เครื่องเจาะ

4 ประเภทของการเสียรูปในท้องถิ่นในกระบวนการปั๊มโลหะ

4 ประเภทของการเสียรูปในท้องถิ่นในกระบวนการปั๊มโลหะ

เวลาอ่านโดยประมาณ: 37 นาที

บทนำกระบวนการปั๊มโลหะ

กระบวนการปั๊มพื้นฐานที่สุด เช่น การตัด การดัด การวาดลึก นอกจากนี้ จะมีกระบวนการขึ้นรูปอื่นๆ เช่น โรงเรียน การจับเจ่า การนูน และการลดการปั๊ม กระบวนการปั๊มขึ้นรูปมีเหมือนกันคือเป็นของเสียรูปเฉพาะที่ ทั้งหมดผ่านวิธีการเปลี่ยนรูปเฉพาะที่เพื่อเปลี่ยนรูปร่างของวัสดุหรือกระบวนการและขนาดว่าง กล่าวคือ ด้วยคุณสมบัติที่แตกต่างกันมากมายของการเสียรูปเฉพาะที่เพื่อเปลี่ยนรูปร่างและขนาดของกระบวนการปั๊มขึ้นรูป (หรือโดยการทำให้ว่างเปล่า การดัด การวาด และวิธีการอื่นๆ ของผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูป) หรือนอกเหนือจากการดัดและการดึงลึกเพื่อผลิตการเปลี่ยนรูปพลาสติก กระบวนการปั๊มอื่นๆ เรียกว่าการขึ้นรูป รูปร่างหลัก การจับเจ่า การหดตัว การนูนและการขึ้นรูปเป็นลูกคลื่น เป็นต้น

วิธีการปั้นที่แตกต่างกันมีลักษณะที่แตกต่างกันออกไป เกี่ยวกับรูปร่าง เนื่องจากเป็นการเสียรูปตามรอยในท้องถิ่น โดยทั่วไปจะไม่ทำให้เกิดรอยย่นหรือรอยแตก ปัญหาหลักคือสปริงแบ็ค สำหรับการจับเจ่า ปูด มักปรากฏปรากฏการณ์ของความเสียหายที่เกิดจากแรงดึง สาเหตุหลักมาจากการเสียรูปของแรงดึง ความเค้นดึงของพื้นที่การเปลี่ยนรูปมีขนาดใหญ่เกินไป เกี่ยวกับการหดตัวและการจับเจ่าด้านนอก ความไม่เสถียรและการย่นมักเกิดจากแรงอัดจากการเสียรูปที่มากเกินไป เนื่องจากสิ่งเหล่านี้อยู่ภายใต้การเสียรูปจากการกดอัด ในการกำหนดสูตรของกระบวนการขึ้นรูปและการออกแบบแม่พิมพ์ พารามิเตอร์กระบวนการแต่ละรายการควรถูกกำหนดอย่างสมเหตุสมผลตามลักษณะการเสียรูป

ในบทความนี้ การออกแบบแม่พิมพ์จับจับเจ่าของชิ้นส่วนบุชชิ่งดังแสดงในรูปที่ 1-1 ถูกใช้เป็นตัวพาเพื่อแสดงกระบวนการขึ้นรูปสี่ขั้นตอนอย่างครอบคลุม เช่น การปรับขนาด การจับเจ่า การหดตัว และการโป่ง

มะเดื่อ 1-1 ชิ้นส่วนปลอกแขนหมู่บ้าน
มะเดื่อ 1-1 ชิ้นส่วนปลอกแขนหมู่บ้าน

สี่ประเภทของการเปลี่ยนรูปในท้องถิ่น

การแก้ไขรูปร่าง

การแก้ไขรูปร่างรวมถึงการปรับระดับและการปรับรูปร่างซึ่งเป็นของกระบวนการขึ้นรูปการตกแต่ง ส่วนใหญ่จะดำเนินการหลังจากการทำให้ว่าง ดัด วาดลึก และกระบวนการปั๊มอื่น ๆ ส่วนใหญ่เพื่อตัดแต่งความหยาบ รัศมีของเนื้อ หรือรูปร่างและขนาดของชิ้นส่วนปั๊มให้มีคุณสมบัติตามข้อกำหนด

กระบวนการปรับรูปร่างให้เรียบของโรงเรียนมีลักษณะดังต่อไปนี้

  • ความแม่นยำของแม่พิมพ์ที่ใช้สำหรับการสอบเทียบนั้นสูง เนื่องจากความแม่นยำของชิ้นงานหลังการสอบเทียบนั้นสูงขึ้น
  • เฉพาะในตำแหน่งท้องถิ่นของขั้นตอนการทำงานในการผลิตการเปลี่ยนรูปพลาสติกขนาดเล็กเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการปรับปรุงรูปร่างและความแม่นยำของมิติของชิ้นส่วน
  • เนื่องจากการสอบเทียบเป็นกระบวนการเก็บผิวละเอียดและสปริงแบ็คเป็นปัญหาหลัก ควรใช้แรงสอบเทียบกับชิ้นส่วนของกระบวนการเมื่อกดถึงจุดศูนย์กลางตายด้านล่าง อุปกรณ์ที่ดีที่สุดที่ใช้คือเครื่องรีดแบบละเอียดหรือแบบเครื่องกลที่มีความแข็งที่ดีและอุปกรณ์ป้องกันการโอเวอร์โหลด

การปรับระดับ

การปรับระดับมักจะดำเนินการหลังจากกระบวนการทำให้ว่างเปล่า เนื่องจากการทำให้ว่างเปล่าหลังการผลิตโดมโค้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งอุปกรณ์ที่ไม่กดทับของการตัดเฉือนแบบต่อเนื่องซึ่งเป็นผลมาจากการผลิตที่ไม่สม่ำเสมอมากขึ้น เพื่อความเรียบของความต้องการที่สูงขึ้นของชิ้นส่วนจะต้องปรับระดับ

ตามความหนาของแผ่นและความต้องการของพื้นผิว คุณสามารถใช้การปรับระดับดายแบบเรียบหรือการปรับระดับดายฟันได้

สำหรับบางที่อ่อนนุ่มและไม่อนุญาตให้มีการเยื้องบนพื้นผิวของชิ้นส่วน โดยทั่วไปควรใช้การปรับระดับดายเรียบ ดายเรียบมีผลเพียงเล็กน้อยต่อการเปลี่ยนสถานะความเค้นภายในของวัสดุ และยังคงมีการดีดกลับมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนของวัสดุที่มีความแข็งแรงสูง ผลการปรับระดับไม่ดี ในการผลิตจริง บางครั้งชิ้นส่วนขั้นตอนการทำงานจะซ้อนกันไปด้านหลัง (โค้งไปในทิศทางตรงกันข้าม) จนถึงระดับ ซึ่งอาจได้รับผลกระทบบางอย่าง เพื่อให้การปรับระดับไม่ได้รับผลกระทบจากความแม่นยำในการเลื่อนของแท่นกด ดายปรับระดับจึงควรใช้โครงสร้างแบบลอยตัว ดังแสดงในรูปที่ 1-2 ดายปรับระดับจะเรียบ การใช้แม่พิมพ์เรียบสำหรับการสอบเทียบ เนื่องจากการดีดกลับที่มากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนวัสดุที่มีความแข็งแรงสูง เอฟเฟกต์การปรับระดับค่อนข้างต่ำ

(a) แบบลอยตัวบน (b) แบบลอยตัวล่างแบบรูปที่ 1-2 แผนผังของดายปรับระดับลอยเรียบ
(a) ชนิดลอยตัวบน (b) ชนิดลอยตัวล่าง
รูปที่ 1-2 แผนผังของดายปรับระดับลอยเรียบ

สำหรับความต้องการความเรียบสูง วัสดุเป็นชิ้นส่วนที่หนา หรือขีดจำกัดความแข็งแรงคือชิ้นส่วนวัสดุแข็งสูง โดยปกติแล้ว จะใช้การปรับระดับไดย์สำหรับปรับระดับฟัน ฟันรูปฟันมีสองประเภท: ฟันละเอียดและฟันหยาบ ฟันบนและฟันล่างตัดกันดังแสดงในรูปที่ 1-3 ซึ่งแสดงฟันละเอียดในรูปที่ 1-3 (ก) ฟันหยาบจะแสดงในรูปที่ 1-3 (b) และ ขนาดฟันแสดงในภาพ หลังจากการปรับระดับด้วยดายปรับระดับฟันละเอียด พื้นผิวของชิ้นงานมีรอยฟันละเอียดตกค้าง ดายปรับระดับฟันหยาบเหมาะสำหรับอลูมิเนียม บรอนซ์ ทองเหลือง และชิ้นส่วนอื่นๆ ที่มีความหนาน้อยกว่า ดายปรับระดับฟันทำให้ระนาบโรงเรียนของชิ้นส่วนเกิดจุดเล็ก ๆ ของการเสียรูปพลาสติก เปลี่ยนสถานะความเค้นดั้งเดิมของชิ้นส่วน ลดการดีดกลับ และเอฟเฟกต์การปรับระดับนั้นดี

