Perforadora

13 consejos rápidos para el diseño y la estructura del troquel de dibujo perforado

Tiempo de lectura estimado: 15 minutos

Diseño de la parte de trabajo del troquel de dibujo.

Diseño de estructura de molde convexo y hembra.

La estructura del dibujo. puñetazo y el troquel depende de la forma y el tamaño de la pieza de trabajo, el método de dibujo, la cantidad de procesos de dibujo y otros requisitos del proceso. Las diferentes formas de la estructura influyen en la deformación del estirado, el grado de deformación y la calidad del producto. Diferentes influencias. La estructura de los moldes convexos y cóncavos comunes es la siguiente.

1- Cigüeñal; 2- Leva; 3- Corredera exterior; 4- Deslizador interior; 5- Puñetazo; 6-Anillo en blanco; 7- Molde hembra
1- Cigüeñal; 2- Leva; 3- Corredera exterior; 4- Deslizador interior; 5- Puñetazo; 6-Anillo en blanco; 7- Molde hembra
Forma de estructura de troquel de dibujo sin material de prensado.

La Figura 1-2 muestra la estructura de matriz convexa y cóncava utilizada en la embutición profunda de una sola vez sin un portapiezas. El troquel en forma de arco que se muestra en la Figura 1-2(a) tiene una estructura simple y un procesamiento conveniente, que se usa comúnmente. La estructura del troquel cóncavo de embutición profunda. La matriz cónica y la matriz envolvente que se muestran en la Figura 1-2 (b) y la Figura (c) son ventajosas para resistir la inestabilidad y las arrugas, pero el procesamiento es complicado y se utilizan principalmente para estirar piezas con un coeficiente de estirado pequeño. La figura 1-2(d) muestra la estructura isométrica.

Figura 1-2 La estructura del troquel cóncavo del troquel de trefilado sin material de prensado
Figura 1-2 La estructura del troquel cóncavo del troquel de trefilado sin material de prensado
Forma de estructura de troquel de dibujo con material de prensado.

La figura 1-3 muestra la estructura de los moldes macho y hembra con portapiezas. Los moldes macho y hembra que se muestran en la Figura 1-3 (a) tienen esquinas redondeadas y se usan para estirar con un diámetro d≤100 mm. Piezas. Los moldes convexos y cóncavos que se muestran en la Figura 1-3(b) tienen una estructura de ángulo cónico y se utilizan para embutir piezas con un diámetro d≥100 mm. El uso de tal puñetazo y morir con un ángulo cónico no solo mejora el flujo del metal, reduce la resistencia a la deformación, el material no es fácil de adelgazar y otras características generales del troquel cónico, sino que también puede reducir el grado de deformación por flexión repetida del blanco y mejorar el lado de la pieza La calidad de la pared facilita la localización de la pieza en bruto en el siguiente proceso.

Figura 1-3 La estructura de la parte de trabajo del troquel de dibujo con un espacio en blanco.
Figura 1-3 La estructura de la parte de trabajo del troquel de dibujo con un espacio en blanco.

Independientemente de la estructura utilizada, se debe prestar atención a la coordinación de la forma y el tamaño de la puñetazos muere en los dos procesos anteriores, de modo que la forma del producto semiacabado obtenido en el proceso anterior es propicia para la formación del proceso posterior. Por ejemplo, la forma y el tamaño del portapiezas deben ser los mismos que la parte correspondiente del punzón en el proceso anterior, y el ángulo de conicidad α del troquel de embutición profunda también debe ser consistente con el ángulo de conicidad del punzón en el proceso anterior. proceso anterior.

Para aplanar la parte inferior de la pieza después del último dibujo, si se trata de un puñetazo con una estructura redondeada, el centro del radio de la esquina del último punzón de dibujo debe ubicarse en la misma línea que el centro del radio de la esquina del segundo penúltimo punzón de dibujo. Línea central. Si se trata de una estructura de matriz oblicua, la línea oblicua en la parte inferior del punzón del penúltimo proceso debe ser tangente al radio de filete del último punzón.

Independientemente de si el troquel de dibujo adopta un dispositivo de presión, para facilitar la extracción de la pieza de trabajo, el golpe de dibujo debe perforarse con orificios de aire, cuyas dimensiones se muestran en la siguiente tabla.

