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So berechnen Sie Tiefziehteile

So berechnen Sie Tiefziehteile

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Die Technologie der Tiefziehteile

Die technologische Eigenschaft von Ziehteilen bezieht sich auf die Anpassungsfähigkeit von Ziehteilen an den Ziehprozess, die eine technologische Voraussetzung für die Gestaltung von Ziehprodukten aus Sicht der Tiefziehbearbeitung ist. Die Ziehteile mit guten Prozesseigenschaften können den Aufbau des Ziehwerkzeugs vereinfachen, die Ziehzeiten verkürzen und die Produktionseffizienz verbessern. Die Technologie der Ziehteile berücksichtigt hauptsächlich die Strukturform, Größe, Präzision und Materialauswahl der Ziehteile.

Toleranzniveau von Tiefziehteilen

Die Maßgenauigkeit von allgemeinen Zeichnungsteilen sollte nicht zu hoch sein, sie sollte unter dem IT13-Niveau und nicht über dem IT11-Niveau liegen. Bei hohen Toleranzen kann der Formgebungsprozess hinzugefügt werden, um die Größenanforderungen zu erfüllen. Aufgrund der ungleichmäßigen Verformung der Zeichnungsteile kann die Dicke der oberen und unteren Wand bis zu (1,2~0,75) t variieren, und t ist die Dicke des Blechs. Für ein konstantes Dünnziehen sollte die Anforderung der Wanddickentoleranz die Regel der Wanddickenvariation im Ziehprozess nicht überschreiten.

Abmessungen und Formen von Tiefziehteilen

  • Bei der Konstruktion der Zeichnungsteile dürfen die Innen- und Außenmaße nicht gleichzeitig markiert werden. Die Maße auf der Produktzeichnung sollten darauf hinweisen, dass das Außenmaß bzw. Innenmaß gewährleistet sein muss. Bei Tiefziehteilen mit Stufen sollte das Maß in Höhenrichtung auf den Boden bezogen werden. Beruht das Oberteil auf dem Unterteil, ist das Höhenmaß nicht ohne weiteres zu gewährleisten. Der Kehlradius der Fuge zwischen Wand und Boden kann nur in der Innenform markiert werden.
  • Die Form von Tiefziehteilen soll möglichst einfach und symmetrisch sein und auf einmal geformt werden. Die Änderung der axialsymmetrischen Ziehteile in Umfangsrichtung ist gleichförmig, die Formbearbeitung ist einfach und ihre Bearbeitbarkeit ist am besten. Versuchen Sie, sehr komplexe und asymmetrische Zeichnungsteile zu vermeiden, und versuchen Sie, scharfe Konturänderungen zu vermeiden. Bei halboffenen oder asymmetrischen Hohlteilen sollte es möglich sein, diese zum Tiefziehen zu kombinieren und dann in zwei oder mehr Teile zu schneiden, wie in Abbildung 1-1 gezeigt, um den Spannungszustand beim Tiefziehen zu verbessern.
Abb. 1-1 Kombinationspaare beim Tiefziehen
Abb. 1-1 Kombinationspaare beim Tiefziehen
  • Das Größenverhältnis jedes Teils des Tiefziehteils sollte angemessen sein. Die Konstruktion von Teilen mit breitem Flansch und großer Tiefe (dh Flanschdurchmesser dF>3 d, h≥2 d) sollte möglichst vermieden werden, da diese Teile mehr Zieh- und Zwischenglühzeiten benötigen. Der Umriss der Flansche der Zeichnungsteile sollte dem der Zeichnungsteile ähnlich sein. Die Breite des Flansches sollte einheitlich sein. Inkonsistenzen erschweren nicht nur das Zeichnen und erhöhen die Anzahl der Arbeitsgänge, sondern müssen auch den Beschnittspielraum erweitern und den Metallverbrauch erhöhen.
  • An der Flanschfläche befindet sich ein konkaves Ziehstück, wie in Abb. 1-2 gezeigt. Die darunter liegende konkave Achse stimmt mit der Ziehrichtung überein, sodass sie herausgezogen werden kann. Steht die Achse des Dreschkorbs senkrecht zur Ziehrichtung, kann er nur bei der Endkorrektur herausgedrückt werden.
Abb. 1-3 Lochrand von Zeichnungskursunterlagen
  • Bei Löchern im Boden oder Flansch des Ziehstücks sollte der Abstand zwischen dem Lochrand und der Seitenwand a≥r . seinD + 0,5t (oder a≥rP + 0,5t), wie in Abb. 1-3 dargestellt.
Abb. 1-3 Lochrand von Zeichnungskursunterlagen
  • Unter der Prämisse, die Montage zu gewährleisten, sollte die Seitenwand des Zeichnungsteils eine gewisse Neigung haben. Wenn ein Mehrfachziehen erforderlich ist, müssen die Innen- und Außenflächen der Zeichnungsteile unter der Prämisse der Sicherstellung der erforderlichen Oberflächenqualität im Ziehprozess erzeugte Markierungen aufweisen. Sofern die Teile keine besonderen Anforderungen haben, nur durch Formgebung oder Formgebungsverfahren, um Markierungen zu entfernen.

