สรุปสั้นๆ

การป้องกันการฉีกขาดในการขึ้นรูปด้วยแรงดึงลึกต้องอาศัยความสมดุลที่แม่นยำระหว่าง การไหลของวัสดุ และ ยืดหยุ่น . การฉีกขาดมักเกิดขึ้นเมื่อแรงดึงตามแนวรัศมีในผนังถ้วยมีค่าสูงกว่าความต้านทานแรงดึงสูงสุดของวัสดุ ซึ่งมักเกิดจากแรงต้านการไหลที่มากเกินไป เพื่อกำจัดข้อบกพร่องนี้ วิศวกรจำเป็นต้องปรับปรุงตัวแปรสำคัญสามประการ ได้แก่ การรักษาระดับ อัตราส่วนการขึ้นรูปลึกสูงสุด (LDR) ให้ต่ำกว่า 2.0 การปรับเทียบ แรงยึดแผ่นว่าง (BHF) เพื่อป้องกันการย่นโดยไม่ทำให้โลหะล็อกตัว และการประกันว่า รัศมีเข้าสู่แม่พิมพ์ มีขนาดใหญ่พอ (โดยทั่วไปประมาณ 4–8 เท่าของความหนาของวัสดุ) เพื่อลดแรงเสียดทาน ความสำเร็จขึ้นอยู่กับการมองกระบวนการนี้เป็นระบบที่สารหล่อลื่น รูปทรงของเครื่องมือ และคุณสมบัติของวัสดุ (ค่า n / ค่า r) ทำงานร่วมกันอย่างกลมกลืน

หลักฟิสิกส์ของการฉีกขาด: ความเค้น ความเครียด และการไหลของวัสดุ

การขึ้นรูปลึกเป็นการต่อสู้ระหว่างแรงสองทิศทางที่ตรงกันข้าม: แรงดึงตามแนวรัศมี และ แรงอัดตามแนววงกลม . การเข้าใจหลักฟิสิกส์นี้คือก้าวแรกในการป้องกันการฉีกขาดในกระบวนการขึ้นรูปแบบดึงลึก เมื่อหัวพันช์กระแทกแผ่นโลหะ มันจะดึงโลหะเข้าไปในช่องแม่พิมพ์ วัสดุในบริเวณขอบแผ่นจะสร้างแรงต้านทานเนื่องจากต้องหดตัวตามแนววงกลมเพื่อให้พอดีกับเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กลงของแม่พิมพ์ หากแรงต้านทานต่อการไหลนี้สูงเกินไป หัวพันช์จะยังคงเคลื่อนตัวต่อไป ทำให้ผนังถ้วยยืดออกจนบางลงและในที่สุดก็แตก

รูปแบบการล้มเหลวนี้แตกต่างจากการเกิดรอยย่น ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อโลหะไหล ด้วย ได้อย่างอิสระ (แรงอัดต่ำ) ทำให้เกิดการโก่งตัว แต่การฉีกขาดเกิดขึ้นเมื่อโลหะ ไม่สามารถ ไม่สามารถไหลได้อย่างเพียงพอ วัสดุจะถึงขีดจำกัดแรงดึงก่อนที่จะถูกดึงเข้าไปในแม่พิมพ์ ตาม ผู้สร้าง , การดำเนินงานที่ประสบความสำเร็จจะจัดการสิ่งนี้โดยควบคุม "ความเร็ว" ของวัสดุที่ป้อนเข้าสู่แม่พิมพ์ ริ้วดึงและแรงดันของไบด์เดอร์ทำหน้าเช่นเดียวกับเบรก; การใช้แรงดึงต์มากเกินจะทำให้วัสดุหัก แทนการไหลอย่างต่อเนื่อง

นักออกแบบต้องระบุ ตำแหน่งของการฉีกขาด เพื่อวินิจฉัยสาเหตุที่แท้จริง การแตกร้าที่รัศมีก้นถ้วย (ตำแหน่งที่ปลายพันช์สัมผัสกับโลหะ) โดยทั่วมักบ่งชี้ว่าแรงพันช์เกินมากเมื่อเทียบกับความแข็งแรงของผนัง ในทางกลับ รอยแยกแนวดิ่งที่ผนังด้านข้างมักบ่งชี้ว่าวัสดุหมดความจุในการแข็งตัวจากแรงงาน (work-hardening) หรือว่า LDR ถูกตั้งค่าเกินความสามารถสำหรับสถานีเดียว

