Шта дизајн глубоке извлачење глубоке извлачење заиста значи за прецизну производњу

Када сте задужени да производите безшифране цилиндричне чаше, резервоаре за кисеоник или аутомобилске компоненте са изузетним односу дубине на дијаметар, дизајн глубоке извлачице постаје ваш најважнији фактор успеха. За разлику од конвенционалног штампања где се метал реже или савијају, процес дубоког цртања трансформише раван листови метала у шупљи, тродимензионални облици контролисаним пластичним проток. Геометрија штампе коју наведете одређује да ли се материјал глатко компресира или се раскида под прекомерним притиском.

Дефинисање дизајна дубоког цртања у модерној производњи

Шта је тачно дубоко цртање? То је операција формирања метала у којој ударац проузрокује да се равна празна страна прође кроз шупљину штампе, стварајући дубину која прелази дијаметар делова. Према Произвођач , једна од највећих погрешних идеја је да се метал истеже у облик. У ствари, правилно извршене операције дубоког вучења укључују минимално истезање. Метал заправо се густи кроз пластични ток док силе компресије гурају материјал унутра према удару.

Ова разлика је важна за ваш приступ дизајну. Ви сте инжењерски алати који контролишу компресију и проток, а не истезање. Сваки радиус, прозор и спецификација површине утичу на то како метал ефикасно прелази из равне празности у геометрију циља.

Зашто дизајн штампе одређује квалитет делова

Ваша геометрија коцка директно контролише три критична исхода:

• Обрасци тока материјала - Пунцх и роти радије одређују где метал компресира против истезања
• Прецизност геометрије делова - Пропуштања и углови промацања диктују димензионалну конзистенцију
• Ефикасност производње - Прави дизајн минимизује фазе цртања и елиминише скупе прераде

Однос између позиције удара и празног ивице је посебно кључан. Метал у компресији отпор је течењу. Ако се ваш удар за варање налази превише далеко од празног ивице, компресирана зона постаје превише велика, отпор течења прелази чврстоћу за истезање, а у близини носа удара се јавља пуцање.

Однос извлачења - однос између празног дијаметра и дијаметра перцова - основно је начело које управља успехом дубоког извлачења. Превазиђете ограничавајућу пропорцију повлачења материјала и ни једна количина мастила или прилагођавање снаге притиска неће спречити неуспех.

Ова техничка референца пружа специфичне параметре, формуле и приступе за решавање проблема који су вам потребни за успешан дизајн штампе. Било да истражујете идеје за развој нових производа или оптимизацију постојећих алата, наћи ћете корисне смернице које подржавају доказани инжењерски принципи. У наредним деловима су наведене границе односа извлачења по материјалу, израчунавања величине празног материјала, спецификације радијуса, вишестепено планирање и стратегије решавања дефекта које претварају ваше дизајне из теоријских концепта у алате спремне за производњу.

Извуците границе односа и проценат смањења по материјалу

Указали сте да однос завлачења управља успехом у операцијама дубоког цртања. Али која су специфична ограничења која се примењују за дубоко цртање челика у односу на алуминијумско дубоко цртање или нержавећи челик? Без прецизних нумеричких параметара, остајете да гађате. Овај део даје тачне вредности које су вам потребне за израчунавање захтева за стадирање и спречавање оштећења материјала.

Максимални однос извлачења по типу материјала

Формула ограничавања односа увлачења (ЛДР) је једноставна:

ЛДР = Д / д, где је Д једнак празном пречником и д једнак пречнику перцова (унутрашњи пречник чаше)

Овај однос указује на то колико је велика празна плоча која се успешно може формирати са одређеном величином перцовања. Према Толедо Металл Спиннинг , ова формула служи као почетна тачка за одређивање броја тражења. Међутим, критичан увид је да се вредности ЛДР значајно разликују између материјала.

Када процес штампања листова метала пређе ове границе, окружно притисак прелази оно што материјал може да подноси. Као Макродине Прес објашњава, ако се смањење током дубоког извлачења премаши границу материјала, празно ће се истезати или раскинути близу носа перцовања. Отпор течности једноставно превладава снагу на истезање.

Ево шта треба да знате о специфичним параметрима материјала:

Тип материјала	Преко први извлачење однос	Последичне смањење уноса %	Препоручени праг за регенерирање
Нискоугледни челик (дубоковоцрпајући челични листов)	2,0 - 2,2	25% - 30%	Након 40% кумулативног смањења
Нерођива челик (304/316)	1.8 - 2.0	20% - 25%	Након 30% кумулативног смањења
Алуминијумске легуре (1100, 3003)	1.9 - 2.1	20% - 25%	Након кумулативног смањења од 35%
Медни легури (C11000, C26000)	2,0 - 2,3	25% - 30%	Након 45% кумулативног смањења

Запамтите да глубоки цртање од нерђајућег челика представља најзатеженије параметре. Његове карактеристике за тврдоћу рада означавају ниже односе првог вука и раније захтеве за нагњевање у поређењу са угљенским челиком или баком.

Израчунавање процената смањења за операције у више фаза

Када ваш укупни захтев за смањењем прелази оно што може постићи једно коцкање, биће вам потребне више фаза. Процес израчунавања следи систематски приступ који је, како описује Производилац, неопходан за избегавање раскола, брда и дефеката површине.

Ево како да одредите проценат смањења:

Уколико је потребно, додајте да је у реду.

Где је Dc једнак дијаметру чаше и Db једнак празном дијаметру.

Замислите да производите чашу дијаметара 4 инча од 10.58 инча. Ваш прорачуна показује да је потребно приближно 62% укупног смањења. Пошто су ограничења за прву извлачење обично 50% за већину материјала, потребно је више фаза.

Размислимо о овом практичном примеру из Макродине Прес :

1. Прва утакмица - Примени 50% смањење (ЛДР 2.0), смањујући 10,58 инчев празан до 5,29 инчев просјечни дијаметар
2. Друга утакмица - Примени до 30% смањења (ЛДР 1.5) постижући пречник од 3,70 инча
3. Треће утакмице - Ако је потребно, примените 20% смањење (ЛДР 1.25) за коначне димензије

Пошто циљни дијаметар од 4 инча пада између способности другог цртања и величине празног, две фазе успешно завршавају део.

Како дебелина материјала утиче на ове пропорције

Дебљи материјали обично омогућавају нешто веће односе повлачења јер ефикасније отпорују на савијање. Међутим, они такође захтевају већу снагу за држење празног и чврстије алате. Трбова од танког гама може да достигне вредности ЛДР-а само на доњем крају објављеног опсега.

Критични принцип који треба запамтити: сва површина потребна за коначни део мора бити присутна у вашем првом цртању. Као што је нагласио "Фабрикатор", након почетне станице за цртање, површина остаје константна. Ви редистрибуирате постојећи материјал, а не стварате нови материјал кроз наредне операције.

Са овим утврђеним границама односа извлачења, потребно вам је прецизно израчунавање величине празног места како бисте осигурали адекватан материјал за вашу циљну геометрију.

Методе и формуле за израчунавање величине празног материјала

Знаш лимејте за однос извлачења. Разумете проценат смањења. Али како одредите тачан дијаметар празног материјала који је потребан за производњу целеве чаше или љуске? Не треба да се бринете за своје празно, и нестаће вам материјала. Превелики је, и трошите материјал док стварате вишак фланже који компликује обрез. Процес дубокоцртања захтева прецизност од првог корака.

Основни принцип који управља израчуном величине празног материјала је константа запремине. Као SMЛизе дизајн објашњава, празна површина површине мора бити једнака површини готовог дела. Метал не нестаје или се не појављује током формирања. Једноставно се прераспредеља са равних дискова у вашу тродимензионалну геометрију.

Метода површине за празан развој

За цилиндричне чаше, најчешће компоненте од лима са дубоким црпањем, математички приступ је елегантан. У суштини изједначавате две површине: плоску кружну празност и формиран чашу са дном и бочним зидом.

Размислимо о једноставној цилиндричној шољи са радијусом Рф и висином Хф. Пуни радијус Rb се може израчунати помоћу ове основне једначине:

Рб = √[Рф × (Рф + 2Хф) ]

Ова формула се директно изведе од постављања празних површина (πRb2) једнаких површини чаше (πRf2 + 2πRfHf). Када решите за Рб, добијете однос који је приказано горе.

