Vật liệu dập và Khái niệm cơ bản về Chần

Thời gian đọc ước tính: 11 phút

Yêu cầu vật liệu để xử lý phôi

Các vật liệu được sử dụng cho đấm đá Không những phải đáp ứng yêu cầu kỹ thuật về thiết kế sản phẩm mà còn phải đáp ứng yêu cầu của quá trình dập và yêu cầu gia công sau khi dập (như cắt, mạ điện, hàn, v.v.). Các yêu cầu cơ bản của quá trình dập vật liệu như sau.

• Độ dẻo tốt

Cho dập để tạo điều kiện cho quá trình dập biến dạng và nâng cao chất lượng của các bộ phận, vật liệu phải có độ dẻo tốt. Đối với quá trình tách, vật liệu có độ dẻo tốt có thể có chất lượng mặt cắt tốt hơn. Đối với quá trình biến dạng, độ dẻo tốt, và mức độ biến dạng cho phép của vật liệu lớn, có thể làm giảm số quá trình dập và số lần ủ trung gian.

• Chất lượng bề mặt tốt

Khi dập vật liệu, nhìn chung bề mặt vật liệu dập phải nhẵn và nhẵn, không có cặn ôxít, vết nứt, vết gỉ, vết xước và các khuyết tật khác. Vật liệu có chất lượng bề mặt tốt, phôi không dễ bị phá vỡ trong quá trình đột, và ít hao phí. Khuôn không dễ trầy xước, tuổi thọ được cải thiện và chất lượng bề mặt của các bộ phận tốt.

• Dung sai độ dày phù hợp với tiêu chuẩn quốc gia

Dung sai độ dày của vật liệu phải tuân theo các tiêu chuẩn quốc gia, và một khoảng cách khuôn nhất định phù hợp với độ dày nhất định của vật liệu. Dung sai độ dày quá lớn sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của phôi và có thể làm hỏng khuôn và thiết bị.

Vật liệu thường được sử dụng và các đặc tính cơ học của quá trình gia công đột dập

Các vật liệu thường được sử dụng cho dập bao gồm vật liệu kim loại và vật liệu phi kim loại, và vật liệu kim loại được chia thành hai loại: kim loại đen và kim loại màu.

Vật liệu kim loại đen thường được sử dụng như sau.

• Thép tấm carbon thông thường, chẳng hạn như Q195, Q235, v.v.
• Thép tấm kết cấu carbon chất lượng cao. Chẳng hạn như 08, 08F, 10, 20, v.v.
• Thép tấm kết cấu hợp kim thấp. Chẳng hạn như Q345 (16 triệu), Q295 (09 triệu), v.v.
• Thép tấm silicon điện, chẳng hạn như DT1, DT2.
• Tấm thép không gỉ, chẳng hạn như 1Cr18Ni9Ti, 1Cr13, v.v.

Kim loại màu thường được sử dụng là đồng và hợp kim của đồng. Các lớp là T1, T2, H62, H68,… có tính dẻo, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt. Ngoài ra còn có nhôm và hợp kim nhôm. Các loại mác thường được sử dụng là 1060, 1050A, 3A21, 2A12,… có độ dẻo tốt, chống biến dạng nhỏ và nhẹ.

Vật liệu phi kim loại bao gồm bakelite, cao su và ván nhựa.

Vật liệu được sử dụng phổ biến nhất để dập là vật liệu tấm, các quy cách phổ biến như 710mm × 1420mm và 1000mm × 2000mm, v.v., sản xuất hàng loạt có thể sử dụng quy cách đặc biệt của vật liệu dải (vật liệu cuộn), trường hợp đặc biệt có thể sử dụng vật liệu khối, nó là phù hợp để sản xuất và dập kim loại màu đắt tiền.

Theo chất lượng bề mặt, vật liệu tấm có thể được chia thành ba loại: I (bề mặt chất lượng cao), II (bề mặt chất lượng cao hơn) và III (bề mặt chất lượng chung).

Thép lá nhôm được sử dụng để kéo sâu các bộ phận phức tạp có thể được chia thành ba loại: ZF (phức tạp nhất), HF (rất phức tạp) và F (phức tạp); Các tấm thép mỏng carbon thấp được kéo sâu nói chung có thể được chia thành Z (bản vẽ sâu nhất), S (bản vẽ sâu), P (bản vẽ thông thường); trạng thái cung cấp của tấm kim loại có thể được chia thành M (trạng thái ủ), C (trạng thái làm nguội), Y (trạng thái cứng), Y2 (trạng thái nửa cứng, 1/2 cứng), v.v.; tấm kim loại có hai trạng thái cán: cán nguội và cán nóng.

Các tính chất cơ học của các tấm kim loại thường được sử dụng được thể hiện trong Bảng 1-2.

Biểu diễn các vật liệu thường dùng trong bản vẽ đột dập

bên trong dập dữ liệu quy trình và bản vẽ, có các quy định đặc biệt về biểu diễn của vật liệu và các ví dụ được đưa ra ở đây để minh họa.

Tấm thép: 

Đặc tính thể hiện là thép tấm 08, kích thước tấm là 1.0X1000X1500, độ chính xác thông thường, bề mặt hoàn thiện ở cấp độ cao hơn, thép tấm cán nguội được kéo sâu. Đối với các loại vật liệu, vui lòng tham khảo thông tin liên quan.

Vật liệu thường được sử dụng cho khuôn đột dập

Vị trí của vật liệu làm khuôn trong ngành khuôn mẫu

Vật liệu làm khuôn là cơ sở của việc chế tạo khuôn. Vật liệu làm khuôn và công nghệ xử lý nhiệt đóng vai trò quan trọng, thậm chí quyết định đến tuổi thọ, độ chính xác và độ nhám bề mặt của khuôn. Do đó, lựa chọn vật liệu một cách hợp lý theo điều kiện sử dụng của khuôn, áp dụng các kỹ thuật xử lý nhiệt và kỹ thuật bề mặt thích hợp, để phát huy hết tiềm năng của vật liệu làm khuôn, chọn kết cấu khuôn hợp lý theo đặc tính hoạt động của khuôn. vật liệu, và áp dụng các biện pháp bảo dưỡng tương ứng theo đặc tính của vật liệu làm khuôn Chờ đợi là rất quan trọng. Chỉ bằng cách này, tuổi thọ của khuôn mới có thể được cải thiện một cách hiệu quả và có thể ngăn ngừa sự hư hỏng sớm của khuôn.

Hiệu suất của vật liệu làm khuôn ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và tuổi thọ của khuôn, và hiệu suất quá trình của vật liệu làm khuôn ảnh hưởng đến độ khó của quá trình gia công khuôn, chất lượng của quá trình gia công khuôn và chi phí gia công. Thiết kế trong khuôn, ngoài việc thiết kế kết cấu khuôn hợp lý, cần lựa chọn vật liệu khuôn thích hợp và quy trình xử lý nhiệt để khuôn đạt được hiệu suất làm việc tốt và tuổi thọ lâu dài.

Nguyên tắc lựa chọn vật liệu chết

Các vật liệu được sử dụng để làm dập khuôn bao gồm gang xám, thép đúc, thép, cacbua xi măng liên kết thép, cacbua xi măng, hợp kim có điểm nóng chảy thấp, chất dẻo, cao su polyurethane, v.v.

Vật liệu làm khuôn liên quan trực tiếp đến tuổi thọ khuôn, chi phí chế tạo khuôn và tổng chi phí khuôn. Những điểm sau đây cần được xem xét đầy đủ khi lựa chọn vật liệu làm khuôn.

• Tùy theo bản chất của các bộ phận đột lỗ, loại quy trình, điều kiện làm việc và chức năng của các bộ phận khuôn, chọn vật liệu làm khuôn. Ví dụ, điều kiện làm việc của các bộ phận làm việc của khuôn có tập trung ứng suất, tải trọng va đập hay không, v.v., đòi hỏi vật liệu khuôn được chọn phải có độ bền và độ cứng cao, khả năng chống mài mòn cao và đủ độ dẻo dai; các bộ phận dẫn hướng yêu cầu khả năng chống mài mòn và độ dẻo dai tương đối Tốt, thường là thép cacbon thấp, thấm cacbon và làm nguội bề mặt.