Höhe des Tiefziehstück

Beim Konstruieren des Zeichnungsteils sollte die Höhe minimiert werden, damit es durch ein oder zwei Ziehvorgänge fertiggestellt werden kann. Für verschiedene Formen von Zeichnungsteilen können unter Verwendung eines Prozesses die folgenden Bedingungen gezeichnet werden.

  • Siehe Tabelle 1-1 für die Höhe einer einzelnen Zeichnung des Zylinders.
Der Name des MaterialsAluminiumDuralMessingWeiches Kupfer reines Kupfer
Relative Tiefziehhöhe h/d0.73~0.750.60~0.650.75~0.800.68~0.72
Tabelle 1-1 Grenzhöhe einer Zeichnung
  • Die Bedingung für das Zeichnen von kastenförmigen Teilen ist, dass wenn der Radius der abgerundeten Ecke des kastenförmigen Teils r=(0,05~0,20)B ist (B ist die Breite der kurzen Seite des kastenförmigen Teils), die Höhe des Zeichnungsteils h<(0,3~0,8) B.
  • Bei Flanschteilen gilt als Zugbedingung, dass das Verhältnis des Durchmessers des zylindrischen Teils der Teile zum Rohling d/D 0,4 ist.

Der Rundungsradius des Tiefziehteils

Der Radius der Kehlung zwischen dem Flansch des Ziehstücks und der Wand des Zylinders sollte r . seinD2t. Um das reibungslose Zeichnen zu erleichtern, rD≥(4~8)t wird normalerweise genommen. Wenn rD≤2t, das Formgebungsverfahren sollte hinzugefügt werden.

Der Radius der Verrundung zwischen der Unterseite des Zeichenteils und der Wand des Zylinders sollte r . seinP2t. Um das reibungslose Zeichnen zu erleichtern, rP≥(3~5)t wird normalerweise genommen. Wenn die Teile r erfordernP<t ist es notwendig, den Formgebungsprozess zu erhöhen.

Materialauswahl von Tiefziehteilen

Materialien, die zum Tiefziehen verwendet werden, erfordern im Allgemeinen eine gute Plastizität, ein niedriges Biegefestigkeitsverhältnis, einen großen Richtkoeffizienten der Plattendicke und eine kleine Richtwirkung in der Plattenebene.

Berechnung des Tiefziehprozesses von zylindrischen Teilen

Die Berechnung des Ziehprozesses umfasst die Ermittlung des Rohlingsmaßes, die Ermittlung der Ziehzeiten und die Berechnung des Halbzeugmaßes.

Berechnung des Rohlingsmaßes einfacher rotierender Tiefziehteile

So bestimmen Sie den Beschnittrand

Aufgrund der Anisotropie des Blattmaterials können die Mitte der Wolle und die konvexe und konkave Matrize bei der eigentlichen Herstellung nicht vollständig zusammenfallen, so dass die Mündung des Ziehteils nicht sehr sauber sein kann. Normalerweise gibt es einen Trimmprozess, um den unregelmäßigen Teil zu schneiden. Aus diesem Grund sollte die Besäumzugabe bei der Berechnung des leer Größe. Die Beschnittzugabe für zylindrische Teile und Flanschteile ist in Tabelle 1-2 bzw. Tabelle 1-3 angegeben.

Tiefziehhöhe h (mm)Relative Tiefziehhöhe h/d oder h/BRelative Tiefziehhöhe h/d oder h/BRelative Tiefziehhöhe h/d oder h/BRelative Tiefziehhöhe h/d oder h/B
 0.5~0.80.8~1.61.6~2.52,5~4
101.01.21.52
10~201.21.622.5
20~5022.53.34
50~10033.856
100~150456.58
150~20056.3810
200~25067.5911
25078.51012
Tabelle 1-2 Besäumzugabe ∆h von flanschlosen Tiefziehteilen
Einheiten: mm

Notiz:
B die Breite der Seite eines Quadrats oder die Breite der kurzen Seite eines Rechtecks ist;
Für Teile mit großer Tiefe muss ein Zwischenbesäumprozess vorgeschrieben werden;
Für das dünne Material mit einer Dicke von weniger als 0,5 mm für das Mehrfachziehen sollte es gemäß dem Tabellenwert um 30% erhöht werden.

