Τι Σημαίνει Πραγματικά ο Σχεδιασμός Καλουπιού Βαθιάς Διέλασης για την Ακριβή Παραγωγή

Όταν καλείστε να παράγετε αδιάκοπες κυλινδρικές κούπες, δοχεία οξυγόνου ή αυτοκινητιστικά εξαρτήματα με εξαιρετικό λόγο βάθους προς διάμετρο, ο σχεδιασμός καλουπιού βαθιάς διέλασης γίνεται ο καθοριστικός παράγοντας επιτυχίας. Σε αντίθεση με τη συμβατική διαμόρφωση, όπου το μέταλλο κόβεται ή διπλώνεται, η διαδικασία βαθιάς διέλασης μετατρέπει επίπεδα ελάσματα μετάλλου σε κοίλα τρισδιάστατα σχήματα μέσω ελεγχόμενης πλαστικής ροής. Η γεωμετρία του καλουπιού που καθορίζετε καθορίζει εάν το υλικό θα συμπιεστεί ομαλά στο σχήμα ή θα σχιστεί λόγω υπερβολικής τάσης.

Ορισμός του Σχεδιασμού Καλουπιού Βαθιάς Διέλασης στη Σύγχρονη Παραγωγή

Τι είναι ακριβώς η βαθιά διέλαση; Είναι μια εργασία διαμόρφωσης μετάλλου όπου ένας έμβολος ωθεί ένα επίπεδο κομμάτι μέσα σε μια κοιλότητα καλουπιού, δημιουργώντας βάθος που υπερβαίνει τη διάμετρο του εξαρτήματος. Σύμφωνα με Ο κατασκευαστής , μία από τις μεγαλύτερες παρανοήσεις είναι ότι το μέταλλο επιμηκύνεται για να πάρει σχήμα. Στην πραγματικότητα, οι σωστά εκτελεσμένες επιχειρήσεις βαθιάς διέλασης περιλαμβάνουν ελάχιστη επιμήκυνση. Το μέταλλο στην πραγματικότητα παχαίνει μέσω πλαστικής ροής καθώς οι θλιπτικές δυνάμεις ωθούν το υλικό προς τα μέσα προς το έμβολο.

Η διαφορά αυτή έχει σημασία για την προσέγγιση του σχεδιασμού του καλουπιού. Σχεδιάζετε εργαλεία που ελέγχουν τη θλίψη και τη ροή, όχι την επιμήκυνση. Κάθε ακτίνα, διάκενο και προδιαγραφή τελικής επιφάνειας επηρεάζει το πόσο αποτελεσματικά το μέταλλο μεταβαίνει από ένα επίπεδο κομμάτι στην επιθυμητή γεωμετρία.

Γιατί ο Σχεδιασμός του Καλουπιού Καθορίζει την Ποιότητα του Εξαρτήματος

Η γεωμετρία του καλουπιού επηρεάζει άμεσα τρία κρίσιμα αποτελέσματα:

• Πρότυπα Ροής Υλικού - Οι ακτίνες του εμβόλου και του καλουπιού καθορίζουν πού το μέταλλο συμπιέζεται και πού επιμηκύνεται
• Ακρίβεια της γεωμετρίας του εξαρτήματος - Τα διάκενα και οι γωνίες απόσπασης καθορίζουν τη διαστατική συνέπεια
• Αποδοτικότητα παραγωγής - Ο σωστός σχεδιασμός ελαχιστοποιεί τα στάδια διέλασης και εξαλείφει τις δαπανηρές επανεργασίες

Η σχέση μεταξύ της θέσης του μήτρου κοπής και της ακμής του φύλλου είναι ιδιαίτερα κρίσιμη. Το μέταλλο υπό θλίψη αντιστέκεται στη ροή. Αν το μήτρο βαθιάς διαμόρφωσης βρίσκεται πολύ μακριά από την άκρη του φύλλου, η ζώνη θλίψης γίνεται υπερβολικά μεγάλη, η αντίσταση ροής υπερβαίνει το όριο εφελκυσμού και προκαλείται σχισμή κοντά στη μύτη του μήτρου.

Ο λόγος βαθιάς διαμόρφωσης — η σχέση μεταξύ της διαμέτρου του φύλλου και της διαμέτρου του μήτρου — αποτελεί τη βασική αρχή που καθορίζει την επιτυχία της βαθιάς διαμόρφωσης. Αν υπερβείτε τον οριακό λόγο βαθιάς διαμόρφωσης του υλικού σας, καμία ποσότητα λιπαντικού ή ρύθμιση δύναμης πρέσσας δεν θα αποτρέψει την αποτυχία.

Αυτή η τεχνική αναφορά παρέχει τις συγκεκριμένες παραμέτρους, τύπους και προσεγγίσεις επίλυσης προβλημάτων που χρειάζεστε για επιτυχή σχεδίαση μήτρας. Είτε εξετάζετε ιδέες βαθιάς διαμόρφωσης για την ανάπτυξη νέων προϊόντων είτε βελτιστοποιείτε υφιστάμενα εργαλεία, θα βρείτε εφαρμόσιμες οδηγίες που στηρίζονται σε αποδεδειγμένες αρχές μηχανικής. Τα επόμενα κεφάλαια καλύπτουν τα όρια λόγου διαμόρφωσης ανά υλικό, τους υπολογισμούς μεγέθους αποβλήτου, τις προδιαγραφές ακτίνας, τον προγραμματισμό πολλαπλών σταδίων και τις στρατηγικές επίλυσης ελαττωμάτων που μετατρέπουν τα σχέδιά σας από θεωρητικές έννοιες σε εργαλεία έτοιμα για παραγωγή.

Όρια Λόγου Διαμόρφωσης και Ποσοστά Μείωσης ανά Υλικό

Έχετε κατανοήσει ότι ο λόγος διαμόρφωσης καθορίζει την επιτυχία στις επιχειρήσεις βαθιάς διαμόρφωσης. Αλλά ποια συγκεκριμένα όρια ισχύουν για τον χάλυβα βαθιάς διαμόρφωσης σε σύγκριση με το αλουμίνιο ή τον ανοξείδωτο χάλυβα; Χωρίς ακριβείς αριθμητικές παραμέτρους, αναγκάζεστε να μαντεύετε. Αυτό το κεφάλαιο παρέχει τις ακριβείς τιμές που χρειάζεστε για να υπολογίσετε τις απαιτήσεις σταδιακής διαμόρφωσης και να αποφύγετε την αποτυχία του υλικού.

Μέγιστοι Λόγοι Βαθιάς Διαμόρφωσης ανά Τύπο Υλικού

Ο τύπος για τον περιοριστικό λόγο βαθιάς διαμόρφωσης (LDR) είναι απλός:

LDR = D / d, όπου D ισούται με τη διάμετρο του ελάσματος και d ισούται με τη διάμετρο του μήτρου (εσωτερική διάμετρος κούπας)

Αυτός ο λόγος δείχνει πόσο μεγάλο ελάσμα μπορεί να σχηματιστεί επιτυχώς με συγκεκριμένο μέγεθος μήτρου. Σύμφωνα με Toledo Metal Spinning , αυτός ο τύπος αποτελεί το σημείο εκκίνησης για τον προσδιορισμό του αριθμού των σταδίων διαμόρφωσης. Ωστόσο, το κρίσιμο σημείο είναι ότι οι τιμές LDR διαφέρουν σημαντικά ανάλογα με το υλικό.

Όταν η διαδικασία διαμόρφωσης λαμαρίνας υπερβαίνει αυτά τα όρια, η περιφερειακή θλιπτική τάση υπερβαίνει την αντοχή του υλικού. Καθώς Macrodyne Press εξηγεί, αν η μείωση κατά τη βαθιά διαμόρφωση υπερβαίνει το όριο του υλικού, το έλασμα θα τεντωθεί ή θα σχιστεί κοντά στη μύτη του μήτρου. Η αντίσταση ροής απλώς υπερβαίνει την εφελκυστική αντοχή.

Εδώ είναι τα βασικά που πρέπει να γνωρίζετε για τις παραμέτρους που εξαρτώνται από το υλικό:

Τύπος Υλικού	Όριο Πρώτης Ανάλυσης	Ποσοστό Μείωσης Επόμενης Ανάλυσης	Προτεινόμενο Κατώφλι Επιβράδυνσης
Χαμηλός Άνθρακα Χάλυβας (φύλλο χάλυβα βαθιάς διαμόρφωσης)	2,0 - 2,2	25% - 30%	Μετά από 40% συνολική μείωση
Ανοξείδωτος Χάλυβας (304/316)	1,8 - 2,0	20% - 25%	Μετά από συνολική μείωση 30%
Κράματα αλουμινίου (1100, 3003)	1.9 - 2.1	20% - 25%	Μετά από συνολική μείωση 35%
Κράματα χαλκού (C11000, C26000)	2.0 - 2.3	25% - 30%	Μετά από συνολική μείωση 45%

Σημειώστε ότι η βαθιά διέλαση ανοξείδωτου χάλυβα παρουσιάζει τις πιο δύσκολες παραμέτρους. Τα χαρακτηριστικά εμπλοκής κατά την πλαστική παραμόρφωση σημαίνουν χαμηλότερους λόγους για την πρώτη διέλαση και νωρίτερες ανάγκες επισκευής σε σχέση με τον άνθρακα χάλυβα ή τον χαλκό.

Υπολογισμός ποσοστών μείωσης για πολυσταδιακές επιχειρήσεις

Όταν η συνολική απαιτούμενη μείωση υπερβαίνει ό,τι μπορεί να επιτευχθεί με μία μόνο διέλαση, θα χρειαστείτε πολλά στάδια. Η διαδικασία υπολογισμού ακολουθεί μια συστηματική προσέγγιση, η οποία, όπως περιγράφει το The Fabricator, είναι απαραίτητη για την αποφυγή ρωγμών, τσακίσματος και επιφανειακών ελαττωμάτων.

Οδηγίες για τον προσδιορισμό του ποσοστού μείωσης:

Μείωση % = (1 - Dc/Db) × 100

Όπου Dc ισούται με τη διάμετρο της κούπας και Db ισούται με τη διάμετρο του κενού.

Φαντάστε ότι παράγετε μια κούπα διαμέτρου 4 ιντσών από ένα κενό διαμέτρου 10,58 ιντσών. Ο υπολογισμός σας δείχνει περίπου 62% συνολική μείωση που απαιτείται. Εφόσον τα όρια της πρώτης βαθιάς διαμόρφωσης συνήθως καθορίζονται στο 50% για τα περισσότερα υλικά, θα χρειαστούν πολλαπλά στάδια.

Εξετάστε αυτό το πρακτικό παράδειγμα από Macrodyne Press :

1. Πρώτη βαθιά διαμόρφωση - Εφαρμόστε μείωση 50% (LDR 2,0), μειώνοντας το κενό διαμέτρου 10,58 ιντσών σε ενδιάμεση διάμετρο 5,29 ιντσών
2. Δεύτερη βαθιά διαμόρφωση - Εφαρμόστε μέχρι 30% μείωση (LDR 1,5), επιτυγχάνοντας διάμετρο 3,70 ιντσών
3. Τρίτη βαθιά διαμόρφωση - Αν χρειαστεί, εφαρμόστε μείωση 20% (LDR 1,25) για τις τελικές διαστάσεις

Εφόσον η επιθυμητή διάμετρος 4 ιντσών βρίσκεται ανάμεσα στη δυνατότητα δεύτερης βαθιάς διέλκυσης και το μέγεθος του αποβλήτου, δύο στάδια ολοκληρώνουν επιτυχώς το εξάρτημα.

Πώς η πάχος υλικού επηρεάζει αυτούς τους λόγους

Τα παχύτερα υλικά επιτρέπουν γενικά ελαφρώς υψηλότερους λόγους διέλκυσης, επειδή αντιστέκονται πιο αποτελεσματικά στη λυγισμό. Ωστόσο, απαιτούν μεγαλύτερη δύναμη συγκράτησης του αποβλήτου και πιο ανθεκτικό εργαλείο. Λεπτά ελάσματα χάλυβα για βαθιά διέλκυση μπορεί να επιτύχουν τιμές LDR μόνο στο κατώτερο άκρο της δημοσιευμένης περιοχής.

Η κρίσιμη αρχή που πρέπει να θυμάστε: όλη η επιφάνεια που απαιτείται για το τελικό εξάρτημα πρέπει να υπάρχει ήδη στην πρώτη διέλκυση. Όπως τονίζει το The Fabricator, μετά τον αρχικό σταθμό διέλκυσης, η επιφάνεια παραμένει σταθερή. Κατανέμετε το υπάρχον υλικό, δεν δημιουργείτε νέο υλικό μέσω επόμενων εργασιών.

Με αυτά τα όρια λόγου διέλκυσης καθορισμένα, θα χρειαστείτε στη συνέχεια ακριβείς υπολογισμούς για το μέγεθος του αποβλήτου, ώστε να διασφαλίσετε επαρκές υλικό για την επιθυμητή γεωμετρία.

Μέθοδοι και Τύποι Υπολογισμού Διαστάσεων Αδιάβραστου

Γνωρίζετε τα όρια του λόγου βαθιάς διέλκυσης. Κατανοείτε τα ποσοστά μείωσης. Αλλά πώς καθορίζετε την ακριβή διάμετρο αδιάβραστου που απαιτείται για να παραχθεί ο επιθυμητός κύπελλος ή κέλυφος; Αν επιλέξετε μικρότερο αδιάβραστο, θα έχετε έλλειψη υλικού. Αν επιλέξετε μεγαλύτερο, σπαταλάτε υλικό και δημιουργείτε περίσσεια φλάντζας, κάτι που δυσχεραίνει το κόψιμο. Η διαδικασία της βαθιάς διέλκυσης απαιτεί ακρίβεια από το πρώτο βήμα.

Η θεμελιώδης αρχή που διέπει τον υπολογισμό του μεγέθους του αδιάβραστου είναι η διατήρηση του όγκου. SMLease Design εξηγεί, η επιφάνεια του αδιάβραστου πρέπει να ισούται με την επιφάνεια του τελικού εξαρτήματος. Το μέταλλο δεν εξαφανίζεται ούτε εμφανίζεται κατά τη διαμόρφωση. Απλώς επανακατανέμεται από έναν επίπεδο δίσκο στην τρισδιάστατη γεωμετρία σας.

Μέθοδος Επιφάνειας για την Ανάπτυξη Αδιάβραστου

Για κυλινδρικά ποτήρια, τα πιο συνηθισμένα εξαρτήματα λαμαρίνας με βαθιά έλξη, η μαθηματική προσέγγιση είναι εύστοχη. Ουσιαστικά ισοποιείτε δύο επιφάνειες: το επίπεδο κυκλικό κομμάτι και το διαμορφωμένο ποτήρι με τον πάτο και τα τοιχώματα.

Εξετάστε ένα απλό κυλινδρικό ποτήρι με ακτίνα Rf και ύψος Hf. Η ακτίνα του κομματιού (Rb) μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας την παρακάτω θεμελιώδη εξίσωση:

Rb = √[Rf × (Rf + 2Hf)]

Αυτός ο τύπος προκύπτει απευθείας από την ισοποίηση της επιφάνειας του κομματιού (πRb²) με την επιφάνεια του ποτηριού (πRf² + 2πRfHf). Όταν λύσετε ως προς Rb, προκύπτει η παραπάνω σχέση.

