1. Osnovna klasifikacija procesov
Glede na deformacijske lastnosti lahko postopek žigosanja razdelimo v dve kategoriji: ločevanje materiala in oblikovanje.
Postopek ločevanja se nanaša na postopek žigosanja, pri katerem se surovec zlomi in loči, potem ko napetost deformiranega dela doseže natezno trdnost pod delovanjem sile žigosanja, da dobimo obdelovanec želene oblike in velikosti.
Postopek preoblikovanja se nanaša na postopek štancanja, pri katerem napetost deformiranega dela surovca doseže mejo tečenja pod vplivom sile prebijanja, vendar ne doseže natezne trdnosti, tako da se surovec plastično deformira brez loma in ločevanja. , s čimer dobimo obdelovanec zahtevane oblike in velikosti. .
2. Vrste postopka ločevanja
Glede na njihove različne mehanizme deformacije je postopek ločevanja razdeljen na dve kategoriji: prebijanje in popravilo.
Luknjanje: Nanaša se na luknjanje lista z matrico vzdolž določene krivulje ali ravne črte (vključno z naslednjimi kategorijami)
Obnova je ločena metoda obdelave za ponovno obdelavo odseka surovega dela. Obnovitvena deformacija je rezalni mehanizem, dimenzijska natančnost in kakovost prečnega prereza obdelovanca pa sta boljša kot pri izrezljanem delu.
3. Vrste postopka oblikovanja
Obstaja veliko postopkov preoblikovanja, vključno z: upogibanjem, globokim vlečenjem, robljenjem, izbočenjem in iztiskanjem. (podrobnosti sledijo:)
02
Prebijanje
1. Uvod v proces oblikovanja in preoblikovanja rezalnih izdelkov
Oblika izrezovalnega izdelka. Odsek rezalnega izdelka je razdeljen na: kot zrušitve, svetlo območje, območje loma in bruh. Te štiri oblike se proizvajajo v različnih fazah, različnih delih in pod različnimi obremenitvami med postopkom izrezovanja izdelka.
Kot je prikazano na zgornji sliki, 1. Kot padanja: višina je približno enaka 8 % T do 15 % T; 2. Svetel pas: višina je približno enaka 15 % T do 55 % T; 3. Prelomno območje: višina je približno enaka 35 % T do 75 % T; 4. Napaka: višina je približno enaka od 5 odstotkov T do 10 odstotkov T
1) Faza elastične deformacije
Analiza napetosti: material na rezalnem robu je izpostavljen strižni sili, velikost sile pa je manjša od meje elastičnosti. Če sila izgine, se material povrne v prvotno stanje.
Opis stanja: Prebijač pritiska na material in material rahlo stisne v rezalni rob matrice.
2) Stopnja plastične deformacije
Analiza napetosti: material je obremenjen od strani proti sredini in postopoma presega mejo elastičnosti
Opis stanja: udarec gre globlje v material in na tej stopnji slepi del ustvari strnjen kot in svetel trak
3) Faza striženja
Analiza napetosti: Delna napetost materiala blizu rezalnega roba matrice najprej doseže strižno trdnost materiala, kar poveča razpoke, ki jih ustvarja material poleg rezalnega roba matrice. V tem času je material na rezalnem robu udarca še vedno v fazi plastične deformacije. Ko prebijač prodira dlje v material, tudi material v bližini prebijalca doseže strižno trdnost in nastanejo tudi razpoke. Nato se obe razpoki prekrivata in material se loči.
