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https://www.板金部品.ネット/製品-通信-シート-金属-部品.html
ガジェットや機械の中に入っているあのなめらかな金属製の箱や頑丈なブラケットがどうやって作られているのか疑問に思ったことがあるなら、その答えがすぐにわかるでしょう。板金部品単に形をスケッチするだけではありません。創造性と本格的なノウハウを融合させた実践的なプロセスです。私がこの仕事に取り組んでいるフォックスセンでは、板金部品平らな金属片(鋼鉄やアルミニウムなど)を切断、曲げ、接合して、ケースやサポートなどの機能的なものに変形します。私がこれまでに学んだ実際のトリックや数字を参考にしながら、ステップごとに設計方法を見ていきましょう。
そもそも板金部品とは何でしょうか?
あ板金部品薄く平らな板(通常は6mm以下)から始まり、厚さを変えずに形を整えていきます。鋳造や機械加工とは異なり、元の板を曲げたり切ったりして何か役に立つものにするのがすべてです。電子機器筐体車のパネルに使用されます。冷間圧延鋼 (SPCC、最大厚さ 3.2 んん、降伏強度 210 MPa) やステンレス鋼 (SUS304、引張強度 505 MPa) などの材料が主力で、それぞれ強度、コスト、または錆びにくさを考慮して選ばれています。設計プロセスでは、その平らなブランクを、強度と精度を保ちながら、たとえば 400 んん × 300 んん × 150 んん のボックスなどの 3D ピースに変換します。
ステップバイステップ: 板金部品の設計
やり方はこうです板金部品アイデアから現実へ、そして苦労して得た教訓が盛り込まれています。
ステップ1: 目的を定義する
まず、用途から考えましょう。3.5kWの負荷(220V、I = 3500 ÷ 220 ≈ 15.9A)を保持するブラケットですか、それとも、電気キャビネット? 目的によって材質が決まります。安価な屋内用ボックスには SPCC、IP54 保護 (防塵・防滴) が必要な屋外用ボックスには SUS304 を使用します。厚さ 2mm の SUS304 シェル (8.0 g/cm³) の重量は 6 ~ 8 kg で、40°C の熱や 80% の湿度に耐えられるように作られています。
ステップ2: 素材を選ぶ
材料の選択がすべてを左右します。
SPCC: 最小 1.5mm (GB05171-1992 に従ってドア 2.0mm、バック 3.0mm)、$0.80 ~ $1.00/kg と手頃な価格で、基本部品に最適です。
SUS304: 2.0mm、870°C まで錆びにくく、価格は 2.50 ~ 3.50 ドル/kg と高め。防爆シェルに最適です。
アルミニウム(6061): 2.7 g/cm³ で、鋼鉄の 7.8 g/cm³ よりも軽く、重量に敏感なビット向けに 276 MPa の強度を備えています。
ヒント: 降伏強度が高い(SUS304 の 505 MPa など)ということは、より大きなスプリングバックを意味します。これを考慮に入れて計画を立ててください。
ステップ3: 設計図を描く
3D モデルから始めて、それを 2D の平面パターンに「展開」します。許容差が重要です。外側のエッジは負の全体、正の半分になります。穴はそれを反転します (板金のルールによる)。400 んん × 300 んん のボックスの場合:
幅: スイッチ幅+40mm(片側20mm)。
身長: スイッチ高さ+40mm。
深さ: スイッチの最大深さ+10mm。
現実世界: 10 回路のボックスは、16A ブレーカーのサイズで 400mm × 300mm × 150mm になる可能性があります。
ステップ4: カットを計画する
切断によりブランクの形状が決まります。
レーザー切断: 0.1mm の精度、狭い穴に最適です (例: 曲げからの L ≥ r + 2t、半径 1mm の 2mm シートで 4mm)。
CNCパンチング: 0.15mm、大量生産に高速です。
剪断: <0.2mm、直線エッジとしては安価です。
注意喚起: 防爆シェルには密閉されたケーブル穴が必要ですが、耐火泥は隙間を 1 んん 未満に保ちます。
ステップ5: 正しく曲げる
曲げると魔法が起きます。
半径(R): ひび割れを回避するには、最低でも 1.0 t (2 んん のシートの場合は 2 んん など) が必要です (「板金加工で注意すべき 20 の事項」によると、0.6 t では裂けるリスクがあります)。
エッジの高さ: 安定性のためには、h ≥ r + 2t(2mmシートの場合は6mm、半径2mm)。
スプリングバック: SUS304 の 200 成績 の弾性率は 15% の反発を意味します。これを抑えるには、r/t = 2-3 を使用するか、過度に曲げます (「反発現象の制御戦略」に従って 20-30% 減少)。
トリック: 多段階曲げにより、引き出し型部品のスプリングバックが削減されます。
ステップ6: 結合する
溶接またはボルト締めにより固定します。
溶接: 防爆シェルの場合は両面(斑点<8mm、へこみ≤0.6mm)、SPCCの場合はCO2、SUS304の場合はアルゴン(505MPaの強度に適合)。
ボルト: 6mm以上のアースボルト、銅ストラップ付き - 安全のため塗装なし(「配電ボックスの安全上の危険検査方法」による)。
チェック: 溶接は滑らかでなければならず、ひび割れや溶け落ちがあってはなりません。
ステップ7: 終了して確認する
コーティング: 錆除去(溶剤またはアルカリ洗浄)後の防錆塗装 - 滑らかで、剥がれがない(「配電箱ハウジングの検査基準」による)。
安全性: 接地ボルト、ドアの隙間 <1mm、IP3X 保護 (>2.5mm ブロック) - A4 用紙を引っ張って密閉性をテスト済み。
身長: ホームボックスの場合は1.5m~1.8m(JGJ 242—2011)、工場ユニットの場合は50~100mmのベース(ダウンロード/T 5044—2014)。
なぜそれが重要なのか
設計する板金部品機能と形状が出会うバランスをうまくとることが大事です。2mmのSPCCシェル(5~7kg)またはSUS304(6~8kg)は単なる金属ではありません。16Aブレーカーまたは380Vモーターのシールドで、0.1mmにカットされ、h ≥ r + 2tで曲げられ、しっかりと溶接されています。スプリングバック修正(SUS304では15%)を省略したり、接地を間違えたりすると、火花が発生する危険があります。安全チェックによると、事故の90%はこうしたミスから生じています。Foxsenでは、平らなシートを電気キャビネットガッツやスタンドアロン ブラケットなど、頑丈で精密、すぐに使用できます。次にこれを目にしたときは、それが単なる部品ではなく、実現された計画であることがわかるでしょう。