พารามิเตอร์การออกแบบที่สำคัญ: รัศมี, ช่องว่าง, และ LDR

เรขาคณิตกำหนดขีดจำกัดของการขึ้นรูปโลหะ ตัวต้องงที่พบบ่อยที่สุดสำหรับการฉีกขาดคือ LDR ที่รุนแรง อัตราส่วนการขึ้นรูปลึกสูงสุด (LDR) lDR ถูกนิยามเป็นอัตราส่วนระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางของแผ่นต้น ($D$) ต่อเส้นผ่านศูนย์กลางของพันช์ ($d$)

• สูตรคำนวณ: $LDR = D / d$
• หลักการคือ: สําหรับส่วนใหญ่ของกระบอกลอกในเหล็ก, LDR $\le 2.0 $ เป็นขั้นสูงที่ปลอดภัยสําหรับลอกครั้งแรก. ซึ่งเท่ากับการลดลงประมาณ 50%

ถ้าคํานวณของคุณเกิน 2.0, วัสดุอาจจะฉีก เพราะแรงที่จําเป็นต้องดึง flange ใหญ่เกินความแข็งแรงของผนังถ้วย. ในกรณีเหล่านี้, การวาดหลายระยะ (การวาดใหม่) ต้องการ Macrodyne แนะนําการลดลด: 50% สําหรับการลากครั้งแรก 30% สําหรับการลากครั้งที่สอง และ 20% สําหรับการลากครั้งที่สาม

ตัดเข้าและ Punch Radii

แพร่รัศมีที่โลหะไหลผ่านไปเป็นจุดพึ่ง A รัศมีทางเข้าแม่พิมพ์ ที่เล็กเกินไปจะสร้างมุมคม ที่จํากัดการไหลและเน้นความเครียด นําไปสู่การแตกขาด กฎทั่วไปคือรัศมีของ die ควรเท่ากับ 4 ถึง 8 เท่าของความหนาของวัสดุ ในทางกลับกัน รังสีจมูกพอนช์ มันคมเกินไป มันสามารถตัดเข้าไปในวัสดุได้เหมือนมีด การปริศนารัศมีเหล่านี้เป็นเรื่องที่ไม่น่าต่อรอง; แม้กระทั่งรอยเครื่องมือเล็ก ๆ ก็สามารถเพิ่มความขัดแย้งพอที่จะทําให้ฉีกขาด.

ระยะเว้นแม่พิมพ์

ความว่างคือช่องว่างระหว่างการตีและการตาย ไม่เหมือนกับการตัดที่ต้องการความสะอาดที่แน่น, การวาดลึกต้องการพื้นที่ให้โลหะไหล. ในทางที่ดีที่สุด ความสะอาดควรจะเป็น 107% ถึง 115% ของความหนาของวัสดุ - ไม่ ถ้าความว่างตรงกับความหนาของวัสดุหรือน้อยกว่า เครื่องมือจะทํางานเป็นเครื่องยัดยาง ทําให้ผนังบางลง และเพิ่มความเสี่ยงในการฉีกที่ด้านบนของการตีอย่างมาก

การควบคุมกระบวนการ: พลังการถือขยะว่างและการหล่อลื่น

เมื่อเครื่องมือถูกสร้างขึ้น แรงยึดแผ่นว่าง (BHF) จะกลายเป็นตัวแปรหลักสําหรับผู้ใช้เครื่องพิมพ์ ตัวถือขยะ (หรือตัวผูก) ทําหน้าที่เป็นตัวควบคุม งานของมันคือการกดแรงเพียงพอที่จะยับยั้งรอยขน แต่ไม่มากพอที่จะยัดขอบและป้องกันการไหลเข้า

มี "หน้าต่างการดําเนินงาน" ที่แคบสําหรับ BHF:

• ต่ำเกินไป: มีรอยหดตัวในขอบ แล้วรอยขนเหล่านี้ก็ถูกดึงเข้าไปในช่องว่างของเครื่องยัด ทําเหมือนมีลวดที่ติดกับชิ้นส่วนและทําให้มันแตก
• สูงเกินไป: การขัดขัดกันป้องกันการเคลื่อนไหวของฟลังจ์ การตีบัดกระปุกจะผลักกระปุกผ่านพื้นของถ้วย ทําให้โลหะแตก (ความล้มเหลว "ด้านล่างออก")

ข้อมูลในอุตสาหกรรมชี้ให้เห็นว่า BHF เป็น 30% ถึง 40% ของแรงกระแทกสูงสุด Die-Matic แนะนําให้ใช้เครื่องปิดที่ตั้งไว้ประมาณ 110% ของความหนาของวัสดุ เพื่อป้องกันการกัดเกินขั้น สําหรับกณิตศาสตร์ที่ซับซ้อน คูชั่นไฮดรอลิกหรือเซอร์โวเพรส ให้โปรไฟล์ BHF ที่สามารถเปลี่ยนแปลงความดันระหว่างการกระแทก, ปรับปรุงการไหลในช่วงที่สําคัญ

การผสมมันก็สําคัญเหมือนกัน น้ํามันหล่อลื่นแรงดันสูงแยกเครื่องมือจากชิ้นงาน ลดปริมาณการขัดแย้ง ในการวาดลึก โซนที่แตกต่างกันอาจต้องการกลยุทธ์การเลื่อนที่แตกต่างกัน: แฟลนซ์ต้องการการเลื่อนที่จะเลื่อน แต่จมูก Punch มักได้รับประโยชน์จาก ต่ํากว่า การปรับปรุงความเคลือบ (การคดกันสูง) เพื่อจับวัสดุและป้องกันการลดความเบาในรัศมีด้านล่าง

การบรรลุระดับการควบคุมกระบวนการนี้ จากการปรับ BHF ไปยังการบํารุงรักษาความแม่นยําของเจาะ สําหรับผู้ผลิตที่ปรับขนาดจากต้นแบบสู่การผลิตชุดใหญ่ บริษัทเช่น เทคโนโลยีโลหะเส้าอี้ ให้บริการทางแก้ไขการตราสตริปแบบครบวงจร โดยใช้ความสามารถในการพิมพ์และการพิมพ์ความละเอียดที่ได้รับการรับรองจาก IATF 16949 ถึง 600 ตัน เพื่อบรรลุช่องว่างระหว่างทฤษฎีวิศวกรรมและความเป็นจริงของการผลิต

การคัดเลือกวัสดุ: บทบาทของ n-Value และ r-Value

ไม่ใช่อุปกรณ์โลหะทั้งหมดถูกสร้างขึ้นเท่ากัน ถ้าปารามิเตอร์เครื่องมือและกระบวนการถูกต้อง แต่การฉีกขาดยังคงอยู่ คุณภาพของวัสดุอาจเป็นข้อตึงเครียด คุณสมบัติสองอย่างสําคัญในการวาดลึก

1. n-value (Exponent การทํางานแข็ง): นี่วัดความสามารถของวัสดุในการกระจายความเครียด ค่า n ที่สูง หมายความว่าวัสดุจะแข็งแรงเมื่อมันยืด ทําให้การปรับปรุงตัวแปรตัวแปรตัวแปรตัวแปรตัวแปรตัวแปรตัวแปรตัวแปรตัวแปรตัวแปรตัวแปรตัวแปรตัวแปรตัวแปรตัวแปรตัวแปรตัวแปรตัวแ เหล็กไร้ขัดมีค่า n ที่สูง ทําให้มันดีเยี่ยมสําหรับการวาดลึก แม้ความแข็งแรงของพวกเขา
2. ค่า r (สัดส่วนความยืดของพลาสติก) มันวัดความทนทานของวัสดุต่อการลดความหนา ค่า r ที่สูง ( anisotropy) แสดงว่าโลหะชอบไหลจากทิศทางความกว้างและความยาว แทนที่จะลดความหนาในทิศทางความหนา ตาม สินค้าที่ใช้ในเครื่องสับ , การเลือกสแตนเลสที่มีคุณภาพการดึงลึก (DDQ) หรือสแตนเลสที่ไม่มีสกัดส่วน (IF) ที่มีค่า r สูงสามารถกําจัดปัญหาการฉีกขาดที่เกรดพาณิชย์มาตรฐานไม่สามารถจัดการได้