slika
Opis stanja: material je ločen in ko se zgornja in spodnja razpoka prekrivata, se medsebojno trgata in tvorita robove
slika
03
Ključne točke in primeri oblikovanja tehnologije prebijanja, povezane z oblikovanjem izdelkov
1. Razvrstitev, funkcija in struktura čistilnih izdelkov
piercing
Funkcija 1. Uporablja se kot splošna prehodna luknja (nižje zahteve); 2. Uporablja se kot samorezna spodnja luknja (zasnova izdelka zahteva večji delež svetlih trakov); 3. Uporablja se kot zelo natančna luknja za gred (ne zahteva bruhov, manj zlomljenih jermenov) (z mehanskim odstranjevanjem robov ali obračanjem kalupa)
Opomba: Pri načrtovanju prebijalne luknje zaradi omejitve moči prebijanja velikost luknje ne sme biti premajhna (na splošno večja od 0.5T)
slika
Prazno žigosanje
Funkcija 1. Uporablja se kot splošna oblika (nižje zahteve); 2. Uporablja se kot sklop za lasersko varjenje sočelnega spoja (brez bruhov, velikih svetlih pasov, majhnih rež v coni zloma); 3. Uporablja se kot mehak okrasni nosilec (zahteva kodranje ali odstranjevanje robov)
Opomba: 1. Pri oblikovanju izdelka morajo imeti spoji ravnih linij ali krivulj slepih delov ustrezne zaobljene vogale. (V nasprotnem primeru bo napetost matrice koncentrirana in se zlahka poškoduje); 2. Glede na tehnologijo obdelave rezanja rezalne žice, slepi deli ali najmanjši kot R slepih delov ne sme biti manjši od R0.2.
slika
Rezanje jezika, rezanje pesmi
Funkcija 1. Uporablja se kot zaponka; 2. Uporablja se kot omejitev; 3. Prihrani postopek, izboljša stopnjo izkoriščenosti materialov in združi dva postopka obrezovanja in upogibanja v enega. (Slabost: Smeri rezila ni mogoče spremeniti, mora biti nasprotna smeri udarca)
Opomba: zahteva se, da je razdalja med odrezanim delom in upogibnim delom dovolj velika, da zadosti moči udarca.
slika
Točke, na katere je treba biti pozoren pri strukturnem načrtovanju rezanja in upogibanja jezika:
1) Širina udarca mora biti pri rezanju dovolj velika, razdalja med rezalnim delom in upogibnim delom pa mora biti pri načrtovanju dela večja od 5 mm, sicer bo moč udarca nizka, kar bo vplivalo na življenjsko dobo plesni.
2) Pri načrtovanju kalupa mora rezalni del roba noža zagotoviti raven rob približno 3 mm, da preprečite, da bi se nož zrušil. Na obeh straneh luknjača mora biti prelom, da se zagotovi, da se najprej prereže in nato upogne.
slika
Povzetek točk zasnove izdelka, povezanih z zapiranjem
1) Pri načrtovanju izdelka morajo imeti spoji ravnih linij ali krivulj slepih delov ustrezne zaobljene vogale. (Razlog: 1. Najmanjši kot R pri običajnem rezanju z žico je 0.2, ostrih vogalov pa ni lahko zagotoviti. 2. Matrica na ostrih kotih Koncentracija napetosti, plesen se zlahka poškoduje, ko je poudarjeno.)
2) Smer roba je treba označiti pri načrtovanju izdelka. Brada je zelo pomembna za varnost sestavljanja izdelka in osebja, ki upravlja. (Opomba: označena je smer brušenja, ne smer prebijanja)
3) Pri načrtovanju prebijalne luknje zaradi omejitve moči prebijanja velikost luknje ne sme biti premajhna (na splošno večja od 0.5T, poskusite, da premer luknje ne bo enak manj kot 0.8T)
4) Pri načrtovanju izdelka mora biti natezna trdnost materiala čim manjša od 630 MPa, sicer bo kalup težko izdelati. (Če je natezna trdnost izdelka manjša od 630MPa, se lahko material za kalup izbere iz običajnega relativno poceni jekla za kalupe, kot so: Cr12, Cr12MoV, SKD11, D2 itd. Ko je natezna trdnost izdelka večja od 630MPa , mora biti material za kalup izbran iz posebnega dražjega jekla za kalupe, kot je SKH-9)
slika
5) Kadar ima zasnova izdelka posebne zahteve za odsek prebijanja, je treba označiti najmanjšo sprejemljivo vrednost vsakega odseka.
