هنگامی که طراحان یک مقدار ضخامت ساده را در نرم افزار CAD وارد می کنند، تعداد کمی از آنها متوجه می شوند که ممکن است برای تولید آینده یک "بمب زمان بندی" قرار دهند.ضخامت مواد فقط پارامتر تعیین کننده قدرت قطعات نیست، این یک متغیر حیاتی است که هزینه را به هم متصل می کند.، جدول زمانی تحویل، امکان پذیر بودن فرآیند و دقت مونتاژ.طرح هایی که واقعیت های زنجیره تامین را نادیده می گیرند، در صورت کمبود مواد یا هزینه های ممنوع در هنگام نقل قول، ریسک بازسازی کامل را دارند..
فراتر از اندازه: حقیقت در مورد استاندارد های ضخامت
بسیاری از مهندسان به طور خطرناک برای تعریف ضخامت، به اعداد "گج" متکی هستند.همان عدد گج، ضخامت های واقعی مختلف فولاد را نشان می دهد.، آلومینیوم یا سایر آلیاژ ها. این ابهام اغلب باعث عدم تطابق طراحی و تولید می شود. تولید حرفه ای نیاز به درجه مواد صریح و مشخصات ضخامت اسمی دارد.نه مرجع گج گجدر هنگام تغییر مواد (به عنوان مثال از فولاد به آلومینیوم) ، مهندسان باید اثرات ضخامت فیزیکی را بر عملکرد دوباره ارزیابی کنند.
ضخامت امکان تولید را تعیین می کند
ضخامت مواد اساساً قابلیت تولید یک قطعه را تعیین می کند و بر هر مرحله تولید تأثیر می گذارد:
- محدودیت های شکل گیری:ضخامت بیشتر نیاز به نیروهای بزرگ تر شکل و ابزار تخصصی دارد.کمترین شعاع خم و طول فلنج به طور مستقیم با ضخامت ارتباط دارند. یک قانون عمومی نشان می دهد که کمترین طول فلنج به عنوان "4 × ضخامت مواد + شعاع خم. "
- بهینه سازی ساختاری:ضخامت تنها راهی برای سفتی نیست. تقویت های استراتژیک مانند دنده ها، فلنج ها یا سازه های موج دار می توانند در حالی که وزن را کاهش می دهند، سفتی معادل را به دست آورند.
- چالش های مونتاژ:سخت افزار فشرده سازی، سوراخ های ضد غوطه ور و فرآیندهای جوش حساس به ضخامت هستند. تغییرات کوچک ضخامت می تواند پارامترهای ماشینکاری را مختل کند و باعث افزایش تحمل شود.که منجر به خرابی مونتاژ می شود..
- بهره وری برش:فرآیندهایی مانند برش لیزر نشان می دهد افزایش خطی در زمان و مصرف انرژی با ضخامت به طور مستقیم هزینه های واحد را افزایش می دهد.
طراحی مبتنی بر زنجیره تامین: قانون تعادل هزینه و تحویل
انتخاب مواد باید به عنوان یک ملاحظه اصلی DFM در نظر گرفته شود. مشاوره اولیه با تولید کنندگان در مورد مواد موجود آنها از "طراحی های کامل" جلوگیری می کند که نمی تواند منبع باشد.
مطالعه موردی:یک پروژه مشخص شده است 0.187 اینچ فولاد یک ضخامت غیر استاندارد به طور محلی منجر به تاخیر 4 روز در تهیه و 30٪ هزینه های اضافی.ذخایر 197 اینچی (7 GA) با هندسه CAD تنظیم شده عملکرد را حفظ می کنند در حالی که زمان تحویل و هزینه های مواد را کاهش می دهنداین نشان می دهد که چگونه تعادل در مراحل اولیه از اصلاحات در مراحل تولید بهتر است.
بهینه سازی فرآیند طراحی
کارشناسان این پیشرفت های روال کار را توصیه می کنند:
- اولين رابطه:منابع مواد را در طول طراحی اولیه شناسایی کنید تا از طراحی مجدد واکنش پذیر جلوگیری شود.
- کنترل دقت تحمل:توجه به تحمل ضخامت مواد در مدل های CAD برای تناسب های بحرانی
- تنظیمات سازگاری:هنگامی که ضخامت های مشخص شده در دسترس نیستند، اولویت بندی اندازه های استاندارد معادل عملکردی و محاسبه مجدد پارامترهای خم / اتصال.
طراحی موثر ورق فلزی نیازهای کاربردی، محدودیت های تولید و واقعیت های زنجیره تامین را متعادل می کند.انتخاب ضخامت استراتژیک عملکرد قطعات را بهینه می کند و در عین حال کارایی تولید و مقرون به صرفه را افزایش می دهد.