Jako osoba głęboko zaangażowana w obróbkę metali, często odkrywam skuteczne techniki kształtowania materiałów. W tym artykule podzielę się 4 wskazówkami dotyczącymi głębokiego tłoczenia i tworzenie się blachy, które znacząco wpłynęły na poprawę moich projektów. Zrozumienie niuansów tych procesów może znacząco wpłynąć na osiągnięcie precyzji i jakości. Niezależnie od tego, czy jesteś doświadczonym profesjonalistą, czy dopiero zaczynasz, te wskazówki pomogą Ci rozwinąć umiejętności i zoptymalizować wyniki w obróbce blach. Przyjrzyjmy się tym niezbędnym wskazówkom!

Tłoczenie głębokie to proces tłoczenia i tworzenie się Proces, w którym płaski arkusz jest formowany w otwartą, pustą część za pomocą wklęsłej matrycy pod naciskiem wypukłej matrycy. We wszystkich rodzajach elementów z blachy, głębokie tłoczenie jest często stosowane do obróbki różnych części cylindrycznych, półkul i głowic parabolicznych o większych rozmiarach lub z grubszego materiału.

Proces i wymagania głębokiego tłoczenia

Ogólnie rzecz biorąc, proces głębokiego tłoczenia musi być zakończony ciśnieniem prasa hydrauliczna Przez matrycę do głębokiego tłoczenia. Zazwyczaj stosuje się obróbkę na zimno, a jedynie w celu nadania kształtu lub odkształcenia grubszego materiału płytowego, podczas gdy do obróbki na gorąco stosuje się tłoczenie głębokie.

Proces głębokiego tłoczenia

Poniższy diagram przedstawia średnicę D, grubość okrągłego płaskiego arkusza umieszczonego w wklęsłym otworze pozycjonującym matrycę, głębokie tłoczenie w częściach o kształcie cylindra w procesie ciągnienia.

Proces głębokiego tłoczenia, ze względu na siłę głębokiego tłoczenia F i wypukłą, wklęsłą szczelinę matrycy między Z, aby utworzyć moment zginający, wypukła matryca styka się w dół z materiałem płyty po naciśnięciu w dół, tak że materiał płyty zgina się wklęsło, a w wypukłej, wklęsłej matrycy zaokrąglony prowadnik wciągany do wklęsłego otworu matrycy, materiał płyty powoli ewoluował w dno cylindra (wypukła matryca pod środkową częścią materiału płyty), prostą ścianę (wciąganą do otworu w kołowej części materiału płyty), wypukłą krawędź (nie wciąganą do otworu w kołowej części) trzy główne części; z wypukłą matrycą Gdy wypukła matryca nadal spada, dno prostej pozostaje zasadniczo nieruchome, pierścieniowy kołnierz stale kurczy się do otworu i jest wciągany do wklęsłego otworu matrycy, aby zamienić się w ściankę cylindra, więc prosta ścianka stopniowo zwiększa wysokość, kołnierz stopniowo się kurczy, a na końcu kołnierz jest wciągany do wklęsłego otworu matrycy, aby zamienić się w prostą ściankę, a następnie proces ciągnienia się kończy. Okrągły materiał płytkowy staje się otwartym, pustym okręgiem o średnicy d1 i wysokości h.

1. Przygotowanie próby ślepej:

Wykrawanie: Płaski wykrój blachy jest wycinany z większego arkusza lub zwoju do precyzyjnego rozmiaru i kształtu za pomocą prasy wykrawającej.

Smarowanie: W celu zmniejszenia tarcia i zapobiegania rozdarciom podczas ciągnienia, blank jest smarowany.

2. Narzędzia:

Stempel: Lity element wtłaczający wykrojnik do gniazda matrycy.

Matryca: Pusta wnęka, która nadaje wykrojowi pożądany kształt.

Uchwyt wykrojnika: utrzymuje wykrojnik na miejscu i kontroluje przepływ materiału do wnęki matrycy.

3.Rysunek:

Uchwyt wykrojnika mocno dociska wykrojnik do matrycy, zapobiegając jego marszczeniu.

Stempel opada, wpychając wykrojnik do gniazda matrycy. Materiał jest wciągany promieniowo do wewnątrz i odkształcany plastycznie do pożądanego kształtu.

