Būtiskie dizaina principi bezvainīgām dziļrakstīšanas matricām

TL;DR

Zīmēšanas veidne ir speciāls rīks, kas no plakanas loksnes metāla izveido bezšuvju trīsdimensiju dobu daļu. Tā darbojas, izmantojot spraudni, lai izstieptu metālu veidnes dobumā, kamēr заготовки turētājs kontrolē materiāla kustību. Veiksmīga konstrukcija ir atkarīga no precīzas metāla plūsmas vadības, optimizējot svarīgus faktorus, piemēram, materiāla īpašības, zīmēšanas attiecību, smērvielas lietošanu, fiksatora spiedienu un veidņu rādiusus, lai novērstu defektus, piemēram, rievu veidošanos, pārrāvumus vai plaisas.

Dziļās zīmēšanas pamatprincipu izpratne

Zīmēšanas veidņu pamatprincips ir plāksnes metāla kontrolēta deformācija. Atšķirībā no griešanas vai liekšanas, zīmēšanas process pārveido plakanu metāla заготовку, to izstiepjot un saspiežot bez šuvēm dobuma formā. Šī metode ir būtiska plaša spektra produktu ražošanai, sākot no automašīnu karoserijas paneļiem un virtuves izlietnēm līdz traukiem un rūpnieciskajiem komponentiem. Process balstās uz saskaņotu rīku kopumu, kas darbojas kopā milzīgā spiedienā, lai sasniegtu vēlamo ģeometriju.

Darbs sākas, kad metāla plāksne, ko sauc par заготовку, tiek novietota uz veidņu virsmas. Sastāvdaļa, ko sauc par заготовки turētāju vai fiksatoru, nolaižas, lai nostiprinātu заготовки malas. Šis fiksācijas spēks ir būtisks materiāla ievilkšanas regulēšanai veidnē. Tālāk kustību veic punches, kam ir formas iekšējā dobuma forma, kas pārvietojas lejup, iegrūžot metālu veidnes dobumā. Kā rezultātā, kad punches nolaižas, tas piespiež metālu izstiepties un plūst pāri veidnes ieejas rādiusam, pārveidojot plakanu loksni par 3D daļu. Mērķis ir panākt šo pārveidošanu, nekompromitējot materiāla integritāti.

Lai šis process pareizi darbotos, nepieciešamas vairākas galvenas sastāvdaļas. Ekspertu pēc ALSETTE , tajās ietilpst punches, veidnes dobums un заготовки turētājs. The Sviedzināt veido daļas iekšējo formu, Veidnes dobums nosaka tās ārējo ģeometriju, un Materiāla turētājs pielieto kontrolētu spiedienu заготовkes perimetrā, lai regulētu metāla plūsmu. Salīdzinoši sarežģītās konstrukcijās, Iestiepšanas rullīši —mazi izcilnējumi matricas vai fiksatora virsmā—tiek izmantoti, lai palielinātu berzi un papildus precizētu plūsmu konkrētās vietās, novēršot defektus.

Galvenie dizaina faktori veiksmīgai metāla plūsmai

Jebkuras dziļās veltnēšanas operācijas panākumus nosaka spēja kontrolēt metāla plūsmu. Ja metāls plūst pārāk ātri, tas var sarauties; ja tā plūsma ir pārāk ierobežota, tas izstiepsies un saplīsīs. Šī līdzsvara sasniegšanai nepieciešams dziļš savstarpēji saistīto mainīgo lielumu izpratne. Katram faktoram rūpīgi jāpievērš uzmanība veidņu projektēšanas stadijā, lai nodrošinātu stabila un atkārtojama ražošanas procesa darbību.

Šo faktoru visaptverošs saraksts ir būtisks jebkuram dizainerim. Kā detalizēti aprakstīts rakstā autora Ražotājs , galvenie elementi, kas ietekmē metāla plūsmu, ietver:

