Терең салмақты матрица құрылымы дәлдікпен жасау үшін шынымен не мағына білдіреді

Сізге диаметріне қатысты ерекше тереңдігі бар, бітпес цилиндрлі стакандар, оттек баллондары немесе автомобиль бөлшектерін жасау тапсырылса, терең салмақты матрица құрылымы сіздің ең маңызды сәттілік факторыңыз болып табылады. Металды кесу немесе иілуі бар дәстүрлі штамповкаға қарамастан, терең салу процесі бақыланатын пластикалық ағын арқылы жазық металл парағын қуыс, үш өлшемді пішіндерге айналдырады. Сіз көрсеткен матрица геометриясы материал баяу сығылып пішінге ие бола ма, әлде артық кернеуден жарыла ма соны анықтайды.

Қазіргі өндірістегі терең салмақты матрица құрылымын анықтау

Терең салу дегеніміз нақты не? Бұл соғу құрылғысы жазық заготовканы матрица ойығына ығыстыратын және бөлшектің диаметрінен асатын тереңдікті құратын металл формалау операциясы. Төмендегідей Шеберхана , ең үлкен мифтердің бірі — металл пішінге созылады деп ойлау. Шындығында, терең ою операциялары материалдың ішке қарай сығылуы арқылы жасалады және созылуы минималды болады. Металл шынымен деформациялық ағыс арқылы қалыңдайды, өйткені сығылу күштері материалды матрицаның тесігіне қарай итереді.

Бұл айырмашылық қалып дизайн тәсіліңіз үшін маңызды. Сіз созылуды емес, сығылуды және ағысты бақылау үшін құрал-жабдық жасап шығасыз. Пішіннің радиусы, саңылауы және бетінің өңделу сапасы металл жазық заготовкадан берілген геометрияға қалай тиімді түрде өтетінін анықтайды.

Неліктен Қалып Дизайны Бөлшек Сапасын Анықтайды

Сіздің қалып геометрияңыз тікелей үш маңызды нәтижені бақылайды:

• Материал ағыны үлгілері - Матрица мен пуансон радиустары металдың қай жерде сығылатынын немесе созылатынын анықтайды
• Бөлшектің геометриялық дәлдігі - Саңылаулар мен конустылық бұрыштар өлшемдік тұрақтылықты анықтайды
• Өндіріс қабілеті - Дұрыс дизайн ою сатыларын азайтады және қымбатқа түсетін қайта жөндеуді болдырмауға мүмкіндік береді

Пуншьтің орныңыз бен фланец кегінің арасындағы қатынас ерекше маңызды. Созылудағы металл ағуға қарсы тұрады. Егер сіздің шөгісу пуншьіңіз фланец шетінен тым алыс орналасса, қысылу аймағы тым үлкен болып шығады, ағуға қарсылық созылу беріктігінен асып кетеді және пуншь мұрынына жақын жерде жарылу пайда болады.

Шөгізу коэффициенті - фланец диаметрі мен пуншь диаметрінің арасындағы қатынас - терең шөгізудің сәтті өтуін басқаратын негізгі принцип болып табылады. Материалдың шектеулі шөгізу коэффициентінен асып кетсеңіз, майлау затының кез-келген мөлшері немесе престің күшін реттеу сәтсіздікті болдырмауға мүмкіндік бермейді.

Бұл техникалық анықтама матрица құрылымын сәтті жобалау үшін қажетті нақты параметрлерді, формулаларды және ақауларды жою тәсілдерін ұсынады. Жаңа өнім әзірлеу барысында терең тартудың идеяларын зерттеп отырсаңыз немесе бар матрицаларды оптимизациялауға тырысып отырсаңыз да, сіз дәлелденген инженерлік принциптерге сүйенетін іс-әрекет жасауға бағытталған нұсқауларды табасыз. Келесі бөлімдерде материалдар бойынша тарту коэффициентінің шектері, дайындама өлшемдерін есептеу, радиус спецификациялары, көпсатылы жоспарлау және теориялық концепцияларды өндіріске дайын матрицаға айналдыратын ақауларды жою стратегиялары қамтылған.

Материалдар бойынша тарту коэффициентінің шектері мен азайту пайыздары

Сіз терең тарту операцияларында сәттіліктің тарту коэффициентіне байланысты екенін анықтадыңыз. Бірақ терең тарту болаты, алюминийді терең тарту немесе терең тарту шойын болаты үшін нақты қандай шектер қолданылады? Нақты сандық параметрлерсіз сіз болжауға мәжбүрсіз. Бұл бөлім сатыларды есептеу талаптарын анықтау және материалдардың бүлінуін болдырмау үшін сізге қажетті дәл мәндерді ұсынады.

Материал түрлері бойынша максималды созу коэффициенттері

Шектік созу коэффициенті (LDR) формуласы қарапайым:

LDR = D / d, мұндағы D — болат жапырақ диаметрі, ал d — матрица диаметрі (стаканның ішкі диаметрі)

Бұл коэффициент нақты матрица өлшемімен қаншалықты үлкен болат жапырақты сәтті созуға болатынын көрсетеді. Toledo Metal Spinning мәліметі бойынша бұл формула қанша рет созу керектігін анықтаудың бастамасы болып табылады. Алайда, негізгі түйін — LDR мәндері материалдар бойынша әлдеқайда өзгеше болады.

Жұқа қабырғалы металл бұйымдарды штамптау процесі осы шектерден асып кеткен кезде, шеңберлік сығылу кернеуі материал төзімділігінен асып кетеді. Macrodyne Press түсіндіргендей, егер терең созу кезінде материалдың шегінен асатын дәрежеде өңдеу жасалса, болат жапырақ матрица ұшының жанында созылып немесе жарылып кетеді. Ағуға қарсылық материалдың созылу беріктігінен асып түседі.

Сізге материалға тән параметрлер туралы мыналарды білу қажет:

Материалдың түрі	Бірінші созу коэффициентінің шегі	Келесі созудың азайту пайызы	Ұсынылатын шыдамдылық порогы
Төменгі көміртегілі болат (терең созуға арналған болат парағы)	2.0 - 2.2	25% - 30%	40% жинақталған азайтудан кейін
Ерітінді болат (304/316)	1.8 - 2.0	20% - 25%	Жиналған 30% азайтудан кейін
Алюминий қорытпалары (1100, 3003)	1,9 - 2,1	20% - 25%	Жиналған 35% азайтудан кейін
Мыс қорытпалары (C11000, C26000)	2,0 - 2,3	25% - 30%	Жиналған 45% азайтудан кейін

Белгілі болғандай, ерітіндіге төзімді болаттан терең салу ең қиын параметрлерді қажет етеді. Оның қатайту сипаттамалары көміртегілі болат пен мысқа қарағанда бірінші созылу қатынастарының төмендеуі мен ертерек шайқау қажеттілігін білдіреді.

Көп сатылы операциялар үшін азайту пайыздарын есептеу

Егер жалпы азайту қажеттілігі бір созылу арқылы жеткізуге болатын мәнден асып түссе, сізге көптеген сатылар қажет болады. Есептеу процесі The Fabricator сүйірленуді, бұзылу мен беткі ақауларды болдырмау үшін маңызды деп санайтын жүйелі тәсілді қадағалайды.

Шығынның пайызын қалай анықтауға болады:

Қысқарту % = (1 - Dc/Db) × 100

Мұндағы Dc — стакан диаметрі, Db — бос диаметрге тең.

Сіз 10,58 дюймдік босанудан 4 дюймдік диаметрлі стакан жасап жатырсыз деп елестетіңіз. Есептеулеріңізге сәйкес жалпы қысқарту шамамен 62% құрайды. Бірінші салғыштың шектеулері көбінесе материалдардың 50% аспауын қамтиды, сондықтан сізге көп сатылы үдеріс қажет болады.

Осы практикалық мысалды қарастырыңыз Macrodyne Press :

1. Бірінші салу - 50% қысқарту қолданыңыз (LDR 2,0), 10,58 дюймдік босанды 5,29 дюймдік аралық диаметрге дейін кішірейтеді
2. Екінші салу - 30% дейін қысқарту қолданыңыз (LDR 1,5), 3,70 дюймдік диаметр алыңыз
3. Үшінші салу - Қажет болса, соңғы өлшемдер үшін 20% азайту (LDR 1,25) қолданыңыз

4 дюймдік мақсат екінші тарту мүмкіндігі мен бос жердің өлшемінің арасында орналасқаны соншалықты, екі кезең бөлшекті сәтті аяқтайды.

Материалдың қалыңдығы осы қатынастарға қалай әсер етеді

Қалың материалдар әдетте иілулерге тиімді түрде қарсы тұра алғандықтан, сәл жоғары тарту қатынастарына мүмкіндік береді. Алайда, олар сонымен қатар бос жер ұстағыш күшінің үлкен мөлшерін және берік құрал-жабдықты талап етеді. Жұқа градуирленген терең тарту болат парағы тек жарияланған диапазонның төменгі шегінде LDR мәндеріне жетуі мүмкін.

Есте сақтау үшін маңызды принцип: соңғы бөлшек үшін қажет болатын барлық бет ауданыңыз бірінші тартуда болуы керек. The Fabricator атты басылымның айтқанындай, бастапқы тарту станциясынан кейін бет ауданы тұрақты болып қала береді. Сіз жаңа операциялар арқылы жаңа материал жасамайсыз, бар материалды қайта бөліп бересіз.

Бұл тарту қатынастары белгіленгеннен кейін келесі қадам ретінде мақсатты конфигурацияңыз үшін материалдың жеткілікті болуын қамтамасыз ету үшін дәл анықталған бос жер өлшемін есептеу қажет.

Дайықшаның өлшемін есептеу әдістері мен формулалары

Сіз созу коэффициентінің шектерін білесіз. Сіз азайту пайызын түсінесіз. Бірақ мақсатты стакан немесе қабықты жасау үшін қажетті дәл дайықша диаметрін қалай анықтайсыз? Дайықшаның өлшемін кішірек етіп алсаңыз, материал жетіспей қалады. Үлкен етіп алсаңыз, материалды зиянға шығарасыз және қиғашты күрделендіретін артық фланец пайда болады. Терең тарту процесі бірінші қадамнан бастап дәлдікті талап етеді.

Дайықшаның өлшемін есептеудің негізгі принципі — көлемнің тұрақтылығы. SMLease Design түсіндіргендей, дайықшаның беті аяқталған бөлшектің бетіне тең болуы керек. Пісіру кезінде металл жоғалмайды немесе пайда болмайды. Ол жай ғана жазық дисктен үш өлшемді геометрияңызға қарай қайта таралады.

Дайықшаны әзірлеу үшін бетінің ауданы әдісі

Цилиндр тәрізді стаканшалар үшін, ең жиі кездесетін терең созылуы бар қаңылтектен жасалған бөлшектер, математикалық тәсіл өте ыңғайлы. Сіз негізінен екі бет ауданын теңестіресіз: жазық дөңгелек болат пластинасы мен түбі және қабырғасы бар пішінді стаканшаны.

Rf радиусы мен Hf биіктігі бар қарапайым цилиндрлі стаканшаны қарастырайық. Болат пластинасының радиусы Rb осы негізгі теңдеу бойынша есептеледі:

Rb = √[Rf × (Rf + 2Hf)]

Бұл формула болат пластинасының ауданын (πRb²) стаканшаның ауданына (πRf² + 2πRfHf) теңестірген кезде туындайды. Сіз Rb үшін шешім тапқанда, жоғарыда көрсетілген қатынасты аламыз.

