Қатесіз тарту матрицалары үшін маңызды дизайн принциптері

ҚЫСҚАША

Тарту матрицасы — жазық қаңылтыр металдан тегіс, үш өлшемді ойыс бөлшектерді жасайтын арнайы құрал. Ол пуншь арқылы металлды матрица ойығына созып, шикізат ұстағыш материал қозғалысын бақылайды. Сәтті жобалау металл ағынын дәл басқаруға негізделеді, яғни материал қасиеттері, тарту коэффициенті, майлау, байламалы қысым және матрица радиустары сияқты маңызды факторларды оптимизациялау арқылы бұзылу, жыланкестер немесе сынған орындар сияқты ақауларды болдырмау керек.

Терең тартудың негізгі принциптерін түсіну

Сурет бойынша матрицаның негізгі принципі — қаңылтыр металдың бақыланатын деформациясы. Кесу немесе иілумен салыстырғанда, сурет бойынша тарту процесі металл бос жерді шеті жоқ қуыс пішінге созу және сығу арқылы қайта пішіндеу арқылы жүзеге асады. Бұл әдіс автомобиль корпус панельдері мен ас бөлме шаюлық мойнауларынан бастап, ыдыстар мен өнеркәсіптік компоненттерге дейінгі кең ауқымды өнімдерді шығаруда маңызды рөл атқарады. Бұл процесс тиісті геометрияны қол жеткізу үшін үлкен қысым астында бірлесіп жұмыс істейтін құралдар жиынтығына сүйенеді.

Операция металл парағының бос орны деп аталатын жазық бетін матрица бетіне орналастырған кезде басталады. Бос орамның шеттерін бекіту үшін бос орам ұстағыш немесе байлам деп аталатын бөлшек төмен түседі. Бұл бекіту күші материалды матрицаға қалай созылатынын бақылау үшін маңызды. Келесі кезеңде бөлшектің ішкі қуысының пішініне ие болатын пуансон төмен қарай қозғала отырып, металды матрицаның қуысына итеріп жібереді. Пуансон төмен түскен сайын металл матрицаның енгізу радиусының үстіне созылып, аға бастайды, нәтижесінде жазық парақ үш өлшемді бөлшекке айналады. Мақсат - материалдың бүтіндігін бұзбай осы түрлендіруді орындау.

Бұл процестің дұрыс жұмыс істеуі үшін бірнеше негізгі компоненттер қажет. Alsette мамандарының айтуынша, оларға пуансон, матрица қуысы мен бос орам ұстағыш жатады. Шыңау пуансон бөлшектің ішкі пішінін қалыптастырады, Матрица қуысы матрица қуысы оның сыртқы геометриясын анықтайды, ал Матаны ұстағыш металл ағынын реттеу үшін бос орам шетіне бақыланатын қысымды түсіреді. Күрделі құрылымдарда, Созу жолақтары —матрица немесе байламның бетіндегі кішкентай төмпешіктер—әртүрлі аймақтардағы материал ағысын нақтылау үшін үйкелісті арттыруға және одан әрі жетілдіруге қолданылады, ақаулардың пайда болуын болдырмау үшін.

Сәтті металл ағысының негізгі конструкциялық факторлары

Терең тарту операциясының сәтті орындалуы металл ағысын бақылау мүмкіндігіне байланысты. Егер металл тым жылдам ағатын болса, ол бүктеулер пайда болуы мүмкін; егер оны тым көп шектесе, ол жұқарып, жарылып кетеді. Осы тепе-теңдікті қамтамасыз ету бір-бірімен тығыз байланысқан көптеген айнымалыларды терең түсінуді талап етеді. Сәтті және қайталанатын өндірістік процесті қамтамасыз ету үшін әрбір факторды матрица конструкциясының алдын-ала кезеңінде мұқият қарастыру қажет.

Конструктор үшін мұндай факторлардың толық тізімі маңызды. Мақалада келтірілгендей Шеберхана , металл ағысына әсер ететін негізгі элементтерге мыналар жатады:

• Материалдың қасиеттері: Металлдың түрі, қалыңдығы және сорттылығы негіз болып табылады. Қалың материалдар қаттырақ және одан да алысқа созылуы мүмкін, ал жұмыс қатайту көрсеткіші (N-мәні) және пластикалық деформация қатынасы (R-мәні) материалдың созылу және салыну қабілетін анықтайды.
• Заготовканың өлшемі мен пішіні: Үлкен заготовка металдың ағуын шектеуі мүмкін, ал оптимизацияланған пішін қалдықтарды азайтып, ақаулардың пайда болуын болдырмауы мүмкін.
• Тарту қатынасы: Бұл заготовка диаметрі мен матрица диаметрінің арасындағы қатынас. Егер бұл қатынас тым үлкен болса, материал тым жұқа созылып, сынбауы мүмкін.
• Матрица радиусы: Матрицаның енгізу нүктесінің радиусы маңызды. Тым кішкентай радиус жырылуға әкелуі мүмкін, ал тым үлкені материалға бақылау жоғалтуына байланысты бұзылуға әкелуі мүмкін.
• Байлайтын қысым (заготовканы ұстағыш күші): Қысымның жетіспеушілігі бүктеулердің пайда болуына мүмкіндік береді, ал артық қысым ағысты шектейді және жырылуға әкеледі. Тіреулерді жиі материалдың қалыңдығының 110% мөлшерінде орнатады, бұл дәл саңылауды сақтауға және материалдың қалыңдауына мүмкіндік береді.
• Жасуша: Дұрыс майлау матрица элементтері мен өңделетін бөлшек арасындағы үйкелісті азайтады, сызықтардың пайда болуын болдырмауға және материалдың тегіс ағуын қамтамасыз етеді.
• Престің жылдамдығы: Престің шөмігішінің жылдамдығы материалдың сынбай ағуы үшін жеткілікті уақыт болатындай етіп баяу болуы керек.

Бұл факторлардың өзара әрекеттесуі күрделі. Мысалы, матрица енгізу радиусының идеалды мәні материалдың қалыңдығы мен түріне байланысты. Сапалы болатта дөңгелек тартулар үшін кіші радиус сындыруға әкелуі мүмкін, ал үлкен радиус, әсіресе жұқа материалдарда, бүктеуге әкелуі мүмкін. Дәл осылайша, қажетті байлам қысымы материалға байланысты өзгереді; жоғары беріктікті болаттар көміртегісі төмен болатқа қарағанда үш есе көп қысым талап етуі мүмкін.

Матрица компоненттерін жобалау: Пунш, Матрица және Босатқыш ұстағыш

Сызу матрицасының физикалық компоненттері — пуансон, матрица және қаңылтыр ұстағыш — бұл конструкция принциптері іс жүзінде қолданылатын жер. Әрбір компоненттің геометриясы, өлшемдері және бетінің өңделу сапасы соңғы бөлшектің сапасына тікелей әсер етеді. Тиімді де ұзақ қызмет көрсетуге байсалды құрал-жабдық жасау үшін дәл есептеулер мен ең жақсы практикаларға сай келу маңызды.

Берілген шыңау және матрица қуысы бөлшектің соңғы пішінін анықтау үшін бірге жұмыс істейді. Бұл екі компоненттің арасындағы саңылау — маңызды өлшем болып табылады. HARSLE Press бойынша, бұл саңылау материалдың қалыңдығынан шамалы үлкен болып орнатылады, өйткені сызудың кезінде қалыңдау пайда болады. Егер саңылау тым аз болса, сызу күші артады және бөлшектің түбінде сындар немесе жыртылулар пайда болуы мүмкін, ал егер саңылау тым үлкен болса, бұл бүгілулер мен өлшемдік дәлдіктің нашарлауына әкеледі. Пуансонның (rp) және матрицаның (rd) фаска радиусы да ұқыпты түрде таңдалуы керек. Кіші пуансон радиусы кернеуді шоғырландырады және бөлшектің түбінде сындарға әкелуі мүмкін.

Берілген матаны ұстағыш металл ағынын бақылауда ең маңызды компонент болып табылады. Оның негізгі қызметі матаның жиегіне тұрақты, алдын ала белгіленген қысымды түсіру болып табылады. Бұл материал матрицаға созылған кезде оның шеңбер бойымен сығылуына байланысты пайда болатын бүрлердің пайда болуын болдырмауға мүмкіндік береді. Қысымның біркелкі таралуын қамтамасыз ету үшін матаны ұстағыш беті матрица бетіне дәл параллель болуы керек. Автомобиль өнеркәсібіндегі күрделі бөлшектер үшін қосымша аймақтарда қосымша кедергі күштерін жасау үшін матаны ұстағышқа немесе матрицаға созу тостағандары енгізіледі, бұл пішіндеу процесін одан әрі бақылауға мүмкіндік береді.

Осындай күрделі конструкцияларды жүзеге асыру инженерия мен өндірістің екеуінде де үлкен сауаттылықты талап етеді. Жоғары дәлдікті құрал-жабдықтарға маманданған компаниялар, мысалы Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. , OEM және Tier 1 жеткізушілер үшін қосымша автомобиль штамптау қалыптарын шығару үшін алдыңғы қатарлы CAE модельдеу және жылдар бойына жинақталған тәжірибені пайдаланады. Құрылымдық компоненттерден бастап күрделі дене панельдеріне дейінгі қалыптар жасау саласындағы жұмыстары массалық өндірісте тиімділік пен сапаны қамтамасыз ету үшін осы жобалау принциптерін меңгерудің маңыздылығын көрсетеді.

