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Dos piezas de chapa metálica de tamaño y material similares pueden tener costes de fabricación muy diferentes.
La diferencia suele estar en el dibujo: tolerancias estrictas, dobleces difíciles, soldaduras innecesarias, acceso deficiente a las herramientas o detalles de montaje que añaden operaciones adicionales.
La mayoría de estos problemas se pueden detectar antes de que comience la producción.
En YT Manufacturing, revisamos planos de carcasas, gabinetes, bastidores de máquinas, piezas mecanizadas por CNC y productos ensamblados. A continuación, presentamos diez aspectos de diseño que revisamos habitualmente antes de cotizar o crear un prototipo para un nuevo proyecto.
1. Utilizar tolerancias estrictas en todas partes.
No todas las dimensiones requieren la misma tolerancia.
Puede que sea necesario un control preciso de la interfaz de montaje, mientras que el tamaño general de una cubierta o un panel no crítico puede que no lo requiera.
Cuando se aplican tolerancias estrictas en todas partes, el fabricante puede necesitar más tiempo para el mecanizado, el ajuste y la inspección.
Esto se hace más evidente en las estructuras soldadas, donde el calor puede afectar la planitud y la alineación.
Un dibujo práctico debería dejar claro qué dimensiones afectan realmente a:
• Asamblea
• Ajuste de componentes
• Alineación
• piezas móviles
• Caza de focas
• Interfaces mecanizadas
Utilice tolerancias más estrictas donde sean necesarias y tolerancias de fabricación normales en el resto.
2. Hacer agujeros demasiado cerca de una curva.
Los agujeros, ranuras y recortes pueden deformarse cuando están demasiado cerca de una línea de flexión.
Los problemas comunes incluyen:
• agujeros ovalados
• Ranuras estiradas
• Bordes distorsionados
• Mala alineación de los tornillos
• Cambios de posición tras agacharse
En ocasiones, la pieza aún puede fabricarse, pero puede requerir una operación adicional después del conformado.
Deje suficiente espacio libre entre las curvas y los elementos cercanos, siempre que el diseño lo permita.
La distancia requerida depende del material, el espesor, el radio de curvatura, el tamaño del orificio y el ángulo de curvatura.
En el caso de piezas con orificios de montaje importantes cerca de las curvas, esto debe comprobarse antes de fabricar la muestra.
3. Utilizar un radio de curvatura poco práctico.
El radio de curvatura debe coincidir con el material y el grosor de la lámina.
Un radio demasiado pequeño puede aumentar el riesgo de agrietamiento, daños en la superficie o conformado inestable, especialmente con láminas más gruesas o materiales más duros.
Un radio innecesariamente grande puede generar problemas de ajuste o de apariencia.
Si el radio no es funcionalmente crítico, es mejor revisarlo junto con:
• Grado del material
• Espesor
• Ángulo de curvatura
• Geometría de la pieza
• Apariencia visible
Esto proporciona mayor flexibilidad durante el proceso de conformado sin alterar la función de la pieza.
4. Ignorar el acceso a la herramienta y la flexión
Una forma puede parecer simple en CAD pero aún así ser difícil de formar en un prensa plegadora.
Las bridas profundas, las curvas muy próximas entre sí y las formas cerradas pueden interferir con las herramientas o con las secciones formadas previamente.
Algunos ejemplos típicos son:
• Canales estrechos en forma de U
• Cajas profundas
• Bridas de retorno
• Varias curvas muy juntas
• Curvas que se bloquean después de etapas de formación previas
A menudo, el problema no reside en una sola curva, sino en si la secuencia completa de curvas resulta práctica.
Un pequeño cambio en la longitud de la brida, el orden de doblado o la disposición de las piezas puede, en ocasiones, evitar el uso de herramientas especiales o soldaduras adicionales.
5. Sobredimensionamiento de las especificaciones de soldadura y acabado de soldadura
Un mayor número de soldaduras no siempre mejora el producto.