รายการตรวจสอบการแก้ไขปัญหา: วิธีการที่มีระบบ

เมื่อรอยแตกหยุดเส้นเลือด ใช้การตรวจสอบนี้ เพื่อระบุสาเหตุที่เกิดจากเส้นเลือด หลีกเลี่ยงการเปลี่ยนตัวแปรหลายตัวพร้อมกัน

สําหรับการวินิจฉัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับอาการบกพร่องเฉพาะเจาะจง การขึ้นรูปอย่างแม่นยำ รูปแบบว่าปัญหาเช่นการบัดขอบว่าง หรือการผิดการจัดท่า สามารถเลียนแบบปัญหาการฉีกขาด โดยจํากัดการไหลของน้ําโดยไม่ถูกต้อง

การ ปก ปั้น

การป้องกันการฉีกขาดในการตีพิมพ์แบบลึกๆ ไม่ค่อยเป็นเรื่องของการแก้ไขตัวแปรเดียว; มันเป็นเรื่องของการสมดุลของระบบ tribological ทั้งหมด โดยการยึดมั่นในฟิสิกส์ของกระแสโลหะ, การรักษาอัตราการดึงจํากัด, และการควบคุมแรงของผู้ถือที่ว่างอย่างเคร่งครัด, ผู้ผลิตสามารถบรรลุชิ้นส่วนที่สม่ําเสมอและไม่มีความผิดพลาด. ไม่ว่าคุณจะปรับรูปแบบที่เคยมีอยู่ หรือออกแบบรูปแบบใหม่ ให้มุ่งเน้นให้การไหลเวียนง่ายขึ้น และยังต้องควบคุมการยืด

คำถามที่พบบ่อย

1. การ ความแตกต่างระหว่างการฉีกและการเหี่ยวเหี่ยวในภาพวาดลึกคืออะไร?

การฉีกและการผิวพรรณเป็นแบบที่ตรงข้ามกัน มีริ้วรอย เกิดขึ้นเมื่อความเครียดในการกดในฟลันจ์ทําให้วัสดุคล้อง โดยปกติเป็นเพราะแรงถือที่ว่าง (BHF) ไม่เพียงพอ การฉีกขาด เกิดขึ้นเมื่อความเครียดในการดึงในผนังเกินความแข็งแรงของวัสดุ, มักเกิดจาก BHF มากเกินไป, แรงรัศมีที่แคบ, หรือการปรับน้ํามันที่ไม่ดีที่จํากัดการไหลของวัสดุ.

2. การใช้ วิธีการคํานวณอัตราการดึงลดจํากัด (LDR)

อัตราการดึงจํากัดคํานวณเป็นเส้นผ่าของช่องว่างหารด้วยเส้นผ่าของพัง ($ LDR = D / d $) สําหรับวัสดุส่วนใหญ่ LDR ที่ปลอดภัยสําหรับการดึงครั้งเดียวคือ 2.0 หรือน้อยกว่า นั่นหมายความว่าเส้นผ่าว่างไม่ควรมากกว่าสองเท่าเส้นผ่าเจาะ

3. การ สร้าง เปลี่ยนน้ํามันย่อย ช่วยป้องกันการฉีกไหม

ใช่ การผสมมันเป็นสิ่งสําคัญ ถ้าการขัดแย้งสูงเกินไปที่ช่องเข้าของเจาะหรือใต้ตัวถือว่าง วัสดุไม่สามารถไหลเข้าไปในเจาะ ซึ่งนําไปสู่การฉีก การเปลี่ยนไปใช้น้ํามันย่อยแรงดันสูง ที่ใช้แรงหนัก และถูกออกแบบมาเพื่อการดึงลึก สามารถลดการขัดแย้ง และทําให้โลหะไหลผ่านได้อย่างอิสระ ป้องกันการแตก