วัสดุปั๊มและพื้นฐานของการแบลงค์

เวลาอ่านโดยประมาณ: 11 นาที

ข้อกำหนดด้านวัสดุสำหรับการประมวลผลว่างเปล่า

วัสดุที่ใช้สำหรับ ต่อย ต้องไม่เพียงแค่ตรงตามข้อกำหนดทางเทคนิคของการออกแบบผลิตภัณฑ์เท่านั้น แต่ยังต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของกระบวนการปั๊มและข้อกำหนดในการประมวลผลหลังจากการปั๊ม (เช่น การตัด การชุบด้วยไฟฟ้า การเชื่อม ฯลฯ) ข้อกำหนดพื้นฐานของกระบวนการปั๊มขึ้นรูปสำหรับวัสดุมีดังนี้

• ปั้นได้ดี

สำหรับ ปั๊ม กระบวนการ เพื่ออำนวยความสะดวกในการปั๊มการเปลี่ยนรูปและปรับปรุงคุณภาพของชิ้นส่วน วัสดุควรมีความเป็นพลาสติกที่ดี สำหรับกระบวนการคัดแยก วัสดุที่มีความเป็นพลาสติกที่ดีจะได้คุณภาพของส่วนที่ดีขึ้น สำหรับกระบวนการเปลี่ยนรูป ความเป็นพลาสติกนั้นดี และระดับการเสียรูปที่อนุญาตของวัสดุมีขนาดใหญ่ ซึ่งสามารถลดจำนวนกระบวนการปั๊มและจำนวนการหลอมระดับกลาง

• คุณภาพพื้นผิวที่ดี

เมื่อทำการปั๊มวัสดุ พื้นผิวของวัสดุปั๊มโดยทั่วไปจะต้องเรียบและเรียบ ปราศจากสเกลออกไซด์ รอยแตก รอยสนิม รอยขีดข่วน และข้อบกพร่องอื่นๆ วัสดุที่มีคุณภาพผิวงานดี ชิ้นงานไม่แตกหักง่ายระหว่างเจาะ และมีของเสียน้อยลง แม่พิมพ์ไม่เกิดรอยขีดข่วนง่าย อายุการใช้งานดีขึ้น และคุณภาพพื้นผิวของชิ้นส่วนดี

• ความทนทานต่อความหนาตามมาตรฐานแห่งชาติ

ความทนทานต่อความหนาของวัสดุควรเป็นไปตามมาตรฐานแห่งชาติ และช่องว่างของแม่พิมพ์บางช่องเหมาะสำหรับความหนาของวัสดุ ความทนทานต่อความหนามากเกินไปจะส่งผลต่อคุณภาพของชิ้นงานและอาจทำให้แม่พิมพ์และอุปกรณ์เสียหายได้

วัสดุที่ใช้กันทั่วไปและคุณสมบัติทางกลของกระบวนการเจาะ

วัสดุที่ใช้กันทั่วไปสำหรับ ปั๊ม รวมถึงวัสดุโลหะและวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ และวัสดุโลหะแบ่งออกเป็นสองประเภท: โลหะเหล็กและโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก

วัสดุโลหะเหล็กที่ใช้กันทั่วไปมีดังนี้

• แผ่นเหล็กคาร์บอนธรรมดา เช่น Q195, Q235 เป็นต้น
• แผ่นเหล็กโครงสร้างคาร์บอนคุณภาพสูง เช่น 08, 08F, 10, 20 เป็นต้น
• แผ่นเหล็กโครงสร้างโลหะผสมต่ำ เช่น Q345 (16Mn), Q295 (09Mn2) เป็นต้น
• แผ่นเหล็กซิลิกอนไฟฟ้า เช่น DT1, DT2
• แผ่นเหล็กสแตนเลส เช่น 1Cr18Ni9Ti, 1Cr13 เป็นต้น

โลหะที่ไม่ใช่เหล็กที่ใช้กันทั่วไปคือทองแดงและโลหะผสมทองแดง เกรดต่างๆ ได้แก่ T1, T2, H62, H68 เป็นต้น ซึ่งมีความเหนียว การนำไฟฟ้า และการนำความร้อนได้ดี นอกจากนี้ยังมีอลูมิเนียมและอลูมิเนียมอัลลอยด์ เกรดที่ใช้กันทั่วไปคือ 1060, 1050A, 3A21, 2A12 เป็นต้น โดยมีลักษณะเป็นพลาสติกที่ดี มีความต้านทานการเปลี่ยนรูปขนาดเล็กและเบา