Ας δούμε ένα πρακτικό παράδειγμα. Φανταστείτε ότι πρέπει να παράγετε ένα ποτήρι διαμέτρου 50 mm και βάθους 60 mm. Ακολουθώντας τη διαδικασία υπολογισμού έλξης με φυράμισμα:

• Ακτίνα ποτηριού (Rf) = 25 mm
• Ύψος ποτηριού (Hf) = 60 mm
• Ακτίνα κομματιού = √[25 × (25 + 120)] = √[25 × 145] = √3625 = 60,2 mm
• Διάμετρος ατελούς τεμαχίου = 60,2 × 2 = 120,4 mm

Αυτός ο υπολογισμός σας δίνει το θεωρητικό ελάχιστο μέγεθος ατελούς τεμαχίου. Στην πράξη, θα χρειαστείτε επιπλέον υλικό για κοπή και για να αντισταθμίσετε τα φαινόμενα λεπταίνωσης.

Λογαριασμός για επιπλέον υλικό κοπής και λεπταίνωση του υλικού

Οι πραγματικές απαιτήσεις της διαδικασίας βαθιάς διέλασης ξεπερνούν το θεωρητικό ελάχιστο. Χρειάζεστε μηχανικά προβλεπόμενο περιθώριο για καθαρή κοπή, καθώς και αντιστάθμιση για τις αλλαγές πάχους τοιχώματος κατά τη διαμόρφωση.

Ακολουθήστε αυτά τα διαδοχικά βήματα για τις διαστάσεις ατελούς τεμαχίου έτοιμου για παραγωγή:

1. Υπολογίστε την επιφάνεια του τελικού τεμαχίου - Χρησιμοποιήστε τύπους γεωμετρίας για το συγκεκριμένο σχήμα σας. Για κυλίνδρους: πd²/4 + πdh. Για πολύπλοκες γεωμετρίες, το λογισμικό CAD παρέχει ακριβείς μετρήσεις επιφάνειας.
2. Προσθέστε περιθώριο κοπής - Η βιομηχανική πρακτική συνιστά να προσθέσετε δύο φορές το πάχος του μετάλλου στο ύψος της κούπας πριν από τον υπολογισμό. Για ένα υλικό 0,010 ίντσια που δημιουργεί κούπα ύψους 4 ίντσες, το ύψος του υπολογισμού γίνεται 4,020 ίντσες.
3. Λάβετε υπόψη τη λεπταίνουσα παραμόρφωση - Η λεπταίνουσα παραμόρφωση της τάξης του 10-15% συμβαίνει συνήθως στα πλαϊνά τοιχώματα της κούπας. Ορισμένοι επαγγελματίες προσθέτουν 3-5% στην υπολογιζόμενη επιφάνεια του ατσαλίου ως παράγοντα αντιστάθμισης για τη λεπταίνουσα παραμόρφωση.
4. Καθορίστε την τελική διάμετρο του ατσαλίου - Εφαρμόστε τον τύπο υπολογισμού της επιφάνειας με τις προσαρμοσμένες διαστάσεις σας, και στη συνέχεια στρογγυλοποιήστε προς τα πάνω σε μια πρακτική διάσταση κοπής.

Σύμφωνα με Ο κατασκευαστής , η προσθήκη δύο φορών του πάχους του μετάλλου ως επιπλέον υλικό περικοπής αποτελεί καλή πρακτική για τη διασφάλιση καθαρών τελικών διαστάσεων μετά το σχηματισμό.

Όταν οι Απλουστευμένοι Τύποι Δεν Επαρκούν

Οι παραπάνω εξισώσεις λειτουργούν άριστα για απλές κυλινδρικές κούπες. Αλλά τι γίνεται με τις βαθμολογημένες διαμέτρους, τα εξαρτήματα με φλάντζες ή τις ακανόνιστες διατομές; Οι πολύπλοκες γεωμετρίες απαιτούν διαφορετικές προσεγγίσεις.

Θα πρέπει να μεταβείτε σε υπολογισμούς επιφάνειας με χρήση CAD όταν:

• Το εξάρτημά σας περιλαμβάνει πολλαπλές αλλαγές διαμέτρου ή κωνικά τμήματα
• Οι ακτίνες γωνίας επηρεάζουν σημαντικά την επιφάνεια (ο απλός τύπος αγνοεί την ακτίνα της μύτης του πενσαλίου)
• Οι μη-αξονικά συμμετρικές μορφές απαιτούν ανεπτυγμένα πρότυπα ελάσματος αντί για κυκλικά ελάσματα
• Η στενή τήρηση ανοχών απαιτεί ακρίβεια πέραν των προσεγγίσεων με εμπειρικούς κανόνες

Για ορθογώνια ή ακανόνιστα βαθιά ελασμένα εξαρτήματα, το ίδιο το σχήμα του ελάσματος μπορεί να μην είναι κυκλικό. Αυτά τα ανεπτυγμένα έλασματα απαιτούν ανάλυση CAD ή προσομοίωση πεπερασμένων στοιχείων για τον καθορισμό της βέλτιστης αρχικής γεωμετρίας. Η ανισοτροπία του υλικού λόγω της κατεύθυνσης έλασης επηρεάζει επίσης τη βελτιστοποίηση του σχήματος του ελάσματος για μη-στρογγυλά εξαρτήματα.

Με τον υπολογισμό του μεγέθους του ελάσματός σας και την επιλογή του υλικού, η επόμενη κρίσιμη παράμετρος σχεδιασμού αφορά τις προδιαγραφές ακτίνας πενσαλίου και μήτρας που ελέγχουν το πόσο ομαλά ρέει το μέταλλο κατά τη διαμόρφωση.

Προδιαγραφές Ακτίνας Πενσαλίου και Μήτρας για Βέλτιστη Ροή Υλικού

Έχετε υπολογίσει το μέγεθος του ελάσματός σας και γνωρίζετε τους λόγους βαθιάς διέλκυσης. Τώρα έρχεται μια παράμετρος που μπορεί να καταστρέψει ή να εξασφαλίσει την επιτυχία της επιχείρησής σας: οι ακτίνες εργαλείων. Η ακτίνα της μύτης του ποντονιού και η ακτίνα εισόδου του μήτρου καθορίζουν πόσο απότομα θα λυγίσει το μέταλλο καθώς μεταβαίνει από την φλάντζα στο πλευρικό τοίχωμα. Αν κάνετε λάθος σε αυτές τις προδιαγραφές, θα αντιμετωπίσετε είτε σχισμές λόγω υπερβολικής συγκέντρωσης τάσης είτε ρυτίδωση λόγω ανεπαρκούς ελέγχου του υλικού.

Ακολουθεί η βασική αρχή: το μέταλλο που κινείται πάνω από οξείες γωνίες υφίσταται τοπικοποιημένη παραμόρφωση που υπερβαίνει τα όρια της θραυσιμότητας. Αντίθετα, υπερβολικά μεγάλες ακτίνες δεν καθοδηγούν σωστά το υλικό, επιτρέποντας λυγισμό λόγω θλίψης. Ο στόχος σας είναι να βρείτε τον ιδανικό χώρο για κάθε συνδυασμό υλικού και πάχους.

Οδηγίες για την Ακτίνα Μύτης Ποντονιού για Διαφορετικά Υλικά

Η ακτίνα γωνίας του ποντονιού καθορίζει την κατανομή τάσης στο πιο ευάλωτο σημείο του διελκυμένου εξαρτήματός σας. Σύμφωνα με Την ανάλυση DFM της Wikipedia για βαθιά διέλκυση , η γωνία του πυρήνα θα πρέπει να είναι 4-10 φορές το πάχος του φύλλου. Η μέγιστη μείωση πάχους συμβαίνει κοντά στη γωνία του πυρήνα, επειδή η ροή του μετάλλου μειώνεται σημαντικά σε αυτήν την περιοχή. Πολύ οξεία γωνία έχει ως αποτέλεσμα ρωγμές κοντά στη βάση του πυρήνα.

Γιατί αυτή η θέση είναι τόσο σημαντική; Κατά τη διάρκεια της ελκυστικής διαμόρφωσης, το υλικό τείνει πάνω από τη μύτη του πυρήνα, ενώ ταυτόχρονα συμπιέζεται περιφερειακά. Αυτή η διαξονική κατάσταση τάσης εστιάζεται στη μεταβατική ακτίνα. Μη επαρκής ακτίνα δημιουργεί αύξηση τάσης που προκαλεί σχισμό πριν ολοκληρωθεί η ελκυστική διαμόρφωση.

Σκεφτείτε τι συμβαίνει με διαφορετικές τιμές ακτίνας:

• Πολύ μικρή (κάτω από 4t) - Σοβαρή τοπικοποίηση παραμόρφωσης προκαλεί σχισμό στη μύτη του πυρήνα, ειδικά σε υλικά που σκληρύνουν με την παραμόρφωση, όπως το ανοξείδωτο χάλυβα
• Βέλτιστο εύρος (4-10t) - Η τάση διανέμεται σε ευρύτερη ζώνη, επιτρέποντας ελεγχόμενη λεπταίνωση χωρίς αποτυχία
• Πολύ μεγάλη (πάνω από 10t) - Μη επαρκής περιορισμός επιτρέπει στον πάτο να θολώσει ή να δημιουργήσει ρυτίδες, και η διαμόρφωση των πλευρικών τοιχωμάτων γίνεται κακή

Για εφαρμογές μετάλλου βαθιάς διέλασης που αφορούν υλικά υψηλής αντοχής, προτιμήστε το μεγαλύτερο άκρο αυτής της περιοχής. Πιο μαλακά υλικά, όπως το αλουμίνιο και το χαλκός, ανέχονται ακτίνες πιο κοντά στο 4t.

Προδιαγραφές Ακτίνας Εισόδου Μήτρας και ο Αντίκτυπός τους

Η ακτίνα γωνίας της μήτρας ελέγχει τον τρόπο με τον οποίο το μέταλλο μεταβαίνει από την οριζόντια περιοχή κολάρου στην κάθετη κοιλότητα της μήτρας. Εκεί οι θλιπτικές τάσεις του κολάρου μετατρέπονται σε εφελκυστικές τάσεις τοίχου. Όπως Η αναφορά της Wikipedia για τη βαθιά διέλαση αναφέρει, η ακτίνα γωνίας της μήτρας θα πρέπει γενικά να είναι 5-10 φορές η πάχος του ελάσματος. Αν αυτή η ακτίνα είναι πολύ μικρή, εμφανίζονται ρυτίδες κοντά στην περιοχή του κολάρου και δημιουργούνται ρωγμές λόγω απότομων αλλαγών κατεύθυνσης στη ροή του μετάλλου.

Η ακτίνα της μήτρας παρουσιάζει διαφορετική πρόκληση από την ακτίνα του εμβόλου. Εκεί, το μέταλλο λυγίζει γύρω από μια εξωτερική γωνία ενώ βρίσκεται υπό θλίψη από την πίεση του συγκρατητήρα. Ανεπαρκής ακτίνα προκαλεί:

• Υπερβολική τριβή και παραγωγή θερμότητας
• Γρατσουνιές και σκληρυνση στην επιφάνεια
• Τοπικό σχίσιμο στη μετάβαση της ακτίνας
• Αυξημένες απαιτήσεις δύναμης βαθιάς διέλκυσης

Ωστόσο, η υπερβολική ακτίνα μήτρας μειώνει την αποτελεσματική επιφάνεια επαφής του συγκρατητή κοπτικού και επιτρέπει την πρόωρη απελευθέρωση του υλικού από τη ζώνη φλάντζας, προκαλώντας πτυχώσεις.

Προδιαγραφές ακτίνας ανά πάχος υλικού

Ο παρακάτω πίνακας παρέχει συγκεκριμένες συστάσεις για εργασίες βαθιάς διέλκυσης σε συνηθισμένα εύρη πάχους υλικού:

Εύρος Πάχους Υλικού	Συνιστώμενη ακτίνα ποντονιού	Συνιστώμενη ακτίνα μήτρας	Σημειώσεις ρύθμισης
0,010" - 0,030" (0,25-0,76 mm)	6-10 × το πάχος	8-10 × το πάχος	Οι λεπτοί έλαστρα απαιτούν μεγαλύτερα πολλαπλάσια ακτίνων για να αποφευχθεί το σχίσιμο
0,030" - 0,060" (0,76-1,52 mm)	5-8 × το πάχος	6-10 × το πάχος	Τυπική περιοχή για τις περισσότερες εφαρμογές
0,060" - 0,125" (1,52-3,18 mm)	4-6 × το πάχος	5-8 × το πάχος	Τα παχύτερα υλικά ανέχονται μικρότερα πολλαπλάσια
0,125" - 0,250" (3,18-6,35 mm)	4-5 × το πάχος	5-6 × το πάχος	Μεγάλο πάχος· εξετάστε πολλαπλές διαμορφώσεις για βαθιές επιφάνειες

Ο τύπος υλικού επηρεάζει επίσης αυτές τις προδιαγραφές. Το ανοξείδωτο χάλυβα απαιτεί συνήθως ακτίνες στο ανώτερο όριο κάθε περιοχής λόγω της συμπεριφοράς του στην εμπλοκή. Το μαλακό αλουμίνιο και το χαλκός μπορούν να χρησιμοποιήσουν τιμές προς το κατώτερο όριο.

Σχέση διακένου μήτρας και πάχους υλικού

Πέρα από τις ακτίνες, το διάκενο μεταξύ του ποντικιού και της μήτρας επηρεάζει κρίσιμα τη ροή του υλικού. Σύμφωνα με τις οδηγίες DFM της Wikipedia, το διάκενο πρέπει να είναι μεγαλύτερο από το πάχος του μετάλλου για να αποφευχθεί η συγκέντρωση μετάλλου στην κορυφή της κοιλότητας της μήτρας. Ωστόσο, το διάκενο δεν πρέπει να είναι τόσο μεγάλο ώστε η ροή του μετάλλου να γίνει αδιάσκεπτη, με αποτέλεσμα την πτυχώσεις στα τοιχώματα.

Η πρακτική οδηγία για το διάκενο στη διαμόρφωση με έλξη:

Διάκενο = Πάχος Υλικού + (10% έως 20% του Πάχους Υλικού)

Για υλικό πάχους 0,040", το διάκενο θα κυμαίνεται από 0,044" έως 0,048". Αυτό παρέχει αρκετό χώρο για τη φυσική αύξηση του πάχους των πλευρικών τοιχωμάτων, διατηρώντας παράλληλα επαρκή περιορισμό για να αποφευχθεί η λυγισμός.

Ορισμένες επιχειρήσεις μειώνουν εσκεμμένα την ανοχή για να «σιδερώσουν» το πλάι τοίχωμα, δημιουργώντας πιο ομοιόμορφο πάχος και καλύτερη επιφανειακή επεξεργασία. Όπως εξηγεί η Hudson Technologies, τα εργαλεία μπορεί να σχεδιαστούν έτσι ώστε να λεπταίνουν ή να «σιδερώνουν» τα πλαϊνά τοιχώματα πέρα από τη φυσική τάση τους, προσθέτοντας διαστατική σταθερότητα και παράγοντας ένα πιο αισθητικά ελκυστικό περίβλημα.

Σκέψεις για την Ακτίνα Γωνίας σε Μη-Κυλινδρικά Εξαρτήματα

Τα ορθογώνια και τετράγωνα εξαρτήματα βαθιάς διέλασης εισάγουν επιπλέον πολυπλοκότητα. Οι εσωτερικές ακτίνες γωνίας γίνονται ο πιο κρίσιμος παράμετρος σχεδίασης. Σύμφωνα με Hudson Technologies , ο γενικός κανόνας είναι ότι το πάχος του υλικού επί δύο ισούται με τη μικρότερη επιτρεπόμενη ακτίνα γωνίας. Μεγαλύτερες ακτίνες γωνίας είναι επιθυμητές και μπορεί να μειώσουν τον απαιτούμενο αριθμό διελάσεων.

