Штамповочные материалы и основы вырубки

Приблизительное время прочтения: 11 минут

Требования к материалам для обработки заготовок

Материалы, используемые для штамповка должны не только соответствовать техническим требованиям к дизайну продукта, но и соответствовать требованиям процесса штамповки и требованиям обработки после штамповки (например, резка, гальванопокрытие, сварка и т. д.). Основные требования процесса штамповки к материалам следующие.

• Хорошая пластичность

Для штамповка процесса, чтобы облегчить штамповочную деформацию и улучшить качество деталей, материал должен обладать хорошей пластичностью. Для процесса разделения материалы с хорошей пластичностью могут обеспечить лучшее качество сечения. Для процесса деформации пластичность хорошая, а допустимая степень деформации материала большая, что позволяет уменьшить количество процессов штамповки и количество промежуточных отжигов.

• Хорошее качество поверхности

При штамповке материалов поверхность штампуемого материала, как правило, должна быть гладкой и гладкой, без оксидной окалины, трещин, пятен ржавчины, царапин и других дефектов. Материал с хорошим качеством поверхности, заготовку нелегко сломать во время штамповки, меньше отходов. Форму нелегко поцарапать, срок службы увеличивается, а качество поверхности деталей хорошее.

• Допуск по толщине в соответствии с национальными стандартами

Допуск по толщине материала должен соответствовать национальным стандартам, а определенный зазор формы подходит для определенной толщины материала. Слишком большой допуск по толщине повлияет на качество заготовки и может повредить пресс-форму и оборудование.

Обычно используемые материалы и механические свойства штамповочной обработки

Обычно используемые материалы для штамповка включают металлические материалы и неметаллические материалы, а металлические материалы делятся на два типа: черные металлы и цветные металлы.

Обычно используемые материалы из черных металлов следующие.

• Обычные пластины из углеродистой стали, такие как Q195, Q235 и т. Д.
• Лист из высококачественной углеродистой конструкционной стали. Например, 08, 08F, 10, 20 и т. д.
• Лист из низколегированной конструкционной стали. Например, Q345 (16Mn), Q295 (09Mn2) и так далее.
• Пластины из электротехнической кремнистой стали, такие как DT1, DT2.
• Пластины из нержавеющей стали, такие как 1Cr18Ni9Ti, 1Cr13 и т.д.

Обычно используемые цветные металлы - это медь и медные сплавы. Марки Т1, Т2, Н62, Н68 и др. обладают хорошей пластичностью, электропроводностью и теплопроводностью. Есть также алюминий и алюминиевые сплавы. Обычно используются марки 1060, 1050А, 3А21, 2А12 и т. д., с хорошей пластичностью, небольшой и легкой устойчивостью к деформации.

К неметаллическим материалам относятся бакелитовые, резиновые и пластиковые плиты.

Наиболее часто используемым материалом для штамповки является листовой материал, общие характеристики, такие как 710 мм × 1420 мм и 1000 мм × 2000 мм и т. Д., В массовом производстве могут использоваться специальные характеристики полосового материала (материал в рулонах), в особых случаях может использоваться блочный материал, он подходит для штучного мелкосерийного производства и штамповки из дорогих цветных металлов.

По качеству поверхности листовой материал можно разделить на три вида: I (высококачественная поверхность), II (высококачественная поверхность) и III (общекачественная поверхность).

Листы из раскисленной алюминием стали, используемые для глубокой вытяжки сложных деталей, можно разделить на три типа: ZF (наиболее сложные), HF (очень сложные) и F (сложные); общие низкоуглеродистые тонкие стальные листы глубокой вытяжки можно разделить на Z (самая глубокая вытяжка), S (глубокая вытяжка), P (обычная вытяжка); состояние подачи листового металла можно разделить на M (отожженное состояние), C (закаленное состояние), Y (закаленное состояние), Y2 (полузакаленное состояние, 1/2 жесткое) и т. д.; листовой металл имеет два состояния прокатки: холодную прокатку и горячую прокатку.

Механические свойства обычно используемых металлических листов показаны в Таблице 1-2.

Представление часто используемых материалов на штамповочных чертежах

в штамповка технологические данные и чертежи, существуют специальные правила изображения материалов, а примеры приведены здесь для иллюстрации.

