1. Classificació bàsica de processos
Segons les seves propietats de deformació, el procés d'estampació es pot dividir en dues categories: separació de materials i conformació.
El procés de separació es refereix al procés d'estampació en què el blanc es trenca i es separa després que la tensió de la peça deformada assoleixi la resistència a la tracció sota l'acció de la força d'estampació, per tal d'obtenir una peça de la forma i la mida desitjades.
El procés de conformació es refereix al procés d'estampació en què la tensió de la part deformada de la peça en brut arriba al punt de fluència sota l'acció de la força de perforació, però no arriba a la resistència a la tracció, de manera que la peça en brut es deforma plàsticament sense fractura ni separació. , obtenint així una peça de la forma i mida requerides. .
2. Tipus de procés de separació
Segons els seus diferents mecanismes de deformació, el procés de separació es divideix en dues categories: punxonat i reparació.
Perforació: es refereix a perforar un full amb un encuny al llarg d'una determinada corba o línia recta (incloses les categories següents)
La renovació és un mètode de processament independent per reprocessar la secció de la peça en blanc. La deformació de la renovació és un mecanisme de tall i la precisió dimensional i la qualitat de la secció transversal de la peça de treball són millors que les de la peça en blanc.
3. Tipus de procés d'emmotllament
Hi ha molts processos de conformació, que inclouen: processos de plegat, embutició profunda, brides, abombament i extrusió. (detalls de la següent manera:)
02
Punxons
1. Introducció a la forma i el procés de conformació dels productes d'esborrat
La forma del producte en blanc. La secció del producte en blanc es divideix en: angle de col·lapse, zona brillant, zona de fractura i rebava. Aquestes quatre formes es produeixen en diferents etapes, diferents parts i sota diferents esforços durant el procés d'estampació del producte.
Com es mostra a la figura anterior, 1. Angle de caiguda: l'alçada és aproximadament igual al 8 per cent T al 15 per cent T; 2. Banda brillant: l'alçada és aproximadament igual al 15 per cent T a 55 per cent T; 3. Zona de falla: l'alçada és aproximadament igual al 35% T al 75% T; 4. Glitch: l'alçada és aproximadament igual al 5 per cent T a 10 per cent T
1) Etapa de deformació elàstica
Anàlisi de tensió: el material a la vora de tall està sotmès a una força de tall i la magnitud de la força és inferior al límit elàstic. Si la força desapareix, el material torna al seu estat original.
Descripció de l'estat: el punxó exerceix pressió sobre el material i el material s'esprem lleugerament a la vora de tall de la matriu.
2) Etapa de deformació plàstica
Anàlisi de tensió: el material està tensat des del costat cap al centre, i supera gradualment el límit elàstic
Descripció de l'estat: el punxó s'endinsa més en el material i, en aquesta etapa, la part de tancament produeix un angle col·lapsat i una banda brillant.
3) Etapa de cisalla
Anàlisi de tensió: la tensió parcial del material propera a la vora de tall de la matriu arriba primer a la resistència a tall del material, la qual cosa augmenta les esquerdes generades pel material al costat de la vora de tall de la matriu. En aquest moment, el material a la vora del punxó encara es troba en l'etapa de deformació plàstica. A mesura que el punxó penetra més en el material, el material proper al punxó també assoleix la resistència al tall i també es generen esquerdes. Després, les dues esquerdes se superposen i el material es separa.
imatge
Descripció de l'estat: el material està separat i, quan les esquerdes superior i inferior es superposen, es trenquen i produeixen rebaves.
imatge
03
Punts clau i exemples de disseny de tecnologia de perforació relacionats amb el disseny del producte
1. Classificació, funció i estructura dels productes en blanc
perforació
Funció 1. S'utilitza com a forat via general (requisits més baixos); 2. S'utilitza com a forat inferior autorroscant (el disseny del producte requereix una proporció més alta de bandes brillants); 3. S'utilitza com a forat d'eix d'alta precisió (no requereix rebaves, menys cinturons fracturats) (per desbarbat mecànic o inversió de motlle)
Nota: en dissenyar el forat de perforació, a causa de la limitació de la força del punxó, la mida del forat no hauria de ser massa petita (generalment superior a 0.5T)
imatge
Estampació en blanc
Funció 1. S'utilitza com a forma general (requisits més baixos); 2. S'utilitza com a conjunt de soldadura làser d'unió a tope (sense rebaves, bandes brillants grans, petits buits a la zona de fractura); 3. S'utilitza com a suport de decoració suau (requereix arrissar o desbarbar)
Nota: 1. A l'hora de dissenyar el producte, les unions de les línies rectes o corbes de les peces de buit han de tenir les cantonades arrodonides adequades. (En cas contrari, l'estrès de la matriu es concentrarà i es farà malbé fàcilment); 2. Tenint en compte la tecnologia de processament del tall de filferro encunyat, les peces d'obturació o l'angle R mínim de les peces d'obturació no hauria de ser inferior a R0.2.