วัสดุที่ไม่ใช่โลหะ ได้แก่ เบคาไลต์ ยาง และแผ่นพลาสติก

วัสดุที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับการปั๊มคือวัสดุแผ่นข้อกำหนดทั่วไปเช่น 710mm × 1420mm และ 1000mm × 2000mm เป็นต้นการผลิตจำนวนมากสามารถใช้ข้อกำหนดพิเศษของวัสดุแถบ (วัสดุม้วน) สถานการณ์พิเศษสามารถใช้วัสดุบล็อกได้ สำหรับการผลิตชุดเล็กชิ้นเดียวและการปั๊มโลหะที่ไม่ใช่เหล็กราคาแพง

ตามคุณภาพพื้นผิว วัสดุแผ่นสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท: I (พื้นผิวคุณภาพสูง), II (พื้นผิวคุณภาพสูงกว่า) และ III (พื้นผิวคุณภาพทั่วไป)

เหล็กแผ่นอะลูมิเนียมที่ฆ่าแล้วที่ใช้สำหรับการวาดส่วนลึกของชิ้นส่วนที่ซับซ้อนสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท: ZF (ซับซ้อนที่สุด), HF (ซับซ้อนมาก) และ F (ซับซ้อน); เหล็กแผ่นบางคาร์บอนต่ำดึงลึกทั่วไปสามารถแบ่งออกเป็น Z (รูปวาดที่ลึกที่สุด), S (รูปวาดลึก), P (รูปวาดธรรมดา); สถานะอุปทานของโลหะแผ่นสามารถแบ่งออกเป็น M (สถานะอบอ่อน), C (สถานะดับ), Y (สถานะชุบแข็ง), Y2 (สถานะกึ่งแข็ง, 1/2 แข็ง) ฯลฯ แผ่นโลหะมีสองสถานะการรีด: การรีดเย็นและการรีดร้อน

คุณสมบัติทางกลของแผ่นโลหะที่ใช้กันทั่วไปแสดงไว้ในตารางที่ 1-2

เป็นตัวแทนของวัสดุที่ใช้กันทั่วไปในการวาดภาพเจาะ

ใน ปั๊ม ประมวลผลข้อมูลและภาพวาด มีข้อบังคับพิเศษเกี่ยวกับการนำเสนอวัสดุ และตัวอย่างมีให้ที่นี่เพื่อเป็นภาพประกอบ

แผ่นเหล็ก: 

ลักษณะที่แสดงเป็นแผ่นเหล็ก 08 ขนาดแผ่นคือ 1.0X1000X1500 ความแม่นยำธรรมดา พื้นผิวการตกแต่งระดับสูง เหล็กแผ่นรีดเย็นดึงลึก สำหรับเกรดวัสดุ โปรดดูข้อมูลที่เกี่ยวข้อง

วัสดุที่ใช้กันทั่วไปสำหรับเครื่องเจาะรู

ตำแหน่งของวัสดุแม่พิมพ์ในอุตสาหกรรมแม่พิมพ์

วัสดุแม่พิมพ์เป็นพื้นฐานของการผลิตแม่พิมพ์ วัสดุแม่พิมพ์และเทคโนโลยีการรักษาความร้อนมีบทบาทสำคัญในอายุการใช้งาน ความแม่นยำ และความหยาบผิวของแม่พิมพ์ ดังนั้น เลือกวัสดุอย่างเหมาะสมตามสภาพการใช้งานของแม่พิมพ์ ใช้เทคนิคการอบชุบด้วยความร้อนและวิศวกรรมพื้นผิวที่เหมาะสม เพื่อให้ได้ศักยภาพของวัสดุแม่พิมพ์อย่างเต็มที่ เลือกโครงสร้างแม่พิมพ์ที่เหมาะสมตามลักษณะการทำงานของแม่พิมพ์ วัสดุและใช้มาตรการบำรุงรักษาที่สอดคล้องกันตามลักษณะของวัสดุแม่พิมพ์รอเป็นสิ่งสำคัญมาก ด้วยวิธีนี้เท่านั้นที่สามารถปรับปรุงอายุการใช้งานของแม่พิมพ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพและสามารถป้องกันความล้มเหลวของแม่พิมพ์ได้