Стальная пластина: 

Показанная характеристика представляет собой стальной лист 08, размер листа 1,0X1000X1500, обычная точность, поверхность отделки более высокого уровня, холоднокатаный стальной лист глубокой вытяжки. Классы материалов см. в соответствующей информации.

Обычно используемые материалы для пуансонных штампов

Положение пресс-форм в индустрии пресс-форм

Материал формы является основой изготовления формы. Материал формы и технология термообработки играют важную и даже решающую роль в долговечности, точности и шероховатости поверхности формы. Поэтому разумно выбирайте материалы в соответствии с условиями использования формы, применяйте соответствующие методы термообработки и обработки поверхности, чтобы в полной мере использовать потенциал материала формы, выбирайте разумную структуру формы в соответствии с рабочими характеристиками формы. материала и принять соответствующие меры по техническому обслуживанию в соответствии с характеристиками материала пресс-формы Ожидание очень важно. Только таким образом можно эффективно увеличить срок службы пресс-формы и предотвратить преждевременный выход из строя пресс-формы.

Характеристики материала формы напрямую влияют на качество и срок службы формы, а рабочие характеристики материала формы влияют на сложность обработки формы, качество обработки формы и стоимость обработки. Проектирование в форме, в дополнение к проектированию разумной конструкции формы, должны быть выбраны соответствующие материалы формы и процессы термообработки, чтобы позволить форме получить хорошие рабочие характеристики и длительный срок службы.

Принцип выбора материала штампа

Материалы, используемые для изготовления штамповка штампы включают серый чугун, стальное литье, сталь, твердый сплав со стальной связкой, цементированный карбид, сплавы с низкой температурой плавления, пластмассы, полиуретановый каучук и т. д.

Материал пресс-формы напрямую связан со сроком службы пресс-формы, стоимостью изготовления пресс-формы и общей стоимостью пресс-формы. Следующие моменты должны быть полностью учтены при выборе материалов для пресс-форм.

• В зависимости от характера перфорированных деталей, типа процесса, условий работы и функций штампованных деталей выберите материал пресс-формы. Например, имеют ли условия работы рабочих частей штампа концентрацию напряжений, ударную нагрузку и т. д., что требует от выбранного материала штампа высокой прочности и твердости, высокой износостойкости и достаточной ударной вязкости; направляющие детали требуют износостойкости и относительно хорошей ударной вязкости, как правило, из низкоуглеродистой стали, науглероживания поверхности и закалки.

• Материал выбирается в соответствии с требованиями к размеру, форме и точности штампованных деталей. Вообще говоря, для пресс-форм с простыми формами и мелкими штамповочными деталями их рабочие части обычно изготавливают из высокоуглеродистой инструментальной стали; для пресс-форм с более сложной формой и более крупными штамповочными деталями для рабочих частей применяют инструменты из сплавов с меньшей термической деформацией. Он изготовлен из стали, а рабочие части прецизионных штампов с высокой точностью часто изготавливаются из твердого сплава с хорошей износостойкостью.

• Производственная партия штампованных деталей. Для деталей массового производства материал пресс-формы должен быть изготовлен из материалов более высокого качества, которые могут обеспечить долговечность пресс-формы; для деталей мелкосерийного производства использовать более дешевые и менее прочные материалы.

• В соответствии с производством и поставкой материалов для пресс-форм в моей стране учитываются выбор материала устройства и условия термообработки.

Общие материалы и термическая обработка вырубного штампа

Обычно используемые материалы некоторых штампов показаны в Таблице 1-3 и Таблице 1-4. Поскольку материалы, используемые для изготовления выпуклых и вогнутых форм, представляют собой инструментальные стали, которые относительно дороги и сложны в обработке, наиболее подходящий материал часто выбирается в соответствии с условиями работы выпуклых и вогнутых форм и размером производственной партии. части.

Заготовка и плесень

Штамповка это процесс штамповки, при котором используется пресс-форма для разделения листового материала по определенной контурной линии. Матрица, используемая при вырубке, называется штампом для вырубки.

В соответствии с различным механизмом деформации вырубку можно разделить на обычную вырубку и прецизионную вырубку. Вообще говоря, гашение — это обычное гашение. Секция тонкой вырубки более гладкая и точная, но требует специального оборудования и пресс-форм для тонкой вырубки. В этой главе в основном обсуждается обычное гашение. Матрица, показанная на рис. 1-5, представляет собой типичную конструкцию штампа для штамповки пластинчатой детали и взаимное соотношение размеров ее частей.