imatge
Tallar la llengua, tallar punxada de cançó
Funció 1. S'utilitza com a sivella; 2. S'utilitza com a límit; 3. Estalvia el procés, millora la taxa d'utilització dels materials i combina els dos processos de retallar i doblegar en un sol. (Desavantatge: la direcció de la rebava no es pot canviar, ha de ser oposada a la direcció del punxó)
Nota: Cal que la distància entre la part tallada i la part de flexió sigui prou gran per satisfer la força del punxó.
imatge
Punts d'atenció en el disseny estructural de tall i flexió de la llengua:
1) L'amplada del punxó ha de ser prou gran quan es talla, i la distància entre la part de tall i la part de flexió ha de ser superior a 5 mm quan es dissenya la peça, en cas contrari, la força del punxó serà baixa, cosa que afectarà la vida útil. del motlle.
2) Quan es dissenya el motlle, la part de tall de la vora del ganivet ha de garantir una vora recta d'uns 3 mm per evitar que el ganivet es col·lapsi. Hi ha d'haver un trencament als dos costats del punxó, per tal d'assegurar-se que primer es talla i després es doblega.
imatge
Resum dels punts de disseny del producte relacionats amb el blanking
1) A l'hora de dissenyar el producte, les unions de les línies rectes o corbes de les peces de buit han de tenir les cantonades arrodonides adequades. (Motiu: 1. L'angle R mínim de tall de filferro normal és 0.2, i les cantonades afilades no són fàcils de garantir. 2. La matriu a les cantonades afilades Concentració d'estrès, el motlle es fa malbé fàcilment després de ser estressat.)
2) La direcció de la rebava s'ha de marcar quan es dissenya el producte. La rebava és molt important per a la seguretat del personal de muntatge i operació del producte. (Nota: la direcció de la rebava està marcada, no la direcció de perforació)
3) Quan es dissenya el forat de perforació, a causa de la limitació de la força del punxó, la mida del forat no ha de ser massa petita (generalment més gran que 0.5T, intenteu no fer el diàmetre del forat). menys de 0,8T)
4) Quan es dissenya el producte, la resistència a la tracció del material hauria de ser inferior a 630MPa tant com sigui possible, en cas contrari, el motlle serà difícil de fabricar. (Quan la resistència a la tracció del producte és inferior a 630 MPa, el material del motlle es pot seleccionar entre acer de motlle normal relativament barat, com ara: Cr12, Cr12MoV, SKD11, D2, etc. Quan la resistència a la tracció del producte és superior a 630 MPa , el material del motlle s'ha de seleccionar d'un acer de motlle especial més car, com ara SKH-9)
imatge
5) Quan el disseny del producte tingui requisits especials per a la secció de perforació, s'ha de marcar el valor mínim acceptable de cada secció.
6) Quan talleu, presteu atenció a dissenyar l'angle de retall del producte per facilitar el desemmotllament, reduint així el desgast del punxó.
imatge
2. Breu introducció de la matriu de perforació
1) punxonar, encunyar
2) Motlle per desbarbar
3) Troquel de perforació lateral
04
Forma del producte de plegat i introducció del procés de conformació
1. Forma dels productes corbats
Mecanisme de formació de flexió: la tensió sobre el material metàl·lic és superior al límit elàstic (resistència elàstica) però inferior al límit de fractura (resistència a la tracció), fent que la curvatura de la xapa canviï a la zona de deformació de flexió, formant una corba.
Anàlisi de l'esforç de flexió: quan es doblega, la part interna del material està sotmesa a esforços de compressió i la part exterior està sotmesa a esforços de tracció, i la tensió de tracció té un paper dominant, de manera que la capa neutra del material és el centre de la material que està esbiaixat cap a la cara interior de la flexió.
imatge
Capa neutra: aproximadament 0,255T des de la cara interior del material
La fibra exterior del material es mou en relació amb el material a causa de la tensió de tracció, i la insuficiència del material es complementa amb la direcció de l'amplada
2. Procés de flexió (preneu com a exemple la corba V):
1) El moviment del punxó i la làmina de contacte (en blanc) produeixen un moment de flexió a causa de les diferents forces del punt de contacte dels motlles convexos i còncaus, i es produeix una deformació elàstica sota l'acció del moment de flexió, donant lloc a una flexió.
