TRUMPAI

Norint išvengti plyšimų giliajame štampavime, reikia tiksliai subalansuoti materijalų srautas ir elastiškas . Plyšimai paprastai atsiranda tada, kai radialinės tempimo apkrovos indelio sienelėje viršija medžiagos maksimalią temptinę stiprybę, dažnai dėl per didelio tekėjimo pasipriešinimo. Norint pašalinti šį defektą, inžinieriai privalo optimizuoti tris pagrindinius veiksnius: palaikyti Ribinis formavimo santykis (LDR) mažesnį nei 2,0, sureguliuoti Žiedo laikiklio jėgą (BHF) , kad būtų išvengta raukšlių, nesulaikant metalo, ir užtikrinti, kad štampo įėjimo spinduliai būtų pakankamai dideli (paprastai 4–8 kartus didesni už medžiagos storį), kad būtų sumažintas trinties koeficientas. Sėkmė priklauso nuo proceso vertinimo kaip sistemos, kurioje tepimas, įrankių geometrija ir medžiagų savybės (n-reikšmė/r-reikšmė) veikia sinchroniškai.

Plyšimų fizika: įtempis, deformacija ir medžiagos srautas

Gilusis ištraukimas yra kova tarp dviejų priešingų jėgų: radialinė temptinė įtampa ir aplinkinė suspaudimo įtampa . Šios fizikos supratimas yra pirmasis žingsnis, siekiant išvengti plyšimų giliuoju išspaudimu. Kai stūmoklis smunka į заготовkę, jis traukia metalą į matricos ertmę. Medžiaga flanšo zonoje sukuria pasipriešinimą, nes turi susispausti apskritai, kad tilptų į mažesnį matricos skersmenį. Jei šis srauto pasipriešinimas tampa per didelis, stūmoklis toliau juda, tempiamas puodo sienelę, kol ji sutankėja ir galiausiai sulūžta.

Šis gedimo tipas skiriasi nuo raukšlėjimosi. Raukšlėjimasis atsiranda, kai metalas srauna per laisvai (maža suspaudimo įtampa), dėl ko jis sulinksta. Plyšimas, priešingai, atsiranda tada, kai metalas negali srauti pakankamai laisvai. Medžiaga pasiekia savo temptinį ribą dar nepatekusi į matricą. Pagal Gaminantis įmonė , sėkmingos operacijos tai kontroliuoja reguliuodamos medžiagos, patenkančios į formą, „greitį“. Ištraukimo juostelės ir spaustuvo slėgis veikia kaip stabdžiai; per didelis stabdymo poveikis sukelia medžiagos lūžimą, o ne tekėjimą.

Konstruktoriai taip pat turi nustatyti plyšio vietą norėdami nustatyti pagrindinę priežastį. Lūžis apatinio indo kreivio vietoje (ten, kur skvarbos galas liečiasi su metalu) dažniausiai rodo per didelę skvarbos jėgą lyginant su sienelės stiprumu. Vertikalus plyšys šoninėje sienelėje dažnai reiškia, kad medžiaga išnaudojo savo darbo sukietėjimo gebą arba kad LDR per aukštas vienam etapui.

Svarbiausi konstrukciniai parametrai: spinduliai, tarpas ir LDR

Geometrija nulemia metalo formavimo ribas. Dažniausia plėšimo priežastis yra agresyvus Ribinis formavimo santykis (LDR) . LDR apibrėžiamas kaip ruošinio skersmens ($D$) ir skvarbos skersmens ($d$) santykis.

• Formulė: $LDR = D / d$
• Taisyklė: Daugumai cilindrinių ištraukimų iš plieno, LDR $\le 2.0$ yra saugus viršutinis ribinis dydis pirmam ištraukimui. Tai atitinka maždaug 50 % sumažėjimą.

Jei jūsų apskaičiuotas rezultatas viršija 2,0, medžiaga greičiausiai plyš, nes jėga, reikalinga ištraukti didelę flanšą, viršija puodelio sienelės stiprumą. Tokiais atvejais reikalingas daugiapakopis ištraukimas (pakartotinis ištraukimas). Macrodyne rekomenduoja laipsniškai mažinti redukcijas: 50 % pirmam ištraukimui, 30 % antram ir 20 % trečiam.