แรงปรับระดับสามารถคำนวณได้ตามสูตรต่อไปนี้:

เอฟ=เอพี (1-1)

ในสูตร:
F—แรงปรับระดับ, N;
A—พื้นที่ของส่วนปรับระดับ mm2;
P—ความดันต่อหน่วยพื้นที่ของการปรับระดับ MPa ดังแสดงในตารางที่ 1-1

(a) ฟันปลา (b) ฟันหยาบรูปที่ 1-3 แผนผังไดอะแกรมการจัดตำแหน่งฟัน
(a) ฟันปลา (b) ฟันหยาบ
รูปที่ 1-3 แผนผังไดอะแกรมการจัดตำแหน่งฟัน
วิธีการพี (MPa)วิธีการพี (MPa)
การปรับระดับดายปรับระดับพื้นผิวเรียบ50~80เปิดรูปร่างชิ้นส่วนรูปร่าง50~100
ไดปรับระดับฟันละเอียด80~120วาดส่วนลึกเพื่อลดเนื้อและด้านล่าง ทรงด้านข้าง150~200
ดายปรับระดับฟันหยาบ100~150 
ตาราง 1-1 การปรับเทียบและความดันพื้นที่หน่วยสร้างรูปร่าง

การทรงตัว

การสร้างรูปร่างที่ใช้กันทั่วไปในการวาดลึก การดัด หรือกระบวนการขึ้นรูปอื่น ๆ ผ่านกระบวนการของการตัดเฉือน ปั๊มได้โดยทั่วไปแล้วรูปร่าง แต่รัศมีอาจใหญ่เกินไป หรือรูปร่างและขนาดบางอย่างยังไม่ถึงความต้องการของผลิตภัณฑ์ คุณสามารถ ใช้แม่พิมพ์พลาสติกผลิตกระบวนการเปลี่ยนรูปพลาสติกเฉพาะที่ เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ของการปรับปรุงความแม่นยำ แม่พิมพ์ขึ้นรูปและแม่พิมพ์ขึ้นรูปก่อนกระบวนการจะคล้ายคลึงกัน แต่ความแม่นยำและความหยาบของชิ้นงานสูงขึ้น และรัศมีของเนื้อและช่องว่างมีขนาดเล็กลง

วิธีการขึ้นรูปของชิ้นส่วนดัดแสดงในรูปที่ 1-4 เมื่อทำการขึ้นรูป ขั้นตอนการทำงานทั้งหมดจะอยู่ในสถานะความเค้นของการบีบอัดแบบสามทิศทาง ซึ่งจะเปลี่ยนสถานะความเค้นของขั้นตอนการทำงานเพื่อให้ได้เอฟเฟกต์การขึ้นรูปที่ดีขึ้น ความยาวของผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปก่อนการขึ้นรูปจะใหญ่กว่าความยาวของชิ้นส่วนเล็กน้อยเพื่อให้แน่ใจว่าวัสดุอยู่ในสถานะความเค้นสามทางเมื่อทำการขึ้นรูป

(a) Z (b) U (c) VFig. 1-4. ขึ้นรูปชิ้นส่วนดัด
(a) Z (b) U (c) V
มะเดื่อ 1-4. ขึ้นรูปชิ้นส่วนดัด

การขึ้นรูปของชิ้นส่วนหน้าแปลนแสดงไว้ในรูปที่ 1-5 การสร้างรัศมีของเนื้อที่โคนของหน้าแปลนขนาดเล็กนั้นต้องการให้ส่วนนอกของเนื้อนั้นเต็มไปด้วยวัสดุ หากรัศมีของเนื้อเปลี่ยนแปลงอย่างมาก ความสูงของผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปอาจมีขนาดใหญ่กว่าความสูงของชิ้นส่วนในระหว่างการออกแบบกระบวนการ วัสดุเสริมสามารถหาได้จากส่วนผนังตรงในระหว่างการขึ้นรูป ดังแสดงในรูปที่ 1-5 (a) (h' คือความสูงของผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูป และ h คือความสูงของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป)

หากความสูงของผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปเท่ากับความสูงของชิ้นส่วน สามารถรับวัสดุเสริมได้โดยการหดตัวของหน้าแปลน อย่างไรก็ตาม เมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางของหน้าแปลนใหญ่เกินไป การหดตัวไม่สามารถทำได้ในกระบวนการสร้างรูปร่าง ในเวลานี้ วัสดุสามารถเสริมได้ด้วยการทำให้บางของรากและวัสดุใกล้เคียงเท่านั้น ดังที่แสดงในรูปที่ 1-5 (b) ดังที่แสดง จากลักษณะการเสียรูป จะเทียบเท่ากับการโปนการเสียรูปเล็กน้อย ดังนั้น ความแม่นยำในการขึ้นรูปสูง แต่ส่วนที่เสียรูปของการยืดตัวของวัสดุไม่ควรเกิน 2% ~ 5% มิฉะนั้น การยืดตัวมากเกินไปของชิ้นส่วนอาจแตกหักได้

มะเดื่อ 1-5. การสร้างแผนผังไดอะแกรมของส่วนที่วาดลึก
มะเดื่อ 1-5. การสร้างแผนผังไดอะแกรมของส่วนที่วาดลึก

ชิ้นส่วนรูปทรงกระบอกตรงลึกสามารถทำให้ช่องว่างของแม่พิมพ์พลาสติกเท่ากับ (0.9 ~ 0. 95) t ชิ้นส่วนพลาสติกตรงผนังทินเนอร์เล็กน้อย การสร้างรูปร่างนี้สามารถทำได้ร่วมกับกระบวนการวาดลึกขั้นสุดท้าย

จับเจ่า

Flanging คือขอบรูหรือขอบด้านนอกของชิ้นส่วนภายใต้การกระทำของแม่พิมพ์เพื่อให้เป็นแนวตั้งหรือมุมหนึ่งของขอบตรง ตามลักษณะเฉพาะของกระบวนการ การจับเจ่าสามารถแบ่งออกเป็นการจับเจ่าด้านใน (ดังแสดงในรูปที่ 1-6 (a) และ (b)) และการจับเจ่าด้านนอก การจับเจ่าขอบด้านนอกสามารถแบ่งออกเป็นการจับเจ่าขอบด้านนอกนูน (ดังแสดงในรูปที่ 1-6 (c)); หน้าแปลนขอบเว้าด้านนอก (ดังแสดงในรูปที่ 1-6 (ง)) นอกจากนี้ ตามการเปลี่ยนแปลงของความหนาของขอบแนวตั้ง มันสามารถแบ่งออกเป็นจับเจ่าบางคงที่และจับเจ่าผอมบางคงที่ ชิ้นส่วนจับเจ่าจริงแสดงในรูปที่ 1-7

มะเดื่อ 1-6 แผนผังของการจับเจ่าต่างๆ
มะเดื่อ 1-6 แผนผังของการจับเจ่าต่างๆ
รูปที่ 1-7 ส่วนจริงของครีบต่างๆ
รูปที่ 1-7 ส่วนจริงของครีบต่างๆ

จับเจ่ารูด้านใน

หน้าแปลนรูกลม
  • ลักษณะการเสียรูปและค่าสัมประสิทธิ์การจับเจ่าของหน้าแปลนรูกลม

วิธีกริดยังสามารถใช้สำหรับจับเจ่ารูกลม สามารถวิเคราะห์การเสียรูปได้โดยการสังเกตการเปลี่ยนแปลงของตาข่ายก่อนและหลังการเปลี่ยนรูป ดังแสดงในรูปที่ 1-8 จากรูปจะเห็นได้ว่าพื้นที่การเสียรูปเป็นส่วนวงแหวนระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลาง d และ D1 หลังจากจับเจ่า ตารางพิกัดจะเปลี่ยนจากรูปร่างพัดลมไปเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า จะเห็นได้ว่าวัสดุในเขตการเปลี่ยนรูปจะยืดออกตามทิศทางสัมผัส และยิ่งใกล้กับปากช่องมากเท่าใด การยืดตัวก็จะยิ่งมากขึ้น ซึ่งใกล้เคียงกับสภาวะของความเค้นแรงดึงแบบทิศทางเดียว สายพันธุ์สัมผัสเป็นสายพันธุ์ที่ใหญ่ที่สุดในสามสายพันธุ์หลัก ระยะห่างระหว่างวงกลมที่มีจุดศูนย์กลางไม่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้นการเสียรูปในแนวรัศมีจึงเล็กและขนาดรัศมีจะลดลงเล็กน้อย

