• Blechrichtlinien - Toleranzen
• Auswirkungen des Materials auf die Blechkonstruktion
• Auswahl der Blechbearbeitung und Toleranzen
• Merkmale und Überlegungen zur Blechkonstruktion
• Überlegungen zur Nachbearbeitung von Blechen

Die Konstruktion von Blechteilen ist komplexer, als es vielleicht den Anschein hat - schließlich sind Blechteile im Vergleich zu elektronischen Bauteilen relativ einfach aufgebaut. Es gibt jedoch eine Vielzahl von Überlegungen, die in die Gestaltung und Optimierung des Designs von Blechteilen einfließen, von der Berücksichtigung der eingebauten Toleranzen des Basismaterials über die Auswahl des richtigen Fertigungsprozesses und dessen Kompensation im Teiledesign bis hin zur Auswahl der Optionen für die Oberflächenbearbeitung.

Dieser Leitfaden unterstreicht die Auswirkungen von DFM-Strategien (Design for Manufacturing), einer Mischung aus theoretischen und praktischen Ansätzen, die die Präzision verbessern, Fehler reduzieren und die Produktionszeiten optimieren. Er bietet eine eingehende Analyse der Toleranzen in der Blechfertigung, ein entscheidender Aspekt, der die Konsistenz und Qualität jedes hergestellten Teils gewährleistet.

Jeder Abschnitt dieses Leitfadens ist so gestaltet, dass er einen Einblick in die vielseitige Welt der Blechkonstruktion und -fertigung bietet, von der ersten Entwurfsphase bis zur Produktion.

Die Toleranz gilt als Eckpfeiler der Präzision in der Blechfertigung und dient als Maß für die akzeptable Abweichung zwischen dem ursprünglichen Entwurf und dem Endprodukt. Es handelt sich um ein empfindliches Gleichgewicht, das die funktionale und strukturelle Integrität des Blechteils gewährleistet und gleichzeitig geringfügige Abweichungen zulässt, die seine Qualität oder Leistung nicht beeinträchtigen.

Die Präzision der Toleranzen ist nicht nur eine technische Anforderung, sondern ein entscheidender Faktor, der die Ausrichtung und Montage des Endprodukts beeinflusst. Zwar haben Fortschritte bei den Fertigungstechniken und -geräten das Erreichen engerer Toleranzen (bis zu ±0,05 mm) ermöglicht, doch ist es wichtig, dies mit einer ausgewogenen Perspektive anzugehen. Eine engere Toleranz ist gleichbedeutend mit höheren Kosten und erhöht in der Regel die Komplexität der Fertigung, so dass es am besten ist, wenn man, wo immer es möglich ist, auf lockerere Toleranzanforderungen zurückgreift.

Ein pragmatischer Ansatz besteht darin, die Toleranzvorgaben an den tatsächlichen Anforderungen des Blechteils auszurichten und unnötige Präzision zu vermeiden, die keinen Mehrwert für die Funktion oder Struktur des Produkts darstellt. Jedes Herstellungsverfahren hat seine eigenen Toleranzen, so dass es für Konstrukteure unerlässlich ist, diese Abweichungen und ihre Auswirkungen auf den Gesamtentwurf genau zu kennen.

Es ist ratsam, sich mit Ihrem Blechhersteller abzustimmen, um die Konstruktionsspezifikationen mit den praktischen Gegebenheiten der Fertigung in Einklang zu bringen und sicherzustellen, dass die festgelegten Toleranzen sowohl realisierbar als auch kosteneffizient sind. Diese Synergie zwischen Konstruktionspräzision und Fertigungsrealität unterstreicht das Wesen optimaler Toleranzen in der Blechfertigung und gewährleistet Qualität, Funktionalität und Kosteneffizienz.

Es ist wichtig zu betonen, dass die in diesem Dokument aufgeführten numerischen Werte und Richtlinien als allgemeine Referenz im Zusammenhang mit der Blechkonstruktion gedacht sind. Sie sollten nicht als Ersatz für die spezifischen, maßgeschneiderten Toleranzen dienen, die von Ihrem Auftragsfertiger bereitgestellt werden. Unterschiedliche Materialtypen, Ausrüstungen, Werkzeuge und andere nuancierte Faktoren erfordern einen individuellen Ansatz zur Definition von Toleranzen und Abständen für jedes einzelne Projekt.

Ein kooperativer Dialog mit Ihrem Hersteller ist unerlässlich, um die Designvorstellungen mit den praktischen Fertigungsmöglichkeiten und -beschränkungen in Einklang zu bringen. Diese Abstimmung stellt sicher, dass die festgelegten Toleranzen nicht nur theoretisch fundiert, sondern auch praktisch realisierbar sind und ein Gleichgewicht zwischen Präzision, Qualität und Kosteneffizienz besteht.

Jedes Projekt stellt eine Reihe von Anforderungen und Herausforderungen dar. Durch die Anpassung von Toleranzen und Abständen an diese einzigartigen Parameter wird sichergestellt, dass das Endprodukt den beabsichtigten funktionalen, strukturellen und ästhetischen Zielen entspricht und gleichzeitig die höchsten Qualitäts- und Effizienzstandards einhält.

