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薄片铁环变形求助

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发表于 2016-12-14 11:20:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
大学材力没好好学, 现在遇到问题了..
* b% g1 W3 V! D& }按照客户要求, 做了一个300x400的矩形铁环, 边缘宽度30mm, 材料SUS304, 厚度2mm. 结果成品变形的一塌糊涂.
! Y5 i8 t1 O; ?4 [
9 R8 j- q3 Q" a1 J( |9 t. L9 S    目前的工艺是使用2mm不锈钢板铣床加工的(外协工厂比较垃圾)., \8 |1 t( Q& n+ H' C2 G# l0 G

; A7 E# o7 C  W" P我想达到的状态:3 p9 T- K+ e9 n8 r7 x  ?
/ B2 l' y/ d. w# @  n
1. 铁环平整无变形.1 D4 Q" Q7 Y& D7 H" r! ]
2. 铁环长期使用后依然能保证表面平整度.
7 p" D5 n: u  X) ~- z3. 铁环有足够的刚性, 抓持一端的话另一端不能下垂.3 f& D& c3 F# _+ z
4. 防锈., ]6 f% G8 O' y8 g1 f2 F; ^

7 O1 G/ @9 \7 c. Z0 b* u关于以上几点, 我的想法是:- U6 \: K/ [6 U
1. 使用激光或水刀切割, 避免应力变形.& r' f: l. U' Q$ g0 x
2. 使用高屈服强度的材料, 避免塑性变形.
, S+ w* Y: `. Q0 g1 r3. 刚性不知道该怎么搞, 印象中其受弹性模量和截面形状影响, 钢材的弹性模量都差不多. 只能改变截面形状.# W% i! d/ s: e; O& ~' ^2 M. W
4. 最好不锈钢或不锈铁.
/ C) Y. ~' c& i2 o/ L) w4 L
) k3 x' a8 }: E以下想请教下社友:- j- T6 M3 E6 `2 G9 k0 f! m
1. 上面我的想法是否正确.
& |# Y6 s  M/ c7 g( e2. 热处理能否增加刚性? 淬火什么的.
  u- A% b# y& \$ w3. 怎么才能提高刚性.厚度多少合适, 客户希望越薄越好.
- m- U/ H2 f, Z/ l: J% T4. 这类应用一般使用什么材料.
- O: e$ d  l! x- S/ D/ S
3 Q( E' \( d6 g# o+ V1 }0 O" X
( i: N4 }7 w4 T& M8 X) J, z0 d* G
8 z: d2 P+ u) }9 l- L, B

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发表于 2016-12-14 12:05:00 | 显示全部楼层
只2mm厚,无法保证滴
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发表于 2016-12-14 12:19:34 | 显示全部楼层
薄板的抗弯刚度已经不是材料力学研究的范畴喽,参考一下这个公式吧,看看能在哪方面改善

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参与人数 1威望 +1 收起 理由
threetigher + 1 热心助人,专业精湛!

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发表于 2016-12-14 12:38:28 | 显示全部楼层
怎么想到用铣床加工的?用线割啊。
% X) t" Q, }0 T, R- A) Y% W% F9 R6 R; Y7 d7 [4 g% o( g8 [
2. 铁环长期使用后依然能保证表面平整度.
: X" U7 S7 a: R! I' o3. 铁环有足够的刚性, 抓持一端的话另一端不能下垂.+ O9 s2 G6 `6 C
; o( w5 _8 p4 ^) M
这个看你如何使用,什么负载了。

点评

这种东西我们会在图纸上标出形位公差, 并在交付图纸时与供应商确定是否可以达到要求, 至于工艺除非供应商明确表示做不出来, 一般是不参与的.  发表于 2016-12-14 15:20
先从自身找问题。有没有给图纸,有没有标平面度,有没有指明加工工艺工序。  发表于 2016-12-14 13:20
所以说外协垃圾.. 铁环可以近似看做零负载, 平时使用可能会磕磕碰碰的, 强度不足容易变形.  发表于 2016-12-14 13:18
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发表于 2016-12-14 13:34:16 | 显示全部楼层
想达到的状态:
- g2 M: d5 v- x& C
1 b/ ^: P/ V' J. a" `8 _  a1. 铁环平整无变形.  
    总要有个平面度要求的吧    , h" V$ h# j+ Y6 o8 c) w
2. 铁环长期使用后依然能保证表面平整度9 _$ d: n/ Z$ Q8 o6 g3 e' N' _
   怎么个使用方法,需要保持多长时间,平面度达到多少算是失效+ h7 c* s3 w6 s6 O
3. 铁环有足够的刚性, 抓持一端的话另一端不能下垂.9 }" I/ ~9 \  r: ~& `
   足够的刚性,不管多厚,一端固定另外一端在重力下肯定是会下垂的
5 `  a7 P4 A+ R: z% A5 C    所以要求多少,可以算出厚度,满足挠度要求
- N, b2 B  V6 g( x/ z4. 防锈.* R; c0 _  W, ^7 Y7 \
/ f" C+ u1 L) L7 D

