Kim loại tấm xưa nay vẫn luôn là lựa chọn phổ biến cho các đội ngũ thiết kế và sản xuất trong lĩnh vực ô tô, thiết bị công nghiệp và xây dựng. Kim loại tấm có đặc tính chắc chắn, bền, dễ tạo hình, nhẹ và giá cả phải chăng.
Chẳng hạn, với tấm kim loại, bạn có thể tạo ra các bộ phận nhẹ nhưng cứng cáp về mặt cấu trúc, không giống như các chi tiết đúc hoặc gia công cồng kềnh. Nó cũng tiết kiệm chi phí hơn cho sản xuất hàng loạt so với các kỹ thuật sản xuất đúc, rèn hoặc in 3D tốn kém. Cuối cùng, bạn cũng có thể có được một sự kết hợp độc đáo giữa các thiết kế cứng nhắc và linh hoạt, giúp dễ dàng chịu đựng được các va chạm và rung động.
Trong bài viết này, tôi muốn thảo luận một vài mẹo thiết kế các chi tiết kim loại tấm chắc chắn hơn bằng cách sử dụng các công cụ trong role 3D SheetMetal Creator. 3D SheetMetal Creator là một giải pháp sử dụng hoàn toàn trên trình duyệt web bao gồm ứng dụng xSheetMetal với các công cụ chuyên dụng để thiết kế kim loại tấm, cùng với đó là các ứng dụng và tính năng khác để lưu trữ, quản lý và cộng tác trên các thiết kế của bạn nhờ có nền tảng 3DEXPERIENCE.
3D SheetMetal Creator có thể giúp bạn dễ dàng thiết kế được một chi tiết kim loại tấm tốt và chắc chắn với các tính năng nổi bật như uốn, kéo, tạo lỗ và rãnh, ... Hãy cùng nhau đi sâu vào tìm hiểu chi tiết thêm bên dưới nhé!
1. Uốn – đừng để các chi tiết uốn bị cong vênh!
Khi nói về uốn, tôi thường hay nói vui là “Hãy uốn lượn như Beckham đi”, hay nói theo một cách khác, thì là hãy uốn như một chuyên gia đi. Trong thiết kế chi tiết kim loại tấm, bạn thường sẽ muốn tránh một tấm kim loại hoàn toàn phẳng, và việc thêm các mối uốn thường sẽ là phương pháp đầu tiên mà các nhà thiết kế kim loại tấm sử dụng trong quy trình thiết kế của mình. Hầu hết các hư hỏng thường xảy ra ở cạnh ngoài của chi tiết kim loại tấm. Do đó, việc tạo các mối uốn hoặc nếp gấp ở các cạnh ngoài sẽ tăng cường độ cứng cho chi tiết, ngăn không cho nó bị cong vênh hoặc biến dạng.
Lưu ý rằng khi thêm các mối uốn, bạn phải tính toán đến bán kính uốn vì với các vật liệu và độ dày khác nhau thì sẽ đòi hỏi các bán kính uốn khác nhau. Nếu bán kính uốn quá lớn, chi tiết có thể bị bật ngược lại. Và nếu bán kính uốn quá nhỏ, chi tiết có khả năng sẽ bị nứt gãy. Một nguyên tắc thông dụng là bán kính uốn nên có độ lớn ít nhất là gấp đôi độ dày của tấm kim loại.
Với 3D SheetMetal Creator, bạn có thể tạo các đường uốn bằng các lệnh Wall on Edge, Bend from Flat, Jog hoặc Flange trong app xSheetMetal.
2. Kéo giãn với các chi tiết dập nổi – đẹp nhưng khó.
Sau khi xác định được bán kính uốn, bạn sẽ muốn tập trung vào việc kéo giãn chi tiết của mình, và điều này có thể được thực hiện bằng cách thêm một hình dập nổi (emboss) để kéo giãn thêm chi tiết. Kéo giãn là quá trình kéo dài tấm kim loại theo một hướng nhất định. Quá trình này làm cho tấm kim loại cứng hơn bằng cách định hướng các hạt của kim loại theo một hướng nhất định. Nó cũng giúp tăng độ thẩm mỹ cho thiết kế tấm kim loại của bạn.
Sự kéo giãn có thể dễ dàng đạt được bằng cách thêm các hình dập nổi, chẳng hạn như một lỗ đục hoặc hình nổi. Trong 3D SheetMetal Creator, bạn có thể sử dụng lệnh "User Stamp" để dễ dàng có được hình dạng mong muốn cho hình dập nổi. Tính năng này loại bỏ nhu cầu phải sử dụng tới các kỹ thuật mô hình phức tạp để tạo ra các hình dập và cho phép người dùng sử dụng hình học công cụ của nhà cung cấp ưa thích của mình để tạo mô hình các tấm kim loại. Nếu bạn có một thư viện các stamp và hình học công cụ được tạo hình mà bạn thường xuyên sử dụng, bạn có thể lưu chúng trên nền tảng 3DEXPERIENCE và sử dụng bất cứ khi nào mình cần. Miễn là nó là một khối thể rắn, thì nó đều có thể được sử dụng bất kể là nó đang được thiết kế trong ứng dụng nào.
3. Lỗ và Rãnh – càng cắt càng vui.
Thường thì bạn sẽ thấy các chi tiết nhẹ sẽ có rất nhiều đường cắt trong thiết kế của mình. Tại sao lại như vậy? Bởi vì các đường cắt này không chỉ làm cho các chi tiết nhẹ hơn mà còn tăng thêm độ cứng cho các chi tiết kim loại tấm này trong quá trình sản xuất.
Nghe thì có vẻ ngạc nhiên, nhưng điều thực sự xảy ra là khi các đường cắt được tạo ra trong quá trình sản xuất tấm kim loại, vật liệu sẽ bị kéo căng nhẹ do chuyển động của đục vào khuôn và định hướng lại các hạt của kim loại, làm cho chi tiết kim loại tấm trở nên chắc chắn hơn.
Các đường cắt cũng giúp giảm sự tập trung ứng suất và hỗ trợ phân bổ tải trọng khi chi tiết này chịu tải (đang hoạt động).
Với 3D SheetMetal Creator, bạn có thể sử dụng lệnh "Cutout" để nhanh chóng tạo ra nhiều đường cắt một lúc. Bạn cũng có thể sử dụng tính năng "Hole Cutouts with Pattern" để tạo các lỗ đục theo hình dạng mong muốn trên chi tiết kim loại tấm.
Việc thêm các tính năng thiết kế tấm kim loại như uốn, kéo giãn và cắt bỏ không chỉ tạo ra các chi tiết chắc chắn hơn mà còn thúc đẩy quá trình sản xuất, giúp nhà sản xuất chế tạo các chi tiết theo đúng với ý định của mình.
Điều này sẽ giúp bạn có cái nhìn về những gì bạn có thể làm với 3D SheetMetal Creator. Hơn nữa những bài blog tiếp theo trong loạt bài này sẽ thảo luận về cách bạn có thể có được các bộ phận mạnh mẽ hơn thậm chí với sự thêm vào của các đường mép, gai và nhiều hơn nữa! Hãy theo dõi bài đăng blog tiếp theo của chúng tôi!
