Puncionadeira

13 dicas rápidas para design e estrutura da matriz de desenho de punção

Tempo estimado de leitura: 15 minutos

Projeto da parte de trabalho da matriz de desenho

Projeto de estrutura de molde convexo e feminino

A estrutura do desenho soco e a matriz depende da forma e do tamanho da peça, o método de desenho, o número de processos de desenho e outros requisitos de processo. Diferentes formas estruturais influenciam a deformação do desenho, o grau de deformação e a qualidade do produto. Diferentes influências. A estrutura dos moldes convexos e côncavos comuns é a seguinte.

1- Virabrequim; 2- Cam; 3- Controle deslizante externo; 4- Controle deslizante interno; 5- Punch; 6-anel em branco; 7- Molde Feminino
1- Virabrequim; 2- Cam; 3- Controle deslizante externo; 4- Controle deslizante interno; 5- Punch; 6-anel em branco; 7- Molde Feminino
Forma de estrutura de desenho morrer sem prensar material

A Figura 1-2 mostra a estrutura da matriz convexa e côncava usada na estampagem profunda única sem um suporte da placa. A matriz em forma de arco mostrada na Figura 1-2 (a) tem uma estrutura simples e processamento conveniente, que é comumente usado. A estrutura do molde côncavo de estampagem profunda. A matriz cônica e a matriz evolvente mostradas na Figura 1-2 (b) e na Figura (c) são vantajosas para resistir à instabilidade e ao enrugamento, mas o processamento é complicado e são usadas principalmente para trefilar peças com um pequeno coeficiente de estiramento. A Figura 1-2 (d) mostra a estrutura isométrica.

Figura 1-2 A estrutura da matriz côncava da matriz de desenho sem pressionar o material
Figura 1-2 A estrutura da matriz côncava da matriz de desenho sem pressionar o material
Forma estrutural da matriz de desenho com material de prensagem

A Figura 1-3 mostra a estrutura dos moldes macho e fêmea com suportes para vazios. Os moldes macho e fêmea mostrados na Figura 1-3 (a) têm cantos arredondados e são usados para desenho com diâmetro d≤100 mm. Peças. Os moldes convexos e côncavos mostrados na Figura 1-3 (b) têm uma estrutura de ângulo cônico e são usados para desenhar peças repuxadas com um diâmetro de d≥100 mm. O uso de tal soco e a matriz com um ângulo cônico não apenas melhora o fluxo do metal, reduz a resistência à deformação, o material não é fácil de diluir e outras características gerais da matriz cônica, mas também pode reduzir o grau de deformação por curvatura repetida da peça bruta e melhorar o lado da peça A qualidade da parede facilita a localização da peça bruta no próximo processo.

Figura 1-3 A estrutura da parte de trabalho da matriz de desenho com uma peça em branco
Figura 1-3 A estrutura da parte de trabalho da matriz de desenho com uma peça em branco

Independentemente da estrutura utilizada, deve-se prestar atenção à coordenação da forma e tamanho do soco morre nos dois processos anteriores, de modo que a forma do produto semiacabado obtido no processo anterior seja conducente à conformação do processo subsequente. Por exemplo, a forma e o tamanho do suporte da placa deve ser o mesmo que a parte correspondente do punção no processo anterior, e o ângulo cônico α da matriz de estampagem profunda também deve ser consistente com o ângulo cônico do punção no processo anterior.

A fim de tornar a parte inferior da peça plana após o último desenho, se for um soco com uma estrutura arredondada, o centro do raio do canto do último punção deve estar localizado na mesma linha que o centro do penúltimo raio do canto do punção. Linha central. Se for uma estrutura de matriz oblíqua, a linha oblíqua na parte inferior do punção do penúltimo processo deve ser tangente ao raio do filete do último punção.

Independentemente de a matriz de estiramento adotar um dispositivo de prensagem, a fim de facilitar a remoção da peça, o soco de desenho deve ser perfurado com orifícios de ar, cujas dimensões são mostradas na tabela abaixo.

