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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..
! o# T$ y9 ?, j; p# n$ |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.) y8 _0 _1 M# l( V
, L( M; M% e# @9 J$ 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).
% a4 I+ p9 G0 r. I8 x! ?. m1 I8 n! g' ~
我想达到的状态:
: X7 I' l- g0 O  q9 C5 H% t) `& N9 I
1. 铁环平整无变形.
7 j1 w% K% ~# }2. 铁环长期使用后依然能保证表面平整度.
  [8 o+ Q1 b  G, r3. 铁环有足够的刚性, 抓持一端的话另一端不能下垂.
  P0 H* \6 }) g, Q- V0 C4. 防锈.
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% k! D0 B. J+ J" s6 a, f# {关于以上几点, 我的想法是:3 r/ h0 z2 I  D* a
1. 使用激光或水刀切割, 避免应力变形.
" S! y, @. d5 M* ?8 \" ^$ e2. 使用高屈服强度的材料, 避免塑性变形.
( X" S3 N& C& X3. 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.
! M, `1 Y/ q9 Z4. 最好不锈钢或不锈铁.
( e4 H# s# m- ?( X5 p. s7 V3 p* v; D
以下想请教下社友:( M; i3 n+ q4 w
1. 上面我的想法是否正确.
+ f, f7 l$ J1 n" |% `* u# V4 }2. 热处理能否增加刚性? 淬火什么的.
, W, ?! q# p% `3. 怎么才能提高刚性.厚度多少合适, 客户希望越薄越好.! e: Z- B2 L3 _$ w3 K! f
4. 这类应用一般使用什么材料.
# d& Y4 S0 y0 E0 E. G4 `# [, ~9 {" Y# [, W  x3 m# w
/ o' k3 r. c" t. |# E. y
& Z( K, p6 h) M

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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。, K! j# G- q/ {$ ^

0 @1 v. z5 l" D+ d/ R# O5 W2. 铁环长期使用后依然能保证表面平整度.
( x% j1 ^8 N+ K* y3. 铁环有足够的刚性, 抓持一端的话另一端不能下垂.
8 x) m& p4 N' o! T  W
4 |! t% P- c# ~1 d1 a6 o5 {7 e5 f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:7 O* x0 E3 m: G
: b3 e/ A! W/ u8 ?  w+ J" I
1. 铁环平整无变形.  
    总要有个平面度要求的吧   
$ Z  M& I9 W( z5 ]) y; ?2. 铁环长期使用后依然能保证表面平整度1 z! G9 [5 A# y
   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& G" G( S( P/ d! P$ _8 e
3. 铁环有足够的刚性, 抓持一端的话另一端不能下垂.
5 _* H8 u3 A& c/ e# R& K   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& l$ R( M  r7 g% `8 \1 E) ~6 t4 ?6 }
    所以要求多少,可以算出厚度,满足挠度要求, R8 q/ n9 u( [  ?
4. 防锈.) _; z; g2 x! E

- j9 [1 D) E5 Q+ S1 Z
) o- W9 p6 B# ]1 {2 Y' q8 c/ s5 [
关于以上几点, 我的想法是:
8 d; u! f( C- c5 l/ X- ~1. 使用激光或水刀切割, 避免应力变形.
- }; l$ z2 J- H/ e0 J   板材有残余应力,就算是激光做完,照样会有变形% j6 v2 s# T% u* ^# z6 m8 W
    所以选稍微厚点的板子,还有就是板材的状态$ b1 ^# ?: p: O2 H9 {$ u+ n
2. 使用高屈服强度的材料, 避免塑性变形.
# h7 s+ t7 o0 L: [   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
7 X/ _) R% f  C! 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.
# o& R% ~) z( x# `, n6 [7 ^3 N& o4. 最好不锈钢或不锈铁
0 F6 O" A  x" {( w7 Q3 c" k
8 s6 x; |- Y7 x2 f# T6 u以下想请教下社友:
" ]: g) j4 D7 S4 Y1. 上面我的想法是否正确.
( o! h& `& s1 a* |2. 热处理能否增加刚性? 淬火什么的.
3 U; ^5 S) i; J/ w6 j: P  ~   基本不能,改变很小很小  C& F: o, A# d" t
3. 怎么才能提高刚性.厚度多少合适, 客户希望越薄越好.8 ]$ u7 R1 U# b8 s
   计算呗
8 h; M1 Z0 U2 q/ ^8 b4. 这类应用一般使用什么材料.
. F0 l! w5 [7 }& k/ r! @' Q2 h! J0 Z) ?/ `% h5 G
  S6 o2 H. I1 ^% g. y1 \4 q

, v  \+ q% y# ]1 H
5 Z3 ?  K1 ]/ J9 \" X7 |# c

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。
9 |( F" v5 z9 |( W2. 使用高屈服强度的材料, 有一定作用。' B7 w0 G$ j' O9 X
3.钢材的弹性模量都差不多. 只能改变截面形状这点也没错.
* A1 {6 F  Q7 E. P4. 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.
! r8 p# Q. x; k" B9 M
+ z) r+ P4 ~8 `( c) z看你如何使用?像垫片那样,四边有托,还是悬臂梁?& x- C4 u, U! A, B" q

点评

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' V8 U& g( H+ l: y  c- M
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