Нақты мысал қарастырайық. Диаметрі 50 мм және тереңдігі 60 мм стаканшаны жасау қажет деп елестетіңіз. Созылу штампын есептеу процесін жалғастырайық:

• Стаканшаның радиусы (Rf) = 25 мм
• Стаканшаның биіктігі (Hf) = 60 мм
• Болат пластинасының радиусы = √[25 × (25 + 120)] = √[25 × 145] = √3625 = 60,2 мм
• Бос көлем диаметрі = 60,2 × 2 = 120,4 мм

Бұл есептеу сізге теориялық минималды бос көлем өлшемін береді. Іс жүзінде қиып тастау үшін және жұқару әсерлерін компенсациялау үшін қосымша материал қажет болады.

Қиып алу мүмкіндігі мен материалдың жұқаруын ескеру

Шынайы терең тарту өндірісінің талаптары теориялық минимумнан тыс кеңейеді. Таза қиып алу үшін инженерлік қалдық қажет, сонымен қатар пішіндеу кезінде қабырға қалыңдығының өзгеруін компенсациялау қажет.

Өндіріске дайын бос көлем өлшемдері үшін осы реттілікті сақтаңыз:

1. Дайын бұйымның бетінің ауданын есептеңіз - Нақты пішініңіз үшін геометриялық формулаларды қолданыңыз. Цилиндрлер үшін: πd²/4 + πdh. Күрделі геометриялар үшін CAD бағдарламасы дәл бет ауданын өлшейді.
2. Қиып алу мүмкіндігін қосу - Есептеуді бастамас бұрын стакан биіктігіне металдың қалыңдығының екі есесін қосу ұсынылады. Қалыңдығы 0,010 дюйм болатын материалдан 4 дюйм биіктіктегі стакан жасау үшін, сіздің есептелген биіктігіңіз 4,020 дюйм болады.
3. Материалдың жұқаруын ескеру - Стаканның қабырғасында 10-15% шамасында жұқару орын алады. Кейбір мамандар есептелген дөңгелек пластина ауданына жұқаруды компенсациялау үшін 3-5% қосады.
4. Соңғы дөңгелек пластина диаметрін анықтау - Өлшемдеріңізге түзету енгізіп, бетінің ауданын есептеу формуласын қолданыңыз, одан кейін кесуге ыңғайлы мөлшерге дейін жуықтаңыз.

Сәйкес Шеберхана , түзету кезінде таза соңғы өлшемдерді қамтамасыз ету үшін қосымша кесу материалы ретінде металдың қалыңдығының екі есесін қосу — жақсы тәжірибе.

Ықшамдалған формулалар жеткіліксіз болғанда

Жоғарыдағы теңдеулер қарапайым цилиндрлік стакандар үшін өте жақсы жұмыс істейді. Ал басқаша диаметрлер, фланецті бөлшектер немесе дұрыс емес қималар үшін ше? Күрделі геометриялар әр түрлі тәсілдерді талап етеді.

Келесі жағдайларда CAD негізіндегі бетінің ауданын есептеуге көшуіңіз керек:

• Сіздің бөлшегіңіз бірнеше диаметр өзгерістерін немесе конустық бөліктерді қамтиды
• Бұрыштық радиустар бет ауданына әлдеқайда әсер етеді (қарапайым формула тесік жасағыштың мүйіз радиусын ескермейді)
• Өстік симметриялы емес пішіндер дөңгелек болатын бос қалыптарға қарағанда дамытылған бос қалып үлгілерін талап етеді
• Дәл шектер ережеге сәйкес түзетулерден гөрі дәлдікті талап етеді

Тік төртбұрышты немесе дұрыс емес терең тартылған бөлшектер үшін бос қалып пішіні дөңгелек болмауы мүмкін. Бұл дамытылған бос қалыптардың оптималды бастапқы геометриясын анықтау үшін CAD-талдау немесе соңғы элементтерді модельдеу қажет. Дөңгелектенген бағыттан туындайтын материал анизотропиясы дөңгелек емес бөлшектер үшін бос қалып пішінін оптимизациялауға да әсер етеді.

Сіздің бос қалып өлшеміңіз есептеліп, материал таңдалғаннан кейін келесі маңызды конструкция параметрі - пішіндеу кезінде металдың қаншалықты тегіс ағатынын бақылайтын тесік жасағыш пен матрица радиусының сипаттамаларын қамтиды.

Материал ағынын оптималды реттеу үшін тесік жасағыш пен матрица радиусының сипаттамалары

Сіз бос көлеміңізді есептедіңіз және созу коэффициенттеріңізді білесіз. Енді терең созу металл формалару операцияңызды орындауға немесе бұзуға мүмкіндік беретін параметр келді: құрал-жабдық радиустары. Бастырып шығарудың мұрын радиусы мен матрица енгізу радиусы фланецтен жаққа өткен кезде металды қаншалықты белсенді иілетінін анықтайды. Бұл сипаттамаларды дұрыс емес жасасаңыз, материалдың артық кернеуінен жарылуға немесе материалды бақылау жеткіліксіздігінен бүріске тап боласыз.

Негізгі принцип мынада: үстірт бұрыштардың үстінен өтетін металл локальді деформацияға ұшырап, пластиндылық шектерінен асып кетеді. Керісінше, тым үлкен радиустар материалды дұрыс бағыттай алмай, сығылу нәтижесінде иілуге мүмкіндік береді. Сіздің міндетіңіз - әрбір материал мен қалыңдық тіркесімі үшін оптимальды нүктені табу.

Әртүрлі материалдар үшін бастырып шығару мұрыны радиусына арналған нұсқаулар

Бастыру бұрышы радиусы созылған бөлшектегі ең сезімтал жердегі кернеудің таралуын анықтайды. Оған сәйкес Терең созу үшін DFM талдауы туралы Wikipedia матрицаның бұрышы жапсардың қалыңдығынан 4-10 есе болуы керек. Металдың ағыны осы аймақта едәуір төмендейтіндіктен, қалыңдықтың максималды азаюы матрицаның бұрышына жақын жерде болады. Бұрыш тым сүйір болса, матрица негізіне жақын трещинаның пайда болуына әкеледі.

Бұл орын неге осылай маңызды? Созылу кезінде материал матрицаның мұрнының үстінен созылады және бір уақытта шеңбер бойымен сығылады. Бұл екі осьті кернеу матрицаның қисықтық радиусында концентрленеді. Радиустың жеткіліксіздігі кернеудің жиналуына әкеліп, созылу аяқталмай-ақ материалдың жылынуына себепші болады.

Әртүрлі радиус мәндерінде не болатынын қарастырайық:

• Тым кіші (4t-дан төмен) - Еңбекті қатайтуға бейім материалдарда, мысалы, гильотинада, матрицаның мұрнында жылынуға әкелетін аймақтық деформациялардың пайда болуы
• Оптималды диапазон (4-10t) - Кернеу кеңірек аймаққа таралады, материалдың бақыланатын түрде жұқаруына мүмкіндік береді және сынбауы мүмкін
• Тым үлкен (10t-дан жоғары) - Түбі домалақ немесе бүгілулер пайда болуы үшін шектеулер жеткіліксіз болады, сонымен қатар жақтардың пішіні нашар болады

Жоғары беріктік материалдары бар металлды терең созу қолданбалары үшін осы ауқымның үлкен жағына ұмтылу керек. Алюминий мен мыс сияқты жұмсақ материалдар 4t-ге жақын радиустарға шыдай алады.

Матрица енгізу радиусының техникалық шарттары мен оның әсері

Матрицаның бұрыш радиусы горизонтальды фланец аймағынан вертикальды матрица ойығына қарай металдың өтуін бақылайды. Бұл жерде фланец сығылуы қабырғаның созылуына айналады. Wikipedia-ның терең созу сілтемесі дейді, матрица бұрышының радиусы жалпы алғанда жапырақ қалыңдығынан 5-10 есе болуы керек. Егер бұл радиус тым кіші болса, фланец аймағында бұршақтану басталады және металдың ағуының бағыты өткір өзгергенде трещина пайда болады.

Матрица радиусы пуансон радиусынан өзгеше қиындық туғызады. Мұнда металл матрицаның сыртқы бұрышын айналып өтеді және матрицаны ұстап тұратын қысыммен бірге сығылады. Радиус жеткіліксіз болса:

• Артық үйкеліс және жылу бөлінуі
• Бетінің сызылуы мен бүлінуі
• Радиус өтуінің жергілікті жерінде жырылу
• Созу күшінің талаптарының артуы

Бірақ, өте үлкен матрица радиусы фланец аймағынан материалды ерте босатуға мүмкіндік беретін, орамалардың пайда болуына әкелетін, ұстағыш аймағының тиімді ауданын азайтады.

Материал қалыңдығы бойынша радиус сипаттамалары

Төмендегі кестеде жиі кездесетін материал қалыңдық диапазондары үшін терең созу операцияларына арналған нақты ұсыныстар келтірілген:

Материалдың қалыңдық диапазоны	Ұсынылатын пуансон радиусы	Ұсынылатын матрица радиусы	Түзетулерге арналған нұсқаулар
0,010" - 0,030" (0,25-0,76 мм)	қалыңдықтың 6-10 есе	қалыңдықтың 8-10 есе	Жұқа өлшемдердің жыртылуын болдырмау үшін радиустың үлкен көбейткіштері қажет
0,030" - 0,060" (0,76-1,52 мм)	қалыңдығының 5-8 есе	қалыңдықтың 6-10 есе	Көпшілік қолданыстар үшін стандартты ауқым
0,060" - 0,125" (1,52-3,18 мм)	қалыңдығының 4-6 есе	қалыңдығының 5-8 есе	Жұқа материалдар кішірек көбейткіштерге төзімді
0,125" - 0,250" (3,18-6,35 мм)	қалыңдығының 4-5 есе	қалыңдығының 5-6 есе	Қалың материал; терең бөлшектер үшін бірнеше созу операцияларын қарастыру керек

Материал түрі де осы спецификацияларға әсер етеді. Жұмыс-қатайту қасиетіне байланысты нержавейка болат әдетте әрбір диапазонның жоғарғы шегіндегі радиустарды талап етеді. Жұмсақ алюминий мен мыс төменгі шекке жақын мәндерді пайдалана алады.

Матрица саңылауы мен материал қалыңдығының арақатынасы

Радиустардан тыс, пуансон мен матрица арасындағы саңылау материал ағынына өте үлкен әсер етеді. Википедияның DFM нұсқаулықтарына сәйкес, металдың матрица қуысының жоғарғы жағында шоғырлануын болдырмау үшін саңылау металл қалыңдығынан артық болуы керек. Дегенмен, саңылау материал ағыны шектелмейтіндей дәрежеде үлкен болмауы керек, әйтпесе қабырғада қыртыстар пайда болады.

Созу формалу үшін практикалық нұсқау:

Саңылау = Материал қалыңдығы + (материал қалыңдығының 10% - 20%)

0,040" материал үшін саңылау 0,044" - ден 0,048" дейін аралықта болады. Бұл табиғи жолмен қалыңдайтын қабырға үшін жеткілікті орын қалдырады және иілуін болдырмау үшін жеткілікті шектеуді сақтайды.

Кейбір операциялар шеткі қабырғаны «теміктеу» үшін мақсатты түрде саңылауды азайтады, бұл қалыңдықтың біркелкілігін жақсартады және бетінің сапасын жақсартады. Hudson Technologies түсіндіргендей, құрал-жабдықтар табиғи бейімділіктен тыс шеткі қабырғаларды мақсатты түрде жұқарту немесе теміктеу үшін құрастырылуы мүмкін, бұл өлшемдік тұрақтылықты қосады және визуальды тұрғыдан тартымдырақ корпус береді.