Ақауларды болдырмау мен олардан құтылу бойынша ең жақсы тәжірибелер

Жобалау кезінде ұқыпты болса да, терең тарту процесі кезінде ақаулар пайда болуы мүмкін. Бұдырлану, жыртылу және сынғыштық сияқты жиі кездесетін істен шығулардың негізгі себептерін түсіну — олардан құтылу мен алдын алу үшін маңызды. Ақаулардың көбісі метал ағынын бақылау күштерінің тепе-теңдігінің бұзылуына байланысты. Бекітілген ең жақсы тәжірибелерге сәйкес әрекет ете отырып, инженерлер қалдықтар мөлшерін азайтып, өндіріс тұрақтылығын жақсартуы мүмкін.

Ең негізгі тәжірибелердің бірі, Dramco Tool , бөлшектің дизайнында үшкір бұрыштардан аулақ болу керек. Үшкір радиустар кернеуді шоғырландырады және материалдың жарылуы немесе сынбауы мүмкін нүктелерді жасайды. Бөлшек пен матрица құралдарындағы кең, жатық радиустар металдың жеңіл ағуына және кернеуді үлкен аймаққа таратуға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, бөлшектің мақсатын түсіну өте маңызды. Бөлшектің қолданылуын білу дәлдік шектері мен маңызды сипаттамалар туралы шешімдер қабылдауға көмектеседі, артық инженериялық жұмыстарды болдырмау үшін және өндірістің күрделілігін азайту үшін.

Ақауларды жою бойынша жүйелі тәсіл уақыт пен ресурстарды үлкен үнемдеуге мүмкіндік береді. Келесі кестеде жиі кездесетін ақаулар, олардың дизайнға байланысты мүмкін себептері және талқыланған принциптерге негізделген ұсынылатын шешімдер көрсетілген.

Созу қалыбының жобалауы туралы жиі қойылатын сұрақтар

1. Қалыптың негізгі принциптері қандай?

Созу қалыбының негізгі принциптері ақаусыз күйде үш өлшемді пішінді құру үшін құрама металл парақтың ағуын бақылауға негізделген. Бұған материалдың созылуын басқару, бүктілердің пайда болуын болдырмау үшін қысу қысымын дұрыс қолдану, жыртылуларды болдырмау үшін дұрыс радиустарды пайдалану және үйкелісті азайту үшін дұрыс майлауды қамтамасыз ету жатады. Нәтижеде материалға әсер ететін сығылу мен созылу күштерін формалау процесі барысында тепе-теңдікке келтіру мақсаты қойылады.

2. Қалып жобалау ережесі деген не?

Қалыптың негізгі ережесі — құрал-жабдық геометриясы материалдың тегіс, бақыланатын ағуына ықпал ететін болуы керек. Бұған материал қалыңдығының шамамен 110% құрайтын матрица мен пуансон арасындағы саңылауды орнату, материал қалыңдығының 4-8 есесіне тең матрица енгізу радиусын жобалау және материал шектерінде болатындай етіп тарту қатынасын есептеу кіреді. Тағы бір маңызды ереже — материал қалыңдығы, беріктігі және пісіру қабілетін ескере отырып, оның қасиеттеріне сәйкес жобалау.

3. Құрал-жабдық және қалыптардың негізгі принциптері қандай?

Құрал-жабдық және қалыптарды жобалау принциптері өндірістің ұзақ мерзімді, дәл және тиімді құрал-жабдығын жасауға бағытталған. Оған құрал үшін дұрыс материалдарды таңдау (жиі қатайтылған құрал болаты), бөлшектердің дәлме-дәлдігін қамтамасыз ету үшін дұрыс саңылауларды есептеу және өндірістің жоғары күштеріне шыдайтындай компоненттерді жобалау кіреді. Сонымен қатар, құралдың тозуы мен техникалық қызметін қамтамасыз ету үшін құралдың қызмет ету мерзімі бойы бөлшектердің сапасы тұрақты болуы үшін жобалау керек.

4. Сурет салудың негізгі принципі қандай?

Сурет салудың негізгі принципі — матаны матрица тесігіне соғу арқылы жазық металл босаңсытқыштан қуыс ыдысқа айналдыру. Бұл процесс босаңсытқыштың фланецінен материалдың бақыланатын ішке ағымымен анықталады, ол босаңсытқыш ұстағышының қысымы арқылы реттеледі. Бұл бақыланатын ағын ақаулардың пайда болуын болдырмауға және бөлшектің сынбастан қажетті тереңдікке және пішінге дейін пісірілуін қамтамасыз етеді.