Spezifische Toleranzrichtlinien für die Blechfertigung sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt. Jeder Eintrag beschreibt die zulässige Abweichung für verschiedene Herstellungs- und Montagemethoden. Mit Werten, die sowohl in Millimetern als auch in Zoll ausgedrückt sind, dient die Tabelle als Referenz und deckt Aspekte von der Formgebung und Biegung bis hin zu den Beziehungen zwischen Löchern, Kanten und Beschlägen ab.

Diese definierten Toleranzen schließen die Lücke zwischen theoretischem Entwurf und praktischer Fertigung. Sie tragen dazu bei, eine nahtlose Ausrichtung und Montage zu gewährleisten und das ästhetische und funktionale Gesamtergebnis zu verbessern. Durch die Einhaltung dieser Richtlinien können Fachleute die Komplexität von Material- und Prozessabweichungen bewältigen und sicherstellen, dass jedes Produkt in Bezug auf strukturelle Integrität und Leistung ein Musterbeispiel ist.

Die tatsächlichen Toleranzen in der Blechfertigung werden von verschiedenen Faktoren beeinflusst, was die Notwendigkeit unterstreicht, bereits in der Anfangsphase der Konstruktion mit Ihrem Verarbeiter zusammenzuarbeiten. Die Sicherstellung, dass die CAD-Konstruktionen mit den DFM-Standards (Design for Manufacturing) übereinstimmen, ist entscheidend für die Festlegung realistischer und erreichbarer Toleranzen unter Berücksichtigung der Komplexität von Material, Ausrüstung und Fertigungsprozessen.

• Auswahl des Materials: Die Art und Dicke des gewählten Materials hat inhärente Toleranzen. Diese natürlichen Abweichungen spielen eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der Gesamttoleranz des fertigen Teils.
• Prozesskomplexität: Die Anzahl der Prozesse, die ein Teil durchläuft, wirkt sich direkt auf die Fähigkeit aus, enge Toleranzen einzuhalten. Die Toleranzen häufen sich mit jedem zusätzlichen Prozess und erschweren die Präzision.
• Präzision der Ausrüstung: Verschiedene Werkzeuge und Maschinen, die in der Fertigung eingesetzt werden, haben unterschiedliche Genauigkeitsstufen. Die Präzisionsfähigkeit der Ausrüstung ist ein entscheidender Faktor für das Erreichen bestimmter Toleranzwerte.
• Fähigkeiten der Fertigungsunternehmen: Jedes Unternehmen für kundenspezifische Fertigung und Montage verfügt über einzigartige Ausrüstung und Fähigkeiten. Die Vielfalt der Fähigkeiten beeinflusst die Fähigkeit des Unternehmens, bestimmte Toleranzanforderungen zu erfüllen, so dass ein Vorgespräch für die Abstimmung von Erwartungen und Fähigkeiten unerlässlich ist.

Die Materialtoleranz ist ein wesentlicher Aspekt von Blechteilen, der durch die eingebauten Abweichungen gekennzeichnet ist, die aufgrund von Faktoren wie Materialeigenschaften und Fertigungsverfahren auftreten. Diese Toleranzen werden insbesondere durch die Dicke des Materials beeinflusst, wobei jede Dickenkategorie unterschiedliche Toleranzwerte aufweist.

Materialtoleranz - Dicke

Die Auswahl der geeigneten Blechdicke ist ein entscheidender Schritt in der Blechfertigung. Diese Wahl beeinflusst eine Vielzahl von Faktoren, einschließlich der Gesamtfestigkeit des Teils, des Gewichts und der integrierten Konstruktionsmerkmale wie Mindestbiegeradien, Loch- und Schlitzgrößen und Flanschlänge. Die Sicherstellung einer gleichmäßigen Dicke der Blechteile ist für die Gewährleistung einer gleichbleibenden Qualität und Leistung unerlässlich.

Richtlinien für die Materialdicke

Ein häufiger Trend bei der Materialtoleranz ist die Neigung zu negativen Toleranzen. Dies bedeutet, dass die tatsächlichen Abmessungen des fertigen Teils leicht von den im Entwurf angegebenen Maßen abweichen können. Dies ist ein wichtiger Aspekt, der bei der Konstruktion und Fertigung berücksichtigt werden muss, um die funktionale und strukturelle Integrität des Endprodukts zu gewährleisten.

Für ein detailliertes und spezifisches Verständnis ist es ratsam, eine Dickentoleranztabelle heranzuziehen. Eine solche Tabelle bietet einen umfassenden Einblick in die zu erwartenden Abweichungen bei verschiedenen Materialien und Dicken und dient als wertvolle Ressource für Konstrukteure und Verarbeiter, die Präzision und Qualität der fertigen Produkte anstreben.

Materialtoleranz - Eigenschaften

Je nach Material und Verfahren der Blechherstellung können Bleche auch unterschiedliche physikalische Eigenschaften wie Oberflächenspannung, Rückfederung, Zugfestigkeit usw. aufweisen.

