1. Osnovna klasifikacija procesa
Prema svojim deformacijskim svojstvima, proces štancanja se može podijeliti u dvije kategorije: odvajanje materijala i oblikovanje.
Proces odvajanja se odnosi na postupak štancanja u kojem se zarez lomi i odvaja nakon što naprezanje deformiranog dijela dostigne vlačnu čvrstoću pod djelovanjem sile štancanja, kako bi se dobio izradak željenog oblika i veličine.
Proces oblikovanja se odnosi na proces štancanja u kojem naprezanje deformiranog dijela zareza pod djelovanjem sile probijanja dostiže granicu popuštanja, ali ne dostigne vlačnu čvrstoću, tako da se zarez plastično deformira bez loma i odvajanja. , čime se dobiva radni komad potrebnog oblika i veličine. .
2. Vrste procesa razdvajanja
Prema njihovim različitim mehanizmima deformacije, proces separacije je podijeljen u dvije kategorije: probijanje i popravak.
Probijanje: Odnosi se na bušenje lima matcom duž određene krive ili prave linije (uključujući sljedeće kategorije)
Obnova je zasebna metoda obrade za ponovnu obradu dijela slijepog dijela. Obnavljanje deformacije je mehanizam rezanja, a točnost dimenzija i kvaliteta poprečnog presjeka radnog komada su bolji od onih u slijepom dijelu.
3. Vrste procesa oblikovanja
Postoje mnogi procesi oblikovanja, uključujući: procese savijanja, dubokog izvlačenja, prirubljivanja, ispupčenja i ekstruzije. (detalji kako slijedi :)
02
Probijanje
1. Upoznavanje s oblikom i procesom oblikovanja blanking proizvoda
Oblik zaštitnog proizvoda. Sekcija slepog proizvoda je podeljena na: ugao kolapsa, svetlu zonu, zonu loma i ivičnjak. Ova četiri oblika se proizvode u različitim fazama, različitim dijelovima i pod različitim naprezanjima tokom procesa blijeđenja proizvoda.
Kao što je prikazano na gornjoj slici, 1. Ugao spuštanja: visina je približno jednaka 8 procenata T do 15 procenata T; 2. Svijetla traka: visina je približno jednaka 15 posto T do 55 posto T; 3. Zona rasjeda: visina je približno jednaka 35 posto T do 75 posto T; 4. Greška: visina je približno jednaka 5 posto T do 10 posto T
1) Faza elastične deformacije
Analiza naprezanja: Materijal na reznoj ivici je podvrgnut sili smicanja, a veličina sile je manja od granice elastičnosti. Ako sila nestane, materijal se vraća u prvobitno stanje.
Opis stanja: Probijanje vrši pritisak na materijal, a materijal se lagano stišće u reznu ivicu matrice.
2) Faza plastične deformacije
Analiza naprezanja: materijal je napregnut od strane prema sredini i postepeno prelazi granicu elastičnosti
Opis stanja: Ubod ide dublje u materijal, i u ovoj fazi, slijepi dio proizvodi skupljeni ugao i svijetlu traku
3) Faza smicanja
Analiza naprezanja: Djelomično naprezanje materijala blizu rezne ivice matrice prvo dostiže čvrstoću materijala na smicanje, što povećava pukotine koje stvara materijal pored rezne ivice matrice. U ovom trenutku, materijal na reznoj ivici probijača je još u fazi plastične deformacije. Kako probijač prodire dalje u materijal, materijal u blizini proboja također dostiže smičnu čvrstoću, a također se stvaraju pukotine. Nakon toga se dvije pukotine preklapaju i materijal se odvaja.
slika
Opis statusa: Materijal je razdvojen, a kada se gornja i donja pukotina preklapaju, one cepaju jedna drugu i stvaraju neravnine
slika
03
Ključne tačke i primjeri dizajna tehnologije štancanja u vezi s dizajnom proizvoda
1. Klasifikacija, funkcija i struktura blanking proizvoda
pirsing
Funkcija 1. Koristi se kao opći 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 pukotine kaiševa)) (mehaničkim uklanjanjem ivica ili inverzijom kalupa)
Napomena: Prilikom projektovanja rupe za bušenje, zbog ograničenja snage proboja, veličina rupe ne bi trebala biti premala (uglavnom veća od 0.5T)
slika
Blanking štancanje
Funkcija 1. Koristi se kao opći oblik (niži zahtjevi); 2. Koristi se kao sklop za lasersko zavarivanje sučelja (bez neravnina, velike svijetle trake, male praznine u zoni loma); 3. Koristi se kao mekani ukrasni nosač (zahteva uvijanje ili uklanjanje ivica)
Napomena: 1. Prilikom projektovanja proizvoda, spojevi ravnih linija ili krivih delova slepih delova treba da imaju odgovarajuće zaobljene uglove. (U suprotnom, napon matrice će biti koncentrisan i lako će se oštetiti); 2. Uzimajući u obzir tehnologiju obrade rezanja žicom, slepi delovi ili minimalni R ugao slepih delova ne bi trebalo da bude manji od R0.2.