ประสิทธิภาพของวัสดุแม่พิมพ์ส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพและอายุการใช้งานของแม่พิมพ์ และประสิทธิภาพของกระบวนการของวัสดุแม่พิมพ์ส่งผลต่อความยากในการแปรรูปแม่พิมพ์ คุณภาพของการแปรรูปแม่พิมพ์ และต้นทุนการประมวลผล การออกแบบในแม่พิมพ์ นอกจากการออกแบบโครงสร้างแม่พิมพ์ที่เหมาะสมแล้ว ควรเลือกวัสดุแม่พิมพ์ที่เหมาะสม และกระบวนการอบชุบด้วยความร้อน เพื่อให้แม่พิมพ์ได้รับประสิทธิภาพการทำงานที่ดีและอายุการใช้งานยาวนาน

หลักการเลือกวัสดุแม่พิมพ์

วัสดุที่ใช้ทำ ปั๊ม แม่พิมพ์ ได้แก่ เหล็กหล่อสีเทา เหล็กหล่อ เหล็กกล้า ซีเมนต์คาร์ไบด์เชื่อมประสานกับเหล็ก ซีเมนต์คาร์ไบด์ โลหะผสมที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ พลาสติก ยางโพลียูรีเทน ฯลฯ

วัสดุแม่พิมพ์เกี่ยวข้องโดยตรงกับอายุของแม่พิมพ์ ต้นทุนการผลิตแม่พิมพ์ และต้นทุนรวมของแม่พิมพ์ ประเด็นต่อไปนี้ควรพิจารณาอย่างเต็มที่เมื่อเลือกวัสดุแม่พิมพ์

• เลือกวัสดุแม่พิมพ์ตามลักษณะของชิ้นส่วนที่เจาะ ประเภทของกระบวนการ สภาพการทำงานและหน้าที่ของชิ้นส่วนแม่พิมพ์ ตัวอย่างเช่น ไม่ว่าสภาพการทำงานของชิ้นงานแม่พิมพ์จะมีความเข้มข้นของความเค้น แรงกระแทก ฯลฯ หรือไม่ ซึ่งต้องการวัสดุแม่พิมพ์ที่เลือกให้มีความแข็งแรงและความแข็งสูง ทนต่อการสึกหรอสูง และมีความเหนียวเพียงพอ ชิ้นส่วนไกด์ต้องการความต้านทานการสึกหรอและมีความเหนียวค่อนข้างดี โดยปกติแล้วจะเป็นเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ การชุบผิวคาร์บูไรซิ่งและการชุบแข็ง

• ตามข้อกำหนดด้านขนาด รูปร่าง และความแม่นยำของชิ้นส่วนปั๊ม เลือกวัสดุ โดยทั่วไปแล้ว สำหรับแม่พิมพ์ที่มีรูปร่างเรียบง่ายและชิ้นส่วนปั๊มขึ้นรูปขนาดเล็ก ชิ้นส่วนที่ใช้งานมักจะทำจากเหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอนสูง สำหรับแม่พิมพ์ที่มีรูปร่างซับซ้อนและชิ้นส่วนปั๊มขนาดใหญ่ขึ้น เครื่องมือโลหะผสมที่มีการเปลี่ยนรูปแบบการอบชุบด้วยความร้อนน้อยกว่าจะใช้สำหรับชิ้นส่วนที่ทำงาน มันทำจากเหล็ก และชิ้นส่วนที่ใช้งานของแม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำสูงที่มีความเที่ยงตรงสูงมักจะทำจากโลหะผสมแข็งที่มีความทนทานต่อการสึกหรอได้ดี

• ชุดการผลิตชิ้นส่วนปั๊มขึ้นรูป สำหรับชิ้นส่วนที่ผลิตขึ้นเป็นจำนวนมาก วัสดุแม่พิมพ์ควรทำจากวัสดุที่มีคุณภาพดีกว่าซึ่งสามารถรับประกันความทนทานของแม่พิมพ์ สำหรับชิ้นส่วนที่ผลิตเป็นชุดเล็ก ให้ใช้วัสดุที่ถูกกว่าและคงทนน้อยกว่า

• ตามการผลิตและการจัดหาวัสดุแม่พิมพ์ในประเทศของฉัน การเลือกวัสดุของหน่วยและสภาวะการอบชุบด้วยความร้อนถือเป็นการพิจารณา

วัสดุทั่วไปและการรักษาความร้อนของแม่พิมพ์เปล่า

วัสดุที่ใช้กันทั่วไปของแม่พิมพ์ปั๊มบางตัวแสดงไว้ในตารางที่ 1-3 และตารางที่ 1-4 เนื่องจากวัสดุที่ใช้ทำแม่พิมพ์นูนและเว้าเป็นเหล็กกล้าเครื่องมือซึ่งค่อนข้างแพงและแปรรูปได้ยาก จึงมักเลือกใช้วัสดุที่เหมาะสมที่สุดตามสภาพการทำงานของแม่พิมพ์นูนและเว้าและขนาดของชุดการผลิต ชิ้นส่วน.