Einer der Aspekte bei der Auswahl eines Materials ist die Berücksichtigung der Variabilität und des Sicherheitsfaktors, die die Konstruktion zulässt. Beispielsweise weisen warmgewalzte Kohlenstoffstähle im Allgemeinen eine größere Materialvariabilität auf als kaltgewalzte Sorten (die allerdings aufgrund der sekundären Verarbeitung auch teurer sind). Für präziseres Biegen wäre kaltgewalzter Stahl die bessere Wahl, um die Unterschiede zwischen den Materialchargen zu begrenzen und die Biegekonsistenz zu verbessern.

Auswahl der Blechbearbeitung und Toleranzen

Präzision und Qualität in der Blechverarbeitung hängen in hohem Maße von einem detaillierten und gut durchdachten Design ab, insbesondere wenn Laserschneiden und CNC-Biegetechniken zum Einsatz kommen. Die Verantwortung des Konstrukteurs besteht darin, sicherzustellen, dass jedes Element des Entwurfs nicht nur innovativ, sondern auch mit den praktischen Einschränkungen der Fertigungstechnologien vereinbar ist. Jeder Aspekt, von den Abmessungen bis hin zu den Feinheiten von Kurven und Biegungen, muss auf die spezifischen Möglichkeiten und Grenzen der eingesetzten Fertigungsverfahren zugeschnitten sein.

Sie sind maßgeblich daran beteiligt, dass die Entwürfe auf die spezifischen Fähigkeiten und Einschränkungen der Fertigungstechnologien zugeschnitten sind und die innovativen Designansprüche mit den praktischen Aspekten des Materialverhaltens, der Werkzeugpräzision und der Prozesseffizienz in Einklang gebracht werden.

Blechbearbeitung - Laserschneiden

Das Laserschneiden ist ein beliebtes Verfahren in der Präzisionsblechfertigung, das für seine Genauigkeit und Effizienz bekannt ist. Es eignet sich besonders für Projekte, die eine hohe Präzision erfordern, und ist in der Lage, Toleranzen von +/- 0,127 mm zu erreichen. Dieses Verfahren ist vielseitig und eignet sich für Materialien mit einer Dicke von bis zu 20 mm (0,78″) und damit für eine breite Palette von Anwendungen.

Es ist jedoch wichtig, die inhärenten Grenzen des Laserschneidens zu berücksichtigen:

• Begrenzung der Lochgröße: Die minimal erreichbaren Lochgrößen werden durch die Größe des Laserstrahls und die Dicke des Materials begrenzt. Wenn der Lochdurchmesser kleiner als die Materialdicke ist, führt der Einstechpunkt im Allgemeinen dazu, dass das Loch außerhalb der Toleranz liegt.
• Einschränkungen für 3D-Merkmale: Das Laserschneiden eignet sich aufgrund der linearen Natur des Laserstrahls nicht für die Erstellung konischer Schnitte oder komplizierter 3D-Merkmale.

Diese Einschränkungen erfordern eine sorgfältige Planung in der Entwurfsphase, um die Projektanforderungen mit den Möglichkeiten des Prozesses in Einklang zu bringen. Dies unterstreicht die Bedeutung eines ausgewogenen Ansatzes, bei dem Designinnovationen mit der praktischen Ausführung in Einklang gebracht werden, um sicherzustellen, dass die endgültigen Komponenten sowohl qualitativ hochwertig als auch für den Zweck geeignet sind.

Blechbearbeitung - Blechbiegen

Beim CNC-Blechbiegen werden Abkantpressen eingesetzt, um Bleche in die gewünschten Formen zu bringen. Während die Werkzeugausstattung ein grundlegender Aspekt dieses Prozesses ist, sind nicht für alle Biegevorgänge maßgeschneiderte Werkzeuge erforderlich, was eine gewisse Flexibilität im Herstellungsprozess ermöglicht. Manuelle Bediener spielen eine entscheidende Rolle, und die Art der verwendeten Ausrüstung kann die erreichten Biegeradientoleranzen erheblich beeinflussen. Zu den wichtigsten Überlegungen beim CNC-Blechbiegen gehören:

• Bildung von Ecken: Eine echte 90°-Ecke ist in der Regel nicht möglich; die Ecken haben einen Radius.
• Biegewinkel: Die Standardtoleranz für Biegewinkel beträgt ± 0,5°, was Präzision bei minimaler Abweichung gewährleistet.
• Biegungslänge: Die Toleranzen für die Biegelänge betragen in der Regel ±0,20 mm (0,010″) pro Biegung, wodurch ein Gleichgewicht zwischen Genauigkeit und Flexibilität im Biegeprozess erreicht wird.

Blechbearbeitung - Stanzen

Die Stanztoleranz bezieht sich auf die zulässige Abweichung der Abmessungen und Formen während des Stanzprozesses. Bei diesem Verfahren werden Metallbleche mit Hilfe von Matrizen in bestimmte Formen und Größen geschnitten und geformt. Die Präzision des Stanzens wird durch mehrere Faktoren beeinflusst, darunter die Art des Materials, seine Dicke und die Komplexität der Werkzeuge. Zu den wichtigsten Aspekten der Stanztoleranz gehören:

• Materialverhalten: Verschiedene Materialien reagieren unterschiedlich auf das Stanzen, was sich auf die Genauigkeit des Endprodukts auswirkt.
• Präzision der Matrizen: Die Komplexität und Präzision der verwendeten Matrizen wirkt sich direkt auf die erreichbare Toleranz aus.
• Prozessgeschwindigkeit: Die Geschwindigkeit des Stanzprozesses kann die Wärmeentwicklung und die Materialverformung beeinflussen, was sich wiederum auf die Toleranz auswirkt.

Blechbearbeitung - Stanzen

Die Stanztoleranz bezieht sich auf die zulässigen Abweichungen während des Stanzprozesses, bei dem Löcher oder Formen im Blech erzeugt werden. Die Präzision beim Stanzen ist von größter Bedeutung, um die funktionale und strukturelle Integrität des Endprodukts zu gewährleisten. Faktoren, die die Stanztoleranz beeinflussen:

• Werkzeugverschleiß: Der Zustand und die Abnutzung von Stanzwerkzeugen können die Genauigkeit der gestanzten Löcher oder Formen beeinträchtigen.
• Materialdicke: Dickere Materialien können bei der Einhaltung enger Toleranzen eine Herausforderung darstellen.
• Maschinenkalibrierung: Die Kalibrierung und Wartung von Stanzmaschinen spielt eine entscheidende Rolle beim Erreichen der gewünschten Toleranzen.

Blechbearbeitung - Walzen

Die Walztoleranz bezieht sich auf die zulässigen Abweichungen während des Walzprozesses, bei dem Bleche durch Walzen geführt werden, um bestimmte Dicken oder Formen zu erreichen. Die Gleichmäßigkeit und Konsistenz des gewalzten Blechs ist von entscheidender Bedeutung und hängt stark von der Dicke des Materials ab. Die wichtigsten Aspekte der Walztoleranz:

• Zustand der Walzen: Der Zustand und die Ausrichtung der Walzen beeinflussen die Gleichmäßigkeit des gewalzten Blechs.
• Materialeigenschaften: Die inhärenten Eigenschaften des Werkstoffs, einschließlich seiner Duktilität und Festigkeit, beeinflussen die Walztoleranz.
• Temperatur: Die Temperatur während des Walzens kann das Materialverhalten und damit die erreichte Toleranz beeinflussen.

Blechteile und Konstruktionen enthalten in der Regel eine Reihe von Standardkonstruktionsmerkmalen, die den Nutzen, die Festigkeit, die Steifigkeit oder andere Eigenschaften des Teils je nach Anwendung und Bedarf verbessern. Bei der Einbeziehung dieser Konstruktionsmerkmale ist es wichtig, ihre Rolle zu verstehen und zu wissen, welche Richtlinien für ihre Verwendung in einem bestimmten Teil erforderlich sind. Wir haben die Grundlagen der gebräuchlichsten Merkmale sowie die grundlegenden Toleranzen und Tipps für ihre Verwendung dargelegt.

Bei der Blechverarbeitung ist die Konstruktion von Biegungen und Flanschen entscheidend für die Abschwächung des Rückfederungseffekts und die Verringerung des Risikos von Metallrissen. Die Verwendung von Standardwerkzeugsätzen, einschließlich 0,80 mm (0,030″) Werkzeugen für Innenecken, kann vorteilhaft sein, alternativ ist eine Beratung mit Ihrem Verarbeiter über die verfügbaren Werkzeuge unerlässlich.

Das Entwerfen von Biegungen auf derselben Ebene und in derselben Richtung steigert die Effizienz, da die Teile während der Fertigung nicht neu ausgerichtet werden müssen. Darüber hinaus ist ein einheitlicher Biegeradius eine kosteneffiziente Strategie, die vor allem bei der Arbeit mit dicken Materialien wichtig ist, bei denen die Herstellung präziser kleiner Biegungen eine Herausforderung darstellen kann.

Versätze, die durch eine doppelte, Z-förmige Biegung gekennzeichnet sind, werden häufig bei der Herstellung von Etagen in Blechen oder bei der Fertigung von Halterungen und Klammern eingesetzt. Wie bei anderen Biegungen sollten auch bei Versätzen bestimmte Konstruktionsrichtlinien eingehalten werden, um die strukturelle Integrität und Funktionalität zu gewährleisten.

Wichtige Konstruktionsrichtlinien für abgewinkelte Bögen

• Innerer Biegeradius: Sollte mindestens der Materialdicke entsprechen, um Brüche oder Verformungen zu vermeiden. Für kohlenstoffarmen Stahl beträgt der Mindestradius entweder ½ der Blechdicke oder 0,80 mm (0,03″), je nachdem, welcher Wert größer ist.
• Flanschlänge: Sollte mindestens das Dreifache der Blechdicke betragen, um Stabilität und Festigkeit zu gewährleisten.
• Versetzte Biegungen: Halten Sie parallele Ebenen in einem Abstand von mindestens der zweifachen Blechdicke ein, um strukturelle Beeinträchtigungen zu vermeiden.

Bei der Herstellung von Blechen wird das Kräuseln eingesetzt, um der Kante des Blechs Festigkeit zu verleihen und scharfe Kanten zu vermeiden, was sowohl die Sicherheit als auch die Haltbarkeit erhöht. Im Unterschied zu einem Saum ist die Kante bei der Rollierung nach innen gebogen, wodurch eine kreisförmige Rolle entsteht. Sie können je nach Anwendung und Designanforderungen außermittig oder mittig angeordnet sein.

Wichtige Gestaltungsrichtlinien für Locken

• Äußerer Radius: Er sollte mindestens doppelt so groß sein wie die Dicke des Materials, um die strukturelle Integrität zu gewährleisten.
• Öffnungsradius der Krümmung: Die Verwendung eines Radius, der doppelt so groß ist wie die Materialstärke, führt zu einem Öffnungsradius, der gleich der Materialstärke ist.
• Größe der Öffnung: Die Öffnung der Locke sollte mindestens der Dicke des Materials entsprechen, um Konsistenz und Festigkeit zu gewährleisten.

In der folgenden Tabelle sind die Mindestabstände aufgeführt, die für die Beziehung zwischen einer Krümmung und anderen Merkmalen wie Löchern und Biegungen in der Blechfertigung gelten.

Jeder Eintrag in der Tabelle enthält eine präzise Abstandsmetrik, die auf der Grundlage des Krümmungsradius und der Materialdicke berechnet wird, um Konstrukteure und Verarbeiter bei der Erzielung optimaler Abstände zwischen diesen Merkmalen anzuleiten und eine korrekte Integration und verbesserte strukturelle Leistung zu gewährleisten.

Säume sind ein wesentliches Element in der Blechkonstruktion, da sie die Festigkeit der Kanten erhöhen und Schärfen beseitigen, obwohl sie dem Teil zusätzliches Gewicht verleihen. Beim Säumen wird ein Stück Blech über sich selbst gefaltet; dies kann die Ästhetik verbessern, indem Kanten oder Grate verdeckt werden, und für zusätzliche Festigkeit und Verstärkung sorgen.

Das Streben nach flachen Säumen kann zu Materialbrüchen führen; daher sollte das Design auf offene oder tropfenförmige Säume ausgerichtet sein, um dieses Risiko zu verringern.

Wichtige Gestaltungsrichtlinien für Säume

Offene Säume:

• Der Innendurchmesser sollte mindestens so groß sein wie die Materialstärke, um die strukturelle Integrität zu gewährleisten.
• Bei größeren Durchmessern ist Vorsicht geboten, da sie ihre Form verlieren können.
• Der Rücklaufflansch sollte mindestens das Vierfache der Materialstärke betragen, um die Stabilität zu gewährleisten.

Tränensäume:

• Diese sollten ebenfalls einen Innendurchmesser haben, der mindestens der Materialstärke entspricht.
• Öffnungen sollten mindestens ¼ der Materialstärke betragen, um die strukturelle Integrität zu gewährleisten.
• Der Rücklaufflansch sollte mindestens das Vierfache der Materialstärke betragen, um die Robustheit zu gewährleisten.

Durch die Berücksichtigung dieser spezifischen Konstruktionsparameter wird sichergestellt, dass Falzkanten wirksam zur strukturellen Festigkeit und Sicherheit der Blechteile beitragen und die Verbesserung der funktionalen Eigenschaften bei gleichzeitiger Einhaltung der Sicherheitsnormen ausgeglichen wird.

In der folgenden Tabelle sind die Mindestabstände zwischen einem Saum und anderen Merkmalen wie Löchern und Biegungen in Blechteilen aufgeführt. Diese Abstände, die auf der Grundlage der Materialstärke und des Saumradius berechnet werden, sind für die Gewährleistung der strukturellen Integrität und der optimalen Funktionalität während der Fertigung von wesentlicher Bedeutung.

Bei der Herstellung von Blechen ist die Gestaltung von Löchern ein kritischer Aspekt, der Präzision und die Einhaltung bestimmter Richtlinien erfordert. Der Durchmesser der Löcher sollte mindestens der Dicke des Materials entsprechen, um übermäßige Grate zu vermeiden und die Langlebigkeit des Teils zu gewährleisten. Ein angemessener Abstand zwischen den Löchern ist ebenfalls wichtig, damit sie bei den nachfolgenden Bearbeitungsschritten ihre Form behalten.

Wichtige Richtlinien für die Gestaltung von Bohrungen

• Anforderungen an den Durchmesser: Löcher und Schlitze sollten einen Durchmesser haben, der mindestens der Materialstärke oder 1,00 mm (0,04″) entspricht, je nachdem, welcher Wert größer ist. Bei legiertem oder rostfreiem Stahl sollte der Durchmesser mindestens das Doppelte der Materialdicke betragen.
• Berücksichtigung der Materialstärke: Bei Materialien mit höherer Festigkeit steigen die Anforderungen an den Durchmesser der Löcher und Schlitze, um die strukturelle Integrität und Funktionalität zu gewährleisten.

Diese Richtlinien sind wichtig, um sicherzustellen, dass die entworfenen Löcher zur Gesamtqualität, Haltbarkeit und Leistung der Blechkomponenten beitragen.

Diese Tabelle enthält spezifische Richtlinien für die erforderlichen Mindestabstände zwischen Löchern, Schlitzen und anderen Merkmalen bei der Blechfertigung. Jeder Parameter wird sorgfältig berechnet, wobei Faktoren wie Materialstärke und Biegeradius berücksichtigt werden, um optimale Konstruktions- und Fertigungsergebnisse zu erzielen.

