Materiali per lo stampaggio e nozioni di base sulla tranciatura

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Requisiti di materiale per la lavorazione di tranciatura

I materiali utilizzati per punzonatura deve non solo soddisfare i requisiti tecnici della progettazione del prodotto, ma anche soddisfare i requisiti del processo di stampaggio e i requisiti di lavorazione dopo lo stampaggio (come taglio, galvanica, saldatura, ecc.). I requisiti di base del processo di stampaggio per i materiali sono i seguenti.

• Buona plasticità

Per il timbrare processo, al fine di facilitare la deformazione dello stampaggio e migliorare la qualità delle parti, il materiale dovrebbe avere una buona plasticità. Per il processo di separazione, i materiali con una buona plasticità possono ottenere una migliore qualità della sezione. Per il processo di deformazione, la plasticità è buona e il grado di deformazione ammissibile del materiale è ampio, il che può ridurre il numero di processi di stampaggio e il numero di ricottura intermedia.

• Buona qualità della superficie

Quando si stampano i materiali, la superficie del materiale di stampaggio deve generalmente essere liscia e liscia, priva di incrostazioni di ossido, crepe, macchie di ruggine, graffi e altri difetti. Il materiale con una buona qualità della superficie, il pezzo non è facile da rompere durante la punzonatura e ci sono meno sprechi. Lo stampo non è facile da graffiare, la durata è migliorata e la qualità della superficie delle parti è buona.

• Tolleranza di spessore secondo le norme nazionali

La tolleranza dello spessore del materiale deve essere conforme agli standard nazionali e una certa distanza dello stampo è adatta per un certo spessore del materiale. Una tolleranza eccessiva sullo spessore influirà sulla qualità del pezzo e potrebbe danneggiare lo stampo e l'attrezzatura.

Materiali di uso comune e proprietà meccaniche della lavorazione di punzonatura

I materiali comunemente usati per timbrare includono materiali metallici e materiali non metallici e i materiali metallici sono divisi in due tipi: metalli ferrosi e metalli non ferrosi.

I materiali metallici ferrosi comunemente usati sono i seguenti.

• Piastra ordinaria in acciaio al carbonio, come Q195, Q235, ecc.
• Piastra in acciaio strutturale al carbonio di alta qualità. Come 08, 08F, 10, 20, ecc.
• Piastra in acciaio strutturale bassolegato. Come Q345 (16Mn), Q295 (09Mn2) e così via.
• Piastra in acciaio al silicio elettrico, come DT1, DT2.
• Piastra in acciaio inossidabile, come 1Cr18Ni9Ti, 1Cr13, ecc.

I metalli non ferrosi comunemente usati sono rame e leghe di rame. I gradi sono T1, T2, H62, H68, ecc., Che hanno una buona plasticità, conducibilità elettrica e conducibilità termica. Ci sono anche alluminio e leghe di alluminio. I gradi comunemente usati sono 1060, 1050A, 3A21, 2A12, ecc., con buona plasticità, piccola e leggera resistenza alla deformazione.

I materiali non metallici includono bachelite, gomma e pannelli di plastica.

Il materiale più comunemente usato per lo stampaggio è il materiale in fogli, specifiche comuni come 710 mm × 1420 mm e 1000 mm × 2000 mm, ecc., La produzione di massa può utilizzare specifiche speciali del materiale delle strisce (materiale della bobina), circostanze speciali possono utilizzare materiale del blocco, è adatto per piccoli lotti monopezzo Produzione e stampaggio di metalli non ferrosi costosi.

In base alla qualità della superficie, il materiale della lastra può essere suddiviso in tre tipi: I (superficie di alta qualità), II (superficie di qualità superiore) e III (superficie di qualità generale).

Le lamiere di acciaio ricoperte di alluminio utilizzate per l'imbutitura profonda di parti complesse possono essere suddivise in tre tipi: ZF (più complesso), HF (molto complesso) e F (complesso); lamiere d'acciaio sottili a basso tenore di carbonio imbutite generali possono essere suddivise in Z (disegno più profondo), S (disegno profondo), P (disegno ordinario); lo stato di fornitura della lamiera può essere suddiviso in M (stato ricotto), C (stato temprato), Y (stato temprato), Y2 (stato semitemprato, 1/2 temprato), ecc.; la lamiera ha due stati di laminazione: laminazione a freddo e laminazione a caldo.

Le proprietà meccaniche delle lamiere di uso comune sono riportate nella Tabella 1-2.

Rappresentazione di materiali di uso comune nei disegni a punzonatura

Nel timbrare dati di processo e disegni, esistono norme speciali sulla rappresentazione dei materiali e qui vengono forniti esempi a scopo illustrativo.

Lamiera di acciaio: 

La caratteristica mostrata è una lamiera d'acciaio 08, la dimensione del foglio è 1,0X1000X1500, precisione ordinaria, superficie di finitura di livello superiore, lamiera d'acciaio laminata a freddo imbutita. Per i gradi dei materiali, fare riferimento alle informazioni pertinenti.