6) Pri rezanju bodite pozorni na oblikovanje kota obrezovanja na izdelku, da olajšate odstranjevanje iz kalupa in s tem zmanjšate obrabo luknjača.
slika
2. Kratka predstavitev matrice za prebijanje
1) prebijanje, izrezovanje matrice
2) Kalup za odstranjevanje robov
3) Stranska prebijalna matrica
04
Upogibanje oblike izdelka in uvod v proces preoblikovanja
1. Oblika ukrivljenih izdelkov
Mehanizem oblikovanja pri upogibanju: Obremenitev kovinskega materiala je večja od meje elastičnosti (meja tečenja), vendar manjša od meje loma (natezna trdnost), zaradi česar se ukrivljenost pločevine spremeni v območju deformacije upogiba in tvori upogib.
Analiza napetosti pri upogibanju: pri upogibanju je notranja stran materiala izpostavljena tlačni napetosti, zunanja stran pa natezni napetosti, pri čemer ima natezna napetost prevladujočo vlogo, zato je nevtralna plast materiala središče material, ki je nagnjen proti notranji strani upogiba.
slika
Nevtralna plast: približno 0.255T z notranje strani materiala
Zunanje vlakno materiala se premika glede na material zaradi natezne napetosti, pomanjkljivost materiala pa dopolnjuje smer širine
2. Postopek upogibanja (kot primer vzemite krivuljo V):
1) Gibanje udarca in kontaktne pločevine (slepega) povzroči upogibni moment zaradi različnih sil kontaktne točke konveksnih in konkavnih kalupov, pod delovanjem upogibnega momenta pa pride do elastične deformacije, kar povzroči upogibanje.
2) Ko se luknjač še naprej premika navzdol, prideta surovec in površina matrice postopoma v stik, tako da se radij upogiba in upogibna roka ustrezno zmanjšata, kontaktna točka med surovcem in matrico pa se premakne od obeh ramena matrice na obe pobočji matrice.
3) Ko se luknjač še naprej spušča, se oba konca surovca dotakneta naklona luknjača in se začneta upogniti.
4) V fazi sploščenja, ko se vrzel med luknjačem in matrico še naprej zmanjšuje, je plošča sploščena med luknjačem in matrico.
5) V fazi popravka, ko je poteza končana, se list popravi tako, da se zaobljeni vogali in ravni robovi prilegajo udarcu, da se oblikuje želena oblika.
slika
3. Dve vrsti težav, ki se lahko pojavita pri upognjenih izdelkih (odboj, pokanje)
1) Odboj:
Razlog za vzmetenje: material je sestavljen iz številnih plasti vlaken in napetost vsake plasti vlaken je drugačna (skrajna zunanja plast ima največjo natezno napetost, najbolj notranja plast ima največjo tlačno napetost, velikost obeh sile se zmanjšujejo proti nevtralni plasti), tako da po upogibanju niso vse plasti vlaken obremenjene nad mejo elastičnosti materiala, zato ima material v fazi elastične deformacije pojav okrevanja
slika
1) Napetost in deformacija nevtralne plasti sta nič
2) Tlačna napetost nevtralne plasti postopoma narašča proti notranjosti
3) Natezna napetost nevtralne plasti postopoma narašča navzven
slika
1) Ko je del za žigosanje upognjen, deformacija večine materialnih plasti vstopi v območje plastične deformacije in te materialne plasti se ne odskočijo nazaj.
