TL;DR

Metāla stampojuma rūšu veidošanās galvenais iemesls ir spiedes gredzenveida saspriešanas flanča zonā, kad заготовки diametrs tiek samazināts līdz kausa diametram. Kad materiāls nevar saspiesties, tas izliekas.

Visefektīvākais novēršanas veids ir piemērot pareizo Atloka turētāja spēks (BHF) lai ierobežotu materiāla plūsmu, neizraujot plīsumus. Tērauda gadījumā aptuveni 2,5 N/mm² ir standarta bāzes vērtība. Otrās līmeņa kontroles ietver iestiepšanas rullīši mekhāniski ierobežot plūsmu sarežģītās zonās un nodrošināt, ka matricas rādiusi ir optimizēti (ne pārāk lieli), lai uzturētu spriedzi. Operators prioritāri jānovērtē līdzsvars starp plūsmas pretestību un materiāla Ierobežojošo dziļummaisījumu (LDR).

Rūšu fizika: Kāpēc metāls izliekas

Lai efektīvi novērstu rautības, inženieriem vispirms jāapzinās saspieduma nestabilitāte - Jā. Dziļās zīmēšanas laikā platā bezmaksas attēls tiek pārveidots trīsdimensijā. Kad materiāls no bezmaksas materiāla ārējās malas iet uz formēšanas caurumu, apmetums samazinās. Šis samazinājums piespieda materiālu saspiest tangenciāli (spiediena slodze). Ja šis slīpuma slogs pārsniedz materiāla kritisko slīpuma slogu, metāls izkliedējas vai saplūst, radot raizes.

Šis fenomens ir regulēts ar Ierobežojošais velmējuma attiecība (LDR) sološanās starp tukšo diametru un caurulītes diametru. Ja bloka ir pārāk liela attiecībā pret perforāciju, materiāla "saukšanās" flēnā kļūst nevaldāma, kas izraisa smagu nogriezienu. Ja starpība starp formēšanas virsmu un tukšo turētāju nav stingri kontrolēta, lai pielāgotu šo biezumu (parasti ļaujot tikai 10-20% atdalību virs nominālās biezuma), materiāls saspiestās tukšā vietā.

Rāpojums parādās divās galvenajās formās: Flanša rāpojums (Pirmās kārtas), kas rodas zonā zem fiksatora, un Sienas rāpojums (Otrās kārtas), kas notiek neatbalstītajā zonā starp matricas radiusu un spiedņa radiusu. Pirmā solis diagnostikā ir noteikt, kur rāpojums veidojas: flanša rāpojumi norāda uz nepietiekamu fiksatora spiedienu, savukārt sienas rāpojumi bieži liecina par pārāk lielu matricas radiusu vai sliktu materiāla pieguļu.

Galvenais risinājums: Blanks turošā spēka (BHF) optimizēšana

The Materiāla turētājs (vai fiksators) ir galvenais regulējamais parametrs, lai novērstu rāpojumu. Tā funkcija ir pielietot pietiekamu spiedienu uz flanšu, lai novērstu izlocīšanos, vienlaikus ļaujot materiālam iekļūt matricā. Ja spiediens ir pārāk zems, veidojas rāpojumi; ja tas ir pārāk augsts, materiāls pārplīst (sadružojas), jo nevar plūst.

Saskaņā ar nozares standartiem, nepieciešamais specifiskais spiediens ievērojami atšķiras atkarībā no materiāla tipa. Praktisks pamatnoteikums sākotnējai iestatīšanai ir:

• Dzelzs: ~2,5 N/mm²
• Kopra aliaži: 2,0 – 2,4 N/mm²
• Alumīnija sakausējumi: 1,2 – 1,5 N/mm²

Inženieriem jāaprēķina nepieciešamais spēks, pamatojoties uz flanģa projicēto laukumu zem fiksatora. Ir ieteicams šajā aprēķinā iekļaut drošības koeficientu aptuveni 30% projektēšanas fāzē, jo presē ir vieglāk samazināt spiedienu nekā radīt vairāk spēka, nekā ļauj konstrukcija.

