13 suggerimenti rapidi per la progettazione e la struttura della fustella per trafilatura
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Progettazione della parte operativa dello stampo di trafilatura
Design della struttura dello stampo convesso e femmina
La struttura del disegno punch e lo stampo dipende dalla forma e dalle dimensioni del pezzo, dal metodo di trafilatura, dal numero di processi di trafilatura e da altri requisiti di processo. Diverse forme di struttura hanno un'influenza sulla deformazione del disegno, sul grado di deformazione e sulla qualità del prodotto. Influenze diverse. La struttura degli stampi comuni convessi e concavi è la seguente.
Forma della struttura dello stampo di trafilatura senza materiale di pressatura
La Figura 1-2 mostra la struttura dello stampo convessa e concava utilizzata nell'imbutitura profonda una tantum senza premilamiera. Lo stampo a forma di arco mostrato nella Figura 1-2 (a) ha una struttura semplice e una lavorazione conveniente, che è comunemente usata. La struttura dello stampo concavo per imbutitura profonda. La filiera conica e la filiera ad evolvente mostrate nella Figura 1-2 (b) e nella Figura (c) sono vantaggiose per resistere all'instabilità e alla grinza, ma la lavorazione è complicata e sono principalmente utilizzate per trafilare parti con un piccolo coefficiente di trafilatura. La Figura 1-2 (d) mostra la struttura isometrica.
Forma della struttura dello stampo di trafilatura con materiale di pressatura
La Figura 1-3 mostra la struttura degli stampi maschio e femmina con premilamiera. Gli stampi maschio e femmina mostrati nella Figura 1-3 (a) hanno gli angoli arrotondati e sono usati per trafilare con un diametro d≤100mm. Pezzi. Gli stampi convessi e concavi mostrati nella Figura 1-3 (b) hanno una struttura ad angolo conico e sono utilizzati per imbutire parti imbutite con un diametro d≥100 mm. L'uso di tale a punch e morire con un angolo di conicità non solo migliora il flusso del metallo, riduce la resistenza alla deformazione, il materiale non è facile da assottigliare e altre caratteristiche generali dello stampo conico, ma può anche ridurre il grado di deformazione da flessione ripetuta del pezzo grezzo e migliorare il lato della parte La qualità della parete facilita l'individuazione del grezzo nel processo successivo.
Indipendentemente dalla struttura utilizzata, occorre prestare attenzione al coordinamento della forma e delle dimensioni del punzonatura trafile nei due processi precedenti, in modo che la forma del semilavorato ottenuto nel processo precedente sia favorevole alla formatura del processo successivo. Ad esempio, la forma e le dimensioni del premilamiera dovrebbero essere le stesse della parte corrispondente del punzone nel processo precedente, e anche l'angolo di conicità α dello stampo di imbutitura profonda dovrebbe essere coerente con l'angolo di conicità del punzone nel processo precedente.
Per rendere piatto il fondo della parte dopo l'ultimo disegno, se è a punch con una struttura arrotondata, il centro del raggio d'angolo dell'ultimo punzone di imbutitura dovrebbe trovarsi sulla stessa linea del centro del raggio d'angolo del secondo penultimo punzone di imbutitura. Linea centrale. Se si tratta di una struttura di stampo obliqua, la linea obliqua nella parte inferiore del punzone del penultimo processo dovrebbe essere tangente al raggio di raccordo dell'ultimo punzone.
Indipendentemente dal fatto che la trafila adotti un dispositivo pressore, per facilitare la rimozione del pezzo, il pugno di disegno dovrebbe essere perforato con fori per l'aria, le cui dimensioni sono mostrate nella tabella seguente.
| Diametro del punzone | 50 | 50~100 | 100~200 | 200 |
| Diametro di uscita | 5 | 6.5 | 8 | 9.5 |
Divario di trafilatura
Il divario dello stampo di trafilatura si riferisce allo spazio su due lati tra gli stampi convessi e concavi. La dimensione della fessura ha una grande influenza sulla forza di trafilatura, sulla qualità della parte trafilata e sulla durata dello stampo. Quando il gioco è piccolo, la parte imbutita ha un piccolo ritorno elastico, la parete laterale è diritta e liscia, la qualità è migliore e la precisione è maggiore.
