Essendo profondamente impegnato nella lavorazione dei metalli, mi ritrovo spesso a esplorare tecniche efficaci per modellare i materiali. In questo articolo, condividerò 4 suggerimenti per l'imbutitura profonda e formando lamiere che hanno migliorato significativamente i miei progetti. Comprendere le sfumature di questi processi può fare una differenza sostanziale nel raggiungimento di precisione e qualità. Che tu sia un professionista esperto o alle prime armi, questi approfondimenti ti aiuteranno a migliorare le tue competenze e a ottimizzare i risultati nella lavorazione della lamiera. Approfondiamo questi suggerimenti essenziali!

Imbutitura profonda è un processo di stampaggio e formando Processo in cui una lamiera piana viene trasformata in una parte cava aperta attraverso uno stampo concavo sotto la pressione di uno stampo convesso. In tutti i tipi di componenti in lamiera, l'imbutitura profonda viene spesso utilizzata per la lavorazione di varie parti cilindriche, semisfere e teste paraboliche di dimensioni maggiori o di materiale più spesso.

Il processo e i requisiti dello stampaggio profondo

In generale, il processo di imbutitura profonda deve essere completato mediante pressione del pressa idraulica Attraverso lo stampo per imbutitura profonda. In generale, la lavorazione a freddo viene utilizzata solo per la forma, le dimensioni o la deformazione del materiale della piastra più spessa, mentre la formatura per imbutitura profonda viene utilizzata per la lavorazione a caldo.

Processo di imbutitura profonda

Il diagramma seguente mostra il diametro di D, lo spessore della piastra piana rotonda posizionata nel foro di posizionamento dello stampo concavo, imbutitura profonda nelle parti a forma di cilindro del processo di imbutitura.

Processo di imbutitura profonda, a causa della forza di imbutitura profonda F e dello spazio tra la matrice convessa e concava tra Z per formare un momento flettente, il contatto verso il basso della matrice convessa con il materiale della piastra dopo la pressione verso il basso, in modo che il materiale della piastra si pieghi concavo e nella guida arrotondata della matrice convessa e concava tirata nel foro della matrice concava, il materiale della piastra si è lentamente evoluto nella parte inferiore del cilindro (matrice convessa sotto la parte centrale del materiale della piastra), parete semplice (tirata nel foro nella parte circolare del materiale della piastra), bordo convesso (non tirato nel foro nella parte circolare) tre parti principali; Con la matrice convessa. Mentre la matrice convessa continua a scendere, il fondo della matrice semplice rimane sostanzialmente immobile, la flangia ad anello si restringe costantemente verso il foro e viene tirata nel foro della matrice concava per trasformarsi in una parete cilindrica, quindi la parete semplice aumenta gradualmente di altezza, la flangia si restringe gradualmente e infine la flangia viene tirata nel foro della matrice concava per trasformarsi in una parete semplice, quindi il processo di trafilatura termina. Il materiale della piastra rotonda diventa un cerchio cavo aperto con un diametro di d1 e un'altezza di h.

1. Preparazione del foglio bianco:

Tranciatura: un pezzo di lamiera piana viene tagliato da un foglio o da una bobina più grande in una dimensione e forma precise utilizzando una pressa per tranciatura.

Lubrificazione: il grezzo viene lubrificato per ridurre l'attrito ed evitare strappi durante il processo di estrazione.

2. Utensili:

Punzone: pezzo solido che spinge il pezzo grezzo nella cavità dello stampo.

Matrice: cavità cava che dà al pezzo grezzo la forma desiderata.

Supporto per lamiera: mantiene la lamiera in posizione e controlla il flusso del materiale nella cavità dello stampo.

3. Disegno:

Il premilamiera fissa saldamente il pezzo grezzo contro la matrice per evitare pieghe.

Il punzone scende, spingendo il pezzo grezzo nella cavità dello stampo. Il materiale viene tirato radialmente verso l'interno e deformato plasticamente nella forma desiderata.