Цилиндр пішінді емес бөлшектер үшін бұрыштық радиус параметрлері

Тіктөртбұрышты және квадрат терең созылған бөлшектер қосымша күрделілікті енгізеді. Ішкі бұрыштық радиустар ең маңызды конструкциялық параметр болып табылады. Hudson Technologies жалпы ереже — материалдың қалыңдығын екіге көбейткенге тең ең кіші алуға болатын бұрыштық радиус. Үлкен бұрыштық радиустар қажетті созылымдар санын азайтуы мүмкін, сондықтан қажетті.

Бұрыштық радиусты одан әрі азайту үшін қосымша созылу операцияларын қолдануға болады, бірақ бұрыштық радиус шектерін асыра жүктеуге болмайды. Материалдың аса жұқаруы мен оған іргелес шеткі қабырғаның иілуі пайда болуы мүмкін.

Дөңгелек емес бөлшектер үшін мына нұсқауларды ескеріңіз:

• Ең кіші ішкі бұрыштық радиус = 2 × материал қалыңдығы (абсолютті ең аз мән)
• Басымдылық берілетін ішкі бұрыштық радиус = 3-4 × материал қалыңдығы (созу сатыларын азайтады)
• Төменгі бұрыштық радиус = Пунш радиусына сәйкес келуі керек (4-10 × қалыңдық)

Кейінгі созу операциялары үшін радиусты өзгерту

Егер сіздің бөлшегіңіз бірнеше созу сатыларын қажет етсе, онда операциялар арасында радиустың сипаттамалары өзгереді. Бірінші рет созу үшін құрал-жабдық жұмыстың қатайуын азайту және материалдың оңтайлы ағуын қамтамасыз ету үшін әдетте едәуір үлкен радиустарды қолданады. Қайталап созу кезінде бөлшек соңғы өлшемдеріне жақындай береді, сәйкесінше радиустарды тартыңыз.

Жиі қолданылатын прогрессия:

• Бірінші салу - Қалып радиусы 8-10 × қалыңдық; пунш радиусы 6-8 × қалыңдық
• Екінші салу - Қалыптың радиусы 6-8 × қабырға қалыңдығында; матрицаның радиусы 5-6 × қабырға қалыңдығында
• Соңғы созу - Қалыптың радиусы 5-6 × қабырға қалыңдығында; матрицаның радиусы 4-5 × қабырға қалыңдығында

Егер созу арасында шайқау жасалса, материал қатайтудың болмауына байланысты радиустарды қайта орнатуға болады. Аралық шайқау жоқ кезде әрбір келесі созу операциясы біртіндеп қатайған материалмен жұмыс істейді, сондықтан трещинаны болдырмау үшін радиустарды ұқыпты таңдау қажет.

Сіздің құрал-жабдықтарыңыздың радиустары мен саңылаулары анықталғаннан кейін келесі қарастырылатын мәселе - бөлшекке қанша созу сатысы қажет екенін жоспарлау және осы операциялар бойынша азайту пайыздарын ретпен орналастыру.

Көпсатылы созу операцияларын және азайту тізбегін жоспарлау

Сіз тарту коэффициенттерін анықтадыңыз, бос орын өлшемдерін есептедіңіз және құрал-жабдық радиустарын көрсеттіңіз. Енді терең тартумен штамптау жобаларын сәтті немесе қымбатқа түсетін сәтсіздікке бөлетін сұрақ туындайды: сіздің бөлшегіңізге шынымен неше тарту сатысы қажет? Тым аз бағалаңыз — материалды жыртып жібересіз. Тым көп бағалаңыз — құрал-жабдыққа кететін инвестицияны және цикл уақытын босқа шығындайсыз.

Жауап жүйелі түрде азайту жоспарында жатыр. Қалай Өндірістің кітапханасы түсіндіргендей, егер азайту пайызы 50%-дан асса, қайтадан тарту операцияларын жоспарлау қажет. Бірақ бұл тек бастама ғана. Материал қасиеттері, бөлшек геометриясы және өндірістік талаптар сатыландыру шешімдеріңізге әсер етеді.

Қажетті тарту сатыларын есептеу

Тереңдіктің диаметрге қатынасы сатыландырудың күрделілігінің алғашқы көрсеткіші болып табылады. Қатынасы 0,5-тен төмен болатын терең емес бөлшектер жалғыз тарту арқылы пішінделеді. Алайда терең цилиндрлі қаптамалар, аккумулятор корпусы немесе тереңдіктің диаметрге қатынасы 2,0-ден асатын қысым ыдыстарын өндірген кезде не болады?

Сценарияңызға қажетті талаптарды анықтау үшін осы жүйелі тәсілді қолданыңыз:

1. Жалпы төмендеу көлемін анықтаңыз - Формула бойынша құю диаметрінен соңғы бөлшек диаметріне дейінгі пайыздық төмендеуді есептеңіз: Төмендеу % = (1 - Dp/Db) × 100. Мысалы, 10 дюймдік құю 4 дюймдік диаметрлі стакан түзу үшін 60% жалпы төмендету талап етеді.
2. Әр сатыдағы материалға тән төмендеу шектерін қолданыңыз - Материалыңыздың бірінші созылу шегін пайдаланыңыз (болат үшін әдетте 45-50%, эмай үшін 40-45%). Келесі созылуларда біртіндеп кішірек төмендеулер рұқсат етіледі: екінші созылу үшін 25-30%, үшінші созылу үшін 15-20%.
3. Қажет болса, аралық термиялық өңдеуді жоспарлаңыз - Жинақталған төмендеу материалдың қатайту порогынан (қоспаның түріне байланысты 30-45%) асқан кезде келесі сатылардың арасында серпімділікті қалпына келтіру мақсатында термиялық өңдеуді жоспарлаңыз.
4. Бағдарламалы штамп станцияларын жобалаңыз - Материалды өңдеу, майлау талаптары мен сапаны тексеру нүктелерін ескере отырып, әрбір төмендеу сатысын нақты бір штамп станциясына сәйкестендіріңіз.

Терең тарту операциясының практикалық мысалын қарастырыңыз: сізге диаметрі 3 дюйм, тереңдігі 6 дюйм, қалыңдығы 0,040 дюйм болатын төменгі көміртегілі болаттан жасалған стакан қажет. Сіздің тереңдік-диаметр қатынасыңыз 2,0, бұл бір кезеңді тартудан айтарлықтай асып түседі. Соңғы өлшемдерден кері қарай жұмыс жасай отырып, сіз сәйкесінше 48%, 28% және 18% шектеулермен үш кезеңді жоспарлауыңыз мүмкін.

Біртіндеп өтетін операциялардағы шектеулерді жоспарлау

Кезеңдер санын анықтағаннан кейін, шектеулерді дұрыс ретпен орналастыру маңызды болып табылады. Бірінші тарту ең ауыр жұмысты атқарады, ал келесі тартулар геометрияны нақтылап, соңғы өлшемдерге жеткізеді.

Терең тартудың сәтті өндірістік операциялары әрбір кезең үшін мыналарды ескереді:

• Бірінші салу - Өнімдің соңғы пішіні үшін қажетті барлық беттік ауданды қалыптастырады. Максималды шектеу осында жүзеге асады (әдетте 45-50%). Құрал-жабдық радиустары ең кең болады, бұл қатайтуды минималдандырады.
• Екінші тарту (қайта тарту) - Диаметрді биіктікті арттыра отырып, 25-30% дейін кемітеді. Материал бірінші операциядан қатайған, сондықтан күштер азайту пайызына қарамастан артады.
• Үшінші және келесі созылулар - Кезең сайын диаметрді одан әрі 15-20% дейін азайтыңыз. Жинақталған деформацияға байланысты тереңдетудің қажеттілігін бағалаңыз.

Сәйкес Өндірістің кітапханасы , аралық пішіндерді құрастырғанда, фланецтің, аралық бөлшектердің және соңғы суреттің бетінің аудандары тең болуы керек. Бұл көлемдің тұрақтылық принципі бар материалдарды қайта таратуға мүмкіндік береді, ал жаңа бет ауданын жасауға тырыспайды.

Жазықтату процесіне кіріскенде

Кейде терең созу өндірісінің талаптары стандартты созудан шығатынан қалыңдығы аз қабырғаларды талап етеді. Дәл осы жерде жазықтату қолданылады. Стандартты терең созу кезінде материал ішке қарай сығылған кезде қабырғалар табиғи түрде жұқа болады. Жазықтату шөміш пен матрица арасындағы саңылауды жүйелі түрде азайту арқылы осының керісінше әсер етеді және қабырғаларды жұқартады.

Мыналарда жазықтатуды енгізу қажет:

• Қолданылуыңызға байланысты қабырғаның біркелкілігі өте маңызды
• Сізге түпнұсқа қалыңдықтан жұқа қабырғалар қажет
• Бетінің өңделуі тартудың айналу әсерін талап етеді
• Өндірістік сериялар бойынша өлшемдік тұрақтылық ең маңызды

Тарту әдетте соңғы созу кезеңінде немесе созудан кейінгі дербес операция ретінде жүргізіледі. Бұл процесс өлшемдік тұрақтылықты арттырады және бетінің тартымды көрінісін қамтамасыз етеді, бірақ қосымша құрал-жабдықтарға инвестиция салуды және күштерді дәл есептеуді талап етеді.

Прогрессивті матрица мен беру матрицасының конфигурациялары

Сіздің кезеңдік жоспарыңыз престің конфигурациясымен сәйкес келуі тиіс. Көп кезеңді терең созу штамповка үшін екі негізгі нұсқа бар: прогрессивті матрицалар және беру матрицалары. Әрқайсысы бөлшектің геометриясыңызға және өндіріс көлеміңізге байланысты нақты артықшылықтарға ие.

Die-Matic компаниясының айтуынша, прогрессивті матрицалық штамптау бірнеше станциялар арқылы берілетін металл жолақтың үздіксіз қолданылуын көздейді, ондағы операциялар бір уақытта жүргізіледі. Бұл тәсіл қарапайым геометриялық пішіндегі үлкен көлемді өндірісте өте тиімді. Жолақ бөлшектердің орнын автоматты түрде сақтайды және осылайша қосымша қолмен жұмысты азайтады.

Керісінше, трансферлік штамптау механикалық немесе гидравликалық тасымалдау жүйелерін қолданып, жеке заготовкаларды станциялар арасында ауыстырады. Die-Matic түсіндіргендей, бұл әдіс бірнеше пішіндеу операцияларын немесе терең созылуды талап ететін күрделі бөлшектер үшін ең жақсы нәтиже береді. Тоқтап-тоқтап жұмыс істеу әрбір станцияда материал ағынын дәлме-дәл бақылауға мүмкіндік береді.

Конфигурация	Ең жақсы	Шектеуліктер	Типілік қолданулар
Прогрессивті үстем	Үлкен көлемді өндіріс, қарапайым геометрия, жұқа материалдар	Созылу тереңдігінің шектеулілігі, жолақ енінің шектеулері	Электрондық компоненттер, кіші корпус, тегіс ыдыстар
Трансфер қалып	Күрделі бөлшектер, терең созылу, дәл көрсеткіштер	Баяу цикл уақыты, жоғары деңгейдегі құрал-жабдық күрделілігі	Автокөлік панельдері, қысым резервуарлары, терең цилиндрлі қабыршектер

Диаметріне қатынасы 1,0-ден асатын терең салмалар үшін трансферлік матрицалардың конфигурациясы, әдетте, жақсырақ нәтиже береді. Әрбір станцияда босатқыштарды дәлме-дәл қайта орналастыру мүмкіндігі көпсатылы операцияларда материал ағынын бақылауға мүмкіндік береді. Прогрессивті матрицалар сіздің бірінші салымыңыз қажет тереңдіктің көбін қамтамасыз етіп, келесі станциялар кесуді, тесуді немесе шағын пішіндеу операцияларын орындаған кезде жақсы жұмыс істейді.

