Materiały do stemplowania i podstawy wygaszania

Szacowany czas czytania: 11 minuty

Wymagania materiałowe do obróbki wykrawania

Materiały użyte do przebijanie musi nie tylko spełniać wymagania techniczne projektu produktu, ale również spełniać wymagania procesu tłoczenia i wymagania przetwarzania po tłoczeniu (takie jak cięcie, galwanizacja, spawanie itp.). Podstawowe wymagania procesu tłoczenia materiałów są następujące.

• Dobra plastyczność

Dla cechowanie procesu, aby ułatwić odkształcenie tłoczenia i poprawić jakość części, materiał powinien mieć dobrą plastyczność. W procesie separacji materiały o dobrej plastyczności mogą uzyskać lepszą jakość przekroju. W przypadku procesu odkształcania plastyczność jest dobra, a dopuszczalny stopień odkształcenia materiału jest duży, co może zmniejszyć liczbę procesów tłoczenia i liczbę wyżarzania pośredniego.

• Dobra jakość powierzchni

Podczas tłoczenia materiałów powierzchnia materiału do tłoczenia musi być gładka i gładka, wolna od zgorzeliny tlenkowej, pęknięć, plam rdzy, zadrapań i innych wad. Materiał o dobrej jakości powierzchni, obrabiany przedmiot nie jest łatwy do złamania podczas wykrawania i jest mniej odpadów. Forma nie jest łatwa do zarysowania, poprawia się żywotność, a jakość powierzchni części jest dobra.

• Tolerancja grubości zgodnie z normami krajowymi

Tolerancja grubości materiału powinna być zgodna z normami krajowymi, a pewna szczelina formy jest odpowiednia dla określonej grubości materiału. Zbyt duża tolerancja grubości wpłynie na jakość obrabianego przedmiotu i może uszkodzić formę i sprzęt.

Powszechnie stosowane materiały i właściwości mechaniczne obróbki wykrawania

Powszechnie stosowane materiały do cechowanie obejmują materiały metalowe i niemetalowe, a materiały metalowe dzielą się na dwa typy: metale żelazne i metale nieżelazne.

Powszechnie stosowane materiały z metali żelaznych są następujące.

• Zwykła płyta ze stali węglowej, taka jak Q195, Q235 itp.
• Wysokiej jakości płyta ze stali węglowej konstrukcyjnej. Na przykład 08, 08F, 10, 20 itd.
• Płyta ze stali konstrukcyjnej niskostopowej. Na przykład Q345 (16Mn), Q295 (09Mn2) i tak dalej.
• Elektroniczna płyta ze stali krzemowej, taka jak DT1, DT2.
• Płyta ze stali nierdzewnej, taka jak 1Cr18Ni9Ti, 1Cr13 itp.

Powszechnie stosowanymi metalami nieżelaznymi są miedź i stopy miedzi. Gatunki to T1, T2, H62, H68 itp., Które mają dobrą plastyczność, przewodność elektryczną i przewodność cieplną. Istnieją również aluminium i stopy aluminium. Powszechnie stosowane gatunki to 1060, 1050A, 3A21, 2A12 itd., o dobrej plastyczności, małej i lekkiej odporności na odkształcenia.

Materiały niemetaliczne obejmują bakelit, gumę i płyty z tworzywa sztucznego.

Najczęściej używanym materiałem do tłoczenia jest materiał arkuszowy, wspólne specyfikacje, takie jak 710 mm × 1420 mm i 1000 mm × 2000 mm itp., produkcja masowa może wykorzystywać specjalne specyfikacje materiału taśmy (materiał cewki), w szczególnych okolicznościach można użyć materiału blokowego, jest odpowiedni do jednoczęściowych małych partii Produkcja i tłoczenie drogich metali nieżelaznych.

W zależności od jakości powierzchni materiał arkuszowy można podzielić na trzy typy: I (powierzchnia wysokiej jakości), II (powierzchnia wyższej jakości) i III (powierzchnia ogólna).

