Reparatur von Stanz- und Ziehwerkzeugen: Ein umfassender Leitfaden

Konzept

Tiefziehen: Pressen von Blechen zu Hohlkörpern (Wandstärke bleibt im Wesentlichen unverändert)

Tiefziehverfahren: Das Material wird von der ebenen Fläche (Flansch) auf die zylindrische (kastenförmige) Seitenwand übertragen, was zu erheblichen Veränderungen der Außenabmessungen der ebenen Fläche führt

Zeichnungsverhältnis: Das Verhältnis "m" des Ziehdurchmessers zum Rohlingsdurchmesser (Grad der Verformung vom Rohling zum Werkstück)

Hauptfaktoren, die das Ziehungsverhältnis beeinflussen

1) Mechanische Eigenschaften des Materials (Streckgrenze-elastische Verformung; Zugfestigkeit-plastische Verformung; Dehnungskoeffizient; Schrumpfungsrate im Querschnitt)

2) Relative Dicke des Materials (T/D<1, D ist der Durchmesser des Rohlings)

3) Anzahl der Ziehungen: Aufgrund der Kaltverfestigung steigt der m-Wert, außer bei Zwischenglühprozessen, im Allgemeinen mit jedem Ziehvorgang (m1

4) Ziehverfahren: Das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Niederhalters beeinflusst den m-Wert; mit einem Niederhalter kann m kleiner sein; wenn der Stempelradius R zu klein ist, können leichter gefährliche Querschnittsbrüche entstehen

5) Stempel- und Matrizeneckenradien: Ein größerer Matrizenradius R kann die Reibung bei der Umformung verringern, aber wenn er zu groß ist, verringert er die Haltefläche für den Rohling und verursacht Faltenbildung.

6) Oberflächenbeschaffenheit der Zieharbeitsflächen, Schmierbedingungen, Spiel und Ziehgeschwindigkeit: Wenn die Ziehgeschwindigkeit zu schnell ist, kann das Flanschmaterial nicht rechtzeitig in die Seitenwand umgewandelt werden, was leicht zu Brüchen führt.

Der m-Wert für zylindrische Teile ohne Flansche, unabhängig davon, ob ein Niederhalter verwendet wird oder nicht.

Faktoren, die das erste Ziehverhältnis von geflanschten zylindrischen Teilen beeinflussen

1) Wobei d_Flansch/d1: Der relative Flanschdurchmesser sollte eine Beschnittzugabe enthalten.

2) h1/d1 = relative Höhe (schmaler Flansch: d_Flansch/d=1.1~1.4)

3) r/d1 = relativer Eckenradius (breiter Flansch: d_Flansch/d>1.4)

4) t/D = relative Dicke

Bei zylindrischen Teilen mit breitem Flansch ist es im Allgemeinen erforderlich, beim ersten Ziehen den gewünschten Flanschdurchmesser zu erreichen. Dabei sollte möglichst ein kleineres m1 verwendet werden, d.h. das volle Verformungsvermögen ausgenutzt werden. Bei den folgenden Ziehvorgängen bleibt der Flanschdurchmesser unverändert (Prinzip der Flanschinvarianz).

Anordnung der Tiefziehverfahren

1) Für dünne Materialien, deren Ziehtiefe größer als der Durchmesser ist: Verwenden Sie die Methode der Verringerung des zylindrischen Durchmessers, um die Höhe zu erhöhen; der Eckenradius kann schrittweise verringert werden.

2) Für dickere Materialien mit einer dem Durchmesser ähnlichen Ziehtiefe: Kann die Höhe beibehalten, während der zylindrische Durchmesser und der Eckenradius schrittweise reduziert werden

3) Wenn der Flansch sehr groß und der Eckenradius sehr klein ist: Sollte durch mehrere Umformschritte erreicht werden

4) Wenn der Flansch zu groß ist: Falls erforderlich, verwenden Sie die Methode der Dehnungsumformung. Um das Prinzip der "Flanschinvarianz" zu verwirklichen, darf der beim ersten Ziehen geformte Flansch nicht an den nachfolgenden Ziehverformungen teilnehmen. Beim Ziehen von breiten Flanschen sollte das Material, das beim ersten Ziehen in die Matrize gelangt (d.h. das Material, das die Wand und den Boden bildet), 3~10% mehr sein, als für das endgültige Ziehen tatsächlich benötigt wird.