W miarę dalszego przesuwania się stempla, wykrojnik jest wciągany coraz głębiej do matrycy, formując ścianki elementu.

4. Wyrzut:

Po uformowaniu stempel się wycofuje, a uformowana część jest wyrzucana z matrycy za pomocą mechanizmu wypychającego.

Analiza odkształceń głębokotłocznych

Proces głębokiego tłoczenia można rozumieć następująco: proces głębokiego tłoczenia polega na stopniowym kurczeniu się pierścieniowego kołnierza do wklęsłego otworu matrycy, a następnie przenoszeniu strumienia do procesu obróbki ścianki cylindra. Proces głębokiego tłoczenia jest stosunkowo złożonym procesem odkształcania plastycznego. Każdą część wykroju, w zależności od stopnia odkształcenia, można podzielić na kilka obszarów.

1. Dno cylindra (mały obszar odkształcenia) wypukłe dno matrycy styka się z centralną częścią materiału płyty, okrągłą częścią prostego dna. W procesie głębokiego tłoczenia obszar ten zawsze zachowuje płaski kształt, otoczony jednolitym naprężeniem promieniowym. Można go uznać za brak odkształcenia plastycznego lub bardzo mały obszar odkształcenia plastycznego. Materiał dolny będzie wypukłą siłą matrycy do ścianki cylindra, dzięki czemu wytwarza osiowe naprężenie rozciągające.

2. Część kołnierzowa (duży obszar odkształcenia) powyżej wklęsłego pierścienia matrycy, czyli kołnierza, jest głównym obszarem odkształcenia podczas głębokiego tłoczenia. Podczas głębokiego tłoczenia, część kołnierzowa materiału, ze względu na rolę siły głębokiego tłoczenia, wytwarza promieniowe naprężenie rozciągające σ1. W kierunku skurczu, w kierunku wklęsłego otworu matrycy, materiał ściska się, wytwarzając styczne naprężenie ściskające σ3. W ten sposób wachlarzowata część wykroju F jest przeciągana przez wyimaginowaną szczelinę w kształcie klina, a odkształcenie staje się podobne do odkształcenia F2, patrz poniższy wykres.

Gdy kołnierz jest duży, a blacha cienka, część kołnierzowa traci stabilność i wygina się z powodu stycznego naprężenia ściskającego podczas ciągnienia, co powoduje tzw. „zjawisko marszczenia”, dlatego do zaciskania kołnierza powszechnie stosuje się pierścień zaciskowy.

3. Ściana cylindra (obszar przenoszenia siły). Jest to obszar odkształcenia, w którym materiał ulega ściskaniu stycznemu, rozciąganiu promieniowemu i przenoszeniu przepływu skurczu. Zasadniczo nie występują już duże odkształcenia. W procesie głębokiego tłoczenia, wypukła matryca pełni rolę wypukłego tłocznika, przenosząc siłę głębokiego tłoczenia na kołnierz. Prosty materiał ścianki w procesie przenoszenia siły głębokiego tłoczenia sam przejmuje rolę jednokierunkowego naprężenia rozciągającego, jest lekko wydłużony wzdłużnie, a jego grubość jest nieznacznie mniejsza.

4. Wklęsła część narożna matrycy (strefa przejściowa), kołnierz i prosta część przejściowa przecięcia ścianki, gdzie odkształcenie materiału jest bardziej złożone, oprócz tych samych cech, co część kołnierzowa, która podlega promieniowemu naprężeniu rozciągającemu i stycznemu naprężeniu ściskającemu, sile, oprócz roli wklęsłego narożnika matrycy, roli gięcia i tworzenia grubych naprężeń ściskających.