ความหนาของขอบแนวตั้งบางลงโดยเฉพาะที่ปาก สถานะของความเค้นและความเครียดที่แสดงในรูปสะท้อนถึงลักษณะการเสียรูปของการวิเคราะห์ข้างต้น อันตรายหลักของการตีเจี้ยนของรูกลมคือขอบของรูร้าว สภาพของการแตกร้าวขึ้นอยู่กับระดับของการเสียรูป

รูปที่ 1-8 การเสียรูปของหน้าแปลนรูด้านใน
รูปที่ 1-8 การเสียรูปของหน้าแปลนรูด้านใน

ระดับของการเปลี่ยนรูปเป็นเจ่าของรูกลมแสดงด้วยอัตราส่วนของเส้นผ่านศูนย์กลาง d ของรูสำเร็จรูปก่อนที่จะจับเจ่าถึงเส้นผ่านศูนย์กลาง D หลังจากจับเจ่า K นั่นคือ:

K=d/D (1-2)

K เรียกว่าสัมประสิทธิ์การจับเจ่า เห็นได้ชัดว่า K จะน้อยกว่า 1 เสมอ ยิ่งค่า K น้อยกว่า ระดับของการเปลี่ยนรูปก็จะยิ่งมากขึ้น เมื่อจับเจ่า ค่าต่ำสุด K ที่สามารถเข้าถึงได้ภายใต้เงื่อนไขที่ขอบรูไม่แตกเรียกว่าค่าสัมประสิทธิ์การจับเจ่าจำกัดที่แสดงโดย Kmin ปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อค่าสัมประสิทธิ์การจับเจ่าจำกัดคือคุณสมบัติทางกลของวัสดุ รูปร่างของหมัด อัตราส่วนของรูรับแสงก่อนจับเจ่ากับความหนาของวัสดุ และวิธีการประมวลผลของรูสำเร็จรูปวัสดุ ฯลฯ รูสำเร็จรูปคือ ส่วนใหญ่ประมวลผลโดยการเจาะหรือเจาะ ค่าสัมประสิทธิ์การจับเจ่าจำกัดของเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำภายใต้สภาวะต่างๆ และค่าสัมประสิทธิ์การจับเจ่าของวัสดุต่างๆ แสดงในตารางที่ 1-2

แบบฟอร์มหมัดวิธีการประมวลผลรูเส้นผ่านศูนย์กลางสัมพัทธ์ของรูหล่อสำเร็จ          
  100503520151086.5531
หมัดทรงกระบอกเจาะรู0.800.700.600.500.450.420.400.370.350.300.25
  0.850.750.650.600.550.520.500.500.480.47
หมัดโป่งเจาะรู0.700.600.520.450.400.360.330.310.300.250.20
  0.750.650.570.520.480.450.440.430.420.42
ตาราง 1-2 จำกัดค่าสัมประสิทธิ์การจับเจ่าของรูกลมเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ

บันทึก:
เมื่อ Kนาที ใช้ค่าในตาราง รอยแตกเล็ก ๆ จะปรากฏที่ขอบปากหลังจากจับเจ่าจริง หากไม่อนุญาตให้ชิ้นงานแตก ค่าสัมประสิทธิ์การจับเจ่าควรเพิ่มขึ้น 10% ~ 15%
ความสูง h ของการวาดลึกครั้งแรกแล้วจึงหมุนรูได้จากรูปที่ 1-10 (คำนวณตามเส้นกลาง)

  • การคำนวณกระบวนการจับเจ่ารูกลม

ในการคำนวณกระบวนการจับเจ่า จำเป็นต้องคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของรูสำเร็จรูป d ตามขนาดของชิ้น D และคำนวณความสูงของจับเจ่า H เมื่อไม่สามารถเปิดช่องว่างแบนได้โดยตรงที่ความสูงที่ต้องการ H มัน จำเป็นต้องวาดครั้งแรก เจาะรูที่ด้านล่างของรูปวาด แล้วแปลน บทความนี้กล่าวถึงการจับเจ่าแบบแบนและแบบลึกสองประเภทตามลำดับ

ก่อนทำการจับเจ่าจะต้องดำเนินการรูสำเร็จรูปบนบิลเล็ตดังแสดงในรูปที่ 1-9 สูตรกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางของรูสำเร็จรูป d มีดังนี้

รูปที่ 1-9 การคำนวณขนาดรูกลึงของเหล็กแท่งแบน

d = D-2 (H-0.43r-0.72t) (1-3)

สมการข้างต้นสามารถแปลงเป็นการคำนวณความสูง H ของขอบแนวตั้งได้

H = (D – d) / 2 + 0.43r + 0.72 t = D(1-K)/2 + 0.43 r + 0.72t (1-4)

ถ้าแทนค่า K ในสมการข้างต้น จะได้ค่าความสูงสูงสุดของหน้าแปลนที่อนุญาต Hmax

ชมmax = D(1-Kนาที) + 0.43 r + 0.72t (1-5)

เมื่อความสูงของชิ้นงานเป็น H>Hmaxการกลึงเป็นรูอาจนำไปสู่การแตกหักของขอบการวางแนวของชิ้นส่วน สามารถใช้การวาดภาพลึกครั้งแรกได้ในขณะนี้ จากนั้นสามารถเจาะและต่อหน้าแปลนด้านล่างของภาพวาดได้ ในกรณีนี้ ควรพิจารณาความสูงสูงสุดที่สามารถเข้าถึงได้โดยการจับเจ่าหลังจากการวาดล่วงหน้าก่อน จากนั้นจึงกำหนดความสูงของรูปวาดและเส้นผ่านศูนย์กลางก่อนเจาะตามความสูงของหน้าแปลนและความสูงของชิ้นส่วน

มะเดื่อ 1-10 ขั้นแรก วาดให้ลึกแล้วหมุนรู

ชั่วโมง=(Dd)/2 – (r + t/2) – π(r + t/2)/2

หลังทำเสร็จ

ชั่วโมง≈(Dd)/2 + 0.57r = D(1 – k)/2 + 0.57r (1-6)

เส้นผ่านศูนย์กลางของรูหล่อสำเร็จ d คือ

d = KD หรือ d = D + 1. 14 r – 2 h (1-7)

ความสูงของการวาด h คือ

h'=H – h + r (1-8)

การจับเจ่าปรากฏการณ์การทำให้ผอมบางของขอบแนวตั้งนั้นรุนแรงกว่า ค่าโดยประมาณคำนวณได้ดังนี้

สมการ (1-9)
  • การคำนวณแรงจับเจ่า

แรงจับเจ่า F โดยทั่วไปมีขนาดเล็ก เมื่อใช้หมัดก้นแบนทรงกระบอก แรงจับเจ่าของรูกลมสามารถคำนวณได้ดังนี้

F = 1.1 π (Dd) t σNS                      (1-10)

ในสูตร:
F—แรงหมุนของรู N;
D—เส้นผ่านศูนย์กลางมัธยฐานของขอบแนวตั้งหลังจากจับเจ่า mm;
d—เส้นผ่านศูนย์กลางเริ่มต้นของรูกลม mm;
t—ความหนาของช่องว่าง mm;
σNS —จุดครากของวัสดุ MPa

  • พลิกการออกแบบแม่พิมพ์

โดยทั่วไป แม่พิมพ์กลึงและดายวาดมีความคล้ายคลึงกันมาก นอกจากนี้ยังมีตัวยึดเปล่าและไม่ใช่ตัวยึดเปล่า ทั้งแบบเป็นทางการและแบบพลิก ในขณะเดียวกัน ดายผลัดเปลี่ยนโดยทั่วไปไม่จำเป็นต้องตั้งค่าเฟรมดาย รูปที่ 1-11 แสดงขนาดและรูปร่างของรูกลมทั่วไปหลายรู รูปที่ 1-11 (a)~(c) แสดงการจับเจ่าที่มีรูขนาดใหญ่ ในแง่ของประโยชน์ของการจับเจ่าผิดรูป หมัดพาราโบลาดีที่สุด ต่อยบอลเป็นต่อไป และหมัดแบนเป็นอันดับสอง จากความยากในการประมวลผลหมัดจะเห็นตรงกันข้าม

รูปที่ 1-11 (d) ~(f) แสดงปลายเจาะที่มีส่วนไกด์ที่ยาวกว่า รูปที่ 1-11 (d) ใช้สำหรับจับเจ่าที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางรูมากกว่า 10 มม. รูปที่ 1-11 (จ) ใช้สำหรับจับเจ่าที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางรูน้อยกว่า 10 มม. และรูปที่ 1-11 (f ) ใช้สำหรับจับเจ่าที่ไม่แน่นอนโดยไม่ต้องเจาะรูล่วงหน้า รัศมีของเนื้อของหมัดควรมีขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ซึ่งเอื้อต่อการกลึงรู