Хајде да прођемо кроз практичан пример. Замислите да треба да направите чашу са дијаметром од 50 мм и дубином од 60 мм. Након процеса израчунавања цртања штампа:

• Рајас чаше (Rf) = 25 мм
• Вишина чаше (Hf) = 60 мм
• Радиос за празно = √[25 × (25 + 120) ] = √[25 × 145] = √3625 = 60.2мм
• Дијаметар празног = 60,2 × 2 = 120,4 мм

Овај прорачун даје теоријску минималну величину празног места. У пракси, биће вам потребан додатни материјал за обрез и за надокнађивање ефекта разређивања.

Рачуноводство за надокнаду за резање и разређивање материјала

Потреби за производњи процес дубоке цртеже у стварном свету прелазе теоријски минимум. Потребан вам је инжењерски отпад за чисту обрису, плус компензација за промене дебљине зидова током обликовања.

Следите ове секвенцијске кораке за производње готових празних димензија:

1. Рачунајте површину готове делове - Користите геометријске формуле за ваш специфичан облик. За цилиндре: πd2/4 + πdh. За сложене геометрије, ЦАД софтвер пружа тачна мерења површине.
2. Додајте дозволу за обнову - Индустријска пракса препоручује додавање два пута металне дебљине на висину чаше пре израчунавања. За материјал од 0,01 инча који формира чашу дугу 4 инча, ваша рачуна висина постаје 4,020 инча.
3. Учет за ређивање материјала - Трњењење зида од 10-15% обично се јавља у бочном зиду чаше. Неки лекари додају 3-5% израчунатој празној површини као фактор компензације за танчење.
4. Одредите коначни празан пречник - Примени формулу површине са прилагођеним димензијама, а затим закрени до практичне величине резања.

Према Произвођач , додавање двоструке дебелине метала као додатни материјал за резање представља добру праксу за обезбеђивање чисте коначне димензије након формирања.

Када једноставније формуле нису довољне

Горње једначине су одлично примећене за једноставне цилиндричне шоље. Али шта је са пречницима, флангираним деловима или неправилним поперечним пресецима? Комплексне геометрије захтевају различите приступе.

Желите да пређете на ЦАД-базирани рачунање површине када:

• Ваш део укључује више пута промене дијаметара или конични секције
• Углови радијуси значајно утичу на површину (једноставна формула игнорише радијус носа перцовања)
• Неосиметрични облици захтевају развијене празно обрасце уместо кружних празнота
• Тешке толеранције захтевају прецизност изнад правила о регулисању

За правоугаонске или неправилне дубоко извучене делове, сам празан облик не може бити кружни. Ови развијени празноци захтевају ЦАД анализу или симулацију коначних елемената како би се одредила оптимална почетна геометрија. Анизотропија материјала из правца ваљања такође утиче на оптимизацију празног облика за некругле делове.

Када сте израчунали величину празног материјала и изабрали материјал, следећи критични параметар дизајна укључује спецификације радијуса пробоја и штампања који контролишу како метал тече гладко током формирања.

Спецификације радијуса пробоја и штампања за оптимални проток материјала

Прорачунали сте величину своје празног и знате свој однос за извлачење. Сада долази параметар који може учинити или разбити вашу операцију формирања метала: радије алата. Рајеус носа и радиус уласка у штампу диктују колико агресивно метал савија док прелази са фланге на бочну зид. Ако погрешите у овим спецификацијама, или ћете се суочити са раскидањем због прекомерне концентрације стреса или са бркавицама због неадекватне контроле материјала.

Ево основног принципа: метал који тече преко оштрих углова доживљава локализовано напетост која прелази границе гнутости. С друге стране, радије који су превише великодушни не могу правилно да воде материјал, што омогућава компресивно савијање. Ваш посао је да пронађете одговарајућу комбинацију материјала и дебљине.

Упутства за радијус носа за различита материјала

Рајеус углова удара одређује расподелу стреса на најранљивијој локацији у вашем извученом делу. Према Диффм анализа Википедије за дубоко цртање , угао пробоја треба да буде 4-10 пута дебелина листе. Максимално смањење дебелине се дешава у близини углова перцовања јер се проток метала значајно смањује у овом региону. Превише оштри угао доводи до пукотина у близини базе удара.

Зашто је ова локација толико важна? Током формирања, материјал се истеже преко носа за удар док се истовремено компресира окружно. Ово биаксиално стање стреса концентрише се на транзицији радијуса. Недостатан радијум ствара напрезање које почиње да се раскида пре него што се извука завршава.

Размислите шта се дешава са различитим вредностима радијуса:

• Премале (мање од 4 т) - Оштрена локализација на напетост узрокује кршење у носу удара, посебно у материјалима за оштрење као што је нерђајући челик
• Оптимални опсег (4-10t) - Напређење се дистрибуира преко шире зоне, омогућава контролисано раскидање без неуспеха
• Превелика (више од 10t) - Недостатак ограничења омогућава дну да се куполи или брка, а бочна страна постаје лоша

За апликације за дубоко цртање метала које укључују материјале високе чврстоће, грешите према већим крајем овог опсега. Мјекији материјали као што су алуминијум и бакар могу да подносе радије ближе 4 тона.

Спецификације радијуса уласка у штампу и њихов утицај

Рајеус угла штампе контролише како метал прелази из хоризонталног региона фланже у вертикалну шупљину штампе. Ово је место где се притиснички напетости фланге претварају у напетости на затезању зида. Као Википедијина референца за дубоко цртање примечаја, радијус угла штампе треба да буде генерално 5-10 пута дебелина листа. Ако је овај радиус сувише мали, бркање у близини области фланже постаје истакнутије, а пукотине се развијају због оштрих промена правца металног тока.

Радијас ротације представља другачији изазов од радијаса удара. Овде се метал савија око спољног угла док је компресиран притиском празног држача. Недостатак радијуса узрокује:

• Превише тркања и производње топлоте
• Површинско оцртање и галирање
• Локализовано расколење на прелазу радијуса
• Повећани захтеви за тегнућу снагу

Превише радијуса штампе, међутим, смањује ефикасну површину контакта са држењем празног и омогућава прерано ослобађање материјала из зоне фланже, што промовише брдање.

Спецификације радијуса по дебљини материјала

Следећа табела даје специфичне препоруке за операције формирања дубоког вука у заједничким опсеговима дебљине материјала:

Опсег дебљине материјала	Препоручен радијум удара	Препоручује се радијес	Примена на ажурирање
0,010" - 0,030" (0,25-0,76мм)	6-10 × дебљина	8-10 × дебљина	Тонки гајпи требају веће кратнике радијуса да би се спречило расколање
0,030" - 0,060" (0,76-1,52мм)	5-8 × дебљина	6-10 × дебљина	Стандардни опсег за већину апликација
0,060" - 0,125" (1.52-3.18мм)	4-6 × дебљина	5-8 × дебљина	Дебљи материјали толеришу мање кратнике
0,125" - 0,250" (3,18-6,35мм)	4-5 × дебљина	5-6 × дебљина	Тежак размет; размотрите више трака за дубоке делове

Тип материјала такође утиче на ове спецификације. Неродно челик обично захтева радије на горњем крају сваког распона због свог понашања за тврдоћу рада. Меки алуминијум и бакар могу користити вредности према доњем крају.

Однос између прозорности и дебљине материјала

Осим радијуса, прозор између перцовања и штампања критично утиче на проток материјала. Према Википедијиним смерницама за ДФМ, клиренс треба да буде већи од дебелине метала како би се избегла концентрација метала на врху шупљине. Међутим, прозор не би требало да буде толико велики да се проток метала не ограничава, што доводи до брдања зида.

Практична смерница за пролаз за формирање завлачења:

Пропуштено место = Дебљина материјала + (10% до 20% дебљине материјала)

За материјал од 0,040 инча, ваш прозор би се кретао од 0,044 до 0,048 инча. Ово пружа довољно простора за природно густила бочна зида, док се одржава довољно ограничења да се спречи нагиб.

Неке операције намерно смањују прозор да би се "жељак" бочни зид, стварајући више униформне дебелине и бољу завршну површину. Као што Хадсон Технологис објашњава, алати могу бити дизајнирани да намерно тенко или железа бочне зидове изван природне тенденције, додајући димензионалну стабилност и производећи естетички пријатнији случај.