Las soldaduras largas y continuas pueden generar calor, aumentar la deformación y crear más trabajo de lijado.
Lo mismo se aplica al aspecto de la soldadura.
Es posible que una esquina visible deba quedar lisa después del acabado, mientras que una soldadura estructural interna solo deba cumplir con el requisito funcional aprobado.
En el dibujo, ayuda a distinguir entre:
• Soldaduras estructurales
• Soldaduras cosméticas visibles
• Soldaduras internas ocultas
Esto evita el lijado innecesario y facilita la comprensión del acabado esperado.
6. Utilizar más piezas separadas de las necesarias.
Cada pieza adicional añade un paso más.
Puede que sea necesario:
• Cortar
• Manejado
• Posicionado
• Soldado
• Pegado
• Inspeccionado
En algunos diseños, varios soportes pequeños o placas soldadas pueden sustituirse por una sola pieza de chapa metálica conformada.
En ocasiones, las pestañas, los pliegues y las formas especiales pueden reducir el número de piezas sin modificar la función del producto.
Esto no significa que cada conjunto deba rediseñarse para convertirse en una sola pieza. Pero cuando varias piezas simples solo sirven para crear una forma básica, vale la pena comprobar si la estructura se puede simplificar.
Por lo general, un menor número de piezas implica un montaje más sencillo y menos posibilidades de variación dimensional.
7. Olvidar el acceso para el montaje y el mantenimiento
Un elemento de fijación puede encajar en el modelo CAD, pero aun así resultar difícil de instalar.
El mismo problema puede ocurrir con la soldadura o el mantenimiento.
Por ejemplo:
• Una tuerca está demasiado cerca de la pared para que una herramienta pueda alcanzarla.
• Un tornillo de montaje está bloqueado por otro componente.
• Una soldadura se encuentra dentro de una sección cerrada estrecha.
• No se puede quitar un panel sin desmontar la mitad del producto.
Estos problemas son comunes en:
• armarios eléctricos
• Quioscos de autoservicio
• Carcasas de máquinas
• Equipos de automatización
• Ensamblajes de varias piezas
Al revisar el diseño, compruebe la secuencia de montaje real.
¿Puede la herramienta alcanzar el sujetador? ¿Se puede retirar el componente posteriormente? ¿Una pieza instalada bloqueará a otra?
Un pequeño acceso adicional puede ahorrar mucho tiempo de montaje.
8. Dejar el acabado superficial para el final.
Acabado de superficies Esto debe tenerse en cuenta antes de finalizar el diseño metálico.
El recubrimiento en polvo, el anodizado, el galvanizado y otros acabados pueden afectar a:
• Tamaño del agujero
• Trapos
• Características ajustadas
• Áreas de contacto eléctrico
• Enmascaramiento
• Apariencia visible
Por ejemplo, la acumulación de recubrimiento alrededor de una pieza ajustada puede dificultar el montaje.
Es posible que las roscas o las superficies de contacto deban permanecer libres de recubrimiento.
En el caso de piezas visibles de acero inoxidable o aluminio, la dirección del cepillado y los requisitos de manipulación también pueden ser importantes antes de que comience la fabricación.
Cuando sea necesario, indique lo siguiente en el dibujo:
• Tipo de acabado
• Color
• Superficies visibles
• Áreas de enmascaramiento
• Áreas que permanecerán sin recubrimiento
• Dirección del cepillado
9. Elegir el material sin considerar la aplicación.
El mismo grosor no implica el mismo rendimiento.
La elección del material debe tener en cuenta lo siguiente:
• Dónde se utilizará el producto
• Cómo se doblará
• Si se soldará
• Si la resistencia a la corrosión importa
• ¿Qué acabado se requiere?
• Si el peso es importante
Si la calificación ya ha sido aprobada, especifíquela claramente en el dibujo.