Blanking และแม่พิมพ์

ต่อย เป็นกระบวนการปั๊มที่ใช้แม่พิมพ์เพื่อแยกวัสดุแผ่นตามเส้นชั้นความสูง แม่พิมพ์ที่ใช้ในการทำให้ว่างเปล่าเรียกว่าแม่พิมพ์เปล่า

ตามกลไกการเปลี่ยนรูปที่แตกต่างกัน การทำให้ว่างเปล่าสามารถแบ่งออกเป็นการทำให้ว่างเปล่าธรรมดาและการทำให้ว่างเปล่าที่มีความแม่นยำ โดยทั่วไป การเว้นว่างเป็นการเว้นธรรมดา ส่วนการตัดเฉือนละเอียดนั้นราบรื่นและแม่นยำยิ่งขึ้น แต่ต้องใช้อุปกรณ์และแม่พิมพ์พิเศษ บทนี้กล่าวถึงการเว้นช่องว่างแบบธรรมดาเป็นหลัก ดายที่แสดงในรูปที่ 1-5 เป็นโครงสร้างทั่วไปของดายเจาะรูสำหรับปั๊มชิ้นส่วนที่มีรูปร่างเป็นจานและความสัมพันธ์ขนาดร่วมกันของชิ้นส่วนต่างๆ

กระบวนการทำให้ว่างเปล่ามีหลายประเภท นิยมใช้ตัด ปาด เจาะ เล็ม บาก และตัด ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ blanking และ punching การทำแบลงค์คือการเจาะตามแนวล้อปิดของรูปร่างของชิ้นงาน และส่วนที่เจาะคือชิ้นงาน การเจาะเป็นการเจาะตามแนวเส้นชั้นความสูงที่ปิดของรูปร่างด้านในของชิ้นงาน และส่วนที่เจาะแล้วจะสูญเปล่า ปะเก็นที่แสดงในรูปที่ 1-6 เสร็จสมบูรณ์โดยสองขั้นตอนของการปัดเศษและการเจาะ รูปที่ 1-6(a) แสดงช่องว่าง รูปที่ 1-6(b) แสดงการเจาะ และรูปที่ 1-6 (c) แสดงผลิตภัณฑ์ปะเก็นสำเร็จรูป คุณสมบัติการเปลี่ยนรูปของการตัดขอบและการเจาะจะเหมือนกันทุกประการ แต่เมื่อออกแบบแม่พิมพ์ วิธีการกำหนดขนาดของแม่พิมพ์จะแตกต่างกัน จึงต้องแยกกระบวนการออกเป็น 2 กระบวนการ

กระบวนการ Blanking เป็นหนึ่งในวิธีการหลักในการผลิตปั๊มขึ้นรูป โดยมีวัตถุประสงค์หลักเพื่อวัตถุประสงค์ดังต่อไปนี้

• เจาะชิ้นส่วนสำเร็จรูปโดยตรง

• การเตรียมวัสดุสำหรับกระบวนการอื่นๆ เช่น การดัด การวาดลึก และการขึ้นรูป

• แปรรูปชิ้นงานที่ขึ้นรูปใหม่ (เช่น การตัดแต่ง ลิ้นตัด ชิ้นส่วนที่ดึงออกมา การเจาะรูในส่วนที่โค้งงอ เป็นต้น)

การวิเคราะห์การเสียรูปของปั๊ม

• กระบวนการเปลี่ยนรูปของแผ่นเปล่า

ในกระบวนการเจาะ แม่พิมพ์นูนและเว้าของดายเจาะเพื่อสร้างขอบตัดบนและล่าง ภายใต้การกระทำของแท่นกด หมัดจะค่อยๆ ลงมา สัมผัสกัน และอัดแรงดันวัสดุที่จะกด เพื่อให้วัสดุมีรูปร่างผิดปกติและแยกออกจากกัน การทำให้กระดาษว่างเปล่าเสร็จสิ้นในทันที เมื่อช่องว่างของแม่พิมพ์เป็นปกติ กระบวนการแยกการเปลี่ยนรูปของแม่พิมพ์เปล่าทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็น 3 ขั้นตอน ดังแสดงในรูปที่ 1-7

• ระยะการเปลี่ยนรูปยางยืด (รูปที่ 1-7(a))