slika
Rezanje jezika, rezanje pesme
Funkcija 1. Koristi se kao kopča; 2. Koristi se kao granica; 3. Čuva proces, poboljšava stopu iskorišćenja materijala i kombinuje dva procesa obrezivanja i savijanja u jedan. (Nedostatak: Smjer bušilice se ne može promijeniti, mora biti suprotan smjeru probijanja)
Napomena: Potrebno je da razmak između rezanog dijela i dijela za savijanje bude dovoljno velik da zadovolji snagu proboja.
slika
Tačke na koje treba obratiti pažnju u konstrukcijskom dizajnu rezanja i savijanja pera:
1) Širina proboja treba biti dovoljno velika prilikom rezanja, a razmak između dijela za sečenje i dijela za savijanje treba biti veći od 5 mm prilikom dizajniranja dijela, inače će snaga proboja biti niska, što će utjecati na vijek trajanja kalupa.
2) Prilikom dizajniranja kalupa, rezni dio ruba noža treba osigurati ravnu ivicu od oko 3 mm kako bi se spriječilo da se nož sruši. Mora postojati prekid sa obe strane bušilice, kako bi se osiguralo da se prvo preseče, a zatim savije.
slika
Sažetak tačaka dizajna proizvoda koje se odnose na blankiranje
1) Prilikom projektovanja proizvoda, spojevi ravnih linija ili krivih delova slepih delova treba da imaju odgovarajuće zaobljene uglove. (Razlog: 1. Minimalni R ugao običnog rezanja žice je 0.2, a oštre uglove nije lako garantovati. 2. Matrica na oštrim uglovima Koncentracija naprezanja, kalup se lako ošteti nakon što je pod stresom.)
2) Smjer grebanja treba označiti prilikom dizajniranja proizvoda. Oštrica je vrlo važna za sigurnost osoblja za montažu proizvoda i operativnog osoblja. (Napomena: označen je smjer neravnine, a ne smjer probijanja)
3) Prilikom projektovanja rupe za bušenje, zbog ograničenja snage probijanja, veličina rupe ne bi trebala biti premala (uglavnom veća od 0.5T, pokušajte da ne napravite prečnik rupe manje od 0.8T)
4) Prilikom dizajniranja proizvoda, vlačna čvrstoća materijala treba biti manja od 630MPa što je više moguće, inače će kalup biti težak za proizvodnju. (Kada je vlačna čvrstoća proizvoda manja od 630MPa, materijal kalupa može se odabrati od običnog relativno jeftinog čelika kalupa, kao što su: Cr12, Cr12MoV, SKD11, D2, itd. Kada je vlačna čvrstoća proizvoda veća od 630MPa , materijal kalupa treba odabrati od posebnog skupljeg čelika kalupa, kao što je SKH-9)
slika
5) Kada dizajn proizvoda ima posebne zahtjeve za dio za probijanje, minimalna prihvatljiva vrijednost svake sekcije mora biti označena.
6) Prilikom rezanja obratite pažnju na dizajniranje kuta podrezivanja na proizvodu kako biste olakšali vađenje iz kalupa, čime se smanjuje trošenje bušilice.
slika
2. Kratko predstavljanje štancanja
1) matrica za probijanje, brušenje
2) Kalup za skidanje ivica
3) Matrica za probijanje sa strane
04
Oblik proizvoda savijanja i uvod u proces oblikovanja
1. Oblik zakrivljenih proizvoda
Mehanizam za formiranje savijanjem: Napon na metalnom materijalu je veći od granice elastičnosti (snaga tečenja), ali manji od granice loma (zatezne čvrstoće), što uzrokuje promjenu zakrivljenosti lima u zoni deformacije savijanja, formirajući savijanje.