Sarežģītiem daļām vienmērīgs spiediens bieži vien ir nepietiekams. Uzlabotas sistēmas izmanto mainīga spiediena sistēmas (hidrauliskas vai slāpekļa spilvenus), kas var mainīt spēku visā gaitā — sākot ar augstu spiedienu, lai noteiktu flanģi, un samazinot to, kamēr detaļa kļūst dziļāka, lai novērstu pārrāvumus. Izmantojot atstatu elementi vai izlīdzinātājblokus (apstāšanās blokus), ir būtiski uzturēt precīzu spraugu, kas ir nedaudz biezāka par materiālu, nodrošinot, ka fiksators nevis vienkārši saspiež loksni, bet gan to ierobežo.

Iekārtu konstruēšanas kontroles: Velkmes rievas un rādiusi

Kad spiediens vienatnē nevar kontrolēt materiāla plūsmu—bieži sastopams gadījums ar nesimetriskām automašīnas daļām— iestiepšanas rullīši ir nepieciešamais inženierijas risinājums. Velmēšanas krokas ir uzrauti ribas uz fiksācijas daļas, kas piespiež materiālu saliekties un atliekties pirms ieejas veidņu dobumā. Šis mehāniskais darbības princips rada berzes neatkarīgu pretestības spēku, kas ļauj precīzi kontrolēt vietējo materiāla plūsmu.

Formas veidņu rādiusa ģeometrija ir vienlīdz svarīga. Pārāk mazs rādiuss ierobežo plūsmu un izraisa plaisāšanos, taču rādiuss, kas ir pārāk liels samazina saskares laukumu un efektīvo spriegumu uz malu, veicinot materiāla pārāk brīvu plūsmu un rievošanos. Veidņu rādiusam jābūt ideāli pulētam un precīzam, lai saglabātu sprieguma „saldā zonu“.

Turklāt svarīga ir arī rīka paša stingrība. Ja matriču balsts nav pietiekami biezs, tas var liekties zem tonnāžas, radot neregulāru spiediena sadalījumu. Vadnes tapām ir jābūt pietiekami izturīgām, lai novērstu augšējās un apakšējās instrumentu pārvietošanos sāņus, kas izraisītu nevienmērīgas spraugas un lokalizētu vilkšķu veidošanos.

Procesa mainīgie: eļļošana un materiāla izvēle

Berze dziļajā velmēšanā ir divējāda. Kaut arī lubrication ir būtiski, lai novērstu saplēšanos un plaisāšanu, pārmērīga slīdīguma (pārāk daudz slīdēšanas) faktiski var pasliktināt vilkšķu veidošanos ja BHF netiek palielināts, lai kompensētu. Materiāls plūst tik viegli, ka fiksators nevar radīt pietiekamu berzi, lai atturētu sabrukšanas spēkus. Pārliecinieties, ka eļļošanas līdzeklis tiek uzklāts vienmērīgi un smidzinātāji ir fiksētā pozīcijā.

Materiālu īpašības tāpat nosaka procesa darba režīmu. Nerūsējošā tērauda lietojumprogrammām, aizvietojot standarta 304ar 304L var ievērojami uzlabot formējamību. 304L ir zemāka plūstamības robeža (aptuveni 35 KSI pret 42 KSI 304 markai), kas nozīmē, ka tā pretojas plūsmai mazāk un cietējoši nostiprinās lēnāk, samazinot spēku, kas nepieciešams, lai to noturētu plakanu. Vienuvienmēr pārbaudiet, vai sākummateriāls ir norādīts kā "dziļās vilkšanas kvalitāte" (DDQ), lai minimizētu anizotropiju.

Pat ar ideālu dizainu jūsu ražotājpartnera fiziskās iespējas ir ierobežojošs faktors. Lielapjomu automašīnu komponentiem, piemēram, vadības svirām vai rāmjiem, precizitāte ir neapgāžama. Tādi ražotāji kā Shaoyi Metal Technology izmanto preses ar jaudu līdz 600 tonnām un IATF 16949 sertifikāciju, lai pārvarētu attālumu no ātrā prototipēšanas līdz masveida ražošanai. Sadarbība ar speciālistu nodrošina, ka teorētiskas BHF aprēķini tiek atbilstoši atspoguļoti faktiskajās iekārtu iespējās, novēršot defektus jau pirms tiem nonākot montāžas līnijā.