ช่องว่างผิวเดียวระหว่างแม่พิมพ์นูนและเว้ามีความหนา (0.75 ~ 0.85) เท่า

(a) หมัดแบบแบน (b) หมัดแบบหัวบอล (c) หมัดแบบพาราโบลา (d) หมัดแบบขั้นบันไดของลูกบอลรูปที่ 1-11 โครงสร้างและขนาดของหมัดจับเจ่าและขนาดสำหรับรูกลม
(a) หมัดแบน (b) หมัดหัวลูก (c) หมัดพาราโบลา (d) หมัดสเต็ปหัวลูก
รูปที่ 1-11 โครงสร้างและขนาดของหมัดและดายจับเจ่าสำหรับรูกลม
(e) หมัดสเต็ปหัวกรวย (f) หมัดเรียวแหลมรูปที่ 1-11 โครงสร้างและขนาดของหมัดจับเจ่าและขนาดสำหรับรูกลม
(จ) หมัดสเต็ปหัวโคน (f) หมัดเรียวแหลม
รูปที่ 1-11 โครงสร้างและขนาดของหมัดและดายจับเจ่าสำหรับรูกลม
หน้าแปลนรูที่ไม่เป็นวงกลม

รูกลมเรียกอีกอย่างว่ารูรูปทรงพิเศษ โดยรัศมีความโค้งที่แตกต่างกันของส่วนโค้งนูน ส่วนโค้งเว้า และเส้นตรง เกิดขึ้นเนื่องจากแต่ละส่วนของความเค้นและคุณสมบัติการเสียรูปแตกต่างกัน พื้นที่ส่วนเชิงเส้น II สามารถพิจารณาได้ดังนี้ การเปลี่ยนรูปการดัด, พื้นที่ส่วนโค้งนูน I การเสียรูปของ flanging, ถือได้ว่าเป็นพื้นที่ส่วนโค้งเว้า III สามารถเห็นได้ว่าเป็นการเปลี่ยนรูปวาดดังแสดงในรูปที่ 1-12

มะเดื่อ 1-12. หน้าแปลนรูที่ไม่เป็นวงกลม

รูปร่างและขนาดการขยายของรูสำเร็จรูปคำนวณตามวิธีการขยายของการดัด การเลี้ยว และการวาดตามลำดับ และเชื่อมต่อด้วยส่วนโค้งแบบวงกลมเรียบ ค่าสัมประสิทธิ์การจับเจ่า K ของรูที่ไม่เป็นวงกลม (โดยทั่วไปหมายถึงค่าสัมประสิทธิ์การจับเจ่าของส่วนโค้งวงกลมขนาดเล็ก) อาจน้อยกว่าค่าสัมประสิทธิ์การจับเจ่า K ของรูกลมซึ่งประมาณ

K= (0.85 ~ 0.90)K (1-11)

สำหรับค่าสัมประสิทธิ์การจับเจ่าจำกัดของรูที่ไม่เป็นวงกลม โปรดดูตารางที่ 1-3 ตามมุมศูนย์กลาง α ของแต่ละส่วนโค้ง

α(°) 180~360 1651501351201059075604530150
อัตราส่วนของ d/t500.80.730.670.60.53 0.470.40.330.210.20.140.07ดัด 
การเสียรูป
 330.60.550.50.450.40.350.30.250.20.150.10.05 
 200.520.48 0.430.390.350.30 0.260.220.170.13 0.09 0.04  
 12~8.3 0.50.460.420.38 0.330.290.250.210.170.130.080.04 
 6.60.480.440.40.360.320.280.240.20.160.120.080.04 
 50.460.420.380.350.310.270.230.190.150.120.080.04 
 3.30.450.410.3750.340.300.260.225 0.1850.1450.110.080.04
ตาราง 1-3 จำกัดค่าสัมประสิทธิ์การจับเจ่าของรูที่ไม่เป็นวงกลมในเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ

จับเจ่าขอบด้านนอก

ตามคุณสมบัติของการเปลี่ยนรูป การจับเจ่าด้านนอกสามารถแบ่งออกเป็นจับเจ่าการยืดตัวและจับเจ่าอัด

หน้าแปลนประเภทการยืดตัว

การจับเจ่าบนระนาบหรือพื้นผิวตามแนวเว้าและส่วนโค้งที่ไม่ปิดทั้งหมดจัดอยู่ในประเภทนี้ ดังแสดงในรูปที่ 1-13 ลักษณะทั่วไปของการจับเจ่าคือโซนการเปลี่ยนรูปของบิลเล็ตส่วนใหญ่ก่อให้เกิดการเสียรูปของการยืดในแนวสัมผัสภายใต้การกระทำของความเค้นแรงดึงในแนวสัมผัส ดังนั้นขอบจึงแตกง่าย และระดับของการเสียรูปมักจะแสดงโดย Eการขยาย.

อีการขยาย=b/(Rb) (1-12)

การเปลี่ยนรูปที่อนุญาตของวัสดุทั่วไปแสดงไว้ในตารางที่ 1-4

ชื่อและยี่ห้อของวัสดุ Εประเมินx100 Εความกดดันx100 ชื่อและยี่ห้อของวัสดุ Εประเมินx100 Εความกดดันx100 
  แม่พิมพ์ยาง การขึ้นรูปแม่พิมพ์แม่พิมพ์ยางการขึ้นรูปแม่พิมพ์  แม่พิมพ์ยางการขึ้นรูปแม่พิมพ์แม่พิมพ์ยางการขึ้นรูปแม่พิมพ์
ทองเหลืองH62 นุ่ม3040845เหล็ก103810
 H62 ยาก1014416 202210
 H68 นุ่ม3545855 1Cr18Ni9 นุ่ม1510
 H68 ครึ่งแข็ง1014416 1Cr18Ni9 ยาก4010
       2Cr18Ni94001
อลูมิเนียมอัลลอยด์L4 นุ่ม2530640อลูมิเนียมอัลลอยด์LF2 ยาก58312
 L4 ยาก58312 LY12 นุ่ม1420630
 LF21 นุ่ม2330640 LY12 ยาก680.59
 LF21 ยาก58312 LY11 นุ่ม1420430
 LF2 นุ่ม2025635 LY11 ยาก5600
ตารางที่ 1-4 การเปลี่ยนรูปที่อนุญาตได้ของวัสดุเมื่อขอบด้านนอกเป็นหน้าแปลน

การเปลี่ยนรูปของหน้าแปลนเครื่องบินที่ยืดออกนั้นคล้ายกับการจับเจ่ารู เมื่อจับเจ่า การกระจายความเค้นในพื้นที่การเสียรูปไม่สม่ำเสมอ ซึ่งนำไปสู่ปรากฏการณ์ที่ความสูงของขอบแนวตั้งสูงที่ปลายทั้งสอง และต่ำตรงกลางหลังจากจับเจ่า เพื่อให้ได้ความสูงที่แบนราบ ควรตัดเส้นขอบที่ปลายทั้งสองของแท่งเหล็กก่อนจะจับเจ่า รูปร่างที่แสดงโดยเส้นประในรูปที่ 1-13 (a) มีรูปร่างหลังจากการตัดแต่ง

ในการจับเจ่าพื้นผิวที่ยาวขึ้นปรากฏการณ์การย่นเกิดขึ้นได้ง่ายตรงกลางด้านล่างของแท่งเหล็กโดยทั่วไปในการออกแบบแม่พิมพ์ควรใช้เพื่อป้องกันการใช้อุปกรณ์กดแรงในเวลาเดียวกันเพื่อสร้างเงื่อนไข เอื้อต่อการจับเจ่าเพื่อป้องกันส่วนตรงกลางของการจับเจ่าก่อนวัยอันควรที่เกิดจากการเสียรูปการยืดตัวมากเกินไปและแม้แต่การแตกร้าวของขอบแนวตั้ง

(a) การจับเจ่าของระนาบชนิดการยืดตัว (b) การจับเจ่าที่พื้นผิวคล้ายส่วนขยายรูปที่ 1-13. หน้าแปลนประเภทการยืดตัว
(a) หน้าแปลนแบบการยืดตัว (b) หน้าแปลนคล้ายส่วนต่อขยาย
มะเดื่อ 1-13. หน้าแปลนประเภทการยืดตัว

ประเภทการบีบอัด flanging

การจับเจ่าของระนาบหรือพื้นผิวตามแนวโค้งนูนที่ไม่ปิดคือการจับเจ่าแบบบีบอัด ดังแสดงในรูปที่ 1-14 ลักษณะเฉพาะของมันคือ พื้นที่การเสียรูปของแท่งเหล็กส่วนใหญ่อยู่ภายใต้ความเค้นอัดในแนวสัมผัสเป็นหลัก ดังนั้นชิ้นงานจึงเกิดรอยยับได้ง่ายเมื่อขึ้นรูป องศาการเสียรูปEความกดดัน จะแสดงเป็น

อีความกดดัน=b/(R+b) (1-13)