Diâmetro do punção> 50> 50 ~ 100> 100 ~ 200> 200
Diâmetro de saída56.589.5
Tabela 1-1 Tamanho do orifício de ventilação (unidade: mm)

Desenho da fenda da matriz

A lacuna da matriz de desenho refere-se à lacuna de dupla face entre as matrizes convexa e côncava. O tamanho da lacuna tem uma grande influência na força de estiramento, na qualidade da peça estirada e na vida útil da matriz. Quando a folga é pequena, a parte repuxada tem uma pequena mola para trás, a parede lateral é reta e lisa, a qualidade é melhor e a precisão é maior.

Se o valor da lacuna for muito pequeno, a força de extração aumentará, resultando em um sério afinamento da peça de trabalho, ou mesmo rachaduras, forte atrito e desgaste entre as superfícies do molde e redução da vida útil do molde. Quando a folga é muito grande, a força de extração é reduzida e a vida útil da matriz é aumentada, mas a peça bruta está sujeita a rugas, a conicidade da peça desenhada é grande e a precisão é pobre.

Portanto, o valor da lacuna da matriz de extração deve ser razoável e a condição do suporte da peça bruta, o número de vezes de extração e a precisão da peça de trabalho devem ser considerados na determinação. O princípio é considerar não apenas a tolerância do material em folha em si, mas também o fenômeno de espessamento do material em folha. O valor da folga é geralmente um pouco maior do que a espessura da peça em branco.

Desenho profundo sem pressionar o dispositivo

Para desenhar matrizes sem pressionar o dispositivo, a lacuna entre as matrizes convexas e côncavas pode ser calculada pela seguinte fórmula.

Z / 2 = (1 ~ 1,1) tmax

Na fórmula, Z / 2 - Desenho convexo e côncavo da folga unilateral da matriz;

tmax—- O tamanho limite máximo da espessura da folha;

1 ~ 1.1 —- Para o primeiro e intermediário ou as peças de repuxo profundo que não requerem alta precisão dimensional, use o valor maior; para o último desenho ou as peças do desenho que requerem alta precisão dimensional, use a fórmula O valor menor.

Desenho profundo com dispositivo de pressão

Para a matriz de estiramento com dispositivo de prensagem, a lacuna entre a matriz convexa e côncava é mostrada na Tabela 1-2.

Tempo total de desenhoProcesso de desenhoLiberação unilateral Z / 2Tempo total de desenhoProcesso de desenhoLiberação unilateral Z / 2
 11 desenho profundo(1 ~ 1,1) t41o e 2o sorteio1,2 t
 1º desenho1,1 t 3º desenho profundo1,1 t
 2º desenho(1 ~ 1,05) t 4º desenho profundo(1 ~ 1,05) t
21º desenho1,2 t51º, 2º, 3º desenho1,2 t
32º desenho1,1 t 4º desenho profundo1,1 t
 3º desenho profundo(1 ~ 1,05) t 5º desenho profundo(1 ~ 1,05) t
Tabela 1-2 Valor de lacuna unilateral durante o estiramento profundo com dispositivo de prensagem (unidade: mm)

Observação:

1. t é a espessura do material, tomando o valor médio do desvio admissível do material, mm;

2. Ao desenhar peças de precisão, considere Z / 2 = t para a última lacuna de desenho.

Para peças com requisitos de alta precisão, a fim de ter um pequeno retorno elástico após o estiramento e uma superfície lisa, uma matriz de estiramento de folga negativa é freqüentemente usada. Seu valor de liberação unilateral é

Z / 2 = (0,9-0,095) t

Quando uma lacuna menor é usada, a força de extração é aumentada em 20% em comparação com a situação normal e o coeficiente de extração é aumentado de acordo.

Dimensões e tolerâncias das peças de trabalho de moldes convexos e côncavos

A precisão dimensional das peças é determinada pelas dimensões e tolerâncias dos moldes convexos e côncavos na última estampagem profunda, e as dimensões e tolerâncias dos moldes côncavos e convexos na última estampagem profunda devem ser determinadas de acordo com os requisitos do partes. Geralmente, além da tolerância dimensional da última matriz de desenho, a tolerância dimensional da matriz e a tolerância dimensional do produto semiacabado do primeiro e do meio tempo não precisam ser estritamente limitadas. Neste momento, o tamanho da matriz deve ser igual ao tamanho de transição do espaço em branco.