Tiefziehhöhe h (mm)Relativer Flanschdurchmesser dt/d oder Bt/BRelativer Flanschdurchmesser dt/d oder Bt/BRelativer Flanschdurchmesser dt/d oder Bt/BRelativer Flanschdurchmesser dt/d oder Bt/B
 1,51.5~22~2.52.5~3
251.81.61.41.2
>25~502.52.01.81.6
50~1003.53.02.52.2
100~1508.33.63.02.5
150~2005.08.23.52.7
200~2505.58.63.82.8
2506.05.08.03.0
Tabelle 1-3 Besäumzugabe ∆h von Flanschtiefziehteilen
Einheiten: mm

Notiz:
B die Breite der Seite eines Quadrats oder die Breite der kurzen Seite eines Rechtecks ist;
Für Teile mit großer Tiefe muss ein Zwischenbesäumprozess vorgeschrieben werden;
Für das dünne Material mit einer Dicke von weniger als 0,5 mm für das Mehrfachziehen sollte es gemäß dem Tabellenwert um 30% erhöht werden.

Berechnen Sie die Oberfläche von Teilen

Um die Berechnung zu erleichtern, werden die Teile in mehrere einfache Geometrien aufgelöst, deren Flächen jeweils berechnet und dann addiert. Die in Fig. 1-4 gezeigten Teile können als aus einem geraden Wandteil 1 des Zylinders, einem Kugeltischteil 2 gebildet durch Bogendrehung und einer kreisförmigen Platte 3 an der Unterseite zusammengesetzt betrachtet werden.

Abb. 1-4 Berechnung des Rohlingsmaßes von zylindrischen Teilen

Die Gesamtfläche des Werkstücks ist die Summe der Fläche A1 der geraden Wand des Zylinders, der Fläche A2 des Kugeltisches und der Fläche A3 der unteren kreisförmigen Platte.

EIN1 = d (Std.) (1-1)

EIN2 = π/4 [ 2πr ( d-2r ) + 8r2 ] ( 1-2 )

EIN3 = π/4 ( d-2r)2                            ( 1-3 )

/4 D2 = A1 + A2 + A3 = ∑Aich                       ( 1-4 )

In der Formel
d – der mittlere Durchmesser des Zylinderteils des Ziehstücks, mm;
H - die Höhe des Zeichnungsstücks, mm;
r – Radius der Verrundung an der Verrundung der Werkstückmittellinie, mm;
D—Blankdurchmesser, mm.

Um die leere Größe zu finden

Um den Durchmesser des Rohlings D zu ermitteln, ist

Gleichung (1-5)

Für Gleichung (1-5) wird, wenn die Dicke des Rohlings t<1 mm ist, der Außendurchmesser und die Außenhöhe oder das Innenmaß zur Berechnung verwendet. Wenn die Dicke des Rohlings t≥1 mm ist, sollte jede Größe zur Berechnung in die mittlere Liniengröße der Teildicke eingesetzt werden. Für die gebräuchlichen Rotationstiefziehteile kann die Berechnungsformel des Rohlingsdurchmessers den entsprechenden Handbüchern entnommen werden.

Berechnung der Schlechtwollgröße von komplexen Rotationstiefziehteilen

Die Rohteilgröße des Zeichnungswerkstücks mit komplexer Form kann mit der Kurikin-Regel berechnet werden, dh die Fläche des rotierenden Körpers, die sich ergibt, wenn sich der Bus beliebiger Form um die Achse dreht, ist gleich dem Produkt der Länge des Busses und der Umfang des Schwerpunkts drehte sich um die Achse, wie in Abb. 1-5 gezeigt.

Abb. 1-5 Rotationskörperbus
Abb. 1-5 Rotationskörperbus

Das heißt, die Oberfläche des rotierenden Körpers ist

A=2πRxL ( 1-6 )

Da die Fläche vor und nach dem Ziehen gleich ist, ist der Rohlingdurchmesser D

D2/4 = 2πRxL ( 1-7 )

Gleichung-1-8

In der Formel
A – Fläche des rotierenden Körpers, mm2;
Rx—der Abstand zwischen dem Schwerpunkt der Sammelschiene des rotierenden Körpers und der Rotationsachse (der sogenannte Rotationsradius), mm;
D – Knüppeldurchmesser, mm;
L—die Länge des Busses des rotierenden Körpers, mm.

Nach Gleichung (1-6) kann der Durchmesser des Knüppels berechnet werden, solange die Länge der Stromschiene des rotierenden Körpers und der Rotationsradius des Schwerpunkts bekannt sind. Finden Sie die Länge des Busses und die Schwerpunktposition der Methode hat die analytische Methode, die analytische Methode der Zeichnung, die Zeichnungsmethode 3, kann sich auf die relevanten Informationen beziehen, um zu verstehen.

Bestimmen Sie die Anzahl der Tiefziehvorgänge

Konzept und Bedeutung des Tiefziehkoeffizienten

Der Verformungsgrad in Tiefziehen kann durch das Verhältnis von Höhe und Durchmesser des Ziehstücks ausgedrückt werden. Je kleiner das Verhältnis ist, desto kleiner kann der Verformungsgrad in einem einzigen Ziehen gebildet werden. Große Verhältnisse erfordern zum Formen zwei oder mehr Tiefziehvorgänge. Bei der Auslegung des Ziehprozesses und der Bestimmung der notwendigen Anzahl von Ziehvorgängen wird jedoch in der Regel der Ziehkoeffizient als Berechnungsgrundlage verwendet.