• Theo yêu cầu về kích thước, hình dạng và độ chính xác của các bộ phận dập, vật liệu được chọn. Nói chung, đối với các khuôn có hình dạng đơn giản và các bộ phận dập nhỏ, các bộ phận làm việc của chúng thường được làm bằng thép công cụ cacbon cao; đối với khuôn có hình dạng phức tạp hơn và chi tiết dập lớn hơn, người ta sử dụng các dụng cụ hợp kim ít biến dạng nhiệt luyện hơn cho các chi tiết gia công. Nó được làm bằng thép, và các bộ phận làm việc của khuôn dập với độ chính xác cao thường được làm bằng hợp kim cứng có khả năng chống mài mòn tốt.

• Lô sản xuất các bộ phận dập. Đối với các bộ phận được sản xuất hàng loạt, vật liệu làm khuôn nên được làm bằng vật liệu có chất lượng tốt hơn để có thể đảm bảo độ bền của khuôn; đối với các bộ phận sản xuất hàng loạt nhỏ, sử dụng vật liệu rẻ hơn và kém bền hơn.

• Theo tình hình sản xuất và cung cấp vật liệu làm khuôn ở nước tôi, việc lựa chọn vật liệu của tổ máy và điều kiện nhiệt luyện được xem xét.

Vật liệu phổ biến và xử lý nhiệt của khuôn phôi

Vật liệu thường được sử dụng của một số khuôn dập được nêu trong Bảng 1-3 và Bảng 1-4. Vì vật liệu làm khuôn lồi và khuôn lõm là thép dụng cụ, tương đối đắt và khó gia công, nên vật liệu thích hợp nhất thường được lựa chọn tùy theo điều kiện làm việc của khuôn lồi, khuôn lõm và quy mô của lô sản xuất. các bộ phận.

Chần và khuôn

Đột dập là một quá trình dập sử dụng một khuôn để tách vật liệu tấm theo một đường viền nhất định. Khuôn được sử dụng để làm trống được gọi là khuôn chần.

Theo cơ chế biến dạng khác nhau, phương pháp tẩy trắng có thể được chia thành phương pháp gia công thông thường và phương pháp gia công chính xác. Nói một cách tổng quát, tẩy trắng là tẩy trắng thông thường. Phần phôi mịn mịn và chính xác hơn, nhưng nó yêu cầu thiết bị và khuôn đúc mịn đặc biệt. Chương này chủ yếu thảo luận về cách làm trống thông thường. Khuôn được thể hiện trong Hình 1-5 là kết cấu điển hình của khuôn đột dập để dập một bộ phận hình tấm và mối quan hệ kích thước lẫn nhau của các bộ phận của nó.

Có nhiều loại quy trình trống. Thường được sử dụng là cắt, chần, đục lỗ, cắt xén, khía và cắt, trong đó phương pháp cắt phôi và đục lỗ được sử dụng nhiều nhất. Chần là đột dọc theo đường bánh xe khép kín của hình dạng của phôi và phần được đục lỗ là phôi. Đột là đột dọc theo đường bao khép kín của hình dạng bên trong của phôi và phần được đục lỗ là phế liệu. Miếng đệm được thể hiện trong Hình 1-6 được hoàn thiện bằng hai quá trình chần và đột. Hình 1-6 (a) cho thấy khoảng trống, Hình 1-6 (b) cho thấy đột dập và Hình 1-6 (c) cho thấy sản phẩm miếng đệm đã hoàn thành. Tính chất biến dạng của phôi và đột dập hoàn toàn giống nhau, nhưng khi thiết kế khuôn, phương pháp xác định kích thước của khuôn lại khác nhau. Do đó, phải phân biệt quy trình là hai quy trình.

Quá trình chần là một trong những phương pháp chính của sản xuất dập, chủ yếu cho các mục đích sau đây.

• Trực tiếp đục lỗ các bộ phận đã hoàn thành

• Chuẩn bị vật liệu cho các quá trình khác như uốn, kéo sâu và tạo hình;

• Gia công lại phôi đã hình thành (chẳng hạn như cắt tỉa, cắt lưỡi, vẽ các bộ phận, đục lỗ trên các bộ phận bị uốn cong, v.v.).

