Maszyna do wykrawania

3 fakty na temat typowych wad i rozwiązań formowania stemplowego

Szacowany czas czytania: 9 minut

Metalowa blacha cechowanie jest bardzo ważną metodą formowania metalu z tworzywa sztucznego, która jest szeroko stosowana w lotnictwie, motoryzacji i lokomotywach, urządzeniach elektrycznych, opakowaniach żywności, sprzęcie codziennego użytku, budownictwie, opakowaniach i innych dziedzinach przemysłu.

Różne wady formowania, które często pojawiają się w rzeczywistym procesie produkcji tłoczenia, poważnie wpływają na dokładność geometryczną, właściwości mechaniczne i jakość powierzchni części tłoczonych. Ponieważ istnieje wiele parametrów procesu związanych z jakością tłoczenia, a czynniki te są ze sobą powiązane, powoduje to duże trudności i wyzwania dla inżynierów form na miejscu w celu naprawy i wypróbowania formy. W tym artykule przeanalizujemy przyczyny trzech powszechnych wad jakościowych w procesie tłoczenia: pęknięć, zmarszczek i odbicia oraz przedstawimy odpowiednio ogólne rozwiązania.

1. Wykrawanie Pęknięcie

Pocienianie arkusza jest wynikiem rozciągania arkusza. Z inżynierskiego punktu widzenia grubość arkusza jest zmniejszona o 4% do 20%, co jest ogólnie akceptowalne; jednak, jeśli pocienienie jest zbyt duże, nie tylko osłabia sztywność części, w ciężkich przypadkach, może nawet bezpośrednio spowodować pęknięcie arkusza i stanie się produktem odpadowym. Dlatego zjawisko pękania jest jedną z ważnych wad, które poważnie wpływają na jakość elementów tłoczonych i formujących.

W próbie rozciągania materiału, w miarę pogłębiania się odkształcenia, powierzchnia nośna materiału jest stale zmniejszana, a jego efekt utwardzania jest również stale wzmacniany. Kiedy wzrost efektu utwardzania może kompensować zmniejszenie powierzchni łożyska, odkształcenie jest stabilne; Po osiągnięciu wartości granicznej materiał najpierw przesunie się w najsłabszej pozycji i ostatecznie zostanie złamany. W przypadku materiałów arkuszowych proces deformacji materiału jest w zasadzie taki sam jak próba rozciągania. Gdy odkształcenie przekroczy pewną wartość graniczną, spowoduje to pęknięcie arkusza.

Złamanie przebijające
Złamanie przebijające

W zależności od różnych stopni pęknięcia pęknięcie można podzielić na dwa typy: pęknięcie mikroskopowe i pęknięcie makroskopowe. Pęknięcia mikroskopowe odnoszą się do powstawania pęknięć w blasze, które są trudne do zaobserwowania gołym okiem. Chociaż głębokość pęknięć jest bardzo mała, niektóre materiały faktycznie zawiodły. Pęknięcia makro to widoczne gołym okiem pęknięcia i pęknięcia w blasze. Pęknięcie makroskopowe jest zwykle spowodowane nadmiernym pęcznieniem w płaszczyźnie cienkiej płytki, natomiast pęknięcie mikroskopowe może być spowodowane samym pęcznieniem lub prostym zginaniem. W ostatecznym rozrachunku zarówno mikroskopijne, jak i makroskopowe pęknięcia są spowodowane miejscowym rozciąganiem materiału.

Przypadki pękania zazwyczaj obejmują obszar o małym promieniu w procesie głębokiego tłoczenia, narożnik stempla, środek ściany bocznej oraz obszar, w którym materiał wchodzi do wnęki i powoduje zablokowanie przepływu.

Ponieważ pęknięcie jest spowodowane odkształceniem w obszarze lokalnym przekraczającym jego wartość graniczną, zasadą eliminowania zjawiska pęknięcia jest zmiana rozkładu normalnej siły styku i stycznej siły tarcia w celu zmniejszenia wartości odkształcenia rozciągającego w obszarze pęknięcia. Metody na ogół obejmują:

  • Wybierz rozsądny rozmiar i kształt blanku

Podczas procesu formowania arkusza rozmiar i kształt półfabrykatu będą miały wpływ na końcową jakość formowania. Na przykład, gdy rura kwadratowa jest rozciągana, kwadratowy półwyrób jest najpierw używany do rozciągania. Jeśli pojawią się pęknięcia, cztery rogi półfabrykatu można przyciąć na odpowiednie rozmiary. Leczenie może wyeliminować pęknięcie.

  • Dodaj procesy pomocnicze (zmień łuk lub nachylenie produktu, zwiększ kształt lub nacięcie procesowe)

Zakładając spełnienie wymagań funkcjonalnych części, odpowiednie zwiększenie wyokrąglenia formy lub zmniejszenie nachylenia może zmniejszyć opory przepływu materiału podczas procesu formowania, zapobiegając w ten sposób pękaniu. Proces wykrawania nacięć w odpowiednich częściach płyty, dzięki czemu łatwo pękający obszar można uzupełnić materiałem z sąsiedniego obszaru, aby poprawić odkształcenie obszaru, a także uniknąć wystąpienia pęknięcia.

