Volume 2: Conception des fonctionnalitรฉs
En tant que fabricant de mรฉtaux, nous voyons des conceptions qui sont complexes, mais lorsqu’elles sont analysรฉes, elles ont peu de caractรฉristiques inhรฉrentes difficiles ร rรฉaliser. Le rรฉsultat est ce que veulent tous les OEM; une conception qui rรฉpond ร leurs exigences pour le coรปt des piรจces le plus bas possible, avec des rรฉsultats cohรฉrents de la part du fabricant. Trop souvent, les OEM n’ont pas envisagรฉ la conception pour la fabrication (DFM), (ou dans la mesure oรน ils le devraient), seulement ils vont voir des devis bien plus รฉlevรฉs qu’ils ne l’avaient prรฉvu, ou dans le pire cas, aucun devis en raison d’impossibilitรฉs inhรฉrentes.
Une autre raison de lโabsence de DFM pourrait รชtre due ร la perception du concepteur de la faรงon dont la piรจce sera fabriquรฉe. Il se pourrait que, comme les volumes initiaux se trouvent ร l’extrรฉmitรฉ infรฉrieure, le concepteur pense que la piรจce est fabriquรฉe par des processus de fabrication flexibles, tels que le laser CNC, le poinรงonnage et le pliage, et conรงois la piรจce en tant que telle. L’exploitation des capacitรฉs de ces machines incroyables est souvent un excellent point de dรฉpart; il suffit de regarder les capacitรฉs indiquรฉes dans le guide de conception CNC Punch / Laser. Cliquez ici pour tรฉlรฉcharger le guide. Cependant, ร mesure que les volumes augmentent, l’outillage dur peut offrir des solutions plus รฉconomiques. Si le concepteur n’a pas pris en compte la faรงon dont la mรชme piรจce peut รชtre usinรฉe en dur (fabriquรฉe dans une ou plusieurs matrices), cela peut exclure lโoption d’รชtre usinรฉe en dur, mรชme si des volumes plus รฉlevรฉs peuvent le dicter, ou pas sans modifications de conception.
Que la piรจce soit fabriquรฉe par des procรฉdรฉs de fabrication flexibles tels que le laser CNC, le poinรงonnage et le pliage, ou par un outillage dur dans des matrices progressives, les principes de conception restent les mรชmes. Forts de notre expรฉrience en tant que fabricant et estampeur de mรฉtal, voici de nombreux exemples de choses ร FAIRE et ร NE PAS faire pour atteindre le DFM:
1. NE PAS placer les trous (ou fentes) trop prรจs les uns des autres. Une distance minimale de bord ร bord entre le trou (ou les fentes) est recommandรฉe pour รฉviter la distorsion, la dรฉformation et la fracture du mรฉtal. Dans le cas de l’emboutissage, si deux trous ou dรฉcoupes adjacents sont trop proches l’un de l’autre, la rรฉsistance du pont entre les deux sera insuffisante pour que l’acier ร outils puisse rรฉsister aux forces de poinรงonnage. Il existe des moyens de contourner cela, tels que le poinรงonnage d’un trou dans une station, puis avec l’avancement du matรฉriau vers une autre station oรน le second est poinรงonnรฉ (les trous finiront toujours les uns ร cรดtรฉ des autres). รtant donnรฉ que les deux trous ร l’intรฉrieur de la matrice sont maintenant sรฉparรฉs, il y a suffisamment d’acier ร outils autour de chaque trou. Cependant, cela est รฉgalement rรฉalisรฉ ร un coรปt, car la matrice est maintenant plus longue, et peut-รชtre une nouvelle station a รฉtรฉ ajoutรฉe qui, autrement, n’aurait pas รฉtรฉ nรฉcessaire si la sรฉparation entre les trous ou les entitรฉs รฉtait plus grande.
En rรจgle gรฉnรฉrale, et comme le montre la figure 1, essayez de maintenir la distance entre les trous (la distance du bord le plus proche au bord adjacent le plus proche) au moins 2 fois l’รฉpaisseur du matรฉriau, et de prรฉfรฉrence 3 fois.
Figure 1: Distances minimales entre trous ou dรฉcoupes.
2. NE PAS placer les trous ou fentes trop prรจs du bord de pliage. Par exemple, si un court pli vers le haut doit รชtre ร cรดtรฉ d’un trou ou d’une dรฉcoupe, le maintien d’une distance minimale entre eux rรฉsoudra ce qui pourrait entraรฎner une distorsion, une dรฉformation, une fracture et d’autres problรจmes. Par exemple, avec le poinรงonnage CNC, si un pli vers le haut est trop proche d’un trou poinรงonnรฉ, la tรชte du poinรงon en haut dans la poinรงonneuse CNC pourrait interfรฉrer avec le plie, nรฉcessitant une opรฉration supplรฉmentaire ร un coรปt supplรฉmentaire.
En rรจgle gรฉnรฉrale, gardez une distance minimale entre le pli et le bord du trou le plus proche ร 2 fois l’รฉpaisseur du matรฉriau plus le rayon du pli (dimension ยซSยป ci-dessous).
Figure 2: Distance minimale entre les trous et les plis.