Blachy ze stali uspokojonej aluminium stosowane do głębokiego tłoczenia skomplikowanych części można podzielić na trzy typy: ZF (najbardziej złożona), HF (bardzo złożona) i F (złożona); ogólne głęboko tłoczone cienkie blachy stalowe o niskiej zawartości węgla można podzielić na Z (Najgłębszy rysunek), S (Głębokie tłoczenie), P (Zwykłe rysowanie); stan dostawy blachy można podzielić na M (stan wyżarzony), C (stan ulepszony), Y (stan utwardzony), Y2 (stan półutwardzony, 1/2 twardy) itp.; blacha ma dwa stany walcowania: walcowanie na zimno i walcowanie na gorąco.

Własności mechaniczne powszechnie stosowanych blach przedstawiono w tabeli 1-2.

Reprezentacja powszechnie stosowanych materiałów na rysunkach wykrawania

w cechowanie dane procesowe i rysunki, istnieją specjalne przepisy dotyczące reprezentacji materiałów, a przykłady podano tutaj dla ilustracji.

Blachy stalowej: 

Pokazana charakterystyka to płyta stalowa 08, rozmiar arkusza to 1,0X1000X1500, zwykła precyzja, powierzchnia wykończeniowa wyższego poziomu, głęboko tłoczona blacha stalowa walcowana na zimno. W przypadku klas materiałów należy zapoznać się z odpowiednimi informacjami.

Powszechnie używane materiały do wykrojników

Pozycja materiałów formierskich w branży formierskiej

Materiał formy jest podstawą produkcji formy. Materiał formy i technologia obróbki cieplnej odgrywają ważną, a nawet decydującą rolę w trwałości, dokładności i chropowatości powierzchni formy. Dlatego wybierz materiały rozsądnie zgodnie z warunkami użytkowania formy, zastosuj odpowiednią obróbkę cieplną i techniki inżynierii powierzchni, aby w pełni wykorzystać potencjał materiału formy, wybierz rozsądną strukturę formy zgodnie z charakterystyką działania formy materiał i przyjąć odpowiednie środki konserwacyjne zgodnie z charakterystyką materiału formy Oczekiwanie jest bardzo ważne. Tylko w ten sposób można skutecznie poprawić żywotność formy i zapobiec wczesnej awarii formy.

Wydajność materiału formy wpływa bezpośrednio na jakość i żywotność formy, a wydajność procesu materiału formy wpływa na trudność przetwarzania formy, jakość przetwarzania formy i koszt przetwarzania. Projektowanie w formie, oprócz zaprojektowania rozsądnej struktury formy, należy wybrać odpowiednie materiały formy i procesy obróbki cieplnej, aby umożliwić formie uzyskanie dobrej wydajności pracy i długiej żywotności.

Zasada doboru materiału matrycy

Materiały użyte do wykonania cechowanie matryce obejmują żeliwo szare, staliwo, stal, węglik spiekany spajany stalą, węglik spiekany, stopy o niskiej temperaturze topnienia, tworzywa sztuczne, gumę poliuretanową itp.

Materiał formy jest bezpośrednio związany z żywotnością formy, kosztem produkcji formy i całkowitym kosztem formy. Podczas wyboru materiałów formy należy w pełni uwzględnić następujące punkty.

• Materiał formy należy wybrać w zależności od charakteru wykrawanych części, rodzaju procesu oraz warunków pracy i funkcji części matrycy. Na przykład, czy warunki pracy części roboczych matrycy mają koncentrację naprężeń, obciążenie udarowe itp., co wymaga, aby wybrany materiał matrycy miał wysoką wytrzymałość i twardość, wysoką odporność na zużycie i wystarczającą wytrzymałość; części prowadzące wymagają odporności na zużycie i stosunkowo dobrej ciągliwości, zwykle stali niskowęglowej, nawęglania powierzchniowego i hartowania.

• Materiał jest wybierany zgodnie z wymaganiami dotyczącymi wielkości, kształtu i precyzji części tłoczonych. Ogólnie rzecz biorąc, w przypadku form o prostych kształtach i małych częściach tłoczonych ich części robocze są zwykle wykonane z wysokowęglowej stali narzędziowej; w przypadku form o bardziej skomplikowanych kształtach i większych częściach tłoczonych do części roboczych stosuje się narzędzia ze stopów o mniejszej deformacji obróbki cieplnej. Wykonany jest ze stali, a części robocze precyzyjnej matrycy z wysoką precyzją są często wykonane z twardego stopu o dobrej odporności na zużycie.

• Partia produkcyjna części do tłoczenia. W przypadku części produkowanych masowo materiał formy powinien być wykonany z materiałów lepszej jakości, które mogą zapewnić trwałość formy; do produkcji małoseryjnej używaj tańszych i mniej trwałych materiałów.

• Zgodnie z produkcją i dostawą materiałów do form w moim kraju, brany jest pod uwagę dobór materiału jednostki i warunki obróbki cieplnej.

Wspólne materiały i obróbka cieplna wykrojnika

Powszechnie stosowane materiały niektórych tłoczników przedstawiono w Tabeli 1-3 i Tabeli 1-4. Ponieważ materiały stosowane do wykonania form wypukłych i wklęsłych to stale narzędziowe, które są stosunkowo drogie i trudne w obróbce, często dobierany jest najbardziej odpowiedni materiał w zależności od warunków pracy form wypukłych i wklęsłych oraz wielkości partii produkcyjnej części.

Wygaszanie i pleśń

Wykrawanie to proces tłoczenia, który wykorzystuje formę do oddzielania materiału arkusza wzdłuż określonej linii konturowej. Wykrojnik używany do wykrawania nazywany jest wykrojnikiem.

Zgodnie z innym mechanizmem odkształcania, wygaszanie można podzielić na zwykłe wygaszanie i wygaszanie precyzyjne. Ogólnie rzecz biorąc, wygaszanie to zwykłe wygaszanie. Sekcja wykrawania precyzyjnego jest gładsza i bardziej precyzyjna, ale wymaga specjalnego sprzętu do wykrawania precyzyjnego i form. W tym rozdziale omówiono głównie zwykłe wygaszanie. Matryca pokazana na rysunku 1-5 jest typową konstrukcją matrycy wykrawającej do wykrawania części w kształcie płyty i wzajemnej zależności wymiarów jej części.

Istnieje wiele rodzajów procesów wygaszania. Powszechnie stosowane są cięcie, wykrawanie, wykrawanie, przycinanie, nacinanie i cięcie, wśród których najczęściej stosuje się wykrawanie i wykrawanie. Wykrawanie to wykrawanie wzdłuż zamkniętej linii koła kształtu przedmiotu obrabianego, a wykrawana część jest przedmiotem obrabianym. Wykrawanie to wykrawanie wzdłuż zamkniętej linii konturowej wewnętrznego kształtu przedmiotu obrabianego, a wykrawana część jest odpadem. Uszczelka pokazana na rysunku 1-6 jest uzupełniona dwoma procesami zaślepiania i wykrawania. Rysunek 1-6(a) przedstawia zaślepkę, Rysunek 1-6(b) przedstawia wykrawanie, a Rysunek 1-6 (c) przedstawia gotowy produkt uszczelniający. Właściwości odkształceniowe wykrawania i wykrawania są dokładnie takie same, ale przy projektowaniu formy sposób określania wielkości formy jest inny. Dlatego proces należy rozróżnić jako dwa procesy.

Proces wykrawania jest jedną z głównych metod produkcji stempli, głównie do następujących celów.

• Bezpośrednio wybijaj gotowe części

• Przygotowanie materiałów do innych procesów, takich jak gięcie, głębokie ciągnienie i formowanie;

• Ponowna obróbka uformowanego przedmiotu (np. przycinanie, wycinanie języka, ciągnienie części, wykrawanie na giętych częściach itp.).

Analiza deformacji tłoczenia

• Proces deformacji arkusza wykrojnika

W procesie wykrawania wypukłe i wklęsłe formy wykrojnika tworzą górną i dolną krawędź skrawającą. Pod działaniem prasy stempel stopniowo opada, styka się i naciska na prasowany materiał, tak że materiał jest odkształcany i oddzielany. Wygaszanie arkusza jest zakończone w mgnieniu oka. Gdy szczelina formy jest normalna, cały proces oddzielania odkształceń wykrawania można podzielić na 3 etapy, jak pokazano na rysunku 1-7.

• Etap odkształcenia sprężystego (Rysunek 1-7(a))

Kiedy stempel zaczyna stykać się z materiałem arkusza i dociskać, materiał arkusza wokół stempla i krawędzi matrycy spowoduje koncentrację naprężeń, co powoduje, że materiał powoduje sprężyste ściskanie, zginanie, głębokie tłoczenie i inne złożone odkształcenia. Materiał arkuszowy jest lekko wciskany we wnękę wnęki. W tym czasie materiał pod męską formą jest lekko wygięty, a materiał na żeńskiej formie jest skierowany do góry. Im większa szczelina, tym poważniejsze zginanie i odwracanie. Gdy stempel kontynuuje wciskanie, aż naprężenie w materiale osiągnie granicę elastyczności.

• Etap deformacji plastycznej (Rysunek 1-7(b))

Gdy stempel nadal dociska, naprężenie w materiale osiąga granicę plastyczności, a materiał wchodzi w fazę odkształcenia plastycznego. Stempel jest wycinany w górnej części arkusza, podczas gdy dolna część arkusza jest wciskana we wgłębienie formy wklęsłej. Krawędzie powierzchni ścinania blachy są zaokrąglone w wyniku zginania i rozciągania, a jednocześnie na ciętej powierzchni tworzy się niewielki odcinek jasnych i pionowych prostych krawędzi w wyniku plastycznego odkształcenia ścinania. Wraz ze wzrostem głębokości stempla w blachę wzrasta stopień odkształcenia plastycznego, wzrasta utwardzenie materiału w strefie odkształcenia, a odporność na odkształcenia przebijania wzrasta, aż do momentu pojawienia się mikropęknięć na materiale po stronie przy krawędzi skrawającej z powodu naprężenia rozciągającego. Pod koniec etapu odkształcenia plastycznego odporność na przebicie osiąga wartość maksymalną. Ze względu na szczelinę pomiędzy formą wypukłą i wklęsłą, na tym etapie blacha ulega również deformacji poprzez zginanie i rozciąganie. Im większa szczelina, tym większe odkształcenie zginania i rozciągania.

• Etap separacji złamań (Rysunek 1-7(c))

Gdy naprężenie materiału arkusza osiągnie granicę wytrzymałości, stempel nadal naciska, w materiale bocznym w pobliżu krawędzi wklęsłej matrycy pojawiają się pęknięcia, a następnie materiał boczny w pobliżu krawędzi stempla powoduje pęknięcia. Utworzone górne i dolne mikropęknięcia nadal rozszerzają się w materiał, gdy stempel kontynuuje wciskanie. Gdy górne i dolne pęknięcia nakładają się na siebie, materiał arkusza jest ścinany i oddzielany. Następnie forma męska wpycha oddzielony materiał do wnęki formy żeńskiej.

Z analizy ww. procesu odkształcenia wykrawania można zauważyć, że odkształcenie procesu wykrawania jest bardzo skomplikowane. Oprócz odkształceń ścinających istnieją również odkształcenia, takie jak głębokie ciągnienie, gięcie i wyciskanie boczne. Dlatego płaszczyzna wykrawania części i materiałów odpadowych nie jest płaska i często się wypacza.