Μπορούν να γίνουν εξαιρέσεις με επιπλέον επιχειρήσεις διέλασης για περαιτέρω μείωση των ακτίνων γωνίας, αλλά απαιτείται προσοχή. Μπορεί να προκύψει αυξημένη λέπτυνση του υλικού και κάμψη του παρακείμενου πλαϊνού τοιχώματος όταν ωθούνται τα όρια της ακτίνας γωνίας.

Για μη-στρογγυλά εξαρτήματα, λάβετε υπόψη αυτές τις οδηγίες:

• Ελάχιστη εσωτερική ακτίνα γωνίας = 2 × πάχος υλικού (απόλυτο ελάχιστο)
• Προτιμώμενη εσωτερική ακτίνα γωνίας = 3-4 × πάχος υλικού (μειώνει τα στάδια βαθιάς διέλασης)
• Ακτίνα γωνίας στη βάση = Ακολουθήστε τις οδηγίες για την ακτίνα του μήτρου (4-10 × πάχος)

Τροποποιήσεις ακτίνας για επόμενες λειτουργίες διέλασης

Όταν το εξάρτημά σας απαιτεί πολλαπλά στάδια διέλασης, οι προδιαγραφές ακτίνας αλλάζουν μεταξύ των λειτουργιών. Τα εργαλεία πρώτης διέλασης χρησιμοποιούν συνήθως πιο ευρείες ακτίνες για να ελαχιστοποιήσουν τον εμπαγιονισμό και να διασφαλίσουν την επιτυχή ροή του υλικού. Σε επόμενες επαναδιελάσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν σταδιακά μικρότερες ακτίνες καθώς το εξάρτημα πλησιάζει τις τελικές διαστάσεις.

Μια συνηθισμένη πρόοδος:

• Πρώτη βαθιά διαμόρφωση - Ακτίνα μήτρου 8-10 × πάχος· ακτίνα εμβόλου 6-8 × πάχος
• Δεύτερη βαθιά διαμόρφωση - Ακτίνα μήτρας στο 6-8 × πάχος· ακτίνα πελματίου στο 5-6 × πάχος
• Τελική βαθιά κοπή - Ακτίνα μήτρας στο 5-6 × πάχος· ακτίνα πελματίου στο 4-5 × πάχος

Αν πραγματοποιηθεί εξάλειψη τάσεων μεταξύ των επιχειρήσεων βαθιάς κοπής, μπορείτε να επαναφέρετε σε πιο δραστικές ακτίνες, αφού η σκλήρυνση λόγω πλαστικής παραμόρφωσης έχει απαλειφθεί. Χωρίς ενδιάμεση εξάλειψη τάσεων, κάθε επόμενη διαδικασία βαθιάς κοπής επεξεργάζεται υλικό που έχει ολοένα και περισσότερη σκλήρυνση, γεγονός που απαιτεί πιο συντηρητικές ακτίνες για να αποφευχθεί η ρωγμώδης θραύση.

Με τις καθορισμένες ακτίνες και ανοίγματα του εργαλείου, η επόμενη παράμετρος αφορά τον προγραμματισμό του αριθμού των σταδίων βαθιάς κοπής που απαιτούνται για το εξάρτημα και τη διαδοχική ακολουθία των ποσοστών μείωσης σε αυτές τις επιχειρήσεις.

Σχεδιασμός Πολυσταδιακών Διεργασιών Βαθιάς Κοπής και Ακολουθίας Μειώσεων

Έχετε καθορίσει τους λόγους ελκύσεως, υπολογίσει τα μεγέθη των ατσάλινων ελασμάτων και καθορίσει τις ακτίνες του εργαλείου. Τώρα προκύπτει ένα ερώτημα που διαχωρίζει τα επιτυχημένα έργα βαθιάς έλξης από τις δαπανηρές αποτυχίες: πόσα στάδια έλξης απαιτεί πραγματικά το εξάρτημά σας; Υποτιμήστε, και θα σχίσετε το υλικό. Υπερεκτιμήστε, και σπαταλάτε επένδυση σε εργαλεία και χρόνο κύκλου.

Η απάντηση βρίσκεται στον συστηματικό σχεδιασμό μείωσης. Καθώς Η Βιβλιοθήκη της Βιομηχανίας εξηγεί, αν το ποσοστό μείωσης υπερβαίνει το 50%, πρέπει να σχεδιάσετε επιχειρήσεις επανέλξης. Αλλά αυτό είναι μόνο το σημείο εκκίνησης. Οι ιδιότητες του υλικού, η γεωμετρία του εξαρτήματος και οι απαιτήσεις παραγωγής επηρεάζουν όλες τις αποφάσεις σας για τη σταδιακή διαδικασία.

Υπολογισμός Απαιτούμενων Σταδίων Έλξης

Ο λόγος βάθους προς διάμετρο παρέχει τον πρώτο δείκτη της πολυπλοκότητας σταδιακής διαδικασίας. Τα επίπεδα εξαρτήματα με λόγους κάτω του 0,5 σχηματίζονται συνήθως σε μία μόνο έλξη. Αλλά τι συμβαίνει όταν παράγετε βαθιά κυλινδρικά κελύφη, περιβλήματα μπαταριών ή δοχεία πίεσης με λόγο βάθους προς διάμετρο πάνω από 2,0;

Ακολουθήστε αυτή τη συστηματική προσέγγιση για να καθορίσετε τις απαιτήσεις σας για τη στάδιωση:

1. Καθορίστε τη συνολική απαιτούμενη μείωση - Υπολογίστε το ποσοστό μείωσης από τη διάμετρο του κενού στην τελική διάμετρο του εξαρτήματος χρησιμοποιώντας τον τύπο: Μείωση % = (1 - Dp/Db) × 100. Για παράδειγμα, ένα κενό διάμετρο 10 ιντσιών που δημιουργεί ένα δοχείο διάμετρο 4 ιντσιών απαιτεί 60% συνολική μείωση.
2. Εφαρμόστε τα όρια μείωσης ανά στάδιο ανάλογα με το υλικό - Ανατρέξτε στο όριο πρώτης διαμόρφωσης του υλικού σας (συνήθως 45-50% για χάλυβα, 40-45% για ανοξείδωτο). Οι επόμενες διαμορφώσεις επιτρέπουν σταδιακά μικρότερες μειώσεις: 25-30% για δεύτερες διαμορφώσεις, 15-20% για τρίτες διαμορφώσεις.
3. Σχεδιάστε ενδιάμεση επάλειψη αν είναι απαιτούμενη - Όταν η συσσωρευμένη μείωση υπερβαίνει το όριο εμπέδωσης λόγω πλαστικής παραμόρφωσης του υλικού (30-45% ανάλογα με το κράμα), προγραμματίστε επάλειψη ανακούφινσης των τάσεων ανάμεσα στα στάδια για να αποκατασταθεί η θηραμωσύνη.
4. Σχεδιάστε σταθμίδια προοδευτικού εξοπλισμού - Απεικονίστε κάθε στάδιο μείωσης σε ένα συγκεκριμένο σταθμίδιο εξοπλισμού, λαμβάνοντας υπόψη την επεξεργασία υλικού, τις απαιτήσεις για λίπανση και τα σημεία ελέγχου ποιότητας.

Εξετάστε ένα πρακτικό παράδειγμα λειτουργίας βαθιάς διέλασης: χρειάζεστε ένα κύπελλο διαμέτρου 3 ιντσών και βάθους 6 ιντσών από χαλύβδινο υλικό χαμηλού άνθρακα πάχους 0,040 ιντσών. Ο λόγος βάθους προς διάμετρο είναι 2,0, πολύ πέρα ​​από τη δυνατότητα μονής διέλασης. Ξεκινώντας από τις τελικές διαστάσεις, ίσως σχεδιάσετε τρεις φάσεις με μειώσεις 48%, 28% και 18% αντίστοιχα.

Σχεδιασμός μείωσης σε σταδιακές λειτουργίες

Αφού καθορίσετε τον αριθμό των σταδίων, η σωστή ακολουθία των μειώσεων γίνεται κρίσιμη. Η πρώτη διέλαση επιτελεί το βαρύτερο έργο, ενώ οι επόμενες διελάσεις βελτιώνουν τη γεωμετρία και επιτυγχάνουν τις τελικές διαστάσεις.

Αυτά λαμβάνουν υπόψη οι επιτυχημένες λειτουργίες κατασκευής βαθιάς διέλασης για κάθε στάδιο:

• Πρώτη βαθιά διαμόρφωση - Δημιουργεί όλη την επιφάνεια που απαιτείται για το τελικό εξάρτημα. Εδώ πραγματοποιείται η μέγιστη μείωση (συνήθως 45-50%). Οι ακτίνες του εργαλείου είναι οι πιο ευρείες για να ελαχιστοποιηθεί η παραμόρφωση από κρασιμο.
• Δεύτερη διέλαση (επαναδιέλαση) - Μειώνει τη διάμετρο κατά 25-30% ενώ αυξάνει το βάθος. Το υλικό έχει εμφανίσει σκλήρυνση λόγω παραμόρφωσης από την πρώτη επιχείρηση, οπότε οι δυνάμεις αυξάνονται παρά τις μικρότερες ποσοστιαίες μειώσεις.
• Τρίτη και επόμενες διαμορφώσεις - Περαιτέρω μειώσεις διαμέτρου 15-20% ανά στάδιο. Αξιολογήστε αν είναι απαραίτητη η εξούθρανση με βάση τη συνολική παραμόρφωση.

Σύμφωνα με Η Βιβλιοθήκη της Βιομηχανίας , κατά τον σχεδιασμό ενδιάμεσων σχημάτων, θα πρέπει να ορίζετε τα εμβαδά επιφάνειας του αρχικού ελάσματος, των ενδιάμεσων εξαρτημάτων και της τελικής διαμόρφωσης ως ίσα. Αυτή η αρχή διατήρησης του όγκου εξασφαλίζει ότι ανακατανέμετε το υπάρχον υλικό αντί να προσπαθείτε να δημιουργήσετε νέα επιφάνεια.

Όταν εμπλέκεται η εξούθρανση

Μερικές φορές οι απαιτήσεις σας για βαθιά διαμόρφωση προϋποθέτουν πάχη τοιχώματος λεπτότερα από ό,τι παράγει η τυπική διαμόρφωση. Εδώ ακριβώς εφαρμόζεται η εξούθρανση. Κατά την τυπική βαθιά διαμόρφωση, τα πλαϊνά τοιχώματα φυσικά παχαίνουν ελαφρώς καθώς το υλικό συμπιέζεται προς τα μέσα. Η εξούθρανση αντιστρέφει αυτή τη διαδικασία, μειώνοντας εσκεμμένα τη σχέση ανοίγματος μεταξύ μήτρας και εμβόλου για να λεπτύνει τα τοιχώματα.

Σκεφτείτε να ενσωματώσετε εξούθρανση όταν:

• Η ομοιόμορφη πάχος τοίχωσης είναι κρίσιμη για την εφαρμογή σας
• Χρειάζεστε τοιχώματα λεπτότερα από το αρχικό πάχος του blank
• Οι απαιτήσεις για τελική επιφάνεια επιβάλλουν το αποτέλεσμα λείανσης που παρέχει η διαδικασία ironing
• Η διαστατική συνέπεια σε όλες τις παραγωγικές παρτίδες είναι καθοριστικής σημασίας

Η διαδικασία ironing πραγματοποιείται συνήθως στο τελικό στάδιο βαθιάς διαμόρφωσης ή ως αφιερωμένη επιχείρηση μετά τη διαμόρφωση. Η διαδικασία προσθέτει διαστατική σταθερότητα και παράγει πιο αισθητικά ελκυστική επιφάνεια, αλλά απαιτεί επιπλέον επένδυση σε εξοπλισμό και προσεκτικούς υπολογισμούς δύναμης.

Στάδια Progressive Die έναντι Transfer Die

Το σχέδιο φάσεων πρέπει να ευθυγραμμίζεται με τη διαμόρφωση του πιεστικού σας. Υπάρχουν δύο βασικές επιλογές για τη βαθιά διαμόρφωση σε πολλαπλά στάδια: progressive dies και transfer dies. Κάθε μία προσφέρει ξεχωριστά πλεονεκτήματα, ανάλογα με τη γεωμετρία του εξαρτήματος και τον όγκο παραγωγής.

Σύμφωνα με τη Die-Matic, η προοδευτική διαμόρφωση με καλούπι χρησιμοποιεί συνεχή λωρίδα μετάλλου η οποία τροφοδοτείται σε πολλούς σταθμούς όπου οι εργασίες εκτελούνται ταυτόχρονα. Αυτή η προσέγγιση εξακονίζει στην παραγωγή μεγάλων όγκων για απλούστερες γεωμετρίες. Η λωρίδα διατηρεί αυτόματα τη θέση των εξαρτημάτων, μειώνοντας την πολυπλοκότητα του χειρισμού.

Η διαμόρφωση με καλούπι μεταφοράς, αντίθετα, μετακινεί επιμέρους ελάσματα μεταξύ σταθμών χρησιμοποιώντας μηχανικά ή υδραυλικά συστήματα μεταφοράς. Όπως εξηγεί η Die-Matic, αυτή η μέθοδος είναι κατάλληλη για πολύπλοκα εξαρτήματα που απαιτούν πολλαπλές εργασίες διαμόρφωσης ή βαθιές διαμορφώσεις. Η διαδικασία σταματήματος-εκκίνησης επιτρέπει ακριβή έλεγχο της ροής του υλικού σε κάθε σταθμό.

Διαμόρφωση	Καλύτερο για	Περιορισμοί	Τυπικές Εφαρμογές
Προοδευτικός αποθανατικός	Μεγάλος όγκος παραγωγής, απλούστερες γεωμετρίες, λεπτά υλικά	Περιορισμένο βάθος διαμόρφωσης, περιορισμοί πλάτους λωρίδας	Ηλεκτρονικά εξαρτήματα, μικρά περιβλήματα, επίπεδα κύπελλα
Μήτρα μεταφοράς	Πολύπλοκα εξαρτήματα, βαθιές διαμορφώσεις, στενές ανοχές	Πιο αργοί κύκλοι λειτουργίας, μεγαλύτερη πολυπλοκότητα καλουπιών	Αυτοκινητοβιομηχανία, δοχεία πίεσης, βαθιά κυλινδρικά κελύφη

Για βαθιές ελκύσεις με λόγο βάθους προς διάμετρο μεγαλύτερο του 1,0, οι διατάξεις μήτρας μεταφοράς παρέχουν συνήθως καλύτερα αποτελέσματα. Η δυνατότητα ακριβούς επανατοποθέτησης των προσχεδίων σε κάθε σταθμό επιτρέπει τον έλεγχο της ροής του υλικού, ο οποίος είναι απαραίτητος σε πολυσταδιακές διεργασίες. Οι προοδευτικές μήτρες λειτουργούν καλά όταν η πρώτη έλξη επιτυγχάνει το μεγαλύτερο μέρος του απαιτούμενου βάθους και οι επόμενοι σταθμοί εκτελούν λειτουργίες περικοπής, διάτρησης ή μικρής διαμόρφωσης.

Με τον προγραμματισμό της διαδικασίας και τη διάταξη της μήτρας να έχουν καθοριστεί, ο επόμενος κρίσιμος παράγοντας είναι ο υπολογισμός των δυνάμεων συγκράτησης προσχεδίων που αποτρέπουν τη δημιουργία ρυτίδων, ενώ αποφεύγεται η υπερβολική τριβή που προκαλεί σχισμούς.

Απαιτήσεις Δύναμης Συγκράτησης Προσχεδίων και Έλεγχος Πίεσης

Έχετε σχεδιάσει τα στάδια διέλκυσης και έχετε επιλέξει τη διάταξη του μήτρου. Τώρα έρχεται μια παράμετρος που απαιτεί ακριβή βαθμονόμηση: η δύναμη του συγκρατητήρα της λαμαρίνας. Αν εφαρμόσετε πολύ μικρή πίεση, οι θλιπτικές τάσεις προκαλούν πτυχώσεις στην περιοχή της φλάντζας. Αν εφαρμόσετε υπερβολική πίεση, η τριβή εμποδίζει τη ροή του υλικού, με αποτέλεσμα το σχίσιμο του εξαρτήματος κοντά στη μύτη του ποντονιού. Η εύρεση της ισορροπίας απαιτεί κατανόηση τόσο της φυσικής που εμπλέκεται όσο και των μεταβλητών που μπορείτε να ελέγξετε.

Ο συγκρατητήρας λαμαρίνας εξυπηρετεί μία βασική λειτουργία: τη συγκράτηση της περιοχής της φλάντζας, επιτρέποντας ταυτόχρονα ελεγχόμενη ροή υλικού στην κοιλότητα του μήτρου. Σύμφωνα με Το μοντέλο κόστους βαθιάς διέλασης της FACTON , η επιφάνεια του συγκρατητήρα λαμαρίνας αντιπροσωπεύει το υλικό που πρέπει να συγκρατηθεί κατά τη διάρκεια της βαθιάς διέλασης για να αποφευχθούν οι πτυχώσεις. Η πίεση που εφαρμόζεται σε αυτήν την περιοχή, σε συνδυασμό με την τριβή, δημιουργεί την αντίσταση που ελέγχει τον τρόπο με τον οποίο το μέταλλο εισέρχεται στη διαδικασία διαμόρφωσης.

Τύποι και μεταβλητές πίεσης συγκρατητήρα λαμαρίνας

Ο υπολογισμός της κατάλληλης δύναμης συγκράτησης δεν είναι εικασία. Η σχέση μεταξύ πίεσης, ιδιοτήτων υλικού και γεωμετρίας ακολουθεί καθιερωμένες αρχές. Παρακάτω παρουσιάζεται η βασική προσέγγιση:

Δύναμη Συγκράτησης = Επιφάνεια Συγκράτησης × Πίεση Συγκράτησης

Ακούγεται απλό; Η πολυπλοκότητα έγκειται στον προσδιορισμό της σωστής τιμής πίεσης. Πολλοί παράγοντες επηρεάζουν την απαιτούμενη πίεση συγκράτησης:

• Δύναμη υλικού - Υλικά με υψηλότερη εφελκυστική αντοχή απαιτούν μεγαλύτερη δύναμη συγκράτησης για να ελεγχθεί η ροή. Όπως αναφέρει η FACTON, η εφελκυστική αντοχή λαμβάνεται άμεσα υπόψη στους υπολογισμούς της πίεσης συγκράτησης.
• Διάμετρος ατελούς τεμαχίου - Μεγαλύτερα ελάσματα δημιουργούν μεγαλύτερες θλιπτικές δυνάμεις στη ζώνη φλάντζας, απαιτώντας αναλογικά υψηλότερο περιορισμό.
• Βάθος βαθυκοπής - Βαθύτερες διαμορφώσεις απαιτούν διατηρούμενη πίεση σε όλη τη διάρκεια μεγαλύτερου χτυπήματος, επηρεάζοντας τόσο το μέγεθος της δύναμης όσο και το σχεδιασμό του συστήματος.
• Συντελεστής δρόμος - Η ποιότητα του λιπαντικού επηρεάζει άμεσα το πόση δύναμη μετατρέπεται σε περιορισμό υλικού αντί για παραγωγή θερμότητας.
• Λόγος βαθιάς διαμόρφωσης - Υψηλότεροι λόγοι επικεντρώνουν περισσότερη θλιπτική τάση στη φλάντζα, απαιτώντας αυξημένη πίεση σύσφιξης.

Μια συνηθισμένη αρχική φόρμουλα για την πίεση συγκράτησης ελάσματος κυμαίνεται από 0,5 έως 1,5 MPa για χαλαρό χάλυβα, με ρυθμίσεις βάσει του συγκεκριμένου υλικού και της γεωμετρίας. Ο ανοξείδωτος χάλυβας απαιτεί συνήθως πιέσεις προς το υψηλότερο άκρο λόγω των χαρακτηριστικών του εμπέδωσης κατά τη διαμόρφωση. Τα κράματα αλουμινίου και χαλκού συχνά λειτουργούν καλά σε χαμηλότερες πιέσεις.

Ο υπολογισμός της επιφάνειας συγκράτησης ελάσματος εξαρτάται από το μέγεθος του ελάσματος και τη γεωμετρία του μήτρου. Ουσιαστικά υπολογίζετε το δακτυλιοειδές δακτύλιο μεταξύ του ανοίγματος του μήτρου και της άκρης του ελάσματος. Καθώς η βαθιά κοπή προχωράει, αυτή η επιφάνεια μειώνεται, κάτι που εξηγεί γιατί τα συστήματα μεταβλητής πίεσης προσφέρουν πλεονεκτήματα για βαθιές κοπές.

Εξισορρόπηση της Πρόληψης Αναδιπλώσεων με τον Κίνδυνο Σχισίματος

Σύμφωνα με έρευνα που δημοσιεύτηκε στα CIRP Annals , οι κυρίαρχες μορφές αποτυχίας στη βαθιά έλξη είναι η πτυχώσεις και η θραύση, και σε πολλές περιπτώσεις αυτά τα ελαττώματα μπορούν να εξαλειφθούν με τον κατάλληλο έλεγχο της Δύναμης Συγκράτησης Ελάσματος. Αυτό το εύρημα τονίζει γιατί η βαθμονόμηση της ΔΣΕ αποτελεί τόσο σημαντική παράμετρο σχεδιασμού.

Ακολουθεί η φυσική που εμπλέκεται: κατά τη διάρκεια της βαθιάς έλξης μεταλλικών ελάσματος, αναπτύσσονται περιφερειακές θλιπτικές τάσεις στην πτερύγωση καθώς το υλικό ρέει ακτινικά προς τα μέσα. Χωρίς επαρκή περιορισμό, αυτές οι τάσεις προκαλούν λυγισμό της πτερύγωσης προς τα πάνω, δημιουργώντας πτυχώσεις. Ωστόσο, υπερβολικός περιορισμός εμποδίζει τελείως τη ροή του υλικού, και οι εφελκυστικές τάσεις κοντά στο μήτρο υπερβαίνουν την αντοχή του υλικού, προκαλώντας σχισμές.

Η έρευνα σημειώνει ότι η πτυχώσεις τοίχων είναι ιδιαίτερα δύσκολο φαινόμενο, επειδή το φύλλο δεν υποστηρίζεται από το εργαλείο σε αυτήν την περιοχή. Η καταστολή των πτυχώσεων τοίχων μέσω ελέγχου της δύναμης του συγκρατητήρα είναι δυσκολότερη από την πρόληψη των πτυχώσεων της φλάντζας. Αυτό σημαίνει ότι οι ρυθμίσεις πίεσης πρέπει να λαμβάνουν υπόψη τις περιοχές όπου είναι πιθανότερο να εμφανιστούν ελαττώματα.

Πώς μπορείτε να καταλάβετε ότι η πίεση του συγκρατητήρα είναι λανθασμένη; Παρακολουθείτε αυτούς τους διαγνωστικούς δείκτες:

• Μοτίβα πτυχώσεων - Οι περιφερειακές πτυχώσεις στη ζώνη της φλάντζας υποδεικνύουν ανεπαρκή πίεση· οι πτυχώσεις τοίχων υποδηλώνουν πιο πολύπλοκα προβλήματα ελέγχου ροής
• Σχισίματα στην άκρη - Ρωγμές που ξεκινούν από την άκρη του κενού υποδηλώνουν υπερβολική τριβή λόγω πολύ υψηλής πίεσης
• Μη ομοιόμορφο πάχος τοίχων - Μη συμμετρικά μοτίβα λεπταίνσεως αποκαλύπτουν μη ομοιόμορφη κατανομή πίεσης στην επιφάνεια του συγκρατητήρα
• Επιφανειακή γρατζούνια - Σημάδια κόλλησης (galling) στη φλάντζα υποδεικνύουν υπερβολική πίεση σε συνδυασμό με ανεπαρκή λίπανση
• Σχισμή Μύτης Πλήμνης - Οι ρωγμές κοντά στο κάτω μέρος της κούπας υποδεικνύουν ότι το υλικό δεν μπορεί να ρέει ελεύθερα αρκετά για να αποφύγει την εφελκυστική τάση

Αν βλέπετε πτυχώσεις, το ένστικτό σας μπορεί να είναι να αυξήσετε δραματικά την πίεση. Αντισταθείτε σε αυτή την τάση. Σταδιακές ρυθμίσεις 10-15% σας επιτρέπουν να πλησιάσετε τη βέλτιστη πίεση χωρίς να υπερβείτε το όριο και να προκαλέσετε σχισίματα.

Συστήματα Μεταβλητής Πίεσης Κρατήματος Ελάσματος

Για πολύπλοκα μεταλλικά εξαρτήματα βαθιάς κοίλωσης, η σταθερή πίεση καθ' όλη τη διαδρομή συχνά αποδεικνύεται ανεπαρκής. Όπως εξηγεί το The Fabricator, τα ηλεκτρονικά συστήματα ρύθμισης παρέχουν τη μεγαλύτερη ευελιξία στον έλεγχο ροής ελάσματος και μετάλλου για εργασίες βαθιάς κοίλωσης. Τα συστήματα αυτά επιτρέπουν τη ρύθμιση της πίεσης κρατήματος ελάσματος σε οποιοδήποτε σημείο γύρω από την περίμετρο του σχήματος που κοιλώνεται, κατά τη διάρκεια οποιουδήποτε σημείου της διαδρομής της πρέσας.

Γιατί έχει σημασία η μεταβλητή πίεση; Σκεφτείτε τι συμβαίνει κατά τη διάρκεια μιας κοίλωσης:

• Στην αρχή της διαδρομής, ολόκληρη η επιφάνεια του ελάσματος απαιτεί περιορισμό για να αποφευχθούν οι πτυχώσεις
• Καθώς το υλικό ρέει μέσα στο μήτρα, η περιοχή της φλάντζας μειώνεται σταδιακά
• Η διατήρηση σταθερής δύναμης σε μικραινόμενη επιφάνεια σημαίνει ότι η αποτελεσματική πίεση αυξάνεται
• Η αυξανόμενη πίεση μπορεί να εμποδίσει τη ροή του υλικού κατά το κρίσιμο τελικό στάδιο της βαθιάς διέλασης

Τα συστήματα μεταβλητής πίεσης αντιμετωπίζουν αυτό το ζήτημα μειώνοντας τη δύναμη καθώς προχωρά η διέλαση, διατηρώντας έτσι τη βέλτιστη πίεση αντί της βέλτιστης δύναμης. Σύμφωνα με το The Fabricator, αυτά τα συστήματα μπορούν επίσης να αντισταθμίσουν τις μεταβολές στο πάχος του μετάλλου που συμβαίνουν κατά τη διάρκεια της διαδικασίας διέλασης, εξαλείφοντας την ανάγκη για σημείο ρύθμισης στο συγκρατητήρα λαμαρίνας.

Απαιτήσεις συστημάτων μαξιλαριών μήτρας και εναλλακτικές λύσεις με αζωτούχα ελατήρια

Η δύναμη συγκράτησης λαμαρίνας πρέπει να προέρχεται από κάπου. Υπάρχουν τρεις βασικές επιλογές, καθεμία με ξεχωριστά χαρακτηριστικά για εφαρμογές βαθιάς διέλασης μεταλλικών φύλλων

Μαξιλάρια πρέσσας αποτελούν την παραδοσιακή προσέγγιση. Όπως αναφέρει το The Fabricator, τα υδραυλικά στοιχεία απόσβεσης μπορούν να ασκήσουν τις τεράστιες δυνάμεις συγκράτησης ελάσματος που απαιτούνται για την έλξη εξαρτημάτων όπως οι καπώτες αυτοκινήτων και οι εξωτερικές πόρτες. Αυτά τα συστήματα παρέχουν δύναμη μέσω αέρα ή πειρών απόσβεσης που μεταφέρουν την πίεση ομοιόμορφα σε όλη την επιφάνεια συγκράτησης του ελάσματος.

Ωστόσο, τα στοιχεία απόσβεσης του τύπου απαιτούν συνεχή προσοχή στη συντήρηση. Το The Fabricator προειδοποιεί ότι, αν οι πείροι αέρα είναι υποβαθμισμένοι, λυγισμένοι ή άνισοι, μπορεί να προκληθεί παραμόρφωση του περιβλήματος, με αποτέλεσμα κακή εφαρμογή μεταξύ της επιφάνειας του μήτρου και του συγκρατητή ελάσματος, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε απώλεια ελέγχου του μετάλλου. Παρομοίως, εντοπισμένες εντομώσεις ή βρώμικες επιφάνειες των στοιχείων απόσβεσης επηρεάζουν την ομοιόμορφη πίεση, ανεξάρτητα από την ακρίβεια των πειρών.

Ελατήρια αζώτου προσφέρουν μια αυτόνομη εναλλακτική λύση που τοποθετείται απευθείας στο καλούπι. Αυτά τα δοχεία φορτισμένα με αέριο παρέχουν σταθερή δύναμη σε όλη τη διαδρομή τους και δεν απαιτούν εξωτερική παροχή πίεσης. Για διεργασίες μεταλλουργικής επεξεργασίας, όπως η κοπή μετάλλων και παρόμοιες ακριβείς λειτουργίες, οι αζωτούχοι ελατήρια παρέχουν επαναληψιμότητα που συχνά δεν μπορούν να ανταγωνιστούν τα πνευματικά συστήματα.

Πλεονεκτήματα των αζωτούχων ελατηρίων περιλαμβάνουν:

• Συμπαγής εγκατάσταση εντός της δομής του καλουπιού
• Σταθερή έξοδος δύναμης ανεξάρτητη από την κατάσταση του συστήματος ανάρτησης της πρέσας
• Εύκολη αντικατάσταση και συντήρηση
• Προβλέψιμη απόδοση σε όλα τα παραγωγικά παρτίδες

Ποιο είναι το αντάλλαγμα; Τα αζωτούχα ελατήρια παρέχουν σταθερά χαρακτηριστικά δύναμης. Δεν μπορείτε να ρυθμίσετε την πίεση κατά τη διάρκεια της διαδρομής χωρίς να αλλάξετε τις προδιαγραφές του ελατηρίου. Για εξαρτήματα που απαιτούν μεταβλητά προφίλ δύναμης συγκράτησης, τα συστήματα ανάρτησης πρέσας με προγραμματιζόμενο έλεγχο προσφέρουν μεγαλύτερη ευελιξία.

Κύλινδροι ανύψωσης αποθέματος αποτελούν μια άλλη επιλογή, ιδιαίτερα για εφαρμογές προοδευτικών διαμορφώσεων. Σύμφωνα με το The Fabricator, αυτά τα έτοιμα προς εγκατάσταση αέρια ελατήρια μπορούν να απορροφήσουν μεγαλύτερη πλευρική πίεση και φθορά σε σύγκριση με συμβατικούς κυλίνδρους. Παρέχονται με προ-διάτρητες τρύπες για την τοποθέτηση οδηγών αποθέματος, διευκολύνοντας την κατασκευή της διαμόρφωσης.

