Operacja głębokiego rysowania (z diagramem) | Naciśnij Praca

Po przeczytaniu tego artykułu dowiesz się o: - 1. Znaczenie głębokiego rysunku 2. Mechaniki głębokiego rysunku 3. Wymuszenie siły 4. Zmienne wpływające na 5. Wymaganie z zapasów 6. Wady.

Znaczenie głębokiego rysunku:

Wytwarzanie głębokich, podobnych do filiżanki produktów z cienkiej blachy jest znane jako głębokie tłoczenie. Proces obejmuje uderzenie z kątem i ruchem o dużym promieniu. Odcisk matrycy jest nieco większy niż grubość blachy, która ma być głęboko rozciągnięta.

Gdy obciążenie przykładane jest przez stempel, blacha jest zmuszana do płynięcia promieniowo i zanurzenia w zagłębieniu matrycy dla utworzenia miseczki. Proces ten najlepiej nadaje się do problemów o złożonym kształcie. Proces głębokiego tłoczenia pokazano na rys. 6.39.

Mechanika głębszego rysowania:

Mechanikę procesu głębokiego tłoczenia pokazano na ryc. 6.40. Proces głębokiego tłoczenia obejmuje pięć etapów zginania, prostowania, tarcia, ściskania i rozciągania.

Poniżej przedstawiono krótkie dyskusje na temat tych etapów:

1. Gięcie:

Gdy rozpoczyna się ładowanie, półwyrób jest najpierw wygięty na okrągłej krawędzi matrycy.

2. Prostowanie:

Teraz, przy dalszym zwiększaniu obciążenia, wygięta część półwyrobu jest prostowana, aby zatopić pierścieniowy odstęp matrycy. Rezultatem jest krótki, prosty, pionowy układ ścian.

3. Tarcie:

Następnie reszta półwyrobu zaczyna płynąć, promieniowo i zanurza się w otworze matrycy. Ale siła tarcia między dolną powierzchnią pustej i górnej płaskiej powierzchni matrycy, próbuj powstrzymać ten przepływ. Wielkość siły tarcia spada, gdy metal zaczyna się poruszać.

4. Kompresja:

Teraz półfabrykat podlega naprężeniom ściskającym. Szerokość sektora kurczy się, tak że większy obwód półwyrobu może zmieścić się na mniejszym obwodzie wnęki matrycy.

5. Napięcie:

Przy dalszym zwiększaniu przyłożonego obciążenia, prawie cała metalowa płytka tonie w zagłębieniu matrycy, tworząc długą pionową ścianę. Pozostała pusta część ma postać małego pierścieniowego kołnierza. Pionowa ściana jest poddawana napięciu jednoosiowemu, jak pokazano na ryc. 6.40 (b).

Wymuś wymuszenie głębokiego rysunku:

Proces głębokiego tłoczenia obejmuje pięć etapów, o których mowa powyżej: zginanie, prostowanie, tarcie, ściskanie i rozciąganie. W ten sposób różne części blanku poddawane są różnym etapom naprężenia, jak pokazano na rys. 6.41.

Dlatego odkształcenie nie występuje nawet w całym wykroju. Ze względu na dwuosiowe naprężenia ściskające, kołnierz staje się grubszy, natomiast pionowa ściana staje się cieńsza ze względu na jednoosiowe naprężenie.

Maksymalne ścieńczenie występuje w najniższej części pionowej ściany sąsiadującej z dnem kubka. Z powodu tego jednoosiowego rozrzedzania napięcia oczekuje się awarii w miejscu maksymalnego przerzedzenia.

Maksymalną siłę ciągnienia można zatem podać za pomocą równania:

Gdzie, F = Wymagana maksymalna siła ciągnienia.

d = Średnica stempla.

t = grubość półfabrykatu.

δ _T = Najwyższa wytrzymałość na rozciąganie materiału zerowego.

Zmienne wpływające na głęboki rysunek:

Wpływ różnych zmiennych na proces głębokiego tłoczenia omówiono poniżej:

1. Posiadacz banku:

W głębokim procesie rysowania, jeśli

Gdzie, D _o = ślepa średnica

d = średnica dziurkowania

t = Grubość blachy.

Pierścieniowy kołnierz będzie się zapinał i pękał. Ta wada znana jest jako marszczenie. Sposobem na wyeliminowanie marszczenia lub wyboczenia cienkiego blanku jest jego podparcie na całej powierzchni. Osiąga się to przez umieszczanie półwyrobu pomiędzy górną powierzchnią stalowej matrycy i dolną powierzchnią pierścieniowego pierścienia. Pierścieniowy pierścień jest określany jako pusty uchwyt, który wywiera nacisk na wykrój.

Z drugiej strony, zastosowanie pustego uchwytu zwiększa opór tarcia, a tym samym zwiększa wymuszenie działania siły. Aby to zrekompensować, na obydwie powierzchnie wykroju stosuje się dubrowanie, takie jak roztwór mydła, olej mineralny, woski. Zwykle siła chwytaka jest brana jako 1/3 siły ciągnącej, tj

Gdzie, F _bf = Wymagana siła banku

F _DF = siła naciągu

2. Die Corner Radius:

Promień naroża matrycy musi być optymalny. Mały promień naroża matrycy zwiększyłby siły zginające i prostujące. W związku z tym zwiększenie siły ciągnięcia i końcowej wydajności nie byłoby zadowalające.