2) Deformacija plasti materiala, ki je bližje nevtralni plasti, je še vedno v območju elastične deformacije in te plasti materiala se bodo odskočile nazaj, ko zunanja sila izgine (upogibni luknjač zapusti obdelovanec)
Dejavniki, ki vplivajo na odboj:
(1) Višja kot je meja elastičnosti materiala, večja je potrebna deformacijska napetost in večji je odboj
(2) Manjši kot je relativni upogibni radij R/T materiala, bolj koncentrirana je napetost, manjši je delež elastične deformacije in manjši je odboj
slika
2) pokanje
Ko je napetost na delu materialne plasti obdelovanca med upogibanjem večja od natezne meje, bo obdelovanec počil. (Dlje ko je plast materiala od nevtralne plasti, večja je napetost in napetost)
slika
Načini za preprečevanje pokanja: Pri upogibanju je kot R znotraj vogala premajhen. (na splošno vrednost R ni manjša od 0.5T)
4. Deformacijske značilnosti upogibnih izdelkov
(1) Zaradi natezne napetosti zunanjega vlakna materiala se material premika relativno, pomanjkljivost materiala pa se dopolni s smerjo širine in debeline, zato se širina materiala zmanjša.
(2) Zaradi tlačne napetosti vlaken notranje plasti materiala se material notranje plasti premakne v smer širine, kar povzroči povečanje širine notranje plasti materiala.
(3) Ko je širina manjša od 3-kratne debeline materiala, je zgornji pojav očiten in zasnova izdelka se mora izogibati situaciji, ko je širina manjša od 3-kratne debeline materiala.
slika
5. Ključne točke in primeri načrtovanja upogibnih postopkov, povezanih z oblikovanjem izdelka
(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)
Opaziti:
1) Pri načrtovanju izdelka se je treba izogibati premajhnemu upogibnemu kotu R, sicer bo zlahka povzročil koncentracijo napetosti.
2) Mera kota R mora biti označena na notranji strani. (Poseben razlog: obdelovanec je pri upogibanju blizu luknjača, kot R luknjača določa kot R obdelovanca in ga je enostavno nadzorovati in prilagajati.)
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
Opomba: Pri oblikovanju izdelka se izogibajte premajhnemu upogibanju ravnega roba, sicer bo zlahka povzročil padec navzven in težko je nadzorovati navpičnost.
(3) Upogibni del se ne sme upogniti ob nenadni spremembi širine dela, da se prepreči trganje. Če ga je treba ob nenadni spremembi širine upogniti, je treba procesni utor načrtovati vnaprej.
(4) Ker bo surovec med upogibanjem bolj ali manj zdrsnil, je treba procesno luknjo čim bolj oblikovati med načrtovanjem izdelka.
6. Kratka predstavitev upogibne matrice
05
Oblika postopka oblikovanja in uvod v postopek
1. Klasifikacija in uvedba postopka oblikovanja
Oblikovalni mehanizem: Obremenitev kovinskega materiala je večja od meje elastičnosti (meja tečenja), vendar manjša od meje loma (natezna trdnost), način deformacije, ki ga želi načrtovalec, pa je proizveden v območju plastične deformacije.
slika
Razvrstitev postopka oblikovanja: 1. Globoko vlečenje 2. Ekstrudiranje 3. Prirobničenje 4. Obračanje (črpanje) 5. Krčenje in sekanje
slika
2. Ključne točke postopka oblikovanja v zvezi z oblikovanjem izdelka in primeri oblikovanja
1) Stisnite
Obstajajo tri funkcije ekstruzijskega konveksnega trupa:
(1) Uporablja se kot samonamestitveni zatič med dvema deloma
slika
Opaziti:
a. Ko se izboklina uporablja kot pozicionirni zatič, je treba premer izbokline strogo nadzorovati. Na splošno lahko toleranco premera izbokline nadzirate na približno plus /- 0,04 mm
b. Ker je konveksna lupina ekstrudirana, so vse stranice konveksne lupine svetle pasove;
(2) Uporablja se kot omejitev gibalnega mehanizma
slika
(3) Uporablja se kot izboklina za projekcijsko varjenje
slika
Točke pozornosti in velikost udarca konveksne zasnove 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 in večji od 1,8 mm.