Κατά την επιλογή του συστήματος πίεσης, ταιριάζετε την πολυπλοκότητα με τις απαιτήσεις. Μην επενδύετε σε ακριβή ηλεκτρονικά συστήματα ρύθμισης όταν απλά ελατήρια αζώτου επαρκούν. Αντίστροφα, μην περιμένετε να επιτύχετε τη βαθιά διαμόρφωση πολύπλοκων γεωμετριών με βασικά συστήματα πίεσης από ουρεθάνη που δεν διαθέτουν την απαιτούμενη δύναμη και την ακρίβεια ελέγχου για απαιτητικές εφαρμογές.

Με τη δύναμη συγκράτησης λαμαρίνας σωστά βαθμονομημένη, βρίσκεστε σε θέση να παράγετε συνεπείς εξαρτήματα. Αλλά τι συμβαίνει όταν εμφανίζονται εντούτοις ελαττώματα; Η επόμενη ενότητα παρέχει συστηματικές προσεγγίσεις για τη διάγνωση και τη διόρθωση των προβλημάτων πτυχώσεων, σχισμών και ποιότητας επιφάνειας που δυσκολεύουν ακόμη και τα καλά σχεδιασμένα εργαλεία;

Αναλυτική Επίλυση Προβλημάτων και Ανάλυση Βαθιάς Αιτίας Βλαβών Βαθιάς Διαμόρφωσης

Έχετε βαθμονομήσει τη δύναμη συγκράτησης του αποτυπώματος, καθορίσει τις ακτίνες του εργαλείου και σχεδιάσει την ακολουθία μείωσης. Ωστόσο, εξακολουπούν να εμφανίζονται ελαττώματα στα εξαρτήματα σας. Τι πηγαίνει λάθος; Η απάντηση βρίσκεται στη συστηματική διάγνωση. Κάθε ρυτίδα, σχίση και επιφανειακή ατέλεια διηγεί μια ιστορία για τη διαδικασία σας. Η μάθηση να διαβάζετε αυτά τα πρόττυπα αποτυχίας μετατρέπει το εκνευωτικό άχρηστο υλικό σε δραστική πληροφορία για βελτιώσεις σχεδιασμού καλουπιών.

Τα ελαττώματα της βαθιάς διαμόρφωσης εμπίπτουν σε προβλέψιμες κατητορίες, κάθε μία με ξεχωριστά οπτικά χαρακτηριστικά και βαθιάς αιτίες. Σύμφωνα με Metal Stamping O , οι περισσότερες περιπτώσεις προβλημάτων στη βαθιά διαμόρφωση προέρχονται από συνδυασμό προβλημάτων εργαλείων και σχεδιασμού. Με την εξέταση του τελικού προϊόντος, το εκπαιδευμένο μάτι μπορεί να διηγήσει μια σαφή ιστορία σχετικά με την ποιότητα της διαδικασίας. Το έργο σας είναι να αναπτύξετε αυτό το εκπαιδευμένο μάτι.

Διάγνωση Ρυτίδωσης και Σχισης

Η ρυτίδωση και ο σχισμός αντιπροσωπεύουν τα δύο αντίθετα άκρα του φάσματος ροής του υλικού. Οι ρυτίδες υποδηλώνουν μη ελεγχόμενη συμπίεση. Οι σχισμές υποδηλώνουν υπερβολική τάση. Η κατανόηση του πού εμφανίζεται κάθε έλλειψη στο εξάρτημά σας, οδηγεί απευθείας στην προκαλούσα παράμετρο σχεδίασης του καλουπιού.

Διάγνωση ρυτίδωσης: Πού σχηματίζονται οι ρυτίδες στο εξάρτημά σας; Οι ρυτίδες στην άκρη της λωρίδας που εμφανίζονται στο άκρο της λαμαρίνας συνήθως υποδηλώνουν ανεπαρκή πίεση συγκρατητήρα λαμαρίνας. Όπως εξηγεί το Metal Stamping O, αν ο συγκρατητήρας είναι ανισορροπημένος, πολύ σφιχτός, ή αν η λαμαρίνα έχει ακαθαρσία στην άκρη συγκράτησης, τότε το μέταλλο δεν θα ρέει σωστά, δημιουργώντας χαρακτηριστικές ρυτίδες στην άνω άκρη. Οι ρυτίδες στο τοίχωμα που εμφανίζονται στη μη στηριζόμενη περιοχή μεταξύ συγκρατητήρα και μήτρας υποδηλώνουν υπερβολική διάκενο ή ανεπαρκή ακτίνα καλουπιού.

Λύσεις για ελλείψεις λόγω ρυτίδωσης:

• Αυξήστε σταδιακά την πίεση του συγκρατητήρα λαμαρίνας (10-15% βήματα ρύθμισης)
• Ελέγξτε την παραλληλότητα του συγκρατητήρα λαμαρίνας και διορθώστε οποιαδήποτε κλίση
• Ελέγξτε τις άκρες της λαμαρίνας για ακαθαρσίες που εμποδίζουν τη σωστή τοποθέτηση
• Μειώστε τη σχισμή του εκτυπωτή για καλύτερη υποστήριξη των τοιχωμάτων
• Επαληθεύστε ομοιόμορφη κατανομή πίεσης σε όλη την επιφάνεια του συγκρατητήρα ελάσματος
• Εξετάστε τη χρήση αυλακώσεων διαμόρφωσης για αύξηση του περιορισμού του υλικού στις προβληματικές περιοχές

Διάγνωση σχισμών: Η τοποθεσία της σχισμής αποκαλύπτει την πηγή της συγκέντρωσης τάσης. Ρωγμές κοντά στη μύτη του ποντικιού υποδεικνύουν ότι το υλικό δεν μπορεί να ρέει ελεύθερα αρκετά για να μειώσει την εφελκυστική τάση. Σύμφωνα με Την ανάλυση ελαττωμάτων ελάσματος της AC , υπερβολικές δυνάμεις διαμόρφωσης μετάλλου από τα ποντίκια έχουν ως αποτέλεσμα υπερβολική παραμόρφωση, σχισμές και ρωγμές στα εκτυπωμένα εξαρτήματα.

Οι σχισμές στις άκρες που προέρχονται από την περιφέρεια του ελάσματος υποδηλώνουν διαφορετικά προβλήματα. Η Metal Stamping O σημειώνει ότι οι ρωγμές στον πυθμένα αποδίδονται κυρίως στην κατάσταση του ελάσματος και του συγκρατητήρα. Η εμφάνιση εγκοπών ή φθοράς στην επιφάνεια μπορεί να μειώσει τη ροή του υλικού προς το καλούπι, με αποτέλεσμα το σχηματισμό ρωγμών στον πυθμένα του δοχείου.

Λύσεις για ελαττώματα σχισμών:

• Μειώστε την πίεση του συγκρατητήρα ελάσματος για να επιτρέψετε ελεύθερη ροή του υλικού
• Αυξήστε την ακτίνα της μύτης του ποντικιού για να διανεμηθεί η τάση σε μεγαλύτερη περιοχή
• Αυξήστε την ακτίνα εισόδου του καλουπιού για μείωση της τριβής κατά τη μετάβαση του υλικού
• Επαληθεύστε ότι η σχισμή μεταξύ ποντικιού και καλουπιού δεν είναι πολύ σφιχτή για το πάχος του υλικού σας
• Βελτιώστε τη λίπανση για μείωση της εφελκυστικής τάσης λόγω τριβής
• Εξετάστε την εξούθρωση, εάν η σκλήρυνση κατά τη διάρκεια προηγούμενων εργασιών έχει μειώσει την πλαστικότητα
• Μειώστε το λόγο βαθιάς διέλασης προσθέτοντας επιπλέον στάδια διέλασης

Επίλυση προβλημάτων λαιμού και ποιότητας επιφάνειας

Όλα τα ελαττώματα δεν περιλαμβάνουν καταστροφική αστοχία. Ο λαιμός δημιουργεί άνισο ύψος κούπας που απαιτεί υπερβολική κοπή. Τα ελαττώματα επιφάνειας επηρεάζουν την εμφάνιση και μπορεί να επηρεάσουν τη λειτουργία του εξαρτήματος. Και τα δύο οφείλονται σε ελεγχόμενες μεταβλητές διαδικασίας

Επεξήγηση του λαιμού: Όταν εξετάζετε μια διελασμένη κούπα και παρατηρείτε ότι το ύψος του χείλους ποικίλλει γύρω από την περιφέρεια, βλέπετε λαιμό. Όπως εξηγεί η Breaking AC, το ελάττωμα λαιμού αναφέρεται σε άνισο ύψος γύρω από το χείλος του διελασμένου εξαρτήματος. Ο κύριος λόγος είναι η ασυμβατότητα των υλικών του ποντικιού και του καλουπιού

Ωστόσο, η ανισοτροπία του υλικού διαδραματίζει τον κύριο ρόλο. Το ελάσματα από ελαστικές πράξεις έχουν κατευθυντικές ιδιότητες. Οι κόκκοι επιμηκύνονται στην κατεύθυνση έλασης, δημιουργώντας διαφορετικές μηχανικές ιδιότητες σε γωνίες 0°, 45° και 90° ως προς αυτήν την κατεύθυνση. Κατά τη βαθιά έλαση μετάλλου, το υλικό ρέει πιο εύκολα σε ορισμένες κατευθύνσεις από ό,τι σε άλλες, δημιουργώντας τα χαρακτηριστικά "αυτιά" σε προβλέψιμες γωνιακές θέσεις.

Στρατηγικές μείωσης του φαινομένου των αυτιών:

• Επιλέξτε υλικά με χαμηλές τιμές επίπεδης ανισοτροπίας (τιμή r κοντά στο 1,0 σε όλες τις κατευθύνσεις)
• Χρησιμοποιήστε σχήματα ατσάλινων πλακών που αντισταθμίζουν τις διαφορές ροής κατά κατεύθυνση
• Αυξήστε την επιτρεπόμενη περιθώριο κοπής για να ληφθεί υπόψη η αναμενόμενη μεταβολή του ύψους των αυτιών
• Εξετάστε τη χρήση διασταυρωμένα ελασμένων υλικών για κρίσιμες εφαρμογές
• Ρυθμίστε την πίεση του συγκρατητή πλάκας για να επηρεάσετε την ομοιομορφία της ροής

Προβλήματα ποιότητας επιφάνειας: Γρατζουλιές, κόλλημα, υφή που θυμίζει φλούδα πορτοκαλιού και γραμμές από το μήτρο δείχνουν συγκεκριμένα προβλήματα στη διαδικασία. Το κόλλημα συμβαίνει όταν η λίπανση είναι ανεπαρκής, επιτρέποντας επαφή μέτα-μέτα μεταξύ του αμόρφωτου κομματιού και του εργαλείου. Η υφή που θυμίζει φλούδα πορτοκαλιού υποδεικνύει υπερβολική ανάπτυξη κόκκων λόγω υπερ-ανόπτησης ή υλικού με μη κατάλληλη δομή κόκκου για το βάθος βαθιάς διέλασης σας.

Λύσεις για ελαττώματα στην επιφάνεια:

• Βελτιώστε την ποιότητα και την κάλυψη της λίπανσης, ειδικά στις περιοχές υψηλής τριβής
• Γυαλίστε τις επιφάνειες του μήτρου και του εμβόλου για να μειώσετε την τριβή και να αποτρέψετε την πρόσκολληση υλικού
• Επιλέξτε κατάλληλο χάλυβα εργαλείου και επικαλύψεις επιφάνειας για τον συνδυασμό υλικών σας
• Επαληθεύστε ότι το μέγεθος των κόκκων του υλικού είναι κατάλληλο για την ένταση της διέλασης σας
• Ελέγξτε για σωματίδια ή μόλυνση στις επιφάνειες του συγκρατητή και του μήτρου
• Εξετάστε τη χρήση προστατευτικών μεμβρανών για εξαρτήματα που απαιτούν άψογη ολοκλήρωση επιφάνειας

Λεπτομερής Πίνακας Αναφοράς Ελαττωμάτων

Ο παρακάτω πίνακας συγκεντρώνει τη διάγνωση ελαττωμάτων σε μια μορφή γρήγορης αναφοράς για χάλυβα βαθιάς διέλασης, ανοξείδωτο χάλυβα και άλλα συνηθισμένα υλικά:

Τύπος Ελαττώματος	Οπτικές Ενδείξεις	Βασικές Αιτίες	Σωστές Δράσεις
Πτυχώσεις φλαντζών	Περιφερειακές τσιμπίδες στην άκρη του ελάσματος· ανώμαλη επιφάνεια φλαντζέ	Ανεπαρκής πίεση συγκρατητή ελάσματος· μη ευθυγράμμιση συγκρατητή· ακαθαρσίες στην άκρη του ελάσματος	Αύξηση δύναμης συγκράτησης (BHF)· έλεγχος παραλληλισμού συγκρατητή· απομάκρυνση ακαθαρσιών από τα ελάσματα· προσθήκη γραμμών βαθιάς κοπής (draw beads)
Πτυχώσεις τοιχώματος	Τσιμπίδες στο πλευρικό τοίχωμα της κούπας μεταξύ φλαντζέ και μύτης πλήμνης	Υπερβολική ανοχή μήτρας· ανεπαρκής ακτίνα μήτρας· λεπτό υλικό	Μείωση ανοχής· αύξηση ακτίνας μήτρας· εξέταση εφαρμογής λείανσης (ironing operation)
Σχισμή Μύτης Πλήμνης	Ρωγμές που ξεκινούν από την ακτίνα του πάτου της κούπας	Η ακτίνα της πλήμνης είναι πολύ μικρή· υπέρβαση του λόγου βαθιάς κοπής· υπερβολική δύναμη συγκράτησης (BHF)· ανεπαρκής λίπανση	Αύξηση ακτίνας πλήμνης· προσθήκη σταδίου βαθιάς κοπής· μείωση δύναμης συγκράτησης (BHF)· βελτίωση λίπανσης
Σχισίματα στην άκρη	Ρωγμές που ξεκινούν από την περιφέρεια του ατσαλιού	Υπερβολική δύναμη συγκράτησης ελάσματος (BHF); θραύσματα στην άκρη του ατσαλιού· κόλλημα στο συγκρατητήρα ελάσματος	Μείωση BHF· αποξέστρωση λαμαρινών· πολύρινση συγκρατητή λαμαρίνας· βελτίωση λίπανσης
Earing	Ανομοιόμορφο ύψος χείλους κούπας· κορυφές σε διαστήματα 45° τυπικά	Επίπεδη ανισοτροπία υλικού· μη σταθερή πίεση συγκρατητή λαμαρίνας	Επιλέξτε ισότροπο υλικό· χρησιμοποιήστε ανεπτυγμένες λαμαρίνες· αυξήστε την επιτρεπόμενη ανοχή κοπής
Μη ομοιόμορφο πάχος τοίχων	Τοπικές λεπτές περιοχές· ασύμμετρη κατανομή πάχους	Μη ευθυγράμμιση μήτρας-εμβόλου· μη ομοιόμορφο BHF· παραλλαγή υλικού	Επαναστοχεύστε τα εργαλεία· επαληθεύστε την ομοιόμορφη κατανομή της δύναμης συγκράτησης (BHF)· ελέγξτε τη συνέπεια του υλικού
Κόλλημα/Γρατζούνισμα	Γραμμικές γρατζουνιές· πρόσκολληση υλικού στα εργαλεία	Ανεπαρκής λίπανση· ασύμβατο υλικό εργαλείων· υπερβολική πίεση	Βελτιώστε το λιπαντικό· εφαρμόστε επιφανειακά επιστρώματα· μειώστε την πίεση επαφής
Πορτοκαλί φλοιο	Τραχιά, υφασμάτινη επιφάνεια που μοιάζει με τη φλούδα εσπεριδοειδούς	Υπερβολικό μέγεθος κόκκων· υπερβολική εξάλειψη τάσεων· σοβαρή παραμόρφωση	Καθορίστε υλικό με λεπτότερους κόκκους· ελέγξτε τις παραμέτρους εξάλειψης τάσεων
Αναπήδηση	Οι διαστάσεις του εξαρτήματος διαφέρουν από τη γεωμετρία του καλουπιού· οι πλευρές καμπυλώνονται προς τα έξω	Ελαστική ανάκαμψη μετά τη διαμόρφωση· υλικά υψηλής αντοχής	Χρησιμοποιήστε υπερβολική κάμψη του εργαλείου για αντιστάθμιση· αυξήστε τον χρόνο συγκράτησης στο κατώτατο σημείο της διαδρομής

