गहरे ड्रॉ डाई डिज़ाइन का सटीक निर्माण के लिए वास्तविक अर्थ क्या है

जब आपको बिना जोड़ के बेलनाकार कप, ऑक्सीजन टैंक या ऐसे ऑटोमोटिव घटक बनाने होते हैं जिनकी गहराई-से-व्यास का अनुपात असाधारण रूप से अधिक हो, तो गहरे ड्रॉ डाई डिज़ाइन आपकी सफलता का सबसे महत्वपूर्ण कारक बन जाता है। पारंपरिक स्टैम्पिंग के विपरीत, जहाँ धातु को काटा या मोड़ा जाता है, गहरे ड्रॉइंग प्रक्रिया संयंत्रित प्लास्टिक प्रवाह के माध्यम से सपाट शीट धातु को खोखले, त्रि-आयामी आकृतियों में बदल देती है। आपके द्वारा निर्दिष्ट डाई ज्यामिति यह तय करती है कि क्या सामग्री सुचारु रूप से आकार में संपीड़ित होती है या अत्यधिक तनाव के तहत फट जाती है।

आधुनिक निर्माण में गहरे ड्रॉ डाई डिज़ाइन को परिभाषित करना

गहरे ड्रॉइंग का अर्थ वास्तव में क्या है? यह एक धातु आकार देने की प्रक्रिया है जिसमें एक पंच एक सपाट ब्लैंक को डाई गुहा के माध्यम से धकेलता है, जिससे भाग के व्यास से अधिक गहराई उत्पन्न होती है। अनुसार निर्माता , सबसे बड़ी गलतफहमियों में से एक यह है कि धातु आकार में फैल जाती है। वास्तव में, उचित तरीके से किए गए गहरे खींचने (डीप ड्रॉ) के संचालन में न्यूनतम फैलाव शामिल होता है। धातु वास्तव में प्लास्टिक प्रवाह के माध्यम से मोटी हो जाती है क्योंकि संपीड़न बल सामग्री को आंतरिक रूप से पंच की ओर धकेलते हैं।

यह अंतर आपके डाई डिज़ाइन दृष्टिकोण के लिए महत्वपूर्ण है। आप ऐसे औजार डिज़ाइन कर रहे हैं जो फैलाव नहीं, बल्कि संपीड़न और प्रवाह को नियंत्रित करते हैं। प्रत्येक त्रिज्या, क्लीयरेंस और सतह परिष्करण विशिष्टता इस बात को प्रभावित करती है कि धातु एक सपाट ब्लैंक से आपकी लक्ष्य ज्यामिति में कितनी प्रभावी ढंग से परिवर्तित होती है।

डाई डिज़ाइन पार्ट की गुणवत्ता निर्धारित क्यों करता है

आपकी डाई ज्यामिति सीधे तीन महत्वपूर्ण परिणामों को नियंत्रित करती है:

• सामग्री प्रवाह प्रतिरूप - पंच और डाई त्रिज्या यह निर्धारित करते हैं कि धातु कहाँ संपीड़ित होती है और कहाँ फैलती है
• पार्ट ज्यामिति की सटीकता - क्लीयरेंस और ड्राफ्ट कोण आयामी स्थिरता निर्धारित करते हैं
• उत्पादन दक्षता - उचित डिज़ाइन खींचने के चरणों को कम करता है और महंगी पुनर्कार्य को खत्म करता है

आपके पंच स्थिति और ब्लैंक किनारे के बीच संबंध विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। संपीड़न में धातु प्रवाह का प्रतिरोध करती है। यदि आपका ड्रॉ पंच ब्लैंक किनारे से बहुत दूर है, तो संपीड़ित क्षेत्र बहुत बड़ा हो जाता है, प्रवाह प्रतिरोध तन्य शक्ति से अधिक हो जाता है, और पंच के नाक के पास फटना होता है।

ड्रॉ अनुपात - ब्लैंक व्यास और पंच व्यास के बीच संबंध - गहरे ड्रॉ की सफलता को नियंत्रित करने वाला मूल सिद्धांत है। यदि आप अपनी सामग्री के सीमित ड्रॉ अनुपात से अधिक जाते हैं, तो चिकनाई या प्रेस बल के समायोजन की कोई मात्रा विफलता को रोक नहीं पाएगी।

यह तकनीकी संदर्भ डाई डिज़ाइन में सफलता के लिए आवश्यक विशिष्ट मापदंडों, सूत्रों और समस्या निवारण दृष्टिकोण प्रदान करता है। चाहे आप नए उत्पाद विकास के लिए डीप ड्राइंग विचारों की खोज कर रहे हों या मौजूदा उपकरणों को अनुकूलित कर रहे हों, आपको सिद्ध इंजीनियरिंग सिद्धांतों पर आधारित व्यावहारिक दिशानिर्देश मिलेंगे। आगे के अनुभागों में सामग्री के अनुसार ड्रॉ अनुपात सीमाओं, ब्लैंक आकार की गणना, त्रिज्या विनिर्देशों, बहु-स्तरीय योजना और दोष समाधान रणनीतियों को शामिल किया गया है, जो आपके डिज़ाइन को सैद्धांतिक अवधारणाओं से उत्पादन-तैयार उपकरणों में बदल देते हैं।

सामग्री के अनुसार ड्रॉ अनुपात सीमाएँ और कमी प्रतिशत

आपने यह स्थापित कर लिया है कि डीप ड्राइंग संचालन में सफलता के लिए ड्रॉ अनुपात निर्धारित करता है। लेकिन डीप ड्राइंग स्टील, एल्युमीनियम डीप ड्राइंग या स्टेनलेस स्टील डीप ड्राइंग के लिए विशिष्ट सीमाएँ क्या हैं? बिना सटीक संख्यात्मक मापदंडों के, आप अनुमान लगा रहे होंगे। यह अनुभाग वे सटीक मान प्रदान करता है जिनकी आपको स्टेजिंग आवश्यकताओं की गणना करने और सामग्री विफलता को रोकने के लिए आवश्यकता है।

सामग्री के प्रकार के अनुसार अधिकतम ड्रॉ अनुपात

सीमित ड्रॉ अनुपात (LDR) सूत्र सरल है:

LDR = D / d, जहाँ D ब्लैंक व्यास के बराबर है और d पंच व्यास (कप आंतरिक व्यास) के बराबर है

यह अनुपात दर्शाता है कि एक विशिष्ट पंच आकार के साथ कितने बड़े ब्लैंक को सफलतापूर्वक आकृति दी जा सकती है। टोलेडो मेटल स्पिनिंग के अनुसार, यह सूत्र यह निर्धारित करने के लिए आधारभूत बिंदु के रूप में कार्य करता है कि कितने ड्रॉ की आवश्यकता है। हालांकि, महत्वपूर्ण बात यह है कि LDR मान सामग्री के अनुसार काफी भिन्न होते हैं।

जब शीट धातु की स्टैम्पिंग प्रक्रिया इन सीमाओं से आगे बढ़ जाती है, तो परिधीय संपीड़न तनाव उस सीमा से अधिक हो जाता है जो सामग्री सहन कर सकती है। मैक्रोडाइन प्रेस स्पष्ट करता है कि यदि गहरे ड्रॉ के दौरान कमी सामग्री की सीमा से अधिक हो जाती है, तो ब्लैंक पंच नोज़ के पास फैल जाएगा या फट जाएगा। प्रवाह प्रतिरोध बस तन्य ताकत से अधिक हो जाता है।

सामग्री-विशिष्ट मापदंडों के बारे में आपको यह जानना चाहिए:

सामग्री प्रकार	प्रथम ड्रा अनुपात सीमा	परवर्ती ड्रा में कमी %	अनुशंसित एनीलिंग दहलीज
लो-कार्बन स्टील (डीप ड्रॉइंग स्टील शीट)	2.0 - 2.2	25% - 30%	40% संचयी कमी के बाद
स्टेनलेस स्टील (304/316)	1.8 - 2.0	20% - 25%	30% संचयी कमी के बाद
एल्युमीनियम मिश्रधातु (1100, 3003)	1.9 - 2.1	20% - 25%	35% संचयी कमी के बाद
तांबा मिश्रधातु (C11000, C26000)	2.0 - 2.3	25% - 30%	45% संचयी कमी के बाद

ध्यान दें कि स्टेनलेस स्टील डीप ड्रॉइंग सबसे चुनौतीपूर्ण पैरामीटर प्रस्तुत करती है। इसके कार्य-शक्तिकरण लक्षणों का अर्थ है कार्बन स्टील या तांबे की तुलना में कम प्रथम-ड्रॉ अनुपात और जल्दी एनीलिंग की आवश्यकता।

बहु-स्तरीय संचालन के लिए कमी प्रतिशत की गणना

जब आपकी कुल कमी आवश्यकता एकल ड्रॉ द्वारा प्राप्त सीमा से अधिक होती है, तो आपको कई स्तरों की आवश्यकता होगी। गणना प्रक्रिया एक व्यवस्थित दृष्टिकोण का अनुसरण करती है जिसे द फैब्रिकेटर विभाजन, झुर्रियों और सतह दोषों से बचने के लिए आवश्यक बताता है।

आपके कमी प्रतिशत को निर्धारित करने का तरीका यहां दिया गया है:

कमी % = (1 - Dc/Db) × 100

जहां Dc कप के व्यास के बराबर है और Db ब्लैंक के व्यास के बराबर है।

कल्पना कीजिए कि आप 10.58-इंच के ब्लैंक से 4-इंच व्यास का कप बना रहे हैं। आपकी गणना में लगभग 62% कुल कमी की आवश्यकता दर्शाती है। चूंकि अधिकांश सामग्रियों के लिए पहले ड्रा की सीमा आमतौर पर 50% तक सीमित होती है, आपको कई चरणों की आवश्यकता होगी।

इस व्यावहारिक उदाहरण पर विचार करें मैक्रोडाइन प्रेस :

1. पहला ड्रा - 50% कमी लागू करें (LDR 2.0), 10.58-इंच के ब्लैंक को 5.29-इंच के मध्यवर्ती व्यास में कम करें
2. दूसरा ड्रा - अधिकतम 30% कमी लागू करें (LDR 1.5), 3.70-इंच व्यास प्राप्त करें
3. तीसरा ड्रा - यदि आवश्यकता हो, तो अंतिम आयामों के लिए 20% कमी (LDR 1.25) लागू करें

चूंकि लक्षित 4-इंच व्यास दूसरे ड्रा क्षमता और ब्लैंक आकार के बीच आता है, इसलिए दो चरण सफलतापूर्वक पुर्ज़े को पूरा करते हैं।

ये अनुपातों को प्रभावित करने में सामग्री की मोटाई का क्या प्रभाव होता है

मोटी सामग्री आमतौर पर थोड़े उच्च ड्रा अनुपात की अनुमति देती है क्योंकि वे बकलिंग का अधिक प्रभावी ढंग से प्रतिरोध करती हैं। हालांकि, उन्हें अधिक ब्लैंक होल्डर बल और अधिक मजबूत टूलिंग की आवश्यकता होती है। पतली गेज डीप ड्राइंग स्टील शीट केवल प्रकाशित सीमा के निचले छोर पर LDR मान प्राप्त कर सकती है।

याद रखने का महत्वपूर्ण सिद्धांत: अंतिम पुर्ज़े के लिए आवश्यक सभी सतह क्षेत्रफल को आपके पहले ड्रा में मौजूद होना चाहिए। जैसा कि द फैब्रिकेटर जोर देता है, प्रारंभिक ड्राइंग स्टेशन के बाद, सतह क्षेत्रफल स्थिर रहता है। आप मौजूदा सामग्री का पुनर्वितरण कर रहे हैं, बाद के संचालन के माध्यम से नई सामग्री नहीं बना रहे हैं।

इन ड्रा अनुपात सीमाओं को स्थापित करने के बाद, अपनी लक्षित ज्यामिति के लिए पर्याप्त सामग्री सुनिश्चित करने के लिए आपको अगले चरण में सटीक ब्लैंक आकार की गणना की आवश्यकता होगी।

ब्लैंक आकार की गणना के तरीके और सूत्र

आप अपनी ड्रॉ अनुपात सीमाओं को जानते हैं। आप कमी के प्रतिशत को समझते हैं। लेकिन अपने लक्षित कप या शेल के उत्पादन के लिए आवश्यक सटीक ब्लैंक व्यास कैसे निर्धारित करें? यदि आप ब्लैंक को छोटा रखते हैं, तो सामग्री कम पड़ जाएगी। यदि आप इसे बड़ा रखते हैं, तो आप सामग्री की बर्बादी कर रहे हैं और अतिरिक्त फ्लैंज बना रहे हैं जो ट्रिमिंग को जटिल बना देती है। गहरी ड्रॉइंग की प्रक्रिया पहले कदम से ही सटीकता की मांग करती है।

ब्लैंक आकार की गणना को नियंत्रित करने वाला मौलिक सिद्धांत आयतन स्थिरता है। जैसा कि SMLease Design समझाता है, ब्लैंक का सतही क्षेत्रफल, तैयार भाग के सतही क्षेत्रफल के बराबर होना चाहिए। आकृति देने के दौरान धातु गायब या नई नहीं होती। यह केवल एक सपाट डिस्क से आपकी त्रि-आयामी ज्यामिति में पुनः वितरित हो जाती है।

ब्लैंक विकास के लिए सतही क्षेत्रफल विधि

बेलनाकार कपों के लिए, जो सबसे सामान्य डीप ड्राइंग शीट मेटल घटक हैं, गणितीय दृष्टिकोण सुंदर है। आप मूलतः दो सतह क्षेत्रों की तुलना कर रहे हैं: समतल वृत्ताकार ब्लैंक और निचले भाग तथा पार्श्व दीवार वाले बने कप को।

एक सरल बेलनाकार कप पर विचार करें जिसकी त्रिज्या Rf और ऊंचाई Hf है। ब्लैंक की त्रिज्या Rb इस मूल समीकरण का उपयोग करके गणना की जा सकती है:

Rb = √[Rf × (Rf + 2Hf)]

यह सूत्र सीधे ब्लैंक क्षेत्र (πRb²) को कप के क्षेत्र (πRf² + 2πRfHf) के बराबर करने से व्युत्पन्न होता है। जब आप Rb के लिए हल करते हैं, तो आपको ऊपर दिखाई गई संबंध प्राप्त होता है।