Si el material aún está abierto, describa la aplicación y el entorno en lugar de escribir solo “acero" o "aluminio.”
Eso le da al fabricante el contexto suficiente para comprender qué debe hacer el material.
10. Envío de revisiones de planos inconsistentes
Un problema común es recibir un PDF, STEP archivo y Lista de materiales de diferentes revisiones.
Un archivo puede mostrar el patrón de agujeros antiguo, mientras que otro contiene la versión más reciente.
Antes de solicitar un presupuesto o iniciar la producción, compruebe que:
• El dibujo 2D y el modelo 3D coinciden.
• La lista de materiales utiliza la misma revisión.
• La información sobre materiales y acabados está actualizada.
• Las versiones anteriores quedan claramente reemplazadas.
En el caso de la producción repetida, cualquier cambio de ingeniería con respecto al pedido anterior debe estar claramente indicado.
Esto evita tener que citar o generar contenido a partir de un archivo obsoleto.
Una nota sobre los grandes bastidores soldados
Grandes soldados estructuras Se necesita un enfoque diferente al de las piezas pequeñas de chapa metálica.
La soldadura puede afectar la planitud y la alineación, mientras que algunas superficies de montaje o patrones de orificios pueden requerir mecanizado después de la fabricación.
Si un marco incluye interfaces críticas, márquelas claramente en el dibujo.
Algunos ejemplos típicos son:
• Superficies de montaje
• Puntos de referencia
• Patrones de agujeros críticos
• Interfaces mecanizadas
Esto permite planificar la soldadura y el mecanizado posterior a la soldadura como una única secuencia de fabricación.
Para un equipos grandes marcoControlar unas pocas superficies de montaje importantes suele ser más práctico que aplicar tolerancias de mecanizado a toda la estructura soldada.
¿Cuándo resulta útil una revisión DFM?
Una simple placa cortada con láser no necesita mucha explicación.
DFM resulta más útil cuando un proyecto incluye:
• Varias curvas
• Estructuras soldadas
• Interfaces de ensamblaje ajustadas
• Superficies mecanizadas
• Múltiples piezas ensambladas
• Superficies acabadas visibles
• Nuevos diseños de prototipos
La revisión puede dar lugar a cambios tan pequeños como mover un orificio, modificar una brida, abrir una holgura de montaje o ajustar una tolerancia no crítica.
Estos cambios son mucho más fáciles de realizar antes de producir la primera muestra.
Lista de verificación práctica para el dibujo de chapa metálica
Antes de enviar un dibujo para cotización o producción, verifique lo siguiente:
• ¿Están claramente indicadas las tolerancias críticas?
• ¿Están los agujeros lo suficientemente lejos de las curvas?
• ¿El radio de curvatura es adecuado para el material y el espesor?
• ¿Es posible realizar las curvas con las herramientas disponibles?
• ¿Están claramente definidos los requisitos de soldadura?
• ¿Los requisitos estéticos de soldadura se limitan a las zonas visibles?
• ¿Pueden las herramientas alcanzar los elementos de fijación y las uniones necesarias?
• ¿Se ha tenido en cuenta el acabado superficial?
• ¿Está claramente especificada la calidad del material?
• ¿Coinciden el dibujo 2D, el modelo 3D y la lista de materiales?
No es necesario que resuelva todas las cuestiones de fabricación antes de contactar con un proveedor.
Pero un dibujo claro facilita mucho la identificación de los detalles que necesitan ser discutidos antes del primer prototipo.
¿Tienes un diseño de chapa metálica para revisar?
Envíe su dibujo 2D y el modelo STEP/STP junto con el material, la cantidad, el acabado y los requisitos de aplicación.
YT Manufacturing puede revisar la capacidad de fabricación para Fabricación, doblado, soldadura, mecanizado CNC, acabado y montaje de chapa metálica. de acuerdo con el alcance del proyecto.