Man mano che il punzone si sposta ulteriormente, il pezzo grezzo continua a essere spinto più in profondità nello stampo, formando le pareti del componente.

4. Espulsione:

Dopo la formatura, il punzone si ritrae e il pezzo formato viene espulso dallo stampo mediante un meccanismo di espulsione.

Analisi della deformazione mediante stampaggio profondo

Il processo di deformazione mediante imbutitura profonda può essere descritto come segue: il processo di imbutitura profonda consiste nel restringimento graduale della flangia anulare verso il foro concavo dello stampo, con conseguente trasferimento del flusso nella parete del cilindro. L'imbutitura profonda è un processo di deformazione plastica relativamente complesso. Ogni parte del pezzo grezzo, in base alla sua deformazione, può essere suddivisa in diverse regioni.

1. Il fondo del cilindro (piccola area di deformazione) con il fondo convesso dello stampo a contatto con l'area centrale del materiale della piastra, parte rotonda del fondo semplice, nel processo di imbutitura profonda, quest'area mantiene sempre una forma piatta, circondata da una tensione radiale uniforme, può essere considerata come nessuna deformazione plastica o area di deformazione plastica molto piccola, il materiale del fondo sarà convesso, la forza dello stampo sulla parete del cilindro, in modo da produrre una sollecitazione di trazione assiale.

2. La parte della flangia (ampia area di deformazione) sopra l'area concava dell'anello dello stampo, che è la flangia, è l'area di deformazione principale durante l'imbutitura profonda. Nell'imbutitura profonda, la parte della flangia del materiale, a causa del ruolo della forza di imbutitura profonda, produce una sollecitazione di trazione radiale σ1, nella direzione del flusso di ritiro verso il foro concavo dello stampo, il materiale si schiaccia a vicenda per produrre una sollecitazione di compressione tangenziale σ3. Il suo ruolo e sarà una parte a forma di ventaglio del pezzo grezzo F che viene tirata attraverso una fessura immaginaria a forma di cuneo e diventa simile alla deformazione di F2, vedere il grafico seguente.

Quando la flangia è grande e il foglio è sottile, la parte della flangia perderà stabilità e si incurverà a causa dello stress compressivo tangenziale durante la trafilatura, formando il cosiddetto "fenomeno di grinza", quindi l'anello di crimpatura viene comunemente utilizzato per crimpare la flangia.

3. Parete del cilindro (area di trasferimento della forza): questa è l'area di deformazione, dovuta alla compressione tangenziale della parte flangiata del materiale, al trasferimento del flusso di restringimento e allungamento radiale, e sostanzialmente non si verificano più grandi deformazioni. Nel processo di imbutitura profonda, la matrice convessa svolge il ruolo di trasferimento della forza di imbutitura profonda alla flangia, il materiale della parete semplice nel processo di trasferimento della forza di imbutitura profonda svolge il ruolo di sollecitazione di trazione unidirezionale, leggermente allungata longitudinalmente e con uno spessore leggermente più sottile.

4. Parte di transizione tra flangia e intersezione della parete semplice della parte angolare dello stampo concavo (zona di transizione), dove la deformazione del materiale è più complessa, oltre alle stesse caratteristiche della parte della flangia soggetta a sollecitazione di trazione radiale e sollecitazione di compressione tangenziale, forza, oltre al ruolo dell'estrusione e della flessione dell'angolo dello stampo concavo e alla formazione di una sollecitazione di compressione spessa.

5. Parte angolare convessa dello stampo (area di transizione) parete semplice e parte di transizione di intersezione del fondo semplice, radiale e tangenziale per sopportare il ruolo di sollecitazione di trazione, spessa per il ruolo di estrusione e flessione dall'angolo convesso dello stampo e sollecitazione di compressione, processo di imbutitura profonda, l'allungamento radiale, lo spessore di un certo assottigliamento, l'assottigliamento più grave si verifica nell'angolo convesso dello stampo e nella parete del cilindro, l'inizio dell'imbutitura profonda, è nella matrice convessa e concava tra, è necessario trasferire meno materiale, dalla deformazione Il grado di piccolo grado di tempra a freddo è basso ma anche l'angolo dello stampo non convesso all'attrito utile, è necessario trasferire l'area di forza di imbutitura profonda e più piccola. Pertanto, questo punto diventa il più probabile a rompersi durante l'imbutitura profonda "sezione pericolosa".