(a) การจับเจ่าเครื่องบินประเภทการบีบอัด (b) การจับเจ่าพื้นผิวที่บีบอัดรูปที่ 1-14 คลาสการบีบอัด flanging
(a) การจับเจ่าเครื่องบินแบบบีบอัด (b) การจับเจ่าพื้นผิวที่บีบอัด
มะเดื่อ 1-14 คลาสการบีบอัด flanging

การเปลี่ยนรูปแบบการจับเจ่าของระนาบการอัดนั้นคล้ายกับการวาดลึก เนื่องจากการกระจายความเค้นบนขอบแนวตั้งในระหว่างการจับเจ่าอย่างไม่สม่ำเสมอ ความสูงของขอบแนวตั้งของชิ้นส่วนหลังจากการจับเจ่านั้นสูงที่ตรงกลางและต่ำที่ปลายทั้งสองข้าง

เพื่อให้ได้ขอบแนวตั้งที่แบนราบ จะต้องแก้ไขรูปร่างที่ขยายของบิลเล็ต ดังแสดงในรูปที่ 1-14 (a) เส้นประ ไม่สามารถแก้ไขได้เมื่อความสูงต่ำ นอกจากนี้ เมื่อความสูงจับเจ่ามีขนาดใหญ่ ควรออกแบบแม่พิมพ์เพื่อป้องกันการย่นของอุปกรณ์กด

โครงสร้างของ flanging die

ประเภทโครงสร้างของแม่พิมพ์จับเจ่าทั่วไปแสดงในรูปที่ 1-15 ซึ่งคล้ายกับโครงสร้างของดายแบบลึก

(a) แม่พิมพ์จับเจ่าสำหรับรูใน (b) แม่พิมพ์จับเจ่าสำหรับรูใน (ค) ดาต้าจับเจ่าสำหรับรูในและขอบด้านนอกรูปที่ 1-15 ประเภทโครงสร้างของแม่พิมพ์จับเจ่า1—กระดานกด; 2, 7, 9— แม่พิมพ์นูนและเว้า; 3—ตาย; 4—Punch;5—ชกต่อย; 6— ที่ใส่แหวนเปล่า; 8—Blanking เว้าตาย; 10—หลังคา
(a) แม่พิมพ์จับเจ่าสำหรับรูใน (b) แม่พิมพ์จับเจ่าสำหรับรูใน (ค) แม่พิมพ์จับเจ่าสำหรับรูในและขอบด้านนอก
รูปที่ 1-15 ประเภทของโครงสร้างแม่พิมพ์จับเจ่า
1—กระดานดัน; 2, 7, 9— แม่พิมพ์นูนและเว้า; 3—ตาย; 4—ต่อย;
5— หมัดต่อย; 6— ที่ใส่แหวนเปล่า; 8—Blanking เว้าตาย; 10—หลังคา

รูปที่ 1-16 แสดงแม่พิมพ์คอมโพสิตจับเจ่าด้านในและด้านนอก สังเกตได้จากภาพวาดของชิ้นส่วนชิ้นงานว่าขอบด้านในและด้านนอกของชิ้นงานต้องจับเจ่า ช่องว่างอยู่ในตำแหน่งที่ 7 และชิ้นที่ 7 ติดตั้งอยู่บนแผ่นกด 5 ส่วนที่ 7 เองคือแม่พิมพ์จับเจ่าของขอบด้านใน แผ่นกดจะต้องประกอบเข้ากับแม่พิมพ์จับเจ่า 3 ของขอบด้านนอกเพื่อให้แน่ใจว่าตำแหน่งที่ถูกต้องตามระยะห่างด้วย H7/ h6 ในขณะนี้ แผ่นกดไม่เพียงแต่ทำหน้าที่กดและขึ้นรูปเท่านั้น ดังนั้นเมื่อกดไปที่จุดศูนย์กลางเดดด้านล่าง มันควรจะสัมผัสกับดายที่นั่งด้านล่างอย่างแน่นหนา และสุดท้ายก็ทำหน้าที่ของส่วนบน

หลังจากที่ขอบด้านในจับเจ่า ภายใต้การกระทำของสปริง แม่แรงบล็อก 6 ดันชิ้นงานจากแม่พิมพ์จับเจ่าขอบด้านใน 7. แผ่นกด 8 เนื่องจากบทบาทของสปริง การปั๊มจะติดต่อกับช่องว่างเสมอ ไปที่จุดศูนย์กลางตายด้านล่างและสัมผัสแข็งแผ่นหมัด 2 ดังนั้นแผ่นกด 8 ยังมีบทบาทสร้างรูปร่างออกจากชิ้นงานค่อนข้างเรียบ บนแม่พิมพ์ออกจากชิ้นส่วน โดยคำนึงถึงสปริงอาจมีกำลังไม่เพียงพอ การใช้งานขั้นสุดท้ายของอุปกรณ์กดแบบแข็งจะถูกผลักออกจากชิ้นงาน

รูปที่ 1-16 แม่พิมพ์คอมโพสิตจับเจ่าด้านในและด้านนอก1— หมัดแปลนด้านนอก; 2—Punch แผ่นยึด; 3— ขอบจับเจ่าตาย; 4— หมัดจับเจ่าขอบด้านใน; 5—แผ่นกด; 6— บล็อกชิ้นบน; 7— ขอบด้านในจับเจ่าตาย; 8—แผ่นดัน
รูปที่ 1-16 แม่พิมพ์คอมโพสิตจับเจ่าด้านในและด้านนอก
1— หมัดหน้าแปลนด้านนอก; 2—Punch แผ่นยึด; 3— ขอบจับเจ่าตาย; 4— หมัดจับเจ่าขอบด้านใน; 5—แผ่นกด; 6— บล็อกชิ้นบน; 7— ขอบด้านในจับเจ่าตาย; 8—แผ่นดัน

ปูด

ภายใต้การกระทำของแม่พิมพ์ ช่องว่างถูกบังคับให้ลดความหนาและพื้นที่ผิวของการเพิ่มขึ้น เพื่อให้ได้รูปทรงของชิ้นส่วนของวิธีการประมวลผลปั๊มเรียกว่าโปน กระบวนการปูดมีลักษณะเฉพาะ โซนการเปลี่ยนรูปโปนในทิศทางของพื้นผิวแผ่นเป็นสถานะความเค้นแรงดึงแบบสองทาง ในทิศทางของความหนาของแผ่นคือ การทำให้บางลง นั่นคือ ความหนาบางและพื้นที่ผิวเพิ่มขึ้น การนูนส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการขึ้นรูปเฉพาะของแผ่นเรียบ เช่น แท่งเสริมแรง รูปแบบลวดลาย และเครื่องหมาย การปูดของช่องว่างที่เป็นโพรง เช่น สูบลม ถังแก๊สแรงดันสูง และภาชนะทรงกลม และการขึ้นรูปแรงดึงของแผ่นบางเช่น ผิวเครื่องบินและรถยนต์ วิธีการปูดที่นิยมใช้ ได้แก่ การโป่งดายแบบแข็งและการโป่งแบบนิ่มด้วยของเหลว แก๊ส ยาง และตัวกลางของแรงอื่นๆ

เนื่องจากโครงสร้างแม่พิมพ์ที่เรียบง่ายของชิ้นงานและการเสียรูปที่สม่ำเสมอ การนูนของแม่พิมพ์แบบนิ่มจึงทำให้เกิดชิ้นงานที่มีรูปร่างซับซ้อนได้ การวิจัยและการประยุกต์ใช้การปูดแบบนิ่มได้รับความสนใจมากขึ้นเรื่อยๆ เช่น โป่งไฮดรอลิก โป่งยาง โป่งระเบิด เป็นต้น ดังแสดงในรูปที่ 1-17 หม้อสแตนเลสที่ผลิตขึ้นโดยวิธีโปน

รูปที่ 1-17 กระทะสแตนเลสผลิตโดยวิธีโป่ง
รูปที่ 1-17 กระทะสแตนเลสผลิตโดยวิธีโป่ง

ลักษณะการเสียรูปของการปูด

รูปที่ 1-18 แสดงโซนการบิดเบี้ยวและแผนภาพความเค้นและความเครียดหลักเมื่อหัวบอลนูนช่องว่าง ส่วนที่ดำคล้ำแสดงถึงพื้นที่โปน การเสียรูปโปนมีลักษณะดังต่อไปนี้