2) A mesura que el punxó continua movent-se cap avall, el blanc i la superfície de la matriu entren en contacte gradualment, de manera que el radi de flexió i el braç de flexió es redueixen en conseqüència, i el punt de contacte entre el blanc i la matriu es mou dels dos espatlles del dau fins als dos vessants del dau.
3) A mesura que el punxó continua baixant, els dos extrems del blanc contacten amb el pendent del punxó i comencen a doblegar-se.
4) En l'etapa d'aplanament, a mesura que la bretxa entre el punxó i la matriu continua disminuint, la làmina s'aplana entre el punxó i la matriu.
5) En l'etapa de correcció, quan s'acaba el traç, es corregeix el full de manera que les cantonades arrodonides i les vores rectes s'ajustin al punxó per formar la forma desitjada.
imatge
3. Dos tipus de problemes que són propensos a produir-se en productes doblegats (rebot, esquerdament)
1) Rebot:
El motiu del retorn elàstic: el material es compon de moltes capes de fibres i la tensió de cada capa de fibres és diferent (la capa més externa té la tensió de tracció més gran, la capa més interna té la tensió de compressió més gran, la magnitud dels dos forces Disminueixen cap a la capa neutra), de manera que després de la flexió, no totes les capes de fibra s'estressen més que el límit elàstic del material, de manera que el material en l'etapa de deformació elàstica té un fenomen de recuperació
imatge
1) La tensió i la deformació de la capa neutra són zero
2) La tensió de compressió de la capa neutra augmenta gradualment cap a l'interior
3) L'esforç de tracció de la capa neutra augmenta gradualment cap a l'exterior
imatge
1) Quan la peça d'estampació està doblegada, la tensió de la majoria de les capes de material entra a l'àrea de deformació plàstica i aquestes capes de material no tornen.
2) La tensió de la capa de material més propera a la capa neutra encara es troba a la regió de deformació elàstica, i aquestes capes de material tornaran a sortir després que la força externa desaparegui (el punxó de flexió surt de la peça)
Factors que afecten el rebot:
(1) Com més gran sigui el límit elàstic del material, més gran serà l'esforç de deformació requerit i més gran serà el rebot
(2) Com més petit sigui el radi de flexió relatiu R/T del material, més concentrada serà la tensió, menor serà la proporció de deformació elàstica i menor serà el rebot.
imatge
2) esquerdament
Quan la tensió d'una part de la capa de material de la peça és superior al límit de tracció durant la flexió, la peça s'esquerdarà. (Com més allunyada estigui la capa de material de la capa neutra, més gran serà la tensió i la tensió)
imatge
Maneres d'evitar esquerdes: quan es doblega, l'angle R dins de la cantonada és massa petit. (generalment el valor R no és inferior a 0,5T)
4. Característiques de deformació dels productes de flexió
(1) A causa de l'esforç de tracció de la fibra exterior del material, el material es mou relativament i la deficiència del material es complementa amb les direccions d'amplada i gruix, de manera que l'amplada del material es redueix.
(2) A causa de l'estrès de compressió de les fibres de la capa interna del material, el material de la capa interior es mou a la direcció de l'amplada, donant lloc a un augment de l'amplada de la capa interna del material.
(3) Quan l'amplada és inferior a 3 vegades el gruix del material, el fenomen anterior és evident i el disseny del producte hauria d'evitar la situació que l'amplada sigui inferior a 3 vegades el gruix del material.
imatge
5. Punts clau i exemples de disseny del procés de plegat relacionats amb el disseny del producte
(1) The fillet radius of the bent part should not be smaller than the minimum bending radius to avoid cracks; but it should not be too large, otherwise the rebound will be large due to incomplete deformation. (Generally, the minimum bending radius R>=0.5T)
Avís:
1) Quan es dissenya el producte, s'ha d'evitar que l'angle R de flexió sigui massa petit, en cas contrari, provocarà fàcilment la concentració d'estrès.
2) La dimensió de l'angle R s'ha de marcar a l'interior. (Motiu específic: la peça de treball està a prop del punxó quan es doblega, i l'angle R del punxó determina l'angle R de la peça de treball, i és fàcil de controlar i ajustar.)
imatge
(2) The length of the bending edge of the bending part should not be too small, otherwise the length of the support of the mold to the material is too small during the bending, it is not easy to obtain parts with accurate shape, and the bending part is often easy to fall out. H>R més 2T.
imatge
Nota: En dissenyar el producte, eviteu doblegar la vora recta massa petita, en cas contrari, provocarà fàcilment una caiguda cap a l'exterior i és difícil controlar la verticalitat.
