numero Sfoglia:20 Autore:Editor del sito Pubblica Time: 2024-03-25 Origine:motorizzato
Imbutitura profonda è un processo di stampaggio in cui un materiale in lamiera piana viene fatto passare attraverso uno stampo concavo sotto la pressione di un punzone per formare una parte cava aperta.Tra le varie tipologie di componenti in lamiera, l'imbutitura profonda viene spesso utilizzata per la lavorazione di varie parti semplici rotonde, teste emisferiche e paraboliche composte da materiali più grandi o più spessi.
In generale, la lavorazione di imbutitura profonda deve essere completata utilizzando una filiera di imbutitura attraverso la pressione di una pressa.In circostanze normali, viene utilizzata la lavorazione a freddo, mentre la lavorazione a caldo viene utilizzata solo per la formatura di imbutitura profonda di lamiere più spesse con dimensioni esterne maggiori o deformazioni maggiori.
1. Processo di disegno
La figura mostra il processo di trafilatura consistente nel posizionare un pezzo grezzo di piastra piana circolare con diametro D e spessore t nel foro di posizionamento della matrice e trafilarlo in una parte cilindrica.
Durante il processo di imbutitura profonda, a causa del momento flettente formato dalla forza di imbutitura F e dallo spazio Z tra le matrici convesse e concave, lo stampo convesso si sposta verso il basso per entrare in contatto con la lamiera e quindi esercita una pressione verso il basso, provocando la piegatura e la concavità della lamiera. , ed è guidato in corrispondenza degli angoli arrotondati delle matrici convesse e concave.Quando il punzone viene calato nel foro della matrice, il materiale in foglio si evolve lentamente in tre parti: fondo, parete e flangia;man mano che il punzone continua a scendere, il fondo sostanzialmente non si muove e la flangia anulare continua a restringersi verso il foro e viene trascinata nella cavità.
L'apertura dello stampo si trasforma in una parete del cilindro, quindi la parete del cilindro aumenta gradualmente e la flangia si restringe gradualmente.Infine, la flangia viene completamente inserita nell'apertura dello stampo e si trasforma in una parete del cilindro, quindi il processo di trafilatura termina.La lamiera circolare diventa un cilindro cavo aperto di diametro d1 e altezza h.
2. Analisi della deformazione dell'imbutitura profonda
Secondo il processo di deformazione di trafilatura, si può sapere che il processo di trafilatura è il processo in cui la flangia anulare si restringe gradualmente e scorre verso il foro della matrice per diventare la parete del cilindro.Il processo di imbutitura profonda è un processo di deformazione plastica relativamente complesso e ciascuna parte danneggiata dei capelli può essere divisa in più aree in base alle sue condizioni di deformazione.
2.1 Parte inferiore del cilindro: la parte circolare in cui la parte inferiore del punzone preme verso il basso e tocca l'area centrale del foglio è la parte inferiore.Durante il processo di trafilatura, quest'area mantiene sempre una forma piatta ed è soggetta ad una tensione radiale uniforme attorno ad essa.Si può considerare che non vi sia alcuna deformazione plastica o una piccola area di deformazione plastica e che il materiale inferiore trasferisca la forza del punzone alla parete del cilindro, provocando la generazione di sollecitazione di trazione assiale.
2.2 Parte flangiata: l'area anulare sullo stampo è la flangia, che è l'area di deformazione principale durante l'imbutitura profonda.Durante l'imbutitura profonda, il materiale della flangia genera sollecitazione di trazione radiale a causa della forza di imbutitura., quando i materiali si restringono e scorrono verso il foro della matrice, i materiali si comprimono tra loro per generare una tensione di compressione tangenziale 3. La sua funzione è simile a quella di tirare una parte a forma di settore del pezzo grezzo F attraverso una scanalatura immaginaria a forma di cuneo per diventare la deformazione di F, come mostrato in figura.