Hinweis: Berechnen Sie die Anzahl der Ziehungen anhand der Fläche; wählen Sie die Obergrenze für mehrere Ziehungen und die Untergrenze für weniger Ziehungen. Dieses überschüssige Material kehrt bei den folgenden Ziehvorgängen allmählich in den Flansch zurück, wodurch sich der Flansch verdickt, aber ein Reißen an der Oberseite vermieden wird. Bereiche mit lokaler Ausdünnung können durch Umformen korrigiert werden. Daher ist eine strenge Kontrolle der Ziehhöhe in jedem Schritt sehr wichtig.

Zeichnung eines kastenförmigen Teils

Der Eckteil entspricht einer zylindrischen Verformung, während der gerade Wandteil einer Biegeverformung entspricht.

Theorie der Tiefziehschmierung

1: Einseitige Schmierung

Während des Ziehvorgangs kommt es zu einer Reibung zwischen dem Material und der Matrize, wobei 5 Arten von Reibungskräften auftreten:

• F1--Zwischen Oberseite der Matrize, Unterseite des Niederhalters und Niederhalter
• F2--An der Würfel-Ecke
• F3--An der Seitenwand der Matrize
• F4--Zwischen Stempel und Hohlraum
• F5--An der Stanzecke

A. Die Reibungskräfte F1, 2, 3 wirken gegen die Verformungsrichtung beim Ziehen und erhöhen nicht nur das Ziehverhältnis und die Ziehkraft, sondern verursachen auch Verschleiß und Kratzer auf der Matrize und der Werkstückoberfläche, so dass sie schädlich sind

B. F4, 5 folgen der Ziehrichtung und verhindern die Materialausdünnung am gefährlichen Querschnitt, sind also von Vorteil. Auf der Grundlage dieser Analyse sollte bei Ziehvorgängen die Matrizenseite geschmiert werden, während die Stempelseite nicht geschmiert werden sollte. In der Praxis werden manchmal die Oberflächen der Matrize und des Niederhalters so weit wie möglich poliert, während die Oberfläche des Stempels zum Ziehen absichtlich aufgerauht wird.

C. Die einseitige Schmierung eignet sich nur für das Ziehen bestimmter zylindrischer Teile und nicht für verschiedene Ziehformen im gesamten Ziehprozess (z. B. flache zylindrische Teile, kastenförmige Teile und gekrümmte Teile, die hauptsächlich durch Ausdehnung entstehen).

2: Theorie der beidseitigen Schmierung

Beidseitige Schmierung für kastenförmige Ziehteile

Aus Sicht der Verformung ist die Verformung beim Ziehen von zylindrischen Teilen gleichmäßig, was eine gleichmäßige Verformung in der Verformungszone und eine Minimierung der plastischen Verformung in der Kraftübertragungszone erfordert, um die Umformgrenzen zu verbessern. Zurzeit kann nur eine einseitige Schmierung die Anforderungen erfüllen

Beim Ziehen kastenförmiger Teile kann jedoch aufgrund der ungleichmäßigen Verformungseigenschaften in der Verformungszone das Verformungspotenzial der Kraftübertragungszone genutzt werden, um die Ungleichmäßigkeit dieser beiden Verformungszonen zu kompensieren, wenn beidseitig geschmiert wird. Dadurch kann sowohl die Tragfähigkeit der Kraftübertragungszone verbessert als auch eine gleichmäßige plastische Verformung der gesamten Verformungszone gefördert werden, wodurch eine gewisse Verbesserung der Umformgrenze von kastenförmigen Teilen erreicht wird.

