4 truques para ensinar desenho profundo e conformação de chapas metálicas

A estampagem profunda é um processo de estampagem e conformação no qual uma folha plana é transformada em uma parte oca aberta através de uma matriz côncava sob a pressão de uma matriz convexa.Em todos os tipos de componentes de chapa metálica, a estampagem profunda é frequentemente usada para o processamento de várias peças cilíndricas, hemisférios e cabeças parabólicas de tamanho maior ou material mais espesso.

O processo e os requisitos de estampagem profunda

De modo geral, o processo de estampagem profunda deve ser completado pela pressão do pressão hidráulica através da matriz de estampagem profunda.Em geral, o processamento a frio é usado, apenas para o tamanho da forma ou deformação do material da placa mais espessa, a conformação por estampagem profunda é usada para processamento a quente.

Processo de estampagem profunda

O diagrama a seguir é o diâmetro de D, a espessura da placa plana redonda t colocada no orifício de posicionamento da matriz côncava, estampagem profunda nas partes em forma de cilindro do processo de trefilação.

Processo de estampagem profunda, devido à força de estampagem profunda F e lacuna convexa e côncava entre Z para formar um momento de flexão, contato descendente da matriz convexa com o material da placa após pressão descendente, de modo que o material da placa flexione côncavo, e no convexo, côncavo matriz arredondada puxada para dentro do orifício côncavo da matriz, o material da placa evoluiu lentamente para a parte inferior do cilindro (matriz convexa sob a parte central do material da placa), parede simples (puxada para dentro do orifício na parte circular do material da placa) , borda convexa (não puxada para dentro do furo na parte circular) três partes principais;com a matriz convexa À medida que a matriz convexa continua a cair, a parte inferior do simples fica basicamente imóvel, o flange em forma de anel está constantemente encolhendo para o furo e é puxado para dentro do furo côncavo da matriz para se transformar em uma parede de cilindro, então o simples a parede aumenta gradualmente em altura, o flange encolhe gradualmente e, finalmente, o flange é todo puxado para dentro do orifício côncavo da matriz para se transformar em uma parede simples, então o processo de trefilação termina.O material da placa redonda torna-se um círculo oco aberto com diâmetro d1 e altura h.

1. Preparação em branco:

Moldagem: Uma chapa metálica plana é cortada de uma folha ou bobina maior em um tamanho e formato precisos usando uma prensa de moldagem.

Lubrificação: A peça bruta é lubrificada para reduzir o atrito e evitar rasgos durante o processo de trefilação.

2. Ferramentas:

Punção: Uma peça sólida que empurra a peça bruta para dentro da cavidade da matriz.

Matriz: Uma cavidade oca que molda a peça na forma desejada.

Suporte da peça bruta: Mantém a peça bruta no lugar e controla o fluxo de material na cavidade da matriz.

3.Desenho:

O suporte da peça fixa fixa a peça firmemente contra a matriz para evitar enrugamento.

O punção desce, empurrando a peça bruta para dentro da cavidade da matriz.O material é puxado radialmente para dentro e deformado plasticamente na forma desejada.

À medida que o punção avança, a peça bruta continua a ser inserida mais profundamente na matriz, formando as paredes do componente.

4. Ejeção:

Após a conformação, o punção se retrai e a peça conformada é ejetada da matriz por meio de um mecanismo ejetor.

Análise de deformação por estampagem profunda

De acordo com o processo de deformação de estampagem profunda pode ser entendido: o processo de estampagem profunda é o encolhimento gradual do flange em forma de anel para a transferência de fluxo do orifício da matriz côncava para o processo da parede do cilindro.O processo de estampagem profunda é um processo de deformação plástica relativamente complexo.Cada parte da peça bruta pode ser dividida em várias regiões de acordo com sua deformação.

1. A parte inferior do cilindro (pequena área de deformação) matriz convexa de baixo para baixo entra em contato com a área central do material da placa, parte redonda do fundo simples, no processo de estampagem profunda, esta área sempre mantém uma forma plana, cercada por uniforme tensão radial, pode ser considerada como nenhuma deformação plástica ou uma área de deformação plástica muito pequena, o material inferior será uma força de matriz convexa na parede do cilindro, de modo que produza tensão de tração axial.

2. A parte do flange (grande área de deformação) acima da área do anel da matriz côncava que é o flange, é a principal área de deformação durante a estampagem profunda.Estampagem profunda, a parte do flange do material devido ao papel da força de estampagem profunda produz tensão de tração radial σ1, na direção do fluxo de contração para o furo côncavo da matriz, o material se comprime para produzir tensão de compressão tangencial σ3.Seu papel e será uma parte em forma de leque da peça bruta F que é puxada através de uma fenda imaginária em forma de cunha e se torna semelhante à deformação de F2, veja o gráfico a seguir.