Der Ziehkoeffizient bezieht sich auf das Verhältnis des Durchmessers des zylindrischen Teils nach dem Ziehen zum Durchmesser des Rohlings (oder Halbzeugs) vor dem Ziehen, wie in Abb. 1-6 dargestellt, und zwar:

Der erste Ziehkoeffizient m1=d1/D

Der zweite Ziehkoeffizient m2=d2/D

……

N-ter Ziehkoeffizient mn=dn/D

Abb. 1-6. Mehrfachziehen von zylindrischen Teilen

In der Formel
D—Blankdurchmesser,
D1,D2,……,Dn-der mittlere Durchmesser des Zylinders nach jeder Zeichnung.

Das Verhältnis zwischen dem mittleren Durchmesser dn des Ziehstücks und des Rohlingsdurchmessers D wird als Gesamtziehkoeffizient bezeichnet, d.

m = dn/D = d1 /D*d2/D1*D3/D2*……*Dn-1/Dn-2*Dn/Dn-1= m1m2m3……mn-1mn                  (1-9)

Aus dem Obigen ist ersichtlich, dass der Gesamtziehkoeffizient m die Änderungsrate des Rohlingsdurchmessers vor und nach dem Ziehen darstellt und sein Wert immer kleiner als 1 ist. Er spiegelt die Größe der tangentialen Druckverformung der Außenkante des Billet während des Ziehens. Je kleiner der Ziehkoeffizient, desto größer die Durchmesserdifferenz vor und nach dem Ziehen, desto größer die zu übertragende „Extra-Dreieck“-Fläche und desto größer die Ziehverformung.

Im Gegenteil, der Verformungsgrad ist kleiner. Daher kann er als Index verwendet werden, um den Verformungsgrad beim Tiefziehen zu messen. Wenn jedoch im Tiefziehprozess der Wert von m zu klein ist, können die Tiefziehteile oder schwere variable dünn extrem schlecht, Falten und Brüche werden, daher haben die Grenzen der Abnahme von m ein Ziel, die Grenzen werden verglichen. im Kraftbereich der größten Zugspannung gleich der effektiven Zugfestigkeit des gefährlichen Abschnitts des Tiefziehkoeffizienten wird als Grenzziehkoeffizient bezeichnet.

Der Grenzziehkoeffizientwert wird im Allgemeinen durch ein experimentelles Verfahren unter bestimmten Ziehbedingungen erhalten, wie in Tabelle 1-4 und Tabelle 1-5 gezeigt.

Ziehkoeffizient begrenzenRelative Dicke des Rohlings (t/D) x100Relative Dicke des Rohlings (t/D) x100Relative Dicke des Rohlings (t/D) x100Relative Dicke des Rohlings (t/D) x100Relative Dicke des Rohlings (t/D) x100Relative Dicke des Rohlings (t/D) x100
 2.0~1.51.5~1.01.0~0.60.6~0.30.3~0.150.15~0.08
m10.48~0.500.50~0.530.53~0.550.55~0.580.58~0.600.60~0.63
m20.73~0.750.75~0.760.76~0.780.78~0.790.79~0.800.80~0.82
m30.76~0.780.78~0.790.79~0.800.80~0.810.81~0.820.82~0.84
m40.78~0.800.80~0.810.81~0.820.82~0.830.83~0.850.85~0.86
m50.80~0.820.82~0.840.84~0.850.85~0.860.86~0.870.87~0.88
Tabelle 1-4 Grenzziehbeiwert von zylindrischen Teilen mit Niederhalter

Notiz:
Die Angaben in der Tabelle gelten für das Tiefziehen ohne Zwischenglühen. Wenn das Zwischenglühverfahren verwendet wird, sollte der Wert 2% ~ 3% kleiner sein als der Wert in der Tabelle
Die Ziehdaten in der Tabelle gelten für gewöhnliche Ziehkohle und Messing H62 wie 08, 10 und 15 Mn. Bei Materialien mit schlechter Ziehleistung, wie 20, 25, Q215, Q235 und Duraluminium, sollte der Wert um 1,5%-2,0% höher als der Wert in der Tabelle sein; Für Materialien mit guter Plastizität wie 05, 08, 10 und weiches Aluminium usw. sollte der Wert in der Tabelle 1,5%-2,0% betragen;
Der kleinere Wert in der Tabelle gilt für den größeren Werkzeugrundungsradius [ rsterben = (8~15)t ], wobei der größere Wert für den kleineren Werkzeugrundungsradius gilt [ rsterben = (4~8)t].