Analiza naprezanja pri savijanju: pri savijanju unutrašnja strana materijala je podvrgnuta tlačnom naprezanju, a vanjska strana je podvrgnuta vlačnom naprezanju, a vlačni napon ima dominantnu ulogu, tako da je neutralni sloj materijala centar materijala. materijal koji je nagnut prema unutrašnjoj strani savijanja.
slika
Neutralni sloj: oko 0.255T od unutrašnje strane materijala
Vanjsko vlakno materijala pomiče se u odnosu na materijal zbog vlačnog naprezanja, a nedostatak materijala nadopunjuje se smjerom širine
2. Proces savijanja (uzmite V krivu kao primjer):
1) Kretanje probijača i kontaktnog lima (prazna) stvaraju moment savijanja zbog različitih sila dodirnih tačaka konveksnih i konkavnih kalupa, a pod djelovanjem momenta savijanja dolazi do elastične deformacije, što rezultira savijanjem.
2) Kako se bušilica nastavlja kretati prema dolje, blanko i površina matrice postupno dolaze u kontakt, tako da se radijus savijanja i krak savijanja smanjuju u skladu s tim, a kontaktna točka između blanka i matrice se pomiče od dva ramena matrice na dva nagiba matrice.
3) Kako udarac nastavlja da se spušta, oba kraja blanka dodiruju nagib udarca i počinju da se savijaju.
4) U fazi spljoštenja, kako se razmak između proboja i matrice nastavlja smanjivati, lim se izravnava između proboja i matrice.
5) U fazi korekcije, kada je potez gotov, list se koriguje tako da zaobljeni uglovi i ravne ivice odgovaraju udarcu i formiraju željeni oblik.
slika
3. Dvije vrste problema koji se mogu pojaviti kod savijenih proizvoda (odskakanje, pucanje)
1) Odskok:
Razlog za povratak: materijal je sastavljen od mnogo slojeva vlakana, a naprezanje svakog sloja vlakana je različito, (najudaljeniji sloj ima najveće vlačno naprezanje, unutrašnji sloj ima najveće tlačno naprezanje, veličina dva sile se smanjuju prema neutralnom sloju), tako da nakon savijanja svi slojevi vlakana nisu napregnuti veće od granice elastičnosti materijala, tako da materijal u fazi elastične deformacije ima fenomen oporavka
slika
1) Napon i deformacija neutralnog sloja su nula
2) Napon pritiska neutralnog sloja postepeno raste prema unutra
3) Vlačni napon neutralnog sloja postepeno raste prema van
slika
1) Kada je dio za štancanje savijen, deformacija većine slojeva materijala ulazi u područje plastične deformacije, a ti slojevi materijala se ne vraćaju nazad.
2) Deformacija sloja materijala bliže neutralnom sloju je još uvijek u području elastične deformacije, a ovi slojevi materijala će se vratiti nakon što vanjska sila nestane (probijač za savijanje napusti radni komad)
Faktori koji utiču na odbijanje:
(1) Što je veća granica elastičnosti materijala, veći je potreban deformacijski napon i veći je odboj
(2) Što je manji relativni polumjer savijanja R/T materijala, to je naprezanje koncentrisanije, manji je udio elastične deformacije i manji odboj
slika
2) pucanje
Kada je napon na dijelu sloja materijala obratka veći od granice zatezanja tijekom savijanja, radni komad će pucati. (Što je sloj materijala dalje od neutralnog sloja, veći je napon i deformacija)
slika
Načini da se izbjegne pucanje: Prilikom savijanja, R ugao unutar ugla je premali. (općenito R vrijednost nije manja od 0.5T)
4. Karakteristike deformacije proizvoda za savijanje
(1) Zbog zateznog naprezanja vanjskog vlakna materijala, materijal se relativno pomiče, a nedostatak materijala nadopunjuje se pravcima širine i debljine, pa se širina materijala smanjuje.
(2) Zbog tlačnog naprezanja vlakana unutrašnjeg sloja materijala, materijal unutrašnjeg sloja se pomiče u smjeru širine, što rezultira povećanjem širine unutrašnjeg sloja materijala.
(3) Kada je širina manja od 3 puta debljine materijala, gornji fenomen je očigledan, a dizajn proizvoda treba izbjeći situaciju da je širina manja od 3 puta debljine materijala.
slika
5. Ključne tačke i projektni primjeri procesa savijanja vezani za 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)
Biljeska:
1) Prilikom dizajniranja proizvoda treba izbjegavati da ugao savijanja R bude premali, inače će lako uzrokovati koncentraciju naprezanja.
2) Dimenzija ugla R mora biti označena sa unutrašnje strane. (Specifičan razlog: radni komad je blizu proboja prilikom savijanja, a R ugao proboja određuje R ugao obratka i lako ga je kontrolisati i podešavati.)
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 savijanje ravne ivice premalo, inače će lako uzrokovati pad prema van i teško je kontrolirati vertikalnost.