Разматрања радијуса угла за нецилиндричне делове

У правоугаони и квадратни део који је дубоко нацртан, додаје се додатна комплексност. Унутрашњи радијеви углова постају најкритичнији параметри дизајна. Према Hudson Technologies , општа правило је дебљина материјала помножена на два једнака најмањим добијеним угловим радијусом. Пожељни су већи радијуси углова и могу смањити потребан број завука.

Изузеци се могу направити са додатним операцијама вукања како би се даље смањили радије углова, али је неопходно бити опрезан. Повећано рањивање материјала и суседни бочни зид могу се појавити када се претерају граници угловног радијуса.

За некругле делове, размотрите ове смернице:

• Минимални унутрашњи радиус углова = 2 × дебљина материјала (абсолютан минимум)
• Преферирано унутрашње угловно радијусо = 3-4 × дебљина материјала (снижава фазе за варање)
• Рајас доњег угла = Следите смернице радијуса пробоја (4-10 × дебљина)

Промене радијуса за наредне операције вучења

Када ваш део захтева више стадијума за цртање, спецификације радијуса се мењају између операција. Прва алатка обично користи великодушније радије како би се смањило тврдоће рада и осигурао успешан проток материјала. Касније прецртање може користити прогресивно затегнуте радије како се део приближава коначним димензијама.

Уобичајен прогресија:

• Прва утакмица - Рајеус штампе на 8-10 × дебљине; радиус перцовања на 6-8 × дебљине
• Друга утакмица - Рајеус штампе на 6-8 × дебљине; радиус перцовања на 5-6 × дебљине
• Финално извлачење - Рајеус штампе на 5-6 × дебљине; радиус перцовања на 4-5 × дебљине

Ако се одвија одгревање између завлачења, можете ресетовати на агресивније радије јер је рад оштрење олакшао. Без средњег одгајања, сваки узастопан вук ради на све тврђи материјал, што захтева конзервативније радије како би се спречило пуцање.

Са вашим радијевима алата и очишћањима, следећа разматрања укључују планирање колико фаза за цртање ваш део заправо захтева и секвенцирање процената смањења преко тих операција.

Планирање вишеступенчаних операција за извлачење и редукционих секвенци

Одредили сте свој однос за варење, израчунале величине празног места и навели радије алата. Сада долази питање које раздваја успешне пројекте дубоког штампања од скупих неуспеха: колико фаза цртања заправо захтева ваш део? Подцењуј и подрићеш материјал. Прецењујте, и губите инвестиције у алате и време циклуса.

Одговор лежи у систематском планирању смањења. Као Библиотека производње објашњава, ако проценат смањења прелази 50%, морате планирати операције прецртања. Али то је само почетак. Састојци материјала, геометрија делова и захтеви производње сви утичу на ваше одлуке о постављању.

Прерачунавање потребних фаза цртања

Ваш однос дубине према дијаметру пружа први индикатор сложености стадирања. Плитки делови са односима испод 0,5 обично се формирају у једном вуку. Али шта се дешава када производимо дубоке цилиндричне љуске, корпусе батерија или посуде под притиском са односу дубине на дијаметар већим од 2,0?

Следите овај систематски приступ за одређивање ваших захтева за стадирањем:

1. Одредите нужно укупно смањење - Проценатна смањење од празног дијаметра до коначног дијаметра делова рачунати користећи формулу: На пример, за 10 инча празан чаша са дијаметром од 4 инча потребно је 60% укупне смањења.
2. Примена граничних граница за специфично материјало за смањење по фази - Позивите границу првог вука вашег материјала (обично 45-50% за челик, 40-45% за нерђајући). Наредне лизгање омогућавају постепено мање смањења: 25-30% за другу лизгање, 15-20% за трећу лизгање.
3. Ако је потребно, планирајте привредно загревање - Када кумулативно смањење прелази праг за тврдње вашег материјала (30-45% у зависности од легуре), планирајте обнављање ублажавања стреса између фаза како бисте вратили дуктилност.
4. Пројектовање станица за прогресивно умирање - Мапирајте сваку фазу редукције на одређену станицу за умирање, узимајући у обзир руководњу материјалом, захтеве за подмазивање и тачке инспекције квалитета.

Размислите о практичном примеру операције дубоког цртања: потребно вам је чаша пречника од 3 инча која је дубока 6 инча од 0,040 инча ниско угљеничног челика. Ваш однос дубине и пречника је 2.0, далеко изнад могућности за једноструку вазу. Радећи уназад од готових димензија, можете планирати три фазе са респективно 48%, 28% и 18% смањења.

Планирање смањења у прогресивном пословању

Када одредите број фаза, правилно секвенцирање смањења постаје критично. Први цртац врши тежак подизање, док су следећи цртаци прецизирају геометрију и постижу коначне димензије.

Ево шта успешне производње дубокоцртања узима у обзир за сваку фазу:

• Прва утакмица - Устаношава сву површину која је потребна за завршен део. Максимално смањење се дешава овде (обично 45-50%). Радије алата су најпожељније да би се смањило тврдоће рада.
• Други извлачење (поново извлачење) - Смањује пречник за 25-30% док повећава дубину. Материјал је од прве операције ојачан, тако да се снаге повећавају упркос мањим проценатама смањења.
• Треће и наредне жребље - Даље смањење пречника од 15-20% по фази. Процењује се да ли је потребно отпаљивање на основу кумулативног напетости.

Према Библиотека производње , када дизајнирате средње облике, треба да подесите површине празних, средњих делова и коначног цртежа да буду једнаке. Овај принцип константности волумена осигурава да се постојећи материјал прерасподељује уместо да се покушава стварање нове површине.

Када се у једначину улази и глачење

Понекад захтеви за производњу дубоког цртања захтевају дебљину зида од онога што производи стандардни цртање. Овде долази у игру глађење. Током стандардног дубокоцртања, бочни зидови се природно благо дебљују док се материјал стисне унутра. Жељење то обрнуто мења намером смањењем прозорнице између удара и штампања како би се зидови сути.

Размислите о укључивању глађења када:

• Једноставност дебљине зида је од кључне важности за вашу апликацију
• Потребно је зидове танке од првобитног дебљине празног
• Потребе за завршном површином захтевају ефект полирања који пружа глађење
• Димензионална конзистенција у производњи је од врхунског значаја

Жељење се обично дешава у завршној фази зацртања или као посебна операција након цртања. Процес додаје димензијску стабилност и производи естетички пријатнију површину, али захтева додатне инвестиције у алате и пажљиве прорачуне снаге.

Прогресивна конфигурација против трансфероване конфигурације

Ваш план за поставку мора да одговара конфигурацији штампе. Постоје две примарне опције за вишестепено дубоко штампање: прогресивне штампе и трансферне штампе. Свака од њих нуди различите предности у зависности од геометрије вашег дела и производње.

Према Ди-Матицу, прогресивно штампање штампањем користи континуиран тракац метала који се храни кроз више станица где се операције одвијају истовремено. Овај приступ је одличан за производњу једноставних геометрија у великом обему. Лампа одржава аутоматско позиционирање делова, смањујући сложеност руковања.

Прелазно штампање, напротив, помера појединачне пражне плоче између станица помоћу механичких или хидрауличких система преноса. Као што објашњава Дие-Матик, ова метода је најбоља за сложене делове који захтевају вишеструке операције обликовања или дубоке завлачења. Природа заустављања и одласка омогућава прецизну контролу проток материјала на свакој станици.

Конфигурација	Најбоље за	Ограничења	Типичне примене
Прогресивна смрт	Велики запремине, једноставније геометрије, танки материјали	Ограничена дубина вучења, ограничења ширине траке	Електронске компоненте, мали корпуси, плитки чаше
Трансфер алат	Сложни делови, дубоки привлачења, чврсте толеранције	Послаби времена циклуса, већа сложеност алата	Улазници за аутомобиле, посуде под притиском, дубоке цилиндричне љуске

За дубоке извлачења са односма дубине према дијаметру који су већи од 1,0, конфигурације трансферних штампа обично пружају боље резултате. Способност прецизног распоређивања празног материјала на свакој станици омогућава контролисани проток материјала неопходан у вишестепеним операцијама. Прогресивни штампи добро раде када ваш први вук постигне већину потребне дубине и следеће станице обављају резање, пирсирање или мање операције формирања.

