Vistas:22 Autor:Editor del sitio Hora de publicación: 2024-03-25 Origen:Sitio
Dibujos profundos Es un proceso de estampado en el que se pasa un material laminar plano a través de una matriz cóncava bajo la presión de un punzón para formar una pieza hueca abierta.Entre los diversos tipos de componentes de chapa metálica, la embutición profunda se utiliza a menudo para procesar varias piezas redondas simples, cabezas semiesféricas y parabólicas compuestas de materiales más grandes o más gruesos.
En términos generales, el procesamiento de embutición profunda debe completarse utilizando un troquel de embutición mediante la presión de una prensa.En circunstancias normales, se utiliza el procesamiento en frío y el procesamiento en caliente solo se usa para la embutición profunda de láminas más gruesas con dimensiones exteriores más grandes o deformaciones más grandes.
1. Proceso de dibujo
La figura muestra el proceso de dibujo consistente en colocar una placa plana circular en bruto con un diámetro D y un espesor t en el orificio de posicionamiento de la matriz y dibujarla en una pieza cilíndrica.
Durante el proceso de embutición profunda, debido al momento de flexión formado por la fuerza de embutición F y el espacio Z entre las matrices convexas y cóncavas, el molde convexo se mueve hacia abajo para hacer contacto con la lámina y luego ejerce presión hacia abajo, lo que hace que la lámina se doble y se vuelva cóncava. , y se guía por las esquinas redondeadas de las matrices convexas y cóncavas.Cuando el punzón se introduce en el orificio de la matriz, el material de la lámina evoluciona lentamente en tres partes: el fondo, la pared y la brida;A medida que el punzón continúa descendiendo, la parte inferior básicamente no se mueve y la brida anular continúa contrayéndose hacia el orificio y es arrastrada hacia el interior de la cavidad.
La abertura del molde se transforma en una pared cilíndrica, por lo que la pared del cilindro aumenta gradualmente y la brida se contrae gradualmente.Finalmente, la brida se introduce completamente en la abertura de la matriz y se transforma en una pared cilíndrica, y finaliza el proceso de embutición.La lámina circular se convierte en un cilindro hueco abierto con diámetro d1 y altura h.
2. Análisis de deformación por embutición profunda
Según el proceso de deformación por estirado, se puede saber que el proceso de estirado es el proceso en el que la brida anular se contrae gradualmente y fluye hacia el orificio de la matriz para convertirse en la pared del cilindro.El proceso de embutición profunda es un proceso de deformación plástica relativamente complejo, y cada parte dañada del cabello se puede dividir en varias áreas según sus condiciones de deformación.
2.1 Parte inferior del cilindro: La parte circular donde la parte inferior del punzón presiona hacia abajo y hace contacto con el área central de la hoja es la parte inferior.Durante el proceso de dibujo, esta área siempre mantiene una forma plana y está sujeta a una tensión radial uniforme a su alrededor.Se puede considerar que no hay deformación plástica o una pequeña área de deformación plástica, y el material del fondo transfiere la fuerza del punzón a la pared del cilindro, provocando que genere una tensión de tracción axial.
2.2 Parte de brida: El área anular de la matriz es la brida, que es el área principal de deformación durante la embutición profunda.Durante la embutición profunda, el material de la brida genera una tensión de tracción radial debido a la fuerza de embutición., cuando los materiales se contraen y fluyen hacia el orificio de la matriz, los materiales se aprietan entre sí para generar una tensión de compresión tangencial 3. Su función es similar a la de tirar de una parte en forma de sector de la pieza en bruto F a través de una ranura imaginaria en forma de cuña para convertirse en la deformación de F, como se muestra en la figura.
Cuando la brida es grande y el material de la lámina es delgado, la parte de la brida perderá estabilidad debido a la tensión de compresión tangencial durante el estirado, formando el llamado 'fenómeno de arrugas'.Por lo tanto, a menudo se utiliza un soporte en blanco para presionar la brida. Realizar prensado de bordes.
2.3 Pared simple: Esta es el área deformada, que se forma por la transferencia de flujo del material de la pieza de brida a través de compresión tangencial, estiramiento radial y contracción, y básicamente ya no sufre deformaciones importantes.Cuando el estirado continúa, desempeña el papel de transmitir la fuerza de estirado del punzón a la brida.El material de pared simple soporta la tensión de tracción unidireccional durante el proceso de transmisión de la fuerza de estiramiento, y es ligeramente alargado longitudinalmente y ligeramente más grueso.Hay adelgazamiento.
