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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..
3 c0 I; g( O6 f3 r* j. [5 {0 I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.
. {/ E# k/ f( y- V
2 x4 _1 n9 x8 `" z, y! p: V9 M& p    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).: N2 [$ E- _2 |. b# E, ?1 K

3 Q) x+ t8 M1 R! u8 ~我想达到的状态:) G' \- e2 N; c% }) t9 f

! ]! L5 t: i7 D" k5 Y$ v* p1. 铁环平整无变形.
& f. r+ N* {& H, L+ \5 h2 z" X2. 铁环长期使用后依然能保证表面平整度.3 }, z% h, R5 M8 ~; Z0 Y
3. 铁环有足够的刚性, 抓持一端的话另一端不能下垂.0 y% J3 ?( O+ y7 l' a
4. 防锈.
( U4 K+ P/ T/ Q/ c5 @2 i: P& r. n: q/ g; }% T
关于以上几点, 我的想法是:! y* d6 [6 [1 z! ?# O
1. 使用激光或水刀切割, 避免应力变形.
# H$ {3 i: S$ `( n/ n, p$ V% S6 r  F$ `2. 使用高屈服强度的材料, 避免塑性变形.6 q. j+ f9 {5 [! h6 y4 n) v9 G
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.
  j& {: |& ]! W9 N! w$ H4 O& g4. 最好不锈钢或不锈铁.
( D$ S0 n# z' S  g
) K: E& ~+ j1 e  m) k. q6 g0 |以下想请教下社友:
& i5 l/ i& ]) T* c: Z% U1. 上面我的想法是否正确.
8 g" l+ m1 X7 c& G$ d2. 热处理能否增加刚性? 淬火什么的.4 }' ^) ?: c7 U4 ~# y
3. 怎么才能提高刚性.厚度多少合适, 客户希望越薄越好.. M( ~" M. l$ l& L" C7 Y0 O5 _
4. 这类应用一般使用什么材料. 5 |1 _# q  d, O) L4 x/ t8 K
9 c& B' R$ ^7 ]0 R; S
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# i4 ?* q* L! T  B7 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。! g( s0 Y, |0 h" I

+ c$ [: e# _" l4 |2. 铁环长期使用后依然能保证表面平整度.
) ~9 b# S9 T$ T7 u  b0 a% S8 f# Y/ j3. 铁环有足够的刚性, 抓持一端的话另一端不能下垂.; @3 A  [7 ?7 g8 O: L  t; k: j

8 F, n8 t5 K  ?- ~' R7 [2 v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:, a. F1 u6 Q5 }, l
* v8 |0 V4 S6 Z9 P) ]- h% j
1. 铁环平整无变形.  
    总要有个平面度要求的吧   
' O' `9 V5 t& s$ t8 H2. 铁环长期使用后依然能保证表面平整度
6 Z$ P# R8 }2 H: |3 X  b* i/ X" T   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
& w! ?( M, X/ K$ t7 w3. 铁环有足够的刚性, 抓持一端的话另一端不能下垂.
/ x) {  c3 f. {+ I6 b* j- W8 w   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6 k+ N) E4 e0 O, R
    所以要求多少,可以算出厚度,满足挠度要求3 M, X9 B8 z2 I6 D+ }
4. 防锈.* k' D9 ]7 ~# N% z' q- `& i9 G
0 ?  d/ \6 T$ W. j& j5 i

. i8 n- ~& f2 x8 D8 [7 s$ q关于以上几点, 我的想法是:5 `" ?% U* [; d' a+ g& ]8 k
1. 使用激光或水刀切割, 避免应力变形.
( x& R0 _& Z/ q# p5 O# ?: j   板材有残余应力,就算是激光做完,照样会有变形
3 C2 T1 W' v! k6 ]  i: |; i    所以选稍微厚点的板子,还有就是板材的状态
; y2 N* v. f% `& s1 ~; e9 y2. 使用高屈服强度的材料, 避免塑性变形.
, W0 [$ T' b* S, n% g3 y   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
" D. k5 x& o- X; E3. 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.
# `- X+ f/ {2 h9 t& [4. 最好不锈钢或不锈铁) u" m2 F' ^6 p8 n3 h3 G) e: U

- E1 q% K7 G  j* h/ |6 s; N以下想请教下社友:
* @7 X% M; f  ]" |" [1. 上面我的想法是否正确.3 {# ~$ c- @3 G* }* x1 B) f
2. 热处理能否增加刚性? 淬火什么的.
' y9 i! |2 \0 y" x   基本不能,改变很小很小1 f8 K6 q( ?( d) p5 z
3. 怎么才能提高刚性.厚度多少合适, 客户希望越薄越好.5 L( q! y8 q6 W8 C9 B4 D
   计算呗
# r! J3 ]7 N+ ?* \4. 这类应用一般使用什么材料.
3 Z# r# I& ~2 X. M* A* t; F% l7 I# t- I( p) Z/ T6 m6 |; z
: u( n) U  w: K: O
/ A0 c- q% Z  t6 |( t
$ ~* }  C. J; u- }# M

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。
" K3 G3 |+ |  T& T1 S. A, @: t0 F7 m2. 使用高屈服强度的材料, 有一定作用。
6 E- W% v- L4 C& d3.钢材的弹性模量都差不多. 只能改变截面形状这点也没错.5 U' |: `: o' f" S9 M1 z
4. 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.0 f, K* `! j7 ^' [: k0 J% V- V

4 G' p' ?0 ~2 v. L/ V5 s看你如何使用?像垫片那样,四边有托,还是悬臂梁?
# V6 f7 o0 M( Z$ [* ]- ~0 Y) v# }

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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?

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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。

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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
4 x, J* Q+ J4 C$ q$ {
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