Įvorės įėjimo ir stūmoklio spinduliai

Spindulys, kuriuo metalas teka, veikia kaip atrama. Per mažas įėjimo į formą spindulys spindulys sukuria aštrų kampą, kuris apriboja tekėjimą ir koncentruoja įtampą, neišvengiamai sukeliant lūžį. Bendras orientyras yra tas, kad įvorės spindulys turėtų būti nuo 4 iki 8 kartų didesnis už medžiagos storį. Priešingai, per aštrus stūmoklio galinio spindulio gali įpjaustyti į medžiagą kaip peilis. Šių spindulių poliravimas yra privalomas; net menki įrankių žymės gali padidinti trintį iki tokio lygio, kad atsirastų plyšiai.

Iškirptuvės tarpas

Iškirpimas yra tarpas tarp stūmoklio ir formos. Skirtingai nei pjovimo operacijose, kur pageidautinas mažas iškirpimas, giliam trašymui reikia vietos metalui tekėti. Idealu, kad iškirpimas būtų 107 %–115 % nuo medžiagos storio . Jei iškirpimas yra tiksliai toks pat kaip medžiagos storis arba mažesnis, įrankis veikia kaip glodinimo forma, sienelę padaro plonesnę ir žymiai padidina plyšimo pavojų smaigo viršuje riziką.

Proceso valdymas: ruošinio laikiklio jėga ir tepimas

Kai įrankiai pagaminti, Žiedo laikiklio jėgą (BHF) ruošinio laikiklio jėga tampa pagrindiniu kintamuoju dydžiu preso operatoriui. Ruošinio laikiklis (arba spaustukas) veikia kaip reguliatorius. Jo užduotis – taikyti pakankamai slėgio, kad būtų sutramdyti raukšlės, bet ne tiek daug, kad būtų prispaudžiamas flanžas ir sutrukdytas jo judėjimas į vidų.

Yra siauras „proceso langas“ RLJ:

• Per maža: Flanže susidaro raukšlės. Šios raukšlės vėliau patenka į formos tarpą ir veikia kaip klinčiai, kurie užkemša detalę ir sukelia plyšimą.
• Per didelė: Tarpas neleidžia flanšui judėti. Išstūmimo įvorė praeina per puodelio apačią, plyšdydama metalą („bottom out“ gedimas).

Pramonės duomenys rodo, kad BHF paprastai sudaro 30 % iki 40 % maksimalios išstūmimo jėgos. Die-Matic rekomenduoja naudoti atstumo laikiklius, nustatytus maždaug 110 % nuo medžiagos storio, kad būtų išvengta pernelyg stipraus spaudimo. Sudėtingoms geometrijoms hidrauliniai pagalvėliai arba servospaudos siūlo kintamus BHF profilius, kurie gali keisti slėgį perėjimo metu, optimizuodami srautą kritiniais momentais.

Teršimas taip pat yra labai svarbus. Aukšto slėgio tepalai atskiria įrankį nuo ruošinio, sumažindami trinties koeficientą. Giliam formavimui skirtingos zonos gali reikalauti skirtingų tepimo strategijų: flanšui reikia tepalo, kad galėtų slysti, tačiau išstūmimo nosiai dažnai naudojasi mažiau tepimu (aukšta trintimi), kad užfiksuotų medžiagą ir užkirstų kelią jos plonėjimui apatinėje spindulio dalyje.

Siekiant šio procesų kontrolos lygio – nuo BHF reguliavimų po precizi­nės štampų ap­kruop­ta­vi­mos – ča­sto reikia specializujų partnerių. Gam­ybinin­kams, kurių gamyba šta­bi­ni­nė­ja­si­s no prototipa į serijsą gamyba, kompanijos kaip Shaoyi Metal Technology nagrinėja kompleksinės štampavimo solucijos, naudodamos IATF 16949 sertifi­kua­li­ni­mis precizi­nė­mis presų galiamos, kurių spauda sieka 600 tonų, lai bridžuoti gapą midžu inžinerijos teorija ir gamybos realybė.