Сіздің сатылық жоспарыңыз бен матрицаның конфигурациясы анықталғаннан кейін келесі маңызды фактор — бүктелуді болдырмау үшін, бірақ материалдың жыртылуына әкелетін артық үйкелісті туғызбау үшін босатқыш ұстағыш күштерін есептеу болып табылады.

Босатқыш Ұстағыш Күштерінің Талаптары мен Қысымды Бақылау

Сіз өңдеу сатыларын жоспарладыңыз және матрица конфигурациясын таңдадыңыз. Енді дәл реттеу қажет болатын параметр келді: ұстағыш күші. Тым аз қысым қолдану фланцты сығу кернеулерінің әсерінен бұршаққа иілтіреді. Тым көп қысым қолдану үйкелісті арттырып, материалдың ағуын тоқтатады және бөлшектің тескіш мұрнына жақын жерін жыртып тастайды. Теңгерімді табу үшін қатысатын физиканы да, сіз басқара алатын айнымалыларды да түсіну қажет.

Ұстағыш негізгі қызметі: фланец аймағын ұстап, материалдың матрица ойығына бақыланып ағуын рұқсат ету. FACTON-ның терең тарту құнының моделі бойынша, ұстағыш аймағы терең тарту кезінде бұршақ түзілуден сақтану үшін ұсталуы керек материалды көрсетеді. Осы аймаққа қолданылатын қысым үйкеліспен бірігіп, металлдың пішіндеу амалына қалай ағатынын бақылайтын кедергіні жасайды.

Ұстағыш Қысымының Формулалары мен Айнымалылар

Тиісті ұстағыш күшті есептеу — болжау емес. Қысым, материал қасиеттері мен геометрия арасындағы байланыс белгілі принциптерге бағынады. Негізгі тәсіл мына түрде:

Ұстағыш күші = Ұстағыш аймақ × Ұстағыш қысымы

Қарапайым сияқты ма? Күрделілік дұрыс қысым мәнін анықтауда жатыр. Сіздің ұстағыш қысымыңызға бірнеше факторлар әсер етеді:

• Материалдың беріктігі - Материалдың беріктігі жоғары болған сайын, ағысты бақылау үшін ұстау күші де соғұрлым жоғары болуы керек. FACTON атап көрсеткендей, беріктік тура ұстағыш қысымын есептеуге әсер етеді.
• Бос көлем диаметрі - Үлкен заготовкалар фланец аймағында үлкен сығылу күштерін туғызады, ол пропорционалды жоғары шектеу талап етеді.
• Тарту тереңдігі - Терең созу үшін ұзағырақ ход бойынша тұрақты қысым қажет, бұл күш шамасына да, жүйе конструкциясына да әсер етеді.
• Үйкеліс коэффициенті - Майлау сапасы материалды шектеуге немесе жылу бөлінуіне күштің қаншалықты жұмсалатынын тікелей әсер етеді.
• Созу қатынасы - Жоғары қатынастар фланецтегі сығылу кернеуін арттырады, бұл ұстау қысымының артуын талап етеді.

Ұстаушы пластина үшін қысымды орнатудың жиі қолданылатын формуласы - әлсіз болат үшін 0,5-ден 1,5 МПа дейін, ал нақты материал мен геометрияға байланысты түзетулер енгізіледі. Есептеу сипатына байланысты болатындықтан, нержавейкалық болат жоғары қысым талап етеді. Алюминий мен мыс қорытпалары жиі төменгі қысымда жақсы жұмыс істейді.

Ұстаушы пластина аймағын есептеу өз кезегінде ұстаушы пластина өлшеміңізге және матрица геометриясына байланысты. Сіз матрицаның тесігі мен ұстаушы пластина шеті арасындағы сақина тәрізді аймақты есептейсіз. Созу процесі өткен сайын бұл аймақ азаяды, сондықтан терең созу үшін айнымалы қысым жүйелерінің артықшылықтары бар.

Қабыршақтану алдын алу мен жырылу қаупін теңестіру

Жарияланған зерттеулерге сәйкес CIRP Annals , терең созу кезінде негізгі бұзылу түрлері - бұрқылық және сынғыштық, және көптеген жағдайларда осы ақауларды құрастыру күшін дұрыс реттеу арқылы жоюға болады. Бұл табыстың нәтижесінде ҚКК-ның (Құрастыру Күшінің Калибрлеуі) өте маңызды конструкторлық параметр екендігін көрсетеді.

Мұнда іс-әрекеттегі физика: терең созылған металл штамптау кезінде материал радиалды түрде ішке қарай ағатын фланшта шеңберлі сығылу кернеулері пайда болады. Жеткілікті шектеу болмаған жағдайда, бұл кернеулер фланштың жоғары қарай иілуіне және бұрқылық пайда болуына әкеледі. Алайда, тым көп шектеу материалдың мүлдем ағуына жол бермейді және пуансонның жанындағы созылу кернеулері материал беріктігінен асып кетеді, нәтижесінде жарықшақтар пайда болады.

Зерттеу қабырғаның бұзылуының өте күрделі екенін, өйткені осы аймақта сәті құралмен қолдау көрсетілмейді. Қабырға бұзылуын ұстағыш күшін реттеу арқылы жою фланец бұзылуын алдын алуға қарағанда қиынырақ. Бұл қысым параметрлеріңізде қай жерде ақаулар пайда болуы мүмкін екенін ескеру керектігін білдіреді.

Сіздің ұстағыш тақтайша қысымыңыз дұрыс емес екенін қалай білесіз? Осы диагностикалық көрсеткіштерге назар аударыңыз:

• Бұзылу үлгілері - Фланец аймағындағы шеңбер бойынша пайда болатын бүктемелер қысымның жеткіліксіздігін көрсетеді; қабырғаның бұзылуы ағымды бақылау мәселелерінің күрделілігін білдіреді
• Шетінің жырылып кетуі - Сәтінің шетінен басталатын жарықтар тым жоғары қысымнан туындайтын артық үйкелісті көрсетеді
• Қабырғаның қалыңдығы біркелкі емес - Ұстағыш беті бойынша қысымның біркелкі таралмауын көрсететін симметриялық емес жұқару үлгілері
• Бетінің сызықтары - Фланец бетіндегі шаршақ белгілері тым жоғары қысым мен жеткіліксіз майлау комбинациясын көрсетеді
• Матрица мүйізінің жарылуы - Стаканның түбіне жақын сынулар созылу кернеуін жеңуге материалдың еркін аға алмайтынын көрсетеді

Сіз бұзылушылықтарды байқасаңыз, қысымды резеңке тәрізді арттыруға ұмтылуыңыз мүмкін. Бұл ынтаны басып тастаңыз. Оптикалық қысымға жету үшін 10-15% дәлдікпен біртіндеп реттеулер жасаңыз, осылайша жырылуға әкелетін деңгейге дейін қысымды арттырудан сақтаныңыз.

Айнымалы ұстағыш қысымы жүйелері

Күрделі терең тарту металы бөлшектері үшін шток бойынша тұрақты қысым жиі жеткіліксіз болып шығады. The Fabricator түсіндіргендей, электрондық сақиналау жүйелері терең тарту операциялары үшін металл және заготовка ағынын басқаруда ең икемді мүмкіндікті ұсынады. Бұл жүйелер престің шток жүрісінің кез-келген сәтінде тартылған пішіннің периметрінің бойымен кез-келген нүктеде ұстағыш қысымын реттеуге мүмкіндік береді.

Неге айнымалы қысым маңызды? Тарту кезінде не болатынын қарастырыңыз:

• Жүрістің басында толық заготовка аймағы бұзылушылыққа қарсы ұсталуы керек
• Материал матрицаға ағып келген сайын фланец аймағы біртіндеп азаяды
• Ауданы кемитіліп отырған жерде тұрақты күшті сақтау тиімді қысымның артуын білдіреді
• Қысымның бұл өсуі штамптаудың соңғы маңызды кезеңінде материалдың ағуына кедергі болуы мүмкін

Айнымалы қысым жүйелері штамптау процесі өткен сайын күшті азайту арқылы оңтайлы күш емес, оңтайлы қысымды сақтайды. The Fabricator дереккөзіне сәйкес, бұл жүйелер сонымен қатар штамптау процесі кезінде пайда болатын металл қалыңдығының өзгеруіне бейімделе алады және құрастырушы ұстаушыда жүгіріп отыратын нүктенің қажеттілігін жояды.

Матрица серіппелерінің талаптары мен азот серіппелеріне альтернатива

Сіздің құрастырушы ұстаушы күшіңіз бір жерден түруі керек. Терең штамптау үшін үш негізгі нұсқа бар, олардың әрқайсысының терең штампталған металл штампы қолданбалары үшін өзіндік ерекшеліктері бар.

Престің серіппелері дәстүрлі тәсілді білдіреді. The Fabricator мәлімдеуінше, гидравликалық басқыштар автомобильдің моторлары мен сыртқы есік панельдері сияқты созулы суреттер үшін қажетті үлкен бос ұстағыш күшін жасауға болады. Бұл жүйелер ауа немесе басқыш шегелері арқылы күшті бос ұстағыш бетіне біркелкі таратады.

Бірақ престің басқыштары тазалықтың үнемі тексерілуін талап етеді. The Fabricator ескертеді, егер ауа шегелері зақымданған, бүгілген немесе тегіс болмаса, матрица беті мен бос ұстағыштың жанасуы нашар болуы мүмкін, бұл металдың бақылауын жоғалтуға алып келуі мүмкін. Ұқсас, бүлінген немесе кірлі басқыш беттер шегелердің дәлдігіне қарамастан қысымның біркелкілігін бүлдіреді.

Азот серіппелер матрицаға тікелей орнатылатын, өзіндік жабдықталған альтернативаны ұсынады. Бұл газбен толтырылған цилиндрлер жүріс барысында тұрақты күш береді және сыртқы қысым көзін қажет етпейді. Металл формаларында, монеталар жасау мен ұқсас дәлме-дәл операцияларда азот серіппелері ауа жүйелерінің кейде жеткізе алмайтын қайталану сипаттамасын қамтамасыз етеді.

Азот серіппелерінің артықшылықтары:

• Матрица құрылымының ішінде компактілі орнатылуы
• Престің жастықша жағдайына тәуелсіз тұрақты күш шығысы
• Тез өрнектеу және сақтау
• Өндірістік сериялар бойынша болжанатын жұмыс өнімділігі

Алайда? Азот серіппелері тұрақты күш сипаттамаларын ұсынады. Сіз серіппенің сипаттамаларын өзгертпей, жүріс кезінде қысымды реттей алмайсыз. Айнымалы фланец ұстағыш күш профилдерін қажет ететін бөлшектер үшін бағдарламаланатын басқарумен престің жастықша жүйелері көбірек икемділік ұсынады.

Сток көтергіш цилиндрлер олар әсіресе прогрессивті матрица қолданыстары үшін басқа да опцияны білдіреді. The Fabricator дереккөзіне сәйкес, осындай дайын газ серіппелері кәдімгі цилиндрлерге қарағанда жағынан көбірек итерілу мен қатыгездікті төзіп шыдауға қабілетті. Олар матрицаның құрылысын жеңілдету үшін монтаждау рейкаларына арналған алдын-ала тесілген тесіктермен жабдықталған.

