Metaal vormen: De ultieme gids

Geïntrigeerd door de wonderen van het metaalstempelen? In deze blogpost duiken we in de fascinerende wereld van flensvormen, halsvormen en opbollen. Onze deskundige werktuigbouwkundig ingenieur leidt je door de fijne kneepjes van deze processen, legt de belangrijkste concepten uit en deelt insiderinzichten. Bereid je voor om je kennis uit te breiden en de kunst achter het vormen van metaal te waarderen als nooit tevoren!

Metalen stempelen en matrijzen ontwerpen

Inhoudsopgave

Werkstuk vormen

Hole Fslingerend

Gaten stansen is een stansmethode waarbij een mal wordt gebruikt om de rand van het gat van het onderdeel rechtop of onder een bepaalde hoek te zetten.

Gaten flenzen
Gaten flenzen

Gat Type flens:

Afhankelijk van de vorm van de blenk en de rand van het gat dat wordt geflensd, zijn er flensgaten op de vlakke plaat en ook op het gebogen oppervlak, zoals het flensgat op de blenk van de buis; de flensgaten kunnen afgerond of niet-afgerond zijn.

Gat Flens Type

1.1  Rond gat flenzen

  1. Vervormingseigenschappen van flenzen met ronde gaten
Vervormingseigenschappen van flenzen met ronde gaten

Vervormingseigenschappen van flenzen met ronde gaten:

  • De vervorming is lokaal en treedt voornamelijk op in het ringvormige deel (d1-d0) aan de onderkant van de pons. Dit gebied is het vervormingsgebied van de ronde perforatie.
  • Het materiaal in de vervormingszone wordt uitgerekt in de tangentiële en radiale richtingen, wat resulteert in een vervorming die langgerekt is in zowel de tangentiële als de radiale richting en een gereduceerde dikte heeft.
  • Het vervormingsgebied is niet uniform, de radiale verlenging is niet duidelijk, de tangentiële vervorming is groot en hoe meer de mond verlengd is, hoe dunner de mond is.
Vervormingseigenschappen van flenzen met ronde gaten

  1. Vormingslimiet van ronde gaten
Vormingslimiet van ronde gaten

De vervormingslimiet wordt uitgedrukt door de gatvormingsfactor K:

gat-flanking factor K

Grens gat-flanking factor Kmin.

Factoren die de flenscoëfficiënt van het grensgat beïnvloeden:

  1. Procesontwerp van ronde gaten-flenzen
Procesontwerp van ronde gaten-flenzen

(1) Technologie van rond gat

  • De radius van de rand tussen de verticale rand na het felsen en de flens moet voldoen aan: materiaaldikte t 2mm, r = (1 ~ 2) t;
  • Als niet aan de bovenstaande eisen kan worden voldaan, moet na het draaien van de gaten een omvormproces worden toegevoegd om de vereiste afrondingsradius in te stellen.
  • Na het flanzen is de dikte van de verticale randmond het sterkst verminderd en is de dikte op het dunste gedeelte:
Technologie van rond gat

(2) Procesopstelling voor rond gat

Gewoonlijk is het nodig om het gat voor te perforeren voordat het gat wordt geperforeerd, en dan te bepalen of het in één keer kan worden gedraaid volgens de hoogte van het gat en de coëfficiënt van het perforeren, en dan de vormingsmethode van de perforerende delen te bepalen.

Procesopstelling voor rond gat

(3) Procesberekening van plaatgat-flenzen

1) Bepaal de diameter van het voorgestanste gat

Bepaal de diameter van het voorgestanste gat

2) Bereken de hoogte van het gat om te bepalen of het gat met succes eenmaal gedraaid kan worden.

Bereken de hoogte van het gat om te bepalen of het gat met succes eenmaal gedraaid kan worden

3) Bepaal het aantal draaigaten

Als de gatvormhoogte H <HmaxHet kan in één keer worden geflensd.

Bepaal het aantal draaigaten

(4) Procesberekening van het eerst tekenen van het onderste gat en dan het flenzen van het gat

Procesberekening om eerst het onderste gat te tekenen en dan het gat te flenzen

1) Bereken de gat-freeshoogte h die kan worden bereikt nadat de voorvertekening is gemaakt:

Bereken de gat-freeshoogte h die kan worden bereikt na het voortekenen

2) Bereken de voorponsdiameter en de trekhoogte voor het aanbrengen van gaten:

Voorboordiameter en trekhoogte berekenen voor het aanbrengen van gaten

3) Berekening dieptrekproces

(5) Berekening van de flenskracht van het gat

Berekening van de flenskracht

Bij gebruik van een cilindrische vlakke bodem pons om een gat te flensen, kan dit als volgt berekend worden:

Wanneer een cilindrische vlakke bodem pons wordt gebruikt om een gat te flensen, kan dit als volgt worden berekend

De kracht voor het flensgaten met een conische of bolvormige pons is iets minder dan de waarde die met de bovenstaande formule wordt berekend.