आइए एक व्यावहारिक उदाहरण के माध्यम से चलें। कल्पना कीजिए कि आपको 50 मिमी व्यास और 60 मिमी गहराई वाला कप बनाना है। ड्राइंग स्टैम्पिंग गणना प्रक्रिया के अनुसार:

• कप त्रिज्या (Rf) = 25मिमी
• कप ऊंचाई (Hf) = 60मिमी
• ब्लैंक त्रिज्या = √[25 × (25 + 120)] = √[25 × 145] = √3625 = 60.2मिमी
• खाली व्यास = 60.2 × 2 = 120.4मिमी

यह गणना आपको सैद्धांतिक न्यूनतम ब्लैंक आकार देती है। व्यवहार में, ट्रिमिंग के लिए अतिरिक्त सामग्री की आवश्यकता होगी और पतलेपन के प्रभाव की भरपाई करने के लिए।

ट्रिम भत्ता और सामग्री के पतलेपन का ध्यान रखना

वास्तविक गहरी ड्राइंग निर्माण प्रक्रिया की आवश्यकताएँ सैद्धांतिक न्यूनतम से आगे बढ़ती हैं। साफ ट्रिमिंग के लिए आपको इंजीनियर द्वारा निर्धारित स्क्रैप की आवश्यकता होगी, साथ ही आकृति बनाते समय दीवार की मोटाई में परिवर्तन की भरपाई के लिए।

उत्पादन-तैयार ब्लैंक आयामों के लिए इन क्रमिक चरणों का पालन करें:

1. समाप्त भाग के सतह क्षेत्र की गणना करें - अपने विशिष्ट आकार के लिए ज्यामिति सूत्रों का उपयोग करें। सिलेंडर के लिए: πd²/4 + πdh। जटिल ज्यामिति के लिए, CAD सॉफ्टवेयर सटीक सतह क्षेत्र माप प्रदान करता है।
2. ट्रिम भत्ता जोड़ें - गणना करने से पहले कप की ऊंचाई में धातु की मोटाई का दोगुना जोड़ने की अनुशंसा उद्योग के अभ्यास में की जाती है। 0.010-इंच की सामग्री द्वारा 4-इंच ऊंचे कप के निर्माण के लिए, आपकी गणना की ऊंचाई 4.020 इंच हो जाती है।
3. सामग्री के पतले होने का ध्यान रखें - कप की दीवार में आमतौर पर 10-15% की दीवार मोटाई में कमी होती है। कुछ अभ्यासकर्ता गणना किए गए ब्लैंक क्षेत्र में 3-5% की वृद्धि करते हैं जो पतलेपन की क्षतिपूर्ति के लिए एक कारक के रूप में कार्य करता है।
4. अंतिम ब्लैंक व्यास निर्धारित करें - अपने समायोजित आयामों के साथ सतह क्षेत्र सूत्र लागू करें, फिर एक व्यावहारिक कटिंग आकार के लिए ऊपर की ओर पूर्णांकित करें।

के अनुसार निर्माता , अतिरिक्त ट्रिमिंग सामग्री के रूप में धातु की मोटाई का दोगुना जोड़ना निर्माण के बाद साफ अंतिम आयाम सुनिश्चित करने के लिए अच्छा अभ्यास माना जाता है।

जब सरलीकृत सूत्र अपर्याप्त होते हैं

उपरोक्त समीकरण सरल बेलनाकार कप के लिए बहुत अच्छी तरह काम करते हैं। लेकिन कदमित व्यास, फ्लेंज वाले भागों या अनियमित अनुप्रस्थ काट के बारे में क्या? जटिल ज्यामिति के लिए अलग दृष्टिकोण की आवश्यकता होती है।

आप CAD-आधारित सतह क्षेत्र गणना में तब संक्रमण करना चाहेंगे जब:

• आपके भाग में कई व्यास परिवर्तन या शंक्वाकार खंड शामिल हैं
• कोने की वक्रता सतह क्षेत्रफल को काफी प्रभावित करती है (सरल सूत्र पंच नोज त्रिज्या को अनदेखा करता है)
• अ-अक्षीय सममित आकृतियों के लिए विकसित ब्लैंक पैटर्न की आवश्यकता होती है, जो गोलाकार ब्लैंक के बजाय होते हैं
• कड़े सहिष्णुता मान अंगूठे के नियम वाले समायोजन से परे सटीकता की मांग करते हैं

आयताकार या अनियमित गहरे ड्रॉ किए गए भागों के लिए, ब्लैंक का आकार स्वयं गोलाकार नहीं हो सकता। इन विकसित ब्लैंक के लिए इष्टतम प्रारंभिक ज्यामिति निर्धारित करने के लिए CAD विश्लेषण या परिमित तत्व अनुकरण की आवश्यकता होती है। रोलिंग दिशा से उत्पन्न सामग्री असमदैर्घ्यता गैर-गोलाकार भागों के लिए ब्लैंक आकार के अनुकूलन को भी प्रभावित करती है।

एक बार जब आपके ब्लैंक का आकार गणना द्वारा निर्धारित हो जाता है और सामग्री चुन ली जाती है, तो अगला महत्वपूर्ण डिज़ाइन पैरामीटर पंच और डाई त्रिज्या विनिर्देशन होता है, जो फॉर्मिंग के दौरान धातु के प्रवाह को कितनी सुचारु रूप से नियंत्रित करता है, इसे निर्धारित करता है।

इष्टतम सामग्री प्रवाह के लिए पंच और डाई त्रिज्या विनिर्देशन

आपने अपने ब्लैंक के आकार की गणना कर ली है और अपने ड्रॉ अनुपात जानते हैं। अब एक पैरामीटर आता है जो आपके गहरे ड्रॉ मेटल फॉर्मिंग ऑपरेशन को सफल या असफल बना सकता है: टूलिंग रेडियस। पंच नोज रेडियस और डाई एंट्री रेडियस यह निर्धारित करते हैं कि फ्लैंज से साइडवॉल तक जाते समय धातु कितनी तेज़ी से मुड़ेगी। यदि ये विनिर्देश गलत हैं, तो आप अत्यधिक तनाव सांद्रता के कारण फटने या अपर्याप्त सामग्री नियंत्रण के कारण झुर्रियों का सामना करेंगे।

यहाँ मूल सिद्धांत है: धातु तीखे कोनों पर बहते समय स्थानीय विकृति का अनुभव करती है जो लचीलेपन की सीमा से अधिक होती है। इसके विपरीत, बहुत अधिक विस्तृत त्रिज्या सामग्री को ठीक से मार्गदर्शन नहीं दे पाती है, जिससे संपीड़न बकलिंग हो सकती है। आपका काम प्रत्येक सामग्री और मोटाई संयोजन के लिए सही बिंदु खोजना है।

विभिन्न सामग्रियों के लिए पंच नोज रेडियस दिशानिर्देश

पंच कॉर्नर रेडियस आपके ड्रॉ किए गए भाग में सबसे कमजोर स्थान पर तनाव वितरण निर्धारित करता है। अनुसार गहरे खींचने के लिए डीएफएम विश्लेषण के लिए विकिपीडिया , पंच कोने की मोटाई शीट की मोटाई की 4 से 10 गुना होनी चाहिए। पंच कोने के पास धातु प्रवाह में काफी कमी के कारण इस क्षेत्र में मोटाई में कमी अधिकतम होती है। बहुत तेज कोना पंच आधार के पास दरारें उत्पन्न करता है।

इस स्थान का इतना महत्व क्यों है? ड्रॉ फॉर्मिंग के दौरान, सामग्री पंच नाक के ऊपर फैलती है जबकि साथ ही साथ परिधीय रूप से संपीड़ित होती है। यह द्वि-अक्षीय तनाव अवस्था त्रिज्या संक्रमण पर केंद्रित होती है। अपर्याप्त त्रिज्या एक तनाव वृद्धि उत्पन्न करती है जो ड्रॉ पूरा होने से पहले फाड़ना शुरू कर देती है।

विभिन्न त्रिज्या मानों के साथ क्या होता है, इस पर विचार करें:

• बहुत छोटा (4t से कम) - तीव्र विकृति स्थानीकरण स्टेनलेस स्टील जैसी कार्य-कठोरता वाली सामग्री में पंच नाक पर फटना उत्पन्न करता है
• इष्टतम सीमा (4-10t) - तनाव एक विस्तृत क्षेत्र में वितरित होता है, जिससे विफलता के बिना नियंत्रित पतलापन संभव होता है
• बहुत बड़ा (10t से अधिक) - अपर्याप्त बाध्यता के कारण तल गुंबदाकार या सिलवटें बन जाता है, और पार्श्व दीवार की परिभाषा खराब हो जाती है

उच्च-मजबूती वाली सामग्री वाले गहरी ड्राइंग धातु अनुप्रयोगों के लिए, इस सीमा के बड़े छोर की ओर झुकाव रखें। एल्यूमीनियम और तांबे जैसी नरम सामग्री 4t के करीब के त्रिज्या को सहन कर सकती हैं।

डाई प्रवेश त्रिज्या विनिर्देश और उनका प्रभाव

डाई कोने की त्रिज्या नियंत्रित करती है कि कैसे धातु क्षैतिज फ्लैंज क्षेत्र से ऊर्ध्वाधर डाई गुहा में संक्रमण करती है। यह वह स्थान है जहां संपीड़न फ्लैंज प्रतिबल तन्य दीवार प्रतिबल में बदल जाते हैं। जैसा कि विकिपीडिया का गहरी ड्राइंग संदर्भ बताता है, डाई कोने की त्रिज्या आमतौर पर शीट मोटाई की 5-10 गुना होनी चाहिए। यदि यह त्रिज्या बहुत छोटी है, तो फ्लैंज क्षेत्र के पास झुर्रियां अधिक स्पष्ट हो जाती हैं, और धातु प्रवाह में तीखे दिशात्मक परिवर्तन के कारण दरारें विकसित होती हैं।

डाई त्रिज्या पंच त्रिज्या की तुलना में एक अलग चुनौती प्रस्तुत करती है। यहां, धातु ब्लैंक धारक दबाव से संपीड़न के तहत एक बाहरी कोने के चारों ओर मुड़ती है। अपर्याप्त त्रिज्या के कारण होता है:

• अत्यधिक घर्षण और ऊष्मा उत्पादन
• सतह पर खरोंच और गलिंग
• त्रिज्या संक्रमण पर स्थानीय फटना
• खींचने के बल की आवश्यकता में वृद्धि

हालाँकि, अत्यधिक डाई त्रिज्या ब्लैंक होल्डर संपर्क क्षेत्र को कम कर देती है और फ्लैंज क्षेत्र से सामग्री के असमय मुक्त होने की अनुमति देती है, जिससे झुर्रियाँ आ जाती हैं।

सामग्री की मोटाई के अनुसार त्रिज्या विनिर्देश

निम्नलिखित तालिका आम सामग्री की मोटाई सीमा के लिए गहरी ड्रॉ बनाने के संचालन के लिए विशिष्ट सिफारिशें प्रदान करती है:

सामग्री की मोटाई सीमा	अनुशंसित पंच त्रिज्या	अनुशंसित डाई त्रिज्या	समायोजन टिप्पणियाँ
0.010" - 0.030" (0.25-0.76mm)	मोटाई का 6-10 गुना	मोटाई का 8-10 गुना	पतले गेज को फाड़ने से रोकने के लिए बड़ी त्रिज्या गुणक की आवश्यकता होती है
0.030" - 0.060" (0.76-1.52mm)	मोटाई का 5-8 गुना	मोटाई का 6-10 गुना	अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए मानक सीमा
0.060" - 0.125" (1.52-3.18mm)	मोटाई का 4-6 गुना	मोटाई का 5-8 गुना	मोटे सामग्री छोटे गुणक सहन कर सकते हैं
0.125" - 0.250" (3.18-6.35mm)	मोटाई का 4-5 गुना	मोटाई का 5-6 गुना	भारी गेज; गहरे भागों के लिए बहुल ड्रॉ पर विचार करें

सामग्री का प्रकार भी इन विनिर्देशों को प्रभावित करता है। स्टेनलेस स्टील आमतौर पर अपने कार्य-कठोरीकरण व्यवहार के कारण प्रत्येक सीमा के ऊपरी छोर पर त्रिज्याओं की आवश्यकता होती है। मुलायम एल्यूमीनियम और तांबा निचले छोर की ओर मान का उपयोग कर सकते हैं।

डाई क्लीयरेंस और सामग्री की मोटाई का संबंध

त्रिज्याओं के अलावा, पंच और डाई के बीच की स्पष्टता सामग्री के प्रवाह को गंभीर रूप से प्रभावित करती है। विकिपीडिया के DFM दिशानिर्देशों के अनुसार, डाई गुहा के शीर्ष पर धातु के एकाग्रता से बचने के लिए स्पष्टता धातु की मोटाई से अधिक होनी चाहिए। हालाँकि, क्लीयरेंस इतनी बड़ी नहीं होनी चाहिए कि धातु का प्रवाह अनियंत्रित हो जाए, जिससे दीवार में झुर्रियाँ आ जाएँ।

ड्रॉ फॉर्मिंग क्लीयरेंस के लिए व्यावहारिक दिशानिर्देश:

क्लीयरेंस = सामग्री की मोटाई + (सामग्री की मोटाई का 10% से 20%)

0.040" सामग्री के लिए, आपकी क्लीयरेंस 0.044" से 0.048" के बीच होगी। यह प्राकृतिक रूप से मोटी हो रही पार्श्व दीवार के लिए पर्याप्त जगह प्रदान करता है, जबकि मोड़ने से रोकने के लिए पर्याप्त बाधा बनाए रखता है।

कुछ संचालन जानबूझकर क्लीयरेंस को कम करते हैं ताकि साइडवॉल को "आयरन" किया जा सके, जिससे मोटाई अधिक समान हो और सतह की फिनिश बेहतर हो। जैसा कि हडसन टेक्नोलॉजीज़ समझाती है, उपकरणों को प्राकृतिक प्रवृत्ति से परे साइडवॉल को पतला करने या आयरन करने के लिए जानबूझकर डिज़ाइन किया जा सकता है, जिससे आयामी स्थिरता बढ़ती है और एक अधिक आकर्षक आवरण बनता है।