Қысым жүйесін таңдаған кезде күрделілікті талаптарға сәйкестендіріңіз. Қарапайым азотты серіппелер жеткілікті болатын жағдайда қымбат электрондық реттеу жүйелеріне инвестиция салмаңыз. Керісінше, күрделі пішіндерді созу үшін күштік сыйымдылық пен қатаң бақылау дәлдігі қажет болатын қиын қолданбаларда негізгі уретанды қысым жүйелерімен сәтті орындауға үміттенбеңіз.

Дайындаманы ұстағыш күші дұрыс калибрленгенде, сіз тұрақты бөлшектерді шығаруға дайын боласыз. Бірақ ақаулар пайда болса не болады? Келесі бөлім жақсы жобаланған құрал-жабдықтарды да қиындататын бұзылыстар, жыртылулар және бетінің сапасына қатысты мәселелерді анықтау мен жою үшін жүйелі түрде іздеу және жою әдістерін ұсынады.

Терең созу ақауларын жою және түбірлік себептерді талдау

Сіз өзіңіздің босатқыш күшіңізді реттедіңіз, құрал-жабдық радиустарыңызды көрсеттіңіз және азайту ретіңізді жоспарладыңыз. Дегенмен де бөлшектерде ақаулар пайда болуда. Не дұрыс емес? Жауап жүйелі диагностикауда. Әрбір бүгілу, жырылыс және бетіндегі ақау сіздің процесіңіз туралы әңгіме айтады. Бұл істен шығу нұсқаларын оқуды үйрену — қалдықтарды матрица дизайнын жақсарту үшін нақты шараларға айналдырады.

Терең созылатын штамптау ақаулары алдын ала болжанатын санаттарға бөлінеді, олардың әрқайсысының өзіндік визуалды белгілері мен түбірлік себептері бар. Metal Stamping O бойынша, терең созылатын штамптаудың көптеген мәселелері құрал-жабдық пен конструкциялық мәселелердің үйлесімінен туындайды. Дайын өнімді зерттеу арқылы дайындалған көзбен процестің сапасы туралы анық әңгіме айтуға болады. Сіздің міндетіңіз — осы дайындалған көзді қалыптастыру.

Бүгілу мен жырылыс ақауларын диагностикалау

Қалыңдау және жыртылу материал ағыны спектрінің қарама-қарсы шеткі нүктелерін білдіреді. Қалыңдаулар бақылаусыз сығылуды көрсетеді. Ал жыртылулар артық кернеуді көрсетеді. Бұйымыңыздың қай жерінде осы ақаулар пайда болатынын түсіну, тікелей оны туғызған матрица құрылғысы параметрін анықтауға мүмкіндік береді.

Қалыңдауды диагностикалау: Бұйымыңыздың қай жерінде қалыңдау пайда болады? Дөңгелек шетінде пайда болатын фланец қалыңдаулары әдетте босатқыш ұстағыш қысымының жеткіліксіздігін көрсетеді. Metal Stamping O түсіндіргендей, егер ұстағыш тең емес, тым қатты немесе дөңгелектің ұстау шетінде жиегі болса, онда металл дұрыс ағынбайды және жоғарғы шетінде сипаттаушы қалыңдаулар пайда болады. Фланец ұстағыш пен матрицаның арасындағы тіреусіз аймақта пайда болатын қабырға қалыңдаулары тым үлкен саңылау немесе жеткіліксіз матрица радиусын көрсетеді.

Қалыңдау ақауларына шешімдер:

• Босатқыш ұстағыш қысымын біртіндеп арттырыңыз (10-15% реттелу)
• Босатқыш ұстағыштың параллельдігін тексеріп, кез-келген көлбеулікті түзетіңіз
• Дұрыс отырмауға мүмкіндік беретін дөңгелектің жиектерін жиегі бар-жоғын тексеріңіз
• Қалып саңылауын азайтып, қабырғаны жақсырақ қолдап тұрыңыз
• Бүктеу ұстағыш бетінің барлық аймағында қысымның біркелкі таралуын тексеріңіз
• Проблемалы аймақтарда материалдың еркін қозғалуын шектеуді арттыру үшін салмақтағыш шығындыларды қарастырыңыз

Жыртылу диагностикасы: Жыртылу орны кернеу концентрациясының көзін көрсетеді. Пуншт мүйізінің жанында пайда болған трещиндер материалдың созылу кернеуін жеңілдету үшін еркін аға алмайтынын білдіреді. По Breaking AC-тің жұқа металл парақ ақауларын талдауы бойынша, пуншттердің металл формалау күшінің артуы шаю бөлшектерінде аса деформациялануға, жыртылуға және трещиндерге әкеп соғады.

Парақ шетінен басталатын жыртылулар әртүрлі проблемаларды көрсетеді. Metal Stamping O түбіндегі трещиндер негізінен парақ пен бүктеу ұстағыштың күйіне байланысты деп атап өтеді. Бетінің шетінің сынбауы немесе бүлінуі матаны қалыпқа ағуын төмендетіп, стаканның түбінде трещиндердің пайда болуына әкеп соғады.

Жыртылу ақауларына шешімдер:

• Материалды еркін ағуы үшін бүктеу ұстағыш қысымын төмендетіңіз
• Кернеуді үлкен аймаққа тарату үшін соғу басының радиусын арттырыңыз
• Материалдың өту кезіндегі үйкелісті азайту үшін матрица енгізу радиусын арттырыңыз
• Соғу-матрица саңылауы сіздің материал қалыңдығыңыз үшін тым тартылмайтынына көз жеткізіңіз
• Созылу кернеуін азайту үшін майлауды жақсартыңыз
• Алдыңғы операциялардан болатын қатайту нәтижесінде пластиктілік төмендеген болса, термиялық өңдеуді қарастырыңыз
• Қосымша тарту сатыларын қосу арқылы тарту коэффициентін азайтыңыз

Құлақтану мен бет сапасы мәселелерін шешу

Барлық ақаулар катастрофалық істен шығуға әкелмейді. Құлақтану қосымша кесу талап ететін теңсіз стакан биіктігін тудырады. Беттің ақаулары сыртқы түрге әсер етеді және бөлшектің жұмысына әсер етуі мүмкін. Екеуі де бақыланатын технологиялық параметрлерге байланысты.

Құлақтану түсіндірмесі: Сіз тартылған стаканның жиегін тексеріп, шеңбер бойынша биіктіктің өзгеретінін байқасаңыз, бұл — құлақтану. Breaking AC түсіндіргендей, құлақтану ақауы деп тартылған бөлшектің жиегінің биіктігі теңсіз болуын айтады. Негізгі себеп — жұмысшы және матрицалық материалдардың үйлесімділігін ескермеу.

Дегенмен, материалдардың анизотропиясы негізгі рөл атқарады. Валцовка операцияларынан шыққан қаңылтақ металдар бағыттық қасиеттерге ие болады. Дәндер валцовка бағыты бойынша созылады, осы бағытқа қатысты 0°, 45° және 90° бұрыштарда әртүрлі механикалық қасиеттер туындайды. Металды терең тарту кезінде материал басқа бағыттарға қарағанда кейбір бағыттар бойынша оңай ағады, алдын ала болжанатын бұрыштық орындарда сипаттамалы "құлақтар" пайда болады.

Құлақтануға қарсы шаралар:

• Жазықтықтағы анизотропия мәндері төмен (барлық бағытта r-мәні 1,0-ге жақын) материалдарды таңдаңыз
• Бағыттық ағын айырмашылықтарын компенсациялайтын дайындама пішіндерін қолданыңыз
• Күтілетін құлақ биіктігінің өзгеруіне сай келу үшін қиғыш мөлшерін арттырыңыз
• Маңызды қолданулар үшін крестпен валцовкаланған материалдарды қарастырыңыз
• Ағынның біркелкілігіне әсер ету үшін дайындама ұстағыш қысымын реттеңіз

Бетінің сапасына қатысты мәселелер: Сызықтар, жабысу, апельсин терісі текстурасы және матрица сызықтары белгілі бір технологиялық мәселелерді көрсетеді. Жабысу салқындатқыштың жеткіліксіздігі салдарынан салқындатқыш пен құрал-жабдық арасындағы металл-металл контактісі болған кезде пайда болады. Апельсин терісі текстурасы созу тереңдігі үшін қолайсыз дән құрылымы бар материалдан немесе артық қыздырудан туындайтын аса көп дән өсуін білдіреді.

Бетіндегі ақауларға шешімдер:

• Жоғары үйкеліс аймақтарында ерекше назар аудара отырып, смазка сапасы мен қамтидылығын жақсарту
• Материалдың жиналуын болдырмау және үйкелісті азайту үшін матрица мен пуансон беттерін цехтау
• Сіздің материалдар комбинацияңызға сәйкес құрал-жабдық болатын таңдау және беттік өңдеу әдістерін қолдану
• Созу қатаңдығыңызға сәйкес материал дән өлшемінің сәйкестігін тексеру
• Салқындатқыш ұстағыш пен матрица беттеріндегі бөгде заттар мен ластануды тексеру
• Таза беттік жылтырлық талап етілетін бөлшектер үшін қорғауыш пленкаларды қарастыру

Толық ақаулар кестесі

Келесі кесте терең созу болаты, жарылмайтын болат және басқа да жиі кездесетін материалдар үшін ақаулар диагностикасын тез анықтау форматында біріктіреді:

Ақау түрі	Көрнекі көрсеткіштер	Негізгі себептер	Қорғаушы әрекеттер
Фланец қатпары	Бос көз шетіндегі шеңбер бойынша бүктеулер; толқынды фланец беті	Көз ұстағыш қысымының жеткіліксіздігі; ұстағыштың дұрыс орналаспауы; бос көз шетіндегі тегершектер	Көз ұстағыш күшін арттыру; ұстағыштың параллельдігін тексеру; бос көздерден тегершектерді алу; тарту тостағандарын қосу
Қабырға қатпары	Фланец пен матрица мүйізі арасындағы стакан қабырғасындағы бүктеулер	Матрицаның артық саңылауы; матрица радиусының жеткіліксіздігі; жұқа материал	Саңылауды азайту; матрица радиусын арттыру; материалдың жұқартылу операциясын қарастыру
Матрица мүйізінің жарылуы	Стакан түбі радиусынан басталатын трещинкалар	Матрица радиусы тым кіші; тарту коэффициентінен асу; артық BHF; майлаудың жеткіліксіздігі	Матрица радиусын арттыру; тарту сатысын қосу; BHF-ті азайту; майлауды жақсарту
Шетінің жырылып кетуі	Дөңгелектің шетінен пайда болатын сызаттар	Артық BHF; дөңгелектің шетіндегі тегершектер; дөңгелек ұстағышта іріңдеу	BHF-ті азайту; дөңгелектердің тегершектерін алу; дөңгелек ұстағышты циландрлеу; майлауды жақсарту
Құлақтану	Стакан шетінің биіктігі біркелкі емес; әдетте 45° интервалдарда шыңдар байқалады	Материалдың жазықтықтағы анизотропиясы; дөңгелек ұстағыш қысымының тұрақсыздығы	Изотропты материалды таңдау; дамытылған дөңгелектерді қолдану; қиғыш мөлшерін арттыру
Қабырғаның қалыңдығы біркелкі емес	Жергілікті жұқарулар; симметриялық емес қалыңдық таралуы	Пуншт-матрица ығысуы; біркелкі емес BHF; материалдың өзгеруі	Құрал-жабдықты қайта туралау; BHF біркелкілігін тексеру; материалдың біркелкілігін тексеру
Шаршау/Сызу	Сызықтық сызаттар; құрал-жабдықта материалдың жиналуы	Жеткіліксіз майлау; құралдың материалдарының сәйкессіздігі; артық қысым	Майлағышты жақсарту; беткі қаптамаларды қолдану; контакт қысымын төмендету
Апельсин қабырғасы	Лимон терісіне ұқсас қатты, мәнерлі бет	Аса үлкен дән өлшемі; шамадан тыс аннивелирлеу; ауыр деформация	Ұсақ дәнді материалды көрсету; аннивелирлеу параметрлерін бақылау
Серпімді қалпына келу	Бөлшектің өлшемдері матрицаның геометриясынан өзгеше; қабырғалар сыртқа иіледі	Пішіндеуден кейінгі серпімді қалпына келу; жоғары беріктік материалдары	Түзету үшін артық иілу құралын қолдану; жүрістің төменгі нүктесінде ұстау уақытын ұзарту