Bump height H>{{0}}({0.4t plus 0.25) in večji od 0,5 mm
Projektne mere mejne višine konveksnega trupa so, kot je prikazano na spodnji sliki
slika
slika
Opomba: Pri označevanju velikosti konveksnega trupa je mogoče kontrolirati samo velikost konveksnega dela, velikosti konkavnega dela pa ni mogoče kontrolirati.
Struktura konveksne matrice za iztiskanje: Velikost matrice določa premer konveksne lupine. Naprstnik in iztiskalnik skupaj določata višino konveksnega trupa. Opomba: Pri označevanju velikosti konveksnega trupa je mogoče kontrolirati samo velikost konveksnega dela, velikosti konkavnega dela pa ni mogoče kontrolirati.
slika
2) črpalna luknja
Črpalna luknja ima dve funkciji:
a) Uporablja se kot spojni deli za zakovice (vključno s kovičenjem za prebijanje in struženjem);
Prednosti: zakovice lahko opustite, prihranite stroške.
Slabosti: Ne more prenesti velike vlečne sile ali strižne sile.
Luknjanje in kovičenje: deluje kot fiksna povezava.
Vlečna luknja obračanje kovičenje: deluje kot vrtljiva gred.
slika
b) Uporablja se kot povezovalna matica
slika
Točke, na katere morate biti pozorni pri oblikovanju lukenj in velikosti luknjača:
Načela: a) Zagotoviti je treba zadosten pretok materiala (tj. izračunati je treba izvedljivost črpanja).
b) Kadar se uporablja kot vrtljivo kovičenje, je treba nadzorovati zunanji premer izvlečne luknje (standardni zunanji premer).
slika
Opomba: Kalup lahko nadzoruje tako notranji kot zunanji premer luknje za črpanje, udarec nadzoruje notranji premer; matrica nadzoruje zunanji premer, vendar ne hkrati. To pomeni, da lahko vsak del nadzoruje samo eno vrednost.
c) Pri uporabi kot matica je treba nadzorovati notranji premer črpalne luknje (notranji premer standardne dimenzije).
slika
d) Pri uporabi kot matica je treba zagotoviti, da je debelina stanjšanega ravnega roba večja od 1,3-kratnega koraka navoja.
slika
e) Ko se uporablja kot matica in ima zahteve glede trdnosti, je treba zagotoviti, da je najmanjša višina ravnila po vrtanju luknje večja od 3-kratnega koraka navoja.
slika
Izračun izvedljivosti črpalne luknje:
Luknja: postopek žigosanja, pri katerem se material spremeni v stransko prirobnico vzdolž oboda notranje luknje.
Koeficient obračanja luknje: razmerje med premerom predhodno izvrtane luknje in premerom ravnega roba po struženju luknje (večji kot je koeficient obračanja luknje, manjša je stopnja deformacije)
slika
Dejavniki, ki vplivajo na koeficient vrtljive luknje:
a) Plastičnost materiala, boljša kot je plastičnost, manjši je koeficient obračanja luknje.
b) Relativni premer D/t predhodno izvrtane luknje, manjši kot je D/t, manjši je koeficient obračanja luknje.
c) Metoda obdelave lukenj. (Če je luknja za obračanje višja, ni enostavno počiti, ko je rez na notranji strani; ko je nameščen na zunanji strani, je treba povečati postopek vodilne površine in nato izvrtati luknjo.)
d) Oblika luknjača. (Sferični luknjač lahko zmanjša koeficient obračanja in poveča stopnjo deformacije.)
Teoretično je treba glede na črpalni koeficient presoditi, ali je postopek črpanja izvedljiv (ta metoda mora določiti preveč dejavnikov, kar je zamudno in delovno intenzivno). Na splošno ga je mogoče oceniti glede na sorazmerno razmerje med predprebijanjem in debelino materiala. Kadar je relativni premer D/t predhodno izvrtane luknje večji od 1, se na splošno šteje za izvedljivo.