Se il valore della distanza è troppo piccolo, la forza di trazione aumenterà, con conseguente grave assottigliamento del pezzo in lavorazione, o addirittura rotture, forte attrito e usura tra le superfici dello stampo e riduzione della durata dello stampo. Quando lo spazio è troppo grande, la forza di trafilatura è ridotta e la durata dello stampo è aumentata, ma il grezzo è soggetto a pieghe, la conicità della parte trafilata è grande e la precisione è scarsa.
Pertanto, il valore del gap dello stampo di trafilatura dovrebbe essere ragionevole e durante la determinazione si dovrebbero considerare le condizioni del premilamiera, il numero di tempi di trafilatura e l'accuratezza del pezzo in lavorazione. Il principio è di considerare non solo la tolleranza del materiale in foglio stesso ma anche il fenomeno dell'ispessimento del materiale in foglio. Il valore del gap è generalmente leggermente maggiore dello spessore del grezzo.
Stampaggio profondo senza dispositivo di pressatura
Per le matrici di trafilatura senza premere il dispositivo, la distanza tra le matrici convesse e concave può essere calcolata con la seguente formula.
Z/2=(1~1.1)tmax
Nella formula Z/2—Disegno convesso e concavo del gioco unilaterale;
Tmax—-La dimensione limite massima dello spessore del foglio;
1~1.1—-Per il primo e il medio disegno o le parti di imbutitura profonda che non richiedono un'elevata precisione dimensionale, prendi il valore maggiore; per l'ultimo disegno o per le parti del disegno che richiedono un'elevata precisione dimensionale, utilizzare la formula Il valore minore.
Stampaggio profondo con dispositivo di pressatura
Per la matrice di trafilatura con dispositivo di pressatura, la distanza tra la matrice convessa e quella concava è mostrata nella Tabella 1-2.
| Tempi totali di disegno | Processo di disegno | Gioco unilaterale Z/2 | Tempi totali di disegno | Processo di disegno | Gioco unilaterale Z/2 |
| 1 | 1 disegno profondo | (1~1.1)t | 4 | 1° e 2° disegno | 1.2t |
| 1° disegno | 1.1t | 3° imbutitura | 1.1t | ||
| 2° disegno | (1~1.05)t | 4° imbutitura | (1~1.05)t | ||
| 2 | 1° disegno | 1.2t | 5 | 1°, 2°, 3° estrazione | 1.2t |
| 3 | 2° disegno | 1.1t | 4° imbutitura | 1.1t | |
| 3° imbutitura | (1~1.05)t | 5° imbutitura | (1~1.05)t |
Nota:
1. t è lo spessore del materiale, prendendo il valore medio della deviazione ammissibile del materiale, mm;
2. Quando si disegnano pezzi di precisione, prendere Z/2=t per l'ultimo gioco di trafilatura.
Per pezzi con requisiti di alta precisione, per avere un piccolo ritorno elastico dopo il disegno e una superficie liscia, viene spesso utilizzato uno stampo di trafilatura a gioco negativo. Il suo valore di gioco unilaterale è
Z/2=(0.9-0.095) t
Quando viene utilizzata una distanza minore, la forza di trazione aumenta di 20% rispetto alla situazione normale e il coefficiente di trazione aumenta di conseguenza.
Dimensioni e tolleranze delle parti lavoranti degli stampi convessi e concavi
La precisione dimensionale delle parti è determinata dalle dimensioni e dalle tolleranze degli stampi convessi e concavi nell'ultima imbutitura e le dimensioni e le tolleranze degli stampi concavi e convessi nell'ultima imbutitura devono essere determinate in base ai requisiti del parti. Generalmente, oltre alla tolleranza dimensionale dell'ultimo stampo di trafilatura, non è necessario che la tolleranza dimensionale dello stampo e la tolleranza dimensionale del semilavorato del primo e dei tempi intermedi siano strettamente limitate. A questo punto, la dimensione del dado dovrebbe essere uguale alla dimensione di transizione del grezzo.
Raggio di raccordo dello stampo
Il raggio di raccordo dello stampo ha una grande influenza sul lavoro di trafilatura, influenzando la qualità della parte trafilata, la dimensione della forza di trafilatura e la durata dello stampo di trafilatura. Pertanto, è estremamente importante scegliere ragionevolmente il raggio di raccordo dello stampo.
Il raggio di raccordo della prima matrice di imbutitura può essere selezionato anche facendo riferimento ai valori della Tabella 1-3.