Када је одређен план поставке и конфигурација штампе, следећи критичан фактор укључује израчунавање снага за држење празног материјала који спречавају брдање, а истовремено избегавају прекомерно тријање које узрокује пуцање.

Потребе за снагом за празан држач и контрола притиска

Планирали сте своје фазе и изабрали конфигурацију. Сада долази један параметар који захтева прецизну калибрацију: сила за држење празног места. Ако притиснете превише, притисак ће вам направити брке. Ако се превише нанесе, тријање спречава проток материјала, и дело се раскида близу носа. Да би се пронашла равнотежа, потребно је разумети и физику која је укључена и променљиве које можете контролисати.

Држец за празно служи једној основној функцији: ограничавајући регион фланже док омогућава контролисани проток материјала у шупљину. Према Модел Фактон-овог трошкова за дубоко цртање , простор за празан држач представља материјал који се мора држати током дубоког цртања како би се избегло бркање. Натисак који се врши на ово подручје, у комбинацији са тријењем, ствара отпор који контролише како метал долази у вашу операцију обликовања.

Формуле за притисак и променљиве за празно држање

Прорачунавање одговарајуће снаге за држење празног места није гавање. Однос између притиска, материјалних својстава и геометрије следи утврђене принципе. Ево фундаменталног приступа:

Сила за држење празног материјала = површина за држење празног материјала × притисак за држење празног материјала

Звучи једноставно? Сложност лежи у одређивању исправне вредности притиска. Многе ствари утичу на потребан притисак за држење празног материјала:

• Материјална снага - Материјали са већом чврстоћом на истезање захтевају већу држању за контролу проток. Као што Фактон напомиње, чврстоћа за истезање директно учествује у израчунавању притиска у празној држачи.
• Дијаметар празног - Веће празнине стварају веће силе компресије у зони фланже, захтевајући пропорционално већу ограничење.
• Нацртајте дубину - Дубљи привлачења захтевају трајни притисак током дужег удара, што утиче и на снагу и дизајн система.
• Коефицијент тркања - Квалитет масти директно утиче на то колико снаге се преводи у материјално задржавање у односу на производњу топлоте.
• Однос за увлачење - Виши односи концентришу више притиска на фланжу, што захтева већи притисак за држање.

Уобичајена почетна формула за притисак за држење празног стакла варира од 0,5 до 1,5 МПа за благи челик, са прилагођавањем на основу вашег специфичног материјала и геометрије. Неродно челик обично захтева притиске ка вишем крају због његових карактеристика за тврдоћу рада. Алуминијум и бакар често добро раде под нижим притиском.

Сам рачун површине за држење празног материјала зависи од величине празног материјала и геометрије штампе. У суштини израчунавате прстенски прстен између отварања и празног ивице. Како се вучење напредује, ова област се смањује, што објашњава зашто системи променљивог притиска нуде предности за дубоке вучења.

Успоредити превенцију бркања и ризик од суза

Према истраживању објављеном у Анали ЦИРП-а , преовлађујући начини неуспеха у дубоког цртања су бркање и кршење, а у многим случајевима ови дефекти могу бити елиминисани одговарајућом контролом јаке држеће снаге. Овај закључак наглашава зашто калибрација БХФ представља тако критичан параметар пројектовања.

Ево физике у игри: током дубоког штампања метала, у фланзи се развијају окружни притисни напетости док материјал тече радијално унутра. Ако се не држи довољно, те напоре узрокују да се фланж нагине према горе, стварајући брке. Међутим, прекомерно задржавање спречава материјал да уопште тече, а напетост у близини удара превазилази чврстоћу материјала, што изазива сузе.

Истраживање напомиње да је бркање зида посебно тешко јер лист у овом делу не подржава алат. Утлачавање брка на зиду контролисањем снаге празног држача теже је од спречавања брка на фланзи. То значи да ваше подешавања притиска морају да учествују у томе где се дефекти највероватније појављују.

Како знате када је притисак на празној држњи погрешан? Пазите на ове дијагностичке показатеље:

• Узори брда - Кружног букеле у зони фланге указују на недовољан притисак; боре на зиду указују на сложеније проблеме контроле проток
• Раскола ребра - Пукотине које почињу од празног ивице сигнализују прекомерно трчење од превише високог притиска
• Неравномерна дебљина зида - Асиметрични обрасци тањења откривају неједнаку расподелу притиска на површини празног држача
• Оштећење површине - Знаци на фланзи указују на прекомерни притисак у комбинацији са неадекватном подмазивањем
• Удри нос и раскини нос - Прекрсе у близини дна чаше указују на то да материјал не може да тече довољно слободно да би се олакшало напетост.

Ако видите брке, ваш инстинкт би могао бити да драматично повећате притисак. Опротиви се овој жељи. Подељна подешавања од 10-15% омогућавају вам да се приближите оптималном притиску без прескочења у подручје које изазива сузе.

Променљиви системи притиска за држаче празног материјала

За сложене металне делове са дубоким вуком, константан притисак током целог удара често се показује неадекватним. Као што објашњава The Fabricator, електронски системи за сцхиминг пружају највећу флексибилност у контроли проток метала и метала за операције дубоког цртања. Ови системи омогућавају прилагођавање притиска за празан држач било где око периметра нацртаног облика у било којој тачки током удара штампања.

Зашто је варијабилан притисак важан? Размислимо шта се дешава током ретрова:

• У почетку удара, пуна празна површина захтева ограничење против брка
• Како материјал тече у штампу, плоштад фланге се прогресивно смањује
• Одржавање константне силе на подручју који се смањује значи повећање ефективног притиска
• Овај растући притисак може спречити да материјал тече током критичног финалног дела извлачења

Променљиви системи притиска се баве овим тако што смањују снагу док се вучење напредује, одржавајући оптимални притисак уместо оптималне снаге. Према издању The Fabricator, ови системи такође могу да компензују промене дебљине метала које се јављају током процеса цртања, елиминишући потребу за трчањем на празном држачу.

Потребе за папиром и алтернативи азотних извора

Твоја сила за празно држање мора из негде доћи. Постоје три примарне опције, свака са различитим карактеристикама за апликације за глубоко вучене штампање метала.

Уластице за штампање представљају традиционални приступ. Као што наводи The Fabricator, хидраулични јастуци могу да уложи огромне снаге за држење празног места потребне за истезање делова као што су капуте аутомобила и спољне панеле врата. Ови системи снабдевају снагу кроз ваздушне или перде за јастуке који равномерно преносе притисак широм површине празног држача.

Међутим, гуми за штампање захтевају опрезну одржавање. Произвођач упозорава да ако су ваздушни пинови оштећени, савијени или неравномерни, може се десити одвијање везивача, што изазива лоше уклапање између лицева и држећег стакла који може довести до губитка контроле метала. Слично томе, убојене или прљаве површине јастука угрожавају једноставност притиска без обзира на тачност пина.

Нитрогенске извора понудити самосталну алтернативу која се монтира директно у коцку. Ови цилиндри са гасом пружају константну снагу током целог потеза и не захтевају напон спољашњег напона. За обраду метала и сличне прецизне операције, азотне извора пружају понављање које ваздушни системи понекад не могу да подударају.

Предности азотних извора укључују:

• Компактна инсталација у структури штампе
• Упорно излазне снаге независно од услова пресног јастука
• Lakna zamena i održavanje
• Прогнозирана перформанса у производњи

Шта је то? Азотне извора обезбеђују фиксне карактеристике снаге. Не можете подешавати притисак током удара без промене спецификација пруге. За делове који захтевају променљиве профиле снаге за држење празног, системи гуша за притисак са програмираном контролом нуде већу флексибилност.

Цилиндри за подизање представљају другу опцију, посебно за апликације прогресивне штампе. Према издању The Fabricator, ове спремне за инсталирање гасне пруге могу да апсорбују више бочног погонства и злоупотребе него конвенционални цилиндри. Они долазе са унапред залепљеним рупама за монтажу стак релса, што олакшава конструкцију.

Када бирате систем под притиском, прилагодите сложеност захтевима. Не улагајте у скупе електронске системе за треперење када ће једноставне азотне пруге бити довољне. Напротив, не очекујте да ћете успешно нацртати сложене геометрије са основним уретанским притиском који немају капацитет снаге и прецизност контроле потребну за захтевне апликације.