गैर-बेलनाकार भागों के लिए कोने की त्रिज्या पर विचार

आयताकार और वर्गाकार गहरे खींचे गए भाग अतिरिक्त जटिलता पेश करते हैं। आंतरिक कोने की त्रिज्या सबसे महत्वपूर्ण डिज़ाइन पैरामीटर बन जाती है। हडसन टेक्नोलॉजीज , सामान्य नियम यह है कि सामग्री की मोटाई के दो गुने के बराबर प्राप्त की जा सकने वाली सबसे छोटी कोने की त्रिज्या होती है। बड़ी कोने की त्रिज्या वांछनीय होती है और आवश्यक खींचने की संख्या को कम कर सकती है।

कोने की त्रिज्या को और कम करने के लिए अतिरिक्त खींचने की प्रक्रिया के साथ अपवाद किए जा सकते हैं, लेकिन सावधानी बरतने की आवश्यकता होती है। कोने की त्रिज्या की सीमा को धकेलने पर सामग्री के अत्यधिक पतला होने और आसन्न साइडवॉल में वक्रता उत्पन्न हो सकती है।

गैर-गोल भागों के लिए, इन दिशानिर्देशों पर विचार करें:

• न्यूनतम आंतरिक कोने की त्रिज्या = 2 × सामग्री की मोटाई (पूर्ण न्यूनतम)
• वरीय आंतरिक कोने की त्रिज्या = 3-4 × सामग्री की मोटाई (ड्रॉ चरणों को कम करता है)
• तल कोने की त्रिज्या = पंच त्रिज्या दिशानिर्देशों का पालन करें (4-10 × मोटाई)

उत्तरवर्ती ड्रॉ संचालन के लिए त्रिज्या संशोधन

जब आपके भाग को बहुत सारे ड्रॉ चरणों की आवश्यकता होती है, तो संचालन के बीच त्रिज्या विनिर्देश बदल जाते हैं। पहले-ड्रॉ टूलिंग आमतौर पर सामग्री के प्रवाह को सुनिश्चित करने और कार्य-कठोरता को कम करने के लिए अधिक उदार त्रिज्या का उपयोग करते हैं। जैसे-जैसे भाग अंतिम आयामों के करीब पहुँचता है, उत्तरवर्ती पुनः ड्रॉ में धीरे-धीरे तंग त्रिज्या का उपयोग किया जा सकता है।

एक सामान्य प्रगति:

• पहला ड्रा - 8-10 × मोटाई पर डाई त्रिज्या; 6-8 × मोटाई पर पंच त्रिज्या
• दूसरा ड्रा - डाई त्रिज्या मोटाई के 6-8 × पर; पंच त्रिज्या मोटाई के 5-6 × पर
• अंतिम ड्रॉ - डाई त्रिज्या मोटाई के 5-6 × पर; पंच त्रिज्या मोटाई के 4-5 × पर

यदि ड्रॉइंग के बीच एनीलिंग होती है, तो कार्य-शक्तिकरण दूर हो जाने के कारण आप अधिक कठोर त्रिज्याओं पर वापस जा सकते हैं। बीच की एनीलिंग के बिना, प्रत्येक लगातार ड्रॉ बढ़ती कठोर सामग्री पर संचालित होती है, जिससे दरार रोकने के लिए अधिक संयमित त्रिज्याओं की आवश्यकता होती है।

आपके टूलिंग त्रिज्या और स्पष्टता निर्दिष्ट होने के बाद, अगला विचार यह योजना बनाना है कि आपके भाग को वास्तव में कितने ड्रॉ चरणों की आवश्यकता है और उन संचालन में कमी के प्रतिशत को क्रमबद्ध करना है।

बहु-चरणीय ड्रॉ संचालन और कमी क्रमों की योजना बनाना

आपने अपने ड्रॉ अनुपात निर्धारित कर लिए हैं, ब्लैंक के आकार की गणना कर ली है और टूलिंग त्रिज्या को निर्दिष्ट कर दिया है। अब एक प्रश्न आता है जो सफल डीप ड्रॉ स्टैम्पिंग परियोजनाओं को महंगी विफलताओं से अलग करता है: आपके भाग के लिए वास्तव में कितने ड्रॉ चरणों की आवश्यकता है? यदि आप कम अनुमान लगाते हैं, तो आप सामग्री को फाड़ देंगे। यदि आप अधिक अनुमान लगाते हैं, तो आप टूलिंग निवेश और साइकिल समय को बर्बाद कर रहे हैं।

उत्तर व्यवस्थित कमी योजना में निहित है। जैसा कि द लाइब्रेरी ऑफ मैन्युफैक्चरिंग समझाता है, यदि प्रतिशत कमी 50% से अधिक हो जाती है, तो आपको पुनः ड्रॉइंग संचालन की योजना बनानी चाहिए। लेकिन यह केवल एक शुरुआती बिंदु है। सामग्री गुण, भाग की ज्यामिति और उत्पादन आवश्यकताएं सभी आपके चरणबद्ध निर्णयों को प्रभावित करते हैं।

आवश्यक ड्रॉ चरणों की गणना

आपका गहराई-से-व्यास अनुपात चरणबद्ध जटिलता का पहला संकेतक प्रदान करता है। 0.5 से कम अनुपात वाले उथले भाग आमतौर पर एकल ड्रॉ में बनते हैं। लेकिन जब आप 2.0 से अधिक गहराई-से-व्यास अनुपात वाले गहरे बेलनाकार खोल, बैटरी केसिंग या दबाव पात्रों का उत्पादन कर रहे होते हैं, तो क्या होता है?

अपनी स्टेजिंग आवश्यकताओं को निर्धारित करने के लिए इस व्यवस्थित दृष्टिकोण का पालन करें:

1. कुल न्यूनतम आवश्यकता निर्धारित करें - सूत्र का उपयोग करके ब्लैंक व्यास से अंतिम भाग व्यास तक न्यूनतम प्रतिशत की गणना करें: न्यूनतम % = (1 - Dp/Db) × 100। उदाहरण के लिए, 10-इंच के ब्लैंक से 4-इंच व्यास के कप के निर्माण में 60% का कुल न्यूनतम आवश्यक होता है।
2. प्रति-चरण सामग्री-विशिष्ट न्यूनतम सीमाओं को लागू करें - अपनी सामग्री की प्रथम-ड्रॉ सीमा का संदर्भ लें (आमतौर पर इस्पात के लिए 45-50%, स्टेनलेस के लिए 40-45%)। बाद के ड्रॉ में धीरे-धीरे छोटे न्यूनतम की अनुमति दें: दूसरे ड्रॉ के लिए 25-30%, तीसरे ड्रॉ के लिए 15-20%।
3. आवश्यकता होने पर मध्यवर्ती एनीलिंग की योजना बनाएं - जब संचयी न्यूनतम आपकी सामग्री की कार्य-कठोरीकरण सीमा (मिश्र धातु के आधार पर 30-45%) से अधिक हो जाए, तो लचीलापन बहाल करने के लिए चरणों के बीच तनाव-उपशमन एनीलिंग की अनुसूची बनाएं।
4. प्रगतिशील डाई स्टेशनों की डिजाइन करें - सामग्री हैंडलिंग, चिकनाई आवश्यकताओं और गुणवत्ता निरीक्षण बिंदुओं को ध्यान में रखते हुए प्रत्येक न्यूनतम चरण को एक विशिष्ट डाई स्टेशन से संबद्ध करें।

एक व्यावहारिक गहरी ड्रॉइंग प्रचालन उदाहरण पर विचार करें: आपको 0.040-इंच निम्न-कार्बन इस्पात से 6 इंच गहरा 3-इंच व्यास का कप चाहिए। आपका गहराई-से-व्यास अनुपात 2.0 है, जो एकल ड्रॉइंग क्षमता से काफी अधिक है। अंतिम आयामों से उल्टा काम करते हुए, आप क्रमशः 48%, 28% और 18% कमी के साथ तीन चरणों की योजना बना सकते हैं।

प्रगतिशील प्रक्रियाओं में कमी की योजना

एक बार जब आपने चरणों की संख्या निर्धारित कर ली है, तो कमी को उचित क्रम में व्यवस्थित करना महत्वपूर्ण हो जाता है। पहली ड्रॉइंग मुख्य कार्य करती है, जबकि बाद की ड्रॉइंग ज्यामिति को सुधारती हैं और अंतिम आयाम प्राप्त करती हैं।

गहरी ड्रॉइंग निर्माण प्रक्रियाओं में सफलता के लिए प्रत्येक चरण में निम्नलिखित बातों पर विचार किया जाता है:

• पहला ड्रा - अंतिम भाग के लिए आवश्यक सभी सतह क्षेत्र की स्थापना करता है। यहाँ अधिकतम कमी होती है (आमतौर पर 45-50%)। कार्य शक्तिकरण को न्यूनतम करने के लिए उपकरण त्रिज्याएँ सबसे उदार होती हैं।
• दूसरी ड्रॉइंग (पुनः ड्रॉइंग) - पहले संचालन में सामग्री के कार्य-कठोर होने के कारण बल बढ़ जाते हैं, इसलिए छोटे कमी के प्रतिशत के बावजूद व्यास में 25-30% की कमी आती है जबकि गहराई बढ़ जाती है।
• तीसरा और उसके बाद के ड्रॉ - प्रत्येक चरण में 15-20% तक आगे व्यास में कमी। संचयी तनाव के आधार पर यह मूल्यांकन करें कि एनीलिंग आवश्यक है या नहीं।

के अनुसार द लाइब्रेरी ऑफ मैन्युफैक्चरिंग , मध्यवर्ती आकृतियों को डिज़ाइन करते समय, आपको ब्लैंक, मध्यवर्ती भागों और अंतिम ड्राइंग के सतह क्षेत्रफल को बराबर रखना चाहिए। यह आयतन स्थिरता सिद्धांत यह सुनिश्चित करता है कि आप मौजूदा सामग्री का पुनर्वितरण कर रहे हैं, नए सतह क्षेत्र को बनाने का प्रयास नहीं कर रहे हैं।

जब आयरनिंग समीकरण में आती है

कभी-कभी आपकी गहरी ड्रॉ निर्माण आवश्यकताओं को मानक ड्रॉइंग द्वारा उत्पादित मोटाई से पतली दीवार की मोटाई की आवश्यकता होती है। यहीं पर आयरनिंग का उपयोग होता है। मानक डीप ड्रॉइंग के दौरान, भुजाओं के अंदर की ओर संपीड़ित होने से स्वाभाविक रूप से दीवारों की मोटाई थोड़ी बढ़ जाती है। आयरनिंग इसे उलट देता है दीवारों को पतला करने के लिए पंच और डाई के बीच स्पष्टता को जानबूझकर कम करके।

निम्नलिखित स्थितियों में आयरनिंग शामिल करने पर विचार करें:

• आपके अनुप्रयोग के लिए दीवार की मोटाई की एकसमानता महत्वपूर्ण है
• आपको मूल ब्लैंक मोटाई से पतली दीवारों की आवश्यकता है
• सतह की खत्म करने की आवश्यकताओं को चमकाने के प्रभाव की आवश्यकता होती है जो आयरनिंग प्रदान करती है
• उत्पादन चक्र के दौरान आकार की स्थिरता सर्वोच्च महत्व की है

आमतौर पर आयरनिंग अंतिम ड्रॉ चरण में या एक समर्पित पश्च-ड्रॉ संचालन के रूप में होती है। यह प्रक्रिया आकार में स्थिरता जोड़ती है और एक अधिक आकर्षक सतह उत्पन्न करती है, लेकिन अतिरिक्त टूलिंग निवेश और सावधानीपूर्वक बल गणना की आवश्यकता होती है।

प्रग्रेसिव डाई बनाम ट्रांसफर डाई विन्यास

आपकी स्टेजिंग योजना को आपके प्रेस विन्यास के अनुरूप होना चाहिए। बहु-चरण गहरी ड्रॉइंग स्टैम्पिंग के लिए दो प्राथमिक विकल्प मौजूद हैं: प्रग्रेसिव डाइज़ और ट्रांसफर डाइज़। प्रत्येक आपके भाग की ज्यामिति और उत्पादन मात्रा के आधार पर अलग-अलग लाभ प्रदान करता है।

डाइ-मैटिक के अनुसार, प्रगतिशील डाइ स्टैम्पिंग में धातु के एक निरंतर स्ट्रिप को कई स्टेशनों के माध्यम से फीड किया जाता है, जहाँ संचालन एक साथ होते हैं। यह दृष्टिकोण सरल ज्यामिति के उच्च मात्रा वाले उत्पादन के लिए उत्कृष्ट है। स्ट्रिप स्वचालित रूप से भागों की स्थिति बनाए रखती है, जिससे हैंडलिंग जटिलता कम हो जाती है।

दूसरी ओर, ट्रांसफर डाइ स्टैम्पिंग यांत्रिक या हाइड्रोलिक ट्रांसफर प्रणालियों का उपयोग करके व्यक्तिगत ब्लैंक को स्टेशनों के बीच ले जाती है। जैसा कि डाइ-मैटिक समझाता है, यह विधि उन जटिल भागों के लिए सबसे उपयुक्त है जिन्हें कई आकार देने की प्रक्रियाओं या गहरे खींचाव की आवश्यकता होती है। प्रत्येक स्टेशन पर सामग्री प्रवाह पर सटीक नियंत्रण रखने के लिए रुक-थाम प्रकृति की अनुमति देती है।

कॉन्फ़िगरेशन	के लिए सबसे अच्छा	सीमाएं	विशिष्ट अनुप्रयोग
प्रगतिशील डाइ	उच्च मात्रा, सरल ज्यामिति, पतली सामग्री	खींचाव की सीमित गहराई, स्ट्रिप चौड़ाई के बंधन	इलेक्ट्रॉनिक घटक, छोटे आवास, उथले कप
ट्रांसफर डाई	जटिल भाग, गहरे खींचाव, कसे हुए सहिष्णुता	धीमे साइकिल समय, उच्च टूलिंग जटिलता	ऑटोमोटिव पैनल, दबाव पात्र, गहरे बेलनाकार खोल

गहरे ड्रॉ के लिए, जहां गहराई-से-व्यास अनुपात 1.0 से अधिक होता है, ट्रांसफर डाई विन्यास आमतौर पर बेहतर परिणाम प्रदान करते हैं। प्रत्येक स्टेशन पर ब्लैंक्स को सटीक रूप से पुनः स्थापित करने की क्षमता बहु-स्टेज संचालन में आवश्यक नियंत्रित सामग्री प्रवाह को सक्षम बनाती है। प्रग्रेसिव डाइज़ तब अच्छी तरह से काम करते हैं जब आपका पहला ड्रॉ आवश्यक गहराई का अधिकांश हिस्सा प्राप्त कर लेता है और उसके बाद के स्टेशन ट्रिमिंग, पियर्सिंग या मामूली फॉर्मिंग संचालन करते हैं।