Ziehkoeffizient begrenzenRelative Dicke des Rohlings (t/D) x100Relative Dicke des Rohlings (t/D) x100Relative Dicke des Rohlings (t/D) x100Relative Dicke des Rohlings (t/D) x100Relative Dicke des Rohlings (t/D) x100
 1.52.02.53.03.0
m10.650.600.550.530.50
m20.800.750.750.750.70
m30.840.800.800.800.75
m40.870.840.840.840.78
m50.900.870.870.870.82
m60.900.900.900.85
Tabelle 1-5 Grenzziehbeiwert von zylindrischen Teilen ohne Niederhalter

Hinweis: Diese Tabelle gilt für 08, 10 und 15Mn Materialien. Die übrigen Positionen entsprechen den Anmerkungen in Tabelle 1-3.

Um die Falten- und Rissfehler beim Ziehvorgang zu verhindern, ist es notwendig, den Verformungsgrad des Ziehens zu verringern und den Ziehkoeffizienten zu erhöhen, um die Möglichkeit von Faltenbildung und Rissbildung zu verringern. Der Ziehkoeffizient drückt den Schwierigkeitsgrad des Ziehprozesses aus, und die Anzahl der Ziehungen kann bestimmt werden, wenn der für jede Ziehung zulässige Grenzziehkoeffizient bekannt ist.

Die Bestimmung der Anzahl der Tiefziehvorgänge

Die Zeiten des Tiefziehens lassen sich nur grob abschätzen und durch Prozessrechnung endgültig ermitteln. Es gibt mehrere Methoden, um die Anzahl der Tiefziehvorgänge für flanschlose Zylinderteile vorläufig zu bestimmen.

  • Rekursionsmethode

Wenn die relative Höhe t/D des Rohlings des zylindrischen Teils bekannt ist, können die Ziehzeiten direkt aus Tabelle 1-4 oder Tabelle 1-5 der Grenzziehbeiwerte m1,m2,m3,… ,mn, und berechne dann den Durchmesser d1 der ersten Zeichnung und berechnen aus dem Durchmesser d1 der ersten Zeichnung auf den Durchmesser dn der n-ten Zeichnung.

D1=m1D; D2=m2D1; …; Dn=mnDn-1                          (1-10)

Bis zum erhaltenen dn nicht größer als der erforderliche Durchmesser des Ziehstücks ist, dann ist n die Anzahl der Ziehungen. Auf diese Weise kann nicht nur die Anzahl der Ziehungen, sondern auch der Durchmesser des durch den Zwischenprozess erhaltenen Halbzeugs ermittelt werden.

  • Rechenmethode

Wird schließlich ein Rohling mit einem Durchmesser von D in ein Ziehstück mit einem Durchmesser von dn gezogen, kann die Ziehzahl n auch durch die folgende Summenformel angenähert werden.

lgdnC= (n-1) Igmn + lg (m1D)
n=1 + [ lgdn – lg (m1D) ]/ Igmn (1-11)

In der Formel mn – der Durchschnittswert jedes Ziehkoeffizienten nach dem zweiten Mal.

Das nach Formel (1-11) berechnete n ist normalerweise keine ganze Zahl. Um den Ziehvorgang zu erleichtern und das Auftreten von Ziehen und Rissbildung zu vermeiden, sollte der kleinere ganzzahlige Wert nicht gerundet werden, sondern der größere ganzzahlige Wert sollte so gewählt werden, dass die tatsächlich gewählten Zieh-d.Koeffizienten etwas größer sind als die vorläufigen geschätzter Wert.

  • Die Nachschlagetabellenmethode

Die Ziehzeiten von flanschlosen zylindrischen Teilen können auch direkt anhand der bekannten relativen Höhe h/d der Ziehteile und der relativen Höhe t/D des Rohlings in Tabelle 1-6 ermittelt werden.

Ziehen Sie die Zahl n herausRelative Dicke des Rohlings (t/D) x100Relative Dicke des Rohlings (t/D) x100Relative Dicke des Rohlings (t/D) x100Relative Dicke des Rohlings (t/D) x100Relative Dicke des Rohlings (t/D) x100Relative Dicke des Rohlings (t/D) x100
 2.0~1.51.5~1.01.0~0.60.6~0.30.3~0.150.15~0.08
10.94~1.540.84~0.650.70~0.570.62~0.50.52~0.450.46~0.38
21.88~2.71.60~1.321.36~1.11.13~0.940.96~0.830.9~0.7
33.5~2.72.8~2.22.3~1.81.9~1.51.6~1.31.3~1.1
45.6~8.38.3~3.53.6~2.92.9~2.42.4~2.02.0~1.5
58.9~6.66.6~5.15.2~8.18.1~3.33.3~2.72.7~2.0
Tabelle 1-6 Maximale Phasenhöhe h/d für flanschlose zylindrische Zeichnungsteile

Notiz:
Ein großes h/d-Verhältnis gilt für den abgerundeten Eckenradius der Matrize im ersten Verfahren (von rdie = 8t bei t/D x 100 = 2~1,5 bis rdie = 15t bei t/D x 100 = 0,15~0,08); Kleines Verhältnis für kleinen Hohlkehlenradius (rdie = 4~8t);
Die Ziehzeiten in der Tabelle gelten für die Ziehteile aus Stahl 08 und Stahl 10.