Quando la flangia è grande e il materiale in foglio è sottile, la parte della flangia perderà stabilità a causa della sollecitazione di compressione tangenziale durante l'imbutitura, formando il cosiddetto 'fenomeno dell'increspatura'.Pertanto, per pressare la flangia viene spesso utilizzato un premilamiera. Eseguire la pressatura dei bordi.
2.3 Parete semplice: questa è l'area deformata, che si forma dal trasferimento del flusso del materiale della parte della flangia attraverso compressione tangenziale, allungamento radiale e restringimento, e sostanzialmente non subisce più grandi deformazioni.Quando l'imbutitura continua, svolge il ruolo di trasmettere la forza di imbutitura del punzone alla flangia.Il semplice materiale della parete stesso sopporta la sollecitazione di trazione unidirezionale durante il processo di trasmissione della forza di trafilatura ed è leggermente allungato longitudinalmente e leggermente più spesso.C'è un diradamento.
2.4 La parte angolare arrotondata della matrice concava: la parte di transizione dove si incontrano la flangia e la parete del cilindro.La deformazione del materiale qui è più complicata.Oltre ad avere le stesse caratteristiche della parte flangiata, cioè è soggetta a sollecitazioni di trazione radiale e sollecitazioni di compressione tangenziali.Sopporta anche la sollecitazione di compressione spessa concava formata dall'estrusione e dalla flessione del raccordo dello stampo.
2.5 La parte arrotondata del punzone: la parte di transizione dove si incontrano la parete semplice e il fondo del cilindro, è sottoposta a trazione nelle direzioni radiale e tangenziale, e la direzione spessa è sottoposta all'estrusione e alla flessione della parte arrotondata parte del punzone per produrre sollecitazione di compressione.Durante il processo di trafilatura, la direzione radiale viene allungata e lo spessore viene ridotto.L'assottigliamento più grave si verifica in corrispondenza della giunzione tra l'angolo arrotondato del punzone e la parete della canna.
Quando inizia la trafilatura, è tra la matrice convessa e quella concava, quindi è necessario trasferire meno materiale.Il grado di deformazione è piccolo, il grado di incrudimento a freddo è basso e non c'è attrito vantaggioso sugli angoli arrotondati del punzone.L'area che deve trasmettere la forza di disegno è piccola.Pertanto, questa parte è diventata la 'sezione pericolosa' che ha maggiori probabilità di rompersi durante l'imbutitura profonda.
3. Modifiche dello spessore della parete delle parti imbutite
Dalla figura è possibile notare lo spessore irregolare delle pareti delle parti imbutite.L'immagine mostra la modifica dello spessore della parete della testa ellittica in acciaio al carbonio durante la trafilatura e l'immagine mostra la modifica dello spessore della parete del cilindro flangiato utilizzando il premilamiera.
4. Requisiti di processo per l'elaborazione dell'imbutitura profonda
Il processo di imbutitura profonda può essere utilizzato per lavorare parti con forme complesse e ottenere parti a pareti sottili con forme cilindriche, a gradini, coniche, quadrate, sferiche e varie forme irregolari.Tuttavia, la precisione della lavorazione delle parti imbutite è correlata a molti fattori, come le proprietà meccaniche e lo spessore del materiale, la struttura dello stampo e la precisione dello stampo, il numero di processi e la sequenza dei processi, ecc. la precisione delle parti imbutite non è generalmente elevata e la precisione appropriata è inferiore al livello IT11.
Allo stesso tempo, a causa dell'influenza delle prestazioni di deformazione dell'imbutitura profonda, la lavorabilità delle parti imbutite influisce direttamente sulla possibilità di utilizzare la parte nel modo più economico e semplice.Viene elaborato con il metodo di imbutitura profonda e influisce anche sulla possibilità di elaborare la parte con il metodo di imbutitura profonda.I requisiti di processo per le parti imbutite sono i seguenti.
