Большинство переделок и удорожаний на листовых деталях рождаются не на станке, а на чертеже. Отверстие, поставленное слишком близко к линии гиба, при гибке вытягивается в овал; полка ниже минимальной не садится на матрицу; паз у самого края рвёт металл. Правила DFM (Design for Manufacturability) для листа — это набор простых отступов, которые превращают «красивую модель» в деталь, которую цех делает с первого раза. Соберём их в одну систему.
Расстояние от отверстия до гиба
Когда отверстие попадает в зону деформации гиба, его край вытягивается, и круг превращается в овал. Чтобы этого не было, центр отверстия должен отстоять от линии гиба на безопасное расстояние. Практическое правило: расстояние от края отверстия до начала радиуса гиба не меньше 2,5 × S + R, где S — толщина, R — внутренний радиус. Проще запомнить как «не ближе 3 толщин от линии гиба до края отверстия» для большинства тонколистовых деталей.
Минимальная высота (ширина) полки
Полка — это участок листа между кромкой и линией гиба. Если полка слишком короткая, она не ложится на плечи матрицы (V-образного паза) и гиб получается неполным или кривым. Минимальная высота полки зависит от ширины раскрытия матрицы V: обычно полка должна быть не меньше половины ширины V плюс радиус. На практике для тонкого листа минимальная полка — около 4 × S, но всегда привязана к конкретной матрице.
| Толщина S | Ширина матрицы V (типовая) | Мин. высота полки | Мин. внутренний радиус |
|---|---|---|---|
| 1 мм | 6 мм | 4,0 мм | 1,0 мм |
| 1,5 мм | 8–10 мм | 5,5 мм | 1,5 мм |
| 2 мм | 12 мм | 8,0 мм | 2,0 мм |
| 3 мм | 16–18 мм | 12 мм | 3,0 мм |
| 4 мм | 22–25 мм | 16 мм | 4,0 мм |
Отступ отверстия и паза от края
Отверстие у самой кромки оставляет тонкую перемычку, которая рвётся или деформируется — особенно при пробивке. Минимальный отступ от края отверстия до кромки листа — не менее 2 × S (а лучше 2,5 × S). Между двумя соседними отверстиями перемычка должна быть тоже не менее 2 × S, иначе её «продавливает». Для пазов и узких прорезей правило строже: ширина паза не меньше толщины, а лучше 1,2 × S.
- Отверстие до края листа: ≥ 2 × S.
- Между отверстиями (перемычка): ≥ 2 × S.
- Отверстие до края отгиба (полки): ≥ 3 × S.
- Минимальный диаметр пробивки: ≥ 1 × S (для лазера ограничения мягче).
- Минимальная ширина паза/языка: ≥ 1 × S.
Минимальный диаметр отверстия
Способ изготовления отверстия диктует минимальный диаметр. При пробивке (координатно-револьверный пресс) диаметр пуансона не должен быть меньше толщины листа — иначе пуансон ломается, а отверстие получается рваным. Лазер режет отверстия меньше толщины, но при диаметре меньше толщины кромка получается конусной, и точность падает. Если нужны мелкие точные отверстия в толстом листе, их сверлят или зенкуют отдельной операцией.
Хорошая листовая деталь читается по отступам: отверстия не липнут к гибам и краям, полки достают до матрицы, перемычки не тоньше двух толщин. Если все отступы соблюдены — деталь почти наверняка сделается с первого раза.
Резьба и закладной крепёж в тонком листе
Нарезать резьбу в листе тоньше 2–3 мм бессмысленно: на 1,5 мм укладывается меньше одного полного витка, и крепёж вырывается. Для тонкого листа используют запрессовываемые гайки и стойки (PEM) или отбортовку с резьбой (выдавленную бобышку, которая даёт 2–3 витка). Закладывайте под закладной крепёж посадочное отверстие точного диаметра и достаточный отступ от края — об этом подробно в отдельном материале про PEM-крепёж.
Учёт направления проката и заусенца
Два нюанса, о которых забывают на чертеже, но которые видны на готовой детали. Первый — направление гиба относительно проката листа: гиб вдоль волокон проката трескается чаще, чем поперёк, особенно на нагартованном алюминии и пружинной стали. Если деталь ответственная, указывайте направление гиба относительно проката или хотя бы оговаривайте это в примечании. Второй — сторона заусенца после резки и пробивки: у пробитого отверстия одна сторона с радиусом скола, другая — с заусенцем. Для деталей, к которым прикасаются руками или которые сопрягаются по плоскости, важно задать сторону без заусенца либо потребовать снятие заусенца (deburring).
Все эти правила МЕТГЕН проверяет автоматически: загрузите 3D-модель листовой детали в онлайн-расчёт — DFM-анализ подсветит отверстия, которые слишком близко к гибам и краям, короткие полки и мелкие элементы, а цена сразу учтёт сложность раскроя и число гибов.