1. Osnovna klasifikacija procesa
Prema svojstvima deformacije, postupak štancanja može se podijeliti u dvije kategorije: odvajanje materijala i oblikovanje.
Proces odvajanja odnosi se na proces utiskivanja u kojem se obradak lomi i odvaja nakon što naprezanje deformiranog dijela postigne vlačnu čvrstoću pod djelovanjem sile utiskivanja, kako bi se dobio izradak željenog oblika i veličine.
Proces oblikovanja odnosi se na proces štancanja u kojem naprezanje deformiranog dijela obrasca doseže granicu tečenja pod djelovanjem sile probijanja, ali ne dostiže vlačnu čvrstoću, tako da se proizvod plastično deformira bez loma i odvajanja. , čime se dobiva obradak potrebnog oblika i veličine. .
2. Vrste procesa separacije
Prema njihovim različitim mehanizmima deformacije, proces odvajanja dijeli se u dvije kategorije: probijanje i popravak.
Probijanje: Odnosi se na probijanje lima pomoću matrice duž određene krivulje ili ravne linije (uključujući sljedeće kategorije)
Obnavljanje je zasebna metoda obrade za ponovnu obradu dijela slijepog dijela. Deformacija obnavljanja je mehanizam za rezanje, a točnost dimenzija i kvaliteta poprečnog presjeka izratka bolji su od onih u slijepom dijelu.
3. Vrste procesa kalupljenja
Postoje mnogi procesi oblikovanja, uključujući: savijanje, duboko izvlačenje, ivice, izbočenje i procese ekstruzije. (pojedinosti slijede:)
02
Probijanje
1. Upoznavanje s procesom oblikovanja i oblikovanja proizvoda za izradu papira
Oblik proizvoda za skidanje. Presjek proizvoda za brušenje podijeljen je na: kut kolapsa, svijetlu zonu, zonu loma i oštricu. Ova četiri oblika proizvode se u različitim fazama, različitim dijelovima i pod različitim naprezanjima tijekom procesa izrade proizvoda.
Kao što je prikazano na gornjoj slici, 1. Kut pada: visina je približno jednaka 8 posto T do 15 posto T; 2. Svijetla traka: visina je približno jednaka 15 posto T do 55 posto T; 3. Rasjedna zona: visina je približno jednaka 35 posto T do 75 posto T; 4. Glitch: visina je približno jednaka 5 posto T do 10 posto T
1) Faza elastične deformacije
Analiza naprezanja: Materijal na oštrici je izložen posmičnoj sili, a veličina sile manja je od granice elastičnosti. Ako sila nestane, materijal se vraća u prvobitno stanje.
Opis stanja: Probijač vrši pritisak na materijal, a materijal se lagano utisne u rezni rub matrice.
2) Stadij plastične deformacije
Analiza naprezanja: materijal je napregnut od strane prema sredini i postupno prelazi granicu elastičnosti
Opis stanja: bušilica ide dublje u materijal, au ovoj fazi, slijepi dio proizvodi skupljeni kut i svijetlu traku
3) Faza šišanja
Analiza naprezanja: djelomično naprezanje materijala blizu reznog ruba matrice prvo doseže smično opterećenje materijala, što povećava pukotine koje stvara materijal uz rezni rub matrice. U ovom trenutku, materijal na reznoj ivici proboja je još uvijek u fazi plastične deformacije. Kako probijač prodire dublje u materijal, materijal u blizini proboja također postiže otpornost na smicanje, a također se stvaraju pukotine. Nakon toga se dvije pukotine preklapaju i materijal se odvaja.
