Узагальнення досвіду конструювання штампів для розтягування металу

Багато людей ухиляються від креслярських штампів, тому що їх конструкція потребує врахування багатьох факторів, і, що більш важливо, пробні запуски часто не дають бажаного результату з першої спроби, що вимагає багаторазового перегляду. Тому безперервний практичний досвід є безцінним для дизайну штампів.

1. Матеріали. Хороші матеріали — половина успіху, і це має вирішальне значення для штампів. Холоднокатані тонкі сталеві листи для волочіння в основному включають сталі 08Al, 08, 08F, 10, 15 і 20, причому сталь 08 є найпоширенішою. Він поділяється на сталь з окантовкою та сталеву сталь. Сталь з оправою є дешевшою та має кращу якість поверхні, але вона більш схильна до сегрегації та деформаційного старіння, що робить її придатною для деталей з високою продуктивністю штампування та суворими вимогами до зовнішнього вигляду. Катана краща, з більш збалансованою продуктивністю, але вищою ціною; репрезентативний сорт алюмінієвої-сталі 08Al.

Для іноземних сталей використовується японська сталь SPCC-SD-для глибокого витягування, ефективність витягування якої краща, ніж 08Al.

Досвід 1: якщо вимоги замовника до матеріалів не надто вимогливі, а повторне пробне формування не відповідає вимогам, спробуйте інший матеріал.

2. Визначення розміру заготовки: для простих деталей, що обертаються, діаметр заготовки, незважаючи на зміну товщини під час безперервного розтягування, залишається дуже близьким до вихідної товщини. Його можна розрахувати на основі принципу рівності пустої площі та площі розтягнутої частини (включаючи припуск на обрізання, якщо він є).

Однак розтягнуті частини часто мають більш складні форми та процеси, іноді вимагаючи стоншення під час розтягування. Незважаючи на те, що багато програм 3D можуть виконувати обчислення розгортання, їхня точність не гарантується на 100%.

Рішення: Пробне формування.

Продукт зазвичай проходить кілька процесів, першим з яких зазвичай є гасіння. По-перше, необхідно виконати обчислення розгортання, щоб отримати загальне розуміння форми та розміру заготовки, таким чином визначивши загальні розміри штампової форми. Не обробляйте розміри пуансона та матриці для заготовки після завершення розробки конструкції матриці. Спочатку заготовка обробляється за допомогою дротяної електроерозії (для більших заготовок можна використовувати фрезерування з наступною підгонкою). Після повторних експериментів у наступних процесах креслення остаточно визначаються розміри заготовки. Потім пуансон і матриця виготовлювальної матриці обробляються.

Досвід 2: Змінити потік процесу; спочатку випробуйте волочильну головку, а потім обробіть розміри різальної кромки. Цей спосіб більш ефективний.

3. Коефіцієнт витягування m Коефіцієнт витягування є одним із основних параметрів процесу при розрахунках процесу витягування. Зазвичай він використовується для визначення порядку та кількості операцій малювання.

Багато факторів впливають на коефіцієнт витягування m, включаючи властивості матеріалу, відносну товщину матеріалу, спосіб витягування (незалежно від наявності тримача заготовки чи ні), кількість операцій витягування, швидкість витягування, радіуси кутів пуансона та матриці, змащення тощо.

Принципи розрахунку та вибору коефіцієнта витяжки m є ключовими моментами, представленими в різних посібниках зі штампування. Існує багато методів, включаючи дедукцію, пошук у таблиці та обчислення, які дуже докладні. Я також підібрав методи за книгами; нічого нового немає. Будь ласка, зверніться до книг.

Досвід 3: відносну товщину матеріалу, метод розтягування (з або без тримача заготовки) і кількість циклів розтягування важко регулювати під час ремонту форми; обережність важлива! Найкраще попросити колегу відкалібрувати коефіцієнт розтягування m перед вибором.

