Металл штамповканың бұзылуын болдырмау: Инженерлік нұсқаулық

ҚЫСҚАША
Металдың сақиналықтағы бұдырлану негізгі себебі фланец аймағындағы қысу сақиналық кернеулер сәлекет диаметрінің ыдыс диаметріне дейін азайуынан. Материал өзіне қысуға мүмкіндігі болмағанда, ол бүлкіп кетеді.
Ең тиімді алдын алу әдісі дәлелі Қуыс Ұстағыш Күші (BHF) материал ағысын жыртылмайтындай етіп шектеу 2.5 N/mm² болып табылады. Екінші деңгейлі басқару әдістері күрделі аймақтарда ағысты механикалық тежеу үшін созу жолақтары қолдану матрица радиустары тартылуды сақтау үшін (өте үлкен болмау) оптимизациялануы керек. Операторлар материалдың Шектік Созу Қатынасына (LDR) қарсы ағын кедергісін теңестіруге үміткеруі керек
Бұдырланудың Физикасы: Неліктен Металл Бүлкіп Кетеді
Инелердің пайда болуын тиімді түрде болдырмау үшін инженерлер алдымен сығылу арқылы тұрақсыздық механизмін түсінуі керек. Терең созуда жазық бос фрагмент үш өлшемді пішінге айналады. Материал бос фрагменттің сыртқы шетінен матрица қуысына қарай ағып, шеңбер ұзындығы азаяды. Бұл азаю материалға жанама бағытта (сақиналық кернеу) сығылуға мәжбүр етеді. Егер бұл сығылу кернеуі материалдың сынға дейінгі критикалық кернеуінен асып кетсе, металл толқын түрінде иіліп немесе бүктеле бастайды, нәтижесінде инелер пайда болады.
Бұл құбылысты Шектік тарту қатынасы (LDR) — бос фрагмент диаметрі мен пуансон диаметрі арасындағы қатынас басқарады. Пуансонға қатысты бос фрагмент тым үлкен болған кезде, фланецке «жиналатын» материал көлемі басқарылмайтын деңгейге жетеді, осылайша қалыңдау пайда болады. Егер матрица беті мен бос фрагмент ұстағыш арасындағы саңылау бұл қалыңдауды ескере отырып қатаң бақыланбаса (әдетте номиналды қалыңдықтан жоғары 10-20% саңылауға рұқсат етіледі), материал бос кеңістікке иіліп кетеді.
Қатпарлану екі негізгі түрде болады: Фланец қатпары (Бірінші ретті), ол байлам астындағы аймақта пайда болады және Қабырға қатпары (Екінші ретті), ол матрица радиусы мен пуансон радиусы арасындағы тіреусіз аймақта пайда болады. Қатпардың қай жерден басталатынын анықтау — диагностикалаудың алғашқы қадамы: фланец қатпарлары байлам қысымының жеткіліксіздігін, ал қабырға қатпарлары жиі матрица радиусының мөлшерінен артық болуына немесе материалдың дұрыс орнатылмауына көрсетеді.

Негізгі шешім: Заготовка ұстағыш күшін (BHF)
Берілген Матаны ұстағыш (немесе байлам) қатпарларды болдырмау үшін негізгі басқару параметрі болып табылады. Оның қызметі фланецке қажетті қысымды түсіру арқылы иілуін болдырмау және материалды матрицаға енуіне мүмкіндік беру. Егер қысым тым төмен болса, қатпарлар пайда болады; ал тым жоғары болса, материал аға алмай жарылып кетеді (сызып кетеді).
Өнеркәсіптік стандарттарға сәйкес, қажетті меншікті қысым материал түріне қарай әлдекайда өзгереді. Бастапқы орнату үшін практикалық ереже мынадай:
- Болат: ~2,5 Н/мм²
- Мыс қорытпалары: 2,0 – 2,4 Н/мм²
- Алюминий қорытпалары: 1,2 – 1,5 N/мм²
Инженерлер байланыстырғыштың фланец астындағы жобаланған аудан негізінде қажетті күшті есептеуі тиіс. Бұл есептеуге 30% шамасында қауіпсіздік коэффициентін конструкциялық кезеңде қосу ұсынылады, өйткені престегі қысымды азайту конструкторлық шешімнен гөрі күшті арттырудан әлдеқайда оңай.