  1. Gietvorm met rond gat

(1) Schimmelstructuur van ronde gaten

Formele gatenfreesmatrijs

Formele gatenfreesmatrijs

Gietvorm met omgekeerde gaten

Gietvorm met omgekeerde gaten

BlankingDieptrekken, ponsen en perforeren van samengestelde matrijzen

Stansvormen, dieptrekken, ponsen en gatfrezen van samengestelde matrijzen

(2) Structuur en grootteontwerp van het werkende deel van de gat-snijdende matrijs

1) Structuur en grootte van de ronde perforator

2) Vrije ruimte C tussen convexe en concave matrijs

Afstand C tussen convexe en concave matrijs
Afstand C tussen convexe en concave matrijs

1.2 Niet-rond gat flens

Niet-ronde gaten

Flens

Flanging verwijst naar een stansmethode waarbij een matrijs wordt gebruikt om de randen van het product in een bepaalde hoek rechtop te zetten.

Volgens de vorm van de geflensde buitenrand:

  • Gebogen binnenflens aan de buitenrand
  • Buitengebogen flens aan de buitenrand
Flens

2.1 Gebogen binnenflens aan de buitenrand

Gebogen binnenflens aan de buitenrand

De vervorming is vergelijkbaar met een rond gat-flenzen, wat bij rek hoort.

Het vervormingsgebied is voornamelijk tangentieel uitgerekt en de vervorming aan de randen is het grootst, waardoor er gemakkelijk scheuren ontstaan.

De mate van vervorming is:

De mate van vervorming

2.2 Buiten gebogen flens aan de buitenrand

Gebogen flens aan de buitenrand

De vervorming van de buitenste rand is vergelijkbaar met ondiep trekken en behoort tot het compressietype vervorming.

De vervormingszone van de staaf genereert voornamelijk drukvervorming onder invloed van tangentiële drukspanning, waardoor de staaf gemakkelijk zijn stabiliteit verliest en gaat rimpelen.

De mate van vervorming kan worden uitgedrukt als:

mate van vervorming

2.3  Flensmethode voor buitenrand

  • Berekeningsmethode van blancomaat
  • Schimmelstructuur: stalen schimmel of zachte schimmel
  • De rebound onder controle houden
  • Voor verticale randen met verschillende richtingen moet de methode van gesegmenteerd rangeren worden gebruikt

Gaten maken, flenzen en vormen

Gaten maken, flenzen en vormen

Verder lezen: Uitdunnen

Uitdunnend gat-flenzen of flenzen verwijst naar een vervormingsproces waarbij een kleinere matrijsspleet wordt gebruikt om de dikte van de verticale rand te forceren om dunner te worden en in hoogte toe te nemen.

Uitdunnen

Hals

Halsvormen is een stansmethode waarbij een matrijs wordt gebruikt om de radiale afmeting van het uiteinde van een hol of buisvormig onderdeel te verkleinen.

Hals

3.1 Halsvervormingseigenschappen

  1. Halsvervormingskarakteristieken
Halsvervormingskarakteristieken

  • Zone A - de niet-vervormde zone die plastische vervorming heeft ondergaan
  • Gebied C-niet-vervormd gebied in afwachting van vervorming
  • Zone B-de vervormingszone die vervormd wordt
  • Het voorkomen van instabiliteit en kreukvorming is het belangrijkste probleem dat moet worden opgelost in het halsproces
  1. Halsvormingsgrens
Halsvormingsgrens

De mate van vervorming van de hals wordt uitgedrukt door de verhouding van de halsdiameter na het halzen tot de diameter van de blenk vóór het halzen.

Krimpcoëfficiënt: m = d / D

De minimumwaarde van de halscoëfficiënt die wordt verkregen onder de vooronderstelling dat de stabiliteit van het halselement moet worden gegarandeerd, wordt de limit necking coëfficiënt [m] genoemd.

[m] is gerelateerd aan de plasticiteit van het materiaal en de ondersteunende structuur van de mal.

Halsmatrijs voor verschillende ondersteuningsmethoden

Halsmatrijs voor verschillende ondersteuningsmethoden

3.2 Ontwerp van het neckingproces

  1. Bepaling van de blancomaat

Zie Tabel 6-4 voor het bepalen van de grootte van de blinde zijde van het halsstuk.

  1. Bevestiging van nektijden

Als de werkelijke nekcoëfficiënt m kleiner is dan de grenscoëfficiënt [m], kan het nekken niet in één keer worden uitgevoerd.

Het aantal halsingen kan worden berekend door:

Bevestiging van nektijden

  1. Berekening van nekkracht
Berekening van nekkracht

Als er geen nekondersteuning is, is de nekkracht:

halskracht

3.3  Halsing matrijsstructuur

Halsmatrijs zonder steun

Halsmatrijs zonder steun

Halsmatrijs met externe steun

Halsmatrijs met externe steun
Halsmatrijs met externe steun

Hals- en flensmatrijzen

Hals- en flensmatrijzen

Uitpuilend

Uitpuilend

Uitbollen is een stansmethode waarbij een matrijs wordt gebruikt om de binnenkant van een hol onderdeel plastisch te vervormen onder invloed van trekspanning in twee richtingen om een bol onderdeel te verkrijgen.