Ausklinkungen und Laschen sind zwei Ansätze, um zusätzlichen Platz in einer Blechkonstruktion zu schaffen, um Interferenzen zwischen Merkmalen zu vermeiden und den Zugang zu Werkzeugen während der Herstellung zu ermöglichen. Bei Ausklinkungen wird ein unerwünschter Abschnitt des Blechs von der Außenkante des Teils entfernt, während Laschen von der Kante abstehende Vorsprünge sind, die häufig für Biege- oder Verbindungszwecke verwendet werden.

Wichtige Gestaltungsrichtlinien für Kerben und Laschen

Kerben:

• Die Dicke muss mindestens 1 mm (0,04″) betragen oder der Materialstärke entsprechen, je nachdem, welcher Wert größer ist.
• Die Länge einer geraden oder radialen Endkerbe sollte das 5-fache der Materialdicke nicht überschreiten.
• Bei V-Kerben sollte die Länge nicht mehr als das Zweifache ihrer Breite betragen.
• Der Eckenradius einer Kerbe sollte das 0,5-fache der Materialstärke betragen.

Laschen:

• Die Mindestbreite sollte 3,2 mm (0,126″) oder das Zweifache der Materialstärke betragen, je nachdem, welcher Wert größer ist.
• Die Tiefe einer Lasche sollte das Fünffache ihrer Breite nicht überschreiten, um die strukturelle Integrität zu gewährleisten.

Diese Spezifikationen sind von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass Ausklinkungen und Laschen mit optimaler Festigkeit, Präzision und Funktionalität entworfen und hergestellt werden, was sich positiv auf die Gesamtqualität der Blechkomponenten auswirkt.

In der nachstehenden Tabelle sind die Mindestabstandsrichtlinien für die Positionierung von Kerben und Laschen im Verhältnis zu Biegungen, Bohrungen und zueinander in Blechkonstruktionen aufgeführt. Diese Richtlinien sind wichtig, um die strukturelle Integrität und Funktionalität der gefertigten Teile zu gewährleisten, wobei die Materialstärke und die spezifische Positionierung der Merkmale berücksichtigt werden.

Eckenverrundungen werden in der Blechkonstruktion eingesetzt, um scharfe Kanten in abgerundete umzuwandeln, wodurch Sicherheitsrisiken gemindert werden und sichergestellt wird, dass das Teil leicht aus dem Werkzeug entfernt werden kann. Diese abgerundeten Kanten erhöhen nicht nur die Sicherheit, sondern erleichtern auch die Montage, Oberflächenbehandlung und Verpackung.

Wichtige Gestaltungsrichtlinien für Eckverrundungen:

• Größe: Die Größe der Eckausrundungen sollte der Hälfte der Materialstärke entsprechen. Dadurch wird sichergestellt, dass die Kanten ausreichend abgerundet sind, um Sicherheitsbedenken zu beseitigen und gleichzeitig die strukturelle Integrität der Konstruktion zu erhalten.

Die präzise Ausführung von Eckverrundungen trägt sowohl in der Herstellungs- als auch in der Nutzungsphase zur allgemeinen Sicherheit, Funktionalität und Effizienz der Blechteile bei.

Entlastungsschnitte sind für die Steuerung der Verformung von Blechen von entscheidender Bedeutung, insbesondere bei dickeren Teilen mit kleinen Biegeradien. Sie mindern Probleme wie Überstände, Risse in der Nähe von Kanten und unerwünschte Verformungen beim Biegen, indem sie das Material effektiv kanalisieren.

Wichtige Gestaltungsrichtlinien für Relief Cuts

• Breite: Die Breite eines Entlastungsschnitts sollte mindestens der Materialdicke entsprechen, um eine effektive Steuerung der Materialverformung zu gewährleisten.
• Länge: Die Länge sollte den Biegeradius überschreiten, um die Materialverschiebung während des Biegens auszugleichen.

Vertiefungen sind ein weiteres Merkmal des Blechdesigns. Es handelt sich um kleine Vertiefungen im Blech, die durch kundenspezifische Metallformen erzeugt werden. Diese Vertiefungen verbessern die Festigkeit und Steifigkeit, verringern das Gewicht durch Materialeinsparung und können die Ästhetik eines regelmäßigen Lochmusters verbessern.

Wichtige Gestaltungsrichtlinien für Vertiefungen

• Durchmesser: Der maximale Durchmesser sollte auf das 6-fache der Materialstärke begrenzt werden, um die strukturelle Integrität zu erhalten.
• Tiefe: Die Tiefe einer Vertiefung sollte nicht mehr als die Hälfte ihres Innendurchmessers betragen, um die Festigkeit und Haltbarkeit des Materials nicht zu beeinträchtigen.

Diese Richtlinien stellen sicher, dass Reliefschnitte und Vertiefungen mit Präzision entworfen und ausgeführt werden, was zur Gesamtqualität, Funktionalität und Ästhetik von Blechteilen beiträgt.

In der folgenden Tabelle sind spezifische Richtlinien für die erforderlichen Mindestabstände zwischen Vertiefungen und anderen Merkmalen wie Kanten, Biegungen und Löchern in der Blechfertigung aufgeführt.