Συστηματική Διαγνωστική Προσέγγιση

Όταν εμφανίζονται ελαττώματα στη βαθιά διαμόρφωση χάλυβα ή άλλων υλικών, αποφύγετε την παράλληλη εφαρμογή πολλαπλών ρυθμίσεων. Αντί γι' αυτό, ακολουθήστε μια μεθοδική διαδικασία:

1. Επιθεωρήστε με ακρίβεια τη θέση του ελαττώματος - Καταγράψτε ακριβώς πού στο εξάρτημα εμφανίζεται το ελάττωμα. Φωτογραφήστε το μοτίβο της αστοχίας για αναφορά.
2. Αναλύστε το μοτίβο αστοχίας - Είναι συμμετρικό ή τοπικό; Εμφανίζεται σε συγκεκριμένες γωνιακές θέσεις; Εμφανίζεται στην ίδια θέση του εμβόλου;
3. Ανιχνεύστε την παράμετρο σχεδίασης του καλουπιού - Χρησιμοποιήστε τον παραπάνω πίνακα ελαττωμάτων για να εντοπίσετε τις πιθανές ρίζες αιτίες με βάση τον τύπο και τη θέση του ελαττώματος.
4. Εφαρμόστε ρυθμίσεις με μεταβλητή ένα-τη-φορά - Αλλάξτε μία παράμετρο κάθε φορά για να απομονώσετε το αποτέλεσμα. Καταγράψτε κάθε ρύθμιση και το αποτέλεσμά της.
5. Επαλήθευση της σταθερότητας της διόρθωσης - Εκτελέστε επαρκή αριθμό εξαρτημάτων για να επιβεβαιώσετε ότι η διόρθωση λειτουργεί συνεπώς κατά τη διάρκεια της παραγωγής, και όχι μόνο σε μερικά δείγματα.

Σύμφωνα με Metal Stamping O , η κατανόηση της μεθόδου βαθιάς κοίλανσης, μαζί με τον τρόπο εξέτασης ενός τελικού εξαρτήματος, είναι απαραίτητη για τη διαδικασία λήψης αποφάσεων. Αυτή η διαγνωστική δυνατότητα αποδεικνύεται ανεκτίμητη τόσο κατά την αρχική ανάπτυξη καλουπιών όσο και κατά τη διάρκεια της συνεχούς αντιμετώπισης προβλημάτων στην παραγωγή.

Να θυμάστε ότι ορισμένα ελαττώματα αλληλεπιδρούν. Η αύξηση της δύναμης συγκράτησης της λαμαρίνας για την εξάλειψη των ρυτίδων μπορεί να οδηγήσει τη διαδικασία σας προς σκίσιμο. Ο στόχος είναι ο εντοπισμός του λειτουργικού παραθύρου όπου αποφεύγονται και οι δύο μορφές αποτυχίας. Για δύσκολες γεωμετρίες, αυτό το παράθυρο μπορεί να είναι στενό, απαιτώντας ακριβείς συστήματα ελέγχου και συνεπείς ιδιότητες υλικού.

Με τα βασικά στοιχεία επίλυσης προβλημάτων να έχουν διασφαλιστεί, ο σύγχρονος σχεδιασμός καλουπιών βασίζεται όλο και περισσότερο σε εργαλεία προσομοίωσης για την πρόβλεψη και πρόληψη ελαττωμάτων πριν από την κοπή του χάλυβα. Η επόμενη ενότητα εξετάζει πώς η ανάλυση CAE επικυρώνει τις αποφάσεις σας για τον σχεδιασμό και επιταχύνει τη διαδρομή προς εργαλεία έτοιμα για παραγωγή.

Ενσωμάτωση προσομοίωσης CAE για την επικύρωση σύγχρονου σχεδιασμού καλουπιών

Έχετε κατακτήσει τα ποσοστά βαθιάς κοπής, καθορίσει τις ακτίνες εργαλείων και αναπτύξει ειδίκευση στην επίλυση προβλημάτων. Αλλά φανταστείτε να μπορείτε να προβλέψετε κάθε ελάττωμα πριν κόψετε ένα μόνο κομμάτι χαλυβδοπλάκας. Ακριβώς αυτό παρέχει η προσομοίωση CAE. Ο σύγχρονος σχεδιασμός ελασμάτων έχει εξελιχθεί πέρα από τη μέθοδο δοκιμών και λαθών. Η ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων τώρα επικυρώνει εικονικά τις αποφάσεις σας για τον σχεδιασμό, εντοπίζοντας προβλήματα φαλάκρας, σχισίματος και λεπταίνσης, ενώ το καλούπι σας υπάρχει μόνο ως ψηφιακή γεωμετρία.

Γιατί αυτό έχει σημασία για τα έργα βαθιάς κοπής σας; Σύμφωνα με έρευνα που δημοσιεύτηκε στο Διεθνές Περιοδικό Τεχνολογίας & Μηχανικής Έρευνας , μια μείωση στον αριθμό των δοκιμών θα επηρέαζε άμεσα τον χρόνο κύκλου για την ανάπτυξη. Ένας μικρότερος χρόνος κύκλου μπορεί να προγραμματιστεί με την κατάλληλη χρήση λογισμικού που θα προβλέπει τα αποτελέσματα των δοκιμών χωρίς να τις διεξάγει πραγματικά. Η προσομοίωση που προσφέρεται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας διαμόρφωσης παρέχει σημαντικές γνώσεις σχετικά με τις απαιτούμενες τροποποιήσεις στο σχέδιο του μήτρου και του εξαρτήματος.

Ενσωμάτωση Προσομοίωσης στην Επικύρωση Σχεδιασμού Μήτρου

Η ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων μετατρέπει τη ροή εργασιών σχεδιασμού μήτρου διαμόρφωσης μετάλλου από αντιδραστική σε προγνωστική. Αντί να κατασκευάζετε εργαλεία, να εκτελείτε δοκιμές, να ανακαλύπτετε ελαττώματα, να τροποποιείτε χάλυβα και να επαναλαμβάνετε, επαναλαμβάνετε ψηφιακά μέχρι η προσομοίωση να επιβεβαιώσει την επιτυχία. Μόνο τότε προχωράτε στα φυσικά εργαλεία.

Η φυσική που βρίσκεται πίσω από την προσομοίωση σχεδιασμού διαμόρφωσης με κοπή περιλαμβάνει τη διακριτοποίηση του ελάσματός σας σε χιλιάδες στοιχεία, τα οποία καταγράφουν την τάση, την παραμόρφωση και τη μετατόπιση καθώς η εικονική μήτρα προχωρά. Το λογισμικό εφαρμόζει τις μηχανικές ιδιότητες του υλικού σας, τους συντελεστές τριβής και τις συνοριακές συνθήκες για να υπολογίσει πώς παραμορφώνεται κάθε στοιχείο καθ' όλη τη διάρκεια της διαδικασίας.

Τι μπορεί να προβλέψει η προσομοίωση πριν κατασκευάσετε οτιδήποτε;

• Πρότυπα Ροής Υλικού - Απεικονίστε ακριβώς πώς το μέταλλο μετακινείται από την κοπή προς την κοιλότητα της μήτρας, εντοπίζοντας περιοχές υπερβολικής συμπίεσης ή έντασης
• Κατανομή λεπταίνσης - Χαρτογραφήστε τις αλλαγές πάχους σε όλο το εξάρτημά σας, εντοπίζοντας πιθανές ζώνες αποτυχίας πριν προκαλέσουν απόρριψη
• Τάση σχηματισμού ρυτίδων - Εντοπίστε τη θλιπτική λυγισμό στις κοπές και στις μη υποστηριζόμενες περιοχές τοιχώματος, οι οποίες θα απαιτούσαν τροποποιήσεις στη μήτρα
• Πρόβλεψη ελαστικής επαναφοράς - Υπολογίστε την ελαστική ανάκαμψη μετά τη διαμόρφωση για να σχεδιάσετε αντιστάθμιση στη γεωμετρία της μήτρας σας
• Βελτιστοποίηση δύναμης συγκράτησης ελάσματος - Προσδιορίστε τα ιδανικά προφίλ πίεσης που αποτρέπουν τόσο τις ρυτίδες όσο και τις σχισμές
• Αποτελεσματικότητα των κυμάτων διαμόρφωσης - Δοκιμάστε εικονικά διαμορφώσεις περιορισμού πριν προχωρήσετε σε αλλαγές εργαλείων

Η έρευνα επιβεβαιώνει ότι αυτή η προσέγγιση λειτουργεί. Όπως αναφέρει η μελέτη IJERT, η εικονική επαλήθευση του μήτρου με χρήση λογισμικού προσομοίωσης θα πρέπει να αντιμετωπίζει τα δεδομένα προβλήματα κατά το στάδιο σχεδιασμού. Ενώ το μήτρο κατασκευάζεται, οι δοκιμές και οι έλεγχοι εξασφαλίζουν την επαλήθευση καθώς το φυσικό εργαλείο δοκιμάζεται για τον έλεγχο της ποιότητας του εξαρτήματος.

Κατανόηση των Διαγραμμάτων Ορίου Διαμόρφωσης

Μεταξύ των αποτελεσμάτων της προσομοίωσης, το Διάγραμμα Ορίου Διαμόρφωσης αποτελεί το πιο ισχυρό εργαλείο πρόβλεψης ελαττωμάτων. Σύμφωνα με Προσομοίωση Σφυρηλάτησης , ο βασικός σκοπός κάθε προσομοίωσης διαμόρφωσης είναι να ελέγξει πώς συμπεριφέρεται το υλικό πριν κατασκευαστεί το εργαλείο εμφύσησης. Αρχικά ένα ερευνητικό πρόγραμμα μεταπτυχιακού του 1965, το FLD είχε στόχο να προσδιορίσει τι προκαλεί τον τοπικό λαιμό και τις σχισμές στη διαμόρφωση λαμαρίνας και αν ήταν δυνατό να προβλεφθεί εκ των προτέρων η σχισμή.

Ο τρόπος λειτουργίας της ανάλυσης FLD: η προσομοίωση υπολογίζει την παραμόρφωση σε δύο κατευθύνσεις (κύριος και δευτερεύουσα άξονας) για κάθε στοιχείο του διαμορφωμένου εξαρτήματός σας. Αυτά τα ζεύγη παραμόρφωσης απεικονίζονται ως σημεία σε ένα διάγραμμα. Η Καμπύλη Ορίου Διαμόρφωσης, μοναδική για το συγκεκριμένο υλικό και το πάχος σας, διαχωρίζει τις ασφαλείς περιοχές από τις ζώνες αστοχίας.

Τι σας δείχνει το FLD σχετικά με τη ρύθμιση των βαθιάς διαμόρφωσης πρέσων σας;

• Σημεία κάτω από την καμπύλη - Ασφαλείς συνθήκες διαμόρφωσης με επαρκή περιθώριο
• Σημεία που πλησιάζουν την καμπύλη - Ζώνη κινδύνου που απαιτεί προσοχή στο σχεδιασμό
• Σημεία πάνω από την καμπύλη - Η αστοχία είναι βέβαιη· θα προκύψει ρηγμάτωση σε αυτές τις θέσεις
• Σημεία στη ζώνη συμπίεσης - Τάση για δημιουργία πτυχών που μπορεί να απαιτήσει αύξηση της πίεσης του συγκρατητήρα λάμας

Όπως αναφέρει η αναφορά προσομοίωσης διαμόρφωσης με κοπή, η Καμπύλη Ορίου Διαμόρφωσης καθορίζεται κυρίως από την τιμή n και το πάχος ενός συγκεκριμένου υλικού. Τα αποτελέσματα δείχνουν τις υπολογισμένες περιοχές πλαστικής παραμόρφωσης του υλικού, τα ποσά λαιμού και τις περιοχές συμπίεσης όπου μπορεί να σχηματιστούν ρυτίδες και διπλώσεις. Με βάση αυτές τις πληροφορίες, μπορούν να ληφθούν αντίμετρα στο σχεδιασμό της επιφάνειας του καλουπιού πριν κοπεί οποιοσδήποτε χάλυβας.

Από την Ανάλυση CAE σε Εξοπλισμό Έτοιμο για Παραγωγή

Η προσομοίωση δεν αντικαθιστά τη φυσική επικύρωση. Επιταχύνει τη διαδρομή σας προς την επιτυχή φυσική επικύρωση. Η ροή εργασιών ακολουθεί έναν επαναληπτικό βρόχο βελτιστοποίησης:

1. Δημιουργία αρχικού σχεδιασμού καλουπιού - Ανάπτυξη γεωμετρίας βάσει των υπολογισμένων λόγων βαθιάς διαμόρφωσης, των προδιαγραφών ακτίνων και του μεγέθους της πλάκας
2. Εκτέλεση προσομοίωσης διαμόρφωσης - Εφαρμογή ιδιοτήτων υλικού, τιμών τριβής και παραμέτρων διαδικασίας
3. Ανάλυση αποτελεσμάτων - Επανεξέταση διαγραμμάτων FLD, χαρτών κατανομής πάχους και δεικτών ρυτίδωσης
4. Εντοπισμός προβληματικών περιοχών - Εντοπισμός στοιχείων που υπερβαίνουν τα ασφαλή όρια ή πλησιάζουν τα κατώφλια αποτυχίας
5. Τροποποίηση παραμέτρων σχεδίασης - Ρύθμιση ακτίνων, ανοιγμάτων, πίεσης συγκρατητή κενού ή διαμόρφωσης αντλητικής γραμμής
6. Επανεκτέλεση προσομοίωσης - Επαλήθευση ότι οι τροποποιήσεις επέλυσαν τα προβλήματα χωρίς να δημιουργήσουν νέα
7. Επανάληψη μέχρι την επίτευξη αποδεκτών αποτελεσμάτων - Συνέχιση της βελτιστοποίησης μέχρι όλα τα στοιχεία να βρίσκονται εντός των ασφαλών ορίων διαμόρφωσης
8. Αποστολή για κατασκευή εργαλείων - Τελική απόφαση για την κατασκευή του φυσικού καλουπιού με εμπιστοσύνη

Σύμφωνα με την έρευνα IJERT, το καλούπι θα θεωρείτο επικυρωμένο μετά την επιθεώρηση φυσικών δοκιμαστικών εξαρτημάτων ως προς την ύπαρξη και το μέγεθος των ελαττωμάτων. Η χαμηλή εμφάνιση και η συνέπεια στα επιθυμητά χαρακτηριστικά θα αποτελούσαν τη βάση για την επικύρωση. Η προσομοίωση μειώνει δραματικά τις επαναλήψεις που απαιτούνται για να επιτευχθεί αυτό το σημείο επικύρωσης.