Opbollen is een stempelmethode

4.1 Uitpuilende vervormingskarakteristieken (twee gevallen)

Het vervormingsgebied is bijna de hele blenk of het open uiteinde, en het open uiteinde van de blenk wordt samengetrokken en vervormd.

Daarom is de vervorming in het vervormingsgebied een vervormingstoestand waarin de omtrek uitgerekt en axiaal samengedrukt is en de dikte verminderd is.

De vervormingszone is beperkt tot het deel dat moet opzwellen in het midden van de blenk.

De vervormingszone produceert voornamelijk rekvervorming in de omtrekrichting en verdunning in de dikterichting.

Uitpuilende vervormingskenmerken

Uitpuilen is een rekvormend proces.

Het voorkomen van barsten is het belangrijkste probleem dat moet worden opgelost in het opbollingsproces.

4.2  Uitpuilende vormgrens

Uitpuilende vormgrens

De mate van vervorming door opbolling wordt uitgedrukt door de verhouding van de maximale diameter van de convexe opbolling die verkregen wordt na het opbollen en de diameter van de blenk vóór het opbollen, oftewel de opbollingscoëfficiënt:

De mate van bolle vervorming

Hoe groter de waarde van de opbollingscoëfficiënt, hoe groter de mate van opbolling.

4.3 Opbollend procesontwerp

  1. Bepaling van opbolling

Bij opbollen is de lengte van de blenk wanneer deze axiaal vrij mag vervormen:

Bepaling van opbolling
Bepaling van opbolling

  1. Berekening van opbollende kracht
Berekening van opbollende kracht

σZ - De werkelijke spanning in het uitpuilende vervormingsgebied, neem σZb bij benadering schatten.

4.4 Uitpuilende methode en uitpuilende matrijsstructuur

  • Er kunnen stalen mallen of zachte mallen worden gebruikt. Zachte mallen worden veel gebruikt.
  • Zacht schimmelmedium kan rubber, paraffine, PVC-plastic, hogedrukvloeistof en hogedrukgas zijn.
Opbollingsmethode en opbollende matrijsstructuur
Opbollingsmethode en opbollende matrijsstructuur

Rubber uitpuilende schimmel

Rubber uitpuilende schimmel

Uitpuilende vloeistof onder hoge druk

Uitpuilende vloeistof onder hoge druk

Hydraulische bolling van T-stuk

Hydraulische bolling van T-stuk

Kralen, convexe romp persen en embossing

5.1  Kralen, bolle romp persen

Beading en bolle romp persen zijn reliëfmethoden waarbij een mal wordt gebruikt om bolle rompen of ribben (verstevigingsribben) op het onderdeel te produceren.

Kralen, bolle romp persen

Eigenschappen van kralen en bolle rompen vormen

Eigenschappen van kralen en bolle rompen vormen

  • De vervormingszone is lokaal
  • De vervormingszone wordt in beide richtingen uitgerekt en de dikte neemt af. Het is een rekbaar type en de belangrijkste bezwijkvorm is trekbreuk
  • De kwaliteit van de bolling is goed
  1. Kralen

De vervormingslimiet van het kralen kan worden uitgedrukt door de hoeveelheid verandering in de lengte van de vervormingszone voor en na het kralen

Kralen

Kralen

  1. Convexe romp comprimeren

De vormingslimiet van de convexe schil kan worden uitgedrukt door de hoogte h van de convexe schil

Convexe romp comprimeren
Convexe romp comprimeren

4 soorten metaal Stempelproces

Vergeet niet: sharing is caring! : )
Shane
Auteur

Shane

Oprichter van MachineMFG

Als oprichter van MachineMFG heb ik meer dan tien jaar van mijn carrière gewijd aan de metaalbewerkingsindustrie. Door mijn uitgebreide ervaring ben ik een expert geworden op het gebied van plaatbewerking, verspaning, werktuigbouwkunde en gereedschapsmachines voor metalen. Ik denk, lees en schrijf voortdurend over deze onderwerpen en streef er voortdurend naar om voorop te blijven lopen in mijn vakgebied. Laat mijn kennis en expertise een aanwinst zijn voor uw bedrijf.

Volgende

H Beam Maten en Gewichtstabel

Heb je je ooit afgevraagd wat de verborgen wereld is van H-balken? In dit boeiende artikel ontrafelen we de mysteries achter deze essentiële constructiecomponenten. Onze deskundige werktuigbouwkundige...
MachineMFG
Til uw bedrijf naar een hoger niveau
Abonneer je op onze nieuwsbrief
Het laatste nieuws, artikelen en bronnen, wekelijks naar je inbox gestuurd.
© 2024. Alle rechten voorbehouden.

Neem contact met ons op

Je krijgt binnen 24 uur antwoord van ons.