Precisione strutturale e dello stampo, numero di processi e sequenza di processi, ecc. La precisione di produzione delle parti imbutite non è generalmente elevata e la precisione appropriata è inferiore al livello IT11.Allo stesso tempo, a causa dell'influenza delle prestazioni di deformazione dell'imbutitura profonda, la lavorabilità delle parti imbutite influisce direttamente sulla possibilità di utilizzare la parte nel modo più economico e semplice.Viene elaborato con il metodo di imbutitura profonda e influisce anche sulla possibilità di elaborare la parte con il metodo di imbutitura profonda.I requisiti di processo per le parti imbutite sono i seguenti.
4.1 La forma delle parti imbutite dovrebbe essere il più semplice e simmetrica possibile.Quando si progettano parti imbutite, è necessario prendere in considerazione la tecnologia di lavorazione delle parti imbutite e adottare il più possibile una forma che sia più facile da modellare e che possa soddisfare i requisiti di utilizzo.L'immagine mostra la classificazione in base alla difficoltà di formatura per imbutitura profonda.Nella figura la difficoltà di formatura di varie tipologie di particolari imbutiti aumenta dall'alto verso il basso.
La difficoltà di parti imbutite simili aumenta da sinistra a destra.Tra questi: e rappresenta la lunghezza minima del bordo dritto, f rappresenta la dimensione massima della parte imbutita, a rappresenta la lunghezza dell'asse corto e 6 rappresenta la lunghezza dell'asse lungo.
4.2 Per i pezzi cilindrici trafilati con flange, quando si trafila con un premilamiera, la flangia più adatta è nella seguente gamma:
4.3 La profondità del disegno non dovrebbe essere troppo grande (cioè H non dovrebbe essere maggiore di 2d).Quando può essere disegnato in una sola volta, la sua altezza dovrebbe preferibilmente essere:
4.4 Per le parti cilindriche trafilate, il raggio di raccordo r tra il fondo e la parete deve soddisfare ra>t, e il raggio di raccordo tra la flangia e la parete r>2t.Dal punto di vista delle condizioni favorevoli alla deformazione, è meglio prendere r ≈(3~5)t, r≈(4~8)t.Se r (o r)>(0,1~0,3)t, è possibile aggiungere la modellatura.
Sebbene le forme delle parti imbutite siano diverse, la struttura delle matrici per imbutitura è relativamente standardizzata.A seconda delle condizioni di lavoro di trafilatura e delle attrezzature utilizzate, anche le strutture delle matrici di trafilatura sono diverse.L'adozione della struttura dello stampo di trafilatura richiede generalmente i calcoli del processo necessari, quindi il piano del processo di trafilatura può essere selezionato di conseguenza.
La lavorazione dell'imbutitura profonda può essere eseguita su una pressa generale a semplice effetto, oppure su una pressa a doppio o a tre effetti.Le matrici di trafilatura che lavorano sulle presse a semplice effetto si possono dividere in due tipologie: matrici di prima trafilatura e matrici di prima trafilatura e successive.A seconda che venga utilizzato un premigrezzo, questo può essere diviso in due tipologie: con premigrezzo e senza premigrezzo.A seconda del tipo di pressa si può suddividere in filiere utilizzate su presse a semplice effetto, filiere utilizzate su presse a doppio effetto, ecc.
1. Primo dado da disegno
L'immagine mostra la prima matrice per imbutitura senza supporto del bordo.Durante la trafilatura, posizionare prima il pezzo grezzo piatto nella piastra di posizionamento sullo stampo e il punzone si sposta verso il basso guidato dal cursore della pressa, premendo il materiale difettoso nello stampo finché tutto il materiale difettoso non viene tirato dentro lo stampo e prodotto.L'estremità superiore del pezzo imbutito supera l'anello raschiaolio.Quando la slitta della pressa spinge il punzone a muoversi verso l'alto, l'anello raschiatore raschia il pezzo dal punzone per completare un processo di imbutitura profonda.
