Fundamentos del trabajo de embutición profunda y cálculos de potencia

I. Fuerza de embutición profunda

La fuerza de embutición es una base importante para determinar el tonelaje de la prensa necesario para las piezas embutidas. En la producción real, se suelen utilizar algunas fórmulas empíricas para determinar la fuerza de embutición profunda.

1. Fuerza máxima de embutición para piezas cilíndricas

(1) La fuerza de embutición para la primera embutición profunda

P_max =πd_p1tR_mK₁

(2) La fuerza de embutición para la segunda embutición profunda y las siguientes

P_max =πd_p2tR_mK₂

Donde en la fórmula

• d _p1 , d _p2 -El diámetro de la pieza después de la primera y segunda embutición (mm);
• t-Espesor de la chapa (mm);
• R _m -Resistencia a la tracción del material (MPa);
• K ₁ , K ₂ -Coeficientes, véanse los cuadros 1 y 2, respectivamente.

Cuadro 1 Coeficiente K ₁ para la primera embutición profunda de piezas cilíndricas (acero 08 ~15)

Nota: 1. Cuando el radio del punzón rp = (4 ~6)t, el coeficiente K1 debe aumentarse en 5% según los valores de la tabla.

2. Para otros materiales, corrija los valores de búsqueda de acuerdo con el cambio en la plasticidad del material (aumente a medida que disminuye la plasticidad).

Cuadro 2 Coeficiente K ₂ valor para la segunda embutición profunda de piezas cilíndricas (acero 08 ~15)

Nota:

1. Cuando el radio del punzón r _p = (4~6)t, el K ₂ en la tabla debe incrementarse en 5%.

2. Para los coeficientes K ₂ de la 3ª, 4ª y 5ª embutición, los m _n y t/D ₀ ×100 se obtienen de la misma tabla, pero el valor mayor o menor de la tabla debe elegirse en función de si existe un proceso de recocido intermedio:

Sin recocido intermedio, K ₂ toma el valor mayor (más próximo al de abajo);

Con el recocido intermedio, K ₂ toma el valor más pequeño (más cercano al anterior).

3. Para otros materiales, corrija los valores de búsqueda de acuerdo con el cambio en la plasticidad del material (aumente a medida que disminuye la plasticidad).

2. Fuerza de embutición profunda para piezas embridadas

(1) Primera fuerza de estirado de piezas cilíndricas con brida

P_max =πd_ptR_mK_F

(2) Primera fuerza máxima de embutición de las piezas cónicas con brida y de las piezas de cascos esféricos

P_max =πd_KtR_mK_F

Donde en la fórmula

• d _p -Diámetro de la parte cilíndrica (mm);
• d _K -Diámetro mínimo de la parte cónica (diámetro superior del cono), o el radio de la cáscara esférica (mm);
• K _F -Coeficiente, véase el cuadro 3.

Cuadro 3 Coeficiente K _F valores para la primera embutición de piezas trefiladas con brida (08 a 15 acero)

Nota: Al rebordear, el valor de K _F aumenta de 10% a 20%.

3. Fuerza de embutición para embutición fina (piezas cilíndricas)

P _max =πd _n (t _n-1 -t _n )R _m K ₃

Donde en la fórmula

• d _n -Diámetro exterior del cilindro (mm);
• t _n-1 , t _n - Espesor de las paredes de los cilindros delantero y trasero antes y después del adelgazamiento y la embutición profunda (mm);
• K ₃ - Coeficiente, acero es 1,8～2,25; latón es 1,6～1,8.

II. Trabajo de embutición profunda y poder

1. Trabajo de dibujo profundo

El trabajo de embutición profunda es también una de las bases importantes para seleccionar una prensa. La carga de presión de la prensa está limitada por la resistencia del cigüeñal o los engranajes de transmisión, mientras que la carga de potencia está limitada por la energía cinética del volante, la potencia del motor o su nivel de sobrecarga admisible. Por lo tanto, a la hora de seleccionar una prensa, hay que considerar exhaustivamente tanto la magnitud de la presión como la del trabajo.

(1) Trabajos de embutición profunda de piezas cilíndricas

En la figura 1 se muestra la relación entre la fuerza de embutición profunda y la carrera de trabajo del punzón. El trabajo de embutición profunda debe ser el área bajo la curva (parte sombreada). Para facilitar el cálculo, se utiliza la siguiente fórmula empírica para calcular el trabajo de embutición profunda

A=cP_maxh×l0^-3

Donde en la fórmula

• A- Trabajo de embutición profunda (J);
• P _max - Fuerza máxima de embutición (N);
• h- Profundidad de embutición (mm);
• Coeficiente c, relacionado con el coeficiente de embutición profunda, véase el cuadro 4.

Cuadro 4 Relación entre el coeficiente c y el coeficiente de embutición profunda

(2) Trabajo de embutición profunda para el adelgazamiento

A=P_maxh×1,2×l0^-3

donde

• P _max - Fuerza máxima de embutición profunda para la embutición profunda de adelgazamiento (N);
• h - Profundidad de embutición (mm);
• 1,2 - Factor de seguridad.

2. Potencia

La potencia del motor de la prensa se calcula mediante la siguiente fórmula

P=KA _n /(1.36×60×750×η ₁ ×η ₂ )

donde

• P - Potencia del motor de la prensa (kW);
• K - Coeficiente de desequilibrio, K=1,2～1,4;
• A - Potencia de embutición (J);
• η ₁ - Eficacia de la prensa, 71=0,6～0,8;
• η ₂ - Eficiencia del motor, 72=0,9～0,95;
• n - Número de golpes por minuto de la prensa;
• 1,36 - Factor de conversión, de caballos a kilovatios.