(3) Dio za savijanje ne bi trebao biti savijen pri nagloj promjeni širine dijela kako bi se izbjeglo kidanje. Ako se mora saviti pri nagloj promjeni širine, procesni žljeb treba unaprijed projektirati.
(4) Budući da će blanko manje ili više kliziti tokom savijanja, procesnu rupu treba dizajnirati što je više moguće tokom dizajna proizvoda.
6. Kratak uvod matrice za savijanje
05
Oblik procesa kalupljenja i uvod u proces
1. Klasifikacija i uvođenje procesa oblikovanja
Mehanizam oblikovanja: Napon na metalnom materijalu je veći od granice elastičnosti (granice tečenja), ali manji od granice loma (zatezne čvrstoće), a modus deformacije koji želi dizajner proizvodi se unutar opsega plastične deformacije.
slika
Klasifikacija procesa oblikovanja: 1. Duboko izvlačenje 2. Ekstruzija 3. Prirubljivanje 4. Okretanje (pumpanje) 5. Skupljanje i širenje
slika
2. Ključne točke procesa oblikovanja koje se odnose na dizajn proizvoda i primjere dizajna
1) Stisnite
Postoje tri funkcije ekstruzijskog konveksnog trupa:
(1) Koristi se kao samostalna igla između dva dijela
slika
Biljeska:
a. Kada se izbočina koristi kao igla za pozicioniranje, potrebno je strogo kontrolisati prečnik otvora. Generalno, tolerancija prečnika otvora može se kontrolisati na oko plus /- 0.04 mm
b. Budući da je konveksna trup ekstrudirana, sve strane konveksnog trupa su svijetle trake;
(2) Koristi se kao granica mehanizma kretanja
slika
(3) Koristi se kao izbočina za projekcijsko zavarivanje
slika
Točke pažnje i veličina proboja 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 veće od 0,5 mm
Projektne dimenzije granične visine konveksnog trupa prikazane su na donjoj slici
slika
slika
Napomena: Prilikom označavanja veličine konveksnog trupa može se kontrolisati samo veličina konveksnog dijela, a veličina konkavnog dijela ne može se kontrolisati.
Ekstruziona konveksna struktura matrice: Veličina matrice određuje prečnik konveksnog trupa. Naprstak i ekstruzioni bušilac zajedno određuju visinu konveksnog trupa. Napomena: Prilikom označavanja veličine konveksnog trupa može se kontrolisati samo veličina konveksnog dijela, a veličina konkavnog dijela ne može se kontrolisati.
slika
2) otvor za pumpanje
Rupa za pumpanje ima dvije funkcije:
a) Koriste se kao spojni dijelovi za zakovice (uključujući zakivanje za probijanje i okretanje zakivanja);
Prednosti: zakovice se mogu izostaviti, što štedi troškove.
Nedostaci: Ne može izdržati veliku silu povlačenja ili posmičnu silu.
Probijanje rupa i zakivanje: djeluje kao fiksna veza.
Provlačenje rupa okretanje zakivanje: djeluje kao rotirajuće vratilo.
slika
b) Koristi se kao spojna matica
slika
Točke na koje treba obratiti pažnju u dizajnu rupa i veličini bušotine:
Principi: a) Mora se osigurati dovoljan protok materijala (tj. mora se izračunati izvodljivost pumpanja).
b) Kada se koristi kao zakivanje za okretanje, vanjski prečnik rupe za izvlačenje (standardni vanjski prečnik dimenzija) mora se kontrolisati.
slika
Napomena: Kalup može kontrolisati i unutrašnji i spoljašnji prečnik rupe za pumpanje, bušilica kontroliše unutrašnji prečnik; matrica kontrolira vanjski prečnik, ali ne u isto vrijeme. To jest, svaki dio može kontrolirati samo jednu vrijednost.
c) Kada se koristi kao matica, mora se kontrolisati unutrašnji prečnik rupe za pumpanje (standardni unutrašnji prečnik dimenzija).
slika
d) Kada se koristi kao matica, mora se osigurati da debljina istanjene ravne ivice bude 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 ravne ivice nakon bušenja rupe bude veća od 3 puta koraka navoja.
slika
Proračun izvodljivosti za pumpanje rupe:
Hole Hole: Proces štancanja u kojem se materijal pretvara u bočnu prirubnicu duž obima unutrašnje rupe.