La prima matrice di trafilatura senza supporto del bordo viene generalmente utilizzata per pezzi di trafilatura poco profondi con una profondità di trafilatura ridotta che possono essere pressati in una sola passata.Quando il punzone è piccolo, la struttura complessiva può essere adottata e fissata mediante la piastra di fissaggio del punzone.Per evitare che il pezzo aderisca saldamente al punzone, sul punzone devono essere previsti fori di ventilazione.
La figura a mostra una normale matrice concava a estremità piatta con archi, adatta principalmente per la lavorazione di pezzi di grandi dimensioni.L'immagine b mostra un'apertura dello stampo rastremata, mentre l'immagine c mostra un'apertura dello stampo concava con una forma ad evolvente.Sono adatti per la lavorazione di piccole parti.Poiché la struttura della matrice dell'immagine bc mostra una forma di transizione curva del pezzo grezzo durante la trafilatura, la dimensione aumenta.
Capacità anti-instabilità, la forza della bocca della matrice sulla zona di deformazione del pezzo grezzo aiuta anche a produrre deformazione di compressione tangenziale, riducendo la resistenza all'attrito e la resistenza alla deformazione da flessione, il che è vantaggioso per la deformazione dell'imbutitura profonda e può migliorare la qualità della parte , ma l'elaborazione è più difficile.
L'immagine b mostra la prima imbutitura con anello elastico sul bordo.L'anello elastico del bordo è installato sullo stampo superiore.Quando il punzone si sposta verso il basso, il materiale difettoso viene pressato saldamente sotto l'azione della forza della molla, in modo che il materiale difettoso sia vicino alla parte concava durante il processo di trafilatura.
A causa della limitazione dello spazio dello stampo superiore, non è possibile installare molle spesse, quindi questo tipo di stampo è adatto solo per trafilare parti con bassa pressione.Di solito viene utilizzato per disegnare pezzi con materiali sottili, di piccola profondità e facili da sgualcire.
Quando si disegna un pezzo con una grande profondità, è necessaria una molla (o gomma) più grande ed è difficile da installare se la molla è ancora posizionata sulla parte superiore dello stampo.Pertanto, è possibile utilizzare una struttura montata sulla parte inferiore per facilitare la regolazione della forza del premilamiera.
2. Stampo per imbutitura profonda per ogni volta dopo la prima volta
La figura a mostra il primo e i successivi imbutiture profonde senza premilamiera.Può imbutire prodotti semilavorati che sono stati imbutiti fino ad una certa dimensione e poi imbutirli nuovamente.In generale, può essere utilizzato per applicazioni in cui il grado di deformazione non è elevato e lo spessore delle pareti delle parti trafilate deve essere uniforme.
E garantire il diametro e l'accuratezza dimensionale dei pezzi con un leggero assottigliamento.Per questo tipo di stampo, solitamente per evitare perdite per attrito, la lunghezza della parte lavorante a parete diritta dello stampo concavo deve essere ridotta il più possibile.
La figura b mostra la struttura della matrice di trafilatura per il primo e i successivi tempi per pezzi cilindrici con anelli di bordo.Il posizionatore 11 adotta una struttura a manicotto e svolge contemporaneamente il ruolo di pressatura e posizionamento dei bordi.La forza di pressione è fornita dalla forza del cilindro trasmessa dal perno di espulsione 13.
Per evitare grinze quando il materiale viene imbutito in profondità, la posizione del perno di espulsione limite 3 può essere regolata per regolare la pressione.L'entità della forza del bordo può mantenere bilanciata la forza del supporto del bordo evitando che il materiale difettoso venga bloccato troppo stretto.
Il processo di lavoro dello stampo è il seguente: la slitta del punzone si muove verso l'alto, lo stampo si apre e il perno di espulsione 13 solleva il posizionatore 11 sul punzone 1 attraverso la piastra di fissaggio del posizionatore 12 sotto l'azione del cilindro della pressa.
