Influence des chanfreins et des congés sur les coûts d'usinage

La plupart des concepteurs de produits et des ingénieurs savent qu'il ne faut jamais couper les coins ronds pendant le processus de création de composants, en particulier lorsqu'il s'agit de concevoir des coins. Outre un angle aigu, qui est la géométrie conventionnelle entre deux surfaces ou sommets qui se rejoignent, vous pouvez choisir de concevoir des angles sous forme de chanfreins ou de congés. Un bord chanfreiné est incliné ou incliné, ce qui réduit l'impact des angles vifs et améliore l'ajustement des pièces accouplées. Une conception de congé implique un bord arrondi, ce qui élimine tous les angles vifs et contribue à l'apparence et à la longévité d'un composant.

Les chanfreins et les congés offrent tous deux des avantages clés, en particulier lorsqu'il s'agit de renforcer les coins des pièces en réduisant la concentration des contraintes. Cependant, l'inclusion de congés et de chanfreins dans vos conceptions peut entraîner des coûts d'usinage CNC supplémentaires et peut parfois ralentir la production. Il est important de peser ces facteurs et d'autres avant de décider d'inclure ou non des chanfreins et des congés dans vos conceptions de pièces.

Comparaison des avantages des chanfreins et des congés

Grâce à leurs bords arrondis, les congés peuvent aider à améliorer l'assemblage d'une pièce avec des pièces assemblées. Les filets ont également des facteurs de concentration de stress plus faibles, car ils aident à répartir le stress physique sur une zone plus large. Ainsi, les filets peuvent facilement supporter des charges plus importantes.

Les filets sont souvent aussi durables que sûrs, car les bords lisses éliminent les angles vifs qui pourraient causer des dommages. Les bords lisses produits par les congés facilitent également le revêtement et la peinture, tandis que les angles d'un chanfrein entraîneront le décollement des revêtements avec le temps.

Bien que les coins chanfreinés soient plus sujets à l'usure naturelle en raison de leurs bords tranchants, ces bords sont cachés et donc beaucoup plus sûrs que les coins de bord. Les chanfreins sont également plus indulgents que les congés lorsqu'il s'agit d'assembler des pièces accouplées. Ils sont particulièrement bien adaptés pour permettre une entrée facile d'une pièce mâle dans une pièce femelle lors de l'assemblage, car les trous chanfreinés permettent un mouvement et une insertion fluides. De plus, les chanfreins sont rapides et faciles à appliquer, car un seul outil peut créer des chanfreins de différentes tailles.

Considérations lors de l'utilisation de chanfreins et de congés

Vous devez tenir compte d'un certain nombre de considérations avant de déterminer si vous souhaitez inclure des chanfreins ou des congés dans la conception de votre produit. Voici cinq facteurs clés à évaluer :

1. Fonctionnalité

Gardez à l'esprit l'utilisation finale d'un produit. Son environnement risque-t-il de causer des dommages si les coins sont coupants ? La pièce sera-t-elle utilisée dans des applications de support de charge, et si oui, quel poids la pièce doit-elle supporter ? Déterminez si la fonction du produit repose sur la présence d'un chanfrein ou d'un congé. Par exemple, la pièce devra-t-elle être plaquée de peinture ou d'un autre revêtement, et ce vernis nécessitera-t-il une usure à long terme ? Le composant devra-t-il s'adapter exactement à une pièce accouplée, ou peut-il y avoir une certaine marge de manœuvre ? Répondre à ces questions vous aidera à déterminer quel type de coin vous devriez utiliser.

2. Emplacement (interne ou externe)

Il est crucial de déterminer si le coin que vous concevez est positionné à l'intérieur ou à l'extérieur du composant. Dans la plupart des cas, les bords externes sont beaucoup plus importants à prendre en compte car ils sont à la fois plus visibles et plus sensibles aux conditions externes et à l'usure au fil du temps.

Cependant, lors de la conception d'un trou pour s'adapter à un arbre, il est également essentiel de considérer le chanfreinage ou le filetage des coins internes. Le chanfreinage autour des bords d'un trou est une pratique recommandée, car les trous chanfreinés contribuent à faciliter le mouvement de la goupille et l'insertion de la fixation.

3. Tolérances

L'optimisation des tolérances dimensionnelles est un élément crucial de la conception des produits, en particulier lorsqu'il s'agit de pièces d'accouplement. Déterminez à quel point votre produit doit être précis et comment une erreur de mesure pourrait affecter la fonction et l'ajustement du produit. De plus, demandez-vous quelle est l'importance des tolérances pour garantir les performances de la pièce et réfléchissez à la manière dont les tolérances seront vérifiées. Gardez à l'esprit que des tolérances extrêmement serrées peuvent être coûteuses à appliquer et que les chanfreins permettent souvent une plus grande marge d'erreur.

4. Coût

L'application de chanfreins et de congés peut être coûteuse. Prenez le temps de déterminer si le filetage ou le chanfreinage est essentiel au succès de la pièce, ou s'il s'agit simplement d'un avantage supplémentaire. Si vous avez vraiment besoin d'un coin spécialisé, pensez au nombre de composants que vous devrez produire, car cela affectera également les coûts. Bien qu'il soit souvent nécessaire d'appliquer des chanfreins et des congés à la conception d'un composant, assurez-vous d'être absolument positif avant de consacrer du temps, de l'argent et des ressources à la fabrication d'outils.

5. Autres considérations

Enfin, tenez compte d'autres facteurs tels que la chronologie et l'esthétique. Quelle est la taille de votre cycle de production et êtes-vous susceptible d'avoir besoin de pièces supplémentaires au-delà du premier cycle ? Dans combien de temps aurez-vous besoin de vos pièces ? À quelles exigences esthétiques devez-vous répondre ? Votre pièce sera-t-elle utilisée dans des biens de consommation, et si oui, quel type d'expérience utilisateur aimeriez-vous créer ? Une finition ou un post-traitement de quelque sorte que ce soit est-il nécessaire ? Utilisez ces questions pour guider davantage votre processus de décision entre les chanfreins et les congés

Comment les chanfreins et les congés affectent les coûts d'usinage

La fabrication de coins spécialisés entraîne généralement un coût financier supplémentaire. En règle générale, il est moins coûteux de fabriquer des chanfreins. En effet, un seul outil peut créer des chanfreins de toutes tailles, simplifiant la production et économisant du temps et des ressources.

Bien que les coûts d'utilisation d'outils spécialisés puissent s'accumuler rapidement, en particulier lors de l'application de filets de différentes tailles, ces dépenses initiales pourraient s'avérer rentables à long terme. L'utilisation de congés peut éviter d'avoir à recouvrir ou à repeindre par intermittence, et il y a un risque réduit d'échec des inspections à cause des angles vifs créés par les chanfreins. Lors de la détermination des coûts de fabrication des congés et des chanfreins, il est important d'équilibrer les dépenses initiales avec la possibilité de réduire les dépenses dans la production à grande échelle.

Un moyen plus efficace d'incorporer des chanfreins et des congés avec Fast Radius

Lors de la conception des coins de vos composants, il est important de choisir entre les congés ou les chanfreins en fonction de facteurs tels que l'application et les exigences de la pièce, l'esthétique et les coûts de production. Les chanfreins sont plus faciles à fabriquer et augmentent la tolérance pour les pièces accouplées, mais peuvent présenter plus de risques et de problèmes de performances en raison de leurs angles vifs. Les filets sont coûteux à fabriquer mais généralement plus sûrs et plus durables, car ils offrent des surfaces lisses qui évitent les blessures et résistent à la dégradation. Les deux caractéristiques de conception réduisent la concentration de contraintes et peuvent apporter des caractéristiques visuellement saisissantes à votre conception.

Chez Fast Radius, nous ne coupons pas les coins quand il s'agit des coins de votre composant. Nos services de conseil en conception vous aideront à faire le bon choix entre l'application de chanfreins ou de congés, et nous considérons chaque aspect du processus de production avec la plus grande expertise en ingénierie. Fast Radius propose désormais l'usinage CNC en interne - en plus d'une suite d'autres services, notamment l'impression 3D, le moulage par injection et le moulage d'uréthane - nous permettant de vous fournir une surveillance de bout en bout sur tous vos projets de fabrication à la demande . Contactez-nous dès aujourd'hui pour commencer votre prochain projet.

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