आपकी स्टेजिंग योजना और डाई विन्यास निर्धारित होने के बाद, अगला महत्वपूर्ण कारक झुर्रियों को रोकने के लिए ब्लैंक होल्डर बलों की गणना करना है, जबकि फाड़ने का कारण बनने वाले अत्यधिक घर्षण से बचा जाए।

ब्लैंक होल्डर बल आवश्यकताएँ और दबाव नियंत्रण

आपने अपने ड्रॉ स्टेज की योजना बना ली है और अपने डाई कॉन्फ़िगरेशन का चयन कर लिया है। अब एक पैरामीटर आता है जिसके लिए सटीक कैलिब्रेशन की आवश्यकता होती है: ब्लैंक होल्डर बल। बहुत कम दबाव डालने पर संपीड़न तनाव आपके फ्लैंज को झुर्रियों में मोड़ देता है। बहुत अधिक दबाव डालने पर, घर्षण सामग्री के प्रवाह को रोक देता है, जिससे पंच नोज़ के पास आपका पुर्ज़ा फट जाता है। संतुलन खोजने के लिए शामिल भौतिकी और उन चरों की समझ आवश्यक है जिन्हें आप नियंत्रित कर सकते हैं।

ब्लैंक होल्डर का एक प्राथमिक कार्य होता है: डाई केविटी में नियंत्रित सामग्री प्रवाह की अनुमति देते हुए फ्लैंज क्षेत्र को रोकना। FACTON के डीप ड्रॉइंग लागत मॉडल के अनुसार, ब्लैंक होल्डर क्षेत्र वह सामग्री का प्रतिनिधित्व करता है जिसे झुर्रियों से बचने के लिए डीप ड्रॉइंग के दौरान पकड़े रखना होता है। इस क्षेत्र पर लागू दबाव, घर्षण के साथ संयुक्त होकर वह प्रतिरोध बनाता है जो धातु को आपके फॉर्मिंग ऑपरेशन में कैसे खिलाया जाता है, को नियंत्रित करता है।

ब्लैंक होल्डर दबाव सूत्र और चर

उपयुक्त ब्लैंक होल्डर बल की गणना अनुमान नहीं है। दबाव, सामग्री गुणों और ज्यामिति के बीच संबंध स्थापित सिद्धांतों का अनुसरण करता है। यहाँ मूल दृष्टिकोण है:

ब्लैंक होल्डर बल = ब्लैंक होल्डर क्षेत्र × ब्लैंक होल्डर दबाव

सरल लगता है? जटिलता सही दबाव मान निर्धारित करने में निहित है। कई कारक आपके आवश्यक ब्लैंक होल्डर दबाव को प्रभावित करते हैं:

• माटेरियल की ताकत - उच्च तन्यता शक्ति वाली सामग्री को प्रवाह नियंत्रित करने के लिए अधिक पकड़ बल की आवश्यकता होती है। जैसा कि FACTON ने नोट किया है, तन्यता शक्ति सीधे ब्लैंक होल्डर दबाव गणना में शामिल होती है।
• खाली व्यास - बड़े ब्लैंक फ्लेंज क्षेत्र में अधिक संपीड़न बल उत्पन्न करते हैं, जिससे समानुपातिक उच्च नियंत्रण की मांग होती है।
• ड्रॉ गहराई - गहरे ड्रास को लंबे स्ट्रोक के दौरान सतत दबाव की आवश्यकता होती है, जो बल के परिमाण और प्रणाली डिजाइन दोनों को प्रभावित करता है।
• संक्षेप गुणांक - स्नेहक की गुणवत्ता सीधे प्रभावित करती है कि कितना बल सामग्री नियंत्रण में बदलता है बनाम ऊष्मा उत्पादन में।
• ड्राइंग अनुपात - उच्च अनुपात फ्लैंज में अधिक संपीड़न तनाव केंद्रित करते हैं, जिसके कारण धारण दबाव में वृद्धि की आवश्यकता होती है।

माइल्ड स्टील के लिए ब्लैंक होल्डर दबाव के लिए एक सामान्य प्रारंभिक सूत्र 0.5 से 1.5 MPa की सीमा में होता है, जिसमें आपकी विशिष्ट सामग्री और ज्यामिति के आधार पर समायोजन किया जाता है। स्टेनलेस स्टील में कार्य-कठोरता विशेषताओं के कारण आमतौर पर उच्च सीमा की ओर दबाव की आवश्यकता होती है। एल्युमीनियम और तांबे के मिश्र धातु अक्सर कम दबाव पर अच्छी तरह काम करते हैं।

ब्लैंक होल्डर क्षेत्र की गणना स्वयं आपके ब्लैंक आकार और डाई ज्यामिति पर निर्भर करती है। आप अनिवार्य रूप से डाई खुलने और ब्लैंक के किनारे के बीच के वलयाकार छल्ले की गणना कर रहे हैं। जैसे-जैसे ड्रॉइंग आगे बढ़ती है, यह क्षेत्र कम हो जाता है, जो गहरी ड्रॉइंग के लिए परिवर्तनशील दबाव प्रणालियों के लाभ की व्याख्या करता है।

सिलवटों को रोकने और फटने के जोखिम के बीच संतुलन बनाना

अनुसंधान के अनुसार प्रकाशित CIRP Annals , गहरी ड्राइंग में प्रमुख विफलता के तरीके झुर्रियाँ और भंग हैं, और अक्सर इन दोषों को ब्लैंक होल्डिंग फोर्स के उचित नियंत्रण द्वारा दूर किया जा सकता है। यह निष्कर्ष इस बात की पुष्टि करता है कि बीएचएफ कैलिब्रेशन एक इतना महत्वपूर्ण डिज़ाइन पैरामीटर क्यों है।

यहाँ भौतिकी की बात है: गहरी ड्राइंग धातु स्टैम्पिंग के दौरान, जैसे सामग्री त्रिज्या के अनुदिश अंदर की ओर बहती है, फ्लेंज में परिधीय संपीड़न तनाव विकसित होते हैं। पर्याप्त रोकथाम के अभाव में, ये तनाव फ्लेंज को ऊपर की ओर झुका देते हैं, जिससे झुर्रियाँ बनती हैं। हालांकि, अत्यधिक रोकथाम सामग्री के बहने को पूरी तरह से रोक देती है, और पंच के पास तन्य तनाव सामग्री की शक्ति से अधिक हो जाते हैं, जिससे फाड़ हो जाती है।

शोध में यह बताया गया है कि दीवार के सिकुड़ने की समस्या विशेष रूप से चुनौतीपूर्ण है क्योंकि इस क्षेत्र में शीट को उपकरण द्वारा समर्थन प्रदान नहीं किया जाता। ब्लैंक होल्डर बल नियंत्रण के माध्यम से दीवार की सिकुड़न को दबाना फ्लैंज सिकुड़न को रोकने की तुलना में अधिक कठिन है। इसका अर्थ है कि आपकी दबाव सेटिंग्स यह ध्यान में रखते हुए होनी चाहिए कि दोष सबसे अधिक संभावना कहाँ दिखाई देंगे।

आपको कैसे पता चलेगा कि आपका ब्लैंक होल्डर दबाव गलत है? इन नैदानिक संकेतकों को ध्यान से देखें:

• सिकुड़न के प्रारूप - फ्लैंज क्षेत्र में परिधीय तहें अपर्याप्त दबाव को दर्शाती हैं; दीवार की सिकुड़न अधिक जटिल प्रवाह नियंत्रण समस्याओं का संकेत देती है
• किनारे का फटना - ब्लैंक के किनारे से शुरू होने वाली दरारें अत्यधिक घर्षण को दर्शाती हैं जो बहुत अधिक दबाव के कारण होता है
• असमान दीवार की मोटाई - असममित पतलेपन के प्रारूप ब्लैंक होल्डर सतह के पार दबाव वितरण में असमानता को उजागर करते हैं
• सतह पर खरोंच - फ्लैंज पर घर्षण चिह्न अत्यधिक दबाव और अपर्याप्त स्नेहन के संयोजन को इंगित करते हैं
• पंच नोज का फटना कप के तल के पास दरारें इंगित करती हैं कि तन्य तनाव को दूर करने के लिए सामग्री स्वतंत्र रूप से प्रवाहित नहीं हो पा रही है

यदि आपको झुर्रियाँ दिख रही हैं, तो आपकी प्रथम प्रतिक्रिया दबाव में भारी वृद्धि करने की हो सकती है। इस प्रलोभन को दबा दें। 10-15% के क्रमिक समायोजन आपको फटने के क्षेत्र में जाने से बचाते हुए इष्टतम दबाव के करीब ले जाने की अनुमति देते हैं।

परिवर्तनशील ब्लैंक होल्डर दबाव प्रणाली

जटिल गहरी ड्रॉ मेटल भागों के लिए, स्ट्रोक के दौरान स्थिर दबाव अक्सर अपर्याप्त साबित होता है। जैसा कि द फैब्रिकेटर समझाता है, गहरी ड्रॉइंग प्रक्रियाओं के लिए ब्लैंक और धातु प्रवाह नियंत्रण में सबसे अधिक लचीलापन इलेक्ट्रॉनिक शिमिंग प्रणाली प्रदान करती है। ये प्रणाली प्रेस स्ट्रोक के दौरान आकृति की परिधि के किसी भी बिंदु पर ब्लैंक होल्डर दबाव में समायोजन करने की अनुमति देती हैं।

परिवर्तनशील दबाव का महत्व क्यों है? ड्रॉ के दौरान होने वाली प्रक्रिया पर विचार करें:

• स्ट्रोक की शुरुआत में, पूरे ब्लैंक क्षेत्र को झुर्रियों के खिलाफ रोकथाम की आवश्यकता होती है
• जैसे-जैसे सामग्री डाई में प्रवेश करती है, फ्लैंज क्षेत्र क्रमिक रूप से कम हो जाता है
• घटते क्षेत्र पर निरंतर बल बनाए रखने का अर्थ है प्रभावी दबाव में वृद्धि
• इस बढ़ते दबाव से खींचने के अंतिम महत्वपूर्ण भाग के दौरान सामग्री के प्रवाह को रोका जा सकता है

चूने की प्रक्रिया के दौरान होने वाली धातु की मोटाई में परिवर्तन की भरपाई करने के लिए, परिवर्तनशील दबाव प्रणाली खींचने की प्रगति के साथ बल को कम करके इसका समाधान करती है, इस प्रकार इष्टतम बल के बजाय इष्टतम दबाव बनाए रखती है। द फैब्रिकेटर के अनुसार, ये प्रणाली ब्लैंक होल्डर पर चल रहे स्पॉट की आवश्यकता को भी समाप्त कर सकती हैं।

डाई कुशन आवश्यकताएं और नाइट्रोजन स्प्रिंग विकल्प

आपके ब्लैंक होल्डर के लिए आवश्यक बल कहीं से आना चाहिए। गहराई से खींची गई धातु स्टैम्पिंग अनुप्रयोगों के लिए तीन प्राथमिक विकल्प मौजूद हैं, जिनमें प्रत्येक की अलग-अलग विशेषताएं हैं।

प्रेस कुशन पारंपरिक दृष्टिकोण का प्रतिनिधित्व करते हैं। द फैब्रिकेटर के अनुसार, हाइड्रोलिक कुशन उस विशाल ब्लैंक होल्डर बल को लगा सकते हैं जो ऑटोमोबाइल के हुड और बाहरी दरवाजे के पैनल जैसे स्ट्रेच ड्राइंग भागों के लिए आवश्यक होता है। ये प्रणालियाँ बल को वायु या कुशन पिन के माध्यम से आपूर्ति करती हैं जो दबाव को ब्लैंक होल्डर सतह भर में समरूपता से स्थानांतरित करते हैं।

फिर भी, प्रेस कुशन की मरम्मत की सतर्कता की आवश्यकता होती है। द फैब्रिकेटर चेतावनी देता है कि यदि वायु पिन क्षतिग्रस्त, मुड़े या असमरूप हैं, तो बाइंडर का विक्षेपण हो सकता है, जिससे डाई फलक और ब्लैंक होल्डर के बीच खराब फिट हो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप धातु नियंत्रण की हानि हो सकती है। इसी तरह, डेंट या गंदी कुशन सतह पिन की शुद्धता के बावजूद दबाव की समरूपता को कमजोर कर देती है।

नाइट्रोजन स्प्रिंग्स एक स्व-संयुक्त विकल्प प्रदान करते हैं जो सीधे डाई में माउंट होता है। ये गैस-चार्ज सिलेंडर अपने स्ट्रोक के दौरान स्थिर बल प्रदान करते हैं और किसी बाहरी दबाव आपूर्ति की आवश्यकता नहीं होती। धातु निर्माण, सिक्का ढालने और समान सटीक ऑपरेशन के लिए, नाइट्रोजन स्प्रिंग्स दोहराव क्षमता प्रदान करते हैं जो हवा प्रणाली कभी-कभी मिलान नहीं कर पाती।

नाइट्रोजन स्प्रिंग्स के लाभ शामिल हैं:

• डाई संरचना के भीतर संक्षिप्त स्थापना
• प्रेस कुशन की स्थिति से स्वतंत्र स्थिर बल आउटपुट
• आसान प्रतिस्थापन और रखरखाव
• उत्पादन चक्र के दौरान भविष्यसूचक प्रदर्शन

क्या बलिदान? नाइट्रोजन स्प्रिंग्स निश्चित बल विशेषताएँ प्रदान करते हैं। बिना स्प्रिंग विनिर्देश बदले आप स्ट्रोक के दौरान दबाव समायोजित नहीं कर सकते। चर ब्लैंक होल्डर बल प्रोफाइल की आवश्यकता वाले भागों के लिए, प्रोग्राम करने योग्य नियंत्रण के साथ प्रेस कुशन प्रणाली अधिक लचीलापन प्रदान करती है।