Problēmu novēršanas pārbaudes saraksts: Soļi pa solim protokols

Kad ražošanas līnijā parādās rievas, izpildiet šo sistēmisko diagnostikas darbplūsmu, lai noteiktu pamata cēloni:

1. Pārbaudiet presi: Pārbaudiet, vai nav nodiluši gibli vai rama neparaļelisms. Ja rams neseko lejup kvadrātiski, spiediena sadalījums būs nevienmērīgs.
2. Pārbaudiet materiāla specifikācijas: Vai materiāla biezums ir vienmērīgs? Izmēriet ruļļa malu; pat 0,003 collu svārstības var ietekmēt fiksatora starpību.
3. Pārbaudiet atstatumus: Vai stopbloki iestata pareizo spraugu? Ja tie ir nodiluši vai vaļīgi, fiksators var "apstāties" pirms piemēro spiedienu plāksnei.
4. Pielāgojiet BHF pakāpeniski: Palieliniet fiksatora spiedienu nelielos soļos. Ja rievas saglabājas, bet sākas plaisāšana, jūs esat pārāk sašaurinājuši procesa logu — meklējiet vilkņu spraudzenes vai eļļošanas maiņu.
5. Pārbaudiet eļļošanu: Pārbaudiet, vai eļļas maisījums nav pārāk bagāts vai pārāk intensīvi uzklāts flanča zonā.
6. Pārbaudiet instrumenta virsmu: Meklējiet uztriepes velkšanas spraugās vai rādiusos, kas var izraisīt nevienmērīgu berzi.

Plūsmas apguve

Rievu novēršana nenozīmē spēka eliminēšanu, bet gan precīzu spēka regulēšanu. Tas prasa vispārēju pieeju, kas līdzsvaro gredzenveida sprieguma fizikas likumus ar загlžu turētāja spēka, instrumenta ģeometrijas un materiāla izvēles inženierijas kontroli. Attiecīgi apstrādājot štampēšanas procesu kā mijiedarbojošos mainīgo sistēmu, nevis atsevišķus soļus, ražotāji var sasniegt stabili bezdefektus dziļi veidotas detaļas.

Panākumi slēpjas sīkumos: precīza N/mm² spiediena aprēķināšana, stratēģiska velkšanas spraugu izvietošana un disciplīna saglabāt preses un instrumenta stāvokli. Ar šiem kontroles pasākumiem pat sarežģītākās ģeometrijas var uzticami izveidot.

Bieži uzdotie jautājumi

1. Kā aprēķināt pareizo загlžu turētāja spēku?

Bāzes aprēķins ietver flanša laukuma (zem fiksatora) reizināšanu ar materiālam nepieciešamo specifisko spiedienu. Mīkstam tēraudam izmanto aptuveni 2,5 N/mm² (MPa). Jūsu preses jaudas prasībām vienmēr pievienojiet drošības rezervi (piemēram, +30%), lai ļautu pielāgojumus pārbaudes laikā.

2. Vai pārāk daudz smērvielas var izraisīt rievu veidošanos?

Jā. Smērviela samazina berzi, kas ir viena no tām spēkām, kuras palīdz ierobežot materiāla plūsmu. Ja berze ievērojami samazinās, neuzliekot atbilstošu blanksaturētāja spēku, materiāls var brīvi plūst iekļūt formas dobumā, izraisot izliekšanos un rievas.

3. Kāda ir atšķirība starp rievu veidošanos un pārrāvumu?

Rievu veidošanās un pārrāvums ir pretēji bojājumu veidi. Rievas rodas pārmērīgas kompresijas dēļ un nepietiekamas plūsmas ierobežošanas (vaļējs materiāls). Pārrāvums (plīsums) rodas pārmērīgas stiepes dēļ un pārmērīga plūsmas ierobežojuma dēļ (saspiests materiāls). Slogošanas mērķis ir atrast "procesa logu" starp šiem diviem defektiem.