Le facce finali sono a filo.A questo punto, il pezzo grezzo trafilato viene inserito nell'anello esterno del posizionatore 11. La slitta della pressa inizia a muoversi verso il basso.Il perno di espulsione limite 3 inizia a entrare in contatto con la faccia dell'estremità superiore della piastra di fissaggio del posizionatore 12. Allo stesso tempo, lo stampo 2 inizia anche a entrare in contatto con la superficie dell'estremità superiore del posizionatore 11 e, man mano che la pressa
Man mano che il cursore si sposta gradualmente verso il basso, il perno di espulsione limite 3 preme gradualmente sulla piastra di fissaggio del posizionatore 12, e la matrice 2 e il posizionatore 11 lavorano insieme per trascinare gradualmente il prodotto semilavorato in un prodotto finito.Una volta completato il disegno, il perno di espulsione 13 spinge il posizionatore 11 a filo con la superficie terminale superiore del punzone 1 sotto l'azione del cilindro della pressa.Contemporaneamente il martello 7 espelle i pezzi imbutiti dalla cavità dello stampo femmina 2.
Per pezzi imbutiti con diametro d ≤ 100 e pezzi imbutiti con flange o forme complesse, per facilitare la formatura dell'imbutitura profonda, si dovrà prestare attenzione al corretto rapporto tra forma e dimensione delle matrici di tranciatura nel precedente e lavorazioni successive, affinché le forme e le dimensioni dei punzoni realizzati nelle lavorazioni precedenti siano corrette.La forma del pezzo grezzo intermedio favorisce la formatura nei processi successivi.La relazione tra le dimensioni di ciascun processo di trafilatura e il relativo raggio di raccordo è mostrata nella Figura a, dove t è lo spessore del materiale.
Per pezzi cilindrici imbutiti di grandi e medie dimensioni con diametro d>100, per i primi imbutiture e l'imbutitura profonda prima della formatura finale, gli angoli del cilindro utilizzano spesso una struttura di connessione con angolo smussato di 45 per evitare materiale eccessivo in corrispondenza angoli arrotondati.È più sottile e favorisce l'imbutitura profonda.Questa struttura non solo facilita l'individuazione dei capelli nel processo successivo, ma riduce anche la piegatura e il posizionamento ripetuti dei capelli, migliora le condizioni per la deformazione del materiale durante l'imbutitura profonda e riduce l'assottigliamento del materiale.
È utile migliorare la qualità delle pareti laterali delle parti stampate.Tuttavia, va notato che il diametro inferiore dovrebbe essere uguale al diametro esterno del punzone durante il successivo processo di trafilatura.La relazione tra il raggio di raccordo del punzone e della matrice concava e il raggio di raccordo dell'anello marginale nelle lavorazioni anteriore e posteriore è come mostrato nella Figura b.Spettacolo.
3. Matrice da disegno per pressa a doppia azione
Quando si utilizza una pressa a doppia azione per l'imbutitura profonda, il cursore esterno preme il bordo e il cursore interno imbutisce in profondità.Gli imbutiti mostrati in Figura a vengono tagliati e trafilati direttamente da nastri e lavorati tramite una pressa trafilatrice a doppio effetto.
La Figura b è un diagramma schematico della struttura dello stampo delle parti di cui sopra.Dopo che la striscia è stata posizionata tramite il perno di posizionamento 2, il premilamiera 7 e la base inferiore della matrice 1 lavorano insieme per implementare la tranciatura.La matrice di disegno convessa 4 e la matrice di disegno concava 3 vengono espulse.I blocchi 6 lavorano insieme per imbutire e modellare il materiale scadente dopo la tranciatura.Infine, il perno di espulsione 5 aziona il blocco di espulsione 6 per spingere le parti imbutite fuori dalla cavità della matrice concava di trafilatura 3.
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