Özet

Metal sacın kırışması primarily caused by basma hoop gerilmeleri flanş alanında boşluğun çapı kabın çapına indirildiğinde. Malzeme kendi içine sıkışamadığında, buruşur.

En etkili önleme yöntemi, yırtmaya neden olmadan malzeme akışını sınırlamak için doğru Sac Tutucu Kuvveti (BHF) uygulamaktır. Çelik için yaklaşık bir basınç 2.5 N/mm² standart temel değerdir. İkincil kontrol yöntemleri, karmaşık alanlarda akışı mekanik olarak sınırlamak için derin Çekme Kenetleri kullanmak ve kalıp Köşe Yarıçapları gerilimi korumak için optimize edilmiş (çok büyük olmamak koşuluyla) olmalarını sağlamaktır. Operatörler, akış direnci ile malzemenin Sınırlı Derin Çekme Oranı (LDR) arasındaki dengeyi öncelikli tutmalıdır.

Kırışmanın Fiziği: Neden Metal Buruşur

Kırışmayı etkili bir şekilde önlemek için mühendisler önce kırışma mekanizmasını anlamalıdır basınç kararsızlığıdır derin çekmede, düz bir sac parça üç boyutlu bir şekle dönüştürülür. Malzeme sacların dış kenarından kalıp boşluğuna doğru hareket ederken çevresel uzunluk azalır. Bu azalma, malzemenin teğetsel olarak (halka gerilmesi) sıkışmasına neden olur. Bu basma gerilmesi malzemenin kritik burkulma gerilmesini aşarsa, metal dalgalandığında veya katlandığında kırışıklar oluşur.

Bu fenomen Çekme sınırlama oranı (LDR) —sac parçanın çapı ile zımba çapı arasındaki ilişki—tarafından belirlenir. Sac parçası zımbaya göre çok büyükse, flanşta "toplanan" malzeme miktarı kontrol edilemez hale gelir ve ciddi kalınlaşma meydana gelir. Kalıp yüzeyi ile sac tutucu arasındaki boşluk bu kalınlaşmaya uyacak şekilde sıkı bir şekilde kontrol edilmezse (genellikle nominal kalınlığın %10-20'si kadar boşluk bırakılır), malzeme boş alanda burkulur.

Kırışma iki ana formda ortaya çıkar: Flanş kırışıklığı (İlk Düzeyde), bağlayıcı altında bulunan bölgede oluşur ve Duvarın kırışması (İkinci Düzen), bu da matrikol yarıçapı ile yumruk yarıçapı arasındaki desteklenmeyen bölgede gerçekleşir. Kırışıklığın başladığı yeri belirlemek teşhisin ilk adımıdır: flens kırışıklıkları yetersiz bağlayıcı basıncı gösterirken, duvar kırışıklıkları genellikle aşırı ölçeklenme yarıçaplarını veya malzeme uyumsuzluğunu gösterir.

Birincil Çözüm: Boş Sahip Gücü Optimize Etmek (BHF)

The Sabit tutucu (veya bağlayıcı) kırışıklıkların önlenmesi için birincil kontrol değişkeni. İşlevleri, malzemenin matris içine akmasına izin verirken bükülmesini önlemek için flansaya yeterli basınç uygulamaktır. Eğer basınç çok düşükse, kırışıklıklar oluşur; eğer çok yüksekse, madde akamayacağı için yırtılır (kırılır).

Endüstri standartlarına göre, gerekli spesifik basınç malzeme türüne göre önemli ölçüde değişir. İlk kurulum için pratik bir kural:

• Çelik: ~2,5 N/mm2
• Bakır Itayları: 2.0 2.4 N/mm2
• Alüminyum Alaşımlar: 1.2 1.5 N/mm2

Mühendisler, bağlayıcı altındaki flanşın izdüşüm alanına göre gerekli kuvveti hesaplamalıdır. Tasarım aşamasında pres üzerindeki basıncı azaltmak, tasarımın izin verdiği ölçüde daha fazla kuvvet üretmekten daha kolay olduğundan bu hesaplama sırasında yaklaşık %30'luk bir güvenlik faktörü eklemek önerilir.