Жүйелік диагностикалық тәсіл

Болат немесе басқа материалдарды терең салу кезінде ақаулар пайда болғанда, бірнеше бір уақытта реттеулер жасауға ынталанбаңыз. Оның орнына мына әдістемелік процесті қадағалаңыз:

1. Ақаудың орналасқан жерін дәл тексеру - Ақау детальдың қай жерінде пайда болғанын дәл құжаттаңыз. Ақау сипатын келешекте пайдалану үшін фотосуретке түсіріңіз.
2. Ақау сипатын талдау - Ол симметриялы ма немесе шектеулі аймақта ма? Бұл бұрыштық орындарда тұрақты түрде пайда бола ма? Бұл бірдей жүріс орнында пайда бола ма?
3. Қалып конструкциясының параметріне дейін іздестіру - Ақау түрі мен орнына сәйкес негізгі себептерді анықтау үшін жоғарыдағы ақау кестесін пайдаланыңыз.
4. Бір өзгерісті реттеулер жасау - Әсерді бөліп алу үшін бір параметрді ғана өзгертіңіз. Әрбір реттеу мен нәтижені құжаттаңыз.
5. Түзетудің тұрақтылығын тексеру - Бірнеше үлгіде емес, өндіріс бойынша тұрақты түрде жұмыс істейтін шешімді растау үшін жеткілікті бөлшектерді жүргізіңіз.

Сәйкес Metal Stamping O , терең созу әдісі туралы түсінік алу және дайын бұйымды қалай тексеруге болатынын түсіну шешім қабылдау процесінде маңызды. Бұл диагностикалық мүмкіндік алғашқы матрица дамуы кезінде де, өндірістегі тұрақты ақауларды жою кезінде де бағасы жоғары болып табылады.

Кейбір ақаулар өзара әрекеттесетінін есте ұстаңыз. Бүріштерді жою үшін заготовка ұстағыш күшін арттыру процесті жарылуға жақындата алады. Екі түрлі істен шығу режимінен де құтылу — бұл мақсат. Күрделі геометриялар үшін бұл терезе тар болуы мүмкін, ол дәл басқару жүйелері мен материал қасиеттерінің тұрақтылығын талап етеді.

Пішіндерді іздеу негіздері орнатылғаннан кейін, заманауи пішін құрылымы түрлендіруді болат кесуден бұрын болжау және анықтау үшін симуляциялық құралдарға барынша сүйенеді. Келесі бөлімде CAE талдауы қалай құрылым шешімдеріңізді растап, өндіріске дайын құрал-жабдықтарға жеткізетінін қарастырамыз.

Заманауи пішін құрылымын тексеру үшін CAE симуляциясының интеграциясы

Сіз тарту қатынастарын, құрал-жабдық радиустарын анықтауды және пішіндерді іздеу бойынша мамандықты меңгердіңіз. Алайда бір ғана болат бөлігін кесуден бұрын әрбір ақауды болжауды елестетіңіз. Дәл осыны CAE симуляциясы ұсынады. Қазіргі заманның жұқа металл штампылау құрылымы тәжірибе мен қате әдісінен тыс дамыды. Соңғы элементтерді талдау сіздің құрылым шешімдеріңізді виртуалды түрде растайды, пішініңіз тек цифрлық геометрия ретінде болған кезде иілу, жыртылу және жұқару проблемаларын анықтайды.

Бұл сіздің терең тарту жобелеріңіз үшін неге маңызды? Жарияланған зерттеулерге сәйкес International Journal of Engineering Research & Technology сынақтар санының азаюы даму циклы уақытына тікелей әсер етеді. Нақты сынақтарды өткізбестен жүргізу нәтижелерін болжай алатын бағдарламалық құралдарды пайдалану арқылы цикл уақытын қысқартуға болады. Тегістеу процесі кезінде ұсынылған симуляция матрица мен бөлшектердің дизайнына қажетті өзгерістер туралы маңызды мәліметтер береді.

Симуляцияны матрица дизайнын растауға интеграциялау

Шекті элементтер талдауы сіздің металды тегістеу матрицасының дизайны жұмыс үрдісін реактивтіден болжауға өзгертеді. Құрал-жабдық жасап, сынақ өткізіп, ақауларды анықтап, болатты өзгертіп және қайталап отыру орнына, сіз симуляция сәттілікті растайтын болғанша цифрлық түрде қайталайсыз. Содан кейін ғана сіз нақты құрал-жабдыққа кірісесіз.

Стимпингтің дизайнын модельдеу барысында үлгіні мыңдаған элементтерге бөліп, әрқайсысына виртуалдық панш қозғалған кезде кернеу, деформация және орын ауыстыру параметрлерін тіркеу негізделеді. Бағдарлама материалдың механикалық қасиеттерін, үйкеліс коэффициенттерін және шекаралық шарттарды қолданып, әрбір элементтің жүріс барысында қалай деформацияланатынын есептейді.

Құрылым жасалмас бұрын модельдеу нені болжай алады?

• Материал ағыны үлгілері - Металдың фланецтен қалып қуысына қалай жылжығанын нақты көрсету, артық сығылу немесе созылу аймақтарын анықтау
• Жұқарту таралуы - Бүкіл бөлшектің қалыңдығының өзгеруін бейнелеу, қалдыққа әкелетін потенциалдық сындардың орнын алдын ала анықтау
• Бұдырлық пайда болу бейімділігі - Құрал-жабдықтың өзгеруін талап ететін фланецтерде және тірексіз қабырға аймақтарындағы сығылулық бүгеуішті анықтау
• Серпіндік қайтару болжамы - Пісіп болғаннан кейінгі серпіндік қалпына келуді есептеп, қалыптың геометриясына компенсацияны енгізу
• Бос үлгіні ұстау күшінің оптималдауы - Жиырылу мен жыртылуға жол бермейтін идеалды қысым профилдерін анықтау
• Созылу баспасының тиімділігі - Құрал-жабдық өзгерістеріне кірісуден бұрын шектеу конфигурацияларын виртуалды түрде сынау

Зерттеу осы әдістің тиімді екенін растайды. IJERT зерттеуінде айтылғандай, модельдеу бағдарламалық жабдығын пайдаланып матрицаны виртуалды тексеру жобалау сатысында берілген мәселелерді шешуі тиіс. Матрица жасалған кезде, сынамалар мен тестілеу жұмыстары компоненттің сапасын тексеру мақсатында физикалық құралмен жүргізіледі.

Пішіндеу шегі диаграммаларын түсіну

Модельдеу нәтижелерінің ішінде Пішіндеу Шегі Диаграммасы сіздің ең күшті ақау болжау құралыңыз болып табылады. Сәйкесінше Штамптау симуляциясы , құю құралын жасауға дейін материал қалай әрекет ететінін тексеру — әрбір пішіндеу симуляциясының негізгі мақсаты. Бастапқыда 1965 жылғы бітіру жұмысы ретінде құрылған FLD (FLD) жұқа металл пішіндеуде жергілікті тарылу мен жыртылуға не себеп болатынын және жыртылу алдын ала болжана алатынын немесе жоқ па анықтауға бағытталды.

FLD талдау қалай жұмыс істейтінің сипаттамасы: модельдеу әрбір элементтің екі бағыттағы (негізгі және жанама өс) қалыңдығын есептейді. Бұл қалыңдық жұптар диаграммада нүктелердің орнын анықтайды. Пісіп жетілген қисық, нақты материал мен қалыңдыққа ғана тән, қауіпсіз аймақтың және сындар аймағын бөледі.

Терең тарту престеріңіздің орнатуы туралы FLD сізге не айтады?

• Қисықтың төменгі жағындағы нүктелер - Қауіпсіз пісіп жетілу жағдайы, жеткілікті шегі бар
• Қисыққа жақындайтын нүктелер - Жобалау бойынша назар аудару қажеттігі бар қауіп аймағы
• Қисықтың үстіндегі нүктелер - Сыну міндетті болады; бұл орындарда жарылым пайда болады
• Сығылым аймағындағы нүктелер - Қосымша құралды ұстағыштың қысымын көтеру қажет болуы мүмкін қалжыңдату бейімділігі

Штамптау симуляциясының анықтамасында айтылғандай, пішіндеу шегі қисығы негізінен берілген материалдың n-мәні мен қалыңдығына байланысты. Нәтижелер материалдың ақуының есептелген аймақтарын, тарылу мөлшерін және бүктеулер мен қатпарлар пайда болуы мүмкін сығылу аймақтарын көрсетеді. Осы ақпаратты пайдалана отырып, болат кесілmedен бұрын матрица бетінің дизайнына қарсы шаралар қабылдауға болады.

СЕА талдауынан өндіріске дайын құрал-жабдыққа дейін

Симуляция физикалық растаудың орнын алмайды. Ол сәтті физикалық растауға дейінгі жолыңызды тездетеді. Жұмыс үрдісі қайталанатын оптимизация циклы бойынша жүреді:

1. Бастапқы матрица дизайнын жасау - Есептелген созылу қатынастарыңызға, радиустар спецификацияларына және заготовка өлшеміне сәйкес геометрияны дамыту
2. Пішіндеу симуляциясын іске қосу - Материал қасиеттерін, үйкеліс мәндерін және технологиялық параметрлерді қолдану
3. Нәтижелерді талдау - FLD графиктерін, қалыңдық таралу карталарын және қатпар түзілу көрсеткіштерін қарау
4. Проблемалық аймақтарды анықтау - Қауіпсіздік шектерінен асатын немесе істену шегіне жақындайтын элементтерді анықтау
5. Дизайн параметрлерін өзгерту - Радиустарды, саңылауларды, ұстағыш басының қысымын немесе тарту білезіктің конфигурациясын түзету
6. Симуляцияны қайтадан орындау - Модификациялардың жаңа мәселелерді туғызбай шешілетінін тексеру
7. Қабылданатын болғанша қайталау - Барлық элементтер қауіпсіз пішіндеу шектерінде орналасқанша оптимизацияны жалғастыру
8. Құрал-жабдық дайындауға беру - Физикалық қалыптың салымына сенімді түрде байланысу

IJERT зерттеуі бойынша, қалыптың дәлелденген деп саналуы физикалық сынақ бөлшектерінің ақауларының болуы мен олардың шамасына тексеру арқылы анықталады. Ақаулардың аз болуы мен қажетті сипаттамалардың тұрақтылығы дәлелдеу негізі болып табылады. Симуляция дәлелдеу кезеңіне жету үшін қажетті қайталануларды едәуір азайтады.