3. Geometria ślepej próby:

Geometria blanku ma wyraźny wpływ na proces i produkt końcowy. Sposób wyrażania geometrii jest liczbą wskazującą grubość jako procent średnicy, tj

Liczba reprezentująca pustą geometrię = t / D × 100

W przypadku mniejszej wartości liczby (np. 0, 5) należy się spodziewać nadmiernego marszczenia, chyba że użyto pustego uchwytu. Z drugiej strony, dla wyższych wartości liczby (np. 3), nie występuje marszczenie, a zatem nie jest wymagany żaden pusty uchwyt.

4. Współczynnik rysowania:

Kolejną ważną zmienną jest współczynnik rozciągania, który można zdefiniować jako

Gdzie, R = współczynnik rysowania

D = Średnica wykroju

d = Średnica stempla

Aby operacja losowania przebiegła pomyślnie, jej wartość musi być mniejsza niż dwa.

5. Redukcja procentowa:

Procentowa redukcja jest podana przez

Gdzie, r = Redukcja procentowa.

D = Średnica wykroju.

d = Średnica stempla.

W przypadku produktu dźwiękowego bez rozdarcia wartość r musi być mniejsza niż 50 procent. Gdy końcowy produkt jest długi i trzeba zwiększyć procentową redukcję powyżej 50 procent, najpierw należy przygotować kubek pośredni, jak pokazano na ryc. 6.42.

Puchar pośredni musi mieć procentową redukcję poniżej 50 procent. Wartość redukcji procentowej zwykle przyjmowana jest jako 30 procent za pierwszą przerysę, 20 procent za drugą i 10 procent za trzecią przerysę. Produkt należy wyżarzać po każdych dwóch przerysowaniach, aby wyeliminować utwardzanie, a tym samym uniknąć pękania produktu.

Wymóg zapasów w głębokim rysunku:

Podstawą do obliczenia pustego rozwoju jest reguła, że objętość metalu jest stała. W innych światach pole powierzchni produktu końcowego jest równe powierzchni pierwotnego półfabrykatu. Rozważmy przykład, jak pokazano na ryc. 6.44. Pole powierzchni kubka to dolny obszar powierzchni plus powierzchnia ściany.

∴ Zgodnie z regułą.

Powierzchnia pustego pudełka = powierzchnia kubka

W związku z tym średnicę półwyrobu (D) można uzyskać za pomocą powyższego wzoru.

Rysunek kubków schodkowych, stożkowych i kopułkowych:

Stopniowe kubki są wytwarzane w dwóch lub więcej etapach przez operację głębokiego tłoczenia. W pierwszym etapie narysowana jest miseczka o dużej średnicy. W drugim etapie operacja przerysowania jest wykonywana tylko na dolnej części kubka.

W ten sam sposób kubki stożkowe i stożkowe nie mogą być rysowane bezpośrednio. Po pierwsze, muszą być wykonane w stopniowane kubki, które następnie są wygładzane i rozciągane do wymaganych kubków. Głębokie rysunki różnych kubków pokazano na rys. 6.45.

Wady w głęboko rysowanych częściach:

Poniżej znajduje się krótki opis najczęściej występujących usterek:

1. Marszczenie lub fałszowanie:

Wady marszczenia są rodzajem wyboczenia niewykorzystanej części półwyrobu. Ta wada jest spowodowana nadmiernymi naprężeniami ściskającymi, jeśli stosunek smukłości jest wyższy niż pewna wartość. Może to nastąpić w pionowych ścianach, jak pokazano na rys. 6.46 (a) i (h). Jeśli defekt ten pojawia się na nosie stempla podczas rysowania kopuły z kielichem, jest znany jako Puckering.

2. Łzawienie:

Wada łzawienia występuje zazwyczaj w promieniu łączącym dno kubka ze ścianą. Ta wada jest spowodowana przez wysokie naprężenia rozciągające wskutek niedrożności przepływu metalu w kołnierzu.

3. Earing:

Jak sama nazwa wskazuje, powstawanie uszu na wolnych krawędziach głęboko tłoczonego walcowego kubka jest znane jako ubytek w uszy, ryc. 6.46 (c). Ta wada jest spowodowana anizotropią blachy.

4. Znaki powierzchniowe:

Do wad tych należą: ślady przeciągnięcia, nagniatanie, pierścienie stopni itp. Defekt ten jest spowodowany niewłaściwym kliszem i słabym smarowaniem.

5. Nieprawidłowości powierzchni:

Ta wada jest spowodowana nierównomiernym odkształceniem metalu z powodu niejednorodnych sił.

Przykład 1:

Oznaczyć liczbę losowań, jeśli kubek o wysokości 8 cm i średnicy 4 cm ma być wykonany z blachy stalowej o grubości 3 mm. Określ także średnicę na różnych etapach przerysowywania. Załóżmy, że redukcja pierwszego, drugiego i trzeciego losowania wynosi odpowiednio 47%, 23% i 17%.

Rozwiązanie:

Podana wysokość kubka = h = 8 cm.

Średnica kubka = d = 4 cm.

Grubość blachy = t = 3 mm.

Znaleźć:

(i) Liczba losowań.

(ii) Średnica na różnych etapach przerysowywania.

Użyta formuła: