Dizajn plechu je kľúčovým článkom modernej výroby, ktorý spája umenie a inžinierstvo. Jeho základný princíp spočíva v úplnom zvážení materiálových vlastností a uskutočniteľnosti techník spracovania pri splnení funkčných, mechanických a estetických požiadaviek produktu, dosiahnutí jednoty štrukturálnej racionality, hospodárnosti a vyrobiteľnosti. Na rozdiel od integrálneho tvarovania odliatkov alebo výkovkov, plechové diely začínajú plochým plechom a sú transformované do požadovanej trojrozmernej formy prostredníctvom série kontrolovateľných procesov spracovania za studena alebo za tepla. Táto povaha diktuje, že jeho dizajn musí byť systematicky zvažovaný z hľadiska „tvarovateľnosti, zostaviteľnosti a spoľahlivosti služby“.
Princíp dizajnu kladie dôraz predovšetkým na presné pochopenie vlastností materiálu. Rôzne plechy vykazujú významné rozdiely v pevnosti, ťažnosti, odolnosti proti korózii a limitoch tvarovania. Oceľové plechy-valcované za studena ponúkajú dobrú pevnosť a cenové výhody a sú vhodné pre všeobecné nosné-konštrukcie; pozinkované plechy vďaka svojmu zinkovému povlaku zvyšujú odolnosť proti korózii a často sa používajú vo vonkajšom alebo vlhkom prostredí; plechy z nehrdzavejúcej ocele kombinujú pevnosť a odolnosť proti korózii, vhodné pre oblasti s vysokou-čistotou, ako sú potravinárske a medicínske aplikácie; plechy z hliníkovej zliatiny svojou nízkou hustotou a dobrou tepelnou vodivosťou spĺňajú požiadavky na odľahčenie a odvod tepla. Počas fázy návrhu sa materiály musia vyberať na základe prevádzkového prostredia, typu zaťaženia a očakávanej životnosti a podľa toho by sa mala vypočítať primeraná hrúbka plechu, aby sa vyvážili rezervy pevnosti a kontrola hmotnosti.
Tvarovateľnosť je ďalším základným princípom konštrukcie plechu. Plech vykazuje hranice tvarovania, ako je pruženie, zvrásnenie a praskanie počas procesov ohýbania, naťahovania a obrubovania. Návrh musí brať do úvahy parametre procesu a podmienky formy, aby bolo možné racionálne určiť polomery ohybu, hĺbky natiahnutia a vzdialenosti okrajov otvoru, pričom sa treba vyhnúť ostrým-ohybom pod uhlom alebo nadmerne natiahnutým oblastiam. Zložité trojrozmerné tvary by sa mali rozložiť na niekoľko stabilných tvarovateľných pod-funkcií pomocou stratégií segmentácie a spájania, čím sa zníži náročnosť tvarovania a miera odpadu. Súčasne by sa mali vyhradiť úpravy kompenzácie procesu, ako je korekcia uhla spätného odpruženia ohybu a koeficienty stenčenia natiahnutím, aby sa zabezpečilo, že rozmery hotového výrobku budú zodpovedať výkresom.
Integrovaný konštrukčný a funkčný dizajn môže výrazne zlepšiť efektivitu a spoľahlivosť montáže. Kovové diely môžu integrovať funkcie, ako sú dierovanie, rebrá, výstupky a drážky proti praskaniu-v tom istom procese, čím sa dosahujú viaceré funkcie, ako je umiestnenie, odvod tepla, inštalácia a obmedzenie, čím sa znižuje počet dielov a montážnych krokov. Konštrukcia musí dodržiavať princíp jednotného polohovacieho základu, ktorý zaisťuje zhodu tolerancií tvaru a polohy medzi systémom otvorov a súvisiacimi povrchmi, aby sa znížila pracovná záťaž pri montáži a nastavovaní. Pre komponenty vyžadujúce sekundárne spoje by sa mali použiť vopred-navrhnuté zvarové úkosy, nitovacie zapustené otvory alebo skrutkové nálitky, aby sa zabezpečilo hladké spojenie a dostatočná pevnosť.
Požiadavky na vyrobiteľnosť a ekonomickú efektívnosť by sa mali súčasne premietnuť do návrhu. Optimalizácia rozloženia rozloženia zlepšuje mieru využitia plechu a znižuje odpadový materiál; prijatie štandardizovaných typov otvorov a modulárnych rozmerov zvyšuje rýchlosť zdieľania foriem a efektivitu výroby v dávkach; rozumná kontrola zložitosti dielov a počtu procesov skracuje výrobný cyklus a znižuje náklady. Pre viac-rôzne, malé-sériové produkty možno zaviesť flexibilné CNC obrábanie a modulárny dizajn, aby sa vyvážili potreby prispôsobenia a uskutočniteľnosť výroby.
Spoľahlivosť služby vyžaduje, aby návrh plne zohľadnil stavy stresu a faktory prostredia. V prípade komponentov vystavených dynamickému zaťaženiu alebo vibráciám by sa tuhosť a vlastné frekvencie mali zlepšiť pridaním výstužných rebier a optimalizáciou tvarov prierezu-, aby sa zabránilo rezonanciám a únavovým trhlinám; v prostredí s vysokou-teplotou alebo koróziou by sa mali vyberať materiály odolné voči teplu{{3} alebo korózii-s vhodnou povrchovou úpravou, aby sa predĺžila životnosť.
Stručne povedané, princíp návrhu plechových dielov je viacrozmerný proces spolupráce založený na materiálových vlastnostiach, ktorého základom je tvarovateľnosť, zameraná na štrukturálnu-funkčnú integráciu, obmedzenú vyrobiteľnosťou a hospodárnosťou a zohľadňujúci spoľahlivosť služieb. Len integráciou procesu a funkčného myslenia do procesu navrhovania je možné vyrobiť vysokokvalitné-plechové diely, ktoré spĺňajú vysoké výkonové štandardy a majú vynikajúcu prispôsobivosť spracovania a poskytujú pevnú a flexibilnú štrukturálnu podporu pre moderné priemyselné produkty.