Са исправно калибрисаним притиском за држење празног места, можете производити доследне делове. Али шта се дешава када се још увек појаве мане? Следећи део пружа систематске приступе за решавање проблема за дијагностику и исправљање проблема са бркавицама, пуцањем и квалитетом површине који изазивају чак и добро дизајниране алате.

Дип Цроуг Дефект Решавање проблема и Анализа коренског узрока

Калибрирали сте своју снагу за празно држење, прецизирали радије алата и планирали редукцију. Ипак, на твојим деловима се још увек појављују дефекти. Шта је било? Одговор лежи у систематској дијагнози. Свака брка, суза и несавршеност на површини говори о вашем процесу. Учење да читамо ове обрасце неуспеха претвара фрустрирајуће скрап у корисну интелигенцију за побољшање дизајна.

Дефинитивно се појављују дефекти штампања, који се могу предвидети, сваки са различитим визуелним знаковима и коренским узроцима. Према Метални штампање , већина проблема са дубоким цртањем потиче од комбинације проблема са алатима и пројектовањем. Прегледом готовог производа, обучено око може јасно да каже шта се тиче квалитета процеса. Ваш задатак је да развијете то обучено око.

Дијагностиковање неисправности у борбе и крцању

Убркавање и кршење представљају супротне крајеве спектра тока материјала. Брке указују на неконтролисано компресирање. Сузе су сигнал прекомерне напетости. Разумевање где се појављује свака дефектна детална детална детална детална детална детална детална детална детална детална детална детална детална детална детална детална детална детална детална детална детална детал

Дијагноза набрзања: Где се на вашој страни формирају бркице? Убркице на ивици фланже које се појављују на ивици фланже обично указују на недовољан притисак на држећу фланже. Као што објашњава Металл Стампинг О, ако је држач неурамнотежен, превише чврст, или ако празан садржи буру на ивици држања, метал неће исправно тећи, формирајући речницу брдице преко горње ивице. Буке на зиду које се јављају у области без подршке између држеља за празно и перцовања указују на прекомерну прозорност или неадекватни радиус штампе.

Решења за дефекте брка:

• Подигнути притисак у држењу празног материјала постепено (10-15% подешавања)
• Проверите паралелизам празног држача и исправите било који нагиб
• Проверите да ли је на белим ивицама нема бура које спречавају правилно седење
• Смањити прозор од штампе да би се обезбедила боља подршка зидовима
• Проверите равномерну расподелу притиска на целој површини држећег празног материјала
• Размислите о извлачењу биљке да повећају ограничење материјала у проблемским областима

Дијагноза са растргањем: Локација сузбивања открива извор концентрације стреса. Пукотине у близини носа указују на то да материјал не може да тече довољно слободно да би се смањио напетост. Према Разбијање анализа дефекта листе метала АЦ-а , прекомерне снаге за формирање метала ударима резултирају прекомерним деформацијама, пуцањем и пукотинама у штампаним деловима.

Срке на ивици које потичу из празног периферије указују на различите проблеме. Металл Стампинг О напомиње да су дно пукотине углавном приписане стању празног и празног држача. Утврђивање или забијање површине може смањити проток материјала у штампу, што доводи до формирања пукотина на дну чаше.

Решења за дефекте раскидања:

• Смањење притиска на држењу празног материјала како би се омогућио слободнији проток материјала
• Повећајте удара нос радијус да дистрибуирају стрес на већој површини
• Увеличити унос радијус умре да се смањи трљање током материјала преласка
• Проверите удара-умрти прозор није превише чврсто за дебљину материјала
• Побољшање подмазивања за смањење напетости на тежењу изазване тјењањем
• Размислите о грејању ако је радити за тврдење из претходних операција смањило дуктилност
• Смањење односа за увлачење додавањем додатних фаза увлачења

Решавање проблема са квалитетом ушију и површине

Не све мане укључују катастрофални неуспех. Уши стварају неравномерну висину чаше која захтева прекомерно обривање. Дефекти површине угрожавају изглед и могу утицати на функцију делова. Оба се могу продирнути ка контролисаним променљивим процесима.

Уринг је објаснио: Када прегледате извучену чашу и приметите да висина рамена варира око обима, видите уши. Као што објашњава Бреакинг АЦ, дефект ушију односи се на неравномерну висину око ивице извученог дела. Главни разлог је занемаривање компатибилности радног и материјала за рошење.

Међутим, анизотропија материјала игра главну улогу. Лист метала од ваљдања има усмерна својства. Зрна се продужују у правцу ваљања, стварајући различите механичке својства на 0°, 45° и 90° у том правцу. Током дубокоцртања метала, материјал тече лакше у неким правцима него у другим, стварајући карактеристичне "уши" на предвидивим угловним положајима.

Стратегије за ублажавање оштећења ушију:

• Изаберите материјале са ниским вредностима равна анизотропија (р-вредност близу 1,0 у свим правцима)
• Користите развијене празни облике који компензују разлике у правцу протока
• Повећање допуште за уређивање како би се прилагодила очекиваним варијацијама висине ушију
• Размислите о крстовалцираним материјалима за критичне апликације
• Регулишите притисак за држење празног материјала како бисте утицали на јединство протока

Проблеми квалитета површине: Скребљиве, задражљивост, текстура лушке наранџасте луке и линије на маркираници указују на специфичне проблеме у процесу. Галлинг се јавља када недостатак масти омогућава контакт метала са металом између празног и алата. Текстура портокалове љушке указује на прекомерни раст зрна од прекомерног нагревања или материјала са неодређеном структуром зрна за дубину варења.

Решења за површене дефекте:

• Побољшање квалитета и покривености масти, посебно у зонама са високим трком
• Пољски матрица и пробој површине за смањење тркања и спречавање прикупљања материјала
• Изаберите одговарајућу алата челика и површинских третмана за вашу комбинацију материјала
• Проверите материјала величину зрна је прикладан за вашу тежину за варење
• Проверите да ли постоје остаци или контаминација на површини држећег и штампа
• Размислите о заштитним филмовима за делове који захтевају непорозан завршник површине

Свеобухватна референтна табела о дефектима

Следећа табела консолидује дијагнозу недостатака у брз референтни формат за челик са дугим привлачењем, нерђајући челик и друге уобичајене материјале:

Тип мане	Vizuelni indikatori	Корени	Корективне мере
Убркавање фланге	Окружно запчање на празној ивици; таласна површина фланже	Недостатак притиска на држењу празног материјала; погрешна навијања држења; бури на ивици празног материјала	Повећати БХФ; паралелизам за држач чека; дебурр празно; додати цртање бисера
Убркавање зидова	Буклови у бочном зиду чаше између фланге и носа за удар	Превишег просветљења штампе; неадекватног радијуса штампе; танки материјал	Смањити прозор; повећати радијус ротације; размотрите операцију глађења
Удри нос и раскини нос	Пукотине које потичу из радијуса дна чаше	Превише мали радиус пробоја; превазишао однос повлачења; прекомерна БХФ; недовољна марење	Повећати радијус перцовања; додати стадију за повући; смањити БХФ; побољшати марење
Раскола ребра	Пукотине које почињу са празног периферије	Превише БХФ-а; бури на граници празног; гарење на држачу празног	Смањење БХФ-а; дебурирање празног; полирање држача празног; побољшање мазивања
Earing	Неравномерна висина рамена чаше; врхове у интервалима од 45° типично	Планарна анизотропија материјала; неконзистентан притисак у држећу за празно	Изаберите изотропни материјал; користите развијене пражне; повећајте дозвољену трошку
Неравномерна дебљина зида	Локализоване танке тачке; асиметрична расподела дебљине	Неисправно излагање перцова; неједнаквите БХФ; варијације материјала	Преисправљање алата; проверавање јединствености БХФ-а; проверавање конзистенције материјала
Залепљивање/дрекирање	Линеарне гребење; прикупљање материјала на алатима	Недостатак мазивања; некомпатибилан материјал алата; прекомерни притисак	Побољшавање мастила; наношење површинских премаза; смањење притиска на контакт
Поред орањче коже	Груба, текстурисана површина која личи на цитрусну кожу	Превише величине зрна; прекомерно нагревање; тешка деформација	Укажите финије зрна материјала; контролне параметре грејања
Спрингбек	Димензије делова се разликују од геометрије штампе; зидови се савијају напољу	Еластична рекуперација након формирања; високо чврсти материјали	Превијецивање алата за компензацију; повећање времена држања на дну потеза