5. Wypukła część narożna matrycy (obszar przejściowy) prosta ścianka i proste dolne przecięcie części przejściowej, promieniowa i styczna do przenoszenia naprężeń rozciągających, gruba do roli wytłaczania i gięcia przez wypukły narożnik matrycy i naprężenia ściskające, proces głębokiego tłoczenia, wydłużenie promieniowe, grubość pewnego przerzedzenia, najpoważniejsze przerzedzenie występuje w wypukłym narożniku matrycy i ściance cylindra, początek głębokiego tłoczenia, znajduje się w wypukłej, wklęsłej matrycy pomiędzy, potrzeba mniejszego przenoszenia materiału, przez odkształcenie stopień mały, stopień hartowania na zimno jest niski, ale również nie wypukły narożnik matrycy przy użytecznym tarciu, potrzeba przeniesienia obszaru siły głębokiego tłoczenia i mniejszego. Dlatego to miejsce staje się najbardziej podatne na pęknięcie podczas głębokiego tłoczenia „niebezpiecznego przekroju”.

Zmiana grubości ścianek części głębokotłocznych

Nierównomierna grubość ścianek części głębokotłocznych jest widoczna na poniższym rysunku. Rysunek przedstawia zmianę grubości ścianek części głębokotłocznej z główką eliptyczną ze stali węglowej, a rysunek b przedstawia zmianę grubości ścianek części cylindrycznych z kołnierzem, głębokotłocznych z pierścieniem zaciskowym.

Wymagania procesowe obróbki tłocznej głębokiej

Zastosowanie procesu głębokiego tłoczenia pozwala na obróbkę elementów o skomplikowanych kształtach, takich jak cylindryczne, schodkowe, stożkowe, kwadratowe, kuliste i inne nieregularne kształty cienkościennych części. Precyzja głębokiego tłoczenia zależy jednak od wielu czynników, takich jak właściwości mechaniczne materiału i jego grubość, struktura i precyzja formy, liczba procesów i ich kolejność itp. Dokładność wytwarzania elementów głęboko tłoczonych zazwyczaj nie jest wysoka, a odpowiednia dokładność znajduje się na poziomie IT11 poniżej. Jednocześnie, ze względu na wpływ odkształceń podczas głębokiego tłoczenia, proces głębokiego tłoczenia może być dobry lub zły, co bezpośrednio wpływa na możliwość obróbki elementów przy użyciu najbardziej ekonomicznej i prostej metody, a nawet wpływa na możliwość obróbki elementów metodą głębokiego tłoczenia. Wymagania dotyczące głębokiego tłoczenia części są następujące:

1. Kształt części głębokotłocznych powinien być jak najprostszy i symetryczny. Projektowanie części głębokotłocznych powinno być połączone z obróbką części głębokotłocznych, aby w miarę możliwości ułatwić ich formowanie i spełnić wymagania dotyczące kształtu. Poniższa tabela przedstawia klasyfikację stopnia łatwości formowania metodą głębokiego tłoczenia. Wszystkie rodzaje części głębokotłocznych na rysunku, stopień trudności formowania od góry do dołu w kolejności rosnącej. Stopień trudności tego samego rodzaju części głębokotłocznych rośnie od lewej do prawej. Gdzie: e oznacza minimalną długość prostej krawędzi, f oznacza maksymalny rozmiar części głębokotłocznej, a oznacza długość krótkiej osi, b oznacza długość długiej osi.

2. W przypadku cylindrycznych części głębokotłocznych z kołnierzem, najbardziej odpowiedni kołnierz mieści się w następującym zakresie przy głębokim tłoczeniu z pierścieniem zaciskowym: d+12t≤d wypukły≤d+25t

gdzie d – średnica okrągłej części prostej, mm.

T – grubość materiału, mm.

d wypukła – średnica kołnierza, mm.

3. Głębokość rysunku nie powinna być zbyt duża (tj. H nie powinno przekraczać 2d). Jeśli można wciągnąć jeden element, jego wysokość jest najlepsza: bez kołnierza, okrągłe elementy proste: H ≤ (0,5 ~ 0,7) d

4. na cylindrze rysującym głębokie części, dolna i ścienna część promienia naroża r wypukłego powinna spotykać się z r wypukłym ≥ t, kołnierzem i ścianą pomiędzy promieniem naroża r wklęsłym ≥ 2t, z warunków sprzyjających odkształceniu najlepiej przyjąć r wypukły ≈ (3 ~ 5) t, r wklęsły ≈ (4 ~ 8) t. Jeśli r wypukły (lub r wklęsły) ≥ (0,1 ~ 0,3) t, można zwiększyć kształtowanie.

Demo wideo