स्टॉक लिफ्टर सिलेंडर प्रगतिशील डाई अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से, एक अन्य विकल्प का प्रतिनिधित्व करते हैं। द फैब्रिकेटर के अनुसार, इन तैयार-टू-इंस्टॉल गैस स्प्रिंग्स को पारंपरिक सिलेंडरों की तुलना में अधिक साइड थ्रस्ट और दुरुपयोग सहने की क्षमता होती है। इनमें माउंटिंग स्टॉक रेल्स के लिए पूर्व-टैप्ड छेद होते हैं, जो डाई निर्माण को सरल बनाते हैं।

अपनी दबाव प्रणाली का चयन करते समय, आवश्यकताओं के अनुसार जटिलता का मिलान करें। तब जब साधारण नाइट्रोजन स्प्रिंग्स पर्याप्त हों, महंगी इलेक्ट्रॉनिक शिमिंग प्रणालियों में निवेश न करें। इसके विपरीत, मूल यूरिथेन दबाव प्रणालियों के साथ जटिल ज्यामिति को खींचने की सफलतापूर्वक अपेक्षा न करें, जिनमें मांग वाले अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक बल क्षमता और नियंत्रण परिशुद्धता की कमी होती है।

ब्लैंक होल्डर बल को उचित ढंग से कैलिब्रेट करने के बाद, आप स्थिर भागों का उत्पादन करने की स्थिति में होते हैं। लेकिन यदि फिर भी दोष दिखाई देते हैं तो क्या होता है? अगला खंड उन सिस्तमैटिक समस्या निवारण दृष्टिकोणों को प्रदान करता है जो ऐसी डिज़ाइन की गई टूलिंग को भी चुनौती देने वाली झुर्रियों, फटने और सतह की गुणवत्ता के मुद्दों के निदान और सुधार के लिए उपयोगी हैं।

गहरी ड्रॉ दोष की समस्या निवारण और मूल कारण विश्लेषण

आपने अपने ब्लैंक होल्डर बल को कैलिब्रेट कर लिया है, अपने टूलिंग त्रिज्या निर्दिष्ट कर लिए हैं, और अपने न्यूनीकरण अनुक्रम की योजना बना ली है। फिर भी आपके पुर्ज़ों पर दोष दिखाई देते रहते हैं। ऐसा क्या गलत हो रहा है? इसका उत्तर व्यवस्थित निदान में निहित है। हर झुर्री, फटाव और सतह की खराबी आपकी प्रक्रिया के बारे में एक कहानी कहती है। इन विफलता पैटर्न को पढ़ना सीखना निराशाजनक स्क्रैप को सीधार डिज़ाइन में सुधार के लिए कार्यात्मक जानकारी में बदल देता है।

गहरी ड्रॉ छिद्रण दोष पूर्वानुमेय श्रेणियों में आते हैं, जिनमें से प्रत्येक के पास अलग-अलग दृश्य लक्षण और मूल कारण होते हैं। मेटल स्टैम्पिंग ओ के अनुसार, अधिकांश गहरी ड्रॉ स्टैम्पिंग समस्याएं टूलिंग और डिज़ाइनिंग समस्याओं के संयोजन से उत्पन्न होती हैं। तैयार उत्पाद की जांच करके, प्रशिक्षित आंख प्रक्रिया की गुणवत्ता के बारे में एक स्पष्ट कहानी बता सकती है। आपका कार्य उस प्रशिक्षित आंख को विकसित करना है।

झुर्रियों और फटाव विफलताओं का निदान

सिलवटें और फाड़ धातु प्रवाह के स्पेक्ट्रम के विपरीत सिरों को दर्शाते हैं। सिलवटें अनियंत्रित संपीड़न का संकेत देती हैं। फाड़ अत्यधिक तनाव का संकेत देता है। आपके भाग पर प्रत्येक दोष के कहाँ उत्पन्न होने को समझना सीधे रूप से कारणकारी डाई डिज़ाइन पैरामीटर की ओर इशारा करता है।

सिलवटों का निदान: आपके भाग पर सिलवटें कहाँ बनती हैं? ब्लैंक के किनारे पर दिखने वाली फ्लैंज सिलवटें आमतौर पर अपर्याप्त ब्लैंक होल्डर दबाव का संकेत देती हैं। जैसा कि मेटल स्टैम्पिंग O समझाता है, यदि होल्डर असंतुलित है, बहुत तंग है, या यदि ब्लैंक के किनारे पर एक बर्र है, तो धातु ठीक से प्रवाहित नहीं होगी, ऊपरी किनारे पर विशिष्ट सिलवटें बन जाएंगी। ब्लैंक होल्डर और पंच के बीच असमर्थित क्षेत्र में आने वाली वॉल सिलवटें अत्यधिक क्लीयरेंस या अपर्याप्त डाई रेडियस का संकेत देती हैं।

सिलवटों के दोषों के समाधान:

• ब्लैंक होल्डर दबाव में क्रमिक वृद्धि करें (10-15% समायोजन)
• ब्लैंक होल्डर की समानांतरता की जाँच करें और किसी भी झुकाव को सुधारें
• उचित स्थापना को रोकने वाले किनारों पर बर्र की जाँच करें
• बेहतर दीवार समर्थन प्रदान करने के लिए डाई क्लीयरेंस कम करें
• ब्लैंक होल्डर की पूरी सतह पर समान दबाव वितरण सुनिश्चित करें
• समस्या वाले क्षेत्रों में सामग्री को रोकने की क्षमता बढ़ाने के लिए ड्रॉ बीड्स पर विचार करें

फटने का निदान: फटने का स्थान तनाव संकेंद्रण के स्रोत को दर्शाता है। पंच के नोज के पास के दरार इंगित करते हैं कि सामग्री तन्य तनाव को कम करने के लिए पर्याप्त स्वतंत्रता से प्रवाहित नहीं हो सकती। ब्रेकिंग एसी के शीट मेटल दोष विश्लेषण के अनुसार , पंच द्वारा अत्यधिक धातु निर्माण बल स्टैम्प किए गए भागों में अत्यधिक विरूपण, फटने और दरारों का परिणाम होता है।

ब्लैंक की परिधि से उत्पन्न होने वाले किनारे के फटने अलग-अलग समस्याओं को दर्शाते हैं। मेटल स्टैम्पिंग ओ के अनुसार, निचले दरार मुख्य रूप से ब्लैंक और ब्लैंक होल्डर की स्थिति के कारण होते हैं। सतह के निकिंग या गैलिंग से डाई में सामग्री के प्रवाह में कमी आ सकती है, जिसके परिणामस्वरूप कप के तल पर दरारें बन जाती हैं।

फटने के दोषों के समाधान:

• स्वतंत्र सामग्री प्रवाह की अनुमति देने के लिए ब्लैंक होल्डर दबाव कम करें
• तनाव को बड़े क्षेत्र में वितरित करने के लिए पंच नोज़ त्रिज्या बढ़ाएं
• सामग्री संक्रमण के दौरान घर्षण कम करने के लिए डाई प्रवेश त्रिज्या बढ़ाएं
• सत्यापित करें कि पंच-डाई क्लीयरेंस आपकी सामग्री की माप के लिए अत्यधिक तंग तो नहीं है
• घर्षण-उत्पन्न तन्य तनाव कम करने के लिए स्नेहन में सुधार करें
• यदि पिछले संचालनों से कार्य शक्तिकरण ने लचीलेपन में कमी की है, तो एनीलिंग पर विचार करें
• अतिरिक्त ड्रा स्टेज जोड़कर ड्रा अनुपात कम करें

ईयरिंग और सतह की गुणवत्ता संबंधी समस्याओं का समाधान

सभी दोषों में आपदा वाली विफलता शामिल नहीं होती। ईयरिंग असमान कप की ऊंचाई पैदा करती है जिससे अत्यधिक ट्रिमिंग की आवश्यकता होती है। सतह दोष दिखावट को कमजोर करते हैं और भाग के कार्यक्रम पर प्रभाव डाल सकते हैं। दोनों का स्रोत नियंत्रित प्रक्रिया चरों में होता है।

ईयरिंग की व्याख्या: जब आप ड्रा किए गए कप का परीक्षण करते हैं और परिधि के आसपास रिम की ऊंचाई में भिन्नता देखते हैं, तो आप ईयरिंग देख रहे हैं। जैसा कि ब्रेकिंग एसी समझाते हैं, ईयरिंग दोष से तात्पर्य ड्रा किए गए भाग के रिम के आसपास असमान ऊंचाई से है। मुख्य कारण कार्य और डाई सामग्री की संगतता की उपेक्षा करना है।

हालांकि, सामग्री दिशात्मकता प्राथमिक भूमिका निभाती है। रोलिंग संचालन से प्राप्त शीट धातु में दिशात्मक गुण होते हैं। धातु के दाने रोलिंग दिशा में लंबे हो जाते हैं, जिससे उस दिशा के 0°, 45° और 90° पर अलग-अलग यांत्रिक गुण बन जाते हैं। धातु की गहरी खींचने के दौरान, सामग्री कुछ दिशाओं में दूसरों की तुलना में आसानी से प्रवाहित होती है, जिससे भविष्यवाणी योग्य कोणीय स्थितियों पर विशिष्ट "कान" बन जाते हैं।

कान बनने के लिए उपशमन रणनीतियाँ:

• उन सामग्री का चयन करें जिनके समतल दिशात्मकता मान कम हों (सभी दिशाओं में r-मान 1.0 के निकट)
• दिशात्मक प्रवाह में अंतर की भरपाई करने वाले विकसित ब्लैंक आकृति का उपयोग करें
• अपेक्षित कान की ऊँचाई में बदलाव को समायोजित करने के लिए ट्रिम भत्ता बढ़ाएं
• महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए क्रॉस-रोल्ड सामग्री पर विचार करें
• प्रवाह एकरूपता को प्रभावित करने के लिए ब्लैंक होल्डर दबाव को समायोजित करें

सतह गुणवत्ता संबंधी समस्याएँ: खरोंच, चिपकना, नारंगी की त्वचा जैसी बनावट और सांचे की रेखाएं सभी विशिष्ट प्रक्रिया समस्याओं को दर्शाती हैं। चिपकना उस स्थिति में होता है जब अपर्याप्त स्नेहन ब्लैंक और औजारों के बीच धातु-से-धातु संपर्क की अनुमति देता है। नारंगी की त्वचा जैसी बनावट अत्यधिक दानों की वृद्धि को दर्शाती है, जो अत्यधिक एनीलिंग या आपकी ड्रा गहराई के लिए अनुपयुक्त दानों की संरचना वाली सामग्री के कारण होती है।

सतह दोषों के समाधान:

• उच्च घर्षण क्षेत्रों में विशेष रूप से स्नेहन की गुणवत्ता और आवरण में सुधार करें
• घर्षण को कम करने और सामग्री के चिपकने को रोकने के लिए सांचे और पंच की सतहों को पॉलिश करें
• अपनी सामग्री संयोजन के लिए उपयुक्त औजार स्टील और सतह उपचार का चयन करें
• सत्यापित करें कि आपकी ड्रा कठोरता के लिए सामग्री के दानों का आकार उपयुक्त है
• ब्लैंक धारक और सांचे की सतहों पर मलबे या दूषितता की जांच करें
• निर्दोष सतह परिष्करण वाले भागों के लिए सुरक्षात्मक फिल्मों पर विचार करें

व्यापकारी दोष संदर्भ तालिका

निम्नलिखित तालिका गहरी ड्रा स्टील, स्टेनलेस स्टील और अन्य सामान्य सामग्री के लिए दोष निदान को एक त्वरित-संदर्भ प्रारूप में एकत्रित करती है:

दोष प्रकार	दृश्य संकेतक	मूल कारण	सुधारात्मक कार्यवाही
फ्लेंज में झुर्रियाँ	ब्लैंक किनारे पर परिधीय बकल; लहरदार फ्लेंज सतह	अपर्याप्त ब्लैंक होल्डर दबाव; होल्डर का गलत संरेखण; ब्लैंक किनारे पर बर्र	BHF बढ़ाएं; होल्डर समानांतरता की जांच करें; ब्लैंक्स के बर्र हटाएं; ड्रॉ बीड्स जोड़ें
वॉल में झुर्रियाँ	फ्लेंज और पंच नोज के बीच कप की पार्श्व दीवार में बकल	अत्यधिक डाई क्लीयरेंस; अपर्याप्त डाई त्रिज्या; पतली सामग्री	क्लीयरेंस कम करें; डाई त्रिज्या बढ़ाएं; आयरनिंग ऑपरेशन पर विचार करें
पंच नोज का फटना	कप के तल की त्रिज्या से उत्पन्न दरारें	पंच त्रिज्या बहुत छोटी है; ड्रॉ अनुपात अतिक्रमित है; अत्यधिक BHF; अपर्याप्त स्नेहन	पंच त्रिज्या बढ़ाएं; ड्रॉ स्टेज जोड़ें; BHF कम करें; स्नेहन में सुधार करें
किनारे का फटना	ब्लैंक परिधि से शुरू होने वाली दरारें	अत्यधिक BHF; ब्लैंक किनारे पर बर्र; ब्लैंक होल्डर पर गैलिंग	BHF कम करें; ब्लैंक के बर्र हटाएं; ब्लैंक होल्डर को पॉलिश करें; स्नेहन में सुधार करें
अंग सुरक्षा	असमान कप रिम की ऊंचाई; आमतौर पर 45° के अंतराल पर शिखर	सामग्री का समतलीय असमदैशिकता; असंगत ब्लैंक होल्डर दबाव	समदैशिक सामग्री का चयन करें; विकसित ब्लैंक का उपयोग करें; ट्रिम भत्ता बढ़ाएं
असमान दीवार की मोटाई	स्थानीय पतले स्थान; असममित मोटाई वितरण	पंच-डाई में गलत संरेखण; गैर-समान BHF; सामग्री में भिन्नता	उपकरणों को पुनः संरेखित करें; बीएचएफ एकरूपता सुनिश्चित करें; सामग्री की निरंतरता की जाँच करें
गैलिंग/स्कोरिंग	रैखिक खरोंच; उपकरणों पर सामग्री का जमाव	अपर्याप्त स्नेहन; असंगत उपकरण सामग्री; अत्यधिक दबाव	स्नेहक में सुधार करें; सतह पर लेप लगाएं; संपर्क दबाव कम करें
संतरे की छाल	खराब, धारीदार सतह जो कालीमिर्च जैसी दिखती है	अत्यधिक दाने का आकार; अतितप्त ऐनीलिंग; गंभीर विरूपण	महीन दाने वाली सामग्री के लिए विनिर्देश दें; ऐनीलिंग पैरामीटर को नियंत्रित करें
स्प्रिंगबैक	भाग के आयाम डाई ज्यामिति से भिन्न हैं; दीवारें बाहर की ओर झुकती हैं	निर्माण के बाद लोचदार पुनर्प्राप्ति; उच्च-शक्ति सामग्री	भरपाई के लिए टूलिंग को ओवरबेंड करें; स्ट्रोक के निचले भाग पर धारण समय बढ़ाएं