มะเดื่อ 1-18 แผนผังของโซนความผิดปกติที่นูนและความเค้นและความเครียด
มะเดื่อ 1-18 แผนผังของโซนความผิดปกติที่นูนและความเค้นและความเครียด
  • การเปลี่ยนรูปโป่งเนื่องจากช่องว่างโดยแรงยึดที่ใหญ่กว่า หรือเนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลางของช่องว่างมากกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของรูตาย 3 ~ 4 เท่า การเปลี่ยนรูปพลาสติกถูกจำกัดช่วงการเปลี่ยนรูปคงที่ วัสดุแผ่นไม่ถ่ายโอน ไปยังเขตการเสียรูปหรือจากนอกเขตการเสียรูปไปสู่เขตการเสียรูป
  • ในพื้นที่การเปลี่ยนรูปที่นูน การเสียรูปที่นูนเป็นสถานะความเค้นแรงดึงแบบสองทิศทางในทิศทางของแผ่น (ละเว้นความเค้นในทิศทางความหนาของแผ่น) การเสียรูปส่วนใหญ่เสร็จสิ้นโดยการทำให้ทิศทางความหนาของวัสดุบางลงซึ่งรองรับการยืดตัวในทิศทางของแผ่น หลังจากการเสียรูป ความหนาของวัสดุจะลดลง และพื้นที่ผิวจะเพิ่มขึ้น
  • เนื่องจากความหนาของช่องว่างที่สัมพันธ์กับขนาดภายนอกของช่องว่างมีขนาดเล็กมาก การเปลี่ยนแปลงของความเค้นดึงตามทิศทางความหนาของแผ่นในระหว่างการบิดเบี้ยวจะมีขนาดเล็กมาก ดังนั้นเมื่อแรงนูนจะถูกลบออกหลังจากการดีดตัวกลับ ขนาดเล็ก เรขาคณิตของชิ้นงานง่ายต่อการแก้ไข และความแม่นยำของมิติทำได้ง่าย
  • เนื่องจากสภาวะความเค้นแรงดึงแบบสองทิศทางของวัสดุในทิศทางของเพลตในระหว่างการเปลี่ยนรูปที่นูน ขีดจำกัดการขึ้นรูปส่วนใหญ่จำกัดโดยการแตกหักของแรงดึง ดังนั้นการเสียรูปจึงไม่ง่ายที่จะสร้างปรากฏการณ์ความไม่เสถียรและรอยย่น พื้นผิวของชิ้นส่วนสำเร็จรูปเรียบและมีคุณภาพดี

การขึ้นรูปลูกคลื่นเหล็กแท่งแบน

เมื่อขนาดของช่องว่างมีขนาดใหญ่กว่า 3 เท่าของขนาดการเสียรูป การเสียรูปจะเกิดขึ้นเฉพาะในบริเวณที่สัมผัสกับหมัดเท่านั้น ซึ่งเป็นส่วนนูนเฉพาะที่ของช่องว่าง สิ่งที่พบบ่อยในการผลิตคือการเสริมแรงกด เปลือกนูน หลุม ลวดลาย และเครื่องหมาย ฯลฯ รูปที่ 1-19 แสดงตัวอย่างบางส่วนของการขึ้นรูปเป็นคลื่นโดยใช้วิธีนี้ หลังจากเป็นลูกคลื่น ขึ้นรูปชิ้นส่วนปั๊มเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของโมเมนต์ความเฉื่อยของชิ้นส่วนและการชุบแข็งของวัสดุ จึงสามารถปรับปรุงความแข็งและความแข็งแรงของชิ้นส่วนได้อย่างมีประสิทธิภาพ เทคโนโลยีของแท่งเสริมแรงกดใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิต

(a) ซี่โครงกด (b) ตัวถังนูนกด (c) การกดคำ (d) ตัวถังนูนกดรูปที่ 1-19 ตัวอย่างชิ้นส่วนโป่ง
(a) ซี่โครงกด (b) ตัวถังนูนอัด (c) การกดคำ (d) ตัวถังนูนอัด
ภาพที่ 1-19 ตัวอย่างชิ้นส่วนโป่ง

รูปแบบและขนาดของตัวทำให้แข็งกระด้างแสดงไว้ในตารางที่ 1-5 เมื่ออยู่ในขอบบิลเล็ตโป่งในท้องถิ่นเนื่องจากวัสดุขอบหดตัวจึงควรกันระยะขอบตัดล่วงหน้าหลังจากขึ้นรูปแล้วตัดออก

ชื่อแผนภาพRชมD หรือ Br 
ซี่โครงกด ตารางที่ 1-5 แผนภาพ (ก)(3-4)t(2-3)t(7-10)t(1-2)t 
ลายนูน ตาราง 1-5 แผนภาพ (b) (1.5-2)t≥3h(0.5-1.5)t15°~30°
 แผนภาพ D (มม.)ล. (มม.)ลิตร (มม.) 
  ตาราง 1-5 แผนภาพ (c) 6.5
8.5
10.5
13
15
18
24
31
36
43
48
55
10
13
15
18
22
26
34
44
51
60
68
78
6
7.5
9
11
13
16
20
26
30
35
40
45
ตารางที่ 1-5 รูปแบบและขนาดของตัวทำให้แข็ง

โดยปกติแล้ว มีสองวิธีในการกำหนดระดับของการเสียรูปขั้นสุดท้ายในวิธีการขึ้นรูปลูกคลื่น คือ วิธีทดสอบและวิธีการคำนวณ ส่วนใหญ่ได้รับผลกระทบจากคุณสมบัติของวัสดุ รูปทรงทางเรขาคณิตของชิ้นส่วน โครงสร้างแม่พิมพ์ วิธีการนูน และการหล่อลื่น โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนที่มีรูปร่างซับซ้อน การกระจายความเค้นและความเครียดนั้นซับซ้อนกว่า ชิ้นส่วนที่เป็นอันตรายและระดับของการเสียรูปขั้นสุดท้ายโดยทั่วไปจะกำหนดโดยวิธีการทดสอบ สำหรับชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปเป็นลูกคลื่นที่ค่อนข้างง่าย ระดับการเสียรูปขั้นสุดท้ายสามารถกำหนดได้โดยประมาณตามสมการต่อไปนี้ ดังแสดงในรูปที่ 1-20

εสุดยอด l( ล – ล) x 100% ≤ K [ δ ] (1-14)

ในสูตรนั้น
εสุดยอด —ระดับการเสียรูปขั้นสูงสุดของการขึ้นรูปเป็นลูกคลื่น
ล.ล0— คือความยาวตามลำดับก่อนและหลังการเปลี่ยนรูปของวัสดุ mm;
[ δ ]—การยืดตัวของส่วนของวัสดุ
K—ค่าสัมประสิทธิ์รูปร่าง การเสริมแรง K = 0.70 ~ 0.75 (การเสริมแรงทรงกลมเป็นค่าที่ใหญ่ที่สุด การเสริมแรงสี่เหลี่ยมคางหมูคือค่าที่น้อยที่สุด)

รูปที่ 1-20 ความยาวของวัสดุก่อนและหลังการขึ้นรูปเป็นลูกคลื่น
รูปที่ 1-20 ความยาวของวัสดุก่อนและหลังการขึ้นรูปเป็นลูกคลื่น

หากตัวทำให้แข็งที่ต้องการของชิ้นส่วนเกินระดับการผิดรูปที่จำกัด สามารถใช้วิธีการดังแสดงในรูปที่ 1-21 ได้ ในขั้นแรก ใช้หมัดทรงกลมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่เพื่อนูนเพื่อให้ได้ชิ้นส่วนของกระบวนการดังแสดงในรูปที่ 1-21 (a) ในขั้นตอนที่สอง จะได้รูปร่างและขนาดของชิ้นส่วนที่ต้องการดังแสดงในรูปที่ 1-21 (b) หากกระบวนการทั้งสองนี้ไม่เป็นไปตามข้อกำหนด จำเป็นต้องลดความลึกของชิ้นงาน

รูปที่ 1-21 วิธีการปูดชิ้นงานที่มีความลึกมากขึ้น
รูปที่ 1-21 วิธีการปูดชิ้นงานที่มีความลึกมากขึ้น
  • เมื่อใช้หมัดแบบแข็งกดตัวทำให้แข็งในเหล็กแท่งแบน สูตรต่อไปนี้สามารถคำนวณแรงกดที่ต้องการในการเจาะ

F=tσกัวลาลัมเปอร์ (1-15)

ในสูตรนั้น
F—แรงกระตุ้น, N;
L—เส้นรอบวงของตัวทำให้แข็ง mm;
t—ความหนาของวัสดุ mm;
σ—ความต้านทานแรงดึงของวัสดุ MPa;
K—ค่าสัมประสิทธิ์ โดยทั่วไปใช้ 0.7~1.0 (ใช้ค่ามากเมื่อรูปร่างของการเสริมแรงแคบและลึก ใช้ค่าเล็กน้อยเมื่อความกว้างตื้น)

  • ถ้าส่วนนูนเฉพาะส่วนที่มีความหนาน้อยกว่า 1.5 มม. และมีพื้นที่การขึ้นรูปน้อยกว่า 2,000 มม.2 ดำเนินการกับข้อเหวี่ยงกด แรงดันเจาะที่ต้องการ F สามารถประมาณได้จากสูตรต่อไปนี้

F=Kt2เอ (1-16)