slika
Opis statusa: Materijal je odvojen, a kada se gornja i donja pukotina preklapaju, međusobno se kidaju i stvaraju neravnine
slika
03
Ključne točke i primjeri dizajna tehnologije probijanja vezane uz dizajn proizvoda
1. Klasifikacija, funkcija i struktura proizvoda za izrezivanje
piercing
Funkcija 1. Koristi se kao opći prolazni otvor (niži zahtjevi); 2. Koristi se kao samorezna donja rupa (dizajn proizvoda zahtijeva veći udio svijetlih traka); 3. Koristi se kao rupa za osovinu visoke preciznosti (ne zahtijeva neravnine, manje lomljene remene) (mehaničkim uklanjanjem srha ili inverzijom kalupa)
Napomena: prilikom projektiranja rupe za bušenje, zbog ograničenja čvrstoće bušilice, veličina rupe ne smije biti premala (općenito veća od 0.5T)
slika
Blanko žigosanje
Funkcija 1. Koristi se kao opći oblik (niži zahtjevi); 2. Koristi se kao sklop za lasersko zavarivanje sučeonog spoja (bez neravnina, velikih svijetlih traka, malih razmaka u zoni loma); 3. Koristi se kao mekani ukrasni nosač (zahtijeva uvijanje ili skidanje ivica)
Napomena: 1. Prilikom projektiranja proizvoda, spojevi ravnih linija ili krivulja slijepih dijelova trebaju imati odgovarajuće zaobljene kutove. (Inače će naprezanje matrice biti koncentrirano i lako će se oštetiti); 2. Uzimajući u obzir tehnologiju obrade rezanja matrice, prazni dijelovi Ili minimalni R kut slijepih dijelova ne smije biti manji od R0.2.
slika
Rezanje jezika, rezanje pjesme
Funkcija 1. Koristi se kao kopča; 2. Koristi se kao granica; 3. Štedi proces, poboljšava stopu iskorištenja materijala i kombinira dva procesa obrezivanja i savijanja u jedan. (Nedostatak: Smjer oštrice se ne može promijeniti, mora biti suprotan smjeru probijanja)
Napomena: Potrebno je da razmak između odsječenog dijela i dijela koji se savija bude dovoljno velik da zadovolji snagu udarca.
slika
Točke na koje treba obratiti pozornost u konstrukcijskom dizajnu rezanja i savijanja pera:
1) Širina proboja treba biti dovoljno velika pri rezanju, a razmak između dijela za rezanje i dijela za savijanje treba biti veći od 5 mm pri projektiranju dijela, inače će snaga proboja biti niska, što će utjecati na vijek trajanja od plijesni.
2) Prilikom dizajniranja kalupa, rezni dio oštrice noža trebao bi osigurati ravan rub od oko 3 mm kako bi se spriječilo da se nož sruši. Mora postojati prekid na obje strane bušilice, kako bi se osiguralo da se prvo zareže, a zatim savije.
slika
Sažetak točaka dizajna proizvoda koje se odnose na zatvaranje
1) Prilikom projektiranja proizvoda, spojevi ravnih linija ili krivulja slijepih dijelova trebaju imati odgovarajuće zaobljene kutove. (Razlog: 1. Minimalni R kut uobičajenog rezanja žice je 0.2, a oštre kutove nije lako zajamčiti. 2. Matrica na oštrim kutovima Koncentracija naprezanja, kalup se lako ošteti nakon što se pod stresom.)
2) Smjer oštrice treba označiti prilikom projektiranja proizvoda. Čip je vrlo važan za sigurnost sastavljanja proizvoda i operativnog osoblja. (Napomena: označen je smjer oštrice, a ne smjer bušenja)
3) Prilikom projektiranja rupe za bušenje, zbog ograničenja čvrstoće bušilice, veličina rupe ne smije biti premala (općenito veća od 0.5T, pokušajte ne napraviti promjer rupe manje od 0.8T)
4) Prilikom projektiranja proizvoda, vlačna čvrstoća materijala treba biti manja od 630 MPa što je više moguće, inače će biti teško proizvesti kalup. (Kada je vlačna čvrstoća proizvoda manja od 630MPa, materijal kalupa može se odabrati između običnog relativno jeftinog čelika za kalupe, kao što su: Cr12, Cr12MoV, SKD11, D2, itd. Kada je vlačna čvrstoća proizvoda veća od 630MPa , materijal kalupa treba odabrati od posebnog skupljeg čelika za kalupe, kao što je SKH-9)
slika
5) Kada dizajn proizvoda ima posebne zahtjeve za dionicu za probijanje, mora biti označena minimalna prihvatljiva vrijednost svakog dijela.