Diámetro del punzón>50> 50 ~ 100>100~200>200
Diámetro de salida56.589.5
Tabla 1-1 Tamaño del orificio de ventilación (unidad: mm)

Hueco de troquel de dibujo

El espacio del troquel de dibujo se refiere al espacio de doble cara entre los troqueles convexos y cóncavos. El tamaño del espacio tiene una gran influencia en la fuerza de estirado, la calidad de la pieza estirada y la vida útil del troquel. Cuando el espacio libre es pequeño, la parte embutida profunda tiene un pequeño resorte hacia atrás, la pared lateral es recta y suave, la calidad es mejor y la precisión es mayor.

Si el valor de la separación es demasiado pequeño, la fuerza de tracción aumentará, lo que provocará un adelgazamiento grave de la pieza de trabajo, o incluso grietas, fricción severa y desgaste entre las superficies del molde y una vida útil reducida del molde. Cuando el espacio es demasiado grande, la fuerza de estirado se reduce y la vida útil del troquel aumenta, pero el espacio en blanco es propenso a las arrugas, la conicidad de la parte dibujada es grande y la precisión es pobre.

Por lo tanto, el valor del espacio del troquel de trefilado debe ser razonable, y la condición del soporte en blanco, el número de veces de trefilado y la precisión de la pieza de trabajo se deben considerar al determinar. El principio es considerar no solo la tolerancia del material laminar en sí, sino también el fenómeno de espesamiento del material laminar. El valor del espacio es generalmente ligeramente mayor que el grosor de la pieza en bruto.

Embutición profunda sin dispositivo de presión

Para dibujar troqueles sin presionar el dispositivo, el espacio entre los troqueles convexos y cóncavos se puede calcular mediante la siguiente fórmula.

Z/2=(1~1.1)tmax

En la fórmula, Z/2—Dibujo de la holgura unilateral del troquel convexo y cóncavo;

tmax—-La dimensión límite máxima del espesor de la hoja;

1~1.1—-Para el primer y medio dibujo o las partes de dibujo profundo que no requieren alta precisión dimensional, tome el valor más grande; para el último dibujo o las partes del dibujo que requieren alta precisión dimensional, tome la fórmula El valor más pequeño.

Embutición profunda con dispositivo de presión

Para el troquel de estirado con dispositivo de presión, el espacio entre el troquel convexo y el cóncavo se muestra en la Tabla 1-2.

Tiempos totales de dibujoProceso de dibujoJuego unilateral Z/2Tiempos totales de dibujoProceso de dibujoJuego unilateral Z/2
 11 dibujo profundo(1~1.1)t41er y 2do dibujo1,2 t
 1er dibujo1,1 t 3er embutición profunda1,1 t
 2do dibujo(1~1.05)t 4º embutición profunda(1~1.05)t
21er dibujo1,2 t51er, 2do, 3er dibujo1,2 t
32do dibujo1,1 t 4º embutición profunda1,1 t
 3er embutición profunda(1~1.05)t 5to embutición profunda(1~1.05)t
Tabla 1-2 Valor de la separación unilateral durante la embutición profunda con dispositivo de presión (unidad: mm)

Nota:

1. t es el espesor del material, tomando el valor medio de la desviación admisible del material, mm;

2. Cuando dibuje piezas de trabajo de precisión, tome Z/2=t como el último espacio de dibujo.

Para piezas con requisitos de alta precisión, a fin de tener un pequeño retroceso después del estirado y una superficie lisa, a menudo se usa un troquel de estirado con juego negativo. Su valor de aclaramiento unilateral es

Z/2=(0.9-0.095) t

Cuando se usa un espacio más pequeño, la fuerza de estiramiento aumenta en 20% en comparación con la situación normal y el coeficiente de estiramiento aumenta en consecuencia.

Dimensiones y tolerancias de piezas de trabajo de moldes convexos y cóncavos.

La precisión dimensional de las piezas está determinada por las dimensiones y tolerancias de los moldes convexos y cóncavos en el último embutido profundo, y las dimensiones y tolerancias de los moldes cóncavos y convexos en el último embutido profundo deben determinarse de acuerdo con los requisitos de la partes. Generalmente, además de la tolerancia dimensional del último troquel de trefilado, la tolerancia dimensional del troquel y la tolerancia dimensional del producto semiacabado de los tiempos primero y medio no necesitan estar estrictamente limitadas. En este momento, el tamaño del troquel debe ser igual al tamaño de transición de la pieza en bruto.

Radio de filete de matriz

El radio de filete del troquel tiene una gran influencia en el trabajo de trefilado, lo que afecta la calidad de la pieza trefilada, el tamaño de la fuerza de trefilado y la vida útil del troquel de trefilado. Por lo tanto, es extremadamente importante elegir razonablemente el radio de filete del dado.