(3) La part de flexió no s'ha de doblegar amb el canvi sobtat de l'amplada de la peça per evitar que es trenqui. Si s'ha de doblegar amb el canvi sobtat d'amplada, la ranura del procés s'ha de dissenyar per endavant.
(4) Atès que el blanc relliscarà més o menys durant la flexió, el forat del procés s'ha de dissenyar tant com sigui possible durant el disseny del producte.
6. Breu introducció de la matriu de flexió
05
Forma del procés d'emmotllament i introducció del procés
1. Classificació i introducció del procés d'emmotllament
Mecanisme de formació: la tensió sobre el material metàl·lic és superior al límit elàstic (resistència elàstica) però inferior al límit de fractura (resistència a la tracció) i el mode de deformació desitjat pel dissenyador es produeix dins del rang de deformació plàstica.
imatge
Classificació del procés de conformació: 1. Embutit profund 2. Extrusió 3. Bridage 4. Flipping (bombeig) 5. Encogiment i envasat
imatge
2. Punts clau del procés d'emmotllament relacionats amb el disseny del producte i exemples de disseny
1) Premeu
Hi ha tres funcions del casc convex d'extrusió:
(1) S'utilitza com a passador d'autolocalització entre dues parts
imatge
Avís:
a. Quan el cap s'utilitza com a passador de posicionament, el diàmetre del cap s'ha de controlar estrictament. En general, la tolerància del diàmetre del boc es pot controlar a uns més /- 0,04 mm
b. Com que el casc convex està extruït, els costats del casc convex són totes bandes brillants;
(2) S'utilitza com a límit del mecanisme de moviment
imatge
(3) S'utilitza com a protuberància per a la soldadura per projecció
imatge
Punts d'atenció i mida del punxó del disseny del casc convex:
Principles: 1) It is necessary to ensure that there is sufficient material connection between the convex hull and the matrix, otherwise the convex hull is easy to fall off. 2) When used as projection welding, the bump diameter D>{{0}}t més 0,7 i superior a 1,8 mm.
Bump height H>{{0}}({0,4t més 0,25) i superior a 0,5 mm
Les dimensions de disseny de l'alçada límit del casc convex són les que es mostren a la figura següent
imatge
imatge
Nota: quan es marca la mida del casc convex, només es pot controlar la mida de la part convexa i no es pot controlar la mida de la part còncava.
Estructura de la matriu convexa d'extrusió: la mida de la matriu determina el diàmetre del casc convex. El didal i el punxó d'extrusió determinen junts l'alçada del casc convex. Nota: quan es marca la mida del casc convex, només es pot controlar la mida de la part convexa i no es pot controlar la mida de la part còncava.
imatge
2) forat de bombeig
El forat de bombeig té dues funcions:
a) S'utilitza com a peces de connexió de reblons (incloent reblons de punxonat i reblons de tornejat);
Avantatges: es poden ometre reblons, estalviant costos.
Desavantatges: No pot suportar una gran força d'arrancada o força de tall.
Perforació i reblat: actua com a connexió fixa.
Forat d'estirament tornejat reblat: actua com un eix giratori.
imatge
b) S'utilitza com a femella de connexió
imatge
Punts d'atenció en el disseny del forat i la mida del punxó:
Principis: a) S'ha de garantir un cabal de material suficient (és a dir, s'ha de calcular la viabilitat del bombeig).
b) Quan s'utilitza com a reblat de tornejat, s'ha de controlar el diàmetre exterior del forat d'extracció (dimensió del diàmetre exterior estàndard).
imatge
Nota: el motlle pot controlar tant el diàmetre interior com l'exterior del forat de bombeig, el punxó controla el diàmetre interior; la matriu controla el diàmetre exterior, però no al mateix temps. És a dir, cada part només pot controlar un valor.
c) Quan s'utilitza com a femella, s'ha de controlar el diàmetre interior del forat de bombeig (dimensió diàmetre interior estàndard).
imatge
d) Quan s'utilitza com a femella, s'ha d'assegurar que el gruix de la vora recta aprimada és superior a 1,3 vegades el pas de la rosca.
imatge
e) Quan s'utilitza com a femella i té requisits de resistència, s'ha de garantir que l'alçada mínima de la vora recta després de perforar el forat sigui superior a 3 vegades el pas de la rosca.
imatge
Càlcul de viabilitat del forat de bombeig:
Forat: procés d'estampació en què el material es converteix en una brida lateral al llarg de la circumferència del forat interior.