व्यवस्थित नैदानिक दृष्टिकोण

जब आपके स्टील या अन्य सामग्री के डीप ड्रॉइंग में दोष दिखाई दें, तो एक साथ कई समायोजन करने के प्रलोभन को रोकें। इसके बजाय, एक वैधानिक प्रक्रिया का पालन करें:

1. दोष के स्थान का सटीक निरीक्षण करें - भाग के ठीक किस स्थान पर दोष हुआ है, उसे दस्तावेज़ित करें। संदर्भ के लिए विफलता पैटर्न की तस्वीर लें।
2. विफलता पैटर्न का विश्लेषण करें - क्या यह सममित या स्थानीयकृत है? क्या यह सुसंगत कोणीय स्थितियों पर होता है? क्या यह एक ही स्ट्रोक स्थिति पर दिखाई देता है?
3. डाई डिज़ाइन पैरामीटर तक ट्रेस करें - दोष के प्रकार और स्थान के आधार पर संभावित मूल कारणों की पहचान करने के लिए ऊपर दी गई दोष तालिका का उपयोग करें।
4. एकल-चर समायोजन करें - प्रभाव को अलग करने के लिए एक बार में एक पैरामीटर बदलें। प्रत्येक समायोजन और परिणाम को दस्तावेज़ित करें।
5. सुधार स्थिरता की पुष्टि करें - यह सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त भागों को चलाएँ कि ठीक होने का प्रभाव उत्पादन में लगातार काम कर रहा है, सिर्फ कुछ नमूनों पर नहीं।

के अनुसार मेटल स्टैम्पिंग ओ , गहरी ड्रॉइंग विधि के बारे में जानकारी प्राप्त करना और साथ ही एक पूरे हुए भाग की जांच कैसे करें, इसे समझना निर्णय लेने की प्रक्रिया के संदर्भ में आवश्यक है। प्रारंभिक डाई विकास और निरंतर उत्पादन समस्या निवारण दोनों के दौरान यह नैदानिक क्षमता अमूल्य साबित होती है।

याद रखें कि कुछ दोष एक-दूसरे से जुड़े होते हैं। झुर्रियों को खत्म करने के लिए ब्लैंक होल्डर बल में वृद्धि करने से आपकी प्रक्रिया फटने की ओर बढ़ सकती है। लक्ष्य वह संचालन सीमा खोजना है जहां दोनों विफलता मोड से बचा जा सके। चुनौतीपूर्ण ज्यामिति के लिए, वह सीमा संकरी हो सकती है, जिसमें सटीक नियंत्रण प्रणाली और स्थिर सामग्री गुणों की आवश्यकता होती है।

समस्या निवारण के मूल सिद्धांतों को स्थापित करने के बाद, आधुनिक डाई डिज़ाइन अब इस्पात काटने से पहले दोषों की भविष्यवाणी करने और उन्हें रोकने के लिए अनुकरण उपकरणों पर अत्यधिक निर्भर करता है। अगला खंड यह जांचता है कि कैसे CAE विश्लेषण आपके डिज़ाइन निर्णयों को मान्य करता है और उत्पादन-तैयार उपकरणों के मार्ग को तेज़ करता है।

आधुनिक डाई डिज़ाइन मान्यता के लिए CAE अनुकरण एकीकरण

आपने ड्रॉ अनुपात को समझ लिया है, उपकरण त्रिज्या को निर्दिष्ट किया है, और समस्या निवारण के लिए विशेषज्ञता विकसित की है। लेकिन कल्पना कीजिए कि आप उपकरण इस्पात के एक भी टुकड़े को काटने से पहले हर दोष की भविष्यवाणी कर सकते हैं। ठीक यही CAE अनुकरण प्रदान करता है। आधुनिक शीट धातु स्टैम्पिंग डिज़ाइन अब प्रयास और त्रुटि से आगे निकल चुका है। अब परिमित तत्व विश्लेषण आपके डिज़ाइन निर्णयों को आभासी रूप से मान्य करता है, जबकि आपकी डाई केवल डिजिटल ज्यामिति के रूप में मौजूद है, तब भी झुर्रियाँ, फटना और पतलेपन की समस्याओं की पहचान करता है।

गहरे ड्रॉ प्रोजेक्ट्स के लिए यह आपके लिए क्यों महत्वपूर्ण है? "इंटरनेशनल जर्नल ऑफ इंजीनियरिंग रिसर्च एंड टेक्नोलॉजी" में प्रकाशित शोध के अनुसार इंटरनेशनल जर्नल ऑफ इंजीनियरिंग रिसर्च एंड टेक्नोलॉजी , परीक्षणों की संख्या में कमी सीधे तौर पर विकास के लिए चक्र समय को प्रभावित करेगी। सॉफ़्टवेयर टूल्स के उचित उपयोग से चक्र समय को कम किया जा सकता है, जो वास्तव में परीक्षण आयोजित किए बिना ही परीक्षण परिणामों क forecast कर सकते हैं। स्टैम्पिंग प्रक्रिया के दौरान प्रदान की गई अनुकरण (सिम्युलेशन) सांचे और घटक डिज़ाइन में आवश्यक संशोधनों के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करती है।

डाइज़ाइन वैधीकरण में अनुकरण का एकीकरण

परिमित तत्व विश्लेषण आपके धातु स्टैम्पिंग डाई डिज़ाइन कार्यप्रवाह को प्रतिक्रियाशील से पूर्वानुमानात्मक में बदल देता है। उपकरण बनाने, परीक्षण चलाने, दोषों की पहचान करने, स्टील में संशोधन करने और उसे दोहराने के बजाय, आप तब तक डिजिटल रूप से पुनरावृति करते हैं जब तक कि अनुकरण सफलता की पुष्टि नहीं कर देता। केवल तब आप भौतिक उपकरणों पर प्रतिबद्धता दर्ज करते हैं।

स्टैम्पिंग डिज़ाइन सिमुलेशन के पीछे के भौतिकी में आपके ब्लैंक को हजारों तत्वों में विभाजित करना शामिल है, जहाँ प्रत्येक तत्व आभासी पंच के आगे बढ़ने के साथ-साथ तनाव, विकृति और विस्थापन को ट्रैक करता है। सॉफ्टवेयर आपकी सामग्री के यांत्रिक गुणों, घर्षण गुणांकों और सीमा स्थितियों को लागू करता है ताकि स्ट्रोक के दौरान प्रत्येक तत्व के विरूपण की गणना की जा सके।

आप कुछ भी बनाने से पहले सिमुलेशन क्या भविष्यवाणी कर सकता है?

• सामग्री प्रवाह प्रतिरूप - फ्लैंज से डाई कैविटी में धातु के ठीक ठीक कैसे चलने की कल्पना करें, अत्यधिक संपीड़न या तनाव वाले क्षेत्रों की पहचान करें
• पतलेपन का वितरण - आपके पूरे भाग में मोटाई में परिवर्तन का मानचित्रण करें, ऐसे क्षेत्रों को चिह्नित करें जहाँ अस्वीकृति हो सकती है, इससे पहले कि वे स्क्रैप का कारण बनें
• झुर्रियों की संभावना - फ्लैंज और असमर्थित दीवार क्षेत्रों में संपीड़न विकृति का पता लगाएं जिसके लिए टूलिंग संशोधन की आवश्यकता होगी
• स्प्रिंगबैक भविष्यवाणी - फॉर्मिंग के बाद लोचदार पुनर्प्राप्ति की गणना करें ताकि आप अपनी डाई ज्यामिति में क्षतिपूर्ति को डिज़ाइन कर सकें
• ब्लैंक होल्डर बल का अनुकूलन - ऐसे आदर्श दाब प्रोफाइल निर्धारित करें जो झुर्रियों और फाड़ने दोनों से बचाएं
• ड्रॉ बीड की प्रभावशीलता - टूलिंग परिवर्तनों के लिए प्रतिबद्धता से पहले बाधा विन्यासों का आभासी परीक्षण करें

शोध इस दृष्टिकोण की पुष्टि करता है। जैसा कि IJERT अध्ययन में उल्लेख किया गया है, सिमुलेशन सॉफ्टवेयर का उपयोग करके डाई के आभासी मान्यन को डिजाइन चरण के दौरान दिए गए समस्याओं का समाधान करना चाहिए। जब डाई का निर्माण किया जाता है, तो परीक्षण और परीक्षण भौतिक उपकरण के लिए घटक गुणवत्ता की जांच के लिए मान्यन को संबोधित करते हैं।

फॉर्मिंग लिमिट डायग्राम की समझ

सिमुलेशन आउटपुट में, फॉर्मिंग लिमिट डायग्राम आपके सबसे शक्तिशाली दोष भविष्यवाणी उपकरण के रूप में खड़ा है। स्टैम्पिंग अनुकरण , किसी भी फॉर्मिंग सिमुलेशन का प्राथमिक उद्देश्य स्टैम्पिंग टूल बनाने से पहले सामग्री के व्यवहार की जांच करना है। मूल रूप से 1965 के स्नातक शोध परियोजना, FLD का उद्देश्य यह निर्धारित करना था कि शीट मेटल फॉर्मिंग में स्थानीयकृत नेकिंग और स्प्लिटिंग को क्या ट्रिगर करता है और क्या स्प्लिटिंग का पूर्वानुमान किया जा सकता है।

एफएलडी विश्लेषण इस प्रकार काम करता है: आपके निर्मित भाग में प्रत्येक तत्व के लिए सिमुलेशन दो दिशाओं (मुख्य और उप-अक्ष) में विकृति की गणना करता है। ये विकृति युग्म एक ग्राफ पर बिंदुओं के रूप में प्रदर्शित होते हैं। फॉर्मिंग लिमिट कर्व, जो आपकी विशिष्ट सामग्री और मोटाई के अनुरूप अद्वितीय होता है, सुरक्षित क्षेत्र को विफलता क्षेत्र से अलग करता है।

एफएलडी आपके डीप ड्रॉ प्रेस सेटअप के बारे में आपको क्या बताता है?

• वक्र के नीचे के बिंदु - पर्याप्त मार्जिन के साथ सुरक्षित निर्माण स्थितियाँ
• वक्र की ओर बढ़ते बिंदु - डिज़ाइन के ध्यान की आवश्यकता वाला जोखिम क्षेत्र
• वक्र के ऊपर के बिंदु - विफलता निश्चित है; इन स्थानों पर विभाजन होगा
• संपीड़न क्षेत्र में बिंदु - झुर्रियों की प्रवृत्ति जिसके लिए ब्लैंक होल्डर दबाव बढ़ाने की आवश्यकता हो सकती है

जैसा कि स्टैम्पिंग सिमुलेशन संदर्भ में बताया गया है, फॉर्मिंग लिमिट वक्र मुख्य रूप से दिए गए पदार्थ के n-मान और मोटाई पर निर्भर करता है। परिणाम पदार्थ के ढलने के क्षेत्रों, गर्दन की मात्रा और संपीड़न क्षेत्रों की गणना करते हैं, जहां झुर्रियां और मोड़ बन सकते हैं। इस जानकारी के साथ, किसी भी स्टील को काटने से पहले मरों के डिज़ाइन में उचित उपाय किए जा सकते हैं।

सीएई विश्लेषण से उत्पादन-तैयार उपकरण तक

सिमुलेशन भौतिक मान्यीकरण का स्थान नहीं लेता। यह सफल भौतिक मान्यीकरण के आपके मार्ग को तेज करता है। कार्यप्रवाह एक पुनरावृत्ति अनुकूलन लूप का अनुसरण करता है:

1. प्रारंभिक मरों का डिज़ाइन बनाएं - अपने गणना किए गए ड्रॉ अनुपात, त्रिज्या विनिर्देशों और ब्लैंक आकार के आधार पर ज्यामिति विकसित करें
2. फॉर्मिंग सिमुलेशन चलाएं - पदार्थ के गुण, घर्षण मान और प्रक्रिया पैरामीटर लागू करें
3. परिणामों का विश्लेषण करें - एफएलडी प्लॉट, मोटाई वितरण मानचित्र और झुर्रियों के संकेतकों की समीक्षा करें
4. समस्या वाले क्षेत्रों की पहचान करें - सुरक्षित सीमाओं से अधिक होने वाले या विफलता की सीमा के निकट पहुँच रहे तत्वों का पता लगाएं
5. डिज़ाइन पैरामीटर में परिवर्तन करें - त्रिज्या, क्लीयरेंस, ब्लैंक होल्डर दबाव या ड्रॉ बीड विन्यास में समायोजन करें
6. सिमुलेशन पुनः चलाएं - यह सुनिश्चित करें कि समस्याओं का समाधान हो गया है और नई समस्याएं उत्पन्न नहीं हुई हैं
7. स्वीकार्य होने तक पुनरावृत्ति करें - सभी तत्व सुरक्षित फॉर्मिंग सीमाओं के भीतर आने तक अनुकूलन जारी रखें
8. टूलिंग निर्माण के लिए जारी करें - भौतिक डाई निर्माण में आत्मविश्वास के साथ प्रतिबद्ध हों

IJERT शोध के अनुसार, भौतिक परीक्षण घटकों का दोषों की उपस्थिति और उनकी मात्रा के आधार पर निरीक्षण करने पर डाई को मान्यता प्राप्त माना जाएगा। इच्छित विशेषताओं में कम घटना और स्थिरता मान्यता का आधार होगी। सिमुलेशन इस मील के पत्थर तक पहुँचने के लिए आवश्यक पुनरावृत्तियों को नाटकीय रूप से कम कर देता है।

आपके डिजाइन प्रक्रिया में मुख्य अनुकरण जांच बिंदु

प्रत्येक डिजाइन निर्णय को पूर्ण अनुकरण विश्लेषण की आवश्यकता नहीं होती है। हालांकि, कुछ जांच बिंदु आभासी मान्यता से काफी लाभान्वित होते हैं:

• ब्लैंक विकास सत्यापन - परिकलित ब्लैंक आकार पर्याप्त सामग्री प्रदान करता है अत्यधिक अपशिष्ट के बिना इस बात की पुष्टि करें
• प्रथम-ड्रा की संभाव्यता - आपके प्रारंभिक अपचयन को सामग्री सीमाओं के भीतर रहने की पुष्टि करें
• बहु-स्तर संक्रमण विश्लेषण - ड्रा स्तरों के बीच सामग्री की स्थिति की जांच करें ताकि यह निर्माणीय बनी रहे
• कोने की त्रिज्या मापन - गैर-बेलनाकार भागों पर तंग त्रिज्या पर वितंसन सांद्रता की जांच करें
• स्प्रिंगबैक क्षतिपूर्ति डिज़ाइन - लक्ष्य आयाम प्राप्त करने के लिए आवश्यक ओवरबेंड की गणना करें
• ब्लैंक होल्डर बल का अनुकूलन - वह दबाव प्रोफ़ाइल निर्धारित करें जो प्रक्रिया विंडो को अधिकतम करे
• ड्रॉ बीड स्थान - जटिल ज्यामिति के लिए रोकथाम विन्यास का परीक्षण करें

स्टैम्पिंग सिमुलेशन संसाधन यह नोट करता है कि आभासी सर्कल ग्रिड प्लॉट्स की तुलना वास्तविक सर्कल ग्रिड प्रयोगों से करके सिमुलेशन की शुद्धता निर्धारित की जा सकती है। आभासी और भौतिक परिणामों के बीच यह सहसंबंध सिमुलेशन-निर्देशित डिज़ाइन निर्णयों में विश्वास पैदा करता है।

पेशेवर सिमुलेशन-एकीकृत सेवाओं का उपयोग

हालाँकि सिमुलेशन सॉफ़्टवेयर अधिक सुलभ हो गया है, अधिकतम मूल्य प्राप्त करने के लिए सॉफ़्टवेयर क्षमताओं और डीप ड्रॉ प्रक्रिया के मूल सिद्धांतों दोनों में विशेषज्ञता की आवश्यकता होती है। डीप ड्रॉ स्टैम्पिंग कंपनियाँ बढ़ते तौर पर अपनी सिमुलेशन दक्षता के माध्यम से स्वयं को अलग कर रही हैं।

गहरे ड्रा धातु स्टैम्पिंग निर्माताओं में जो सिमुलेशन-एकीकृत सेवाएं प्रदान करते हैं, उनमें आपको क्या खोजना चाहिए? प्रथम बार में स्वीकृति दर स्पष्ट मापदंड प्रदान करती है। जब कोई डाई डिज़ाइन साझेदार 93% प्रथम बार में स्वीकृति दर प्राप्त करता है, तो आप सिमुलेशन-सत्यापित डिज़ाइन का स्पष्ट परिणाम देख रहे हैं। इस प्रतिशत का सीधा अर्थ है कम विकास समय, कम टूलिंग संशोधन लागत, और त्वरित उत्पादन बढ़ाव।

गुणवत्ता प्रमाणन की समान महत्व है। आईएटीएफ 16949 प्रमाणन सुनिश्चित करता है कि सिमुलेशन सत्यापन दस्तावेज़ित प्रक्रियाओं और सुसंगत कार्यान्वयन वाली व्यापक गुणवत्ता प्रबंधन प्रणाली में एकीकृत हो। सिमुलेशन स्वयं केवल उचित मापदंडों के साथ सही ढंग से किए जाने पर ही मूल्यवान होता है।

ऑटोमोटिव अनुप्रयोगों और अन्य मांग वाले गहरे ड्रा परियोजनाओं के लिए, स्टील काटने से पहले सिमुलेशन का उपयोग करने वाली पेशेवर डाई डिज़ाइन सेवाएं रणनीतिक लाभ प्रदान करती हैं। शाओयी के ऑटोमोटिव स्टैम्पिंग डाई समाधान इस दृष्टिकोण को प्रदर्शित करें, उन्नत CAE सिमुलेशन क्षमताओं को मिलाकर जितनी जल्दी पांच दिनों में त्वरित प्रोटोटाइपिंग। उनकी इंजीनियरिंग टीम OEM मानकों के अनुरूप सिमुलेशन-सत्यापित टूलिंग प्रदान करती है, जो महंगी पुनरावृत्तियों को कम करती है जो पारंपरिक परीक्षण और त्रुटि विकास को प्रभावित करती हैं।

IJERT शोध निष्कर्ष निकालता है कि सिमुलेशन डाई और घटक में आवश्यक संशोधनों के बारे में महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि प्रदान करता है ताकि एक सरल और उत्पादक डाई प्राप्त की जा सके। आमतौर पर, ट्रायल चरण के माध्यम से सुचारु गुजरना सुनिश्चित करने के लिए फॉर्मिंग डाई के लिए सुधारित डिज़ाइन पैरामीटर की आवश्यकता होती है। सिमुलेशन भौतिक टूलिंग में निवेश करने से पहले उन सुधारित पैरामीटर को प्रदान करता है।

आपके डाई डिज़ाइन वर्कफ़्लो में एकीकृत सिमुलेशन क्षमताओं के साथ, आप विकास में देरी और लागत के सबसे महत्वपूर्ण स्रोत को संबोधित कर चुके हैं। पहेली का अंतिम टुकड़ा उपयुक्त डाई सामग्री और सतह उपचारों का चयन करना शामिल है जो यह सुनिश्चित करते हैं कि आपकी सत्यापित डिज़ाइन उत्पादन मात्रा के आधार पर लगातार प्रदर्शन प्रदान करे।

डाई सामग्री का चयन और सतह उपचार दिशानिर्देश

आपने अपने डाई डिज़ाइन को सिमुलेशन के माध्यम से मान्य कर लिया है और प्रत्येक फॉर्मिंग पैरामीटर को अनुकूलित कर लिया है। अब एक ऐसा निर्णय आता है जो यह तय करता है कि क्या आपके टूलिंग हज़ारों पार्ट्स के लिए लगातार परिणाम देगी या जल्दी विफल हो जाएगी: डाई सामग्री का चयन। आपके द्वारा निर्दिष्ट पंच, डाई और ब्लैंक होल्डर सामग्री सीधे घर्षण दर, सतह परिष्करण गुणवत्ता और अंततः उत्पादन चक्र के दौरान प्रति पार्ट लागत को प्रभावित करती है।

के अनुसार धातु कार्य पर ASM हैंडबुक , ड्रॉइंग डाई के लिए सामग्री का चयन न्यूनतम संभव टूलिंग लागत प्रति पार्ट के साथ वांछित गुणवत्ता और मात्रा में पार्ट्स के उत्पादन के उद्देश्य से किया जाता है। यह सिद्धांत आपके द्वारा लिए जाने वाले प्रत्येक सामग्री निर्णय का मार्गदर्शन करता है। सबसे अधिक घर्षण-प्रतिरोधी विकल्प हमेशा इष्टतम नहीं होता। आप प्रारंभिक लागत, रखरखाव आवश्यकताओं और अपेक्षित उत्पादन मात्रा के बीच संतुलन बनाते हैं।

डीप ड्रॉ डाई घटकों के लिए टूल स्टील का चयन

गहरे खींचने वाले धातु स्टैम्पिंग संचालन में उपकरणों को कठोर परिस्थितियों के अधीन किया जाता है। ब्लैंक होल्डर हर स्ट्रोक के साथ क्षरणकारी संपर्क का अनुभव करते हैं। पंच सटीक ज्यामिति बनाए रखते हुए संपीड़न भार का सामना करते हैं। डाई को दबाव के तहत समान धातुओं के संपर्क में आने पर होने वाले गैलिंग का विरोध करते हुए सामग्री प्रवाह को मार्गदर्शन प्रदान करना चाहिए।

आपके उपकरण इस्पात के चयन को कौन से कारक प्रेरित करने चाहिए? इन चरों पर विचार करें:

• उत्पादन मात्रा - कम मात्रा वाले प्रोटोटाइप रन, एक मिलियन भागों वाले ऑटोमोटिव कार्यक्रमों की तुलना में अलग सामग्री को उचित ठहराते हैं
• कार्य का सामग्री - माइल्ड स्टील या एल्यूमीनियम की तुलना में स्टेनलेस स्टील को गहरा खींचना उपकरण पहनने की अधिक संभावना उत्पन्न करता है
• खंड जटिलता - जटिल ज्यामिति विशिष्ट स्थानों पर तनाव को केंद्रित करती है जिसमें बढ़ी हुई घर्षण प्रतिरोध की आवश्यकता होती है
• सतह फिनिश की आवश्यकताएं - सजावटी भागों की मांग ऐसे उपकरण से होती है जो उत्पादन के दौरान पॉलिश बनाए रखते हैं
• रखरखाव क्षमता - कुछ सामग्री को पुनर्स्थापना के लिए विशेष ऊष्मा उपचार या ग्राइंडिंग उपकरण की आवश्यकता होती है

प्रेस-फॉर्मिंग डाईज़ पर ASM हैंडबुक उन उत्पादन परिवर्तनशीलताओं की समीक्षा करती है जो लौह, अलौह और यहां तक कि प्लास्टिक डाई सामग्री में से चयन को प्रभावित करती हैं। गहराई से खींचे गए धातु अनुप्रयोगों के लिए, उपकरण इस्पात प्रमुख हैं, लेकिन विशिष्ट ग्रेड का महत्व बहुत अधिक है।

डाई सामग्री	अनुप्रयोग	कठोरता सीमा (HRC)	प्रतिरोध पहन	सर्वोत्तम उपयोग के मामले
डी2 टूल स्टील	डाईज़, पंच, ब्लैंक होल्डर	58-62	उत्कृष्ट	उच्च-मात्रा उत्पादन; क्षरक सामग्री; स्टील शीट को गहराई से खींचना
A2 उपकरण इस्पात	मध्यम-घिसावट वाले डाईज़ के लिए पंच	57-62	अच्छा	मध्यम-मात्रा उत्पादन; प्रभाव भारण के लिए अच्छी कठोरता
M2 हाई-स्पीड स्टील	गर्म कठोरता की आवश्यकता वाले पंच	60-65	बहुत अच्छा	उच्च-गति संचालन; उच्च तापमान अनुप्रयोग
कार्बाइड (टंगस्टन कार्बाइड)	उच्च-घिसावट वाले इंसर्ट, आयरनिंग रिंग	75-80 (HRA के समतुल्य)	उत्कृष्ट	मिलियन-पीस रन; स्टेनलेस स्टील डीप ड्रॉइंग; परिशुद्ध आयाम
O1 टूल स्टील	प्रोटोटाइप डाई, कम मात्रा में पंच	57-62	मध्यम	छोटे रन; आसान मशीनीकरण; शिल्प अनुप्रयोगों के लिए मोड़ने योग्य धातु शीट

ध्यान दें कि उत्पादन मात्रा प्रत्येक चयन को कैसे प्रभावित करती है। प्रोटोटाइप टूलिंग या शिल्प या समान कम मात्रा वाले अनुप्रयोगों के लिए मोड़ने योग्य धातु शीट शामिल करने वाले छोटे रन के लिए, O1 या सतही कठोरीकरण के साथ सामान्य इस्पात पर्याप्त हो सकता है। ऑटोमोटिव उत्पादन मात्रा के लिए, D2 या कार्बाइड इंसर्ट्स उच्च प्रारंभिक लागत के बावजूद आर्थिक रूप से उचित हो जाते हैं।

पंच और डाई के बीच सामग्री युग्मन पर विचार

व्यक्तिगत घटकों का चयन करना पर्याप्त नहीं है। पंच और डाई सामग्री के पारस्परिक संबंध गैलिंग प्रतिरोध, घर्षण प्रतिरूप और समग्र उपकरण आयु को प्रभावित करते हैं। ASM हैंडबुक के अनुसार, डीप-ड्राइंग उपकरण में घर्षण का एक आम कारण गैलिंग है। जब समान सामग्री धातु स्टैम्पिंग डिज़ाइन के दबाव और स्लाइडिंग स्थितियों के तहत संपर्क में आती है, तो सूक्ष्म वेल्डिंग और फटना होता है।

इन जोड़ीकरण सिद्धांतों पर विचार करें:

• समान कठोरता से बचें - जब पंच और डाई में समान कठोरता होती है, तो दोनों तेजी से घिस जाते हैं। घटकों के बीच 2-4 HRC का अंतर निर्दिष्ट करें।
• कठोर घटक कार्यपृष्ठ की महत्वपूर्ण सतह से संपर्क करता है - यदि भाग की बाहरी उपस्थिति सबसे महत्वपूर्ण है, तो डाई को अधिक कठोर बनाएं। यदि आंतरिक सतह महत्वपूर्ण है, तो पंच को कठोर बनाएं।
• असमान सामग्री पर विचार करें - एल्युमीनियम मिश्र धातुओं को खींचते समय टूल स्टील डाई के साथ कांस्य या एल्युमीनियम कांस्य ब्लैंक होल्डर का उपयोग गैलिंग प्रवृत्ति को कम करता है।
• प्रसार गुणांकों को मिलाएं - सटीक गहरे ड्रॉ मेटल स्टैम्पिंग के लिए, पंच और डाई के बीच समान तापीय प्रसार उत्पादन चक्र के दौरान क्लीयरेंस बनाए रखता है।
• लेपन संगतता को ध्यान में रखें - कुछ सतह उपचार विशिष्ट डाई स्टील सब्सट्रेट्स के खिलाफ बेहतर प्रदर्शन करते हैं।

विस्तारित डाई जीवन के लिए सतह उपचार और लेपन

सबसे अच्छी टूल स्टील भी सतह सुधार से लाभान्वित होती है। एएसएम हैंडबुक , इसमें क्रोमियम प्लेटिंग जैसे सतह लेपन और कम-मिश्र धातु स्टील के लिए कार्बुराइजिंग या कार्बोनाइट्राइडिंग जैसे सतह उपचार, या टूल स्टील के लिए नाइट्राइडिंग और फिजिकल वेपर डिपॉजिशन लेपन शामिल हैं। प्रत्येक उपचार विशिष्ट घर्षण तंत्र को संबोधित करता है।