Κύρια Σημεία Ελέγχου Προσομοίωσης στη Διαδικασία Σχεδίασής σας

Δεν απαιτείται πλήρης ανάλυση προσομοίωσης για κάθε απόφαση σχεδίασης. Ωστόσο, συγκεκριμένα σημεία ελέγχου επωφελούνται σημαντικά από την εικονική επικύρωση:

• Επαλήθευση ανάπτυξης μητρώου - Επιβεβαιώστε ότι το υπολογιζόμενο μέγεθος μητρώου παρέχει επαρκές υλικό χωρίς υπερβολικά απόβλητα
• Βιωσιμότητα πρώτης διέλασης - Επικυρώστε ότι η αρχική μείωση παραμένει εντός των ορίων του υλικού
• Ανάλυση μετάβασης πολλαπλών σταδίων - Επαληθεύστε ότι η κατάσταση του υλικού μεταξύ των σταδίων διέλασης παραμένει εύπλαστη
• Αξιολόγηση ακτίνας γωνίας - Ελέγξτε τη συγκέντρωση παραμόρφωσης στις στενές ακτίνες μη κυλινδρικών εξαρτημάτων
• Σχεδιασμός αντιστάθμισης επαναφοράς - Υπολογισμός υπερκάμψης που απαιτείται για την επίτευξη των επιθυμητών διαστάσεων
• Βελτιστοποίηση δύναμης συγκράτησης ελάσματος - Προσδιορισμός προφίλ πίεσης που μεγιστοποιούν το παράθυρο διεργασίας
• Τοποθέτηση κοντυλιών διαμόρφωσης - Δοκιμή διαμορφώσεων περιορισμού για πολύπλοκα γεωμετρικά σχήματα

Η εφαρμογή σημειώνει ότι οι εικονικές πλέγματα κύκλων μπορούν να συγκριθούν με πραγματικά πειράματα πλέγματος κύκλων για τον προσδιορισμό της ακρίβειας της προσομοίωσης. Η συσχέτιση μεταξύ εικονικών και φυσικών αποτελεσμάτων ενισχύει την εμπιστοσύνη στις αποφάσεις σχεδιασμού με καθοδήγηση προσομοίωσης.

Αξιοποίηση επαγγελματικών υπηρεσιών ενσωματωμένης προσομοίωσης

Ενώ το λογισμικό προσομοίωσης έχει γίνει πιο προσβάσιμο, η εξαγωγή της μέγιστης αξίας απαιτεί ειδίκευση τόσο στις δυνατότητες του λογισμικού όσο και στις βασικές αρχές της διαδικασίας βαθιάς διαμόρφωσης. Οι εταιρείες βαθιάς διαμόρφωσης διαφοροποιούν όλο και περισσότερο τον εαυτό τους μέσω της εμπειρογνωμοσύνης τους στην προσομοίωση.

Τι πρέπει να προσέξετε σε κατασκευαστές μεταλλικών εμφρακωμάτων με βαθύ έλξη που προσφέρουν υπηρεσίες ενσωματωμένες με προσομοίωση; Οι ποσοστώσεις πρώτης έγκρισης αποτελούν ένα συγκεκριμένο μέτρο. Όταν ένας συνεργάτης σχεδιασμού καλουπιών επιτύχει ποσοστώσιο πρώτης έγκρισης 93%, τότε βλέπετε το απτό αποτέλεσμα ενός σχεδιασμού επικυρωμένου μέ προσομοίωση. Αυτό το ποσοστώσιο μεταφράζεται άμεσα σε μείωση του χρόνου ανάπτυξης, χαμηλότερο κόστος τροποποιήσεων εργαλείων και ταχύτερη εκκίνηση παραγωγής.

Οι πιστοποιήσεις ποιότητας έχουν εξίσου μεγάλη σημασία. Η πιστοποίηση IATF 16949 διασφαλίζει ότι η επικύρωση μέ προσομοίωση εντάσσεται σε ένα ευρύτερο σύστημα διαχείρισης ποιότητας με τεκμηριωμένες διαδικασίες και συνεπή εκτέλεση. Η ίδια η προσομοίωση έχει αξία μόνο όταν εκτελείται ορθά με ρεαλιστικές παραμέτρες.

Για αυτοκινητιστικές εφαρμογές και άλλα απαιτητικά έργα βαθείας έλξης, οι επαγγελματικές υπηρεσίες σχεδιασμού καλουπιών που αξιοποιούν προσομοίωση πριν την κοπή του χάλυβα αποτελούν στρατηγικό πλεονέκτημα. Οι λύσεις αυτοκινητιστικών μητρών κοπής της Shaoyi δείχνουν αυτή την προσέγγιση, συνδυάζοντας προηγμένες δυνατότητες προσομοίωσης CAE με γρήγορη πρωτοτυποποίηση σε χρονικό διάστημα έως και πέντε ημέρες. Η ομάδα μηχανικών τους παρέχει εργαλεία επαληθευμένα μέσω προσομοίωσης, προσαρμοσμένα σύμφωνα με τα πρότυπα OEM, μειώνοντας τις δαπανηρές επαναλήψεις που χαρακτηρίζουν την παραδοσιακή ανάπτυξη βασισμένη στη δοκιμή και το λάθος.

Η έρευνα IJERT καταλήγει στο συμπέρασμα ότι η προσομοίωση παρέχει σημαντικές γνώσεις σχετικά με τις απαιτούμενες τροποποιήσεις στο μήτρα και στο εξάρτημα, ώστε να επιτευχθεί μία απλοποιημένη και παραγωγική μήτρα. Συνήθως, μία μήτρα διαμόρφωσης απαιτεί βελτιωμένες παραμέτρους σχεδιασμού για να εξασφαλιστεί ομαλή διεκπεραίωση της φάσης δοκιμής. Η προσομοίωση παρέχει αυτές τις βελτιωμένες παραμέτρους πριν επενδύσετε σε φυσικά εργαλεία.

Με την ενσωμάτωση δυνατοτήτων προσομοίωσης στη ροή εργασίας σχεδιασμού της μήτρας, έχετε αντιμετωπίσει τη σημαντικότερη αιτία καθυστερήσεων και δαπανών κατά την ανάπτυξη. Το τελευταίο κομμάτι του παζλ είναι η επιλογή των κατάλληλων υλικών για τη μήτρα και τις επιφανειακές επεξεργασίες που εξασφαλίζουν ότι ο επαληθευμένος σχεδιασμός σας θα παραδίδει συνεπή απόδοση σε όλο τον όγκο παραγωγής.

Οδηγίες Επιλογής Υλικού και Επεξεργασίας Επιφανειών

Έχετε επικυρώσει το σχέδιο του μήτρας σας μέσω προσομοίωσης και βελτιστοποιήσει κάθε παράμετρο διαμόρφωσης. Τώρα έρχεται μια απόφαση που καθορίζει εάν ο εξοπλισμός σας θα παράγει συνεπή αποτελέσματα για χιλιάδες εξαρτήματα ή θα αποτύχει πρόωρα: η επιλογή υλικού μήτρας. Τα υλικά που καθορίζετε για το πέλμα, τη μήτρα και το συγκρατητή λαμαρίνας επηρεάζουν άμεσα τους ρυθμούς φθοράς, την ποιότητα τελικής επιφάνειας και, τελικά, το κόστος ανά εξάρτημα κατά τη διάρκεια της παραγωγής.

Σύμφωνα με το ASM Handbook on metalworking , η επιλογή υλικού για μήτρα βαθιάς διέλασης στοχεύει στην παραγωγή της επιθυμητής ποιότητας και ποσότητας εξαρτημάτων με το ελάχιστο δυνατό κόστος εργαλείων ανά εξάρτημα. Αυτή η αρχή καθοδηγεί κάθε απόφαση επιλογής υλικού που θα λάβετε. Η πιο ανθεκτική στη φθορά επιλογή δεν είναι πάντα η βέλτιστη. Ισορροπείτε μεταξύ αρχικού κόστους, απαιτήσεων συντήρησης και αναμενόμενου όγκου παραγωγής.

Επιλογή Χάλυβα Εργαλείου για Εξαρτήματα Μήτρας Βαθιάς Διέλασης

Οι εργασίες βαθιάς έλξης με κοπή μετάλλου υποβάλλουν τα εργαλεία σε ακραίες συνθήκες. Οι συγκρατητές εμφανίζουν αποτριπτική επαφή με κάθε διαδρομή. Τα μεταλλικά έμβολα αντέχουν σε θλιπτικά φορτία διατηρώντας ακριβή γεωμετρία. Τα καλούπια πρέπει να καθοδηγούν τη ροή του υλικού, αντιστέκοντας στη συνάφεια που προκύπτει όταν παρόμοια μέταλλα έρχονται σε επαφή υπό πίεση.

Ποιοι παράγοντες πρέπει να καθοδηγούν την επιλογή σας για το χάλυβα εργαλείων; Λάβετε υπόψη αυτές τις μεταβλητές:

• Όγκος παραγωγής - Οι πρωτότυπες παρτίδες χαμηλού όγκου δικαιολογούν διαφορετικά υλικά από προγράμματα αυτοκινήτων ενός εκατομμυρίου τεμαχίων
• Υλικό Επεξεργασίας - Η βαθιά έλξη ανοξείδωτου χάλυβα προκαλεί μεγαλύτερη φθορά στα εργαλεία απ’ ό,τι στον ήπιο χάλυβα ή το αλουμίνιο
• Περιπλοκότητα Κομματιού - Οι πολύπλοκες γεωμετρίες συγκεντρώνουν την τάση σε συγκεκριμένα σημεία, απαιτώντας ενισχυμένη αντίσταση στη φθορά
• Απαιτήσεις Επιφανειακής Τελειότητας - Τα διακοσμητικά εξαρτήματα απαιτούν εργαλεία που διατηρούν τη λείανση καθ’ όλη τη διάρκεια της παραγωγής
• Δυνατότητα συντήρησης - Κάποια υλικά απαιτούν ειδική θερμική κατεργασία ή εξοπλισμό λείανσης για ανακαίνιση

Το ASM Handbook on Press-Forming Dies εξετάζει τις παραγωγικές μεταβλητές που επηρεάζουν την επιλογή μεταξύ σιδηρούχων, μη σιδηρούχων και ακόμη πλαστικών υλικών για καλούπια. Για εφαρμογές βαθιάς διαμόρφωσης μετάλλων, κυριαρχούν οι χάλυβες εργαλείου, αλλά η συγκεκριμένη ποιότητα έχει τεράστια σημασία.

Υλικό καλουπιού	Εφαρμογή	Εύρος Σκληρότητας (HRC)	Αντίσταση στη φθορά	Καλύτερες περιπτώσεις χρήσης
Εργαλειοχάλυβας D2	Καλούπια, μήτες, συγκρατητές κοπής	58-62	Εξοχος	Υψηλότονο παραγωγή· διαβρωτικά υλικά· βαθιά διαμόρφωση λαμαρίνων χάλυβα
Εργαλειοθηκών Χάλυβας A2	Μήτες, καλούπια με μέτρια φθορά	57-62	Καλή	Μεσαίου τόνου παραγωγή· καλή αντοχή σε κρούση
M2 high-speed steel	Μήτες που απαιτούν σκληρότητα σε υψηλή θερμοκρασία	60-65	Πολύ Καλή	Υψίταχες λειτουργίες· εφαρμογές σε υψηλές θερμοκρασίες
Καρβίδιο (Τουγκστενο Καρβίδιο)	Ενθέτα υψηλής φθοράς, δακτύλια εξομάλυνσης	75-80 (ισοδύναμο HRA)	Εξαιρετικά	Παραγωγή εκατομμυρίων τεμαχίων· βαθιά έλξη ανοξείδωτου χάλυβα· ακριβείς διαστάσεις
Εργαλειοχάλυβας O1	Καλούπια πρωτοτύπων, μήτρες για μικρό όγκο παραγωγής	57-62	Μετριοπαθής	Μικρές παρτίδες· εύκολη κατεργασία· εύκαμπτα φύλλα μετάλλου για χειροτεχνίες ή παρόμοιες εφαρμογές μικρής παραγωγής

Παρατηρήστε πώς ο όγκος παραγωγής επηρεάζει κάθε επιλογή. Για εργαλεία πρωτοτύπων ή μικρές παρτίδες που περιλαμβάνουν εύκαμπτα φύλλα μετάλλου για χειροτεχνίες ή παρόμοιες εφαρμογές μικρής παραγωγής, ο εργαλειοχάλυβας O1 ή ακόμη και οπλισμένος χάλυβας με επιφανειακή σκλήρυνση μπορεί να είναι αρκετός. Για όγκους παραγωγής αυτοκινήτων, ο χάλυβας D2 ή οι ενσφηνώσεις καρβιδίου δικαιολογούνται οικονομικά, παρά το υψηλότερο αρχικό κόστος.

Παράγοντες Συνδυασμού Υλικών Μεταξύ Διαμορφωτή και Καλουπιού

Η επιλογή μεμονωμένων εξαρτημάτων δεν είναι επαρκής. Η αλληλεπίδρασία μεταξύ των υλικών του μαχαιριού και του μήτρου επηρεάζει την ανθεκτικότητα στην πρόσφυση, τα μοτίβα φθοράς και τη συνολική διάρκεια ζωής του εργαλείου. Σύμφωνα με το ASM Handbook, η πρόσφυση αποτελεί μία τυπική αιτία φθοράς σε εργαλεία βαθιάς διαμόρφωσης. Όταν παρόμοια υλικά επαφίζονται υπό τις πιέσεις και τις συνθήκες ολίσθησης του σχεδιασμού διαμόρφωσης μετάλλων, εμφανίζεται μικροσκοπική συγκόλληση και σχίσιμο.

Εκτιμήστε αυτές τους αρχές ζεύξης:

• Αποφύγετε την ίδια σκληρότητα - Όταν ο μαχαιριος και η μήτρα έχουν την ίδια σκληρότητα, και τα δύο φθείρονται γρήγορα. Προδιαγράψτε διαφορά 2-4 HRC μεταξύ των εξαρτημάτων.
• Το σκληρότερο εξάρτημα επαφίζει την κρίσιμή επιφάνεια του τεμαχίου - Αν η εξωτερική εμφάνιση του εξαρτήματος είναι η πιο σημαντική, κάντε τη μήτρα πιο σκληρή. Αν η εσωτερική επιφάνεια είναι κρίσιμη, σκληρύνετε το μαχαιρι.
• Εκτιμήστε διαφορετικά υλικά - Κρασίες χαλκού ή χαλκού-αλουμινίου ως συγκρατητές κοπής σε ζεύξη με μήτρες από χάλυβα εργαλείου μειώνουν την τάση για πρόσφυση κατά τη διαμόρφωση κραμάτων αλουμινίου.
• Ταιριάστε τους συντελεστές διαστολής - Για ακριβή βαθιά έλαση μεταλλικής διαμόρφωσης, η παρόμοια θερμική διαστολή μεταξύ ποντονιού και μήτρας διατηρεί τα διάκενα κατά τις παραγωγικές διαδικασίες.
• Λάβετε υπόψη τη συμβατότητα επικάλυψης - Κάποιες επιφανειακές επεξεργασίες εμφανίζουν καλύτερη απόδοση έναντι συγκεκριμένων υποστρωμάτων χάλυβα μήτρας.

Επιφανειακές επεξεργασίες και επικαλύψεις για επέκταση της διάρκειας ζωής της μήτρας

Ακόμη και ο καλύτερος χάλυβας εργαλείου επωφελείται από τη βελτίωση της επιφάνειας. Σύμφωνα με το ASM Handbook , οι επιλογές περιλαμβάνουν επικαλύψεις επιφάνειας όπως χρωμίωση, και επιφανειακές επεξεργασίες όπως ανθρακοκετονισμός ή ανθρακονιτρώσεις για χάλυβες χαμηλής κράματος, ή νιτρώσεις και επικαλύψεις φυσικής ατμούς καταβύθισης (PVD) για χάλυβες εργαλείων. Κάθε επεξεργασία αντιμετωπίζει συγκεκριμένους μηχανισμούς φθοράς.