6) Prilikom rezanja, obratite pozornost na oblikovanje kuta podrezivanja na proizvodu kako biste olakšali vađenje iz kalupa, čime se smanjuje trošenje bušilice.
slika
2. Kratak uvod u matricu za probijanje
1) matrica za bušenje, izrezivanje
2) Kalup za skidanje ivica
3) Bočna matrica za probijanje
04
Oblik proizvoda savijanja i uvod u proces oblikovanja
1. Oblik zakrivljenih proizvoda
Mehanizam oblikovanja savijanjem: Naprezanje na metalnom materijalu veće je od granice elastičnosti (granica tečenja), ali manje od granice loma (vlačna čvrstoća), uzrokujući promjenu zakrivljenosti lima u zoni deformacije savijanja, stvarajući zavoj.
Analiza naprezanja na savijanje: pri savijanju unutarnja strana materijala je podvrgnuta tlačnom naprezanju, a vanjska vlačnom naprezanju, a vlačno naprezanje ima dominantnu ulogu, tako da je neutralni sloj materijala središte materijal koji je nagnut prema unutarnjoj strani savijanja.
slika
Neutralni sloj: oko 0.255T s unutarnje strane materijala
Vanjsko vlakno materijala pomiče se u odnosu na materijal zbog vlačnog naprezanja, a nedostatnost materijala nadopunjuje se smjerom širine
2. Proces savijanja (uzmite V krivulju kao primjer):
1) Kretanje štanca i kontaktne ploče (prazan) stvaraju moment savijanja zbog različitih sila kontaktne točke konveksnog i konkavnog kalupa, a pod djelovanjem momenta savijanja dolazi do elastične deformacije, što rezultira savijanjem.
2) Kako se bušilica nastavlja pomicati prema dolje, obradak i površina matrice postupno dolaze u kontakt, tako da se radijus savijanja i krak savijanja smanjuju u skladu s tim, a kontaktna točka između matrice i matrice pomiče se od dva ramena matrice na dvije kosine matrice.
3) Kako se bušilica nastavlja spuštati, oba kraja uloška dodiruju kosinu bušilice i počinju se savijati.
4) U fazi ravnanja, kako se razmak između izbijača i matrice i dalje smanjuje, lim se ravna između izbijača i matrice.
5) U fazi korekcije, kada je potez gotov, lim se ispravlja tako da zaobljeni kutovi i ravni rubovi pristaju bušilici kako bi oblikovali željeni oblik.
slika
3. Dvije vrste problema koji se mogu pojaviti kod savijenih proizvoda (odbijanje, pucanje)
1) Odskok:
Razlog povratnog povrata: materijal se sastoji od mnogo slojeva vlakana, a naprezanje svakog sloja vlakana je različito (najudaljeniji sloj ima najveće vlačno naprezanje, najunutarnji sloj ima najveće tlačno naprezanje, veličina dva sile se smanjuju prema neutralnom sloju), tako da nakon savijanja nisu svi slojevi vlakana pod naprezanjem većim od granice elastičnosti materijala, tako da materijal u fazi elastične deformacije ima fenomen oporavka
slika
1) Naprezanje i deformacija neutralnog sloja su nula
2) Tlačno naprezanje neutralnog sloja postupno raste prema unutra
3) Vlačno naprezanje neutralnog sloja postupno raste prema van
slika
1) Kada je dio za utiskivanje savijen, naprezanje većine slojeva materijala ulazi u područje plastične deformacije, a ti slojevi materijala se ne vraćaju natrag.