Il raggio di raccordo dello stampo per ogni disegno successivo dovrebbe essere gradualmente più piccolo del raggio del primo disegno, che può essere determinato dalla seguente formula.
RDn=(0,6~0,8) rdn-1
| Metodo di disegno | Lo spessore relativo del grezzo（t/D）X100 | Lo spessore relativo del grezzo（t/D）X100 | Lo spessore relativo del grezzo（t/D）X100 |
| 2.0~1.0 | 1.0~0.3 | 0.3~0.1 | |
| Nel metodo senza flangia | (4~6)t | (6~8)t | (8~12)t |
| Nel metodo flangiato | (6~12)t | (10~15)t | (15~20)t |
Raggio di raccordo del punzone
La dimensione del raggio del raccordo del punzone ha meno influenza sul disegno rispetto al raggio del raccordo dello stampo, ma anche il suo valore deve essere appropriato. Se il rP è troppo piccola, la “sezione pericolosa” sarà soggetta ad un'elevata forza di trazione e il pezzo tenderà ad essere localmente assottigliato. Se il rP è troppo grande, la superficie di contatto tra il punzone e il grezzo sarà piccola e il fondo sarà più sottile e si formeranno facilmente delle pieghe interne.
Il raggio di raccordo del punzone per la prima imbutitura è determinato dalla seguente formula.
Rp1=(0.7~1.0)rd1
Tranne che per l'ultima volta, il raggio dell'angolo arrotondato di ogni punzone di disegno al centro è
Rpn-1=(dn-1-Dn-2t)/2
Nella formula, dn-1, Dn —- Diametro esterno di ciascuna lavorazione, mm.
Nell'ultima imbutitura, il raggio del raccordo del punzone deve essere uguale al raggio del raccordo del pezzo. Tuttavia, per materiali con uno spessore inferiore a 6 mm, il valore non deve essere inferiore a (2~3)t; per materiali con uno spessore superiore a 6 mm, il valore non deve essere inferiore a (1,5~2) t.
Dimensioni e tolleranze delle parti lavoranti degli stampi convessi e concavi
I requisiti della forma e della forma interna della parte coinvolgono la base di progettazione dello stampo di trafilatura, quindi dovrebbe essere analizzata rigorosamente, come mostrato nella Figura 1-4.
- Quando sono richieste le dimensioni esterne e le tolleranze delle parti, come mostrato in Figura 1-4 (a), in base allo stampo, secondo la legge di usura, le dimensioni di base dello stampo sono:
D concavo = (D-0.75Δ) 0+δ concavo
Le dimensioni di base del punzone sono:
D convesso = (D-0.75Δ-Z) 0-δ convesso
D convesso = (d+0.4Δ) 0-δ convesso
- Quando sono richieste le dimensioni interne e le tolleranze delle parti, come mostrato in Figura 1-4 (b), in base al punzone, secondo la legge di usura, le dimensioni di base dello stampo sono
D concavo=(d+0.4Δ+Z) 0+δ concavo
Dove D—La dimensione limite massima del diametro esterno della parte, mm;
d--La dimensione limite minima del diametro interno della parte, mm;
Δ—-Tolerance of parts;
Z—Double-sided gap of drawing die, mm;
δ convesso, δ concavo—-the manufacturing tolerances of convex and concave molds are selected according to the tolerance of the workpiece. When the workpiece tolerance is above IT13, δ convesso e δ concavo can be taken according to IT6~8; when the workpiece tolerance is below IT14, δ convesso e δ concavo can be taken according to IT10.
Typical structure of drawing die
The structure of the drawing die is one of the most basic contents in the design of the drawing die. The drawing dies can be divided into first drawing dies and subsequent drawing dies according to the process sequence; according to the equipment used, they can be further divided into drawing dies for single-action presses, drawing dies for double-action presses and three-action presses Drawing dies for presses; according to the combination of processes, it can be divided into single-process drawing dies, composite dies and continuous drawing dies;
In addition, it can also be divided into drawing dies with and without a crimping device according to the presence or absence of the crimping device. Here are some typical drawing die structures.
First drawing die
Figure 1-5 shows the first drawing die without a blank holder. The semi-finished workpiece is positioned by the positioning plate 5, and the drawing punch 2 runs downwards until the drawing punch presses the sheet into the drawing die 3 to form a workpiece, and the drawing ends. The drawing punch 2 runs upward, and the deep drawing is pulled off by the unloading ring 4 at the lower part of the drawing die. Because the drawing punch 2 has to go deep below the drawing female die 3, the die is only suitable for shallow drawing. In order to prevent the workpiece from sticking to the punch and difficult to remove after drawing, drawing punch 2 is provided with vent holes.