2.4 La parte de esquina redondeada del troquel cóncavo: la parte de transición donde se unen la brida y la pared del cilindro.La deformación del material aquí es más complicada.Además de tener las mismas características que la pieza de brida, es decir, está sometida a esfuerzos de tracción radial y a esfuerzos de compresión tangencial.También soporta tensiones de compresión gruesas y cóncavas formadas por la extrusión y flexión del filete de matriz.
2.5 La parte redondeada del punzón: la parte de transición donde se unen la pared simple y el fondo del cilindro, está sometida a esfuerzos de tracción en las direcciones radial y tangencial, y la dirección gruesa está sometida a la extrusión y flexión de la parte redondeada. parte del punzón para producir tensión de compresión.Durante el proceso de estirado, la dirección radial se alarga y se reduce el espesor.El adelgazamiento más grave se produce en la unión entre la esquina redondeada del punzón y la pared del cañón.
Cuando comienza el embutido, es entre los troqueles convexo y cóncavo, por lo que es necesario transferir menos material.El grado de deformación es pequeño, el grado de endurecimiento por trabajo en frío es bajo y no hay fricción beneficiosa en las esquinas redondeadas del punzón.El área que necesita transmitir la fuerza de tracción es pequeña.Por lo tanto, esta pieza se ha convertido en la 'sección peligrosa' que tiene más probabilidades de romperse durante la embutición profunda.
3. Cambios en el espesor de pared de piezas embutidas
En la imagen se puede ver el espesor desigual de las paredes de las piezas embutidas.La imagen muestra el cambio del espesor de la pared de la cabeza elíptica de acero al carbono durante el dibujo, y la imagen muestra el cambio del espesor de la pared del cilindro con brida usando el soporte en bruto.
4. Requisitos del proceso para el procesamiento de embutición profunda
El proceso de embutición profunda se puede utilizar para procesar piezas con formas complejas y obtener piezas de paredes delgadas con formas cilíndricas, escalonadas, cónicas, cuadradas, esféricas y diversas formas irregulares.Sin embargo, la precisión del procesamiento de piezas embutidas está relacionada con muchos factores, como las propiedades mecánicas y el espesor del material, la estructura del molde y la precisión del molde, el número de procesos y la secuencia de los procesos, etc. La precisión de las piezas embutidas generalmente no es alta y la precisión adecuada está por debajo del nivel IT11.
Al mismo tiempo, debido a la influencia del rendimiento de deformación de la embutición profunda, la procesabilidad de las piezas embutidas afecta directamente si la pieza se puede utilizar de la manera más económica y sencilla.Se procesa mediante el método de embutición profunda e incluso afecta si la pieza puede procesarse mediante el método de embutición profunda.Los requisitos del proceso para piezas embutidas son los siguientes.
Precisión estructural y del molde, número de procesos y secuencia de procesos, etc. La precisión de fabricación de piezas embutidas generalmente no es alta y la precisión adecuada está por debajo del nivel IT11.Al mismo tiempo, debido a la influencia del rendimiento de deformación de la embutición profunda, la procesabilidad de las piezas embutidas afecta directamente si la pieza se puede utilizar de la manera más económica y sencilla.Se procesa mediante el método de embutición profunda e incluso afecta si la pieza puede procesarse mediante el método de embutición profunda.Los requisitos del proceso para piezas embutidas son los siguientes.
4.1 La forma de las piezas embutidas debe ser lo más simple y simétrica posible.Al diseñar piezas embutidas, se debe tener en cuenta la tecnología de procesamiento de las piezas embutidas y se debe adoptar en la medida de lo posible una forma que sea más fácil de formar y que pueda cumplir con los requisitos de uso.La imagen muestra la clasificación según la dificultad del conformado por embutición profunda.En la figura, la dificultad de conformado de varios tipos de piezas embutidas aumenta de arriba a abajo.
La dificultad de piezas embutidas similares aumenta de izquierda a derecha.Entre ellos: e representa la longitud mínima de la regla, f representa el tamaño máximo de la parte embutida, a representa la longitud del eje corto y 6 representa la longitud del eje largo.
4.2 Para piezas trefiladas cilíndricas con bridas, cuando se trefilan con un portapiezas, la brida más adecuada se encuentra en el siguiente rango:
4.3 La profundidad del dibujo no debe ser demasiado grande (es decir, H no debe ser mayor que 2d).Cuando se pueda dibujar de una sola vez, su altura deberá ser preferentemente:
4.4 Para piezas cilíndricas trefiladas, el radio de filete r entre la parte inferior y la pared debe satisfacer r>t, y el radio de filete entre el ala y la pared r>2t.Desde la perspectiva de las condiciones que favorecen la deformación, es mejor tomar r ≈ (3 ~ 5) t, r ≈ (4 ~ 8) t.Si r (o r)>(0.1~0.3)t, se puede agregar forma.