ในสูตรนั้น
F— โป่งดัน, N;
T—ความหนาของวัสดุ mm;
A—พื้นที่ปูด mm2;
K—ค่าสัมประสิทธิ์คือ 200~300 N/mm4 สำหรับเหล็กและ 50 ~ 200 N/mm4 สำหรับทองแดงและอลูมิเนียม

ส่วนนูนของแท่งเหล็กกลวง

การโปนของเหล็กแท่งกลวงเป็นที่รู้จักกันทั่วไปว่าโปน เป็นกระบวนการปั๊มโดยที่ชิ้นส่วนกลวงหรือช่องว่างของท่อจะขยายออกไปด้านนอกตามแนวรัศมี ด้วยวิธีการนี้ ผลิตภัณฑ์หรือชิ้นส่วนต่างๆ เช่น ถังแก๊สแรงดันสูง ภาชนะทรงกลม ตัวสูบลม ข้อต่อทีจักรยาน และอื่นๆ สามารถขึ้นรูปได้

ระดับของการเปลี่ยนรูปโปน

เมื่อส่วนนูนของบิลเล็ตกลวง วัสดุอยู่ภายใต้การกระทำของความเค้นดึงเพื่อสร้างการเปลี่ยนรูปแบบแรงดึง และระดับการเสียรูปขั้นสุดท้ายจะแสดงโดยค่าสัมประสิทธิ์การโปน K ดังแสดงในรูปที่ 1-22

K = dmax/D (1-17)

ในสูตรนั้น
K—ค่าสัมประสิทธิ์การปูดและค่าสัมประสิทธิ์การปูดขีด จำกัด (dmax ถึงขีด จำกัด ค่า d'max เมื่อโปน) แสดงโดย Kmax;
NSmax—เส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุดของชิ้นส่วนหลังโป่ง mm;
D—เส้นผ่านศูนย์กลางเดิมของเหล็กแท่งกลวง, มม.

รูป 1-22 การเปลี่ยนแปลงขนาดของวัสดุกลวงที่ไม่ดีก่อนและหลังการปูด
รูป 1-22 การเปลี่ยนแปลงขนาดของวัสดุกลวงที่ไม่ดีก่อนและหลังการปูด

ความสัมพันธ์ระหว่างค่าสัมประสิทธิ์การโปนขีด จำกัด K กับการยืดในแนวสัมผัสของบิลเล็ตคือ

δ = ( dmax – D ) = K – 1 หรือ K = 1 – δ (1-18)

เนื่องจากระดับการเสียรูปของเหล็กแท่งถูกจำกัดโดยการยืดตัวของวัสดุ ค่าสัมประสิทธิ์การนูนขีดจำกัดที่สอดคล้องกันสามารถคำนวณได้ตามสูตรข้างต้น ค่าโดยประมาณของค่าสัมประสิทธิ์การโปนขีด จำกัด ของวัสดุสามารถกำหนดได้โดยการค้นหาตาราง ตารางที่ 1-6 และตารางที่ 1-7 เป็นค่าสัมประสิทธิ์การโปนของวัสดุบางชนิดสำหรับอ้างอิง

วัสดุ ความหนาสัมพัทธ์ของช่องว่าง (t / D) x (%)ความหนาสัมพัทธ์ของช่องว่าง (t / D) x (%)ความหนาสัมพัทธ์ของช่องว่าง (t / D) x (%)ความหนาสัมพัทธ์ของช่องว่าง (t / D) x (%)
 0.35~0.45 0.28~0.32 
 การหลอมโดยไม่ต้องหลอมการหลอมโดยไม่ต้องหลอม
อลูมิเนียม1.251.21.21.15
10 เหล็ก1.21.101.151.05
ตารางที่ 1-6 ค่าโดยประมาณของสัมประสิทธิ์การโป่ง K
วิธีการปูดจำกัดค่าสัมประสิทธิ์การปูด
ใช้กระพุ้งยางธรรมดา1.2~1.25
ปูดช่องว่างโดยใช้ยางลบภายใต้แรงกดตามแนวแกน1.6~1.7
โป่งเมื่อถูกความร้อนในพื้นที่ถึง 200 ~ 500 ℃2.0~2.1
ปลายเรียวแหลมจะนูนขึ้นโดยให้ความร้อนถึง 380℃~3.0
ตารางที่ 1-7 ขีด จำกัด การทดสอบค่าสัมประสิทธิ์การปูดของเหล็กแท่งอลูมิเนียม
การคำนวณบิลเล็ตโป่ง

ดังจะเห็นได้จากรูปที่ 1-22 เส้นผ่านศูนย์กลางว่าง D คือ

ด = ดmax/ เค (1-19)

ความยาวของช่องว่าง L คือ

L =l [ ล. + (0.3~0.4) δ ] + ข (1-20)

ในสูตรนั้น
l—ความยาวของบัสในเขตการเปลี่ยนรูป mm;
δ—การยืดตัวของแท่งเหล็กในการยืดเส้นสัมผัส
B—ระยะขอบของการเล็ม โดยทั่วไปใช้ b=5~15 มม.
0.3-0.4—ค่าสัมประสิทธิ์ที่จำเป็นในการลดความสูงเนื่องจากการยืดในแนวสัมผัส

การหาแรงปูด

แรงนูน F ที่จำเป็นสำหรับการนูนของแท่งเหล็กกลวงสามารถคำนวณได้ดังนี้:

F = p*A (1-21)

ในสูตรนั้น
p—ความดันต่อหน่วยพื้นที่ที่จำเป็นสำหรับการปูด, MPa;
A—พื้นที่ปูด mm2.

ความดัน p ต่อหน่วยพื้นที่ที่ต้องการสำหรับการปูดสามารถประมาณได้จากสมการด้านล่าง

p = 1.16 σ* 2t / วันmax                             (1-22)

ในสูตรนั้น
σ—ความต้านแรงดึงของวัสดุ Mpa;
NSmax—เส้นผ่านศูนย์กลางการปูดสูงสุด mm;
t—ความหนาดั้งเดิมของวัสดุ mm.

วิธีการปูด

โดยทั่วไปวิธีการปูดของชิ้นส่วนกลวงจะแบ่งออกเป็นโป่งแบบแข็งและโปนแบบนิ่ม

ดังแสดงในรูปที่ 1-23 หมัดแบบแข็งจะโปน หมัดจะอยู่ในรูปของแผ่นปิดส่วนประกอบ และใช้เม็ดเรียวเพื่อดันตัวแยกออกเพื่อให้ชิ้นส่วนที่ทำงานนูนออกมาตามรูปร่างที่ต้องการ ยิ่งจำนวนหมัดห้อยเป็นตุ้ม รูปทรงของชิ้นงาน และความแม่นยำก็ยิ่งดี แต่ข้อเสียคือ ยากที่จะได้ตัวหมุนที่ถูกต้องด้วยความแม่นยำสูง การเสียรูปไม่สม่ำเสมอ และโครงสร้างแม่พิมพ์มีความซับซ้อน

รูปที่ 1-23 การเจาะแบบแข็ง1—การตอกแบบแยกส่วน; 2—สปินเดิล; 3—ว่างเปล่า; 4—ลูกสูบ
มะเดื่อ 1-23 การปูดของหมัดแบบแข็ง
1—แยกหมัด; 2—สปินเดิล; 3—ว่างเปล่า; 4—ลูกสูบ

ดังแสดงในรูปที่ 1-24 ปูดนิ่ม หลักการคือการใช้ยาง ของเหลว แก๊ส และเหล็กกล้าแทนการตอกแบบแข็ง เครื่องแบบการเปลี่ยนรูปแท่งเหล็กแท่งนูนที่นูนแบบนุ่มสามารถสร้างรูปร่างที่ซับซ้อนของชิ้นส่วนได้ ดังนั้นจึงใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิต

(a) ยางโปน (b) ของเหลวโปนรูปที่ 1-24 ปูดนิ่ม1—พันช์; 2—บล็อกเว้าตาย; 3—ยาง; 4—ลิ่มด้าน; 5—ของเหลว
(ก) ยางโปน (ข) ของเหลวโปน
รูปที่ 1-24 ปูดนิ่ม
1—ต่อย; 2—บล็อกเว้าตาย; 3—ยาง; 4—ลิ่มด้าน; 5—ของเหลว

หดปาก

การหดตัวเป็นกระบวนการขึ้นรูปโดยการลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของปากของชิ้นส่วนทรงกระบอกหรือรูปทรงกระบอกที่วาดไว้ล่วงหน้าโดยแรงดันที่ช่องเปิด ซึ่งแบ่งออกเป็นปากกดอัดและปากกดแบบหมุน เทคโนโลยีการหดตัวใช้กันอย่างแพร่หลายในชีวิตประจำวัน สามารถใช้สำหรับกรณีกระสุน เปลือกหอย ถังแก๊สเหล็ก ไรเซอร์เฟรมจักรยาน ท่อเบาะจักรยาน วาดท่อเหล็ก และอื่น ๆ