9 j4 k* U% v! M2 i* S关于以上几点, 我的想法是:
" f. N" C: I7 R' S9 |1. 使用激光或水刀切割, 避免应力变形.9 {$ B3 A. R0 S
   板材有残余应力,就算是激光做完,照样会有变形
& d" n8 Y" G1 i6 T7 z% Z* M9 g, K: s    所以选稍微厚点的板子,还有就是板材的状态. N; O8 V8 o$ m. H
2. 使用高屈服强度的材料, 避免塑性变形.0 u5 P( X9 ^8 E: C; d0 k
   只是能尽可能减少塑性变形,基本不能提高刚度,而且对残余应力引起的反应更明显1 M( V8 L4 r. d' a( o8 s
3. 刚性不知道该怎么搞, 印象中其受弹性模量和截面形状影响, 钢材的弹性模量都差不多. 只能改变截面形状.
" q" `! m: Z9 R1 o% M4. 最好不锈钢或不锈铁& i) H% S" j% H& O' _! \

$ i+ I, T! s" O# p! Q以下想请教下社友:* e3 F/ l( x1 P! @) U2 k
1. 上面我的想法是否正确.
, L1 c/ b. y) D2. 热处理能否增加刚性? 淬火什么的.
3 d: v5 r' i, f$ G   基本不能,改变很小很小7 z% w# u+ T1 \' e% o5 T
3. 怎么才能提高刚性.厚度多少合适, 客户希望越薄越好.
1 U7 R" G2 l% N   计算呗' F9 a2 H% b0 s' n: X: x8 K
4. 这类应用一般使用什么材料. " V5 v9 l" }% h1 V4 Z
/ Y- F8 K6 w4 {* `* c
) U) E3 z5 o# l8 @( t1 U
, K0 G# G$ X  r' m# m) E
# |0 }1 `3 A, f4 P9 O7 E

点评

价格有点贵,呵呵  发表于 2016-12-16 13:35
有个供应商说能做, 一块板子4500...  发表于 2016-12-16 11:27
客户将厚度定死了,有没有将成本定死?我觉得方法总比困难多啊。  发表于 2016-12-15 12:52
是这样的, 客户把厚度限制死了, 所以想在其他方面入手改变刚度. 现在看来需要把最小厚度算出来, 然后提交客户评估了.  发表于 2016-12-15 09:00
LZ不要说无解,主要是搞清楚层主前面2,3,也就是厘清你的需求。要有一个清晰的定量范围。  发表于 2016-12-14 18:36
貌似无解了, 只能往厚度或者截面形状上想办法了.. 半导体行业上有种Wafer Frame, 也是类似的东西, 不知道怎么作出来的, 效果很好.  发表于 2016-12-14 15:24

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threetigher + 1 热心助人,专业精湛!昨天没分了,今天上分.

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发表于 2016-12-14 14:23:12 | 显示全部楼层
1. 使用激光或水刀切割,可以 避免一些应力变形。
: k2 o8 |6 H  P8 h2. 使用高屈服强度的材料, 有一定作用。
- c5 W  T+ U! q3.钢材的弹性模量都差不多. 只能改变截面形状这点也没错.
& C! A2 m8 n! e1 T) V! D1 q8 N6 N4. 普通不锈钢2mm的厚度很难满足以上要求。

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这个是蛮难的, 所以想请教大牛这个玩意怎么玩..  发表于 2016-12-14 15:25

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threetigher + 1 思想深刻,见多识广!

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发表于 2016-12-14 18:32:21 | 显示全部楼层
2. 铁环长期使用后依然能保证表面平整度.
9 q- K: g) U5 ?9 {: G* N" [+ _$ _+ G4 P, J  p
看你如何使用?像垫片那样,四边有托,还是悬臂梁?7 z' R4 M- t: q; `+ ~1 F6 H8 n: M" \5 |

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一般的电脑衣车,有底线和托板的,那么你的铁环要在缝制位置镂空?不同的花纹不同的镂空板?  发表于 2016-12-16 13:38
要在面料上缝图案  发表于 2016-12-16 11:22
皮革是环状?中间挖空是什么意思?避位?  发表于 2016-12-15 12:52
有块皮革会放在这个铁环上, 然后机器人抓着铁环进行工作. 目前的抓取方式是完全将铁环托住, 以后可能会用悬臂的方式.  发表于 2016-12-15 08:58
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发表于 2016-12-14 19:16:48 | 显示全部楼层
Wafer Frame好像是铝合金的?

点评

晶圆的用铝,还有的用橡胶,塑料呢。看应用场合。  发表于 2016-12-16 13:39
Wafer Frame 是4Cr13的, 平整度和刚性都很好.  发表于 2016-12-15 08:50
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发表于 2016-12-15 12:47:04 | 显示全部楼层
皮革多重?发消息给我一个联系方式,我厂里有各种厚度的不锈钢板,可以试一试。

点评

在你其他帖子了解了你的情况。估计缝制的时候会偏载。这个力多大要看实际工况。可以找个我的任意帖子,在下面回复我即可。思路要足够灵活,呵呵。  发表于 2016-12-16 13:36
厚度2mm的皮革, 估计有50g, 多谢大侠帮助, 但我发不了消息..等级不够..晕死.  发表于 2016-12-15 13:13
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发表于 2016-12-31 11:06:22 | 显示全部楼层
厚度定死了,尺寸呢?可以考虑放大外尺寸,然后增加V型滚边,薄平板的抗弯性能是一定的,2mm的304板不要想了,单边拿起来肯定会弯。加V槽和翻边能解决一部分问题, w) F! f* n7 p1 L$ j0 Y; w1 ^
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