El radio de filete del primer troquel de embutición profunda también se puede seleccionar con referencia a los valores de la Tabla 1-3.

El radio de filete del troquel para cada dibujo subsiguiente debe ser gradualmente más pequeño que el radio del primer dibujo, que se puede determinar mediante la siguiente fórmula.

rDnorte=(0.6~0.8) rdn-1

Método de dibujo El espesor relativo del blanco (t/D) X100El espesor relativo del blanco (t/D) X100El espesor relativo del blanco (t/D) X100
 ≤2.0~1.0<1.0~0.3<0.3~0.1
En método sin bridas(4~6)t(6~8)t(8~12)t
En método bridado(6~12)t(10~15)t(15~20)t
Tabla 1-3 El radio de filete rd1 del primer troquel de embutición profunda
Radio de filete de punzón

El tamaño del radio del filete del punzón tiene menos influencia en el dibujo que el radio del filete del troquel, pero su valor también debe ser apropiado. si la rpag es demasiado pequeño, la "sección peligrosa" estará sujeta a una gran fuerza de tracción y la pieza de trabajo tenderá a adelgazarse localmente. si la rpag es demasiado grande, la superficie de contacto entre el punzón y el blanco será pequeña, y el fondo será más delgado y se producirán fácilmente arrugas internas.

El radio de filete del punzón para el primer embutido profundo se determina mediante la siguiente fórmula.

 rp1=(0.7~1.0)rd1

Excepto por la última vez, el radio de la esquina redonda de cada punzón de dibujo en el medio es

 rpn-1= (dn-1-dnorte-2t)/2

En la fórmula, dn-1, Dnorte —- Diámetro exterior de cada proceso, mm.

En la última embutición profunda, el radio del filete del punzón debe ser igual al radio del filete de la pieza de trabajo. Sin embargo, para materiales con un espesor inferior a 6 mm, el valor no debe ser inferior a (2~3)t; para materiales con un espesor de más de 6 mm, el valor no debe ser inferior a (1,5 ~ 2) t.

Dimensiones y tolerancias de piezas de trabajo de moldes convexos y cóncavos.

Los requisitos de la forma y la forma interna de la pieza involucran la base de diseño del troquel de trefilado, por lo que debe analizarse estrictamente, como se muestra en la Figura 1-4.

Figura 1-4 Dibujo de tamaño de pieza y tamaño de troquel
Figura 1-4 Dibujo de tamaño de pieza y tamaño de troquel
  • Cuando se requieren las dimensiones externas y las tolerancias de las piezas, como se muestra en la Figura 1-4 (a), con base en el dado, de acuerdo con la ley de desgaste, las dimensiones básicas del dado son:

D cóncavo = (D-0.75Δ) 0 cóncavo

Las dimensiones básicas del punzón son:

D convexo = (D-0.75Δ-Z) 0 convexo

D convexo = (d+0.4Δ) 0-δ convexo

  • Cuando se requieren las dimensiones internas y las tolerancias de las piezas, como se muestra en la Figura 1-4 (b), con base en el punzón, de acuerdo con la ley de desgaste, las dimensiones básicas del dado son

D cóncavo=(d+0.4Δ+Z) 0 cóncavo

Donde D—El tamaño límite máximo del diámetro exterior de la pieza, mm;

d—-El tamaño límite mínimo del diámetro interior de la pieza, mm;

Δ—-Tolerancia de las piezas;

Z: espacio de doble cara del troquel de dibujo, mm;

δ convexo, δ cóncavo—-las tolerancias de fabricación de los moldes convexos y cóncavos se seleccionan de acuerdo con la tolerancia de la pieza de trabajo. Cuando la tolerancia de la pieza de trabajo está por encima de IT13, δ convexo y δ cóncavo se puede tomar de acuerdo con IT6~8; cuando la tolerancia de la pieza de trabajo es inferior a IT14, δ convexo y δ cóncavo se puede tomar de acuerdo con IT10.

Estructura típica del troquel de dibujo.

La estructura del troquel de trefilado es uno de los contenidos más básicos en el diseño del troquel de trefilado. Los troqueles de trefilado se pueden dividir en primeros troqueles de trefilado y troqueles de trefilado posteriores según la secuencia del proceso; según el equipo utilizado, se pueden dividir en troqueles de trefilado para prensas de acción simple, troqueles de trefilado para prensas de doble acción y prensas de tres pasos Troqueles de trefilado para prensas; según la combinación de procesos, se puede dividir en troqueles de trefilado de un solo proceso, troqueles compuestos y troqueles de trefilado continuo;

Además, también se puede dividir en troqueles de embutición con y sin dispositivo de engaste según la presencia o ausencia del dispositivo de engaste. Aquí hay algunas estructuras típicas de troqueles de dibujo.

Primer troquel de dibujo

La figura 1-5 muestra el primer troquel de trefilado sin un portapiezas. La pieza de trabajo semiacabada se coloca mediante la placa de posicionamiento 5, y el punzón de estirado 2 corre hacia abajo hasta que el punzón de estirado presiona la lámina en el troquel de estirado 3 para formar una pieza de trabajo, y el estirado termina. El punzón de embutición 2 corre hacia arriba, y el anillo de descarga 4 retira la embutición profunda en la parte inferior de la matriz de embutición. Debido a que el punzón de estirado 2 tiene que ir muy por debajo del troquel hembra de estirado 3, el troquel sólo es adecuado para estirado superficial. Para evitar que la pieza de trabajo se adhiera al punzón y sea difícil de quitar después del estirado, el punzón de estirado 2 está provisto de orificios de ventilación.

Figura 1-5 El primer troquel de dibujo sin portapiezas
Figura 1-5 El primer troquel de dibujo sin portapiezas

Este tipo de molde tiene una estructura simple y se usa a menudo para la embutición profunda cuando la hoja de metal tiene buena plasticidad y un espesor relativamente grande.

La figura 1-6 muestra el primer troquel de dibujo con el dispositivo de sujeción de bordes. Antes del embutido profundo, la pieza de trabajo semiacabada se coloca mediante la placa de posicionamiento 6. Al dibujar, el punzón 10 se mueve hacia abajo, y la pieza de trabajo semiacabada se presiona primero planamente sobre la superficie del troquel de trefilado 7 por el anillo de presión 5 debido por la acción del resorte comprimido 4, el punzón 10 continúa moviéndose hacia abajo, y el resorte 4 continúa comprimiéndose. , Hasta que la pieza de trabajo esté formada por embutición profunda.

Al final del dibujo, el punzón se mueve hacia arriba y el portapiezas regresa bajo la acción del resorte para raspar la pieza de trabajo envuelta en el punzón de dibujo. Este tipo de primer troquel de trefilado con un dispositivo de corte elástico es la estructura de primer troquel de trefilado más utilizada, y la fuerza de sujeción del troquel se genera mediante la compresión de elementos elásticos. El punzón de este tipo de estructura de molde es relativamente largo, lo que solo es adecuado para piezas de trabajo con una pequeña profundidad de embutición. Al mismo tiempo, debido a la posición de espacio limitado del troquel superior, es imposible usar un resorte o caucho grande, por lo que el dispositivo de presión superior tiene una fuerza de presión pequeña, y este dispositivo se usa principalmente en ocasiones donde el borde de presión no es grande

Figura 1-6 El primer troquel de dibujo con dispositivo de obturación superior 1- manija del molde; 2- asiento del molde superior; placa de fijación de 3 punzones; 4- resorte; 5- anillo de soporte en blanco; placa de 6 posiciones; 7- molde hembra; 8- asiento del molde inferior; 9- tornillo de descarga; 10 golpes
Figura 1-6 El primer troquel de trefilado con dispositivo de obturación superior
1- mango del molde; 2- asiento del molde superior; placa de fijación de 3 punzones; 4- resorte; 5- anillo de soporte en blanco; placa de 6 posiciones; 7- molde femenino; 8- asiento del molde inferior; 9- tornillo de descarga; 10 golpes

Cada dado de dibujo subsiguiente

Debido al coeficiente de estirado limitado del primer embutido profundo, muchas piezas no pueden cumplir con los requisitos de tamaño y altura después del primer embutido profundo. También deben pasar por el segundo, tercer o incluso más tiempos de embutición profunda, que se denominan colectivamente como los tiempos subsiguientes de embutición. profundo. Los espacios en blanco utilizados para cada dibujo posterior son piezas cilíndricas semiacabadas o piezas cónicas que se han trefilado por primera vez, en lugar de espacios en blanco planos. Por lo tanto, el dispositivo de posicionamiento y el dispositivo de corte son completamente diferentes del primer troquel de embutición.