Raio do filete da matriz

O raio do filete da matriz tem uma grande influência no trabalho de estampagem, afetando a qualidade da peça estampada, o tamanho da força de tração e a vida útil da matriz de estampagem. Portanto, é extremamente importante escolher razoavelmente o raio do filete da matriz.

O raio do filete da primeira matriz de repuxo também pode ser selecionado com referência aos valores na Tabela 1-3.

O raio do filete da matriz para cada desenho subsequente deve ser gradualmente menor do que o raio do primeiro desenho, que pode ser determinado pela fórmula a seguir.

rdn= (0,6 ~ 0,8) rdn-1

Método de desenho A espessura relativa do espaço em branco (t / D) X100A espessura relativa do espaço em branco (t / D) X100A espessura relativa do espaço em branco (t / D) X100
 ≤2,0 ~ 1,0< 1,0 ~ 0,3< 0,3 ~ 0,1
No método sem flange(4 ~ 6) t(6 ~ 8) t(8 ~ 12) t
No método flangeado(6 ~ 12) t(10 ~ 15) t(15 ~ 20) t
Tabela 1-3 O raio do filete rd1 do primeiro dado de desenho profundo
Raio de filete de punção

O tamanho do raio do filete do punção tem menos influência no desenho do que o raio do filete da matriz, mas seu valor também deve ser apropriado. Se o rp for muito pequeno, a “seção perigosa” estará sujeita a alta força de tração e a peça de trabalho tenderá a ser desbastada localmente. Se o rp for muito grande, a superfície de contato entre o punção e a peça em branco será pequena e o fundo será mais fino e rugas internas ocorrerão facilmente.

O raio do filete do punção para o primeiro repuxo é determinado pela seguinte fórmula.

 rp1= (0,7 ~ 1,0) rd1

Exceto pela última vez, o raio do canto arredondado de cada punção no meio é

 rpn-1= (dn-1-dn-2t) / 2

Na fórmula, dn-1, dn —- Diâmetro externo de cada processo, mm.

No último repuxo profundo, o raio do filete do punção deve ser igual ao raio do filete da peça de trabalho. No entanto, para materiais com espessura inferior a 6 mm, o valor não deve ser inferior a (2 ~ 3) t; para materiais com espessura de mais de 6 mm, o valor não deve ser inferior a (1,5 ~ 2) t.

Dimensões e tolerâncias das peças de trabalho de moldes convexos e côncavos

Os requisitos da forma e do formato interno da peça envolvem a base do projeto da matriz de desenho, portanto, deve ser analisada estritamente, conforme mostrado na Figura 1-4.

Figura 1-4 Desenho do tamanho da peça e tamanho da matriz
Figura 1-4 Desenho do tamanho da peça e tamanho da matriz
  • Quando as dimensões externas e tolerâncias das peças são necessárias, conforme mostrado na Figura 1-4 (a), com base na matriz, de acordo com a lei do desgaste, as dimensões básicas da matriz são:

D côncavo = (D-0.75Δ) 0+ δ côncavo

As dimensões básicas do punção são:

D convexo = (D-0.75Δ-Z) 0 convexo

D convexo = (d + 0,4Δ) 0-δ convexo

  • Quando as dimensões internas e tolerâncias das peças são necessárias, conforme mostrado na Figura 1-4 (b), com base no punção, de acordo com a lei do desgaste, as dimensões básicas da matriz são

D côncavo= (d + 0,4Δ + Z) 0+ δ côncavo

Onde D — O tamanho limite máximo do diâmetro externo da peça, mm;

d —- O tamanho limite mínimo do diâmetro interno da peça, mm;

Δ —- Tolerância das peças;

Z — Folga nos dois lados da matriz de estampagem, mm;

δ convexo, δ côncavo—- as tolerâncias de fabricação de moldes convexos e côncavos são selecionadas de acordo com a tolerância da peça de trabalho. Quando a tolerância da peça está acima de IT13, δ convexo e δ côncavo pode ser tomado de acordo com IT6 ~ 8; quando a tolerância da peça está abaixo de IT14, δ convexo e δ côncavo pode ser tomado de acordo com IT10.