Систематски дијагностички приступ

Када се на твом дубокоцртању челика или других материјала појаве мане, одупрети се подстицању да се истовремено мењају више ствари. Уместо тога, пратите методолошки процес:

1. Прегледајте место дефекта прецизно - Документирајте тачно где се на делу јавља недостатак. Снимите образац неуспеха за референцу.
2. Анализирајте образац неуспеха - Да ли је симетрична или локализована? Да ли се јавља у конзистентним угловним положајима? Да ли се појављује у истој позицији?
3. Проектни параметар трака до ротације - Користите горњу табелу дефеката да бисте идентификовали вероватне коренске узроке на основу типа дефекта и локације.
4. Извршите прилагођавања за једну променљиву - Промените један параметар за време да бисте изоловали ефекат. Документирајте сваку прилагођавање и резултат.
5. Проверите стабилност корекције - Проверите довољно делова да бисте потврдили да се поправљају конзистентно у производњи, а не само на неколико узорака.

Према Метални штампање , добијање увид у методу дубоког извлачења, заједно са разумевањем како да испитате готови део, је од суштинског значаја када је у питању процес доношења одлука. Ова дијагностичка способност показује непроцењиву вредност и током почетног развоја и током текућег решавања проблема у производњи.

Запамтите да се неки дефекти међусобно односе. Ако повећате снагу за држење празног материјала како бисте елиминисали брбове, ваш процес може бити раскинут. Циљ је пронаћи оперативни прозор у коме се избегавају оба режима неуспеха. За изазовне геометрије, то окно може бити уско, што захтева прецизне системе за контролу и конзистентна својства материјала.

Са основима за решавање проблема, модерни дизајн штампе све више се ослања на алате за симулацију како би се предвидели и спречили дефекти пре резања челика. Следећи део истражује како анализа ЦАЕ потврђује ваше одлуке о дизајну и убрзава пут до производње готових алата.

Интеграција симулације ЦАЕ за модерну валидацију дизајна штампе

Увлачио си однос завлачења, одређену радијус алата и развио си искуство у решавању проблема. Али замислите да предвиђате сваки дефект пре него што исечете један комад алата од челика. То је управо оно што нам даје ЦАЕ симулација. Модерни дизајн штампања листова метала је еволуирао изван пробног и грешног процеса. Анализа коначних елемената сада валидира ваше одлуке о дизајну виртуелно, идентификујући брдање, резање и проблема са резањем док ваша плоча постоји само као дигитална геометрија.

Зашто је ово важно за ваше пројекте за дубоко цртање? Према истраживању објављеном у Међународни часопис о инжењерским истраживањима и технологији , смањење броја испитивања директно би утицало на време циклуса за развој. Краће време циклуса може се планирати са одговарајућом употребом софтверских алата који би предвиђали резултате испитивања без стварног спровођења истих. Симулација која се нуди током процеса штампања даје важне увиде о модификацијама потребним у дизајну штампе и компоненте.

Интегрирање симулације у валидацију дизајна штампе

Анализа коначних елемената трансформише ваш метални дизајн штампања од реактивног до предвиђачког. Уместо да градите алате, спроводите тестове, откривате дефекте, модификујете челик и понављате, дигитално итерацију док симулација не потврди успех. Тек онда се посвећујете физичком опремању.

Физика иза симулације дизајна штампања подразумева дискретно раздвајање ваше празног места на хиљаде елемената, сваки прати стрес, напетост и померање док виртуелни удар напредује. Софтвер примењује механичка својства материјала, коефицијенти тријања и граничне услове како би израчунао како се сваки елемент деформише током удара.

Шта симулација може предвидети пре него што нешто изградите?

• Обрасци тока материјала - Визуализирајте тачно како се метал креће из фланге у шупљину штампе, идентификујући области прекомерне компресије или напетости
• Распределба растињења - Мапа дебљине мења широм целог вашег дела, откривање потенцијалне зоне неуспеха пре него што изазову скрап
• Нагиб на брзање - Откривање компресивне нагиб у фланже и неподржених области зида који би захтевали модификације алата
• Прогноза за пролетну пролетну пролетну пролетну пролетну пролетну пролетну пролетну пролетну пролетну пролетну пролетну пролетну пролетну пролетну пролетну пролетну пролетну пролетну пролетну пролетну пролетну пролетну пролетну пролет - Прорачунати еластичну рекуперацију након формирања да дизајнира компензацију у вашем штампање геометрије
• Оптимизација снаге за држење празног - Одредите идеалне профиле притиска који спречавају и брдање и пуцање
• Нацртајте ефикасност биљке - Пробајте конфигурације за задржавање практично пре него што се обавежете на промене алата

Истраживања потврђују да овај приступ функционише. Као што је примећено у студији ИЈЕРТ-а, виртуелна валидација штампе помоћу софтвера за симулацију треба да реши одређене проблеме током фазе пројектовања. Док се производи штампа, испитивања и тестирање адресе валидације као физички алат се тестира за проверу квалитета компоненте.

Разумевање формирања граничних дијаграма

Међу симулационим исходом, Дијаграм границе формирања представља најмоћније средство за предвиђање дефекта. Према Симулација клупкања , главна сврха сваке симулације обликовања је да се провери како се материјал понаша пре изградње алата за штампање. Првобитно је био истраживачки пројекат за дипломце из 1965. године, а ФЛД је имао за циљ да утврди шта изазива локализовано везање и распадање у формирању лима и да ли се распадање може предвидети унапред.

Ево како ФЛД анализа ради: симулација израчунава напетост у два правца (већа и мања оска) за сваки елемент у формираном делу. Ови пара напетости су на графику као тачке. Крива границе формирања, јединствена за ваш специфичан материјал и дебљину, дели безбедну територију од зона неуспеха.

Шта вам ФЛД говори о вашем глубоком притиску?

• Точки испод криве - Безбедни услови формирања са адекватном маржовом
• Точке које се приближавају криви - Ризична зона која захтева пажњу пројектовања
• Точки изнад криве - Неуспех је сигуран; раскола ће се десити на овим локацијама
• Точки у зони компресије - Тенденција за брзање која може захтевати повећани притисак на држењу

Као што се објашњава у референци за симулацију штампања, крива границе формирања првенствено се одређује n-вредношћу и дебљином датог материјала. Резултати илуструју израчунате области материјалног приноса, количине репе и зоне компресије у којима се могу формирати брди и брди. Са овим информацијама, могу се предузети контрамере да се дизајн лица мате пре него што се сече било који челик.

Од анализа ЦАЕ-а до алата спремних за производњу

Симулација не замењује физичко потврђивање. То убрзава ваш пут ка успешном физичком потврђивању. Радни ток следи итеративну петљу оптимизације:

1. Створити почетни дизајн ротације - Развити геометрију на основу израчунатих извлачења односа, радије спецификације, и величине празног
2. Искориштење симулације формирања - Примене материјала својства, вредности тркања, и параметре процеса
3. Анализирајте резултате - Прегледајте FLD графиконе, мапе дистрибуције дебљине и индикаторе мрљања
4. Идентификујте проблемске области - Лоцирајте елементе који прелазе границе безбедности или се приближавају праговима неуспеха
5. Промените параметре дизајна - Поправљање радијуса, слободе, притисак празне држача, или конфигурацију цртања
6. Поново покретање симулације - Проверите модификације решена питања без стварања нових проблема
7. Итерација док не буде прихватљива - Продолжите оптимизацију док сви елементи не упадну у безбедно границе формирања
8. Ослобођење за производњу алата - Посветите се физичкој конструкцији са самопоуздањем

Према истраживању ИЈЕРТ-а, штампа ће се сматрати валидираном након инспекције физичких компоненти испитивања на присуство и величину дефеката. Ниска појава и конзистентност жељених карактеристика би биле основа за валидацију. Симулација драматично смањује итерације потребне за постизање ове важности валидације.