• Materiāla īpašības: Metāla tips, biezums un klase ir pamatā. Biezāki materiāli ir stingrāki un var izstiepties tālāk, savukārt īpašības, piemēram, darba cietināšanas eksponents (N-vērtība) un plastiskās deformācijas attiecība (R-vērtība), nosaka materiāla spēju izstiepties un vilkties.
• Blanks izmērs un forma: Pārāk liels blanks var ierobežot metāla plūsmu, savukārt optimizēta forma var samazināt atkritumus un novērst defektus.
• Izvilkšanas koeficients: Tas ir attiecība starp blanka diametru un spraudņa diametru. Ja attiecība ir pārāk liela, materiāls var pārāk sabiezēt un plaisāt.
• Mirstošais rādiuss: Ieejas vietas formas veidotāja rādiuss ir kritiski svarīgs. Pārāk mazs rādiuss var izraisīt plīsumus, savukārt pārāk liels rādiuss var izraisīt vākuļveida saburzījumus, jo tiek samazināta kontrole pār materiālu.
• Fiksatora spiediens (Blank Holder Force): Nepietiekams spiediens ļauj veidoties rievām, savukārt pārmērīgs spiediens ierobežo plūsmu un izraisa plīsumus. Attālinātāji, bieži iestatīti uz 110% no materiāla biezuma, var tikt izmantoti precīza sprauga uzturēšanai un materiāla sabiezēšanas ļaušanai.
• Smaržošana: Pareiza eļļošana samazina berzi starp matricas sastāvdaļām un заготовку, novēršot skrāpējumus un veicinot gludu materiāla plūsmu.
• Preses ātrums: Preses slīdņa ātrumam jābūt pietiekami lēnam, lai materiālam būtu pietiekami daudz laika plūst bez plaisāšanas.

Šo faktoru mijiedarbība ir sarežģīta. Piemēram, ideālais matricas ieejas rādiuss ir atkarīgs no materiāla biezuma un tipa. Aplī veidotos izgriezumos kvalitātes tēraudā mazs rādiuss var izraisīt plaisāšanu, savukārt liels — veidot rievas, jo īpaši ar plānu materiālu. Līdzīgi kā nepieciešamais fiksatora spiediens mainās atkarībā no materiāla; augstas izturības tēraudiem var būt nepieciešams līdz trīs reizēm lielāks spiediens nekā zemoglekļa tēraudam.

Matricas sastāvdaļu projektēšana: punches, matrica un заготовки turētājs

Zīmēšanas matricas fiziskie komponenti — punches, matrica un заготовки fiksators — ir tās vietas, kur tiek piemēroti konstruēšanas principi. Katra komponenta ģeometrija, izmēri un virsmas apstrāde tieši ietekmē gala daļas kvalitāti. Precīzi aprēķini un labāko prakšu ievērošana ir būtiska efektīvu un izturīgu instrumentu izveidei.

The sviedzināt un veidnes dobums darbojas kopā, lai noteiktu daļas galīgo formu. Attālums starp šiem diviem komponentiem ir kritiska dimensija. Saskaņā ar HARSLE Press , šis spraugas lielums parasti tiek iestatīts nedaudz lielāks par materiāla biezumu, lai kompensētu biezuma palielināšanos, kas notiek zīmēšanas laikā. Pārāk maza sprauga palielina zīmēšanas spēku un var izraisīt pārmērīgu plānināšanu vai pārrāvumus, savukārt pārāk liela sprauga var izraisīt rievas un sliktu izmēru precizitāti. Arī filēšanas rādiuss gan uz punča (rp), gan uz matricas (rd) jāizvēlas rūpīgi. Mazs punča rādiuss koncentrē spriegumu un var izraisīt lūzumus daļas apakšā.

The materiāla turētājs ir, iespējams, svarīgākais komponents metāla plūsmas kontrolei. Tā galvenā funkcija ir pielietot pastāvīgu, iepriekš noteiktu spiedienu uz materiāla malas zonu. Tas novērš rievu veidošanos, kad materiāls tiek apļveida virzienā saspiests, kamēr tas tiek velkts iekšā matricā. Materiāla turētāja virsmai jābūt pilnīgi paralēlai matricas virsmai, lai nodrošinātu vienmērīgu spiediena sadalījumu. Sloksnes kompleksiem izstrādājumiem, īpaši automašīnbūves nozarē, materiāla turētājā vai matricā tiek integrētas velkkanālas, lai konkrētās vietās radītu papildu pretestības spēkus, kas ļauj labāk kontrolēt formēšanas procesu.

Šo sarežģīto dizainu realizācija prasa būtiskas zināšanas gan inženierzinātņu, gan ražošanas jomā. Uzņēmumi, kas specializējas augstas precizitātes instrumentos, piemēram, Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. , izmantojot modernas CAE simulācijas un gadu ilgu pieredzi, ražo pielāgotus automašīnu štancēšanas rīkus OEM ražotājiem un Tier 1 piegādātājiem. Viņu darbs, veidojot rīkus no strukturāliem komponentiem līdz sarežģītiem korpusa paneļiem, uzsvērt principu apguves nozīmi, lai sasniegtu efektivitāti un kvalitāti masražošanā.