Estrutura típica da matriz de desenho

A estrutura da matriz de desenho é um dos conteúdos mais básicos no desenho da matriz de desenho. As matrizes de extração podem ser divididas nas primeiras matrizes de extração e nas matrizes de extração subsequentes de acordo com a sequência do processo; de acordo com o equipamento utilizado, podem ser subdivididos em matrizes de estiramento para prensas de ação simples, matrizes de estiramento para prensas de ação dupla e prensas de três ações Matrizes de estiramento para prensas; de acordo com a combinação de processos, pode ser dividido em matrizes de trefilagem de processo único, matrizes de compósito e matrizes de trefilagem contínua;

Além disso, também pode ser dividido em matrizes de estiramento com e sem dispositivo de cravar, de acordo com a presença ou ausência do dispositivo de cravar. Aqui estão algumas estruturas típicas de matriz de desenho.

Primeiro desenho dado

A Figura 1-5 mostra o primeiro dado de desenho sem um suporte de placa. A peça de trabalho semiacabada é posicionada pela placa de posicionamento 5, e o punção de desenho 2 corre para baixo até que o punção de desenho pressione a folha na matriz de desenho 3 para formar uma peça de trabalho, e o punção de desenho termina. O punção de estiramento 2 corre para cima e o estiramento profundo é puxado pelo anel de descarga 4 na parte inferior da matriz de estiramento. Porque o punção de estiramento 2 tem que ir profundamente abaixo do molde fêmea 3 de extração, o dado só é adequado para estiramento raso. A fim de evitar que a peça de trabalho grude no punção e seja difícil de remover após o estiramento, o punção de extração 2 é fornecido com orifícios de ventilação.

Figura 1-5 O primeiro dado de desenho sem suporte de placa
Figura 1-5 O primeiro dado de desenho sem suporte de placa

Este tipo de molde tem uma estrutura simples e é freqüentemente usado para estampagem profunda quando a folha de metal tem boa plasticidade e espessura relativamente grande.

A Figura 1-6 mostra o primeiro dado de desenho com o dispositivo de retenção de borda nele. Antes da estampagem profunda, a peça de trabalho semiacabada é posicionada pela placa de posicionamento 6. Ao esticar, o punção 10 se move para baixo, e a peça de trabalho semiacabada é primeiro pressionada de forma plana na superfície da matriz de estampagem 7 pelo anel de pressão 5 devido à ação da mola 4 comprimida, o punção 10 continua a se mover para baixo e a mola 4 continua a ser comprimida. , Até que a peça de trabalho seja formada por repuxo profundo.

No final do desenho, o punção move-se para cima e o suporte da placa retorna sob a ação da mola para raspar a peça envolvida no punção. Este tipo de matriz de primeiro estiramento com um dispositivo de estampagem elástica é a estrutura de matriz de estampagem mais amplamente usada, e a força de retenção da peça bruta é gerada pela compressão de elementos elásticos. O punção deste tipo de estrutura de molde é relativamente longo, o que só é adequado para peças com uma pequena profundidade de estiramento. Ao mesmo tempo, devido à posição de espaço limitado da matriz superior, é impossível usar uma grande mola ou borracha, de modo que o dispositivo de prensagem superior tem uma pequena força de prensagem, e este dispositivo é usado principalmente em ocasiões em que a borda de prensagem não é grande.