2) Deformacija sloja materijala bliže neutralnom sloju još uvijek je u području elastične deformacije, a ti će slojevi materijala odskočiti nakon što vanjska sila nestane (probijač za savijanje napušta radni komad)
Čimbenici koji utječu na povrat:
(1) Što je viša granica elastičnosti materijala, to je veće potrebno deformacijsko naprezanje i veći odskok
(2) Što je manji relativni radijus savijanja R/T materijala, to je naprezanje koncentriranije, manji je udio elastične deformacije i manji odskok
slika
2) pucanje
Kada je naprezanje na dijelu sloja materijala izratka veće od granice rastezanja tijekom savijanja, izradak će puknuti. (Što je sloj materijala udaljeniji od neutralnog sloja, veće je naprezanje i deformacija)
slika
Načini izbjegavanja pucanja: Kod savijanja R kut unutar kuta je premali. (općenito R vrijednost nije manja od 0.5T)
4. Karakteristike deformacije proizvoda savijanja
(1) Zbog vlačnog naprezanja vanjskog vlakna materijala, materijal se kreće relativno, a nedostatak materijala nadopunjuje se smjerovima širine i debljine, pa se širina materijala smanjuje.
(2) Zbog tlačnog naprezanja vlakana unutarnjeg sloja materijala, materijal unutarnjeg sloja pomiče se u smjeru širine, što rezultira povećanjem širine unutarnjeg sloja materijala.
(3) Kada je širina manja od 3 puta debljine materijala, gornji fenomen je očit, a dizajn proizvoda treba izbjeći situaciju da je širina manja od 3 puta debljine materijala.
slika
5. Ključne točke i primjeri dizajna procesa savijanja koji se odnose na dizajn proizvoda
(1) The fillet radius of the bent part should not be smaller than the minimum bending radius to avoid cracks; but it should not be too large, otherwise the rebound will be large due to incomplete deformation. (Generally, the minimum bending radius R>=0.5T)
Obavijest:
1) Prilikom projektiranja proizvoda treba izbjegavati da kut savijanja R bude premalen, inače će lako izazvati koncentraciju naprezanja.
2) Mjera kuta R mora biti označena s unutarnje strane. (Specifičan razlog: izradak je blizu izbijača prilikom savijanja, a R kut izbijača određuje R kut izratka i lako ga je kontrolirati i prilagoditi.)
slika
(2) The length of the bending edge of the bending part should not be too small, otherwise the length of the support of the mold to the material is too small during the bending, it is not easy to obtain parts with accurate shape, and the bending part is often easy to fall out. H>R plus 2T.
slika
Napomena: Prilikom dizajniranja proizvoda, izbjegavajte premalo savijanje ravnog ruba, inače će lako uzrokovati pad prema van, a teško je kontrolirati okomitost.
(3) Dio koji se savija ne smije se savijati pri nagloj promjeni širine dijela kako bi se izbjeglo trganje. Ako se mora saviti pri nagloj promjeni širine, procesni utor treba unaprijed projektirati.
(4) S obzirom na to da će obradak više ili manje kliziti tijekom savijanja, procesni otvor treba dizajnirati što je više moguće tijekom projektiranja proizvoda.
6. Kratak uvod u matricu za savijanje
05
Oblik procesa kalupljenja i uvod u proces
1. Klasifikacija i uvod u postupke kalupljenja
Mehanizam oblikovanja: Naprezanje na metalnom materijalu je veće od granice elastičnosti (granica tečenja), ali manje od granice loma (vlačna čvrstoća), a način deformacije koji želi dizajner proizvodi se unutar raspona plastične deformacije.
slika
Klasifikacija procesa oblikovanja: 1. Duboko izvlačenje 2. Ekstruzija 3. Obrubljenje 4. Okretanje (pumpanje) 5. Skupljanje i širenje
slika
2. Ključne točke procesa kalupljenja koje se odnose na dizajn proizvoda i primjere dizajna
1) Stisnite
Postoje tri funkcije ekstruzijskog konveksnog trupa:
(1) Koristi se kao samolocirajući klin između dva dijela
slika
Obavijest:
a. Kada se izbočina koristi kao klin za pozicioniranje, promjer izbočine mora biti strogo kontroliran. Općenito, tolerancija promjera izbočine može se kontrolirati na oko plus /- 0.04 mm
b. Budući da je konveksna ljuska ekstrudirana, sve strane konveksne ljuske su svijetle trake;
(2) Koristi se kao granica mehanizma za kretanje
slika
(3) Koristi se kao izbočina za projekcijsko zavarivanje
slika
Točke pažnje i veličina bušenja konveksnog dizajna trupa:
Principles: 1) It is necessary to ensure that there is sufficient material connection between the convex hull and the matrix, otherwise the convex hull is easy to fall off. 2) When used as projection welding, the bump diameter D>{{0}}t plus 0,7 i veće od 1,8 mm.