This type of mold has a simple structure and is often used for deep drawing when the sheet metal has good plasticity and relatively large thickness.
Figure 1-6 shows the first drawing die with the edge holding device on it. Before deep drawing, the semi-finished workpiece is positioned by the positioning plate 6. When drawing, the punch 10 moves downwards, and the semi-finished workpiece is firstly pressed flatly on the surface of the drawing die 7 by the press ring 5 due to the action of the compressed spring 4, the punch 10 continues to move downwards, and the spring 4 continues to be compressed. , Until the workpiece is formed by deep-drawing.
At the end of the drawing, the punch moves upwards, and the blank holder returns under the action of the spring to scrape off the workpiece wrapped on the drawing punch. This kind of first drawing die with an elastic blanking device is the most widely used first drawing die structure, and the blank holding force is generated by the compression of elastic elements. The punch of this kind of mold structure is relatively long, which is only suitable for workpieces with a small drawing depth. At the same time, due to the limited space position of the upper die, it is impossible to use a large spring or rubber, so the upper pressing device has a small pressing force, and this device is mainly used in occasions where the pressing edge is not large.
1- mold handle; 2- upper mold seat; 3- punch fixing plate; 4- spring; 5- blank holder ring; 6-positioning plate; 7- female mold; 8- lower mold seat; 9- unloading screw; 10-Punch
Each subsequent drawing die
Due to the limited drawing coefficient of the first deep drawing, many parts cannot meet the requirements in size and height after the first deep drawing. They also need to go through the second, third, or even more times of deep drawing, which are collectively referred to as the subsequent times of drawing. deep. The blanks used for each subsequent drawing are semi-finished cylindrical parts or tapered parts that have been drawn for the first time, instead of flat blanks. Therefore, the positioning device and the blanking device are completely different from the first drawing die.
There are three commonly used methods for positioning the drawing dies in each process in the future: the first is to use a specific positioning plate; the second is to process a cavity on the die for the positioning of the semi-finished product, as shown in Figure 1-2; The third type is to use the inner hole of the semi-finished product to locate by the shape of the punch or the shape of the blank holder. The edge holding device used at this time is no longer a flat structure, but a cylindrical or conical structure.
As shown in Figure 1-7, the blank is a semi-finished cylindrical part with a certain size after being drawn through the previous process. After being placed on the concave mold 13 of the mold, the drawing punch 11 descends to contact the blank for deep drawing until it is drawn out. For the workpiece, after the drawing is finished, the drawing punch moves upward, and the deep part is pulled off by the step (discharge neck) at the lower part of the die 13.
1- lower mold seat; 2, 7-pin; 3, 14-screw; 4- discharge screw; 5- upper mold seat; 6-mold handle; 8-spring; 9-punch fixing plate; 10-support column ; 11-convex mold; 12-discharge plate; 13-concave mold
Blanking and deep drawing compound die
As shown in Figure 1-8, it is a blanking and deep drawing compound die. The mold generally uses strips as blanks, so a guide mechanism is required on the mold. The top surface of the drawing punch 19 should be lower than the top surface of the blanking die 4 so that when the mold is working, the material is first blanked and then drawn.
At the same time, the amount of sharpening of the cutting edge of the die needs to be reserved. During drawing, the press air cushion is used to hold the edge through the ejector pin 2 and the blank holder 3. After the drawing is completed, the workpiece is ejected by it, leaving the workpiece in the convex and concave mold 17, and finally, by the punching rod 15, the pusher block 18 is pushed out, and the fallen waste is discharged by the rigid discharge plate 20.
1- lower mold seat; 2- ejector rod; 3- blank holder ring; 4- blanking die; 5, 13, 22-pin; 6/12/24-screw; 7- convex and concave die fixing plate; 8-pad Plate; 9-Upper mold seat; 10-Guide sleeve; 11-Guide post; 14-Die handle; 15- Punching rod; 16- Stop pin; 17-Convex and concave mold; 18-Push piece block; 19-Draw convex Mould; 20-unloading plate; 21-guiding plate; 23-punch fixing plate
Interesting! I think it’s great!