Wpływ materiałów na proces tłoczenia

Obróbka blachy obejmuje przede wszystkim cięcie, zginaniegłębokie tłoczenie, wytłaczanie na zimno i inne procesy tłoczenia objętościowego. Różne techniki tłoczenia mają różne wymagania dotyczące blachy, a wybór materiału blachy należy rozważyć w oparciu o ogólny kształt produktu i technologię przetwarzania.

(1) Wpływ materiału na proces cięcia

Cięcie wymaga, aby materiał arkusza miał wystarczającą plastyczność, aby zapewnić brak pęknięć podczas procesu. Podczas gdy zdecydowana większość materiałów może w różnym stopniu spełniać wymagania dotyczące cięcia, zużycie formy i jakość cięcia będą się różnić w zależności od materiału.

Miękkie materiały (takie jak czyste aluminium, aluminium odporne na rdzę, mosiądz, czysta miedź, stal niskowęglowa itp. W szczególności mosiądz sprawdza się najlepiej, dając w rezultacie komponenty o gładkich przekrojach i bardzo małym nachyleniu po cięciu.

Twarde materiały (takie jak stal wysokowęglowa, stal nierdzewna, twarde aluminium, super twarde aluminium itp.) nie dają wysokiej jakości wyników po cięciu, ze znacznymi nierównościami na przekrojach, szczególnie w przypadku grubszych materiałów. Im bardziej kruchy materiał, tym większe prawdopodobieństwo rozerwania podczas cięcia.

Wiele materiałów niemetalowych może być również poddawanych cięciu, ale ze względu na obecność drobnych pęknięć wewnętrznych, niejednorodności, anizotropii, laminacji i innych wad materiałów niemetalowych, większość z nich wymaga specjalnej obróbki pomocniczej. Po cięciu materiały o wystarczającej plastyczności wymagają gratowania lub wykańczania; z drugiej strony materiały kruche i grube muszą być wcześniej odpowiednio podgrzane, aby zwiększyć plastyczność.

(2) Wpływ materiału na proces gięcia

Blacha przeznaczona do gięcia powinna charakteryzować się dużą plastycznością, niską granicą plastyczności i wysokim modułem sprężystości. Blachy o wysokiej plastyczności są mniej podatne na pękanie podczas gięcia, a te o niższej granicy plastyczności i wyższej elastyczności będą miały mniejsze odkształcenie sprężynowe, co skutkuje precyzyjnie ukształtowanymi zagięciami. Materiały o dobrej plastyczności, takie jak stal niskowęglowa (o udziale masowym węgla nie większym niż 0,2%), mosiądz i aluminium są łatwe do gięcia.

Materiały o wyższej kruchości, takie jak cyna (Sn6.5-01), stal sprężynowa (65Mn), twarde aluminium i super twarde aluminium, wymagają dużego względnego współczynnika kruchości. promień gięcia (r/t) podczas gięcia, aby zapobiec pękaniu.

Ponadto należy pamiętać, że stan materiału znacząco wpływa na jego podatność na zginanie.

Materiały niemetalowe, takie jak większy karton i szkło organiczne, mogą być gięte tylko po wstępnym podgrzaniu i wymagają większego względnego promienia gięcia (zazwyczaj r/t>3~5).

(3) Wpływ materiału na formowanie ciągnienia

Formowanie tłoczne blach, w szczególności głębokie tłoczenie, jest jednym z najtrudniejszych procesów w produkcji blach. produkcja blach. Odpowiedni materiał powinien nie tylko umożliwiać uzyskanie niewielkiej głębokości i prostego kształtu z płynnymi przejściami w procesie formowania ciągnienia, ale także charakteryzować się wysoką plastycznością, niską granicą plastyczności i dobrą stabilnością. W przeciwnym razie może to łatwo doprowadzić do ogólnego zniekształcenia, miejscowego pomarszczenia, a nawet rozerwania części. Twarde materiały nie sprzyjają formowaniu ciągnionemu.

Im większa granica plastyczności i współczynnik kierunku grubości (który uwzględnia anizotropię spowodowaną czynnikami takimi jak tkanki włókniste powstające podczas walcowania blachy), tym mniejszy współczynnik wytrzymałości blachy i lepsza wydajność tłoczenia, pozwalająca na większe odkształcenia. Gdy współczynnik kierunku grubości (γ) jest większy niż jeden, odkształcenie w kierunku szerokości jest łatwiejsze niż w kierunku grubości.

Im większa wartość γ, tym mniejsze prawdopodobieństwo, że arkusz będzie cienki i pęknie podczas procesu formowania ciągnienia, co wskazuje na lepszą ciągliwość. Wysoki wykładnik utwardzania odkształceniowego (nachylenie rzeczywistej krzywej naprężenie-odkształcenie podczas rozciągania, reprezentowane przez n) ułatwia rozprzestrzenianie się odkształcenia na obszary o niskim odkształceniu podczas przetwarzania, promując bardziej równomierny rozkład odkształcenia i zmniejszając miejscowe odkształcenie.

Dlatego wartość n ma kluczowe znaczenie dla procesów formowania ciągnienia i wybrzuszania. Materiały znane z dobrej ciągliwości obejmują między innymi czyste aluminium i jego stopy, stal niskowęglową (udział masowy węgla nieprzekraczający 0,14%), miękki mosiądz (udział masowy miedzi między 68% a 72%) i austenityczną stal nierdzewną.

(4) Wpływ materiału na wytłaczanie na zimno i inne procesy tłoczenia luzem

Materiały nadające się do wytłaczania na zimno i inne procesy tłoczenia masowego powinny charakteryzować się wysoką plastycznością i niską granicą plastyczności. Najbardziej odpowiednie materiały to aluminium, miedź i stal niskowęglowa.

(5) Wpływ tolerancji grubości blachy

Nadmierna tolerancja grubości blachy, która odnosi się do rzeczywistej grubości przekraczającej standardowe dopuszczalne odchylenie, może prowadzić do pękania części, marszczenia powierzchni, sprężynowania po zginaniu, a nawet poważnych wypadków matrycowych. Jest to jeden z trzech krytycznych czynników wpływających na sukces tłoczenia.

Wahania tolerancji grubości blachy stalowej mogą wpływać na nacisk wywierany przez matrycę na część i łatwość przepływu metalu, prowadząc następnie do pękania i marszczenia części podczas tłoczenia.

(6) Wpływ wad powierzchniowych na arkusz materiału

Zgodnie z przepisami, blachy stalowe walcowane na gorąco nie powinny mieć szkodliwych wad, takich jak pęknięcia, strupy, fałdy, pęcherze, rozwarstwienia i wtrącenia. Dopuszczalne są jednak drobne i zlokalizowane wady, takie jak wżery, zagłębienia lub zadrapania, których głębokość (lub wysokość) nie przekracza połowy tolerancji grubości, pod warunkiem zachowania minimalnej grubości blachy stalowej.

Obecność jakichkolwiek wad powierzchniowych w blachach stalowych walcowanych na zimno i na gorąco, szczególnie tych przekraczających standardowe dopuszczalne wady, może bezpośrednio prowadzić do pękania części, wpływać na jakość farby i pogarszać ogólny wygląd produktu.

(7) Porównanie przetwarzalności popularnych materiałów arkuszowych

Tabela 1-6 Porównanie przetwarzalności Popularne materiały arkuszowe.