Как ремонтировать штампы для штамповки и вытяжки: Исчерпывающее руководство

Концепция

Глубокий рисунок: Прессование листового металла в полые детали (толщина стенок остается неизменной)

Процесс глубокой вытяжки: Материал переносится с плоской поверхности (фланца) на цилиндрическую (коробчатую) боковую стенку, что приводит к значительному изменению внешних размеров плоской поверхности

Соотношение сторон рисунка: Отношение "m" диаметра волочения к диаметру заготовки (степень деформации от заготовки к заготовке)

Основные факторы, влияющие на коэффициент вытяжки

1) Механические свойства материала (предел текучести-упругая деформация; предел прочности-пластическая деформация; коэффициент удлинения; скорость поперечной усадки)

2) Относительная толщина материала (T/D<1, D - диаметр заготовки)

3) Количество вытяжек: Вследствие упрочнения, за исключением промежуточных процессов отжига, значение m обычно увеличивается с каждой протяжкой (m1

4) Метод волочения: Наличие или отсутствие держателя заготовки влияет на величину m; при наличии держателя заготовки m может быть меньше; при слишком малом радиусе пуансона R легче получить опасные поперечные трещины

5) Радиусы углов пуансона и штампа: Увеличение радиуса штампа R может уменьшить трение при формовке, но если он слишком велик, то уменьшит площадь захвата заготовки и вызовет образование морщин

6) Качество поверхности рабочих поверхностей волочения, условия смазки, зазор и скорость волочения: если скорость волочения слишком высока, материал фланца не успевает превратиться в боковую стенку, что легко приводит к трещинам.

Значение m для цилиндрических деталей без фланцев, как с использованием, так и без использования держателя заготовок.

Факторы, влияющие на коэффициент первого вытяжения фланцевых цилиндрических деталей

1) Где d_фланец/d1: Относительный диаметр фланца должен включать припуск на обрезку

2) h1/d1 = относительная высота (узкий фланец: d_фланец/d=1.1~1.4)

3) r/d1 = относительный радиус угла (широкий фланец: d_фланец/d>1.4)

4) t/D = относительная толщина

Для широкофланцевых цилиндрических деталей обычно требуется вытяжка до требуемого диаметра фланца в первой вытяжке. При этом следует использовать как можно меньший размер m1, т. е. использовать всю способность к деформации. При последующих вытяжках диаметр фланца остается неизменным (принцип неизменности фланца).

Организация процессов глубокой вытяжки

1) Для тонких материалов, у которых глубина вытяжки больше диаметра: Используйте метод уменьшения диаметра цилиндра для увеличения высоты, радиус угла может быть постепенно уменьшен

2) Для более толстых материалов с глубиной вытяжки, равной диаметру: Может сохранять высоту при постепенном уменьшении диаметра цилиндра и радиуса угла

3) Когда фланец очень большой, а радиус угла очень мал: должно быть достигнуто с помощью нескольких этапов формовки

4) Когда фланец слишком большой: При необходимости используйте метод формования с расширением. Для воплощения принципа "неизменности фланца" необходимо, чтобы фланец, сформированный в первой вытяжке, не участвовал в последующих деформациях вытяжки. При вытяжке широкого фланца материал, поступающий в штамп при первой вытяжке (т.е. материал, формирующий стенку и дно), должен быть на 3~10% больше, чем фактически требуется для окончательной вытяжки.

Примечание: Рассчитайте количество протяжек в зависимости от площади; выберите верхний предел для нескольких протяжек и нижний предел для меньшего количества протяжек. Этот избыточный материал будет постепенно возвращаться во фланец при последующих вытяжках, вызывая утолщение фланца, но не допуская разрыва в верхней части. Участки локального утонения могут быть исправлены путем формования. Поэтому очень важен строгий контроль высоты вытяжки на каждом этапе.

Чертеж детали в форме коробки

Угловая часть эквивалентна цилиндрической вытяжке, а часть с прямой стенкой - деформации изгиба

Теория смазки глубокой вытяжки

1: Односторонняя смазка

В процессе волочения происходит трение между материалом и матрицей, причем существует 5 типов сил трения:

• F1 - между верхней поверхностью матрицы, нижней поверхностью держателя заготовки и заготовкой
• F2 - В углу штампа
• F3--На боковой стенке матрицы
• F4 - между пуансоном и полостью
• F5 - В углу пуансона

A. Силы трения F1, 2, 3 противостоят направлению деформации волочения, не только увеличивая коэффициент и усилие волочения, но и вызывая износ и царапины на поверхности штампа и заготовки, поэтому они вредны

B. F4, 5 следуют в направлении формообразования при вытяжке и предотвращают утонение материала в опасном сечении, поэтому они полезны. Исходя из этого анализа, при операциях вытяжки следует смазывать сторону штампа, а сторону пуансона - нет. В реальном производстве иногда поверхности штампа и держателя заготовки полируются настолько, насколько это возможно, а поверхность пуансона намеренно шероховатая для вытяжки.