  • Dostosuj parametry złamania lub siłę pustego uchwytu

Chociaż zastosowanie pęknięcia może zapobiec marszczeniu części kołnierzowej, jej efektem ubocznym jest zwiększenie oporów przepływu materiału do matrycy. Dlatego niewłaściwe parametry pękania mogą powodować nadmierne opory przepływu, co skutkuje pękaniem blachy.

  • Popraw warunki smarowania

Niezwykle ważny jest związek między jakością tłoczenia a smarem. Złe warunki smarowania lub niewłaściwy dobór środków smarnych mogą powodować pęknięcia blachy.

2. Wykrawanie Zmarszczka

Marszczenie to również typowa wada jakościowa w procesie tłoczenia, która bezpośrednio wpływa na jakość powierzchni produktu; co poważniejsze, czasami będą się marszczyć, a następnie wyprasować przez formę, uszkadzając obrabiany przedmiot lub nawet zarysowując formę, co przynosi ekstremalne rezultaty przy dużych stratach.

Przyczyna marszczenia jest odwrotna do przyczyny pękania, która jest spowodowana niestabilnością kierunku grubości blachy na skutek nadmiernego miejscowego naprężenia ściskającego. Ta forma niestabilności nazywana jest niestabilnością kompresji. Gdy pojawiają się zmarszczki, kierunek zmarszczek jest prostopadły do naprężenia ściskającego, ale nie można po prostu uznać, że jakiekolwiek zmarszczki są spowodowane naprężeniem ściskającym.

Podczas tłoczenia i formowania blach powstają różne zmarszczki. W zależności od różnych przyczyn można je podzielić na zmarszczki akumulacji materiału i zmarszczki niestabilności. Zmarszczki akumulacji materiału są spowodowane zbyt dużą ilością materiału wnikającego do wnęki. Zmarszczki są spowodowane niestabilnością, a zmarszczki niestabilności odnoszą się do zmarszczek spowodowanych niestabilnością kołnierza ściskanego przy słabej sile wiążącej w kierunku grubości arkusza i niestabilności nierówno rozciągniętej części. Chociaż marszczenie nie osłabia wytrzymałości i sztywności części, jak rozdarcie, wpływa na dokładność i piękno części. Jeśli zmarszczki pojawią się w procesie pośrednim, mogą również wpływać na normalny przebieg następnego procesu.

Zmarszczka uderzeniowa
 Zmarszczka Dziurkowania

Gdy lokalne naprężenie ściskające materiału jest zbyt duże, łatwo jest spowodować pomarszczenia, zwłaszcza gdy materiał jest pod wpływem rozciągania i ściskania. Dlatego zasadą eliminowania zmarszczek jest dokładne przewidywanie przepływu materiału i zwiększanie zmarszczek. Normalna siła docisku, praktyki inżynierskie na ogół obejmują:

  • Zwiększ siłę pustego uchwytu

Siła uchwytu półfabrykatu może zwiększyć opór przepływu materiału do matrycy i złagodzić marszczenie krawędzi kołnierza.

  • Zwiększ liczbę zbiórek lub zwiększ wysokość

Zbiórki podzielone są na pręty okrągłe, pręty kwadratowe i dyszle. Z kolei opór posuwu wzrasta. Które odbicie należy rozważyć pod wieloma względami, takimi jak głębokość rysowania przedmiotu obrabianego, właściwości materiału i kształt produktu. Rozsądne ustawienie odbić, naukowa kontrola odporności paszy, zmiana stanu naprężeń wewnętrznych materiałów i dostosowanie kierunku przepływu materiału mogą skutecznie poprawić wady zmarszczek.

  • Zmodyfikuj produkt i kształt formy, aby wchłonąć nadmiar materiału

3. Wykrawanie Odbić się

Odbicie blachy odnosi się do zjawiska, w którym kształt i rozmiar materiału ulegają zmianie w kierunku przeciwnym do odkształcenia pod obciążeniem w wyniku elastycznego powrotu materiału po usunięciu obciążenia zewnętrznego podczas procesu tłoczenia i formowania. Odbicie jest nieuniknioną wadą formowania w procesie formowania blachy, zwłaszcza w procesie gięcia.

Odbicie materiału arkusza poważnie wpłynęło na dokładność kształtu i wymiarową formowanych części. Zwłaszcza w ostatnich latach, wraz z powszechnym stosowaniem blach stalowych o wysokiej wytrzymałości, zjawisko odbicia przyciąga coraz więcej uwagi. Ze względu na wysoką granicę plastyczności i wytrzymałość na rozciąganie, materiał arkuszowy o wysokiej wytrzymałości ma większą sztywność i twardość oraz wykazuje bardziej oczywiste zjawisko odbicia po odciążeniu w temperaturze pokojowej.