Сіздің жобалау процесіңізде негізгі симуляциялық тексеру нүктелері

Әрбір жобалау шешімі толық симуляциялық талдауды талап етпейді. Дегенмен, кейбір тексеру нүктелері виртуалды растаудан маңызды пайда алады:

• Дайындама дамуын тексеру - Есептелген дайындама өлшемі материалдың артық жоғалтуынсыз жеткілікті болатынын растаңыз
• Алғашқы созылу мүмкіндігі - Бастапқы азайтудың материал шектерінде қалуын растаңыз
• Көп сатылы өту талдауы - Созылу сатылары арасында материал күйінің пішімделетінін растаңыз
• Бұрыш радиусын бағалау - Цилиндрлік емес бөлшектердегі тығыз радиустардағы кернеу концентрациясын тексеріңіз
• Созылғаннан кейінгі пішіннің қалпына келуін түзету дизайн - Мақсатты өлшемді алу үшін қажетті артық иілу мөлшерін есептеу
• Бос үлгіні ұстау күшінің оптималдауы - Процестік терезені максималдандыратын қысым профилдерін анықтау
• Созу тегершегінің орны - Күрделі геометриялық пішіндер үшін сақтандыру конфигурацияларын сынау

Штамптау симуляциясы бойынша ресурста виртуалды шеңберлі торларды нақты шеңберлі торлы эксперименттермен салыстыруға болады деп айтылады, бұл симуляцияның дәлдігін анықтауға мүмкіндік береді. Виртуалды және нақты нәтижелердің арасындағы сәйкестік симуляция негізінде жасалған дизайн шешімдеріне деген сенімді арттырады.

Кәсіби симуляциялық интеграцияланған қызметтерді пайдалану

Симуляциялық бағдарламалық жасақтама қолжетімді болса да, оның максималды пайдасын алу үшін бағдарламалық жасақтаманың мүмкіндіктері мен терең созу процесінің негіздері бойынша сараптама керек. Терең штамптау компаниялары қазіргі уақытта симуляциялық біліктілік арқылы өздерін айырықшаландырады.

Симуляциялық интеграцияланған қызметтерді ұсынатын терең созу үшін металл штампылау өндірушілерінен не күту керек? Бірінші реттік бекіту көрсеткіштері нақты метрика болып табылады. Штамп дизайн серіктесі бірінші реттік бекітудің 93% жеткенде, сіз симуляциялық тексерілген дизайның нақты нәтижесін көріп тұрсыз. Бұл пайыздық көрсеткіш тікелей әзірлеу уақытын қысқартуға, құрал-жабдықтарды өзгерту құнын төмендетуге және өндірісті тез қосуға аударылады.

Сапа сертификаттары да осындай маңызды. IATF 16949 сертификаты симуляциялық тексеру процедуралары мен тұрақты орындалуы бар кеңірек сапа басқару жүйесіне енгізілетінін қамтамасыз етеді. Симуляция өзі тек нақты параметрлермен дұрыс орындалған кезде ғана құнды болады.

Автокөлік қолданбалары мен басқа да қиын терең созу жобалары үшін болатты кесуден бұрын симуляцияны пайдаланатын кәсіби штамп дизайн қызметтері стратегиялық артықшылық болып табылады. Shaoyi автомобиль созу қалыптарының шешімдері осы тәсілді көрсету, алдыңғы шебіндегі CAE-моделдеу мүмкіндіктерін бар болғанша бес күн ішінде жедел прототиптеумен ұштастыру. Олардың инженерлік тобы OEM стандарттарына сәйкес келетін, қымбатқа түсетін дәстүрлі сынама-қате әдісін дамытудың қайталануын азайтатын, модельдеу арқылы расталған құрал-жабдықты ұсынады.

IJERT зерттеуі модельдеудің пышақ пен компоненттегі өзгерістерге қарап, қарапайым және өнімді пышақ жасауға маңызды түсініктемелер беретінін қорытындылайды. Әдетте, пісіру пышағы сынақ кезеңінде тегіс өтуі үшін нақтыланған конструкциялық параметрлерді талап етеді. Модельдеу физикалық құрал-жабдыққа инвестиция салмас бұрын осы нақтыланған параметрлерді ұсынады.

Пышақ конструкциясының жұмыс ағымына интеграцияланған модельдеу мүмкіндіктерімен сіз дамудың ең маңызды кешігуі мен шығындарының көзін шештіңіз. Жұмбақтың соңғы бөлігі — расталған конструкцияңыз өндірістік көлемдер бойынша тұрақты өнімділік көрсетуін қамтамасыз ететін тиісті пышақ материалдары мен бетін өңдеу әдістерін таңдау.

Материалдарды таңдау және бетін өңдеу бойынша нұсқаулық

Сіз өзіңіздің матрица үлгіңізді симуляция арқылы тексердіңіз және әрбір пішіндеу параметрін оптималдадыңыз. Енді құрал-жабдығыңыз бірнеше мың бөлшекке тұрақты нәтиже беретінін немесе ерте ысырап болатынын анықтайтын шешім қабылдау кезегі келді: матрица материалын таңдау. Сіз көрсеткен пуансон, матрица және қақпақ материалдары тозу деңгейіне, бетінің сапасына және соңында өндірістік сериялар бойынша бөлшектердің бағасына тікелей әсер етеді.

Сәйкесінше Металдарды өңдеу бойынша ASM анықтамалығына сәйкес , созу матрицасы үшін материалды таңдау бөлшектердің қажетті сапасы мен санын бөлшек басына ең төмен мүмкін болатын құрал-жабдық құнымен шығаруды көздеп отыр. Бұл принцип сіздің қабылдайтын әрбір материалдық шешіміңізді басқарады. Ең тозуға төзімді нұсқа әрқашан оптималды бола бермейді. Сіз бастапқы құнды, техникалық қызмет көрсету талаптарын және күтілетін өндіріс көлемін тепе-теңдікте ұстайсыз.

Терең созу матрицасы компоненттері үшін құрал-жабдық болатын таңдау

Терең тарту металл өңдеу операциялары құрал-жабдықтарды өте ауыр жағдайларға ұшыратады. Әр бір жүрісте құралдар абразивтік байланысқа ұшырайды. Пунштар пішін геометриясын дәл сақтай отырып, сығылу жүктемесіне шыдайды. Осындай металлдар қысым астында бір-бірімен байланысқан кезде пайда болатын қабыршақтануға төзуге тығыздықты бағыттау үшін матрицалар материал ағынын бағыттауы керек.

Құрал болатының таңдалуына қандай факторлар әсер етуі керек? Мына айнымалыларды қарастырыңыз:

• Өндіріс көлемі - Бір миллион бөлшек автомобиль бағдарламаларына қарағанда, аз көлемді прототип жинақтары әр түрлі материалдарды қажет етеді
• Өңделетін деталь материалімен - Табиғи болат немесе алюминийге қарағанда, болатты терең тарту құрал-жабдықтың көбірек тозуына әкеледі
• Детальдің мүмкіндігі - Күрделі геометриялар белгілі бір орындарда тозуға төзімділікті арттыруды талап ететін кернеуді жинақтайды
• Бетінің өңделу талабы - Декоративті бөлшектер өндіріс барысында парықты сақтайтын құрал-жабдықты талап етеді
• Жөндеу мүмкіндігі - Кейбір материалдар жөндеу үшін арнайы жылулық өңдеуді немесе әзгілеу жабдықтарын талап етеді

Пресс-формалар бойынша ASM анықтамасы шойын, түсті және тіпті пластмассалық құрал-жабдық материалдарын таңдауды әсер ететін өндірістік айнымалыларды қарастырады. Терең тартуға арналған метал қолданбалары үшін құрал-жабдық болаттары басым, бірақ нақты маркасы өте маңызды.

Өлшеу материалы	Қолдану	Қаттылық диапазоны (HRC)	Киімге төзімділік	Ең жақсы қолдану жағдайлары
D2 құрал болаты	Қалыптар, пуансоны, сақиналар	58-62	Керемет	Жоғары көлемді өндіріс; үйкеліске төзімді материалдар; болат парақтарды терең тарту
A2 Құрал Болаты	Пуансондар, орташа тозуға төзімді қалыптар	57-62	Жақсы	Орташа көлемді өндіріс; соққы жүктемесіне төзімділігі жақсы
M2 жоғары жылдамдықты болат	Ыстық қаттылық талап ететін пуансондар	60-65	Жоғары деңгейде	Жоғары жылдамдықтағы операциялар; жоғары температураға арналған қолданбалар
Карбид (Вольфрам карбиді)	Жоғары тозуға төзімді инsertтер, темірлеу сақиналары	75-80 (HRA эквиваленті)	Әдеттен тыс	Миллиондағы бөлшектер; болаттан терең салу; дәл өлшемдер
O1 құрал болаты	Тәжірибелік қалыптар, аз көлемді соққыштар	57-62	Орташа	Қысқа сериялар; оңай өңделетін; қолданбалы жасаушылық үшін иілетін метал парақтар

Өндіріс көлемінің әрбір таңдауға қалай әсер ететініне назар аударыңыз. Тәжірибелік құрал-жабдықтар немесе қолданбалы жасаушылық немесе ұқсас аз көлемді қолданбалар үшін иілетін метал парақтарын қамтитын қысқа сериялар үшін O1 немесе тіпті беттік қатайтуы бар жұмсақ болат та жеткілікті болуы мүмкін. Автокөлік өндірісі көлемі үшін D2 немесе карбидті пластиналар бастапқы құны жоғары болса да экономикалық тұрғыдан оправдандырылады.

Соққыш пен матрица арасындағы материалдардың сәйкестігіне қойылатын талаптар

Жеке компоненттерді таңдау жеткіліксіз. Қағаз шабу мен матрица материалдарының өзара әрекеттесуі шабуға төзімділік, тозу сипаты және құралдың жалпы қызмет ету мерзіміне әсер етеді. ASM анықтамасына сәйкес, шабу — терең тарту құралдарындағы тозудың типтік себебі. Металл шабу конструкциясының қысымы мен сырғанау шарттарында ұқсас материалдар бір-бірімен жанасқан кезде микроскопиялық пайдалану мен жыртылу орын алады.

Осы жұптау принциптерін қарастырыңыз:

• Бірдей қаттылықтан аулақ болыңыз - Қағаз шабу мен матрица бірдей қаттылықта болса, екеуі де тез тозады. Компоненттер арасында 2-4 HRC айырмашылық белгілеңіз.
• Қаттырақ компонент жұмыс бетінің маңызды бөлігіне жанасады - Егер бөлшектің сыртқы пішіні ең маңызды болса, матрицаны қатайтыңыз. Ішкі бет маңызды болса, қағаз шабуды қатайтыңыз.
• Әртүрлі материалдарды қарастырыңыз - Алюминий қорытпаларын тарту кезінде шабуға бейімділікті төмендету үшін қола немесе алюминий қоласынан жасалған ұстағыштарды аспаптық болаттан жасалған матрицалармен жұптастырыңыз.
• Ұлғаю коэффициенттерін сәйкестендіріңіз - Пайдалану кезінде матрица мен пуансонның ұқсас жылулық ұлғаюы дәлме-дәл терең созу үшін металл штамптауда саңылауларды сақтайды.
• Қаптаманың үйлесімділігін ескеру - Кейбір беттік өңдеулер белгілі бір матрицалық болат негіздеріне қарсы жақсырақ әсер етеді.

Матрицаның қызмет ету мерзімін ұзарту үшін беттік өңдеулер мен қаптамалар

Ең жақсы құрал-жабдық болаты да беттік жақсартудан пайда көреді. Аталған ASM Handbook төменгі қоспалы болаттар үшін хромдау сияқты беттік қаптамалар, карбуритациялау немесе карбонитридтеу сияқты беттік өңдеулер, ал құрал-жабдық болаттары үшін азоттау және физикалық будың бөлінуі арқылы қаптау сияқты нұсқаларды қамтиды. Әрбір өңдеу нақты тозу механизмдеріне бағытталады.

Нитридация болат бетіне азотты диффузия арқылы енгізеді, өлшемдік өзгеріссіз қатты қабық құрады. AZoM түсіндіргендей, азоттау құрал бетінің тозуға қарсы төзімділігін және қаттылығын арттырады. Бұл абразивті материалдарды қолданатын қолданбалар үшін ерекше пайдалы. Терең созу матрицалары үшін қапталған болаттар немесе жоғары беріктік қорытпаларды формалау кезінде азоттау қызмет ету мерзімін мәнді түрде ұзартады.