Karmaşık parçalar için düzgün basınç sıklıkla yetersiz kalır. İleri düzey sistemler, strok boyunca kuvveti ayarlayabilen değişken basınç sistemlerini (hidrolik veya azot yastıkları) kullanır; flanşın yerine oturtulması için başlangıçta yüksek basınç uygular ve parça derinleştikçe yırtılmayı önlemek amacıyla basıncı azaltır. Flanşın sacı ezmek yerine sadece tutmasını sağlamak için malzemeden biraz daha kalın sabit bir boşluğu korumak açısından arkalama ayraçları veya dengeleme bloklarının (durma blokları) kullanılması hayati öneme sahiptir.

Takım Tasarımı Kontrolleri: Derin Çekme Cıvataları ve Radyüsler

Basınç tek başına malzeme akışını kontrol edemediğinde—sıklıkla simetrik olmayan otomotiv parçalarında karşılaşılan durum— derin Çekme Kenetleri gerekli mühendislik çözümüdür. Çekme bantları, sacın kalıp boşluğuna girmeden önce bükülmesini ve düz kalmasını zorlayan bağlayıcı üzerindeki raised kabarıntılardır. Bu mekanik eylem, sürtünmeden bağımsız bir tutucu kuvvet oluşturur ve malzemenin yerel akışının hassas kontrolünü sağlar.

Geometrisi kalıp yarıçapı fazla büyük olursa, flanşta temas alanını ve etkili gerilimi azaltır, malzemenin çok fazla akmasına ve kırışmasına neden olur. Kalıp yarıçapı, gerilimin "tatlı nokta"sını korumak için mükemmel bir şekilde parlatılmış ve geometrik olarak doğru olmalıdır. çok Büyük kalıp yarıçapı

Ayrıca, takımın kendi rijitliği de önemlidir. Eğer takım yeterince kalınlıkta değilse, tonaj altında esneyebilir ve baskının eşit olmayan dağılımına neden olabilir. matris tabanı kılavuz pimler, üst ve alt takımların herhangi bir yanal hareketini engelleyecek kadar sağlam olmalıdır; aksi halde tutarsız boşluklar ve lokal kırışmalar meydana gelir.

Proses Değişkenleri: Yağlama ve Malzeme Seçimi

Sürtünme, derin çekmede çift taraflı bir kılıç gibidir. Galling ve çatlama önlenmesi için gerekli olmakla birlikte yağlama aşırı kayganlık (fazla kayma), BHF'nin telafi etmek üzere artırılmadığı takdirde aslında kırışmayı kötüleştirebilir malzeme o kadar kolay akar ki bağlayıcı, burkulma kuvvetlerini karşılamak için yeterli sürtünmeyi oluşturamaz. Yağlamanın tutarlı şekilde uygulandığından ve nozulların sabit konumda olduğundan emin olun.

Malzeme özellikleri ayrıca süreç penceresini belirler. Paslanmaz çelik uygulamalarında standart malzemenin değiştirilmesi 304i̇le 304L şekillendirilebilirliği önemli ölçüde artırabilir. 304L, daha düşük bir akma mukavemetine sahiptir (yaklaşık 35 KSI'ye karşılık 304 için 42 KSI), bu da akışa direncinin daha az olduğunu ve iş sertleşmesinin daha yavaş gerçekleştiğini gösterir; böylece düz tutmak için gereken kuvvet azalır. Anizotropiyi en aza indirmek için ham malzemenin her zaman "Derin Çekme Kalitesi" (DDQ) olarak belirtildiğinden emin olun.

Mükemmel tasarım bile olsa, üretim ortağının fiziksel kapasitesi sınırlayıcı bir faktördür. Kontrol kolları veya alt çerçeveler gibi yüksek hacimli otomotiv bileşenleri için, hassasiyet pazarlık edilemez. Üreticiler gibi Shaoyi Metal Technology 600 tona kadar kapasiteye sahip kaldıraç baskı makineleri ve IATF 16949 sertifikası hızlı prototiplemeden seri üretime olan boşluğu kapatmak için. Bir uzmanla ortaklık, teorik BHF hesaplamalarının gerçek ekipman yeteneği ile eşleştiğini ve montaj hattına ulaşmadan önce kusurların önlenmesini sağlar.

Sorun Çözüm Kontrol Listesi: Adım Adım Protokolü

Üretim hattında kırışıklıklar ortaya çıktığında, kök nedeni ayırt etmek için bu sistematik teşhis iş akışını takip edin:

1. Basını kontrol et: İşe yaramazlık veya paralellik yok mu diye kontrol edin. Eğer koç kare değilse basınç dağılımı eşit olmaz.
2. Malzeme özelliklerini kontrol edin: Malzemenin kalınlığı tutarlı mı? Bobinin kenarını ölçün; 0,003 inç bile değişim bağlayıcı boşluğu etkileyebilir.
3. Duraklamaları kontrol edin: Durma blokları doğru boşluğu ayarlıyor mu? Eğer aşınmış veya gevşekse, bağlayıcı levhaya kuvvet uygulamadan önce "tabana oturmuş" olabilir.
4. BHF'yi Kademeli Olarak Ayarlayın: Bağlayıcı basıncını küçük adımlarla artırın. Eğer kıvrımlar devam ederken çatlama başlarsa, işlem penceresini çok daralttınız demektir—çekme boncuklarına veya yağlama değişikliklerine göz atmalısınız.
5. Yağlamanın Denetimini Yapın: Flanş bölgesindeki yağ karışımının fazla yoğun olup olmadığını veya fazla miktarda uygulanıp uygulanmadığını kontrol edin.
6. Kalıp Yüzeyini İnceleyin: Çekme boncuklarında veya köşe yarıçaplarında düzensiz sürtünmeye neden olabilecek törpülenme (galling) olup olmadığını kontrol edin.

Akışı Kontrol Altına Almak

Kıvrılmayı önlemek, kuvveti ortadan kaldırmak değil, onu hassasiyetle yönetmekle ilgilidir. Bu, halka gerilimi fiziğini, bağlayıcı kuvveti, kalıp geometrisi ve malzeme seçimi gibi mühendislik kontrolleriyle dengelenebilmesini gerektiren kapsamlı bir yaklaşım ister. Sac çekme işlemini izole adımlar olarak değil, etkileşim halindeki değişkenler sistemi olarak ele alarak üreticiler, tutarlı ve kusursuz derin çekme parçaları elde edebilir.

Başarı detaylarda gizlidir: N/mm² basıncının hassas hesaplanması, çekme kanatlarının stratejik yerleştirilmesi ve pres ile takım koşullarının korunmasına olan disiplin. Bu kontroller yerindeyken, en karmaşık geometriler bile güvenilir bir şekilde şekillendirilebilir.

Sıkça Sorulan Sorular

1. Doğru sac tutucu kuvvetini nasıl hesaplarım?

Temel hesaplama, sac tutucu altındaki flanş alanını malzeme için gerekli özel basınçla çarpmaktır. Mild çelik için yaklaşık 2.5 N/mm² (MPa) kullanın. Deneme süresi boyunca ayarlamalara izin vermek için pres kapasite gereksinimlerinize her zaman bir güvenlik payı ekleyin (örneğin, +%30).

2. Fazla yağlayıcı kırışmaya neden olur mu?

Evet. Yağlayıcı, malzeme akışını sınırlamaya yardımcı olan bir kuvvet olan sürtünmeyi azaltır. Eğer sürtünme, Sac Tutucu Kuvvet'in karşılık gelen bir artış olmadan önemli ölçüde düşerse, malzeme kalıba çok serbest akabilir ve bunun sonucu olarak burkulma ve kırışmalar oluşabilir.

3. Kırışma ile yırtılma arasındaki fark nedir?

Buruşma ve yırtılma zıt kusur modlarıdır. Buruşma, aşırı sıkışmadan ve yetersiz akış kısıtlamasından (gevşek malzeme) kaynaklanır. Yırtılma (çatlama), aşırı gerilimden ve çok fazla akış kısıtlamasından (sıkı malzeme) kaynaklanır. Sac işleme operatörünün amacı bu iki kusur arasındaki "işlem penceresini" bulmaktır.