Күрделі бөлшектер үшін біркелкі қысым жиі жеткіліксіз болады. Күрделі жабдықтар айнымалы қысым жүйелерін (гидравликалық немесе азоттық жастықтар) ходтың барлық кезеңінде күшті реттеуге мүмкіндік береді — бастапқыда фланецті орнату үшін жоғары қысым қолданылады да, бөлшек тереңдеген сайын жыртылуды болдырмау үшін ол азаяды. Қолдану дистанциялық элементтер немесе теңестіргіш блоктарды (тоқтату блоктары) дәл сәл материалдан қалыңдау саңылауын сақтау үшін маңызды, бұл байланыстырғыштың жапырақты сығып жоярына емес, тек шектеуіне кепілдік береді.
Құрал-жабдық дизайн бақылауы: Созылу бұйымдары мен радиустар
Қысымның өзі материал ағынын бақылауға жеткіліксіз болған кезде — бұл жиі симметриялы емес автомобиль бөлшектері үшін сипатты құбылыс — созу жолақтары инженерлік шешім талап етіледі. Тарту шоқтары — матрицаның байламында орналасқан көтеріңкі қабырғалар, олар материалдың матрица ойығына түскенге дейін иілуі мен иілуден қайтуын мәжбүрлейді. Бұл механикалық әрекет үйкелістен тәуелсіз шектеуші күш туғызады және материал ағынын дәл орындар бойынша реттеуге мүмкіндік береді.
Геометриясының матрица радиусы сондай-ақ маңызды. Тым кіші радиус ағысты шектейді және жарылуға әкеледі, ал радиус өте үлкен болса өте үлкен тегіс аймақтағы контакт ауданын және тиімді кернеуді азайтады, материалдың тым еркін ағуына және бүгілуіне ықпал етеді. Кернеудің "тиімді нүктесін" сақтау үшін матрица радиусы мүлдем цехталған және геометриялық тұрғыдан дәл болуы керек.
Сонымен қатар, құралдың өзінің қаттылығы да маңызды. Егер матрицаның табаны жеткіліксіз болса, ол тоннаждық күштің әсерінен иіле алады және қысымды біркелкі таратуға әкеледі. Жоғарғы және төменгі құрал-снарядтардың жанама қозғалысын болдырмау үшін бағыттауыш штифтері жеткілікті берік болуы керек, әйтпесе саңылаулардың үйлесімсіздігі мен жергілікті бұзылулар пайда болады.
Процестік айнымалылар: Майлау және материалды таңдау
Үлкен тартуда үйкеліс екі жақты қайрақ сияқты. Әрине майлау беттің сызылуын және жарылуын болдырмау үшін маңызды болса да, майлау қабілетінің артуы (артық сырғанау) нақты BHF-ті компенсациялау үшін көбейтілмесе, шынымен бұдырлануды күшейтеді егер BHF компенсациялау үшін көбейтілмесе, майлау қабілетінің артуы (артық сырғанау) нақты бұдырлануды күшейтеді. Материал өте жеңіл ағатындықтан, байлайтын бөлік бүгілу күштерін ұстап тұру үшін жеткілікті үйкеліс туғыза алмайды. Майлау затының біркелкі түсірілуін және форсункалардың орнында бекітілуін қамтамасыз етіңіз.
Материалдың қасиеттері сондай-ақ процесс терезесін анықтайды. Ерітінді болат қолданыстары үшін стандарттық 304-мен 304L пішімдеуді едәуір жақсартуға болады. 304L төменірек ағу шегіне ие (304-ке қарағанда шамамен 35 KSI қарсы 42 KSI), яғни ол ағуға аз қарсы тұрады және баяулау күшейеді, оны жазық ұстау үшін қажетті күшті азайтады. Анизотропияны минималдандыру үшін қолданылатын шикізаттың «Терең Созу Сапасы» (DDQ) деп белгіленгенін әрқашан тексеріңіз.
Жетілдірілген дизайн болса да, сіздің өндіріс серіктесіңіздің физикалық мүмкіндіктері шектеуші фактор болып табылады. Бағыттауыштар немесе рамалар сияқты жоғары көлемді автомобиль компоненттері үшін дәлдік - бұл теріс айтуға болмайтын нәрсе. Мұндай өндірушілер Shaoyi Metal Technology 600 тоннаға дейінгі қуатты престер мен IATF 16949 сертификаты арқылы тез пішіндеуден массалық өндіріске дейінгі айырманы жабу үшін пайдаланады. Арнайы маманмен серіктестік теориялық BHF есептеулерінің нақты жабдық мүмкіндіктерімен сәйкес келуін қамтамасыз етеді және жинау сызығына дейін ақаулардың пайда болуын алдын алады.