Bump height H>{{0}}({0.4t plus 0.25), i veći od 0,5 mm
Projektirane dimenzije granične visine konveksnog trupa prikazane su na donjoj slici
slika
slika
Napomena: Kod označavanja veličine konveksnog trupa može se kontrolirati samo veličina konveksnog dijela, a ne može se kontrolirati veličina konkavnog dijela.
Struktura konveksne matrice za istiskivanje: Veličina matrice određuje promjer konveksne ljuske. Naprstak i ekstruziona bušilica zajedno određuju visinu konveksnog trupa. Napomena: Kod označavanja veličine konveksnog trupa može se kontrolirati samo veličina konveksnog dijela, a ne može se kontrolirati veličina konkavnog dijela.
slika
2) otvor za pumpanje
Otvor za pumpanje ima dvije funkcije:
a) Koriste se kao dijelovi za spajanje zakovicama (uključujući zakivanje probijanjem i zakivanje okretanjem);
Prednosti: zakovice se mogu izostaviti, čime se štede troškovi.
Nedostaci: Ne može izdržati veliku silu povlačenja ili posmične sile.
Probijanje rupa i zakivanje: djeluje kao fiksna veza.
Rupa za izvlačenje okretanje zakivanje: djeluje kao rotirajuća osovina.
slika
b) Koristi se kao spojna matica
slika
Točke na koje treba obratiti pozornost u dizajnu rupa i veličini bušilice:
Načela: a) Mora se osigurati dovoljan protok materijala (tj. mora se izračunati izvedivost crpljenja).
b) Kada se koristi kao zakivanje za okretanje, mora se kontrolirati vanjski promjer otvora za izvlačenje (standardni vanjski promjer dimenzija).
slika
Napomena: Kalup može kontrolirati i unutarnji i vanjski promjer rupe za pumpanje, probijač kontrolira unutarnji promjer; matrica kontrolira vanjski promjer, ali ne u isto vrijeme. To jest, svaki dio može kontrolirati samo jednu vrijednost.
c) Kada se koristi kao matica, mora se kontrolirati unutarnji promjer otvora za pumpanje (standardni unutarnji promjer dimenzija).
slika
d) Kada se koristi kao matica, mora se osigurati da je debljina stanjenog ravnog ruba veća od 1,3 puta koraka navoja.
slika
e) Kada se koristi kao matica i ima zahtjeve za čvrstoćom, mora se osigurati da minimalna visina ravnala nakon bušenja rupe bude veća od 3 puta koraka navoja.
slika
Proračun izvodljivosti rupe za pumpanje:
Rupa za rupu: proces utiskivanja u kojem se materijal pretvara u bočnu prirubnicu duž opsega unutarnje rupe.
Koeficijent zakretanja rupe: omjer promjera prethodno izbušene rupe i promjera ravnala nakon zakretanja rupe (što je veći koeficijent zakretanja rupe, to je manji stupanj deformacije)
slika
Čimbenici koji utječu na koeficijent otvora zakretanja:
a) Plastičnost materijala, što je bolja plastičnost, to je manji koeficijent zakretanja rupe.
b) Relativni promjer D/t prethodno izbušene rupe, što je manji D/t, to je manji koeficijent zakretanja rupe.
c) Metoda obrade rupa. (Ako je rupa za okretanje veća, nije lako puknuti kada se srh nalazi s unutarnje strane; kada se nalazi s vanjske strane, potrebno je povećati proces vodeće površine i zatim izbušiti rupu.)
d) Oblik bušilice. (Kuglasti probojac može smanjiti koeficijent okretanja i povećati stupanj deformacije.)