Aunque las formas de las piezas embutidas son diversas, la estructura de las matrices de embutición está relativamente estandarizada.Dependiendo de las condiciones del trabajo de embutición y del equipo utilizado, las estructuras de las matrices de embutición también son diferentes.La adopción de la estructura del troquel de embutición generalmente requiere los cálculos del proceso necesarios, y luego el plan del proceso de embutición se puede seleccionar en consecuencia.
El procesamiento de embutición profunda se puede realizar en una prensa general de acción simple, o en una prensa de doble o tres acciones.Los troqueles de embutición que trabajan en prensas de simple efecto se pueden dividir en dos tipos: troqueles de primera embutición y troqueles de primera embutición y posteriores.Dependiendo de si se utiliza un portapiezas, se puede dividir en dos tipos: con portapiezas y sin portapiezas.Según el tipo de prensa, se puede dividir en troqueles utilizados en prensas de simple acción, troqueles utilizados en prensas de doble acción, etc.
1. Troquel del primer dibujo
La imagen muestra el primer troquel de embutición profunda sin soporte para bordes.Al dibujar, primero coloque la pieza plana en la placa de posicionamiento del troquel, y el punzón se mueve hacia abajo impulsado por el control deslizante de la prensa, presionando el material defectuoso en el troquel hasta que todo el material defectuoso se introduzca en el troquel y se fabrique.El extremo superior de la pieza embutida sobrepasa el anillo rascador.Cuando la corredera de la prensa hace que el punzón se mueva hacia arriba, el anillo raspador raspa la pieza de trabajo del punzón para completar un proceso de embutición profunda.
El primer troquel de embutición sin soporte de borde se utiliza generalmente para piezas de embutición poco profundas con una profundidad de embutición pequeña que se pueden prensar de una sola vez.Cuando el punzón es pequeño, la estructura general se puede adoptar y fijar mediante la placa de fijación del punzón.Para evitar que la pieza de trabajo se pegue firmemente al punzón, se deben diseñar orificios de ventilación en el punzón.
La figura a muestra una matriz cóncava de extremo plano ordinaria con arcos, que es principalmente adecuada para procesar piezas grandes.La imagen b muestra una abertura de matriz cónica y la imagen c muestra una abertura de matriz cóncava con forma de involuta.Son adecuados para procesar piezas pequeñas.Dado que la estructura de matriz de la imagen bc muestra una forma de transición curva de la pieza en bruto durante el dibujo, el tamaño aumenta.
Capacidad antiinestabilidad, la fuerza de la boca del troquel en la zona de deformación de la pieza en bruto también ayuda a producir deformación por compresión tangencial, reduciendo la resistencia a la fricción y la resistencia a la deformación por flexión, lo que es beneficioso para la deformación por embutición profunda y puede mejorar la calidad de la pieza. , pero el procesamiento es más difícil.
La imagen b muestra el primer embutido profundo con un anillo de borde elástico.El anillo de borde elástico se instala en el molde superior.Cuando el punzón se mueve hacia abajo, el material defectuoso se presiona firmemente bajo la acción de la fuerza del resorte, de modo que el material defectuoso queda cerca de la parte cóncava durante el proceso de estirado.
Debido a la limitación del espacio superior del molde, no se pueden instalar resortes gruesos, por lo que este tipo de molde solo es adecuado para embutir piezas con baja presión.Suele utilizarse para embutir piezas con materiales finos, de poca profundidad y fáciles de arrugar.
Al dibujar una pieza de trabajo con una gran profundidad, se requiere un resorte (o goma) más grande y es difícil de instalar si el resorte todavía está colocado en la parte superior del molde.Por lo tanto, se puede utilizar una estructura montada en la parte inferior para facilitar el ajuste de la fuerza del portapiezas.
2. Molde de embutición profunda para cada vez después de la primera vez
La figura a muestra los dibujos profundos primero y posteriores sin un soporte en blanco.Puede dibujar productos semiacabados que han sido embutidos hasta un cierto tamaño y luego volver a embutirlos.Generalmente, se puede utilizar para aplicaciones donde el grado de deformación no es grande y se requiere que el espesor de la pared de las piezas extraídas sea uniforme.
Y garantice el diámetro y la precisión dimensional de las piezas de trabajo con un ligero adelgazamiento.Para este tipo de molde, generalmente para evitar la pérdida por fricción, es necesario reducir tanto como sea posible la longitud de la parte de trabajo de la pared recta del molde cóncavo.