Po dogłębnej analizie zjawiska odbicia dowiedzieliśmy się, że głównym powodem zjawiska odbicia jest brak synchronizacji stanu odkształcenia każdej części materiału arkusza. Na etapie odkształcania, gdy forma jest rozładowywana, każda część materiału musi zostać przywrócona sprężyście, co prowadzi do nierównomiernego rozkładu naprężeń szczątkowych w kierunku grubości lub w kierunku płaszczyzny materiału arkusza, a ostatecznie następuje odbicie.

Odbicie uderzenia
Odbicie ciosu

Istnieje wiele czynników wpływających na wielkość odbicia blachy, takich jak właściwości mechaniczne samego materiału, zaokrąglenie formy i szczelina między formą wklęsłą i wypukłą, siła uchwytu półwyrobu i tak dalej. Dla projektantów procesu formowania blach łatwiejszym sposobem zmniejszenia błędu geometrycznego przedmiotu obrabianego spowodowanego zjawiskiem odbicia jest zmniejszenie odbicia przedmiotu obrabianego poprzez dostosowanie parametrów procesu, tak aby geometryczny rozmiar przedmiotu spełniał wymagania projektowe.

  • Wydajność materiału

Im mniejszy moduł sprężystości materiału, tym wyższa granica plastyczności, tym poważniejsze zjawisko umocnienia przez zgniot (duża wartość n) i większe odbicie odkształcenia zginającego. Odbicie płyt stalowych o wysokiej wytrzymałości i płyt ze stali stopowej aluminium jest większe niż w przypadku zwykłych płyt stalowych.

  • Względny promień gięcia

Względny promień gięcia odnosi się do stosunku promienia gięcia do grubości materiału podczas gięcia blachy. Gdy względny promień gięcia maleje, zwiększa się całkowite odkształcenie styczne na zewnętrznej powierzchni giętej blachy, a składowe odkształcenia plastycznego i zginania sprężystego również wzrastają w tym samym czasie, ale udział odkształcenia sprężystego w całkowitym odkształceniu maleje, więc odbicie również maleje; przeciwnie, gdy wzrasta względny promień gięcia, wraz ze wzrostem udziału odkształcenia sprężystego w całkowitym odkształceniu, wzrasta również odbicie.

  • Szczelina między formami wklęsłymi i wypukłymi

W przypadku problemu odbicia szczelina między wklęsłymi i wypukłymi matrycami tłocznika ma wpływ na odbicie i jakość powierzchni najlepszej części. Im mniejsza przerwa, tym mniejszy kąt odbicia, a im większa przerwa, tym większy kąt odbicia. Jeśli jednak szczelina jest zbyt mała, powierzchnia przedmiotu obrabianego zostanie porysowana lub grubość stanie się cienka; gdy szczelina jest mniejsza niż grubość materiału, obrabiany przedmiot może mieć ujemne odbicie.

  • Udar mózgu

Wielkość skoku wpływa również na stan naprężenia blachy podczas procesu tłoczenia i formowania. W przypadku płyt ciągnionych części skok jest mniejszy, a wpływ naprężenia zginającego jest większy niż naprężenia rozciągającego, więc tendencja do odbicia jest bardziej oczywista; w przypadku głęboko ciągnionych części skok jest większy, a naprężenie rozciągające podczas procesu tłoczenia W rezultacie górna i dolna powierzchnia materiału arkusza tworzą dwukierunkowy stan rozciągania, tendencja do odbicia jest częściowo skompensowana, a wielkość odbicia jest mały.

  • Siła pustego uchwytu

Zwiększenie siły uchwytu wykrojki może zmniejszyć odbicie arkusza, ale zwiększenie siły uchwytu wykrojki opiera się na założeniu, że część nie ma innych wad formowania. Siłę uchwytu blanku można zwykle zwiększyć, zwiększając siłę uchwytu blanku lub ustawiając odbicie.

  • Współczynnik tarcia

Tarcie pomiędzy powierzchnią zakrzywionego arkusza a powierzchnią formy może zmienić stan naprężenia każdej części zakrzywionego arkusza. Ogólnie uważa się, że tarcie może zwiększyć naprężenie rozciągające w strefie odkształcenia i może zbliżyć kształt części do kształtu formy, zmniejszając w ten sposób odbicie tłoczenia blachy.

Wykrawarka na sprzedaż

powiązane posty

2 myśli na temat „3 Facts About Common Defects And Solutions of Stamping Forming

  1. Ahmad pisze:

    Dość ciekawe! Czy masz na stanie wykrawarki?

    1. Wendy pisze:

      Tak, podaj mi swój adres e-mail i numer WhatsApp.
      Tam możemy porozmawiać, jest szybciej!

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.