Elementi essenziali del gioco degli stampi: Calcolo dell'interstizio perfetto nello stampaggio dei metalli

Il gioco tra il punzone e la matrice nell'imbutitura profonda si riferisce alla differenza dimensionale laterale tra i due, con il gioco bilaterale indicato come z, come mostrato nella Figura 1.

Impatto del gioco sul processo di imbutitura e sull'aspetto del pezzo in lavorazione

Quando il gioco è piccolo, la rotondità del pezzo trafilato è buona, ma la forza di trafilatura è elevata, il che può causare facilmente la lacerazione del pezzo e una grave usura dello stampo. Se il gioco è troppo grande, la forza di trafilatura si riduce e, sebbene la durata dello stampo sia maggiore, il pezzo assume una forma frusto-conica.

Questo accade perché durante il processo di imbutitura la parte inferiore del pezzo aderisce sempre al punzone, mentre la bocca aderisce alla matrice. Pertanto, per i pezzi che richiedono un'elevata rotondità o che devono combaciare tra loro, è necessario fare una considerazione dettagliata e approfondita, facendo riferimento alla curva di deformazione del materiale.

Valore di liquidazione

Una volta determinato il rapporto t/D, la possibilità che lo spezzone si raggrinzi durante la formatura dipende dalla forza del porta-stampi e dal raggio dello stampo.

Il gioco nell'imbutitura profonda non deve essere negativo. Infatti, un gioco tra il punzone e la matrice inferiore allo spessore del materiale non è in grado di trattenere le grinze. Se il materiale si raggrinzisce nella fase di flangia e non può essere appianato durante il passaggio sul raggio della matrice, non farà altro che aumentare notevolmente la resistenza al flusso del materiale, portando alla rottura del pezzo.

Per i pezzi emisferici, il gioco tra il punzone e la matrice può essere considerato infinitamente grande, il che conferma l'affermazione precedente. Da un altro punto di vista, i normali stampi per imbutitura non hanno una funzione di controllo dello spessore del materiale; se il gioco tra il punzone e lo stampo è inferiore allo spessore del materiale, quest'ultimo può rimanere intrappolato e soffocato nel gioco o, nei casi più gravi, allungarsi e rompersi.

Pertanto, nella progettazione degli stampi per imbutitura, il gioco su ciascun lato tra il punzone e lo stampo è generalmente maggiore dello spessore del materiale per ridurre l'attrito. La formula per calcolare il gioco z/2 su ciascun lato è:

Nella formula,

• "t_massimo" rappresenta lo spessore massimo del materiale (mm);
• "t" indica lo spessore nominale del materiale (mm);
• "K" è il coefficiente (fare riferimento alla Tabella 1).

Tabella 1: Profondo Stampo da disegno Coefficiente di clearance K

Il principio della determinazione del gap

Il principio di determinazione del gioco deve tenere conto degli effetti delle tolleranze della lamiera e del fenomeno dell'ispessimento del supporto del pezzo grezzo.

L'esperienza con l'imbutitura dell'acciaio inossidabile indica che con uno stampo di imbutitura a singola operazione, il coefficiente di imbutitura è di circa 0,52 e l'ispessimento al supporto dello spezzone è di soli 2-3%. Ciò è dovuto al fatto che il materiale subisce una deformazione tangenziale compressiva, con conseguente ispessimento minimo.

Nei prodotti di ferramenta, solo i contenitori per liquidi e i contenitori per cosmetici hanno requisiti rigorosi per la rotondità del pezzo. In questi casi, sono necessari calcoli precisi e un controllo rigoroso del gioco e delle tolleranze di fabbricazione tra il punzone e lo stampo per l'imbutitura.

Per gli utensili da cucina in acciaio inossidabile, l'integrità della tenuta del pezzo si basa su guarnizioni in silicone specializzate, da cui il nome di "guarnizione". spazio tra il punzone e la matrice negli stampi per l'imbutitura di pezzi cilindrici è in genere impostato a 1,1t o superiore. Nell'imbutitura a più stadi, il gioco tra il punzone e lo stampo per tutti gli stadi tranne l'ultimo è generalmente impostato tra 1,1t e 1,5t.

Le regole per la selezione della direzione di spoglia negli stampi per imbutitura profonda

1) Per tutte le operazioni di imbutitura, ad eccezione della fase finale, la direzione del gioco non è specificata.

2) Per quanto riguarda la fase finale: quando le dimensioni esterne del pezzo devono essere precise, le dimensioni dello stampo sono quelle standard e le dimensioni del punzone vengono ridotte rispetto a quelle dello stampo per ottenere il gioco necessario; viceversa, quando le dimensioni interne del pezzo devono essere esatte, le dimensioni del punzone sono quelle standard e le dimensioni dello stampo vengono aumentate rispetto a quelle del punzone per ottenere il gioco necessario.