Meze zpracování a standardy přesnosti plechových dílů

Kovové díly se používají v našem každodenním životě a v průmyslu v široké škále aplikací. Aby tyto vyrobené plechové součásti mohly být používány za vzájemné spolupráce, musí splňovat určité standardy přesnosti a limity obrábění. Ty odkazují na specifické parametry a tolerance s ohledem na šířku, délku, tloušťku a geometrické tolerance. Při výrobě plechových dílů je třeba vzít v úvahu specifikace. Následující část podrobně zkoumá různé standardy a limity.

Co charakterizuje kovové části plechu?

Ve strojírenství plátové kovové díly významně přispívají ke stabilitě, funkčnosti a estetice strojů a zařízení jako konstrukčních komponent, ale také jako krytů a pouzder. Kovové plechy jsou obvykle válcované produkty a jsou definovány jako plochý kovový díl, jehož šířka a délka je výrazně větší než tloušťka materiálu.

Kovové díly mají následující speciální vlastnosti:

• Způsob zpracování: Některé způsoby zpracování, jako je válcování nebo lisování, mohou měnit mikrostrukturu plechu, což ovlivňuje pevnost a poddajnost.
• Tloušťka materiálu: Součásti plechu o tloušťce menší než 3 mm se nazývají přesný plech. Pokud mají plechy 3 mm nebo více, nazývají se desky.
• Tvarovatelnost: Díky své nízké tloušťce lze přesné kovové části snadno tvarovat různými způsoby, jako je lisování, ražení a ohýbání. Výsledkem může být komplexní geometrie.

Jaké jsou tolerance plechů při zpracování plechů a k čemu se používají?

Kovové plechy lze zpracovávat různými způsoby, jako je děrování, laserové řezání a ohýbání. Při výrobě plechových dílů je nutné vždy brát v úvahu přípustné tolerance, jako je tomu v případě navrhování jiných součástí. Je téměř nemožné vyrábět obrobky v měřítku 100 %. Důležitou roli proto hraje standardní dimenzování plechových součástí. Bez dalších informací o přesnosti se obvykle vyrábějí v souladu s tolerancemi pro obecné účely. Pokud jsou vyžadovány podrobnosti nebo kompletní komponenta s vyšší přesností, musí být přípustná odchylka pro ně definována určením tolerance předem.

Přehled symbolů normy ISO 1101 použitých v technických výkresech naleznete v tomto blogu.

Čím vyšší je přesnost, tím dražší bude výroba. Tolerance se používají k zajištění toho, aby byly takové odchylky brány v úvahu v definovaném rozsahu a aby bylo možné instalovat hotové výrobky s přesným uložením. Tolerance musí být vždy stanovovány při sledování přesnosti a proveditelnosti spolu s výrobními náklady. Je definován horní a dolní limit. Pole tolerance leží mezi nimi. Čím je tolerance přísnější, tím přesnější je obrobek. Zpracování plechu se spoléhá na tolerance pro obecné účely u následujících vlastností plechu:

• Rozměry úhlu: Tolerance pro úhly, např. pro prohyby.
• Tvar: Tolerance tvaru, jako je plochost nebo zaoblenost, aby bylo zajištěno, že je zachován zamýšlený tvar.
• Pozice: Zajistěte přesnou polohu, např. symetrii při děrování otvoru do plechu. Tím je zajištěno přesné sestavení plechu s jinými součástmi.
• Vývrty: Existují tolerance, například pro rozměry otvoru, vzdálenost od otvoru k otvoru nebo vzdálenost hrany otvoru v oceli. Jsou důležité, aby nedošlo k prasknutí a deformaci. Správná vzdálenost okraje navíc přispívá k pevnosti a stabilitě plechu.
• Tloušťka: Tolerance tloušťky materiálu

Analýza tolerance

Jak můžete najít správné pole tolerance pro jednotlivé parametry? Existuje několik způsobů analýzy tolerancí:

• Analýza nejhoršího případu: Tato metoda testuje extrémní toleranční kombinace a poté z nich odvádí maximální a minimální limity. Všechny součásti s extrémními limity jsou nainstalovány a musí pracovat v kombinaci.
• Statistická analýza: Statistické techniky se používají k určení pravděpodobnosti, že všechny komponenty jsou v mezích tolerance (za předpokladu Gaussova normálního rozdělení). I když je pro hodnocení zpočátku vyžadováno dostatečně velké množství dat, pak jsou velmi užitečné. Vyhněte se zbytečně přísným tolerancím.
• Analýza tolerančního zásobníku (RSS): Analýza tolerančního zásobníku vypočítává celkovou odchylku systému na základě předpokladu, že tolerance jsou distribuovány nezávisle a náhodně. I když se snadno používá, může být někdy méně přesná.

Stanovení tolerancí plechu

Která tolerance je zvolena závisí primárně na zamýšleném použití plechové části. Zamýšlená aplikace rozhoduje o faktorech, jako je výběr materiálu, velikost, poloha a tvar, jakož i o požadované rozměrové přesnosti. V mnoha případech lze spoléhat na univerzální tolerance, které jsou dostatečné pro požadovanou rozměrovou přesnost. Univerzální tolerance platí vždy, když technické výkresy neuvádějí konkrétní tolerance.

Doplňující blog o zkušebním vybavení a polohovacích prvcích pro plechové součásti naleznete zde.

Univerzální tolerance pro polohu a tvar

Existují různé tolerance DIN pro kovy. Univerzální tolerance pro polohu a tvar, např. DIN ISO 2768-2:

V kontextu normy symetrie znamená, že prvek komponenty nebo několik prvků musí být rovnoměrně rozloženo kolem referenční osy. Tolerance symetrie označuje maximální odchylku od této osy. Tolerance symetrie jsou zvláště důležité pro plechové části, které musí zůstat pohyblivé nebo kde hraje roli distribuce zátěže.

Třídy tolerance jsou definovány následovně: Třída H je „jemná“, K „střední“ a L „hrubá“. Komponenty, které splňují požadavky třídy H, se proto používají pro aplikace vyžadující vysokou přesnost. Třída K je vhodná pro střední přesnost a L pro aplikace, kde jsou významné odchylky neproblémové.

Další informace o tolerancích a třídách tolerance naleznete na tomto blogu.

Tolerance rovinnosti u plechu

Další důležitou tolerancí plechu je tolerance rovinnosti. Tolerance rovinnosti zajišťuje, že povrch plechu zůstane v určitých mezích rovnoměrně rovný. Dodržování tolerance rovinnosti zajišťuje, že plechová část má správné uchycení a že lze nainstalovat různé sestavy, např. těsně k sobě. Nedodržení tolerance může mít za následek nesprávné rozložení zátěže a namáhání. K určení tolerance rovinnosti lze použít také normu DIN ISO 2768-2:

Tolerance pro ohýbání plechu

Další tolerance plechu mohou být například úhlová tolerance a tolerance kolmosti. Protože plechy se snadno tvarují díky své často nízké tloušťce materiálu a specifickým vlastnostem materiálu, jedná se o jednu z nejtypičtějších forem zpracování. Díky tomuto snadnému zpracování je však obzvláště důležité i uplatňování tolerancí. MISUMI nabízí širokou škálu možností montáže pro montážní konzoly s různými tolerancemi.

Jaké jsou provozní limity pro zpracování plechů?

U plechových výrobků jsou limity zpracování nastaveny pro každou tloušťku plechu, materiál, tvar a typ otvoru.

Pokud je hodnota mimo provozní limity, plechový díl nelze zpracovat.

Následující tabulky poskytují přehled možných limitů zpracování plechových dílů ve společnosti MISUMI:

Další informace o limitech zpracování naleznete v MISUMI meviy.