Phân tích biến dạng dập

• Quá trình biến dạng của tấm trống

Trong quá trình đột dập, các khuôn lồi và lõm của khuôn đột lỗ để tạo thành các cạnh cắt trên và dưới. Dưới tác dụng của máy ép, cú đấm dần dần đi xuống, tiếp xúc và tạo áp suất cho vật liệu cần ép, do đó vật liệu bị biến dạng và tách ra. Việc tẩy trắng tờ giấy được hoàn thành ngay lập tức. Khi khe hở của khuôn bình thường, toàn bộ quá trình tách biến dạng phôi có thể được chia thành 3 giai đoạn, như thể hiện trong Hình 1-7.

• Giai đoạn biến dạng đàn hồi (Hình 1-7 (a))

Khi cú đấm bắt đầu tiếp xúc với vật liệu tấm và ấn xuống, vật liệu tấm xung quanh cú đấm và mép khuôn sẽ tạo ra sự tập trung ứng suất, khiến vật liệu tạo ra sự nén đàn hồi, uốn cong, kéo sâu và các biến dạng phức tạp khác. Vật liệu dạng tấm hơi bị ép vào khoang của khoang. Lúc này, vật liệu dưới khuôn đực hơi cong xuống và vật liệu trên khuôn cái hướng lên trên. Khe hở càng lớn thì sự uốn cong và lật ngược càng nghiêm trọng. Khi cú đấm tiếp tục nhấn vào, cho đến khi ứng suất trong vật liệu đạt đến giới hạn đàn hồi.

• Giai đoạn biến dạng dẻo (Hình 1-7 (b))

Khi cú đấm tiếp tục nhấn xuống, ứng suất trong vật liệu đạt đến điểm chảy, và vật liệu bước vào giai đoạn biến dạng dẻo. Cú đấm được cắt vào phần trên của tấm, trong khi phần dưới của tấm được ép vào khoang của khuôn lõm. Các cạnh của bề mặt cắt của tấm kim loại được làm tròn do uốn và kéo dài, đồng thời, một phần nhỏ các cạnh thẳng sáng và thẳng đứng được hình thành trên bề mặt cắt do biến dạng cắt dẻo. Khi chiều sâu của cú đấm vào tấm tăng lên, mức độ biến dạng dẻo tăng, và vật liệu cứng lại trong vùng biến dạng tăng lên, và khả năng chống biến dạng đột tiếp tục tăng cho đến khi vật liệu ở phía gần lưỡi cắt xuất hiện các vết nứt nhỏ. do ứng suất kéo. Khi kết thúc giai đoạn biến dạng dẻo, khả năng chống biến dạng đột lỗ đạt giá trị lớn nhất. Do khe hở giữa các khuôn lồi và lõm, tấm kim loại cũng bị biến dạng do uốn và kéo dài ở giai đoạn này. Khe hở càng lớn thì biến dạng uốn và kéo càng lớn.

• Giai đoạn tách gãy (Hình 1-7 (c))

Khi ứng suất của vật liệu dạng tấm đạt đến giới hạn độ bền, cú đấm tiếp tục ép xuống, các vết nứt xảy ra ở vật liệu bên gần mép của khuôn lõm, và sau đó vật liệu bên gần mép của khuôn đột tạo ra vết nứt. Các vết nứt nhỏ trên và dưới đã hình thành tiếp tục mở rộng vào vật liệu khi cú đấm tiếp tục nhấn vào. Khi các vết nứt trên và dưới chồng lên nhau, vật liệu dạng tấm sẽ bị cắt và tách ra. Sau đó, khuôn đực đẩy vật liệu đã tách vào khoang của khuôn cái.

Từ việc phân tích quá trình biến dạng phôi nêu trên, có thể thấy rằng quá trình biến dạng phôi rất phức tạp. Ngoài biến dạng cắt, còn có các biến dạng như kéo sâu, uốn cong, ép đùn bên. Do đó, mặt phẳng của các bộ phận phôi và vật liệu phế thải không bằng phẳng và thường bị cong vênh.