Labākās prakses defektu novēršanai un novēršanai

Pat ar rūpīgu dizainu dziļajā velmēšanā var rasties defekti. Parasto problēmu, piemēram, savilkšanās, pārrāvuma un plaisājuma, pamatcēloņu izpratne ir būtiska to novēršanai un profilaksei. Lielākā daļa defektu ir saistīta ar spēku nebalansu, kas regulē metāla plūsmu. Ievērojot apstiprinātas labākās prakses, inženieri var samazināt biešu daudzumu un uzlabot ražošanas stabilitāti.

Viens no visfundamentālākajiem prakses principiem, kā norādīja Dramco Tool , ir izvairīties no asiem stūriem detaļas dizainā. Asumi koncentrē spriegumu, radot vājus punktus, kur materiāls var pārplīst vai sabojāties. Pielietojot bagātīgus, gludus rādiusus gan detaļai, gan matricas instrumentos, metāls vieglāk plūst un spriegums tiek sadalīts lielākā laukumā. Turklāt ir ļoti svarīgi saprast detaļas konstruēšanas mērķi. Zinot, kā tiks izmantota detaļa, var veikt pamatotas lēmumu par pieļaujamām novirzēm un būtiskām iezīmēm, novēršot pārmērīgu inženierijas sarežģītību un samazinot ražošanas sarežģītību.

Sistēmiska problēmu novēršanas pieeja var ietaupīt ievērojamas laika un resursu summas. Turpmākā tabula apkopo bieži sastopamus defektus, to iespējamos ar dizainu saistītos cēloņus un ieteiktos risinājumus, balstoties uz apspriestajiem principiem.

Bieži uzdots jautājums par zīmējumu

1. Kādi ir vārstu principi?

Sūknēšanas formāta pamatprincipi ir pārvarēt plāksnes plūsmu, lai radītu 3D formu bez defektu. Tas ietver tādu faktoru pārvaldību kā materiāla izslīdamība, atbilstoša saistoša spiediena piemērošana, lai novērstu raizes, pareizu radiju izmantošana, lai izvairītos no izslāņošanas, un pareiza eļļošanas nodrošināšana, lai samazinātu trīcību. Galīgais mērķis ir līdzsvarot materiāla saspiestās un saspiestās spējas visā formēšanas procesā.

2. Kas ir die dizaina noteikums?

Galvenais die konstrukcijas noteikums ir nodrošināt, ka rīku ģeometrija veicina lēnu, kontrolētu materiālu plūsmu. Tas ietver, ka caurulītes izšķirošā attāluma no caurulēm līdz formām jānosaka aptuveni 110% no materiāla biezuma, formām jākoncepē formām ieplūdes rādiusi, kas ir 4 līdz 8 reizes lielāki par materiāla biezumu, un jāaprēķina izšķirošā koeficienta robeža, Vēl viens svarīgs noteikums ir projektēt pēc materiāla īpašībām, ņemot vērā tā biezumu, izturību un formabilitāti.

3. Kādi ir rīku un metāla principi?

Iekārtu un izmērīšanas dizaina principi uzsver izturīgu, precīzi un efektīvu ražojumu izstrādājumu radīšanu. Tas ietver pareizu materiālu izvēli pašam rīkam (dažkārt arī cietāku tēraudu), pareizu atdalījumu aprēķinu, lai sasniegtu daļu pielaides, un sastāvdaļu izstrādi, kas izturētu augstas ražošanas spējas. Projekta ietvaros jāapsver arī rīku noturība un apkope, lai nodrošinātu konsekventu, kvalitatīvu daļu ražošanu visā rīka darbības laikā.

4. Kāds ir zīmēšanas pamatprincips?

Izstrādājumu pamatprincips ir platas metāla plāksnes pārveidošana caurulē, materiālu izslādzot ar punkciju caurulē. Procesus nosaka materiāla kontrolēts plūsma iekšā no brūces flēns, kas regulēta spiediena no brūces turētāja. Šis kontrolēts plūsma novērš defektus un nodrošina daļu veidota vēlamai dziļumam un formai, bez lūzumiem.