折弯式设备安装支撑固定面板结构

这类折弯成型的支撑面板，在小型自动化设备、电子检测工装、桌面型机械模组里应用极广，很多做非标设备的工程师在做模组侧装、传感器支架、小型气动元件固定的时候，都会优先考虑这类一体折弯的结构，相比拼接式的角码加平板的组合，一体折弯的结构没有拼接缝隙，长期受振动载荷的时候不会出现连接螺栓松动、拼接面错位的问题，可靠性要高不少。从结构本身来看，这个零件采用单块板材折弯成型，一端是带卷边卡槽的U型夹持结构，卡槽的开口尺寸刚好适配常见的15mm、20mm规格的工业铝型材侧边，安装的时候不需要额外做打孔攻丝，直接把卡槽卡在型材的棱边上，再通过侧面的锁紧件就能完成初步固定，调整位置的时候比全螺栓固定的支架灵活很多，调试阶段可以沿着型材长度方向快速滑动调整位置，等位置确定之后再锁紧，能省不少现场调试的时间。另一端是延伸出去的平直安装板，板上开了两个同轴的圆形安装孔，孔位的间距按照常用的小型气缸、光电传感器、导轨挡块的安装孔距做的匹配，安装面做了铣平处理，平面度控制在0.1mm以内，保证装上去的元件不会因为安装面倾斜出现检测偏差、运动卡滞的问题。折弯处做了R角过渡，没有尖锐的折边，一方面是避免折弯的时候板材出现应力开裂，另一方面也能减少安装的时候划伤操作人员的风险，折弯的垂直度控制在90°±0.2°，保证安装板和夹持端的型材保持垂直，不会出现装上去的元件歪斜的情况。在设计这类零件的时候，首先要确认夹持端的卡槽尺寸和所用型材的配合公差，卡槽的宽度要比型材的壁厚大0.1-0.2mm，既不能太松导致卡上去之后晃量太大，也不能太紧导致装的时候敲不进去，卷边的结构是为了增加卡槽处的结构强度，因为这个位置是整个零件受力最大的地方，如果只是单纯折成直角，长期受侧向力的时候折弯处容易出现变形张开，卷边之后相当于给卡槽加了一道加强筋，能承受的侧向载荷能提升40%左右。安装板上的孔位做了沉头处理，安装螺栓的时候螺栓头不会突出安装面，避免和装上去的元件产生干涉，安装板的末端做了切角处理，不是直角的端头，一方面是减少零件的整体重量，另一方面是在空间比较紧凑的设备里，切角的端头不会和旁边的管线、其他零件产生磕碰，安装的时候更容易对位。实际应用的时候，这类支撑面板经常用在3C产品组装工位的小型工装里，用来固定检测产品到位的光电传感器，或者用来固定小型气管的导向支架，也有不少做小型桌面3D打印机的爱好者会用这类结构来固定限位开关、挤出头的散热风扇，因为结构简单，加工的时候只需要激光切割下料然后折弯成型，不需要复杂的机加工工序，加工成本很低，批量做的时候单件成本能控制在几块钱，而且表面做喷塑或者氧化处理之后防锈能力也不错，在普通的车间环境里用三五年不会出现锈蚀的问题。做三维建模的时候，要特别注意折弯系数的设置，不同厚度的板材折弯的时候延展量不一样，如果折弯系数设错了，加工出来的零件安装孔位就会出现偏差，装的时候对不上孔，这个零件的板材厚度选的是2mm的冷轧钢板，折弯的时候内R角和板材厚度一致，折弯系数按照0.35倍的板材厚度来算，加工出来的尺寸误差能控制在0.2mm以内，完全满足普通工装的安装精度要求。另外还要注意安装边界的确认，整个零件从卡槽端到安装板末端的总长度要控制在安装空间允许的范围内，特别是在设备内部走线比较多的区域，零件突出的部分不能挡住管线的走向，也不能和运动的部件产生干涉，比如在直线模组旁边装这个支架的时候，要确认滑台运动到极限位置的时候不会撞到支架，所以安装板的长度不能做的太长，在满足安装元件的尺寸要求的前提下尽量做短，减少不必要的空间占用。卡槽侧面的锁紧孔位要开在卡槽的中心位置，锁紧螺栓顶紧的时候受力均匀，不会因为偏载导致卡槽出现歪斜，卷边的长度要覆盖整个卡槽的宽度，不能只做一半的卷边，不然受力的时候没有卷边的位置还是容易出现变形。