Materiali comunemente usati per i punzoni

La posizione dei materiali per stampi nell'industria degli stampi

Il materiale dello stampo è la base della produzione dello stampo. Il materiale dello stampo e la tecnologia di trattamento termico svolgono un ruolo importante e persino decisivo nella durata, nella precisione e nella rugosità superficiale dello stampo. Pertanto, selezionare i materiali ragionevolmente in base alle condizioni d'uso dello stampo, adottare adeguate tecniche di trattamento termico e ingegneria delle superfici, al fine di sfruttare appieno il potenziale del materiale dello stampo, selezionare una struttura dello stampo ragionevole in base alle caratteristiche prestazionali dello stampo materiale e adottare le misure di manutenzione corrispondenti in base alle caratteristiche del materiale dello stampo L'attesa è molto importante. Solo in questo modo è possibile migliorare efficacemente la durata dello stampo e prevenire il cedimento precoce dello stampo.

Le prestazioni del materiale dello stampo influiscono direttamente sulla qualità e sulla durata dello stampo e le prestazioni del processo del materiale dello stampo influiscono sulla difficoltà di lavorazione dello stampo, sulla qualità della lavorazione dello stampo e sul costo di lavorazione. La progettazione nello stampo, oltre a progettare una struttura dello stampo ragionevole, materiali dello stampo appropriati e processi di trattamento termico dovrebbero essere selezionati per consentire allo stampo di ottenere buone prestazioni di lavoro e una lunga durata.

Principio di selezione del materiale dello stampo

I materiali utilizzati per realizzare timbrare le matrici includono ghisa grigia, acciaio fuso, acciaio, carburo cementato legato con acciaio, carburo cementato, leghe a basso punto di fusione, plastica, gomma poliuretanica, ecc.

Il materiale dello stampo è direttamente correlato alla durata dello stampo, al costo di produzione dello stampo e al costo totale dello stampo. I seguenti punti dovrebbero essere pienamente considerati quando si selezionano i materiali dello stampo.

• In base alla natura delle parti punzonate, al tipo di processo, alle condizioni di lavoro e alle funzioni delle parti dello stampo, selezionare il materiale dello stampo. Ad esempio, se le condizioni di lavoro delle parti lavoranti dello stampo hanno concentrazione di sollecitazioni, carico d'urto, ecc., il che richiede che il materiale dello stampo selezionato abbia un'elevata resistenza e durezza, un'elevata resistenza all'usura e una tenacità sufficiente; le parti di guida richiedono resistenza all'usura e una tenacità relativamente buona, generalmente acciaio a basso tenore di carbonio, cementazione superficiale e tempra.

• In base alle dimensioni, alla forma e ai requisiti di precisione delle parti di stampaggio, viene selezionato il materiale. In generale, per stampi con forme semplici e piccole parti stampate, le parti di lavoro sono solitamente realizzate in acciaio per utensili ad alto tenore di carbonio; per stampi con forme più complesse e parti di stampaggio più grandi, per le parti in lavorazione vengono utilizzati utensili in lega con una minore deformazione del trattamento termico. È realizzato in acciaio e le parti di lavoro di stampi di precisione ad alta precisione sono spesso realizzate in lega dura con una buona resistenza all'usura.

• Lotto di produzione di pezzi stampati. Per le parti prodotte in serie, il materiale dello stampo dovrebbe essere realizzato con materiali di migliore qualità in grado di garantire la durata dello stampo; per le parti di produzione di piccoli lotti, utilizzare materiali più economici e meno durevoli.

• In base alla produzione e alla fornitura di materiali per stampi nel mio paese, vengono prese in considerazione la scelta del materiale dell'unità e le condizioni di trattamento termico.

Materiali comuni e trattamento termico dello stampo di tranciatura

I materiali comunemente usati di alcuni stampi per stampaggio sono mostrati nella Tabella 1-3 e nella Tabella 1-4. Poiché i materiali utilizzati per realizzare gli stampi convessi e concavi sono acciai per utensili, relativamente costosi e di difficile lavorazione, il materiale più idoneo viene spesso scelto in base alle condizioni di lavoro degli stampi convessi e concavi e alle dimensioni del lotto di produzione di le parti.

Tranciatura e muffa

punzonatura è un processo di stampaggio che utilizza uno stampo per separare il materiale del foglio lungo una determinata linea di contorno. Lo stampo utilizzato nella tranciatura è chiamato moncone di tranciatura.

A seconda del diverso meccanismo di deformazione, la tranciatura può essere suddivisa in tranciatura ordinaria e tranciatura di precisione. In generale, il blanking è un blanking ordinario. La sezione di tranciatura fine è più liscia e precisa, ma richiede attrezzature e stampi speciali per la tranciatura fine. Questo capitolo tratta principalmente del blanking ordinario. La matrice mostrata in Figura 1-5 è una struttura tipica di una matrice di punzonatura per lo stampaggio di un pezzo a forma di piastra e il rapporto dimensionale reciproco delle sue parti.

Esistono molti tipi di processi di blanking. Comunemente utilizzati sono il taglio, la tranciatura, la punzonatura, la rifilatura, l'intaglio e il taglio, tra cui la tranciatura e la punzonatura sono i più utilizzati. La tranciatura è la punzonatura lungo la linea della ruota chiusa della forma del pezzo e la parte punzonata è il pezzo in lavorazione. La punzonatura è la punzonatura lungo la linea di contorno chiusa della forma interna del pezzo e la parte punzonata è un rifiuto. La guarnizione mostrata in Figura 1-6 è completata da due processi di tranciatura e punzonatura. La Figura 1-6(a) mostra la tranciatura, la Figura 1-6(b) mostra la punzonatura e la Figura 1-6 (c) mostra il prodotto finito della guarnizione. Le proprietà di deformazione della tranciatura e della punzonatura sono esattamente le stesse, ma quando si progetta lo stampo, il metodo per determinare la dimensione dello stampo è diverso. Pertanto, il processo deve essere distinto come due processi.

Il processo di tranciatura è uno dei principali metodi di produzione dello stampaggio, principalmente per i seguenti scopi.

• Fustellare direttamente le parti finite

• Preparazione di materiali per altri processi come piegatura, imbutitura e formatura;

• Rilavorazione del pezzo formato (come rifilatura, taglio della linguetta, disegno di parti, punzonatura su parti piegate, ecc.).

Analisi della deformazione dello stampaggio

• Processo di deformazione del foglio tranciato

Nel processo di punzonatura, gli stampi convessi e concavi della punzonatura muoiono per formare i taglienti superiore e inferiore. Sotto l'azione della pressa, il punzone scende gradualmente, va a contatto e pressurizza il materiale da pressare, in modo che il materiale si deformi e si separi. La tranciatura del foglio è completata in un istante. Quando lo spazio tra lo stampo è normale, l'intero processo di separazione della deformazione della tranciatura può essere suddiviso in 3 fasi, come mostrato nella Figura 1-7.

• Fase di deformazione elastica (Figura 1-7(a))

Quando il punzone inizia a entrare in contatto con il materiale in foglio e premere verso il basso, il materiale in foglio attorno al punzone e al bordo dello stampo produrrà una concentrazione di sollecitazioni, che fa sì che il materiale produca compressione elastica, piegatura, imbutitura profonda e altre deformazioni complesse. Il materiale del foglio è leggermente schiacciato nella cavità della cavità. In questo momento, il materiale sotto lo stampo maschio è leggermente piegato e il materiale sullo stampo femmina è rivolto verso l'alto. Maggiore è il divario, più gravi sono le flessioni e le rialzi. Mentre il punzone continua a premere, fino a quando la sollecitazione nel materiale raggiunge il limite elastico.

• Stadio di deformazione plastica (Figura 1-7(b))

Quando il punzone continua a premere, la sollecitazione nel materiale raggiunge il punto di snervamento e il materiale entra nella fase di deformazione plastica. Il punzone viene tagliato nella parte superiore del foglio, mentre la parte inferiore del foglio viene schiacciata nella cavità dello stampo concavo. I bordi della superficie di taglio della lamiera sono arrotondati a causa della flessione e dell'allungamento e, allo stesso tempo, sulla superficie del taglio si forma una piccola sezione di bordi dritti luminosi e verticali a causa della deformazione plastica del taglio. All'aumentare della profondità del punzone nella lamiera, aumenta il grado di deformazione plastica, e l'indurimento del materiale nella zona di deformazione aumenta e la resistenza alla deformazione alla punzonatura continua ad aumentare fino a quando il materiale sul lato vicino al tagliente appare microfessure a causa delle sollecitazioni di trazione. Al termine della fase di deformazione plastica, la resistenza alla deformazione a punzonamento raggiunge il suo valore massimo. A causa dello spazio tra gli stampi convessi e concavi, in questa fase anche la lamiera viene deformata piegandosi e allungando. Maggiore è il divario, maggiore è la deformazione di flessione e allungamento.

• Stadio di separazione della frattura (Figura 1-7(c))

Quando la sollecitazione del materiale in foglio raggiunge il limite di resistenza, il punzone continua a premere, si verificano incrinature nel materiale laterale vicino al bordo dello stampo concavo e quindi il materiale laterale vicino al bordo del punzone produce crepe. Le microfessure superiori e inferiori formate continuano ad espandersi nel materiale mentre il punzone continua a premere. Quando le fessure superiore e inferiore si sovrappongono, il materiale in foglio viene tranciato e separato. Successivamente, lo stampo maschio spinge il materiale separato nella cavità dello stampo femmina.

Dall'analisi del suddetto processo di deformazione di tranciatura, si può vedere che la deformazione del processo di tranciatura è molto complicata. Oltre alla deformazione a taglio, ci sono anche deformazioni come imbutitura, piegatura ed estrusione laterale. Pertanto, il piano delle parti di tranciatura e dei materiali di scarto non è piatto e spesso si deforma.