Passionné par le travail des métaux, j'explore souvent des techniques efficaces pour façonner les matériaux. Dans cet article, je partage quatre conseils pour l'emboutissage profond et formation Des connaissances approfondies sur la tôlerie ont considérablement amélioré mes projets. Comprendre les subtilités de ces procédés peut faire toute la différence en termes de précision et de qualité. Que vous soyez un professionnel expérimenté ou débutant, ces conseils vous aideront à améliorer vos compétences et à optimiser vos résultats en tôlerie. Découvrons ensemble ces conseils essentiels !

L'emboutissage profond est un procédé d'emboutissage et formation Procédé par lequel une tôle plane est transformée en pièce creuse ouverte au moyen d'une matrice concave, sous la pression d'une matrice convexe. Pour tous types de pièces en tôle, l'emboutissage profond est souvent utilisé pour l'usinage de pièces cylindriques, hémisphériques et paraboliques de grandes dimensions ou d'épaisseurs plus importantes.

Le processus et les exigences de l'emboutissage profond

D'une manière générale, le processus d'emboutissage profond doit être complété par la pression de la presse hydraulique Par emboutissage profond. En général, l'usinage à froid est utilisé uniquement pour la mise en forme, la taille ou la déformation des plaques plus épaisses. L'emboutissage profond est utilisé pour l'usinage à chaud.

Procédé d'emboutissage profond

Le diagramme suivant est le diamètre de D, l'épaisseur de la plaque plate ronde t placée dans le trou de positionnement de la matrice concave, l'emboutissage profond dans les pièces en forme de cylindre du processus d'emboutissage.

Processus d'emboutissage profond, en raison de la force d'emboutissage profond F et de l'espace de matrice convexe et concave entre Z pour former un moment de flexion, la matrice convexe entre en contact vers le bas avec le matériau de la plaque après une pression vers le bas, de sorte que le matériau de la plaque se plie de manière concave, et dans la matrice convexe et concave, le guide arrondi est tiré dans le trou de la matrice concave, le matériau de la plaque évolue lentement vers le bas du cylindre (matrice convexe sous la partie centrale du matériau de la plaque), paroi simple (tiré dans le trou dans la partie circulaire du matériau de la plaque), bord convexe (non tiré dans le trou dans la partie circulaire) trois parties principales ; avec la matrice convexe Alors que la matrice convexe continue de tomber, le bas du simple est fondamentalement immobile, la bride en forme d'anneau se rétrécit constamment vers le trou et est tirée dans le trou de la matrice concave pour se transformer en une paroi cylindrique, de sorte que la paroi simple augmente progressivement en hauteur, la bride se rétrécit progressivement, et finalement la bride est toute tirée dans le trou de la matrice concave pour se transformer en une paroi simple, puis le processus d'emboutissage se termine. Le matériau de la plaque ronde devient un cercle creux ouvert avec un diamètre de d1 et une hauteur de h.

1. Préparation du blanc :

Découpage : une tôle plate est découpée à partir d'une feuille ou d'une bobine plus grande à une taille et une forme précises à l'aide d'une presse à découper.

Lubrification : Le flan est lubrifié pour réduire les frottements et éviter les déchirures pendant le processus d'étirage.

2. Outillage :

Poinçon : Pièce solide qui pousse la pièce brute dans la cavité de la matrice.

Matrice : Cavité creuse qui donne à la pièce la forme souhaitée.

Porte-ébauche : maintient l'ébauche en place et contrôle le flux de matériau dans la cavité de la matrice.

3.Dessin :

Le support de flan serre fermement le flan contre la matrice pour éviter les plis.

Le poinçon descend, poussant la pièce brute dans la cavité de l'outil. La matière est aspirée radialement vers l'intérieur et déformée plastiquement pour obtenir la forme souhaitée.

Au fur et à mesure que le poinçon avance, la pièce brute continue d'être tirée plus profondément dans la matrice, formant ainsi les parois du composant.

4. Éjection :

Après le formage, le poinçon se rétracte et la pièce formée est éjectée de la matrice à l'aide d'un mécanisme d'éjection.

Analyse des déformations par emboutissage profond

Le processus de déformation par emboutissage profond peut être décrit comme suit : l'emboutissage profond consiste en un retrait progressif de la bride annulaire vers l'orifice concave de l'outil, qui se propage dans la paroi du cylindre. L'emboutissage profond est un processus de déformation plastique relativement complexe. Chaque partie de l'ébauche peut être divisée en plusieurs zones selon sa déformation.

1. Le fond du cylindre (petite zone de déformation) est en contact avec la zone centrale de la partie ronde du matériau de la plaque du fond simple, dans le processus d'emboutissage profond, cette zone conserve toujours une forme plate, entourée d'une tension radiale uniforme, peut être considérée comme aucune déformation plastique ou une très petite zone de déformation plastique, le matériau du fond sera une force de matrice convexe sur la paroi du cylindre, de sorte qu'il produit une contrainte de traction axiale.

2. La bride (zone de déformation importante) située au-dessus de la zone concave de la matrice, qui constitue la bride, est la principale zone de déformation lors de l'emboutissage profond. Sous l'effet de la force d'emboutissage, la bride produit une contrainte de traction radiale σ1. Dans le sens du retrait vers l'alésage concave de la matrice, les matériaux se compriment pour produire une contrainte de compression tangentielle σ3. L'ébauche F, en forme d'éventail, est tirée à travers une fente en coin imaginaire et se déforme de manière similaire à F2 (voir le graphique ci-dessous).