องศาการเสียรูปและลักษณะการเปลี่ยนรูปของปากหดตัว

รูปที่ 1-25 แสดงแผนภาพความเค้น-ความเครียดของการหดตัว ในกระบวนการตัด ความเค้นหลักสูงสุดควรเป็นความเค้นแรงกดในแนวสัมผัส เขตการเปลี่ยนรูปแท่งเหล็กโดยผลของความเค้นอัดแบบสองทิศทาง เพื่อให้ความสูงของแท่งเหล็กเพิ่มขึ้น ความหนาของผนังและเส้นผ่านศูนย์กลางลดลง ในเวลาเดียวกัน ในเขตปลอดการบิดเบี้ยว การเสียรูปความไม่แน่นอนในแนวแกนอาจเกิดขึ้นบนผนังกระบอกสูบภายใต้การกระทำของแรงดันการหดตัว F ดังนั้น ระดับการเสียรูปขั้นสูงสุดของการหดตัวส่วนใหญ่ถูกจำกัดโดยสภาพความไม่เสถียร และปัญหาหลักคือ การแก้ไขคือการป้องกันความไม่เสถียร

ค่าสัมประสิทธิ์การหดตัว N ใช้เพื่อแสดงระดับการเสียรูปของการหดตัว ดังแสดงในรูปที่ 1-25

n = d / D (1-23)

รูปที่ 1-25 ลักษณะความเค้นและความเครียดของการหดตัว
รูปที่ 1-25 ลักษณะความเค้นและความเครียดของการหดตัว

ในสูตรนั้น
d—เส้นผ่านศูนย์กลางหลังจากการหดตัว mm;
D—เส้นผ่านศูนย์กลางก่อนหดตัว mm.

ยิ่งค่าสัมประสิทธิ์การหดตัว N น้อย ระดับของการเสียรูปก็จะยิ่งมากขึ้น ตารางที่ 1-8 คือค่าสัมประสิทธิ์การหดตัวเฉลี่ยของ วัสดุและความหนาต่างกันและตารางที่ 1-9 เป็นค่าอ้างอิงของค่าสัมประสิทธิ์การหดตัวจำกัดที่อนุญาตของวัสดุต่างๆ และโหมดสนับสนุน จะเห็นได้จากตารางที่ 1-8 และตารางที่ 1-9 ว่ายิ่งวัสดุมีความเป็นพลาสติกมากขึ้น ความหนาก็จะยิ่งมากขึ้น และค่าสัมประสิทธิ์การหดตัวก็จะยิ่งเล็กลง นอกจากนี้ เมื่อดายรองรับผนังกระบอกสูบ ค่าสัมประสิทธิ์การหดตัวที่จำกัดก็จะเล็กลง

วัสดุความหนาของวัสดุ t (มม.)ความหนาของวัสดุ t (มม.)ความหนาของวัสดุ t (มม.)
 1>0.5 ~ 1~ 0.5
เหล็ก0.7 ~ 0.650.750.8
ทองเหลือง0.7 ~ 0.650.8 ~ 0.70.85
ตารางที่ 1-8 ค่าสัมประสิทธิ์การหดตัวเฉลี่ย n0
วัสดุสนับสนุนทางสนับสนุนทางสนับสนุนทาง
 ไม่รองรับการสนับสนุนภายนอกการสนับสนุนภายในและภายนอก
อลูมิเนียม0.65 ~ 0.720.53 ~ 0.570.27 ~ 0.32
Duralumina (อบอ่อน)0.73 ~ 0.800.60 ~ 0.630.35 ~ 0.40
Duralumina (ดับ)0.75 ~ 0.800.68 ~ 0.720.40 ~ 0.43
ทองเหลือง H62, H680.65 ~ 0.700.50 ~ 0.550.27 ~ 0.32
อย่างน้อย0.70 ~ 0.750.55 ~ 0.600.30 ~ 0.35
ตารางที่ 1-9 จำกัดสัมประสิทธิ์การหดตัว nนาที

การคำนวณกระบวนการหดตัว

จำนวนการหดตัว

ถ้าค่าสัมประสิทธิ์การหดตัว n ของชิ้นงานมีค่ามากกว่าค่าสัมประสิทธิ์การหดตัวที่ยอมให้ แสดงว่าเกิดการหดตัวได้ มิฉะนั้นจะต้องหดตัวหลายครั้ง จำนวนการหดตัว k สามารถประมาณได้ตามสูตรต่อไปนี้

k = lgn / lgn0 = ( lgd – lgD ) / lgn0 (1-24)

ในสูตร n0 คือค่าสัมประสิทธิ์การหดตัวเฉลี่ยดังแสดงในตารางที่ 1-8

ในกรณีของการหดตัวหลายครั้ง ค่าสัมประสิทธิ์การหดตัวแรก n1 = 0.9 n0 โดยทั่วไปจะถูกนำมาใช้ และอันต่อมาคือ nx = (1.05~1.10) น0. เป็นการดีที่สุดที่จะดำเนินการอบอ่อนหนึ่งครั้งหลังจากการหดตัวแต่ละครั้ง

เส้นผ่านศูนย์กลางของการหดตัวแต่ละครั้ง

NS1= น1ดี

NS2= นxNS1= น1xดี

NS3= นxNS1= น1x2ดี

NSx= นxNSx-1= น1xx-1ดี                   (1-25)

NSx จะต้องเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางการหดตัวของชิ้นงาน หลังจากการหดตัวเนื่องจากการรีบาวด์ของชิ้นงานควรใหญ่กว่าขนาดแม่พิมพ์ 0.5% ~ 0.8%

ความสูงของบิลเล็ต

สำหรับชิ้นงานหดตัวดังแสดงในรูปที่ 1-26 ความสูงของบิลเล็ตก่อนการหดตัวคำนวณตามสูตรต่อไปนี้

มะเดื่อ 1-26 การคำนวณความสูงของบิลเล็ตที่ลดลง

ชิ้นงานตามรูป 1-26 (ก) :

สมการ 1-26

ชิ้นงานตามรูป 1-26 (ข) :

สมการ 1-27

ชิ้นงานตามรูป 1-26 (ค) :

ลดแรง

ดังแสดงในรูปที่ 1-26 (a) แรงหดตัวของชิ้นส่วนเรียวสามารถคำนวณได้จากสูตรด้านล่าง

ในสูตรนั้น
μ—ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานระหว่างช่องว่างกับพื้นผิวสัมผัสของแม่พิมพ์
b—ความต้านแรงดึงของวัสดุ MPa;
K—สัมประสิทธิ์ความเร็ว K=1.15 เมื่อทำงานกับข้อเหวี่ยงข้อเหวี่ยง
สัญลักษณ์อื่นๆ แสดงในรูปที่ 1-26

โครงสร้างแม่พิมพ์หดตัว

ดังแสดงในรูปที่ 1-27 โครงสร้างของแม่พิมพ์หดตัวทั่วไปทำจากเหล็กกล้า No.08 ที่มีความหนาของวัสดุ 1 มม. ชิ้นงานเกิดจากการดึงลึกของกระบอกสูบและกระบวนการหดตัว หลักการทำงานของดายคือ ครั้งแรกที่ช่องว่างถูกใส่เข้าไปในปลอกรองรับด้านนอก ดายบนอยู่ด้านล่าง ปลอกรองรับด้านนอกและดายเว้าจะถูกสัมผัสก่อนเพื่อให้การขึ้นรูปการหดตัวสมบูรณ์ แม่พิมพ์ดันวัสดุผ่านการเจาะ

รูปที่ 1-27 โครงสร้างของไดคัทที่ลดลง1—พุชร็อด; 2—แม่แบบล่าง; 3、14—น็อต; 4、11—ปักหมุด; 5—จานคงที่; 6—บล็อก; 7—สวิงแขน; 8—ตาย; 9— เต้าเสียบด้านบน; 10—แม่แบบ; 12—คันให้อาหาร; 13—ที่จับแม่พิมพ์; 15—เสาหลัก; 16—ไกด์บุช
รูปที่ 1-27 โครงสร้างของแม่พิมพ์ลดขนาด
1—คันโยก; 2—แม่แบบล่าง; 3、14—น็อต; 4、11—ปักหมุด; 5—จานคงที่; 6—บล็อก; 7—สวิงแขน; 8—ตาย; 9— เต้าเสียบด้านบน; 10—แม่แบบ; 12—คันให้อาหาร; 13—ที่จับแม่พิมพ์; 15—เสาหลัก; 16—ไกด์บุช

หนึ่งความคิดบน “4 Types of Local Deformations in Metal Stamping Process

  1. Amena พูดว่า:

    ทำให้ฉันออกแบบแม่พิมพ์ขึ้นรูปที่ซับซ้อนได้ง่ายขึ้น

ใส่ความเห็น

อีเมลของคุณจะไม่แสดงให้คนอื่นเห็น ช่องข้อมูลจำเป็นถูกทำเครื่องหมาย *