Хромдау қатты, үйкелісі төмен беттік қабатын тұндырады. AZoM деректеріне сәйкес, қатты хромдау беттің қаттылығын едәуір арттырады және ол 68 HRC-ге дейінгі мәндерге жетеді. Бұл конструкциялық болаттар, мыс, көміртегілі болаттар және қола қалыптау кезінде ерекше пайдалы. Тегіс хромдалған бет бөлшектердің жеңіл бөлінуін қамтамасыз етеді және смазка қажеттілігін азайтады.

Титан нитриді (TiN) физикалық будың шөгіндісі арқылы қапталады, алтын түсті керамикалық қабат түзіледі. AZoM хабарлауынша, үйкелістің төмен көрсеткіштерімен қосылған жоғары қаттылық машиналардың қызмет ету мерзімін едәуір ұзартады. TiN адгезиондық износ проблемалары бар құрал-жабдықтарды каптамастан шойын болатты терең созу үшін құнды болып табылатын, зақымдануға бейімділікті радикалды төмендетеді.

Титан Карбонитрид (TiCN) tiN-ге қарағанда қаттырақ және үйкелісі төмен альтернативаны ұсынады. AZoM-ге сәйкес, ол қаттылық пен беріктікпен қоса тозуға төзімділікке ие. Үйкеліске және соққыға төзімділікті қажет ететін металлды терең созу қолданбалары үшін TiCN ерекше тепе-теңдік қамтамасыз етеді.

Титан алюминий нитриді (TiAlN) қиын жағдайларда өзін жақсы көрсетеді. AZoM оның тотығу тұрақтылығы мен беріктігінің жоғары болатынын, жылдамдықты арттыру кезінде де құралдың қызмет ету мерзімін арттыратынын сипаттайды. Жылудың қарқынды түрде пайда болатын көлемді терең тартылатын металл өндірісі үшін TiAlN басқа қаптамалар бүлінген кезде де өзінің жұмыс сипаттамасын сақтайды.

Карбидті пластиналар олардың құнын құнайды

Карбидті құралдар қатайтылған болат құралдарға қарағанда едәуір қымбат тұрады. Бұл инвестиция қашан төлейді? Карбидтің экономикалық тұрғыдан арташылығы бар бірнеше жағдайлар бар:

• 500 000 бөлшектен асатын өндіріс көлемі - Карбидтің ұзақ қызмет ету мерзімі бастапқы құнды бөлшек басына шығынды төмендету үшін жеткілікті саны бар бөлшектерге таратады
• Дәл өлшемдік дәл шектерін - Карбидтің қарсыласуға төзімділігі болатқа қарағанда критикалық өлшемдерді әлдеқайда ұзақ сақтайды, бұл реттеу жиілігін азайтады
• Үйкеліске қарсы жұмыс істейтін материалдар - Жоғары беріктік төмен қоспалы болаттар мен болаттың айырымдары болат қалыптардың тозуын қатты арттырады
• Тегістеу операциялары - Қабырғаны тегістеу кезіндегі аса ауыр сырғанау беттік жанасу болат құралдарды тез бүліндіреді
• Тоқтап қалуға сезімталдық - Өндірістің тоқтауы шарттың құнынан асып түссе, карбидтің сенімділігі жоғары бағаны оправданиялайды

Болатпен байланысқан карбидтер орташа нұсқаны ұсынады. ASM Справочнигіне сәйкес, болатпен байланысқан карбидтер қатты карбидке жақын тозуға төзімділік пен жақсы серпінділік және өңдеуге ыңғайлылық қамтамасыз етеді. Қатты карбидте өте қымбат болатын күрделі матрица пішіндері үшін болатпен байланысқан нұсқалар үздік нәтиже береді.

Өндіріс көлемі және материалды таңдау экономикасы

Сіздің күтілетін өндіріс мөлшеріңіз материалды таңдауды негізінен анықтайды. Осы даму жолын қарастырыңыз:

Прототип және төмен көлемді (1000 бұйымға дейін): Бастапқы сынақтар үшін жұмсақ болат немесе алюминий сияқты жұмсақ құралдар жарамды. Тіпті қатайтылмаған O1 құралдық болаты да жеткілікті болуы мүмкін. Мақсат — бөлшектің конструкциясын растау, құралдың қызмет ету мерзімін максималдандыру емес.

Орташа көлемді (1000-100000 бұйым): Қатайтылған A2 немесе D2 аспап болаттар стандарт болып табылады. Нитрлеу немесе хромтау сияқты беттік өңдеулер бастапқы инвестицияның жоғары болуынсыз құрал-жабдықтың қызмет ету мерзімін ұзартады.

Жоғары көлем (100 000-1 000 000 бөлек): ПӘК қаптамалары бар D2 немесе критикалық тозу аймақтарындағы карбидті енгізулер. Өндіріс жүріп жатқан кезде құрал-жабдықты өзгерту құны бастапқы материалға жоғары инвестицияның дәлдігін дәлелдейді.

Массалық өндіріс (1 000 000 бөлектен астам): Карбидті енгізулер, бірнеше резервтік матрицалар және толық беттік өңдеу бағдарламалары. Құрал-жабдық өмірлік циклдың құнын талдау талап ететін капиталдық актив болып табылады.

Құрал-жабдық материалының кешенді шешімдері үшін серіктестік

Құрал-жабдық материалын таңдау басқа барлық дизайн шешімдерімен: радиустардың сипаттамасы, құрал-жабдық ұстағышының күші, беттің өңдеу талаптары және өндіріс кестесімен бірігіп қабылданады. Тәжірибелі құрал-жабдық дизайн серіктері материалды таңдауды бастапқы құн мен өндіріс өнімділігін теңестіретін кешенді құрал-жабдық шешімдерінің бір бөлігі ретінде қарастырады.

Қабілетті серіктестердің ерекшелігі неде? Материалды таңдауды жобалау кезеңінде, соңғы ойлардан бірі ретінде емес, негізгі элемент ретінде қарастыратын инженерлік командаларды іздеңіз. Бес күн ішінде жасалатын тез прототиптеу мүмкіндігі материалдық опцияларды практикалық бағалау үшін өндірістің икемділігін көрсетеді. OEM стандарттарына сәйкес келетін ыңғайлы құрал-жабдық шығындары материалға салым салу мен нақты өндірістік талаптарды сәйкестендіруге мүмкіндік беретін тәжірибені көрсетеді.

Шаойидің қалыптың толықтай жобалау және жасау мүмкіндіктері осы интеграцияланған тәсілдің мысалы болып табылады. Олардың IATF 16949 сертификаты материалды таңдау шешімдерінің сапаның құжатталған процедураларына сәйкес келуін қамтамасыз етеді. Сіздің қолданылуыңыз миллиондаған бөлшектерден тұратын болат өндірісі үшін карбидті енгізулерді немесе прототипті растау үшін экономикалық қатайтылған болатты талап етсе де, толықтай матрицалық жобалау қызметтері сіздің нақты талаптарыңызға сәйкес келетін материалдық шешімдерді ұсынады.

Терең созу қалыбының материалдарын таңдау терең созу қалыбын жобалау бойынша кеңестер жинағын толықтырады. Созу қатынасын есептеуден бастап, симуляциялық тексеруге дейін және енді материалдың сипаттамасына дейін, сіз өндірістің әртүрлі көлемінде үнемі дәлдікпен бөлшектер жасайтын құрал-жабдықтарды дамыту үшін қажетті техникалық негізге иесіз.

Терең созу қалыбын жобалау туралы жиі қойылатын сұрақтар

1. Терең созу амалы үшін қалыптың дұрыс саңылауы қандай?

Қалып саңылауы материалдың қалыңдығынан 10-20% асып түсуі керек, бұл қалыптың жоғарғы бөлігінде металдың шоғырлануын болдырмау үшін және қабырғаның бақылауын сақтау үшін. 0,040" материал үшін 0,044"-0,048" саңылау көрсетіңіз. Тым аз саңылау қабырғалардың қалыңдығын біркелкі ету үшін мақсатты түрде қолданылады, ал тым көп саңылау қабырғалардың бұйыршаюына әкеледі. Сяойи сияқты кәсіби қалып жобалаушылар нақты материалдар мен геометриялар үшін саңылаудың ең жақсы мәнін алу үшін CAE симуляциясын қолданады, бірінші реттік тексеруден 93% сәтті өтуін қамтамасыз етеді.

2. Терең созу үшін дайындау өлшемін қалай есептеуге болады?

Көлемдің тұрақтылық принципін қолданып, дайындама өлшемін есептеңіз: дайындаманың бетінің ауданы дайын бөлшектің бетінің ауданына тең. Цилиндрлік ыдыстар үшін Rb = √[Rf × (Rf + 2Hf)] формуласын қолданыңыз, мұндағы Rb — дайындаманың радиусы, Rf — ыдыстың радиусы, Hf — ыдыстың биіктігі. Тазалау үшін материал қалыңдығының 2 есесін және жұқартуға 3-5% компенсация қосыңыз. Күрделі геометриялар дәлдік үшін CAD негізіндегі бет ауданын есептеуді талап етеді.

3. Терең созылған бөлшектерде қатпарлану мен жыртылу себебі неде?

Қатпарлану фланец аймағында сығылулық ойықтануға әкелетін дайындама ұстағыш қысымының жеткіліксіздігінен пайда болады. Жыртылу пуншт мұрынының жақын аймағында созылу кернеуі материал беріктігінен асқан кезде материал ағынына кедергі жасайтын артық ұстағыш қысымы немесе жарамсыз құрал-жабдық радиустарынан туындайды. Шешімдерге ұстағыш күшін біртіндеп реттеу, пуншт/матрица радиустарын материал қалыңдығының 4-10 есесіне дейін арттыру және майлау сапасын жақсарту жатады. Құрал-жабдық жасалмас бұрын қажетсіздіктерді болдырмау үшін симуляциялық тексерілген конструкциялар қолданылады.

4. Терең созу үшін неше созу сатысы қажет?

Сатыларға қойылатын талаптар жалпы азайту пайызына байланысты. Бірінші созулар 45-50% азайтуды қамтамасыз етеді, одан кейінгі созулар сәйкесінше 25-30% және 15-20%. Керек жалпы азайту шамасын (бастапқы диаметрден соңғы диаметрге дейін) анықтап, оны материалға тән бір сатыдағы шектік мәнге бөлу арқылы сатылар санын есептеңіз. Тереңдіктің диаметрге қатынасы 1,0-ден асатын бөлшектер әдетте бірнеше сатыдан тұрады. Материалға байланысты жинақталған азайту 30-45%-дан асқан кезде аралық шыдамдылықты жоспарлаңыз.

5. Пунш пен матрица радиусының ұсынылатын сипаттамалары қандай?

Тесу басының радиусы 4-10× материалдың қалыңдығына тең болуы керек, бұл кернеуді таратады және материалдың жыртылуын болдырмақ үшін. Материалдың тегіс өтуі үшін матриканың енгізу радиусы 5-10× қалыңдыққа тең болуы керек. Жұқа материалдар үшін радиустың үлкен еселігі қажет. 0.030"-0.060" материал үшін тесу радиусын 5-8× және матрика радиусын 6-10× қалыңдыққа көрсету керек. Цилиндрлі емес бөлшектердің ішкі бұрыштарының радиусы материалдың қалыңдығының ең аз 2 есе, құрал-саймандардың санын азайту үшін 3-4 есе болуы ұсынылады.