Zwickel bieten eine praktische Lösung, um die Festigkeit von Flanschen zu erhöhen, ohne dass sie geschweißt werden müssen. Diese speziellen Komponenten werden in Blechkonstruktionen integriert, um die strukturelle Integrität zu verstärken und sicherzustellen, dass die Endprodukte während ihrer Lebensdauer verschiedenen Belastungen standhalten können.

Bei der Herstellung von Knotenblechen werden in der Regel kundenspezifische Werkzeuge verwendet, ein Verfahren, das Präzision und Anpassung an spezifische Design- und Leistungskriterien ermöglicht. Dieser Ansatz stellt sicher, dass die Knotenbleche optimal in das allgemeine Design passen und funktionieren. Dies trägt zur Haltbarkeit und Zuverlässigkeit der Blechkomponenten bei und rationalisiert den Herstellungsprozess, da Schweißarbeiten entfallen.

Nachstehend sind die Mindestabstände aufgeführt, die zwischen einem Zwickel und anderen Merkmalen wie Kanten und Löchern in Blechteilen eingehalten werden müssen. Diese Richtlinien werden unter Berücksichtigung der Materialstärke und der spezifischen Merkmale berechnet, um eine ausgewogene und effiziente Konstruktion zu erreichen.

Lanzen sind ein spezifisches Merkmal in der Blechverarbeitung, das durch die Technik des Schneidens und Biegens eines Materialstücks gekennzeichnet ist, ohne dass ein Teil des Materials entfernt wird. Dieses Verfahren verändert effektiv die Form des Materials und wird häufig zur Herstellung von Lüftungsöffnungen und -schlitzen verwendet, um den Luftstrom durch das Teil zu erleichtern.

• Offene Lanzen: Diese sollten eine Mindestbreite von 3,00 mm (0,125″) oder das Zweifache der Materialbreite haben, je nachdem, was größer ist. Die maximal zulässige Breite ist auf das Fünffache der ursprünglichen Breite begrenzt, um die strukturelle Integrität zu erhalten.
• Geschlossene Lanzen: Die Mindestbreite für geschlossene Lanzen beträgt 1,60 mm (0,06″) oder das Doppelte der Materialbreite, je nachdem, was größer ist. Die Höhe sollte das Fünffache der Materialdicke in einem Winkel von 45° nicht überschreiten, um Stabilität und Funktionalität zu gewährleisten.

Für die Herstellung von Lanzen sind häufig spezielle Werkzeuge erforderlich, um präzise Schnitte und Biegungen zu erzielen und sicherzustellen, dass die geänderte Form den Konstruktionsspezifikationen und funktionalen Anforderungen entspricht. Nachfolgend sind die Abstände zwischen einer Lanze und einem Durchgangsloch aufgeführt.

Rippen und Prägungen sind integrale Merkmale, die die strukturelle Integrität und Ästhetik der Endprodukte verbessern. Rippen erhöhen die Festigkeit und Steifigkeit von Blechteilen und verringern den Bedarf an dickeren und schwereren Materialien.

Prägungen hingegen sind erhabene oder vertiefte Muster auf der Oberfläche, die sowohl funktionalen als auch dekorativen Zwecken dienen können. Diese Merkmale werden nach bestimmten Design- und Leistungskriterien hergestellt, um sicherzustellen, dass jedes Blechbauteil für seine vorgesehene Anwendung optimiert ist.

Wichtige Gestaltungsrichtlinien für Rippen und Prägungen

• Rippeninnenradius: Der Innenradius einer Rippe sollte das Dreifache der Materialstärke nicht überschreiten, um die strukturelle Stabilität zu gewährleisten.
• Tiefe der runden Prägung oder Rippe: Die maximale Tiefe entspricht dem Innenradius, wodurch ein Gleichgewicht zwischen struktureller Integrität und Designästhetik geschaffen wird.
• Tiefe der Flachprägung: Die Tiefe sollte gleich dem Innenradius plus dem Außenradius sein, um eine harmonische Integration in das Gesamtdesign zu gewährleisten.
• V-Prägungstiefe: Die maximale Tiefe einer V-Prägung ist auf das Dreifache der Materialdicke begrenzt, um die strukturelle Stabilität und Ästhetik der Prägung zu gewährleisten.

Die nachstehende Tabelle gibt den Mindestabstand an, der für die Integration von Rippen oder Prägungen in Blechteilen erforderlich ist.

*Bitte verwenden Sie diese Zahlen nur als Konstruktionsrichtlinien für Bleche und erkundigen Sie sich vor der Fertigstellung Ihrer Konstruktion immer bei Ihrem Hersteller nach dessen Empfehlungen.

Schweißen

Die Schweißvorbereitung ist ein entscheidender Schritt, insbesondere bei bestimmten Materialien, die vor dem Schweißen geschliffen werden müssen. In der Entwurfsphase sollten diese Anforderungen berücksichtigt werden, um einen nahtlosen und effizienten Schweißprozess zu gewährleisten. Präzision bei der Festlegung von Toleranzen ist wichtig, da engere Toleranzen den Bedarf an zusätzlichen Schweißmaterialien und -techniken verringern können.