Lorsque la bride est grande et que la tôle est mince, la partie de la bride perdra sa stabilité et se cambrera en raison de la contrainte de compression tangentielle lors de l'étirage, formant ce que l'on appelle le « phénomène de froissement », de sorte que la bague de sertissage est couramment utilisée pour sertir la bride.

3. Paroi du fût (zone de transfert de force). Il s'agit de la zone de déformation où la bride subit une compression tangentielle, un étirement radial et un transfert de flux de retrait, ce qui évite pratiquement toute déformation importante. Lors de l'emboutissage profond, la matrice convexe assure le transfert de force d'emboutissage profond à la bride. Le matériau de paroi simple, lors du transfert de force d'emboutissage profond, supporte lui-même une contrainte de traction unidirectionnelle, légèrement allongé longitudinalement et légèrement plus fin.

4. Partie d'angle de matrice concave (zone de transition) bride et partie de transition d'intersection de paroi simple, où la déformation du matériau est plus complexe, en plus des mêmes caractéristiques que la partie de bride qui est soumise à une contrainte de traction radiale et à une contrainte de compression tangentielle, force, en plus du rôle d'extrusion d'angle de matrice concave et du rôle de flexion et de la formation d'une contrainte de compression épaisse.

5. Coin convexe de la matrice (zone de transition) : intersection entre une paroi simple et un fond simple, radiale et tangentielle pour supporter la contrainte de traction, épaisse pour l'extrusion et le pliage par le coin convexe de la matrice et la contrainte de compression, processus d'emboutissage profond, allongement radial, épaisseur d'un amincissement, l'amincissement le plus important se produisant entre le coin convexe de la matrice et la paroi du cylindre. Au début de l'emboutissage profond, il se situe entre la matrice convexe et concave, nécessitant un transfert de matière moindre. La déformation est faible, le degré de durcissement à froid est faible, mais le coin convexe de la matrice n'est pas non plus convexe au frottement utile, nécessitant un transfert de force d'emboutissage plus faible. Par conséquent, cet endroit devient le plus susceptible de se briser lors de l'emboutissage profond, une « section dangereuse ».

Variation de l'épaisseur de paroi des pièces embouties

L'épaisseur de paroi irrégulière des pièces embouties est illustrée sur la figure suivante. Cette figure illustre l'évolution de l'épaisseur de paroi des pièces embouties à tête elliptique en acier au carbone, et la figure B illustre l'évolution de l'épaisseur de paroi des pièces cylindriques à bride embouties avec bague de sertissage.

Exigences de processus pour l'emboutissage profond

L'emboutissage profond permet d'usiner des pièces de formes complexes, notamment des pièces cylindriques, étagées, coniques, carrées, sphériques et diverses formes irrégulières à parois minces. Cependant, la précision de l'emboutissage profond dépend de nombreux facteurs, tels que les propriétés mécaniques et l'épaisseur du matériau, la structure et la précision du moule, le nombre et la séquence des opérations, etc. La précision de fabrication des pièces embouties est généralement faible, la précision appropriée se situant au niveau IT11 inférieur. Parallèlement, la performance de déformation de l'emboutissage profond influence la qualité de l'emboutissage, ce qui influence directement la possibilité d'utiliser la méthode la plus économique et la plus simple, voire même la possibilité d'utiliser l'emboutissage profond. Les exigences du procédé d'emboutissage profond sont les suivantes.

1. La forme des pièces embouties doit être aussi simple et symétrique que possible. Lors de la conception, il convient d'associer à leur usinage des matériaux plus faciles à façonner et répondant aux exigences de forme. Le tableau suivant présente la classification de la facilité de façonnage. La figure présente tous les types de pièces embouties, leur difficulté de façonnage étant croissante de haut en bas. La difficulté d'un même type de pièce emboutie augmente de gauche à droite. Où : e indique la longueur minimale de l'arête droite, f la taille maximale de la pièce emboutie, a la longueur du petit axe et b la longueur du grand axe.

2. Pour les pièces cylindriques embouties avec bride, la bride la plus appropriée se situe dans la plage suivante lors de l'emboutissage avec bague de sertissage : d+12t≤d convexe≤d+ 25t

où d – diamètre de la pièce ronde simple, mm.

T – épaisseur du matériau, mm.

d convexe – diamètre de la bride, mm.

3. La profondeur d'emboutissage ne doit pas être trop importante (c'est-à-dire que H ne doit pas dépasser 2d). Lorsqu'une seule pièce peut être emboutie, sa hauteur est optimale : sans rebord, pour les pièces rondes simples : H ≤ (0,5 ~ 0,7) d

4. Sur les pièces profondes du cylindre, le fond et la paroi du rayon d'angle r convexe doivent se rencontrer r convexe ≥ t, la bride et la paroi entre le rayon d'angle r concave ≥ 2t, à partir des conditions propices à la déformation, le mieux est de prendre r convexe ≈ (3 ~ 5) t, r concave ≈ (4 ~ 8) t. Si r convexe (ou r concave) ≥ (0,1 ~ 0,3) t, peut augmenter la mise en forme.

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