Quando o flange é grande e a chapa é fina, a parte do flange perderá estabilidade e arco devido à tensão de compressão tangencial durante o desenho, formando o chamado 'fenômeno de enrugamento', então o anel de crimpagem é comumente usado para cravar o flange .

3. Parede do barril (área de transferência de força) Esta é a área de deformação, pela parte do flange do material por compressão tangencial, alongamento radial, contração, transferência de fluxo, basicamente não ocorre mais grande deformação.Em continuar a estampagem profunda, desempenha o papel de transferência de força de estampagem profunda de matriz convexa para o flange, material de parede simples no processo de transferência da própria força de estampagem profunda para suportar o papel de tensão de tração unidirecional, longitudinal ligeiramente alongado, a espessura é um pouco mais fino.

4. Flange da peça de canto da matriz côncava (zona de transição) e peça de transição de intersecção de parede simples, onde a deformação do material é mais complexa, além das mesmas características da peça do flange que está sujeita a tensões de tração radial e tensões de compressão tangencial, força, além do papel da extrusão do canto da matriz côncava e do papel de flexão e da formação de tensão compressiva espessa.

5. Peça de canto da matriz convexa (área de transição) parede simples e peça de transição de interseção inferior simples, radial e tangencial para suportar o papel da tensão de tração, espessa para o papel de extrusão e flexão pelo canto da matriz convexa e tensão de compressão, processo de estampagem profunda , o alongamento radial, a espessura de algum desbaste, o desbaste mais sério ocorre no canto da matriz convexa e na parede do cano, o início da estampagem profunda, está na matriz convexa e côncava entre, precisa transferir menos o material , pela deformação O grau de pequeno grau de endurecimento a frio é baixo, mas também não é convexo no canto da matriz no atrito útil, precisa transferir a área de força de estampagem profunda e menor.Portanto, este local se torna o mais propenso a quebrar quando a “seção perigosa” é escavada profundamente.

Variação da espessura da parede de peças de estampagem profunda

A espessura irregular da parede das peças de estampagem profunda pode ser vista na figura a seguir.A figura a seguir é a mudança na espessura da parede da estampagem profunda da cabeça elíptica de aço carbono, a figura b a seguir é a mudança na espessura da parede da estampagem profunda das peças do cilindro flangeado com anel de crimpagem.

Requisitos de processo de processamento de estampagem profunda

O uso do processo de estampagem profunda pode completar o processamento de peças de formatos complexos, obter formas cilíndricas, escalonadas, cônicas, quadradas, esféricas e diversas formas irregulares de peças de paredes finas.No entanto, a precisão do processamento de estampagem profunda está relacionada a muitos fatores, como as propriedades mecânicas do material e a espessura do material, a estrutura e a precisão do molde, o número de processos e a sequência de processos, etc. peças de estampagem profunda geralmente não são altas, a precisão apropriada no nível IT11 abaixo, ao mesmo tempo, devido ao impacto do desempenho de deformação de estampagem profunda, o processo de estampagem profunda de peças é bom ou ruim, afeta diretamente as peças pode ser processado com o método mais econômico e simples, e até mesmo afetar as peças pode ser processado com método de estampagem profunda.As partes de estampagem profunda dos requisitos do processo são as seguintes.

1. A forma das peças de estampagem profunda deve ser tão simples e simétrica quanto possível.No projeto de peças de estampagem profunda, deve ser combinado com o processamento de peças de estampagem profunda, na medida do possível, mais fácil de moldar e atender aos requisitos do formulário.O gráfico a seguir é a classificação do grau de facilidade de conformação por estampagem profunda.Todos os tipos de peças de estampagem profunda na figura, sua dificuldade de formação de cima para baixo em ordem crescente.A dificuldade do mesmo tipo de peças de estampagem profunda aumenta da esquerda para a direita.Onde: e indica o comprimento mínimo da aresta reta, f indica o tamanho máximo da peça estampada, a indica o comprimento do eixo curto, b indica o comprimento do eixo longo.

2. Para peças cilíndricas de estampagem profunda com flange, o flange mais adequado está na seguinte faixa para estampagem profunda com anel de crimpagem: d+12t≤d convexo≤d+ 25t

onde d - diâmetro da peça redonda simples, mm.

T - espessura do material, mm.

d convexo - diâmetro do flange, mm.

3. A profundidade do desenho não deve ser muito grande (ou seja, H não deve ser maior que 2d).Quando uma vez pode ser puxada, sua altura é melhor: sem flange, peças simples redondas: H ≤ (0,5 ~ 0,7) d

4. no cilindro que desenha peças profundas, a parte inferior e a parte da parede do raio do canto r convexo devem atender r convexo ≥ t, flange e parede entre o raio do canto r côncavo ≥ 2t, das condições propícias à deformação, o melhor a tomar r convexo ≈ (3 ~ 5) t, r côncavo ≈ (4 ~ 8) t.Se r convexo (ou r côncavo) ≥ (0,1 ~ 0,3) t, pode aumentar a modelagem.