Berechnen Sie die Größe der Prozessteile

Die Abmessungen der Arbeitsteile beinhalten den Durchmesser des Halbzeugs dn, der Radius der abgerundeten Ecke am unteren Ende des Zylinders rn und die Höhe der Zylinderwand hn. Nachdem die Anzahl der Ziehungen bestimmt wurde, sollten der Durchmesser und die Höhe der Arbeitsteile nach Anpassung des Ziehkoeffizienten bestimmt werden, um unter zulässigen Bedingungen einen höheren Grad an Ziehverformung zu erzielen.

Bestimmen Sie den Durchmesser dn von Prozessteilen

Nachdem die Anzahl der Ziehungen bestimmt wurde, ist die Forderung nach sicherem Ziehen ohne Rissbildung erfüllt. Nach der Berechnung Durchmesser dn sollte gleich dem Durchmesser d des Ziehstücks sein, unter der Voraussetzung von m1-m1'ich2-m2'≈…≈mn-mn', sollte der Ziehkoeffizient jedes Mal angepasst werden, um den Ziehkoeffizienten m1,m2,…,mn ist größer als der Grenzziehbeiwert m1',m2',…,mn'.

Bestimmen Sie die Höhe der Arbeitsteile

Nach dem Prinzip, dass die Oberfläche der Arbeitsteile nach dem Tiefziehen gleich der des Knüppels ist, kann die folgende Formel zur Berechnung der Höhe der Arbeitsteile erhalten werden. Vor der Berechnung der Höhe der Arbeitsgangsteile nach jeder Zeichnung sollte der Radius der Verrundung am unteren Ende jedes Arbeitsgangsteils bestimmt werden. Die Höhe jedes Arbeitsgangsteils kann durch die Formel des Rohlingsdurchmessers berechnet werden.

hn = 0,25 (D2/Dn - Dn) + 0,43 rn/Dn (Dn + 0,32rn) (1-12)

In der Formel
hn—die Höhe des Werkstücks nach dem n-ten Tiefziehen, mm;
D – Rohlingsdurchmesser, mm;
Dn—Durchmesser des Werkstücks nach dem n-ten Tiefziehen, mm;
Rn—der Rundungsradius an der Unterseite des Halbzeugs während der n-ten Zeichnung, mm.

Berechnung von Ziehkraft und Niederhalterkraft

Berechnung der Ziehkraft

Die aus der Theorie berechnete Ziehkraft ist in der praktischen Anwendung nicht praktikabel, und da die Einflussfaktoren komplexer sind, weicht das berechnete Ergebnis oft von der tatsächlichen Ziehkraft ab, so dass in der Produktion häufig die empirische Formel zur Berechnung der Ziehkraft verwendet wird. Die Ziehkraft eines zylindrischen Werkstücks kann mit der folgenden empirischen Formel berechnet werden.

Bei Verwendung von Niederhalter zum Tiefziehen:

Das erste Tiefziehen F= πd1Bk1                             (1-13)

Nach dem zweiten Mal Fn= dnBkn (n=2、3、…、i) (1-14)

Ohne Niederhalter zum Tiefziehen:

Das erste Tiefziehen F= 1.25π (D – d1) tB                        (1-15)

Nach dem zweiten Mal Fn= 1,3π (di-1 - Dich) tB&nBsp;(n=2、3、…、i) (1-16)  

In der Formel
F – Ziehkraft;
σB—die Zugfestigkeit des Materials, MPa;
t – Materialstärke, mm;
D – Rohlingdurchmesser, mm;
D1…Dn—der mittlere Durchmesser jedes Ziehvorgangs, mm;
k1, k2—Korrekturkoeffizient, siehe Tabelle 1-7.

Tiefziehbeiwert m10.550.570.60.620.650.670.70.720.750.770.8
Korrekturkoeffizient k11.000.930.860.790.720.660.60.550.500.450.4
Tiefziehbeiwert m20.70.720.750.770.80.850.90.95
Korrekturkoeffizient k21.00.950.900.850.80.700.60.50
Tabelle 1-7 Korrekturkoeffizient

Berechnung der Niederhalterkraft

Leere Haltebedingungen

Die Hauptmethode zur Lösung des Faltenproblems beim Tiefziehen besteht darin, einen faltenfreien Niederhalter zu verwenden, und die Kraft des Niederhalters sollte angemessen sein. Wenn der Verformungsgrad der Zeichnung relativ gering ist und die relative Dicke des Rohlings relativ groß ist, wird der Rohlinghalter nicht benötigt, da er nicht knittert. Die Verwendung des Niederhalters zum Tiefziehen kann durch die Bedingungen in Tabelle 1-8 bestimmt werden.