Существует много типов процессов гашения. Обычно используются резка, вырубка, штамповка, обрезка, вырубка и резка, среди которых наиболее часто используются вырубка и штамповка. Вырубка - это штамповка по замкнутой линии колеса формы заготовки, а штампованная часть - заготовка. Штамповка – это пробивка по замкнутой контурной линии внутренней формы заготовки, а штампованная часть – это отходы. Прокладка, показанная на рис. 1-6, изготавливается двумя способами: вырубкой и штамповкой. На рис. 1-6(а) показана заглушка, на рис. 1-6(б) — перфорация, а на рис. 1-6 (в) — готовая прокладка. Деформационные свойства штамповки и штамповки совершенно одинаковы, но при проектировании формы метод определения размеров формы разный. Следовательно, процесс следует различать как два процесса.

Процесс вырубки является одним из основных методов штамповочного производства, в основном для следующих целей.

• Непосредственно штамповать готовые детали

• Подготовка материалов для других процессов, таких как гибка, глубокая вытяжка и формование;

• Вторичная обработка сформированной заготовки (например, обрезка, вырезание шпунта, волочение деталей, штамповка гнутых деталей и т. д.).

Анализ деформации штамповки

• Процесс деформации листа-заготовки

В процессе пробивки выпуклые и вогнутые формы пробивного штампа образуют верхнюю и нижнюю режущие кромки. Под действием пресса пуансон постепенно опускается, контактирует и оказывает давление на прессуемый материал, так что материал деформируется и отделяется. Заготовка листа завершается в одно мгновение. Когда зазор пресс-формы нормальный, весь процесс разделения деформации вырубки можно разделить на 3 этапа, как показано на рисунке 1-7.

• Стадия упругой деформации (рис. 1-7(а))

Когда пуансон начинает контактировать с листовым материалом и нажимать вниз, листовой материал вокруг пуансона и кромки штампа создает концентрацию напряжений, что приводит к упругому сжатию материала, изгибу, глубокой вытяжке и другим сложным деформациям. Листовой материал слегка вдавливается в полость полости. В это время материал под мужской формой слегка изогнут, а материал женской формы направлен вверх. Чем больше зазор, тем серьезнее изгиб и переворот. По мере того как пуансон продолжает вдавливать, пока напряжение в материале не достигнет предела упругости.

• Стадия пластической деформации (рис. 1-7(б))

Когда пуансон продолжает давить, напряжение в материале достигает предела текучести, и материал вступает в стадию пластической деформации. Пуансон врезается в верхнюю часть листа, а нижняя часть листа вдавливается в полость вогнутой формы. Края поверхности сдвига листового металла закругляются за счет изгиба и растяжения, и в то же время на поверхности среза образуется небольшой участок светлых и вертикальных прямых кромок за счет пластической деформации сдвига. По мере увеличения глубины проникновения пуансона в лист степень пластической деформации увеличивается, а упрочнение материала в очаге деформации увеличивается, а сопротивление продавливающей деформации продолжает увеличиваться до тех пор, пока в материале со стороны, близкой к режущей кромке, не появятся микротрещины. из-за напряжения растяжения. В конце стадии пластической деформации сопротивление продавливанию достигает максимального значения. Из-за зазора между выпуклой и вогнутой формами листовой металл на этом этапе также деформируется за счет изгиба и растяжения. Чем больше зазор, тем больше деформация изгиба и растяжения.

• Стадия разделения трещины (рис. 1-7(в))

Когда напряжение листового материала достигает предела прочности, пуансон продолжает давить вниз, в боковом материале вблизи края вогнутой матрицы возникают трещины, а затем в боковом материале вблизи края пуансона образуются трещины. Образовавшиеся верхняя и нижняя микротрещины продолжают расширяться в материал по мере того, как пуансон продолжает вдавливать. Когда верхняя и нижняя трещины перекрываются, листовой материал разрезается и разделяется. Впоследствии мужская форма проталкивает отделенный материал в полость женской формы.

Из анализа вышеупомянутого процесса деформации вырубки видно, что деформация процесса вырубки очень сложна. Помимо деформации сдвига, существуют также такие деформации, как глубокая вытяжка, изгиб и поперечное выдавливание. Поэтому плоскость заготовок деталей и отходов не плоская и часто коробится.