¿Cuáles son los requisitos de resistencia estructural para el procesamiento de chapa no estándar?

En el procesamiento de chapa metálica no estándar, el requisito de resistencia estructural es un indicador clave para garantizar que el producto pueda soportar la carga esperada, resistir la deformación y las fallas. Debe considerarse de manera integral desde múltiples aspectos, como la selección de materiales, el diseño estructural, la tecnología de procesamiento, el método de conexión, el tipo y cálculo de carga, las pruebas y verificación, así como la adaptabilidad ambiental. La siguiente es una introducción detallada:

Procesamiento de chapa no estándar

I. Selección de materiales

Las características de resistencia del propio material son la base para determinar la resistencia de las estructuras de chapa. Los materiales de chapa de uso común incluyen acero al carbono (como láminas laminadas en frío SPCC, láminas laminadas en caliente SPHC, láminas galvanizadas SGCC/SECC), acero inoxidable (como SUS304, SUS201, SUS316), aleación de aluminio (como 5052, 6061), etc. Los diferentes materiales tienen diferentes indicadores de propiedades mecánicas, como límite elástico, resistencia a la tracción y alargamiento. Se debe seleccionar el material apropiado según el entorno de uso y los requisitos de carga del producto. Por ejemplo, para componentes estructurales que necesitan soportar cargas o impactos importantes, se debe seleccionar acero de alta resistencia o aleación de aluminio. Para entornos que requieran resistencia a la corrosión, se debe seleccionar acero inoxidable o acero al carbono que haya sido sometido a un tratamiento anticorrosión.

II. Diseño Estructural

Espesor uniforme: Mantener la uniformidad del espesor depiezas de chapa, especialmente durante el procesamiento como el doblado y el estampado. El espesor desigual puede provocar concentración de tensiones, deformación o dificultades de procesamiento.

Resistencia y rigidez suficientes: Asegurar que la estructura de chapa diseñada tenga la suficiente resistencia y rigidez para soportar las cargas y deformaciones previstas. Considere la influencia de factores como la forma de la sección transversal, el espesor de la pared y las nervaduras de refuerzo de la estructura sobre la resistencia y la rigidez. Por ejemplo, la rigidez a la flexión de la estructura se puede mejorar añadiendo nervaduras de refuerzo. La capacidad de carga de la estructura se puede mejorar optimizando la forma de la sección transversal (por ejemplo, utilizando forma de canal, forma de I, etc.).

Evite la concentración de tensiones: en el diseño estructural, se deben evitar las esquinas afiladas, las ranuras estrechas y otras áreas propensas a la concentración de tensiones. Para áreas donde la concentración de tensiones es inevitable, se deben tomar medidas apropiadas de transición o refuerzo de filete.

Fácil de aplanar: Al diseñar, se considera que todos los dobleces y biseles se puedan desplegar en el mismo plano para garantizar un fácil procesamiento y montaje. Evite interferencias en el diseño y estructuras espaciales complejas.

III. Tecnología de procesamiento

Corte y estampado: Se adopta equipo de corte y estampado de alta precisión para garantizar la precisión dimensional y la calidad de la superficie de corte y los orificios perforados. Evite la influencia de defectos como rebabas de corte y grietas por perforación en la resistencia estructural.

Formación de flexión: seleccione el radio de flexión y el ángulo de flexión adecuados según las propiedades y el espesor del material. Un radio de curvatura demasiado pequeño puede provocar que el material se agriete o rebote excesivamente. Los ángulos de flexión excesivos pueden afectar el rendimiento de montaje y servicio de la estructura.

Conexión por soldadura: para componentes estructurales que requieren conexión por soldadura, se deben seleccionar métodos de soldadura y parámetros del proceso de soldadura adecuados para garantizar la calidad y resistencia de la costura de soldadura. Evitar la influencia de defectos de soldadura (como poros, grietas, fusión incompleta, etc.) sobre la resistencia estructural.

IV. Método de conexión

Además de soldar, las estructuras de chapa también se pueden unir mediante remachado, unión por pernos y otros métodos. Los diferentes métodos de conexión tienen diferentes características de resistencia y confiabilidad. Se debe seleccionar el método de conexión adecuado según los requisitos de uso y las condiciones de montaje del producto. Por ejemplo, para los componentes estructurales que deben desmontarse con frecuencia o que soportan cargas de vibración significativas, se deben adoptar conexiones atornilladas. Para componentes estructurales que requieren sellado o están sujetos a fuerzas de tracción significativas, se puede adoptar el remachado.

V. Tipos de carga y cálculos

Tipo de carga: Definir claramente los tipos de cargas que la estructura de chapa puede soportar durante su uso (como cargas estáticas, cargas dinámicas, cargas de impacto, etc.) y sus magnitudes. La influencia de los diferentes tipos de cargas sobre la resistencia estructural varía y se requieren diseños y cálculos específicos.

Cálculo de resistencia: En función del tipo y magnitud de la carga, así como de los indicadores de rendimiento mecánico del material, se calcula la resistencia estructural. Los métodos de cálculo comunes incluyen el análisis de elementos finitos (FEA), el cálculo de fórmulas empíricas, etc. A través del cálculo, es posible evaluar si la resistencia de la estructura cumple con los requisitos y guiar la optimización del diseño estructural.

VI. Pruebas y Verificación

Los trabajos de prueba y verificación necesarios deben realizarse durante la etapa de diseño del producto y antes de la producción en masa. Por ejemplo, al tomar la primera muestra para verificar la instalación, se puede probar la capacidad de carga real y el desempeño de la estructura; Mediante métodos de inspección de calidad, como pruebas de niebla salina y pruebas de dureza, se evalúan los indicadores de rendimiento de la estructura, incluida la resistencia a la corrosión y la dureza, para determinar si cumplen con los requisitos.