3. NE PAS avoir de plis trop prรจs du bord du matรฉriau. Supposons, par exemple, qu’un pli haut de 0,09 po soit souhaitรฉ prรจs du bord d’une piรจce faite de tรดle de 0,06 po d’รฉpaisseur. Comme le montre la figure 3, il y a beaucoup plus de matรฉriau supportรฉ dans la matrice en V d’un cรดtรฉ que de l’autre.
Figure 3: Pliage non-รฉquilibrรฉ due ร une patte plus courte.
Cela conduit ร des forces de friction dรฉsรฉquilibrรฉes, qui conduisent souvent soit ร un pli incomplet, soit ร une courbe dans le matรฉriau. Si une matrice en V plus petite est utilisรฉe, de sorte que la mรชme quantitรฉ de matรฉriau de matrice est en contact avec la feuille des deux cรดtรฉs du pli, les forces nรฉcessaires pour rรฉaliser le pli augmenteront et pourrait ne pas empรชcher de courbure et peuvent laisser des marques de matrices ร l’extรฉrieur du pli en raison des forces plus รฉlevรฉes.
En rรจgle gรฉnรฉrale, et comme le montre la figure 4, essayez de garder la paroi ou la patte la plus courte dans tous les plis au moins 3 fois l’รฉpaisseur du matรฉriel plus le rayon du pli.
Figure 4: Hauteur Minimale de la paroi ou la patte.
4. NE PAS spรฉcifier un rayon de pliage plus serrรฉ que nรฉcessaire. Comme mentionnรฉ dans DFM I, Tolerance Tolerant Designs, les rayons doivent รชtre dรฉsignรฉs ร l’intรฉrieur des plis ou des formes, car l’extรฉrieur n’est pas aussi contrรดlable et est รฉgalement affectรฉ par la tolรฉrance d’รฉpaisseur du matรฉriel. De plus, les rayons intรฉrieurs des plis devraient idรฉalement รชtre รฉgaux ร l’รฉpaisseur du matรฉriel, comme indiquรฉ sur la figure 4; moins, dans certains cas, entraรฎnera divers problรจmes, notamment des fissures ร l’extรฉrieur du pli et du rรฉtrรฉcissement. Le fait de maintenir le rayon de pliage constant tout au long de la conception peut รฉgalement augmenter les chances d’autoriser l’utilisation du mรชme outil tout au long du processus de pliage, ce qui rรฉduit potentiellement les mises en place, les opรฉrations et les coรปts.
5. FAIRE le choix du diamรจtre de trou minimum qui rรฉduit la charge du poinรงon et les bavures excessives. Gardez ร l’esprit que les poinรงons de petite taille sont plus sujets ร la rupture. Par consรฉquent, le diamรจtre minimum du trou ne doit jamais รชtre infรฉrieur ร l’รฉpaisseur du matรฉriel, et parfois 2 fois l’รฉpaisseur du matรฉriau pour du matรฉriel plus dur, comme le montre la figure 5. Si pour une raison quelconque, le diamรจtre du trou doit รชtre infรฉrieur ร l’รฉpaisseur du matรฉriel, il peut รชtre coupรฉ au laser mais la tolรฉrance requise peut ne pas รชtre rรฉalisable. Par exemple, dans le cas de trous nรฉcessitant l’insertion d’un petit insert PEM, la tolรฉrance de trou requise est souvent de +.003 / – .000; une chose qui peut ne pas รชtre rรฉalisable par une dรฉcoupe au laser.
Figure 5: Diamรจtre minimum du trou.
6. Le grugeage de coin doit รชtre prรฉvu ร l’extrรฉmitรฉ des bords pliรฉs lร oรน ils se rencontrent, afin d’รฉviter les ยซsurplombsยป et les dรฉchirures aux plis. Les surplombs deviennent plus importants pour les piรจces plus รฉpaisses qui ont des rayons de pliage plus petits, et peuvent mรชme atteindre la moitiรฉ de l’รฉpaisseur du matรฉriau. Les pliages qui sont faits trop proches d’un bord peuvent รฉgalement provoquer des dรฉchirures. En rรจgle gรฉnรฉrale, le grugeage de coin doit รชtre au moins รฉgal ร l’รฉpaisseur du matรฉriel en largeur ยซlยป et รชtre plus long ยซLยป que le rayon de pliage, comme indiquรฉ sur la figure 6.
Figure 6: Grugeage de coin avant et aprรจs pliage.
Conclusion
N’oubliez pas que les fonctions et la complexitรฉ des fonctions sont directement liรฉes au coรปt de la piรจce. Essayez toujours de simplifier (ou d’รฉliminer!) autant de fonctions que possible. En cas de doute, demandez ร votre fabricant.
Il existe de nombreuses faรงons de fabriquer une piรจce. En plus d’indiquer ร votre fabricant les quantitรฉs de lots que vous souhaitez citer, essayez รฉgalement de leur donner vos EAU. Ils connaissent leur รฉquipement, ils devraient donc รชtre en mesure de rรฉsoudre votre problรจme au coรปt le plus bas possible compte tenu des quantitรฉs de lots et des EAU.
Comme indiquรฉ dans DFM I, si vous n’รชtes pas sรปr, partagez votre assemblage avec votre fabricant. Celui qui travaille dans votre intรฉrรชt, qui comprend et applique les techniques de DFM, peut avoir des solutions รฉconomiques pour vous.
Pour plus dโinformation sโil vous plaรฎt contacter [email protected].