Materi­alo izirinkimas: n-Vertes ir r-Vertes Rolė

Ne visi metali vienodi. Jei iš­na­krūstė ir procesų parametrai korekta, bet plyšimai išlieka, materi­alo klasė gali būti mūska. Dvi deep drawing sva­r­bi­ausios īpašybės:

1. n-verte (Plastinio ītęsimo Eksponentas): Tai mėra materi­alo spėja nu­distribuoti deformaciją. Aukšta n-verte nozna, kad materi­alas stiprėja stretchinat, for­duo­jant deformaciją nu­distribuoti į prīdėsniūs zonūs, vietoj lokali­nės koncentracijos, kūrī deformacijos koncentruojas, ir pūle. Nerūdijančielių metalių, pavyz­dūi, tipiškai turi aukšta n-verte, kas padari them excellent deep drawing materi­alais, neskatot jų stiprumo.
2. r-reikšmė (Plastinio deformavimo santykis): Tai matuoja medžiagos atsparumą storio mažėjimui. Aukšta r-reikšmė (anizotropija) rodo, kad metalas linkęs plastiškai deformuotis iš ploties ir ilgio krypčių, o ne storio kryptimi. Pagal Wedge Products , naudojant giliam formavimui tinkamas (DDQ) arba tarpinių atomų neturinčias (IF) plieno rūšis su aukštomis r-reikšmėmis galima pašalinti plyšimo problemas, kurių standartinės komercinės rūšys negali išspręsti.

Problemos sprendimo kontrolinis sąrašas: sisteminis požiūris

Kai plyšimas stabdo gamybos liniją, naudokite šį diagnostikos darbo procesą, kad sistemingai nustatytumėte pagrindinę priežastį. Venkite keisti kelis kintamuosius vienu metu.

W celu dalszej diagnostyki konkretnych wad, Tikslus formavimas opisano, w jaki sposób problemy takie jak zadziory na krawędzi półfabrnatu lub nieprawidłowe wyrównanie mogą naśladować rozszczepienia, ograniczając przepływ materiału w niewłaściwy sposób.

Opanowanie procesu tłoczenia

Zapobieganie rozrywaniu przy głębokim tłoczeniu rzadko polega na korygowaniu jednej zmiennej; dotyczy raczej uzyskania równowagi całego systemu tribologicznego. Poprzez przestrzeganie zasad przepływu metalu, utrzymywanie Granicznego Współczynnika Tłoczenia oraz rygorystyczne kontrolowanie Siły Uchwytki Półfabrylatu, producenci mogą osiągać spójne, bezwadne wyroby. Niezależnie, czy dostrajasz istniejącą formę, czy projektujesz nowy proces, nacisk zawsze powinien być położony na ułatwienie przepływu materiału przy jednoczesnym zarządzaniu rozciąganiem.

Dažniausiai užduodami klausimai

1. Jaka jest różnica między rozrywaniem a marszczeniem w procesie głębokiego tłoczenia?

Rozrywanie i marszczenie są przeciwstawnymi trybami uszkodzeń. Vyniojimas marszczenie występuje, gdy naprężenia ściskające w obrębie kołnierza powodują wybicie materiału, zazwyczaj z powodu niewystarczającej Siły Uchwytki Półfabrylatu (BHF). Plyšimas atsiranda tada, kai tempimo įtampų sienelėje viršija medžiagos stiprumą, dažnai dėl per didelio žiedo apkrovos jėgos (BHF), per mažų spindulių arba nepakankamos tepimo, kurios apriboja medžiagos tekėjimą.

2. Kaip apskaičiuoti ribinį ištempimo santykį (LDR)?

Ribinis ištempimo santykis apskaičiuojamas kaip ruošinio skersmens padalijimas iš stūmoklio skersmens ($LDR = D / d$). Daugumai medžiagų saugus LDR vienam ištempimui yra 2,0 arba mažiau, tai reiškia, kad ruošinio skersmuo neturėtų būti didesnis nei du kartus stūmoklio skersmuo.

3. Ar keičiant tepalą galima išvengti plyšimų?

Taip, tepimas yra labai svarbus. Jei trintis per didelė įėjimo į formą zonoje ar po laikikliu, medžiaga negali tekėti į formą, dėl ko atsiranda plyšimai. Pereinant prie aukšto slėgio, sunkiasveikio tepalo, skirta giliam ištempimui, galima sumažinti trintį ir leisti metalui laisvai tekėti, taip užkirsti kelią lūžiams.