Νιτρίδωση διαχέεται άζωτο στην επιφάνεια του χάλυβα, δημιουργώντας μια σκληρή επιφάνεια χωρίς διαστατική μεταβολή. Όπως εξηγεί το AZoM, η νίτρωση αυξάνει την αντοχή στη φθορά και τη σκληρότητα της επιφάνειας του εργαλείου. Είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για εφαρμογές που περιλαμβάνουν λειαντικά υλικά. Για μήτρες βαθιάς έλασης, η νίτρωση επεκτείνει σημαντικά τη διάρκεια ζωής όταν διαμορφώνονται επικαλυμμένοι χάλυβες ή κράματα υψηλής αντοχής.

Χρωματογράφημα αποθέτει ένα σκληρό, λεπτό στρώμα με χαμηλή τριβή. Σύμφωνα με το AZoM, η επικάλυψη σκληρού χρωμίου αυξάνει σημαντικά τη σκληρότητα της επιφάνειας, φτάνοντας τιμές έως 68 HRC. Είναι ιδιαίτερα χρήσιμη κατά τη διαμόρφωση χαλύβων δομικής ποιότητας, χαλκού, ανθρακούχων χαλύβων και ορείχαλκου. Η λεία χρωμιούχος επιφάνεια βελτιώνει επίσης την αποβολή των εξαρτημάτων και μειώνει τις απαιτήσεις σε λιπαντικά.

Νιτρίδιο του Τιτανίου (TiN) η επικάλυψη εφαρμόζεται μέσω εναπόθεσης φυσικής ατμοποίησης, δημιουργώντας ένα κεραμικό στρώμα χρυσής απόχρωσης. Το AZoM σημειώνει ότι η υψηλή σκληρότητα σε συνδυασμό με τις ιδιότητες χαμηλής τριβής εξασφαλίζει σημαντικά μεγαλύτερη διάρκεια ζωής. Το TiN μειώνει δραματικά την τάση για συνάφεια (galling), καθιστώντας το πολύτιμο για τη βαθιά έλξη ανοξείδωτου χάλυβα, όπου η προσκολλητική φθορά δημιουργεί προβλήματα στα μη επικαλυμμένα εργαλεία.

Νιτροκαρβίδιο του Τιτανίου (TiCN) προσφέρει μια σκληρότερη, με χαμηλότερη τριβή εναλλακτική λύση στο TiN. Σύμφωνα με το AZoM, έχει καλή αντοχή στη φθορά σε συνδυασμό με τούφα και σκληρότητα. Για εφαρμογές βαθιάς έλξης μετάλλου που απαιτούν τόσο αντοχή στην απόξεση όσο και αντοχή στις κρούσεις, το TiCN παρέχει εξαιρετική ισορροπία.

Νιτρίδιο Τιτανίου-Αλουμινίου (TiAlN) ξεχωρίζει σε απαιτητικές συνθήκες. Το AZoM το περιγράφει ως υλικό με υψηλή σταθερότητα στην οξείδωση και αντοχή, κατάλληλο για μεγαλύτερες ταχύτητες, ενώ παράλληλα βελτιώνει τη διάρκεια ζωής του εργαλείου. Για την παραγωγή βαθιάς έλξης μετάλλου σε μεγάλο όγκο, όπου η παραγωγή θερμότητας είναι σημαντική, το TiAlN διατηρεί την απόδοσή του εκεί που άλλα επιστρώματα υποβαθμίζονται.

Όταν τα καρβίδια δικαιολογούν το προνόμιο κόστους

Τα εργαλεία καρβιδίου κοστίζουν σημαντικά περισσότερο από το σκληρυμένο εργαλειοχάλυβα. Πότε αποδίδει αυτή η επένδυση; Υπάρχουν αρκετά σενάρια που καθιστούν το καρβίδιο την οικονομικά ανώτερη επιλογή:

• Όγκοι παραγωγής που υπερβαίνουν τα 500.000 τεμάχια - Η επεκταθείσα διάρκεια ζωής του καρβιδίου εξαλείφει το αρχικό κόστος σε αρκετά τεμάχια, μειώνοντας το κόστος εργαλείου ανά τεμάχιο
• Αυστηρούς διαστηματικούς περιορισμούς - Η αντίσταση του καρβιδίου στη φθορά διατηρεί τις κρίσιμες διαστάσεις πολύ περισσότερο από το χάλυβα, μειώνοντας τη συχνότητα ρυθμίσεων
• Αποτριπτικά υλικά προϊόντος - Οι υψηλής αντοχής ελαφριές κράματα χάλυβα και οι ανοξείδωτες ποιότητες επιταχύνουν δραματικά τη φθορά των μητρών χάλυβα
• Επιχειρήσεις εξομάλυνσης - Η έντονη επαφή ολίσθησης κατά τη διάρκεια της εξομάλυνσης των τοιχωμάτων καταστρέφει γρήγορα τα εργαλεία χάλυβα
• Ευαισθησία στη διακοπή παραγωγής - Όταν οι διακοπές παραγωγής κοστίζουν περισσότερο από τα εργαλεία, η αξιοπιστία του καρβιδίου δικαιολογεί την υψηλότερη τιμή

Τα καρβίδια με συγκόλληση χάλυβα προσφέρουν έναν ενδιάμεσο χώρο. Σύμφωνα με το ASM Handbook, τα καρβίδια με συγκόλληση χάλυβα παρέχουν αντοχή στη φθορά που πλησιάζει αυτή του συμπαγούς καρβιδίου, με καλύτερη αντοχή και επεξεργασιμότητα. Για πολύπλοκες γεωμετρίες μήτρας που θα ήταν υπερβολικά ακριβές σε συμπαγές καρβίδιο, οι εναλλακτικές λύσεις με καρβίδιο με συγκόλληση χάλυβα παρέχουν εξαιρετική απόδοση.

Οικονομικά όγκου παραγωγής και επιλογής υλικού

Η αναμενόμενη ποσότητα παραγωγής σας σχηματίζει ουσιωδώς τις αποφάσεις για το υλικό. Εξετάστε αυτή την εξέλιξη:

Πρωτότυπα και χαμηλός όγκος (κάτω από 1.000 τεμάχια): Μαλακά υλικά εργαλείων, όπως ήπιος χάλυβας ή αλουμίνιο, είναι κατάλληλα για αρχικές δοκιμές. Ακόμη και το O1 εργαλειοχάλυβας χωρίς απόψυξη μπορεί να είναι αρκετό. Ο στόχος είναι η επικύρωση του σχεδιασμού του εξαρτήματος, όχι η μεγιστοποίηση της διάρκειας ζωής του εργαλείου.

Μεσαίου όγκου (1.000 - 100.000 τεμάχια): Τα σκληρυμένα εργαλειοχάλυβα A2 ή D2 γίνονται πρότυπα. Οι επιφανειακές επεξεργασίες, όπως το νιτρίωμα ή η χρωμίωση, επεκτείνουν τη διάρκεια ζωής χωρίς υπερβολική αρχική επένδυση.

Μεγάλος όγκος παραγωγής (100.000 - 1.000.000 τεμάχια): Προηγμένος χάλυβας D2 με επικαλύψεις PVD ή καρβίδια σε σημεία έντονης φθοράς. Το κόστος τροποποιήσεων των εργαλείων κατά τη διάρκεια της παραγωγής δικαιολογεί τη μεγαλύτερη αρχική επένδυση σε υλικό.

Μαζική παραγωγή (πάνω από 1.000.000 τεμάχια): Ενθετα καρβιδίου, πολλαπλά εφεδρικά συναρμολογημένα μήτρα και ολοκληρωμένα προγράμματα επιφανειακής επεξεργασίας. Τα εργαλεία μετατρέπονται σε κεφαλαιουχικό περιουσιακό στοιχείο που απαιτεί ανάλυση κόστους κύκλου ζωής.

Συνεργασία για Ολοκληρωμένες Λύσεις Υλικών Μητρών

Η επιλογή υλικού μήτρας δεν γίνεται απομονωμένα. Ενσωματώνεται σε κάθε άλλη απόφαση σχεδιασμού: προδιαγραφές ακτίνων, δύναμη συγκράτησης λάμας, απαιτήσεις τελικής επιφάνειας και πρόγραμμα παραγωγής. Οι έμπειροι συνεργάτες σχεδιασμού μητρών θεωρούν την επιλογή υλικού ως μέρος ολιστικών λύσεων εργαλείων, εξισορροπώντας το αρχικό κόστος με την απόδοση παραγωγής.

Τι διακρίνει ικανούς συνεργάτες; Εντοπίστε ομάδες μηχανικών που αντιμετωπίζουν την επιλογή υλικών κατά τη φάση σχεδιασμού, και όχι ως επιπλέον σκέψη. Δυνατότητες γρήγορης πρωτοτυποποίησης σε όσο λίγο όσο πέντε ημέρες δείχνουν την ευελιξία παραγωγής για πρακτική αξιολόγηση εναλλακτικών υλικών. Αποτελεσματικά εργαλεία προσαρμοσμένα στα πρότυπα OEM αντανακλαστούν την εμπειρία για ευθυγράμμιση της επένδυσης υλικών με τις πραγματικές απαιτήσεις παραγωγής.

Οι εκτεταμένες δυνατότητες σχεδιασμού και κατασκευής καλουπιών της Shaoyi αποτελούν παράδειγμα αυτής της ενοποιημένης προσέγγισης. Η πιστοποίησή της IATF 16949 εξασφαλίζει ότι οι αποφάσεις για την επιλογή υλικών ακολουθούν τεκμηριωμένες διαδικασίες ποιότητας. Είτε η εφαρμογή σας απαιτεί ενθέτα καρβιδίου για παραγωγή ενός εκατομμυρίου κομματιών από ανοξείδωτο χάλυβα, είτε οικονομικό σκληρυμένο χάλυβα για επικύρωση πρωτοτύπου, οι εκτεταμένες υπηρεσίες σχεδιασμού μητρών παρέχουν κατάλληλες λύσεις υλικών που ταιριάζουν με τις συγκεκριμένες απαιτήσεις σας.

Η επιλογή υλικού ολοκληρώνει το εργαλείο καθοδήγησης για το σχέδιο του μήτρας βαθιάς διέλασης. Από τους υπολογισμούς λόγου διέλασης, μέσω επικύρωσης με προσομοίωση και τώρα την προδιαγραφή υλικού, διαθέτετε το τεχνικό υπόβαθρο για την ανάπτυξη εργαλείων που παράγουν ατελείωτα εξαρτήματα με συνέπεια σε όγκους παραγωγής.

Συχνές Ερωτήσεις Σχετικά με το Σχέδιο Μήτρας Βαθιάς Διέλασης

1. Ποια είναι η κατάλληλη ανοχή μήτρας για λειτουργίες βαθιάς διέλασης;

Η ανοχή της μήτρας θα πρέπει να είναι 10-20% μεγαλύτερη από το πάχος του υλικού για να αποφεύγεται η συγκέντρωση μετάλλου στην κορυφή της μήτρας, διατηρώντας τον έλεγχο των τοιχωμάτων. Για υλικό 0,040", καθορίστε ανοχή 0,044"-0,048". Οι στενότερες ανοχές σκόπιμα λειαίνουν τα πλαϊνά τοιχώματα για ομοιόμορφο πάχος, ενώ η υπερβολική ανοχή προκαλεί ρυτίδωση των τοιχωμάτων. Επαγγελματίες σχεδιαστές μητρών, όπως ο Shaoyi, χρησιμοποιούν προσομοίωση CAE για τη βελτιστοποίηση της ανοχής για συγκεκριμένα υλικά και γεωμετρίες, επιτυγχάνοντας ποσοστό έγκρισης 93% από την πρώτη φορά.

2. Πώς υπολογίζεται το μέγεθος της αρχικής πλάκας για τη διέλαση;

Υπολογίστε το μέγεθος του προϊόντος εκκίνησης χρησιμοποιώντας την αρχή διατήρησης του όγκου: η επιφάνεια του προϊόντος εκκίνησης ισούται με την επιφάνεια του τελικού προϊόντος. Για κυλινδρικά κύπελλα, χρησιμοποιήστε τον τύπο Rb = √[Rf × (Rf + 2Hf)], όπου Rb είναι η ακτίνα του προϊόντος εκκίνησης, Rf η ακτίνα του κυπέλλου και Hf το ύψος του κυπέλλου. Προσθέστε 2× το πάχος του υλικού για την επιτρεπόμενη περικοπή και 3-5% για αντιστάθμιση λεπταίνσεως. Για σύνθετες γεωμετρίες, απαιτούνται υπολογισμοί επιφανειών βασισμένοι σε CAD για μεγαλύτερη ακρίβεια.

3. Τι προκαλεί τις ρυτίδες και τις σχισμές σε εξαρτήματα βαθιάς διαμόρφωσης;

Οι ρυτίδες προκαλούνται από ανεπαρκή πίεση συγκρατητή προϊόντος εκκίνησης, η οποία επιτρέπει θλιπτική λυγισμό στη ζώνη της φλάντζας. Οι σχισμές εμφανίζονται όταν η υπερβολική πίεση του συγκρατητή ή η ανεπαρκής ακτίνα εργαλείων εμποδίζει τη ροή του υλικού, προκαλώντας εφελκιστική τάση μεγαλύτερη από την αντοχή του υλικού κοντά στη μύτη του έμβολου. Λύσεις περιλαμβάνουν τη σταδιακή ρύθμιση της δύναμης του συγκρατητή προϊόντος εκκίνησης, την αύξηση των ακτίνων εμβόλου/μήτρας σε 4-10× το πάχος του υλικού και τη βελτίωση της λίπανσης. Σχέδια επικυρωμένα με προσομοίωση προλαμβάνουν αυτά τα ελαττώματα πριν την κατασκευή των εργαλείων.

4. Πόσα στάδια βαθιάς διέλασης απαιτούνται για τη διέλαση;

Οι απαιτήσεις σταδίων εξαρτώνται από το συνολικό ποσοστό μείωσης. Στις πρώτες διελάσεις επιτυγχάνεται μείωση 45-50%, στις επόμενες 25-30% και 15-20% αντίστοιχα. Υπολογίστε τα στάδια καθορίζοντας τη συνολική απαιτούμενη μείωση (διάμετρος του αρχικού δίσκου προς την τελική διάμετρο), και στη συνέχεια διαιρώντας με τα όρια ανά στάδιο που καθορίζονται από το υλικό. Τα εξαρτήματα με λόγο βάθους προς διάμετρο μεγαλύτερο του 1,0 απαιτούν συνήθως πολλαπλά στάδια. Προγραμματίστε ενδιάμεση εξάνοδο όταν η συνολική μείωση υπερβαίνει το 30-45%, ανάλογα με το υλικό.

5. Ποιες είναι οι συνιστώμενες προδιαγραφές ακτίνας μήτρας και εμβόλου;

Η ακτίνα της μύτης του πριονιού θα πρέπει να είναι 4-10× το πάχος του υλικού για να διανέμεται η τάση και να αποφεύγεται το σχίσιμο. Η ακτίνα εισόδου του μήτρου απαιτεί 5-10× το πάχος για ομαλή μετάβαση του υλικού. Τα λεπτότερα πάχη χρειάζονται μεγαλύτερα πολλαπλάσια ακτίνας. Για υλικό 0,030"-0,060", καθορίστε ακτίνα πριονιού 5-8× και ακτίνα μήτρου 6-10× το πάχος. Τα μη κυλινδρικά εξαρτήματα απαιτούν ελάχιστες εσωτερικές γωνίες ακτίνας 2× το πάχος, με προτίμηση 3-4× για μείωση των σταδίων βαθιάς διέλασης.