Coeficient de gir del forat: la relació entre el diàmetre del forat preperforat i el diàmetre de la vora recta després de girar el forat (com més gran sigui el coeficient de gir del forat, menor serà el grau de deformació)
imatge
Factors que afecten el coeficient del forat de gir:
a) La plasticitat del material, com millor sigui la plasticitat, menor serà el coeficient de gir del forat.
b) El diàmetre relatiu D/t del forat preperforat, com més petit sigui D/t, menor serà el coeficient de gir del forat.
c) Mètode de processament de forats. (Si el forat de gir és més alt, no és fàcil trencar-se quan la rebava es troba a l'interior; quan es troba a l'exterior, cal augmentar el procés de la superfície de guia i després perforar el forat.)
d) La forma del punxó. (El punxó esfèric pot reduir el coeficient de gir i augmentar el grau de deformació.)
En teoria, cal jutjar si el procés de bombeig és factible d'acord amb el coeficient de bombeig (aquest mètode ha de determinar massa factors, que requereix molt de temps i mà d'obra). En general, es pot jutjar segons la relació proporcional entre la perforació prèvia i el gruix del material. Quan el diàmetre relatiu D/t del forat preperforat és superior a 1, generalment es considera factible.
Càlcul de la mida del forat prèviament perforat:
Principi: el principi de volum constant abans i després de girar el forat.
AB={H*EF-(π/4-1)*EF*EF}/T
Diàmetre del forat preperforat d=D-2*AB
En general, el gruix del material es fa més prim després de girar el forat i el coeficient d'aprimament està entre {{0}},45 i 0,9.
El factor d'aprimament es refereix a la relació entre EF i el gruix T de la matèria primera
It is generally believed that when d>=T, la perforació és factible (el valor empíric, el judici detallat pot fer referència al coeficient de perforació)
imatge
Estructura del motlle de dibuix de forats
imatge
Estructura del punxó de perforació: a) Quan s'utilitza un punxó parabòlic, la qualitat de tornejat és més alta a causa de l'arc excessiu. (L'estructura és la següent)
imatge
Nota: quan el radi de l'arc és diferent, l'efecte d'extrusió del punxó sobre el material és diferent. Com que el punxó d'arc petit és massa petit, la força d'extrusió instantània sobre el material és gran, de manera que la deformació del material també és gran. Per tant, en les mateixes condicions, s'utilitza el punxó d'arc petit per girar el forat. Més alt.
b) Punxon de conformació d'un sol tir sense perforació prèvia.
imatge
Nota: La mida del forat de perforació és coherent amb la mida del forat preperforat en els dos formats (A=a, B=b). L'estructura única de punxonat i tornejat només és adequada per al cas en què les rebaves de tornejat es troben a l'exterior.
3) Brida còncava
El flange és el procés de convertir el material en un costat curt al llarg de la corba de contorn.
a) Brida còncava (bridada allargada): la deformació és semblant a la d'un forat.
b) La taxa d'aprimament oscil·la entre 0,9 i 1 (l'àrea més greument deformada es troba a la cara extrema més alta)
Judici de viabilitat de brides còncaves:
a) Mida ampliada
imatge
b) Judici
Final de la longitud de l'arc L1 abans de la brida
Longitud de l'arc final L2 després de la brida
Quan la taxa de deformació K de la superfície final és més gran que la taxa d'allargament de la matèria primera, es produirà esquerdament
imatge
Durant el disseny del producte, els valors de R, r i h es poden ajustar de manera que la taxa de deformació de la cara final compleixi els requisits de disseny sense esquerdes.
4) Brida convexa
a) Brides convexes (brides per compressió): La propietat de deformació pertany a l'emmotllament per compressió.
b) Dimensions ampliades de la brida convexa
imatge
06
Introducció a altres estructures de matriu d'estampació
1. Estructura del motlle de laminació (mètode 1)
Passos: 1. Roda un vuitè de cercle, 2. Corba cap amunt obliquament a 80 graus, 3. Empènyer cap avall per formar un cercle.
imatge
2. Estructura del motlle de laminació (mètode 2)
Passos: 1. Feu girar un quart de cercle, 2. Utilitzeu el control lliscant per empènyer cap als costats.
3. Aplaneu l'estructura del motlle (aplaneu la vora exterior)
Passos: 1. En blanc; 2. Flexió cap amunt 90 graus; 3. Prement cap avall 70 graus (la mida del punxó R és el doble del gruix del material menys 0,3) 4. Aplanament
imatge
4. Aplanament de l'estructura del motlle (aplanament del forat interior)
Passos: 1. En blanc; 2. Flexió cap amunt 90 graus; 3. Prement cap avall 70 graus (la mida del punxó R és el doble del gruix del material menys 0,3) 4. Aplanament
imatge
5. Estructura d'embotició profunda