TiefziehverfahrenDas erste TiefziehenDas erste TiefziehenNachträgliches TiefziehenNachträgliches Tiefziehen
 (t/T) x 100m1(t/T) x 100m2
Mit Niederhalter1,50,61.00.8
Kein Blechhalter2.00,61,50.8
Mit oder ohne Niederhalter1.5~2.00.61.0~1.50.8
Tabelle 1-8 Bedingungen mit oder ohne Blechhalter

Wenn festgestellt wird, dass ein Niederhalter erforderlich ist, muss die Größe der Niederhalterkraft angemessen sein. Wenn die Niederhalterkraft zu groß ist, wird die Zugkraft des Rohlings in die Matrize erhöht und das Werkstück kann leicht brechen. Wenn es zu klein ist, kann es die Faltenbildung der konvexen Kante nicht verhindern und kann nicht die Rolle des Niederhalters spielen, daher sollte die Größe der Niederhalterkraft unter der Bedingung ohne Faltenbildung so gering wie möglich sein.

Berechnen Sie die Niederhalterkraft

Im Werkzeugbau ist es in der Regel die Niederhalterkraft FDruck etwas größer als der Mindestwert, der für die knitterfreie Wirkung erforderlich ist, d. h. unter der Prämisse, dass die Deformationszone des Blechflansches faltenfrei ist, eine möglichst kleine Blechhalterkraft zu wählen und gemäß der folgenden empirischen Formel zur Berechnung.

Gesamtniederhalterkraft: FDruck =Ap (1-17)
Die erste Zeichnung von zylindrischen Teilen: FDruck = /4 [D2 - (D1 + 2rsterben1)2 ]p (1-18)
Das anschließende Tiefziehen von zylindrischen Teilen:
FDruck = /4 [dn-12 - (Dn + 2rsterben n-1)2 ]p (1-19)

In der Formel
A—die Projektionsfläche des Knüppels unter dem Pressring, mm2;
P – Einheit der Niederhalterkraft, MPa, wie in Tabelle 1-9 gezeigt;
D – Rohlingdurchmesser, mm;
D1,D2,… ,Dn—der Durchmesser des Werkstücks beim ersten und beim nächsten Mal, mm;
Rsterben1,Rsterben2,… ,Rsterben n—Ausrundungsradius jedes Tiefziehwerkzeugs, mm.

Der Name des Materials Einheit Niederhalterkraft P (MPa)Der Name des MaterialsEinheit Niederhalterkraft P (MPa)
Aluminium 0.8~1.2Weißblech2.5~3.0
Hartaluminium (geglüht), Rotkupfer 1.2~1.8Hochtemperaturlegierung2.8~3.5
Messing 1.5~2.0  
Baustahlt<0.5mmt>0.5mm2.5~3.02.0~2.5Hochlegierter StahlEdelstahl3.0~8.5
Tabelle 1-9 Einheit Niederhalterkraft p

In der Produktion beträgt die Niederhalterkraft FPlatzhalter in einer Zeichnung kann auch mit 1/4 der Ziehkraft gewählt werden.

FPlatzhalter=0. 25F1 (1-20)

Theoretisch sollte sich die angemessene Niederhalterkraft mit der Faltenbildung ändern. Der BHF nimmt zu, wenn die Faltenbildung stark ist, und nimmt ab, wenn die Faltenbildung nicht stark ist, aber es ist sehr schwierig, diese Änderung zu erreichen.

Auswahl des Nenndrucks der Presse

Bei einfachwirkenden Pressen sollte der Nenndruck größer als der Gesamtprozessdruck sein. Der Gesamtprozessdruck ist die Summe der Ziehkraft FZeichnung und die Niederhalterkraft FPlatzhalter.

Fschauspielerische PresseFZeichnung+FPlatzhalter (1-21)

Bei doppeltwirkenden Pressen sollte das Verhältnis zwischen dem Nenndruck von Innen- und Außenschieber und der entsprechenden Ziehkraft Fn bzw. der Niederhalterkraft F berücksichtigt werden.

F1FZeichnung F2FPlatzhalter (1-22)

In der Formel
Fschauspielerische Presse—Nenndruck der Presse;
F1—Nenndruck des inneren Schiebers;
F2—Nenndruck des äußeren Schiebers;
FZeichnung—Ziehkraft;
FPlatzhalter—Blankhalterkraft.

Bei der Auswahl des Nenndrucks der Presse ist bei großem Ziehhub, insbesondere bei Verwendung des Stanz- und Ziehverbundwerkzeugs, auf den Prozesskraftverlauf unter dem zulässigen Druckverlauf des Pressenstößels zu achten. Die Spezifikation der Presse lässt sich nicht einfach danach bestimmen, dass die Summe aus Stanzkraft und Ziehkraft kleiner als der Nenndruck der Presse ist. Andernfalls kann die Presse durch das vorzeitige Auftreten des maximalen Staudrucks überlastet und beschädigt werden, wie in Abb. 1-7 dargestellt.