U teoriji, potrebno je prosuditi je li proces crpljenja izvediv prema koeficijentu crpljenja (ovom metodom treba odrediti previše faktora, što je dugotrajno i radno intenzivno). Općenito, može se procijeniti prema proporcionalnom odnosu između prethodnog probijanja i debljine materijala. Kada je relativni promjer D/t prethodno izbušene rupe veći od 1, to se općenito smatra izvedivim.
Izračun veličine prethodno probušene rupe:
Princip: Princip konstantnog volumena prije i poslije okretanja rupe.
AB={H*EF-(π/4-1)*EF*EF}/T
Promjer prethodno izbušene rupe d=D-2*AB
Općenito, debljina materijala postaje tanja nakon tokarenja rupe, a koeficijent stanjivanja je između {{0}}.45 i 0,9.
Faktor stanjivanja odnosi se na omjer EF i debljine T sirovine
It is generally believed that when d>=T, bušenje je izvedivo (empirijska vrijednost, detaljna prosudba može se odnositi na koeficijent bušenja)
slika
Struktura kalupa za izvlačenje rupa
slika
Struktura bušilice za probijanje rupa: a) Kada se koristi parabolična bušilica, kvaliteta tokarenja je veća zbog prevelikog luka. (Struktura je sljedeća)
slika
Napomena: Kada je radijus luka različit, učinak ekstruzije proboja na materijal je drugačiji. Budući da je mali luk premali, trenutna sila istiskivanja na materijal je velika, pa je i deformacija materijala velika. Stoga se pod istim uvjetima za okretanje rupe koristi probijač s malim lukom. viši.
b) Jednokratni proboj bez prethodnog probijanja.
slika
Napomena: Veličina probušene rupe u skladu je s veličinom prethodno izbušene rupe u dva oblika (A=a, B=b). Jednokratna konstrukcija za probijanje i okretanje prikladna je samo za slučaj kada su oštrice za okretanje izvana.
3) Konkavna prirubnica
Obrubljivanje je proces okretanja materijala u bočnu kratku stranu duž konturne krivulje.
a) Konkavni rub (izduženi rub): deformacija je slična onoj kod rupe.
b) Stopa stanjivanja kreće se između 0,9 i 1 (najteže deformirano područje je na najvišem kraju)
Procjena izvedivosti konkavnog ruba:
a) Proširena veličina
slika
b) Presuda
Krajnja duljina luka L1 prije prirubnice
Krajnja duljina luka L2 nakon prirubnice
Kada je stopa deformacije K krajnje površine veća od stope rastezanja sirovog materijala, doći će do pucanja
slika
Tijekom projektiranja proizvoda, vrijednosti R, r i h mogu se podesiti tako da stopa deformacije čeone strane udovoljava projektnim zahtjevima bez pucanja.
4) Konveksna prirubnica
a) Konveksno prirubljivanje (kompresijsko prirubljivanje): Svojstvo deformacije pripada tlačnom prešanju.
b) Proširene dimenzije konveksne prirubnice
slika
06
Uvod u druge strukture kalupa za štancanje
1. Struktura kalupa za valjanje (metoda 1)
Koraci: 1. Zarolajte jednu osminu kruga, 2. Zakrivite prema gore pod kutom od 80 stupnjeva, 3. Gurnite prema dolje da formirate krug.
slika
2. Struktura kalupa za valjanje (metoda 2)
Koraci: 1. Zakotrljajte četvrtinu kruga, 2. Koristite klizač za guranje u stranu.
3. Poravnajte strukturu kalupa (poravnajte vanjski rub)
Koraci: 1. Blanking; 2. Savijanje prema gore 90 stupnjeva; 3. Pritisak 70 stupnjeva (veličina bušilice R je dvostruka debljina materijala minus 0,3) 4. Ravnanje
slika
4. Struktura kalupa za ravnanje (ravnanje unutarnje rupe)
Koraci: 1. Blanking; 2. Savijanje prema gore 90 stupnjeva; 3. Pritisak 70 stupnjeva (veličina bušilice R je dvostruka debljina materijala minus 0,3) 4. Ravnanje
slika
5. Struktura dubokog izvlačenja