4. Нанесіть мастило на порожнину матриці або накрийте тонкий лист плівкою.

Досвід 4: при виявленні тріщин, що розтягуються, нанесіть мастило на порожнину матриці (не наносіть її на пуансон) і накрийте бік заготовки, звернений до порожнини матриці, поліетиленовою плівкою 0,013-0,018 мм.

5. Термічна обробка заготовки. Під час процесу розтягування заготовка піддається холодному зміцненню за рахунок холодної пластичної деформації, що знижує її пластичність і підвищує стійкість до деформації та твердість. У поєднанні з необґрунтованою конструкцією прес-форми необхідний проміжний відпал, щоб розм’якшити метал і відновити його пластичність.

Примітка: проміжний відпал не завжди необхідний у більшості процесів, оскільки він збільшує витрати. Необхідно зробити вибір між додаванням процесу та додаванням відпалу; використовуйте його з обережністю!

Під час відпалу зазвичай використовується низько{0}}температурний відпал, тобто рекристалізаційний відпал.

Два моменти, на які слід звернути увагу під час відпалу: зневуглецювання та окислення. У цьому розділі в основному розглядається окислення. Окислені заготовки мають окалину, яка має два недоліки: вона зменшує корисну товщину заготовки та збільшує знос форми.

Коли умови компанії обмежені, зазвичай використовується звичайний відпал. Щоб зменшити утворення окалини, піч під час відпалу повинна бути максимально заповнена. Я також використовував деякі імпровізовані методи:

1. Якщо заготовок небагато, їх можна змішувати з іншими заготовками (за умови, що параметри процесу відпалу в основному однакові).

2. Заготовки поміщають у залізні ящики та заварюють перед завантаженням у піч. Для видалення оксидного накипу слід проводити декапування після відпалу в залежності від ситуації.

Якщо дозволяють умови компанії, можна використовувати відпал у азотній печі, також відомий як відпал фінішної обробки поверхні. Без уважного огляду колір майже такий же, як і до відпалу.

Досвід 5: для металів із сильними властивостями зміцнення або коли тріщини виникають під час пробного формування й немає інших рішень, додайте проміжний процес відпалу.

6. Кілька додаткових моментів:

1. Розміри на кресленнях виробу повинні бути позначені з одного боку, наскільки це можливо, щоб уточнити, чи гарантують вони зовнішні чи внутрішні розміри. Внутрішні та зовнішні розміри не слід позначати одночасно. 1. Якщо креслення, надані іншими, мають такі проблеми, зв’яжіться з ними, щоб досягти консенсусу. Якщо консенсус неможливий, зрозумійте взаємозв’язок складання між заготовкою та іншими частинами.

2. Для кінцевого процесу, якщо розміри заготовки зовнішні, зосередьтеся на порожнині матриці та досягніть зазору, зменшивши розмір пуансона; якщо розміри заготовки внутрішні, зосередьтеся на пуансоні та досягніть зазору, збільшивши розмір порожнини матриці.

3. Використовуйте найменший допустимий радіус для кутів пуансона та матриці під час проектування, щоб полегшити наступний ремонт форми.

4. Визначаючи причину розриву заготовки, враховуйте наступне: Тріщини, спричинені низькою якістю матеріалу, часто мають зубчасті або неправильної форми, тоді як тріщини, спричинені технологічними процесами або формами, зазвичай більш акуратні.

5. «Занадто багато матеріалу призводить до зморшок, занадто мало призводить до тріщин». Відповідно до цього принципу регулюйте потік матеріалу. Методи включають регулювання тиску тримача заготовки, додавання креслярських намистин, регулювання радіусів кутів пуансона та матриці та вирізання технологічних отворів на заготовці.

6. Щоб забезпечити зносостійкість і запобігти подряпинам від розтягування, пуансон, матриця та тримач заготовки повинні бути загартовані; може знадобитися тверде хромування.