提高鈑金件強度的設計、以各種限制條件下工件輸送機的行走系統為例

發布日期: 2024-07-03

鈑金件通常用于制造 FA 生產線的專用零部件,部分原因是它們適合小批量、多種類的生產。然而,由于材料是相對較薄的金屬,在某些條件下往往會出現強度和剛性方面的問題。本節將通過四次實例介紹如何提高鈑金件的強度(或剛性)。本文的題材是工件輸送機的行走結構。在旋轉工件并切換流向的設備中,包括將工件輸送到回轉平臺的輸送機,和將從回轉平臺卸下的工件送到下一道工序的輸送機。通過支架的設計可以將這個輸送機構固定在任意高度。最簡單的支架設計是將金屬板材折彎為L形,如下圖所示。但這種形狀可能會造成鈑金件折彎部強度不足,從而導致輸送機橫向擺動等問題。

在這種情況下,應該如何提高支架的強度呢?

本文的題材是工件輸送機的行走結構。

 

 

?①焊接加強筋

首先想到的就是通過追加加強筋來提高支架強度,例如將下圖所示的形狀焊接到支架上??梢哉f這是增加鈑金件強度最常見的一種方法。

在進行這一設計時,需要考慮的一個關鍵點是圖中紅圈所示的折彎區域。

在進行這一設計時,需要考慮的一個關鍵點是圖中紅圈所示的折彎區域。要追加的加強筋板需要有切口,為支架的折彎R留出足夠的空間。這樣做的好處是加強筋不易受到支架折彎R的影響,同時也便于焊接操作。

 

?②在折彎角上壓制加強筋

如果無法焊接加強筋,也可以采用在支架折彎處壓制加強筋的方法來提升強度。

這是一種提高強度的簡便方法。關鍵在于無需增加零部件數量或材料用量,只需增加一個工序即可提升強度。

這是一種提高強度的簡便方法。關鍵在于無需增加零部件數量或材料用量,只需增加一個工序即可提升強度。不過,這種方法的強度不如①焊接加強筋的方法。這種方法適用于想在不增加任何材料的情況下增加一點強度的情況。

 

?③螺紋固定加強筋

如果支架安裝后發現折彎部位強度不足,也可以采用如下圖所示的螺紋固定加強筋的方法來提升其強度。

其基本思路與焊接示例相同。不過,這次的設想是在支架安裝后追加加強筋,因此需要在筋板上增加一個折彎,以形成一個可以安裝螺栓的表面。

 

其基本思路與焊接示例相同。不過,這次的設想是在支架安裝后追加加強筋,因此需要在筋板上增加一個折彎,以形成一個可以安裝螺栓的表面。

以這種方式進行設計時,必須注意確保螺栓的頭部不會在紅圈所示區域相互干擾。因此,此示例中筋板的切口比焊接示例中的切口要大。

此外,可能無法在安裝支架的底座上加工用于固定加強筋的螺紋孔,因此在設計螺紋部分時必須注意這一點。

 

?④支架內側添加補強材

還有一種方法是,如果在安裝后發現支架的強度不足,則可使用一組加固托架將相對的支架連接在一起。

其基本思路與焊接示例相同。不過,這次的設想是在支架安裝后追加加強筋,因此需要在筋板上增加一個折彎,以形成一個可以安裝螺栓的表面。

 

此設計有兩個要點。

第一,追加的托架零件也是L形,只有一個折彎,形狀非常簡單。

第二,對面的支架被相互連接在一起,該結構能夠非常有效地防止輸送機的橫向擺動。紅色圈內的螺紋過孔是長孔形,旨在吸收輸送機寬度方向上尺寸的變化。在前一個例子中(螺紋固定加強筋),人們擔心固定加強筋的螺栓與基座之間會發生干涉,但這種設計消除了這種擔心。

 

?總結

示例①可能是最容易加工的。與①相比,③和④的現場作業雖然有所增加,但加工難度并不大。另一方面,②中的壓制加工法則需要設備等限制條件。在強度方面,①、③、④之間可能沒有太大的差別,不過它們的排名可能會因尺寸的不同而略有不同。但②的強度不是很好。因此,這種方法僅適用于希望稍稍增加強度的情況。

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