Кључне контролне тачке симулације у процесу дизајна

Не захтева свака одлука о пројектовању потпуну анализу симулације. Међутим, одређене контролне тачке значајно имају користи од виртуелне валидације:

• Проверка развоја у празних условима - Потврдите израчунату величину празног материјала без прекомерног отпада
• Изводљивост прве увлачења - Проверите да ли ваше почетно смањење остаје у материјалним границама
• Анализа преласка у више фаза - Проверите стање материјала између фаза зацртања остаје обликује
• Процена радијуса углова - Проверите концентрацију напетости на нецилиндричним деловима на уским радијусима
• Дизајн компензације за пролетну повратку - Прорачунати прегиб потребне за постизање циљних димензија
• Оптимизација снаге за држење празног - Одредите профиле притиска који максимизују процене прозора
• Нацртај поставку биљке - Конфигурације за задржавање за испитивање сложених геометрија

Ресурс за симулацију штампања напомиње да се графике виртуелне кружне мреже могу упоредити са стварним експериментима кружне мреже како би се одредила тачност симулације. Ова корелација између виртуелних и физичких резултата гради поверење у одлуке о дизајну које се воде симулацијом.

Употреба професионалних интегрисаних услуга за симулацију

Иако је софтвер за симулацију постао доступнији, извлачење максималне вредности захтева стручност у могућностима софтвера и основима процеса дубоког извлачења. Компаније за дубоко цртање штампања се све више диференцирају кроз компетенцију симулације.

Шта треба да тражите у произвођачима глубоковуданог штампања метала који нуде интегрисане услуге симулације? Стопа одобрења за прву пролаз пружају конкретну метрику. Када партнер за дизајн матрице постигне 93% одобренијег првог пролаза, ви видите осетљив резултат модерисаног дизајна. Овај проценат се директно преводи у смањење времена развоја, мање трошкове модификације алата и брже повећање производње.

Сертификати квалитета су једнако важни. Сертификација ИАТФ 16949 осигурава да се валидација симулације интегрише у шири систем управљања квалитетом са документованим процедурама и доследном извршеним. Сама симулација је вредна само када се правилно врши са реалистичним параметрима.

За аутомобилске апликације и друге захтевне пројекте дубоког вука, професионалне услуге пројектовања штампања које користе симулацију пре резања челика представљају стратешку предност. Саоијево решење за штампање аутомобила демонстрирати овај приступ, комбинујући напредне могућности симулације ЦАЕ са брзим прототипирањем за само пет дана. Њихов инжењерски тим испоручује симулационо валидиране алате прилагођене стандардима ОЕМ-а, смањујући скупе итерације које муче традиционални развој тестирања и грешке.

Истраживање ИЈЕРТ-а закључује да симулација даје важне увиде о модификацијама потребним у штампи и компоненти како би се постигла поједностављена и продуктивна штампа. Обично, обрађивање штампе захтева прецизне конструктивне параметре како би се осигурао глатки пролаз кроз фазу испитивања. Симулација пружа ове прецизне параметре пре него што уложите у физичко алате.

Са симулационим могућностима интегрисаним у ваш радни тек дизајна, решили сте најзначајнији извор кашњења у развоју и трошкова. Последњи комад залагања укључује избор одговарајућих материјала и површинских третмана који ће осигурати да валидирани дизајн даје доследну перформансу у свим производњима.

Упутства за избор материјала и обраду површине

Проверили сте симулацију и оптимизовали све параметре. Сада долази одлука која одређује да ли ће ваш алат доносити доследне резултате за хиљаде делова или ће прерано пропасти: избор материјала за рођење. Материјали за удар, штампу и празан држач које наведете директно утичу на стопу знојања, квалитет завршног облика површине и на крају на вашу цену по делу током производње.

Prema АСМ приручник за обраду метала , избор материјала за цртање је усмерен на производњу жељеног квалитета и количине делова са најмањим могућим трошковима алата по делу. Овај принцип води сваку стварну одлуку коју ћете донети. Најоштрија опција није увек оптимална. Балансирате почетне трошкове, захтеве за одржавање и очекивану производњу.

Избор алата од челика за компоненте за дубоко варање

Дебло-тацкивање метала подвргнуће алате тешким условима. Оне које држе празнице доживљавају абразивни контакт са сваком ударом. Удривачи издржавају компресивно оптерећење док одржавају прецизну геометрију. Дис мора водити проток материјала, истовремено отпорствујући на гарење које се јавља када слични метали додирну под притиском.

Који фактори треба да воде ваш избор алата челика? Размислите о следећим променљивим:

• Продукција - Прототипни обим је мали и оправдан за различите материјале од аутомобилских програма од милион комада
• Материјал полуге - Дубоко цртање нерђајућег челика ствара више износ алата од благих челика или алуминијума
• Složenost dela - Комплексне геометрије концентришу оптерећење на специфичним локацијама које захтевају повећану отпорност на зношење
• Zahtevi za površinskim doradom - Декоративни делови захтевају алате који одржавају полирање током производње
• Способност одржавања - Неки материјали захтевају специјализовану топлотну обраду или опрему за мељење за реставрацију

У рукопису за штампање штампања АСМ прегледају се производне променљиве које утичу на избор сред железних, нежелених и чак пластичних материјала. За металне апликације дубоког вучења, доминирају челићи за алате, али специфична класа је изузетно важна.

Materijalu za kalup	Примена	Диапазон тврдоће (HRC)	Опоравац на зношење	Најбољи случајеви употребе
D2 Челик за алате	Марице, удари, држећи празно	58-62	Одлично.	Производња у великој количини; абразивни материјали; дубоко цртање челичне листе
Čelik za alat A2	Удри, умерено издржљивост	57-62	Добро	Производња средње величине; добра чврстоћа за ударно оптерећење
М2 брз челик	Удриве који захтевају тврдоћу на врући	60-65	Веома добро	Операције са високим брзинама; апликације на високим температурама
Карбид (Тунгстен карбид)	За течности од 0,01 до 0,01 mm	75-80 (еквивалент ХРА)	Неисплаћено	Милион-деловина трка; нержавећи челик дубоко цртање; прецизни димензије
О1 Инструментални челик	Прототип је умртвен, мало удеса	57-62	Умерено	Кратки обим; лако обрађивање; савијајући метални листови за радничке апликације

Погледајте како производња утицава на сваки избор. За прототипне алате или кратке трке који укључују савијане металне листе за занатство или сличне апликације малог запремине, може бити довољно О1 или чак благи челик са површинским оштрењем. За производњу аутомобила, уставке Д2 или карбида постају економски оправданы упркос већим почетним трошковима.

Разматрања у вези са материјалним парењем између ударца и пица

Избор појединачних компоненти није довољан. Како се материјали за ударање и штампање међусобно односе утичу на отпорност на гарење, обрасце знојања и укупни живот алата. Према рукопису АСМ-а, гарење представља типичан узрок зноја у алатима за дубоко вучење. Када се слични материјали контактују под притиском и условима клизања металног штампања, дешава се микроскопско заваривање и раскидање.

Размисли о следећим начелима:

• Избегавајте идентичну тврдоћу - Када су удар и смрт једнаке тврдоће, обоје се брзо зноје. Укажите 2-4 разлике ХРЦ између компоненти.
• Тврдије компоненте контактирају критичну површину радног комада - Ако је део спољашњи изглед најважнији, учини да је коцка тежа. Ако је унутрашња површина критична, оштри удар.
• Размислите о различитим материјалима - Бронзани или алуминијумски бронзни држачи упарени са челичним кутијама смањују тенденцију за галирање при цртању алуминијумских легура.
• Коефицијенти ширења утакмице - За прецизно дубоко цртање метала, слична топлотна експанзија између удараца и штампе одржава слободне места током производње.
• Рачуна за компатибилност премаза - Неке површинске обраде имају бољи перформанс против специфичних стаљених субстрата.

Површински третмани и премази за продужен живот штампе

Чак и најбољи челик за алате има користи од побољшања површине. Према ASM Handbook , опције укључују површинске премазе као што су хромски покрив и површинске обраде као што су карбуризација или карбонитрирање за нисколегиране челике или нитрирање и физичко одлагање парова за челике за алате. Сваки третман се бави специфичним механизмима зноја.

Nitriding дифузира азот у челичну површину, стварајући тврди случај без промене димензија. Као што АЗОМ објашњава, нитрирање повећава отпорност на зношење и тврдоћу површине алата. Посебно је идеалан за апликације које укључују абразивне материјале. За дубоко цртање штампања, нитрирање значајно продужава живот приликом формирања премазаних челика или високојаких легура.