Izračun velikosti vnaprej preluknjane luknje:
Princip: princip konstantnega volumna pred in po vrtenju luknje.
AB={H*EF-(π/4-1)*EF*EF}/T
Premer preluknjane luknje d=D-2*AB
Na splošno postane debelina materiala tanjša po struženju luknje, koeficient redčenja pa je med {{0}}.45 in 0,9.
Faktor redčenja se nanaša na razmerje med EF in debelino T surovine
It is generally believed that when d>=T, vrtanje je izvedljivo (empirična vrednost, podrobna presoja se lahko nanaša na koeficient vrtanja)
slika
Struktura kalupa za vlečenje lukenj
slika
Struktura luknjača za luknjanje: a) Pri uporabi paraboličnega luknjača je kakovost struženja večja zaradi prevelikega loka. (Zgradba je naslednja)
slika
Opomba: Če je polmer loka drugačen, je učinek iztiskanja udarca na material drugačen. Ker je udarec z majhnim oblokom premajhen, je trenutna sila iztiskanja na material velika, zato je tudi deformacija materiala velika. Zato se pod enakimi pogoji za obračanje luknje uporablja luknjač z majhnim lokom. višje.
b) Enkratni preboj brez predhodnega prebijanja.
slika
Opomba: Velikost luknje za prebadanje je skladna z velikostjo predhodno izvrtane luknje v obeh oblikah (A=a, B=b). Struktura za enkratno luknjanje in struženje je primerna le za primer, ko so stružni robovi na zunanji strani.
3) Konkavna prirobnica
Prirobničenje je postopek obračanja materiala v stransko kratko stran vzdolž konturne krivulje.
a) Konkavni robovi (podaljšani robovi): deformacija je podobna deformaciji luknje.
b) Stopnja redčenja se giblje med 0,9 in 1 (najmočneje deformirano območje je na najvišji čelni strani)
Presoja izvedljivosti konkavnih prirobnic:
a) Razširjena velikost
slika
b) Sodba
Dolžina končnega loka L1 pred prirobnico
Dolžina končnega loka L2 po prirobnici
Ko je stopnja deformacije K končne površine večja od stopnje raztezka surovine, pride do razpok
slika
Med načrtovanjem izdelka se lahko vrednosti R, r in h prilagodijo tako, da stopnja deformacije čelne ploskve izpolnjuje konstrukcijske zahteve brez razpok.
4) Konveksne prirobnice
a) Konveksna prirobnica (stiskanje prirobnice): lastnost deformacije pripada stiskanju.
b) Razširjene mere konveksne prirobnice
slika
06
Uvod v druge strukture matrice za žigosanje
1. Struktura kalupa za valjanje (metoda 1)
Koraki: 1. Zavijte eno osmino kroga, 2. Zavijte poševno navzgor za 80 stopinj, 3. Potisnite navzdol, da oblikujete krog.
slika
2. Struktura valjarnega kalupa (metoda 2)
Koraki: 1. Zavrtite četrt kroga, 2. Uporabite drsnik, da potisnete vstran.
3. Sploščite strukturo kalupa (sploščite zunanji rob)
Koraki: 1. Blanking; 2. Upogib navzgor 90 stopinj; 3. Stiskanje navzdol za 70 stopinj (velikost udarca R je dvakratna debelina materiala minus 0,3) 4. Sploščenje
slika
4. Sploščitev strukture kalupa (sploščenje notranje luknje)
Koraki: 1. Blanking; 2. Upogib navzgor 90 stopinj; 3. Stiskanje navzdol za 70 stopinj (velikost udarca R je dvakratna debelina materiala minus 0,3) 4. Sploščenje
slika
5. Struktura globokega vlečenja