Variazione dello spessore della parete delle parti stampate

Nella figura seguente è possibile osservare lo spessore irregolare delle pareti dei componenti sottoposti a imbutitura profonda. La figura seguente mostra la variazione dello spessore delle pareti di un elemento in acciaio al carbonio con testa ellittica sottoposta a imbutitura profonda, mentre la figura b mostra la variazione dello spessore delle pareti di componenti cilindrici flangiati sottoposti a imbutitura profonda con anello di crimpatura.

Requisiti di processo per la lavorazione di imbutitura profonda

L'utilizzo del processo di imbutitura profonda può completare la lavorazione di componenti di forma complessa, ottenendo parti a parete sottile di forma cilindrica, a gradini, conica, quadrata, sferica e varie forme irregolari. Tuttavia, la precisione della lavorazione di imbutitura profonda è correlata a molti fattori, come le proprietà meccaniche del materiale e lo spessore del materiale, la struttura e la precisione dello stampo, il numero e la sequenza dei processi, ecc. La precisione di fabbricazione dei componenti imbutiti non è generalmente elevata, la precisione appropriata è al di sotto del livello IT11. Allo stesso tempo, a causa dell'impatto delle prestazioni di deformazione dell'imbutitura profonda, il processo di imbutitura profonda dei componenti influisce direttamente sulla possibilità di lavorare i componenti con il metodo più economico e semplice, e persino sulla possibilità di lavorare i componenti con il metodo di imbutitura profonda. I requisiti del processo di imbutitura profonda dei componenti sono i seguenti.

1. La forma dei pezzi imbutiti deve essere il più semplice e simmetrica possibile. Nella progettazione di pezzi imbutiti, la lavorazione deve essere combinata con la lavorazione dei pezzi imbutiti, per quanto possibile, per facilitare la formatura e soddisfare i requisiti di forma. La seguente tabella mostra la classificazione del grado di facilità di formatura mediante imbutitura. Tutti i tipi di pezzi imbutiti sono rappresentati nella figura, la loro difficoltà di formatura è dall'alto verso il basso in ordine crescente. La difficoltà dello stesso tipo di pezzi imbutiti aumenta da sinistra a destra. Dove: e indica la lunghezza minima del bordo dritto, f indica la dimensione massima del pezzo imbutito, a indica la lunghezza dell'asse corto, b indica la lunghezza dell'asse lungo.

2. Per le parti cilindriche con imbutitura profonda e flangia, la flangia più adatta è compresa nel seguente intervallo quando si esegue l'imbutitura profonda con anello di crimpatura: d+12t≤d convesso≤d+ 25t

dove d – diametro della parte semplice rotonda, mm.

T – spessore del materiale, mm.

d convesso – diametro della flangia, mm.

3. La profondità di disegno non deve essere troppo grande (ad esempio, H non deve essere maggiore di 2d). Quando un pezzo può essere tirato dentro, la sua altezza è migliore: nessuna flangia attorno a pezzi semplici: H ≤ (0,5 ~ 0,7) d

4. sul cilindro che disegna parti profonde, la parte inferiore e la parte della parete del raggio d'angolo r convesso dovrebbero incontrare r convesso ≥ t, flangia e parete tra il raggio d'angolo r concavo ≥ 2t, dalle condizioni che favoriscono la deformazione, il meglio è prendere r convesso ≈ (3 ~ 5) t, r concavo ≈ (4 ~ 8) t. Se r convesso (o r concavo) ≥ (0,1 ~ 0,3) t, è possibile aumentare la sagomatura.

Video dimostrativo