Wichtige Konstruktionsrichtlinien für das Schweißen

• Handschweißung: Diese Technik wird für Materialien mit einer Dicke von mehr als 20 mm empfohlen und gewährleistet ein optimales Gleichgewicht zwischen Sicherheit und Effektivität.
• Zugang zum Schweißkopf: Die Konstruktion muss den Platzbedarf für die Schweißköpfe berücksichtigen. In engen Räumen oder Innenecken ist oft ein Mindestabstand von 40 bis 50 mm erforderlich, um sicherzustellen, dass die Schweißausrüstung die vorgesehenen Bereiche erreichen und effektiv schweißen kann.
• Diese konstruktiven Überlegungen sind von entscheidender Bedeutung, um einen rationellen Schweißprozess zu ermöglichen, der sowohl die Qualität als auch die Effizienz des gefertigten Endprodukts steigert. In der nachstehenden Tabelle finden Sie zusätzliche Richtlinien, die Sie berücksichtigen sollten.

Senkungen und Senkbohrungen spielen eine entscheidende Rolle bei der Erzielung einer bündigen Oberfläche für eine nahtlose Befestigung zwischen Teilen. Ein Senker zeichnet sich durch ein konisches Loch aus, das für die Aufnahme von Schrauben konzipiert ist und eine glatte Oberfläche nach der Montage gewährleistet.

Im Gegensatz dazu ist eine Senkbohrung durch ein gerades Loch mit flachem Boden gekennzeichnet, das in der Regel zur Aufnahme von Schraubenköpfen oder Muttern dient. Es ist wichtig zu beachten, dass diese Merkmale aus Gründen der strukturellen Integrität nicht für die Verwendung in dünnen Materialien empfohlen werden.

Wichtige Konstruktionsrichtlinien für Senkungen und Senkbohrungen

• Senkungstiefe: Die Tiefe einer Senkung sollte das 0,6-fache der Materialstärke nicht überschreiten, um die strukturelle Integrität zu erhalten.
• Kontakt zwischen Senker und Befestiger: Um eine sichere und stabile Verbindung zu gewährleisten, sollte der Kontakt zwischen Senker und Befestigungselement mindestens 50 % betragen.

Diese Richtlinien sind wichtig, um die Funktionalität und Haltbarkeit der montierten Metallteile zu optimieren und sicherzustellen, dass die Senker und Senkungen effektiv integriert werden, ohne die strukturelle Integrität der beteiligten Materialien zu beeinträchtigen.

In der folgenden Tabelle sind die Mindestabstände aufgeführt, die zwischen diesen Merkmalen und anderen Elementen wie Kanten und Kurven sowie zwischen den Merkmalen selbst eingehalten werden sollten.

Eine der gebräuchlichsten Arten, Blechteile zu verbinden, ist die Verwendung von Verbindungselementen oder Nieten, um Blechteile und Baugruppen zu verbinden. Obwohl die Auswahl von Verbindungselementen ein eigenes komplexes Thema ist, gibt es einige konstruktive Überlegungen, die angestellt werden müssen, wenn Verbindungselemente in die Konstruktion eines Teils einbezogen werden sollen.

Wichtige Konstruktionsrichtlinien für die Einbeziehung von Verbindungselementen

• Befestigungselemente mit Gewinde: Die Gewindebreite und -tiefe muss je nach verwendetem Gewinde und Schraubentyp (am häufigsten sind Maschinenschrauben) berücksichtigt und berechnet werden. Das Material muss außerdem dick genug sein, um beim Einschrauben genügend Umdrehungen (mindestens 3) zu ermöglichen.
• Nieten: Nieten haben eine minimale / maximale Lochgröße, die bei der Installation zu berücksichtigen ist. Ihr Nietenlieferant hat je nach ausgewählter Niete Richtlinien für die Lochgröße.
• Platzierung der Beschläge zur Kante: Es muss ein Mindestabstand zwischen einer Gewindebohrung und der Kante eines Teils eingehalten werden, um sicherzustellen, dass die Beschläge sicher sind, dass beim Einschrauben keine Schäden entstehen und dass das Teil gut gesichert ist.

Sie sollten diese Zahlen als Richtlinie verwenden, aber denken Sie daran, sich bei der Übergabe der Zeichnung mit Ihrem Blechverarbeiter zu beraten. Die PennEngineering-Website enthält zusätzliche Details und Spezifikationen für gängige Verbindungselemente.

Mit mehr als 15 Jahren Erfahrung in der Blechverarbeitung in China hat sich unser qualifiziertes Team von Ingenieuren und Technikern bei Komaspec bei jedem Projekt zu Spitzenleistungen verpflichtet.

Mit mehr als zwanzig Ingenieuren und Projektmanagern bieten wir eingehende Überprüfungen und Analysen der Konstruktion von Blechteilen und ein umfassendes DFM-Feedback (Design for Manufacturability).

Unser kooperativer Ansatz zielt darauf ab, die Produktfunktionalität zu verbessern und gleichzeitig die Kosten für die Herstellung und den Werkzeugbau zu minimieren, um sicherzustellen, dass Ihr Projekt sowohl kosteneffizient als auch von höchster Qualität ist.

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