La figura b muestra la estructura del troquel de embutición para la primera y las siguientes veces para piezas cilíndricas con anillos de borde.El posicionador 11 adopta una estructura tipo manguito y desempeña la función de presionar y posicionar los bordes al mismo tiempo.La fuerza de presión es proporcionada por la fuerza del cilindro transmitida por el pasador eyector 13.
Para evitar arrugas cuando el material se embute profundamente, la posición del pasador de expulsión límite 3 se puede ajustar para ajustar la presión.El tamaño de la fuerza del borde puede mantener equilibrada la fuerza del soporte del borde y al mismo tiempo evitar que el material defectuoso se sujete con demasiada fuerza.
El proceso de trabajo del molde es: la corredera del punzón se mueve hacia arriba, el molde se abre y el pasador eyector 13 eleva el posicionador 11 al punzón 1 a través de la placa de fijación del posicionador 12 bajo la acción del cilindro de prensa.
Las caras de los extremos están al ras.En este momento, la pieza en bruto extraída se inserta en el anillo exterior del posicionador 11. La corredera de prensa comienza a moverse hacia abajo.El pasador eyector de límite 3 comienza a hacer contacto con la cara extrema superior de la placa de fijación del posicionador 12. Al mismo tiempo, la matriz 2 también comienza a hacer contacto con la superficie extrema superior del posicionador 11, y a medida que la prensa
A medida que el cursor se mueve gradualmente hacia abajo, el pasador eyector de límite 3 presiona gradualmente hacia abajo la placa de fijación del posicionador 12, y la matriz 2 y el posicionador 11 trabajan juntos para convertir gradualmente el producto semiacabado en un producto terminado.Cuando se completa el dibujo, el pasador eyector 13 empuja el posicionador 11 para que quede al ras con la superficie del extremo superior del punzón 1 bajo la acción del cilindro de prensa.Al mismo tiempo, el martillo 7 expulsa las piezas extraídas de la cavidad del molde hembra 2.
Para piezas embutidas con un diámetro d ≤ 100 y piezas embutidas con bridas o formas complejas, para facilitar la conformación por embutición, se debe prestar atención a la relación correcta entre la forma y el tamaño de los troqueles de punzonado en la sección anterior. y procesos posteriores, para que las formas y tamaños de los punzones realizados en los procesos anteriores sean los correctos.La forma de la pieza en bruto intermedia favorece la formación en procesos posteriores.La relación entre las dimensiones de cada proceso de dibujo y su radio de filete se muestra en la Figura a, donde t es el espesor del material.
Para piezas cilíndricas de embutición profunda de tamaño grande y mediano con un diámetro de d>100, para los primeros embuticiones y la embutición profunda antes de la formación final, las esquinas del cilindro suelen utilizar una estructura de conexión de ángulo de bisel de 45 para evitar el exceso de material en la esquinas redondeadas.Es más delgado y favorece la embutición profunda.Esta estructura no sólo facilita la localización del cabello en el siguiente proceso, sino que también reduce la flexión y colocación repetidas del cabello, mejora las condiciones para la deformación del material durante la embutición profunda y reduce el adelgazamiento del material.
Resulta útil mejorar la calidad de las paredes laterales de las piezas estampadas.Sin embargo, cabe señalar que el diámetro inferior debe ser igual al diámetro exterior del punzón durante el siguiente proceso de embutición.La relación entre el radio de filete del punzón y la matriz cóncava y el radio de filete del anillo de borde en los procesos delantero y trasero se muestra en la Figura b.Espectáculo.
3. Troquel de dibujo para prensa de doble acción
Cuando se utiliza una prensa de doble acción para embutición profunda, el control deslizante exterior presiona el borde y el control deslizante interior dibuja profundamente.Las piezas embutidas que se muestran en la Figura a se cortan y extraen directamente a partir de tiras y se procesan mediante una prensa de embutición de doble acción.
La figura b es un diagrama esquemático de la estructura del molde de las piezas anteriores.Después de colocar la tira mediante el pasador de posicionamiento 2, el soporte 7 de la pieza en bruto y la base 1 del troquel inferior trabajan juntos para implementar la pieza en bruto.La matriz de dibujo convexa 4 y la matriz de dibujo cóncava 3 son expulsadas.Los bloques 6 trabajan juntos para dibujar y dar forma al material defectuoso después del corte.Finalmente, el pasador eyector 5 acciona el bloque eyector 6 para empujar las piezas extraídas fuera de la cavidad de la matriz cóncava de embutición 3.
Español
Pусский