Wir sollten die Arbeit der Presse beim Verbundstanzen von Stanzen und Tiefziehen berücksichtigen und überlegen, ob der Pressenmotor belastbar ist.

Abb. 1-7 Ziehkraft- und Pressdruckkurve
1—Die Druckkurve der Presse; 2 – Ziehkraft; 3—Austastkraft

Kantenmontagegerät

Gegenwärtig gibt es zwei Haupttypen von Druckmontagevorrichtungen, die üblicherweise in der Produktion verwendet werden.

Elastische Kantenandrückvorrichtung

Diese Art von Vorrichtung wird oft in gewöhnlichen Stempeln verwendet, normalerweise gibt es drei Arten: Gummikanten-Pressvorrichtung wie in Abb. 1-8 (a), Federkanten-Pressvorrichtung wie in Abb. 1-8 (b), Luft Polsterkantenpressvorrichtung wie in Abb. 1-8 (c) gezeigt. Die Verlaufskurve der Druckkraft dieser drei Bördelvorrichtungen ist in Abb. 1-9 dargestellt. Darüber hinaus wird nach und nach auch die Stickstofffedertechnologie im Werkzeug eingesetzt.

Abb. 1-8 Elastische Kantenanpressvorrichtung

Mit zunehmender Zugtiefe wird der Flansch der Kante benötigter Teil kleiner, so dass der Druck auf die Kante allmählich reduziert wird, aus Abb. 1-9 ist die Gummi- und Federkantenpressvorrichtung zu sehen. Die tatsächliche Druckkraft ist genau das Gegenteil der benötigten Druckkraft und nimmt mit zunehmender Zugtiefe, insbesondere beim Gummidruckring, zu. Dies kann die Ziehkraft erhöhen und zum Bruch der Teile führen, daher werden Gummi- und Federstrukturen normalerweise nur für flaches Ziehen verwendet.

Diese zwei Arten von Kantendruckvorrichtungsstrukturen sind jedoch einfach, sie können in kleinen und mittleren Pressen verwendet werden, solange die Federspezifikation und die Gummimarke und -größe richtig ausgewählt sind, können ihre nachteiligen Auswirkungen verringert werden. Die Feder sollte mit einem großen Gesamtkompressionsbetrag gewählt werden und der Druck steigt langsam mit dem Kompressionsbetrag an. Gummi sollte mit weichem Gummi ausgewählt werden, und der relative Kompressionsbetrag sollte garantiert nicht groß sein.

Die Druckkraft des Gummis nimmt mit dem Kompressionsbetrag schnell zu, daher sollte die Gesamtdicke des Gummis größer sein, es wird vorgeschlagen, dass die Gesamtdicke des Gummis nicht weniger als das 5-fache des Ziehhubs betragen sollte. Die Kantendruckwirkung der Kantendruckvorrichtung vom Luftkissentyp ist gut, und die Druckkraft ändert sich grundsätzlich nicht mit dem Arbeitshub, aber ihre Struktur ist komplex, Herstellung, Verwendung und Wartung sind relativ schwierig.

Abb. 1-9 Verlaufskurve der Andruckkraft von drei Arten von Kantenandruckgeräten
Abb. 1-9 Verlaufskurve der Andruckkraft von drei Arten von Kantenandruckgeräten

Starrkantenpressgerät

Wie in Abb. 1-10 gezeigt, wird die starre Kantenpressvorrichtung für eine doppeltwirkende Presse verwendet, die konvexe Matrize wird am inneren Schieber der Presse installiert und die Kantenpressvorrichtung wird am äußeren Schieber installiert. Während des Ziehvorgangs bleibt der äußere Schieber bewegungslos, so dass sich seine starre Kantendruckkraft im Lagerprozess nicht ändert, der Zieheffekt ist gut und der Formaufbau ist einfach.

Abb. 1-10 Starrer Niederhalter 1 – Die Kurbelwelle; 2 – Kamera; 3 – Äußerer Schieber; 4 – Innerer Schieber; 5 – Locher; 6 – Rohling-Haltering; 7 – Konkave Matrize
Abb. 1-10 Starrer Niederhalter
1-Die Kurbelwelle; 2 – Nocken; 3 – Äußerer Schieber; 4 – Innerer Schieber;
5 – Punsch; 6—Blankhaltering; 7 – Konkaver Würfel

3 Gedanken zu „How to Calculate Deep Drawing Parts

  1. Ashraf sagt:

    Der Inhalt des Artikels ist detailliert, das Bild ist klar, was das Verständnis erleichtert.

  2. Rodolfo Garcia Guevara sagt:

    how about the calculations when the draw is rectangular profile insted of circular?

    1. HARSLE sagt:

      you can contact our service team by service@harsle.com

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