Hay tres métodos comúnmente utilizados para posicionar los troqueles de dibujo en cada proceso en el futuro: el primero es usar una placa de posicionamiento específica; el segundo es procesar una cavidad en el troquel para el posicionamiento del producto semielaborado, como se muestra en la Figura 1-2; El tercer tipo consiste en utilizar el orificio interior del producto semiacabado para localizarlo según la forma del punzón o la forma del portapiezas. El dispositivo de sujeción de bordes utilizado en este momento ya no es una estructura plana, sino una estructura cilíndrica o cónica.

Como se muestra en la Figura 1-7, la pieza en bruto es una pieza cilíndrica semiacabada con un tamaño determinado después de pasar por el proceso anterior. Después de colocarse sobre el molde cóncavo 13 del molde, el punzón de embutición 11 desciende para contactar con la pieza en bruto para la embutición profunda hasta que se extrae. Para la pieza de trabajo, una vez que se termina el dibujo, el punzón de dibujo se mueve hacia arriba y la parte profunda se retira mediante el escalón (cuello de descarga) en la parte inferior del troquel 13.

Figura 1-7 El soporte de la pieza en bruto está en la dirección inversa del troquel superior para dibujar el troquel de nuevo 1- asiento del molde inferior; 2, 7 pines; 3, 14 tornillos; 4- tornillo de descarga; 5- asiento del molde superior; mango de 6 moldes; 8-resorte; placa de fijación de 9 perforaciones; columna de 10 soportes; 11-molde convexo; placa de 12 descargas; Molde de 13 cóncavos
Figura 1-7 El portapiezas está en la dirección opuesta al troquel superior para sacar el troquel de nuevo
1- asiento del molde inferior; 2, 7 pines; 3, 14 tornillos; 4- tornillo de descarga; 5- asiento del molde superior; mango de 6 moldes; 8-resorte; placa de fijación de 9 perforaciones; columna de 10 soportes; 11-molde convexo; placa de 12 descargas; Molde de 13 cóncavos

Matriz compuesta para embutición profunda y en blanco

Como se muestra en la Figura 1-8, se trata de un troquel compuesto para embutición profunda y troquelado. El molde generalmente usa tiras como piezas en bruto, por lo que se requiere un mecanismo de guía en el molde. La superficie superior del punzón de estirado 19 debe estar más baja que la superficie superior del troquel de troquelado 4 para que cuando el molde esté funcionando, el material primero se trocea y luego se estira.

Al mismo tiempo, se debe reservar la cantidad de afilado del filo de la matriz. Durante el dibujo, el colchón de aire de la prensa se usa para sujetar el borde a través del pasador de expulsión 2 y el soporte de la pieza en bruto 3. Una vez que se completa el dibujo, la pieza de trabajo es expulsada por él, dejando la pieza de trabajo en el molde convexo y cóncavo 17, y finalmente , por la varilla de perforación 15, el bloque de empuje 18 es empujado hacia afuera, y los desechos caídos son descargados por la placa de descarga rígida 20.

Figura 1-8 Compuesto de embutición profunda y troquel 1: asiento del molde inferior; 2- varilla eyectora; 3- anillo de soporte en blanco; 4- troquel ciego; 5, 13, 22 pines; tornillo 6/12/24; 7- placa de fijación de matriz convexa y cóncava; placa de 8 almohadillas; 9-Asiento del molde superior; 10-Manguito guía; 11-Puesto guía; 14-mango de matriz; 15- Varilla de punzonado; 16- Pasador de tope; 17-Molde convexo y cóncavo; 18-Bloque de pulsadores; 19-Dibujar Molde convexo; 20-plato de descarga; 21-placa guía; placa de fijación de 23 perforaciones
Figura 1-8 Matriz compuesta de embutición profunda y en blanco
1- asiento del molde inferior; 2- varilla eyectora; 3- anillo de soporte en blanco; 4- troquel ciego; 5, 13, 22 pines; tornillo 6/12/24; 7- placa de fijación de matriz convexa y cóncava; placa de 8 almohadillas; 9-Asiento del molde superior; 10-Manguito guía; 11-Puesto guía; 14-mango de matriz; 15- Varilla de punzonado; 16- Pasador de tope; 17-Molde convexo y cóncavo; 18-Bloque de pulsadores; 19-Dibujar Molde convexo; 20-plato de descarga; 21-placa guía; placa de fijación de 23 perforaciones

1 pensamientos sobre "13 Quick Tips For Design And Structure of The Punch Drawing Die"

  1. Mark Brown dice:

    ¡Interesante! ¡Yo creo que es genial!

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