नाइट्राइडिंग इस्पात की सतह में नाइट्रोजन को विसरित करता है, आयामी परिवर्तन के बिना एक कठोर परत बनाता है। जैसा कि AZoM समझाता है, नाइट्राइडिंग उपकरण की सतह के घर्षण प्रतिरोध और कठोरता में वृद्धि करता है। यह घर्षक सामग्री वाले अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से आदर्श है। गहरे खींचने वाले डाई के लिए, लेपित इस्पात या उच्च-शक्ति मिश्र धातुओं के निर्माण के समय नाइट्राइडिंग जीवन को काफी हद तक बढ़ा देता है।

क्रोमियम प्लेटिंग एक कठोर, कम घर्षण वाली सतह परत जमा करता है। AZoM के अनुसार, कठोर क्रोमियम लेपन सतह की कठोरता में काफी वृद्धि करता है, जिससे 68 HRC तक के मान प्राप्त होते हैं। यह विशेष रूप से संरचनात्मक ग्रेड स्टील, तांबा, कार्बन स्टील और पीतल बनाते समय उपयोगी होता है। चिकनी क्रोम सतह से पुर्ज़े को निकालने में भी सुगमता होती है तथा चिकनाई की आवश्यकता कम हो जाती है।

टाइटेनियम नाइट्राइड (TiN) भौतिक वाष्प निक्षेपण द्वारा लेपन लगाया जाता है, जो सुनहरे रंग की सिरेमिक परत बनाता है। AZoM के अनुसार, उच्च कठोरता के साथ-साथ कम घर्षण गुणधर्मों के समावेश से सेवा जीवन में काफी वृद्धि होती है। TiN चिपकने की प्रवृत्ति को नाटकीय ढंग से कम कर देता है, जिससे यह स्टेनलेस स्टील के गहरे खींचाव के लिए अत्यंत मूल्यवान होता है, जहाँ चिपकाव घर्षण अनावृत उपकरणों के लिए चुनौती प्रस्तुत करता है।

टाइटेनियम कार्बोनाइट्राइड (TiCN) tiN के लिए एक कठोर, कम घर्षण वाला विकल्प प्रदान करता है। AZoM के अनुसार, इसमें कठोरता और टक्कर सहनशीलता के साथ अच्छी पहनने के लिए प्रतिरोधकता होती है। घर्षण प्रतिरोध और प्रभाव कठोरता दोनों की आवश्यकता वाले गहरे खींचाव धातु अनुप्रयोगों के लिए TiCN एक उत्कृष्ट संतुलन प्रदान करता है।

टाइटेनियम एल्युमीनियम नाइट्राइड (TiAlN) मांगपूर्ण परिस्थितियों में उत्कृष्ट प्रदर्शन करता है। AZoM इसे उच्च ऑक्सीकरण स्थिरता और कठोरता के रूप में वर्णित करता है, जो उच्च गति के लिए उपयुक्त है और उपकरण जीवन को बढ़ाता है। उच्च मात्रा वाले गहरे खींचे धातु उत्पादन के लिए, जहां ऊष्मा उत्पादन महत्वपूर्ण है, TiAlN उस स्थिति में भी प्रदर्शन बनाए रखता है जहां अन्य परतें नष्ट हो जाती हैं।

जब कार्बाइड इन्सर्ट अपनी अतिरिक्त लागत को उचित ठहराते हैं

कार्बाइड उपकरण की लागत कठोर उपकरण इस्पात की तुलना में काफी अधिक है। यह निवेश कब भुगताने में आता है? कई परिदृश्यों में कार्बाइड आर्थिक रूप से उत्तम विकल्प बन जाता है:

• उत्पादन मात्रा 500,000 टुकड़ों से अधिक - कार्बाइड का लंबा जीवन प्रारंभिक लागत को पर्याप्त टुकड़ों पर वितरित कर देता है, जिससे प्रति टुकड़ उपकरण लागत कम हो जाती है
• सख्त आयामी सहनशीलता - कार्बाइड की घर्षण प्रतिरोधकता इस्पात की तुलना में बहुत लंबे समय तक महत्वपूर्ण आयाम बनाए रखती है, जिससे समायोजन की आवृत्ति कम हो जाती है
• अपघर्षक कार्यपृष्ठ सामग्री - उच्च ताकत वाले कम-मिश्र इस्पात और स्टेनलेस ग्रेड इस्पात डाई के घिसावट को तेजी से बढ़ा देते हैं
• आयरनिंग संचालन - दीवार आयरनिंग के दौरान गहन सरकने वाले संपर्क से इस्पात उपकरण तेजी से नष्ट हो जाते हैं
• डाउनटाइम संवेदनशीलता - जब उत्पादन में बाधा पैदा करने की लागत टूलिंग या कार्बाइड की तुलना में अधिक हो, तो कार्बाइड की विश्वसनीयता प्रीमियम मूल्य निर्धारण को उचित ठहराती है

इस्पात-बंधित कार्बाइड एक मध्यम विकल्प प्रदान करते हैं। एएसएम हैंडबुक के अनुसार, इस्पात-बंधित कार्बाइड ठोस कार्बाइड के समान घर्षण प्रतिरोध प्रदान करते हैं, लेकिन बेहतर टक्कर प्रतिरोध और यांत्रिकीय क्षमता के साथ। जटिल डाई ज्यामिति के लिए, जो ठोस कार्बाइड में बहुत महंगी होगी, इस्पात-बंधित विकल्प उत्कृष्ट प्रदर्शन प्रदान करते हैं।

उत्पादन मात्रा और सामग्री चयन अर्थशास्त्र

आपकी अपेक्षित उत्पादन मात्रा मौलिक रूप से सामग्री के निर्णय को आकार देती है। इस प्रगति पर विचार करें:

प्रोटोटाइप और कम मात्रा (1,000 टुकड़ों से कम): प्रारंभिक परीक्षणों के लिए माइल्ड स्टील या एल्यूमीनियम जैसी नरम टूल सामग्री काम करती है। अभी तक कठोर न किया गया O1 टूल स्टील भी पर्याप्त हो सकता है। लक्ष्य भाग डिजाइन को मान्य करना है, उपकरण जीवन को अधिकतम करना नहीं।

मध्यम मात्रा (1,000-100,000 टुकड़े): कठोर A2 या D2 उपकरण इस्पात मानक बन जाते हैं। नाइट्राइडीकरण या क्रोम प्लेटिंग जैसे सतह उपचार प्रारंभिक निवेश के अत्यधिक बिना आयु को बढ़ाते हैं।

उच्च मात्रा (100,000-1,000,000 टुकड़े): महत्वपूर्ण घर्षण स्थानों पर PVD कोटिंग्स या कार्बाइड इंसर्ट के साथ प्रीमियम D2। उत्पादन चक्र के दौरान टूलिंग में संशोधन की लागत उच्च प्रारंभिक सामग्री निवेश को उचित ठहराती है।

विशाल उत्पादन (1,000,000 से अधिक टुकड़े): कार्बाइड इंसर्ट, एकाधिक बैकअप डाई सेट और व्यापक सतह उपचार कार्यक्रम। टूलिंग जीवन चक्र लागत विश्लेषण की आवश्यकता वाली पूंजीगत संपत्ति बन जाता है।

व्यापक डाई सामग्री समाधानों के लिए साझेदारी

डाई सामग्री का चयन अकेले नहीं होता। यह प्रत्येक अन्य डिजाइन निर्णय के साथ एकीकृत होता है: वक्रता विनिर्देश, ब्लैंक धारक बल, सतह परिष्करण आवश्यकताएं, और उत्पादन अनुसूची। अनुभवी डाई डिजाइन भागीदार सामग्री चयन को समग्र टूलिंग समाधान का हिस्सा के रूप में देखते हैं, प्रारंभिक लागत और उत्पादन प्रदर्शन के बीच संतुलन बनाते हैं।

सक्षम भागीदारों की पहचान क्या करती है? डिज़ाइन विकास के दौरान सामग्री के चयन को एक प्राथमिकता के रूप में संबोधित करने वाली इंजीनियरिंग टीमों की तलाश करें, न कि एक बाद के विचार के रूप में। महज पांच दिनों में त्वरित प्रोटोटाइपिंग की क्षमता उस निर्माण लचीलेपन को दर्शाती है जो सामग्री विकल्पों का व्यावहारिक मूल्यांकन कर सकती है। OEM मानकों के अनुरूप लागत प्रभावी टूलिंग उस अनुभव को दर्शाती है जो सामग्री निवेश को वास्तविक उत्पादन आवश्यकताओं के साथ सुमेलित कर सकती है।

शाओयी की व्यापक मोल्ड डिज़ाइन और निर्माण क्षमताएं इस एकीकृत दृष्टिकोण का उदाहरण हैं। उनका IATF 16949 प्रमाणन सुनिश्चित करता है कि सामग्री चयन के निर्णय दस्तावेजीकृत गुणवत्ता प्रक्रियाओं का अनुसरण करते हैं। चाहे आपका अनुप्रयोग मिलियन-पीस स्टेनलेस स्टील उत्पादन के लिए कार्बाइड इन्सर्ट्स की मांग करे या प्रोटोटाइप सत्यापन के लिए आर्थिक हार्डनेड स्टील की, व्यापक डाई डिज़ाइन सेवाएं आपकी विशिष्ट आवश्यकताओं के अनुरूप उपयुक्त सामग्री समाधान प्रदान करती हैं।

गहरी ड्रॉ डाई डिज़ाइन दिशानिर्देशों के आपके टूलकिट को पूरा करने के लिए डाई सामग्री का चयन। ड्रॉ अनुपात गणना से लेकर सिमुलेशन सत्यापन और अब सामग्री विशिष्टता तक, आपके पास ऐसे उपकरण विकसित करने के लिए तकनीकी आधार है जो उत्पादन मात्रा के आधार पर लगातार बेदाग हिस्से उत्पादित करते हैं।

गहरी ड्रॉ डाई डिज़ाइन के बारे में अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

1. गहरी ड्रॉइंग ऑपरेशन के लिए उचित डाई क्लीयरेंस क्या है?

डाई टॉप पर धातु के संकेंद्रण को रोकने और दीवार नियंत्रण बनाए रखने के लिए डाई क्लीयरेंस सामग्री की मोटाई से 10-20% अधिक होना चाहिए। 0.040" सामग्री के लिए, 0.044"-0.048" क्लीयरेंस निर्दिष्ट करें। सख्त क्लीयरेंस एकरूप मोटाई के लिए जानबूझकर साइडवॉल को आयरन करते हैं, जबकि अत्यधिक क्लीयरेंस दीवार के सिकुड़ने का कारण बनता है। शाओयी जैसे पेशेवर डाई डिज़ाइनर CAE सिमुलेशन का उपयोग विशिष्ट सामग्री और ज्यामिति के लिए क्लीयरेंस को अनुकूलित करने के लिए करते हैं, जिससे पहले पास में 93% स्वीकृति दर प्राप्त होती है।

2. गहरी ड्रॉइंग के लिए ब्लैंक आकार की गणना आप कैसे करते हैं?

आयतन स्थिरता सिद्धांत का उपयोग करके ब्लैंक का आकार ज्ञात करें: ब्लैंक की सतह का क्षेत्रफल, पूर्ण भाग की सतह के क्षेत्रफल के बराबर होता है। बेलनाकार कप के लिए, सूत्र Rb = √[Rf × (Rf + 2Hf)] का उपयोग करें, जहाँ Rb ब्लैंक त्रिज्या है, Rf कप की त्रिज्या है, और Hf कप की ऊँचाई है। ट्रिम अनुमति के लिए 2× सामग्री मोटाई जोड़ें और पतलेपन के लिए 3-5% की भरपाई करें। जटिल ज्यामिति के लिए सटीकता के लिए CAD-आधारित सतह क्षेत्र की गणना आवश्यक होती है।

गहराई से खींचे गए भागों में सिकुड़न और फटने का क्या कारण होता है?

सिकुड़न ब्लैंक धारक दबाव में अपर्याप्तता के कारण होती है जिससे फ्लैंज क्षेत्र में संपीड़न बकलिंग हो जाती है। फटना तब होता है जब अत्यधिक धारक दबाव या अपर्याप्त उपकरण त्रिज्या सामग्री के प्रवाह को रोकती है, जिससे पंच नोक के पास तन्य तनाव सामग्री की शक्ति से अधिक हो जाता है। समाधान में ब्लैंक धारक बल को क्रमिक रूप से समायोजित करना, पंच/डाई त्रिज्या को सामग्री मोटाई के 4-10× तक बढ़ाना और स्नेहन में सुधार शामिल है। अनुकरण-सत्यापित डिज़ाइन उपकरण निर्माण से पहले इन दोषों को रोकते हैं।

4. गहरे खींचाव के लिए कितने ड्रॉ स्टेज की आवश्यकता होती है?

स्टेज आवश्यकताएँ कुल रिडक्शन प्रतिशत पर निर्भर करती हैं। पहले ड्रॉ में 45-50% रिडक्शन प्राप्त होता है, बाद के ड्रॉ में क्रमशः 25-30% और 15-20% होता है। कुल आवश्यक रिडक्शन (ब्लैंक व्यास से अंतिम व्यास तक) निर्धारित करके और फिर प्रति स्टेज सामग्री-विशिष्ट सीमा से विभाजित करके स्टेज की गणना करें। 1.0 से अधिक गहराई-से-व्यास अनुपात वाले भागों के लिए आमतौर पर बहु स्टेज की आवश्यकता होती है। सामग्री के आधार पर संचयी रिडक्शन 30-45% से अधिक होने पर मध्यवर्ती एनीलिंग की योजना बनाएं।

5. पंच और डाई त्रिज्या विनिर्देशों की अनुशंसा क्या है?

पंच नोज त्रिज्या प्रतिबल को वितरित करने और फटने से रोकने के लिए सामग्री की मोटाई की 4-10 गुना होनी चाहिए। सामग्री के सुचारु संक्रमण के लिए डाई प्रवेश त्रिज्या के लिए मोटाई की 5-10 गुना की आवश्यकता होती है। पतली गेज को मोटाई के बड़े त्रिज्या गुणक की आवश्यकता होती है। 0.030"-0.060" सामग्री के लिए, पंच त्रिज्या को मोटाई की 5-8 गुना और डाई त्रिज्या को मोटाई की 6-10 गुना निर्दिष्ट करें। गैर-बेलनाकार भागों के लिए आंतरिक कोने की न्यूनतम त्रिज्या मोटाई की 2 गुना होनी चाहिए, जबकि मोटाई की 3-4 गुना त्रिज्या को ड्रॉ चरणों को कम करने के लिए वरीयता दी जाती है।