Koeficijent okretanja rupe: omjer prečnika prethodno izbušene rupe i prečnika ravne ivice nakon okretanja rupe (što je veći koeficijent okretanja rupe, to je manji stepen deformacije)
slika
Faktori koji utiču na koeficijent okretanja rupe:
a) Plastičnost materijala, što je bolja plastičnost, manji je koeficijent okretanja rupe.
b) Relativni prečnik D/t prethodno izbušene rupe, što je manji D/t, manji je koeficijent okretanja rupe.
c) Metoda obrade rupa. (Ako je rupa za okretanje viša, nije lako puknuti kada se brus nalazi iznutra; kada se nalazi izvana, potrebno je povećati proces površine vodilice, a zatim izbušiti rupu.)
d) Oblik probijača rupa. (Sferni udar može smanjiti koeficijent okretanja i povećati stepen deformacije.)
U teoriji, potrebno je procijeniti da li je proces pumpanja izvodljiv prema koeficijentu pumpanja (ovaj metod treba odrediti previše faktora, što je dugotrajno i radno intenzivno). Općenito, može se ocijeniti prema proporcionalnom odnosu između prethodnog štancanja i debljine materijala. Kada je relativni prečnik D/t prethodno izbušene rupe veći od 1, generalno se smatra izvodljivim.
Proračun veličine prethodno izbušene rupe:
Princip: Princip konstantne zapremine pre i posle okretanja rupe.
AB={H*EF-(π/4-1)*EF*EF}/T
Prečnik probušene rupe d=D-2*AB
Generalno, debljina materijala postaje tanja nakon okretanja rupe, a koeficijent stanjivanja je između {{0}}.45 i 0.9.
Faktor razrjeđivanja odnosi se na omjer EF prema debljini T sirovine
It is generally believed that when d>=T, bušenje je izvodljivo (empirijska vrijednost, detaljna procjena može se odnositi na koeficijent bušenja)
slika
Struktura kalupa za crtanje rupa
slika
Struktura bušenja rupa: a) Kada se koristi parabolički proboj, kvalitet okretanja je veći zbog prevelikog luka. (Struktura je sljedeća)
slika
Napomena: Kada je radijus luka različit, efekat ekstruzije proboja na materijal je drugačiji. Budući da je mali lučni udar premali, trenutna sila ekstruzije na materijal je velika, tako da je i deformacija materijala velika. Stoga, pod istim uslovima, mali lučni probijač se koristi za okretanje rupe. Više.
b) Jednokratni udar za formiranje bez prethodnog probijanja.
slika
Napomena: Veličina rupe za bušenje je u skladu sa veličinom prethodno izbušene rupe u dva oblika (A=a, B=b). Struktura za jednokratno probijanje i okretanje je prikladna samo za slučaj kada su ivice za okretanje izvana.
3) Konkavna prirubnica
Prirubljivanje je proces pretvaranja materijala u bočnu kratku stranu duž konturne krivulje.
a) Konkavna prirubnica (izdužena prirubnica): deformacija je slična onoj kod rupe.
b) Stopa stanjivanja se kreće između 0.9 i 1 (najjače deformisano područje je na najvišoj krajnjoj strani)
Procjena izvodljivosti konkavne prirubnice:
a) Proširena veličina
slika
b) Presuda
Krajnja dužina luka L1 prije prirubnica
Krajnja dužina luka L2 nakon prirubnica
Kada je brzina deformacije K krajnje površine veća od brzine istezanja sirovog materijala, doći će do pucanja
slika
Tokom dizajna proizvoda, vrijednosti R, r i h mogu se podesiti tako da stopa deformacije krajnje strane zadovoljava zahtjeve dizajna bez pucanja.
4) Konveksna prirubnica
a) Konveksna prirubnica (kompresiona prirubnica): Svojstvo deformacije pripada kompresijskom presovanju.
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. Zavijte nagore ukoso pod uglom od 80 stepeni, 3. Gurnite dole da formirate krug.
slika
2. Struktura kalupa za valjanje (metoda 2)
Koraci: 1. Zarolajte četvrtinu kruga, 2. Koristite klizač da gurnete u stranu.
3. Poravnajte strukturu kalupa (izravnajte vanjski rub)
Koraci: 1. Blanking; 2. Savijanje prema gore 90 stepeni; 3. Pritiskom nadole za 70 stepeni (veličina probijača R je dvostruka debljina materijala minus 0,3) 4. Ravnanje
slika
4. Struktura kalupa za izravnavanje (unutrašnje izravnavanje rupe)
Koraci: 1. Blanking; 2. Savijanje prema gore 90 stepeni; 3. Pritiskom nadole za 70 stepeni (veličina probijača R je dvostruka debljina materijala minus 0,3) 4. Ravnanje
slika
5. Struktura dubokog crtanja