C. Односторонняя смазка подходит только для вытяжки определенных цилиндрических деталей и не подходит для различных форм вытяжки во всем процессе вытяжки (таких как неглубокие цилиндрические детали, детали коробчатой формы и изогнутые детали, образованные в основном за счет расширения).

2: Теория двусторонней смазки

Двухсторонняя смазка для вытяжки деталей коробчатой формы

С точки зрения деформации, деформация при вытяжке цилиндрических деталей происходит равномерно, что требует плавной деформации в зоне деформации и минимизации пластической деформации в зоне передачи усилия для улучшения пределов формообразования. В настоящее время только односторонняя смазка может удовлетворить требованиям

Однако при вытяжке деталей коробчатой формы из-за неоднородности характеристик деформации в зоне деформации использование условий двухсторонней смазки позволяет использовать деформационный потенциал зоны передачи усилия для компенсации неоднородности этих двух зон деформации. Это может как улучшить несущую способность зоны передачи усилия, так и способствовать плавной пластической деформации всей зоны деформации, тем самым достигая определенной степени улучшения предела формообразования деталей коробчатой формы.

7: Методы ремонта разрывов рисунка

1) Виды слез:

• A: Разрыв шеи
• B: Верхний разрыв
• C: Надрыв верхнего угла
• D: Разрыв края

2) Методы ремонта

1: "A, B" Анализ причин разрыва шеи и верха:

1) Недостаточная высота предыдущего рисунка (слишком мало материала)

2) Слишком малый радиус угла штампа или неровный переход между углом R и прямой поверхностью. Меры противодействия:

1) Соответствующим образом увеличьте высоту предыдущего рисунка

2) Отполируйте радиус угла штампа и соответствующим образом увеличьте угол R

2: "C" Анализ причины разрыва верхнего угла:

1) Недостаточная высота пуансона в предыдущем розыгрыше

2) Угол пуансона R слишком мал (относительно предыдущего рисунка), материал в углу не выдерживает слишком большой степени мгновенной трансформации

3) Размер A предыдущего пуансона меньше текущего. Меры противодействия:

1) Соответствующим образом увеличьте высоту пуансона предыдущего розыгрыша

2) Соответствующим образом увеличьте угол R пуансона и измените размер A (убедитесь, что он больше или равен предыдущему чертежу).

3: "D" Анализ причин разрыва краев:

1) Технологическое отверстие расположено слишком близко к вытягиваемой стенке

2) Слишком большой или слишком гладкий угол пуансона R (уменьшение трения приводит к чрезмерному расходу материала на дно)

3) Недостаточное усилие удержания заготовки на дне. Меры противодействия:

1) Переместите технологическое отверстие

2) Уменьшите угол пуансона R и намеренно слегка огрубите его

3) Увеличить силу пружины плавающей вставки в матрице

4: Вторая ничья слеза

Причина: Переход от первого ко второму тиражу слишком велик, и материал не выдерживает мгновенного давления при преобразовании, что приводит к разрушению.

Меры противодействия: отшлифуйте уклон на верхней части первого пуансона (как показано на рисунке).

5: Анализ причин возникновения морщин при ремонте чертежей:

1) Недостаточное усилие удержания фланца

2) Недостаточная площадь прижима фланца

3) Скопление материала, вызванное разрывом во время рисования. Меры противодействия:

1) Увеличьте силу пружины зачистной пластины (рекомендуется использовать красные пружины)

2) Увеличьте величину предварительного сжатия стрипперной пластины (1 T+0,02~0,04 мм)

3) Сначала устраните разрыв

Резюме

1) При ремонте разрывов сначала проверьте величину деформации фланца в первой протяжке - максимально преобразуйте материал фланца в материал боковой стенки.

2) Определите высоту рисунка для каждого рисунка. При определении высоты рисунка для каждого тиража используйте высоту пуансона в качестве стандарта (и ведите учет). * Используйте высоту последнего пуансона в качестве базовой (если текущая высота изделия в порядке); предпоследний пуансон должен быть на 0,10~0,20 мм выше последнего; предыдущие пуансоны должны постепенно уменьшаться.

3) Проверьте качество обработки рабочей поверхности штампа.

4) При устранении разрывов всесторонне изучите и проанализируйте причины. Не "лечите симптомы, не устраняя первопричину".