Como alguien muy involucrado en la metalurgia, a menudo me encuentro explorando técnicas efectivas para moldear materiales. En este artículo, compartiré cuatro consejos para la embutición profunda y formando La chapa metálica ha mejorado significativamente mis proyectos. Comprender los matices de estos procesos puede marcar una diferencia sustancial en la precisión y la calidad. Tanto si eres un profesional experimentado como si estás empezando, estos conocimientos te ayudarán a mejorar tus habilidades y optimizar tus resultados en la fabricación de chapa metálica. ¡Analicemos estos consejos esenciales!

La embutición profunda es una técnica de estampación y formando Proceso en el que una lámina plana se transforma en una pieza hueca abierta mediante una matriz cóncava bajo la presión de una matriz convexa. En todo tipo de componentes de chapa metálica, la embutición profunda se utiliza a menudo para el procesamiento de diversas piezas cilíndricas, semiesferas y cabezas parabólicas de mayor tamaño o espesor.

El proceso y los requisitos de la embutición profunda

En términos generales, el proceso de embutición profunda debe completarse mediante presión del prensa hidráulica Mediante la matriz de embutición profunda. Generalmente, el procesamiento en frío se utiliza solo para la forma, el tamaño o la deformación de placas más gruesas. El conformado por embutición profunda se utiliza para el procesamiento en caliente.

Proceso de embutición profunda

El siguiente diagrama es el diámetro de D, el espesor de la placa plana redonda en blanco colocada en el orificio de posicionamiento de la matriz cóncava, embutición profunda en las piezas con forma de cilindro del proceso de embutición.

Proceso de embutición profunda, debido a la fuerza de embutición profunda F y al espacio de la matriz cóncava y convexa entre Z para formar un momento de flexión, la matriz convexa entra en contacto hacia abajo con el material de la placa después de la presión hacia abajo, de modo que el material de la placa se dobla cóncavamente, y en la matriz cóncava y convexa guía redondeada tirada hacia el orificio de la matriz cóncava, el material de la placa evolucionó lentamente hacia la parte inferior del cilindro (matriz convexa debajo de la parte central del material de la placa), pared simple (tirada hacia el orificio en la parte circular del material de la placa), borde convexo (no tirado hacia el orificio en la parte circular) tres partes principales; con la matriz convexa A medida que la matriz convexa continúa cayendo, la parte inferior del simple básicamente no se mueve, la brida en forma de anillo se contrae constantemente hacia el orificio y se tira hacia el orificio de la matriz cóncava para convertirse en una pared del cilindro, por lo que la pared simple aumenta gradualmente en altura, la brida se contrae gradualmente y, finalmente, la brida se tira hacia el orificio de la matriz cóncava para convertirse en una pared simple, luego finaliza el proceso de embutición. El material de la placa redonda se convierte en un círculo hueco abierto con un diámetro de d1 y una altura de h.

1. Preparación del espacio en blanco:

Troquelado: Se corta una pieza bruta de chapa metálica plana a partir de una lámina o bobina más grande a un tamaño y forma precisos utilizando una prensa troqueladora.

Lubricación: La pieza en bruto se lubrica para reducir la fricción y evitar desgarros durante el proceso de embutición.

2. Herramientas:

Punzón: Pieza sólida que empuja la pieza en bruto dentro de la cavidad de la matriz.

Matriz: Cavidad hueca que da forma a la pieza en bruto hasta obtener la forma deseada.

Portapiezas: sujeta la pieza en su lugar y controla el flujo de material hacia la cavidad de la matriz.

3.Dibujo:

El soporte sujeta la pieza en bruto firmemente contra la matriz para evitar que se arrugue.

El punzón desciende, empujando la pieza en bruto hacia la cavidad de la matriz. El material se estira radialmente hacia adentro y se deforma plásticamente hasta alcanzar la forma deseada.

A medida que el punzón avanza, la pieza en bruto continúa introduciéndose más profundamente en la matriz, formando las paredes del componente.

4. Expulsión:

Después de la formación, el punzón se retrae y la pieza formada se expulsa de la matriz mediante un mecanismo de expulsión.

Análisis de deformación por embutición profunda

El proceso de embutición profunda se puede definir como: la embutición profunda consiste en la contracción gradual de la brida anular hacia el orificio cóncavo de la matriz, transfiriendo el flujo a la pared del cilindro. La embutición profunda es un proceso de deformación plástica relativamente complejo. Cada pieza de la pieza bruta, según su deformación, puede dividirse en varias regiones.

1. La parte inferior del cilindro (área de deformación pequeña) convexa matriz de abajo a abajo en contacto con el área central de la parte redonda del material de la placa de la parte inferior simple, en el proceso de embutición profunda, esta área siempre mantiene una forma plana, rodeada de tensión radial uniforme, puede considerarse como sin deformación plástica o área de deformación plástica muy pequeña, el material del fondo será convexa matriz fuerza a la pared del cilindro, de modo que produce tensión de tracción axial.

2. La parte de la brida (área de deformación mayor) sobre el área cóncava del anillo de la matriz, es decir, la brida, es la principal área de deformación durante la embutición profunda. En la embutición profunda, la parte de la brida del material, debido a la fuerza de embutición profunda, produce una tensión de tracción radial σ1. En la dirección del flujo de contracción hacia el orificio cóncavo de la matriz, los materiales se comprimen entre sí para producir una tensión de compresión tangencial σ3. Su función es la de una parte en abanico de la pieza bruta F, que se tira a través de una ranura imaginaria en forma de cuña y se deforma de forma similar a F2 (véase la siguiente gráfica).

Cuando la brida es grande y la hoja es delgada, la parte de la brida perderá estabilidad y se arqueará debido a la tensión de compresión tangencial al estirarse, formando el llamado "fenómeno de arrugas", por lo que el anillo de engarce se usa comúnmente para engarzar la brida.

3. Pared del cilindro (área de transferencia de fuerza): Esta es el área de deformación. La parte de la brida del material se somete a compresión tangencial, estiramiento radial y transferencia de flujo de contracción, lo que prácticamente elimina la deformación importante. Durante la embutición profunda, la matriz convexa transfiere la fuerza de embutición a la brida. El material de la pared, durante el proceso de embutición, soporta la tensión de tracción unidireccional, con un ligero alargamiento longitudinal y un espesor ligeramente menor.

4. La parte de la esquina de la matriz cóncava (zona de transición) de la brida y la parte de transición de intersección de pared simple, donde la deformación del material es más compleja, además de las mismas características que la parte de la brida que está sujeta a tensión de tracción radial y tensión de compresión tangencial, fuerza, además de la función de extrusión y flexión de la esquina de la matriz cóncava y la formación de una tensión de compresión gruesa.

5. Parte de la esquina de la matriz convexa (área de transición) parte de transición de intersección de pared simple y parte inferior simple, radial y tangencial para soportar el papel de tensión de tracción, gruesa para el papel de extrusión y flexión por la esquina de la matriz convexa y tensión de compresión, proceso de embutición profunda, el alargamiento radial, el espesor de algún adelgazamiento, el adelgazamiento más serio ocurre en la esquina de la matriz convexa y la pared del barril, el comienzo de la embutición profunda, es en la matriz convexa y cóncava entre, necesita transferir menos material, por la deformación El grado de pequeño, el grado de endurecimiento en frío es bajo pero tampoco la esquina de la matriz convexa en la fricción útil, necesita transferir el área de fuerza de embutición profunda y más pequeña. Por lo tanto, este lugar se vuelve más propenso a romperse cuando se embutición profunda "sección peligrosa".

Variación del espesor de pared de piezas embutidas profundas

En la siguiente figura se puede observar el espesor de pared desigual de las piezas embutidas. La figura muestra la variación del espesor de pared en la embutición profunda de cabeza elíptica de acero al carbono. La figura b muestra la variación del espesor de pared en la embutición profunda de piezas cilíndricas con brida y anillo de engarce.

Requisitos del proceso de embutición profunda

El uso del proceso de embutición profunda permite completar el procesamiento de piezas de formas complejas, obteniendo formas cilíndricas, escalonadas, cónicas, cuadradas, esféricas y diversas formas irregulares de piezas de paredes delgadas. Sin embargo, la precisión del procesamiento de embutición profunda está relacionada con muchos factores, como las propiedades mecánicas del material y su espesor, la estructura y precisión del molde, el número y la secuencia de procesos, etc. La precisión de fabricación de las piezas de embutición profunda generalmente no es alta, la precisión adecuada en el nivel IT11 por debajo. Al mismo tiempo, debido al impacto del rendimiento de deformación de la embutición profunda, el proceso de embutición profunda es bueno o malo, lo que afecta directamente a las piezas que se pueden procesar con el método más económico y simple, e incluso a las piezas que se pueden procesar con el método de embutición profunda. Los requisitos del proceso de embutición profunda son los siguientes.

1. La forma de las piezas de embutición profunda debe ser lo más simple y simétrica posible. En el diseño de piezas de embutición profunda, se debe combinar con el procesamiento de piezas de embutición profunda, siempre que sea posible, para utilizar piezas más fáciles de conformar y que cumplan con los requisitos de la forma. La siguiente tabla muestra la clasificación del grado de facilidad de conformado por embutición profunda. Todos los tipos de piezas de embutición profunda en la figura muestran su dificultad de conformado de arriba a abajo en orden creciente. La dificultad del mismo tipo de piezas de embutición profunda aumenta de izquierda a derecha. Donde: e indica la longitud mínima del borde recto, f indica el tamaño máximo de la pieza embutida, a indica la longitud del eje corto, b indica la longitud del eje largo.

2. Para piezas cilíndricas embutidas profundas con brida, la brida más adecuada está en el siguiente rango cuando se embuten con anillo de engarce: d+12t≤d convexo≤d+ 25t

donde d – diámetro de la pieza redonda simple, mm.

T – espesor del material, mm.

d convexo – diámetro de la brida, mm.

3. La profundidad del dibujo no debe ser excesiva (es decir, H no debe ser mayor que 2d). Cuando se pueda extraer una sola vez, su altura es la mejor: piezas simples redondas sin reborde: H ≤ (0,5 ~ 0,7) d

4. En las partes profundas del dibujo cilíndrico, el radio de la esquina r convexo entre la base y la pared debe coincidir con r convexo ≥ t, y el radio de la esquina r cóncavo entre la brida y la pared debe ser ≥ 2t. Debido a las condiciones que favorecen la deformación, lo ideal es tomar r convexo ≈ (3 ~ 5) t y r cóncavo ≈ (4 ~ 8) t. Si r convexo (o r cóncavo) ≥ (0,1 ~ 0,3) t, se puede mejorar el perfilado.

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