Хромирање одлага тврди, ниско тријање слој површине. Према АЗОМ-у, тврдо хромско покривање значајно повећава тврдоћу површине, постижући вредности до 68 ХРЦ. Посебно је користан за формирање структурних челика, бакра, угљенских челика и месинга. Глатка хромна површина такође побољшава ослобађање делова и смањује потребе за мастилином.

Титанијум нитрид (TiN) покрив се примењује физичким отпадањем паре, стварајући златно-обојени керамички слој. АЗОМ напомиње да висока тврдоћа интегрисана са ниским својствима тријања гарантује знатно дуже трајање. ТиН драматично смањује тенденцију за гарење, што га чини вредним за дубоко вучење нерђајућег челика где се адхезивна зноја изазива непокривеном алатом.

Титанијум карбонитрид (TiCN) нуди тежу, мању алтернативу ТИН-у. Према АЗОМ-у, има добру отпорност на зношење у комбинацији са чврстоћом и тврдошћу. За металне апликације за дубоку варење које захтевају и отпорност на абразију и чврстоћу удара, ТиЦН пружа одличну равнотежу.

Титанови алуминијум нитрид (TiAlN) одликује се у захтевним условима. АЗОМ га описује као високооксидациону стабилност и чврстоћу, погодан за веће брзине док повећава живот алата. За производњу метала у великом обиму где је производња топлоте значајна, ТиАЛН одржава перформансе када се други премази разлагају.

Када карбидни инсерти оправдавају своју преману на трошкове

Карбидни алати коштају знатно више од тврде челика за алате. Када се ова инвестиција исплати? Неколико сценарија чини карбид економски супериорним избором:

• Производња од више од 500000 комада - Проширен живот карбида амортизује почетне трошкове на довољно делова да смањи трошкове за алате по комад
• Strožim dimenzionim tolerancijama - Отпорност на зношење карбида одржава критичне димензије много дуже од челика, смањујући фреквенцију подешавања
• Абразивни материјали за радни комад - Високо чврсти ниско легувани челици и нехрђајућа квалитета драматично убрзавају знојење челика
• Поправка - Оштри контакт клизања током зида заглађивање брзо уништава челичне алате
• Осетљивост на време одсуства - Када прекиди производње коштају више од алата, поузданост карбида оправдава премију цене

Карбиди повезани челиком нуде средњи пут. Према рукопису АСМ-а, карбиди повезани челиком пружају отпорност на зношење која се приближава чврстом карбиду са бољом чврстоћом и обрадивошћу. За сложене геометрије који би били непроценљиво скупи у чврстом карбиду, алтернативи са челичним везом пружају одличне перформансе.

Продукција и избор материјала

Ваша очекивана производња у основи одређује материјалне одлуке. Размисли о следећем напретку:

Прототип и мала количина (мање од 1.000 комада): Меки алатни материјали као што су благи челик или алуминијум раде за почетна испитивања. Чак и нетрпена O1 алатни челик може бити довољан. Циљ је потврдити дизајн делова, а не максимизовати живот алата.

Средње количине (1000-100000 комада): Оштрени А2 или Д2 челићи за алате постају стандардни. Површински третмани као што су нитрирање или хромно покривање продужавају живот без прекомерних почетних инвестиција.

Велики обим (100.000-1.000.000 комада): Премијум Д2 са ПВД премазима или карбидним уставцима на критичним локацијама зноја. Трошкови модификације алата током производње оправдавају веће почетне инвестиције у материјале.

Масовна производња (више од 1.000.000 комада): Уставке за карбид, више резервних сета и свеобухватни програми за третман површине. Алат постаје капитална средства која захтевају анализу трошкова током животног циклуса.

Партнерство за свеобухватна решења за материјале за рошење

Избор материјала за рошење не постоји изоловано. Интегрише се са свим другим одлукама о дизајну: спецификацијама радија, силом за држење празног места, захтевима за завршном површином и распоредом производње. Искусни партнери за дизајн штампања сматрају избор материјала делом холистичких решења алата, уравнотежујући почетне трошкове са производњом.

Шта разликује способне партнере? Тражите инжењерске тимове који се баве избором материјала током развоја дизајна, а не као последушњом помишљањем. Моћ брзе производње прототипа за само пет дана показује флексибилност производње за практично процену опција материјала. Трошковно ефикасна алатка прилагођена стандардима ОЕМ-а одражава искуство у усаглашавању инвестиција материјала са стварним захтевима производње.

Широког дизајна и производње калупа могућности Шаои примероком овог интегрисаног приступа. Њихова сертификација ИАТФ 16949 осигурава да одлуке о избору материјала следе документоване процедуре квалитета. Било да ваша апликација захтева инсерте карбида за производњу нержавећег челика од милион комада или економичан тврди челик за валидацију прототипа, свеобухватне услуге пројектовања штампања пружају одговарајуће решења материјала прилагођена вашим специфичним захтевима.

Избор материјала за рошење комплетира ваш глубоки инструмент за дизајн смерница. Од израчунавања односа извлачења кроз валидацију симулације и сада спецификацију материјала, имате техничку основу за развој алата који производи безупречне делове доследно у свим производњима.

Често постављена питања о дизајну глубоке цртање

1. у вези са Који је правилни пролаз за дубоко цртање?

Пропуштај штампе треба да буде 10-20% већи од дебљине материјала како би се спречило концентрацију метала на врху штампе, а истовремено одржана контрола зида. За материјал од 0,040 инча, наведите прозор од 0,044 "- 0,048 инча. Тешки прозор намерно заглађује бочне зидове за једнаку дебљину, док прекомерни прозор узрокује брдиње зидова. Професионални дизајнери као што је Шаои користе симулацију ЦАЕ-а да би оптимизовали клиренс за одређене материјале и геометрије, постижући 93% стопе одобрених првих пролаза.

2. Уколико је потребно. Како израчунавате величину празног места за дубоки цртање?

Преброј величине празног дела користећи принцип константе запремине: површина празног дела једнака је површини готовог дела. За цилиндричне чаше, користите формулу Rb = √[Rf × (Rf + 2Hf) ], где је Rb празан радијус, Rf радијус чаше, а Hf висина чаше. Додајте 2× дебљину материјала за допуну за обнову и 3-5% за компензацију рањивања. Комплексне геометрије захтевају ЦАД-базирани израчунавање површине за тачност.

3. Уколико је потребно. Шта узрокује бркање и пуцање у дубоко извученим деловима?

Убркање је резултат недостатног притиска на држећу за празно, што омогућава компресивно савијање у зони фланже. Разбијање се јавља када су прекомерни притисак држача или неадекватни радијеви алата спречавају проток материјала, што доводи до тога да напетост на трачење прелази чврстоћу материјала у близини носа перцовања. Решења укључују подешавање снаге држећег стакла постепено, повећање радијуса растојања до 4-10 пута дебелине материјала и побољшање мазивања. Дизајни валидирани симулацијом спречавају ове дефекте пре производње алата.

4. Уколико је потребно. Колико је фаза цртања потребно за дубоко цртање?

Потребе за фазе зависе од укупног процената смањења. Прва лига добије 45-50% смањење, наредне лига 25-30% и 15-20% респективно. Прерачунавање стадијума одређивањем потребне укупне редукције (дијаметар празног места до коначног дијаметра), а затим дељење по границама специфичним за материјал по стадијуму. Делови са односма дубине према дијаметру који су већи од 1,0 обично захтевају више фаза. Планирајте средње гњечење када кумулативно смањење прелази 30-45% у зависности од материјала.

5. Појам Које су препоручене спецификације радијуса за убој и штампање?

Рајеус носа перцова треба да буде 4-10 пута дебелина материјала како би се распоредио стрес и спречио пуцање. Радиус уласка у штампу захтева 5-10× дебљину за глатки прелаз материјала. Тонкији гајмови требају веће кратнике радијуса. За материјал од 0,030 "- 0,060" наведите радијус пробоја 5-8× и радијус штампања 6-10× дебелине. Нецилиндрични делови захтевају минимални унутрашњи радијев угла дебелине 2×, са 3-4× пожељним за смањење стадијума вукања.