提高钣金件强度的设计、以各种限制条件下工件输送机的行走系统为例

发布日期: 2024-07-03

钣金件通常用于制造 FA 生产线的专用零部件,部分原因是它们适合小批量、多种类的生产。然而,由于材料是相对较薄的金属,在某些条件下往往会出现强度和刚性方面的问题。本节将通过四次实例介绍如何提高钣金件的强度(或刚性)。本文的题材是工件输送机的行走结构。在旋转工件并切换流向的设备中,包括将工件输送到回转平台的输送机,和将从回转平台卸下的工件送到下一道工序的输送机。通过支架的设计可以将这个输送机构固定在任意高度。最简单的支架设计是将金属板材折弯为L形,如下图所示。但这种形状可能会造成钣金件折弯部强度不足,从而导致输送机横向摆动等问题。

在这种情况下,应该如何提高支架的强度呢?

本文的题材是工件输送机的行走结构。

 

 

 ①焊接加强筋

首先想到的就是通过追加加强筋来提高支架强度,例如将下图所示的形状焊接到支架上。可以说这是增加钣金件强度最常见的一种方法。

在进行这一设计时,需要考虑的一个关键点是图中红圈所示的折弯区域。

在进行这一设计时,需要考虑的一个关键点是图中红圈所示的折弯区域。要追加的加强筋板需要有切口,为支架的折弯R留出足够的空间。这样做的好处是加强筋不易受到支架折弯R的影响,同时也便于焊接操作。

 

 ②在折弯角上压制加强筋

如果无法焊接加强筋,也可以采用在支架折弯处压制加强筋的方法来提升强度。

这是一种提高强度的简便方法。关键在于无需增加零部件数量或材料用量,只需增加一个工序即可提升强度。

这是一种提高强度的简便方法。关键在于无需增加零部件数量或材料用量,只需增加一个工序即可提升强度。不过,这种方法的强度不如①焊接加强筋的方法。这种方法适用于想在不增加任何材料的情况下增加一点强度的情况。

 

 ③螺纹固定加强筋

如果支架安装后发现折弯部位强度不足,也可以采用如下图所示的螺纹固定加强筋的方法来提升其强度。

其基本思路与焊接示例相同。不过,这次的设想是在支架安装后追加加强筋,因此需要在筋板上增加一个折弯,以形成一个可以安装螺栓的表面。

 

其基本思路与焊接示例相同。不过,这次的设想是在支架安装后追加加强筋,因此需要在筋板上增加一个折弯,以形成一个可以安装螺栓的表面。

以这种方式进行设计时,必须注意确保螺栓的头部不会在红圈所示区域相互干扰。因此,此示例中筋板的切口比焊接示例中的切口要大。

此外,可能无法在安装支架的底座上加工用于固定加强筋的螺纹孔,因此在设计螺纹部分时必须注意这一点。

 

 ④支架内侧添加补强材

还有一种方法是,如果在安装后发现支架的强度不足,则可使用一组加固托架将相对的支架连接在一起。

其基本思路与焊接示例相同。不过,这次的设想是在支架安装后追加加强筋,因此需要在筋板上增加一个折弯,以形成一个可以安装螺栓的表面。

 

此设计有两个要点。

第一,追加的托架零件也是L形,只有一个折弯,形状非常简单。

第二,对面的支架被相互连接在一起,该结构能够非常有效地防止输送机的横向摆动。红色圈内的螺纹过孔是长孔形,旨在吸收输送机宽度方向上尺寸的变化。在前一个例子中(螺纹固定加强筋),人们担心固定加强筋的螺栓与基座之间会发生干涉,但这种设计消除了这种担心。

 

 总结

示例①可能是最容易加工的。与①相比,③和④的现场作业虽然有所增加,但加工难度并不大。另一方面,②中的压制加工法则需要设备等限制条件。在强度方面,①、③、④之间可能没有太大的差别,不过它们的排名可能会因尺寸的不同而略有不同。但②的强度不是很好。因此,这种方法仅适用于希望稍稍增加强度的情况。

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