Figure 1-6 The first drawing die with upper blanking device1- 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
Figura 1-6 A primeira matriz de desenho com dispositivo de apagamento superior
1- alça do molde; 2- sede superior do molde; 3- placa de fixação de punção; 4- primavera; 5 - anel de suporte em branco; Placa de 6 posicionamento; 7- molde fêmea; 8- sede inferior do molde; 9- parafuso de descarga; 10 socos

Cada dado de desenho subsequente

Devido ao coeficiente de estampagem limitado da primeira estampagem profunda, muitas peças não podem atender aos requisitos de tamanho e altura após a primeira estampagem profunda. Eles também precisam passar pelo segundo, terceiro ou até mais tempos de desenho profundo, que são coletivamente chamados de tempos de desenho subsequentes. profundo. Os esboços usados para cada desenho subsequente são peças cilíndricas semiacabadas ou peças cônicas que foram desenhados pela primeira vez, em vez de blocos planos. Portanto, o dispositivo de posicionamento e o dispositivo de apagamento são completamente diferentes da primeira matriz de extração.

Existem três métodos comumente usados para posicionar as matrizes de estampagem em cada processo no futuro: o primeiro é usar uma placa de posicionamento específica; a segunda é processar uma cavidade na matriz para o posicionamento do produto semiacabado, conforme mostrado na Figura 1-2; O terceiro tipo é usar o orifício interno do produto semiacabado para localizar pelo formato do punção ou pelo formato do suporte da placa. O dispositivo de retenção de borda usado neste momento não é mais uma estrutura plana, mas uma estrutura cilíndrica ou cônica.

Conforme mostrado na Figura 1-7, a peça em bruto é uma peça cilíndrica semiacabada com um certo tamanho após ser desenhada através do processo anterior. Depois de ser colocado no molde côncavo 13 do molde, o punção 11 desce para entrar em contacto com a estrutura para estampagem profunda até que seja retirado. Para a peça de trabalho, depois que o desenho é concluído, o punção de desenho se move para cima e a parte profunda é puxada pelo degrau (pescoço de descarga) na parte inferior da matriz 13.

Figure 1-7 The blank holder is in the reverse direction of the upper die to draw the die again1- 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
Figura 1-7 O suporte da placa está na direção reversa da matriz superior para puxar a matriz novamente
1- sede inferior do molde; 2, 7 pinos; 3, 14 parafusos; 4- parafuso de descarga; 5 - assento superior do molde; Cabo de 6 moldes; 8 molas; Placa de fixação de 9 punções; Coluna de 10 suportes; Molde convexo 11; Placa de 12 descargas; Molde 13 côncavo

Matriz de composto de estampagem e repuxo profundo

Conforme mostrado na Figura 1-8, é uma matriz de composto de cunho e repuxo. O molde geralmente usa tiras como espaços em branco, portanto, um mecanismo de guia é necessário no molde. A superfície superior do punção 19 deve ser inferior à superfície superior da matriz de estampagem 4, de modo que, quando o molde está funcionando, o material é primeiro estampado e depois esticado.

Ao mesmo tempo, a quantidade de afiação da aresta de corte da matriz precisa ser reservada. Durante o estiramento, a almofada de ar da prensa é usada para segurar a borda através do pino ejetor 2 e do suporte da placa 3. Após o desenho ser concluído, a peça de trabalho é ejetada por ele, deixando a peça de trabalho no molde convexo e côncavo 17 e, finalmente , pela haste de punção 15, o bloco impulsor 18 é empurrado para fora e os resíduos caídos são descarregados pela placa de descarga rígida 20.

Figure 1-8 Blanking and deep drawing compound die1- 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
Figura 1-8 Matriz de composto de estampagem e repuxo profundo
1- sede inferior do molde; 2- haste ejetora; 3- anel porta-branco; 4- matriz de obturação; 5, 13, 22 pinos; Parafuso 6/12/24; 7 - placa de fixação de matriz convexa e côncava; Placa de 8 pad; 9-Sede superior do molde; Manga de 10 guias; 11-Guia de postagem; Identificador de 14 matrizes; 15- Haste de puncionar; 16- Pino de parada; Molde 17-convexo e côncavo; Bloco de 18 peças de impulso; Molde convexo 19-Draw; 20-placa de descarga; Placa de orientação 21; Placa de fixação de 23 punções

Um pensamento sobre “13 Quick Tips For Design And Structure of The Punch Drawing Die

  1. Mark Brown disse:

    Interessante! Eu acho ótimo!

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