Ақауларды жою бойынша тізім: Қадамдық протокол
Өндіріс желісінде бүгілулер пайда болған кезде, түбіртегі себепті анықтау үшін осы жүйелі диагностикалық жұмыс үрдісін қадағалаңыз:
- Престі тексеріңіз: Тозған гибтер мен раманың параллельді болмауын тексеріңіз. Егер рама тік бұрышпен төмен түспесе, қысымды тарата алмайды.
- Материалдың сипаттамасы: Материалдың қалыңдығы тұрақты ма? Рулонның шетін өлшеңіз; 0,003 дюймдік айырмашылық тіпті байлам саңылауына әсер етуі мүмкін.
- Саңылаулық блоктарды тексеріңіз: Тежеуіш блоктар дұрыс саңылауды орнатып тұр ма? Егер олар тозып немесе босап кетсе, байлам параққа күш түсірмес бұрын «түбіне шалынуы» мүмкін.
- Байлам қысымын біртіндеп реттеңіз: Байлам қысымын кішкентай қадамдармен арттырыңыз. Егер бүгілулер жалғаса, бірақ жарылу басталса, сіз технологиялық терезені тым кішкентай етіп жасадыңыз — созу тостағандарына немесе майлау құрамына назар аударыңыз.
- Майламаны тексеру: Фланец аймағында май қоспасы тым қою немесе тым көп мөлшерде жағылған жоқ па тексеріңіз.
- Құрал-жабдық бетін тексеру: Созылу шоқтарында немесе радиустарда тең емес созылу туғызуы мүмкін болатын жағдайлардың бар-жоғын тексеріңіз.

Ағысты меңгеру
Бұзылуды болдырмау — күшті толығымен жою туралы емес, дәлдікпен басқару туралы. Ол қақпақ күшінің, құрал геометриясының және материалды таңдаудың инженерлік басқаруына қарсы айналу кернеуінің физикасын тепе-теңдікке келтіруді қажет ететін жүйелік көзқарасты талап етеді. Штамптау процесін жеке сатылар ретінде емес, өзара байланысқан айнымалылар жүйесі ретінде қарастыра отырып, өндірушілер тұрақты, ақаусыз терең тартылған бөлшектер ала алады.
Табыс детальдарда жатыр: Н/мм² қысымын дәл есептеу, созылу шоқтарын стратегиялық орналастыру және престің және құрал-жабдықтың жағдайын сақтау тәртібі. Бұл басқарулар орындалған кезде күрделі геометриялы бөлшектердің өзі сенімді түрде пішінделуі мүмкін.
Жиі қойылатын сұрақтар
1. Мен қақпақ күшінің дұрыс мәнін қалай есептеймін?
Негізгі есептеу бекіткіштің астындағы фланец ауданын материалға қажетті нақты қысымға көбейту арқылы жүргізіледі. Төменгі көміртегілі болат үшін шамамен 2.5 N/mm² (МПа) қолданыңыз. Пресс сыйымдылығы талаптарына әрқашан қосымша қауіпсіздік маржасын (мысалы, +30%) қосыңыз, бұл үлгілерді сынау кезінде реттеулер жасауға мүмкіндік береді.
2. Артық майлау заты бұйыршықтануға әкелуі мүмкін бе?
Иә. Майлау заты материал ағынын шектеуге көмектесетін күштердің бірі — үйкелісті азайтады. Егер Үйкеліс күші маңдайша күшінің сәйкес артуынсыз белгілі дәрежеде төмендесе, материал матрица қуысына тым еркін ағып кетуі мүмкін, нәтижесінде иілу мен бұйыршықтану пайда болады.
3. Бұйыршықтану мен жарылу арасындағы айырмашылық неде?
Бұйыршықтану мен жарылу — қарама-қарсы сындар. Бұйыршықтану артық компрессия және материал ағынын жеткіліксіз шектеу (лоқылдау) салдарынан туындайды. Жарылу (жырылу) — артық созылу және материал ағынын тым көп шектеу (керілу) салдарынан туындайды. Штамптаушының мақсаты осы екі ақау арасындағы «процестік терезе» деп аталатын оптималды диапазонды табу.
Кіші көліктер, жоғары стандарттар. Біздің шуақты проTOTYPE қызметі табиғатты тексеру процессін жылдамдаған және оңайластырады —