Sieben: Reparaturmethoden für Risse in der Zeichnung

1) Arten von Tränen:

• A: Riss im Nacken
• B: Oberer Riss
• C: Riss in der oberen Ecke
• D: Kantenriss

2) Reparaturmethoden

1: "A, B" Analyse der Ursachen für den Riss von Hals und Oberteil:

1) Unzureichende Höhe beim vorherigen Ziehen (zu wenig Material eingezogen)

2) Der Eckenradius der Matrize ist zu klein oder der Übergang zwischen der R-Ecke und der geraden Fläche ist nicht glatt. Gegenmaßnahmen:

1) Erhöhen Sie die Höhe der vorherigen Zeichnung entsprechend.

2) Polieren Sie den Radius der Matrizenecke und erhöhen Sie die R-Ecke entsprechend.

2: "C" Riss in der oberen Ecke, Ursachenanalyse:

1) Unzureichende Stempelhöhe in der vorherigen Ziehung

2) Stanzung der R-Ecke zu klein (im Verhältnis zur vorherigen Zeichnung), das Material an der Ecke kann keinen zu großen Grad der momentanen Transformation aushalten

3) Das Maß A des vorherigen Ziehungslochers ist kleiner als das der aktuellen Ziehung. Gegenmaßnahme:

1) Erhöhen Sie die Stempelhöhe der vorherigen Ziehung entsprechend.

2) Erhöhen Sie die Ecke der Stanze R entsprechend und ändern Sie das Maß A (stellen Sie sicher, dass es größer oder gleich der vorherigen Zeichnung ist).

3: "D" Kante Abrissursachenanalyse:

1) Prozessloch zu nahe an der gezogenen Wand

2) Stanzecke R zu groß oder zu glatt (verringerte Reibung verursacht übermäßigen Materialfluss am Boden)

3) Unzureichende Haltekraft des Rohlings an der Unterseite. Gegenmaßnahmen:

1) Verlegen Sie das Prozessloch

2) Verkleinern Sie die Stanze R-Ecke und rauen Sie sie absichtlich leicht auf

3) Erhöhen Sie die Federkraft des schwimmenden Einsatzes in der Matrize

4: Zweite Reißleine

Die Ursache: Der Übergang vom ersten zum zweiten Zug ist zu groß, und das Material kann dem momentanen Druck während der Umwandlung nicht standhalten, was zu einem Bruch führt.

Gegenmaßnahme: Schleifen Sie eine Schräge an der Oberseite des ersten Ziehstempels (wie in der Abbildung gezeigt).

5: Ursachenanalyse für die Reparatur von Zeichnungsfalten:

1) Unzureichende Flanschhaltekraft

2) Unzureichende Flanschhaltefläche

3) Materialanhäufung durch Reißen beim Ziehen. Gegenmaßnahmen:

1) Erhöhen Sie die Federstärke der Abstreiferplatte (rote Federn empfohlen)

2) Erhöhen Sie die Vorverdichtung der Abstreiferplatte (1 T+0,02~0,04mm)

3) Reparieren Sie zunächst den Riss

Zusammenfassung

1) Bei der Reparatur von Rissen ist zunächst die Verformung des Flansches beim ersten Ziehen zu überprüfen, um die Umwandlung von Flanschmaterial in Seitenwandmaterial zu maximieren.

2) Bestimmen Sie die Ziehhöhe für jede Ziehung. Wenn Sie die Ziehhöhe für jede Ziehung bestätigen, verwenden Sie die Stempelhöhe als Standard (und führen Sie ein Protokoll). *Verwenden Sie die Höhe des letzten Ziehstempels als Basislinie (wenn die aktuelle Produkthöhe in Ordnung ist); die vorletzte Ziehung sollte 0,10-0,20 mm höher sein als die letzte Ziehung; die vorherigen Ziehungen sollten schrittweise abnehmen.

3) Prüfen Sie die Oberflächengüte der Arbeitsfläche der Matrize.

4) Bei der Reparatur von Rissen müssen die Ursachen umfassend betrachtet und analysiert werden. Behandeln Sie nicht "die Symptome, ohne sich mit der Ursache zu befassen".