เมื่อหมัดเริ่มสัมผัสกับวัสดุแผ่นและกดลง วัสดุแผ่นรอบ ๆ หมัดและขอบดายจะสร้างความเข้มข้นของความเค้น ซึ่งทำให้วัสดุผลิตการบีบอัดแบบยืดหยุ่น การดัด การดึงลึก และการเสียรูปที่ซับซ้อนอื่นๆ วัสดุแผ่นถูกบีบเล็กน้อยเข้าไปในโพรงของโพรง ในขณะนี้ วัสดุใต้แม่พิมพ์ตัวผู้จะงอเล็กน้อย และวัสดุบนแม่พิมพ์ตัวเมียจะขึ้นด้านบน ยิ่งช่องว่างมากเท่าไหร่ การโก่งตัวและการพลิกกลับยิ่งรุนแรงมากขึ้นเท่านั้น ในขณะที่หมัดยังคงกดเข้าไป จนกระทั่งความเค้นในวัสดุถึงขีดจำกัดความยืดหยุ่น

• ระยะการเปลี่ยนรูปพลาสติก (รูปที่ 1-7 (b))

เมื่อหมัดยังคงกดลง ความเค้นในวัสดุจะถึงจุดคราก และวัสดุจะเข้าสู่ขั้นตอนการเสียรูปของพลาสติก หมัดถูกตัดไปที่ส่วนบนของแผ่นงาน ในขณะที่ส่วนล่างของแผ่นจะถูกบีบเข้าไปในโพรงของเว้า ขอบของพื้นผิวรับแรงเฉือนของโลหะแผ่นนั้นโค้งมนเนื่องจากการดัดและการยืดตัว และในขณะเดียวกัน ผิวตัดส่วนเล็กๆ ของขอบตรงที่สว่างและแนวตั้งก็เกิดขึ้นจากการเสียรูปของแรงเฉือนพลาสติก เมื่อความลึกของการเจาะเข้าไปในแผ่นเพิ่มขึ้น ระดับของการเสียรูปของพลาสติกจะเพิ่มขึ้น และการแข็งตัวของวัสดุในเขตการเปลี่ยนรูปจะเพิ่มขึ้น และความต้านทานการเปลี่ยนรูปจากการเจาะจะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ จนกว่าวัสดุที่อยู่ด้านข้างใกล้กับคมตัดจะเกิดรอยแตกขนาดเล็ก เนื่องจากแรงดึง เมื่อสิ้นสุดขั้นตอนการเปลี่ยนรูปพลาสติก ความต้านทานการเปลี่ยนรูปจากการเจาะจะถึงค่าสูงสุด เนื่องจากช่องว่างระหว่างแม่พิมพ์นูนและเว้า โลหะแผ่นยังถูกเปลี่ยนรูปโดยการดัดและยืดในขั้นตอนนี้ ยิ่งช่องว่างมีขนาดใหญ่เท่าใด การเปลี่ยนรูปการดัดและการยืดก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

• ระยะการแยกกระดูกหัก (รูปที่ 1-7(c))

เมื่อความเค้นของวัสดุแผ่นถึงขีดจำกัดความแข็งแรง หมัดยังคงกดลง รอยแตกเกิดขึ้นในวัสดุด้านข้างใกล้กับขอบของดายเว้า จากนั้นวัสดุด้านข้างใกล้กับขอบของหมัดจะทำให้เกิดรอยแตก รอยแตกขนาดเล็กบนและล่างที่เกิดขึ้นจะยังคงขยายไปยังวัสดุในขณะที่หมัดยังคงกดเข้าไป เมื่อรอยแตกบนและล่างทับซ้อนกัน วัสดุแผ่นจะถูกตัดและแยกออกจากกัน ต่อจากนั้นแม่พิมพ์ตัวผู้จะดันวัสดุที่แยกออกมาเข้าไปในโพรงของแม่พิมพ์ตัวเมีย

จากการวิเคราะห์กระบวนการเปลี่ยนรูปแบงกิ้งที่กล่าวถึงข้างต้น จะเห็นได้ว่าการเสียรูปของกระบวนการทำให้ว่างเปล่านั้นซับซ้อนมาก นอกจากการเปลี่ยนรูปแรงเฉือนแล้ว ยังมีการเสียรูป เช่น การวาดลึก การดัด และการอัดรีดด้านข้าง ดังนั้นระนาบของชิ้นส่วนที่ลอกออกและวัสดุเหลือใช้จึงไม่ราบเรียบและมักจะบิดเบี้ยว