Koja su ključna načela dizajna matrice za utiskivanje lima? Kako izbjeći pucanje, gužvanje i pretjerano stanjivanje materijala?

Ključna načela projektiranja kalupa za štancanje lima

Kontrola fluidnosti materijala

Razumni dizajn razdjelne površine: Osigurajte glatku putanju protoka materijala i smanjite otpor nagle promjene.

Optimizacija rebara za izvlačenje: U obradi nehrđajućeg čeličnog lima, rebra za izvlačenje (kružnog/pravokutnog presjeka) raspoređena su na brusnoj površini za preciznu kontrolu dotoka materijala i ravnotežu lokalnog istezanja i kompresije.
Cilj: postići jednoliku plastičnu deformaciju i izbjeći pretjerano stanjivanje ili nakupljanje na određenim područjima.

Strukturna čvrstoća i preciznost kalupa

Čvrstoća i otpornost na habanje: Izrađen od čelika visoke tvrdoće kao što je Cr12MoV, tvrdoća ključnih dijelova je HRC58-62. Povećajte stupove vodilice (≥4 skupine) i interferentni fit za suzbijanje pomaka uzrokovanog bočnim silama.

Površinska obrada: Radna površina je polirana ispod Ra0,4 μm kako bi se smanjio otpor trenja.

Koordinacija procesnih parametara

Dinamička prilagodba sile držača praznine: Obrada metalnog lima šasije i ormara postiže zonsku kontrolu sile držača praznine putem dušičnih plinskih opruga ili hidrauličkih sustava (kao što je primjena pritiska u rubnom području kako bi se spriječilo naboranje i smanjenje pritiska u središnjem području kako bi se spriječilo pucanje).

Klasifikacija brzine štancanja: Proces dubokog izvlačenja usvaja krivulju brzine "sporo-brzo-sporo" kako bi se smanjio rizik od pucanja od udarca.

Mjere za sprječavanje i kontrolu kvarova

Izbjegavajte pucanje (lom materijala)

Povećajte radijus zaobljenja: zaobljenje izbijača/matrice treba biti ≥5 puta veće od debljine materijala (t) kako bi se smanjila koncentracija naprezanja.

Optimizirajte oblik bušilice: Koristite stepenaste ili sferne bušilice za raspršivanje vlačnog naprezanja.

Poboljšanje podmazivanja: Koristite maziva visoke viskoznosti koja sadrže aditive za ekstremne tlakove (kao što su sumporizirani olefini) kako biste smanjili koeficijent trenja za više od 30%.

Sprječavanje bora (nestabilnost materijala)

Precizna kontrola sile držača slijepog uzorka: Jedinična sila držača slijepog uzorka postavljena je na 1,5 do 2 puta veću granicu razvlačenja materijala (na primjer, 2 do 3 MPa za SPCC čelik).

Povećajte gustoću rastezljivih šipki: Na područjima koja su sklona gužvanju (poput mjesta gdje se površina naglo mijenja), povećajte gustoću rastezljivih šipki, s visinom šipke od 6-8 tona i širinom šipke od 12-15 tona.

Prethodno istezanje materijala: otpustite lokalni pritisak kroz procesni rez (otvor za nošenje).

Spriječite prekomjerno stanjivanje (nejednaku debljinu)

CAE simulacija unaprijed: upotrijebite AutoForm/Dynaform za simulaciju protoka materijala i identificiranje visokorizičnih područja sa stopom stanjivanja većom od 20%.

Kontrola stope stanjivanja: Tijekom faze projektiranja, stopa stanjivanja može se kontrolirati na ≤15% (za aluminijske materijale) ili ≤20% (za niskougljični čelik).

Višeprocesna dodjela: dijelovi za duboko izvlačenje izvlače se 2 do 3 puta, s dodatnim postupkom žarenja između (na primjer, nehrđajući čelik se žari kada je deformacija 40%).

Primjena tipičnih slučajeva

Utiskivanje školjke spremnika goriva za automobile

Stopa pucanja na uglovima je 15%.

Protumjera: Povećajte profil matrice s 3t na 6t. Dodajte kosinu vodilice od 20° na bušilicu; Sila držača slijepa smanjena je s 250t na 180t.

Rezultat: Stopa pucanja smanjena je na 0,5%, a stopa stanjivanja optimizirana je s 25% na 18%.

Osnovna logika: Uravnotežite protok materijala kroz optimizaciju geometrije kalupa (kut zaokruživanja/vodilice) i postignite dinamičku ravnotežu između napetosti i tlaka kroz CAE simulaciju i regulaciju parametara (sila držača slijepog elementa/rebro za izvlačenje), suštinski potiskujući stvaranje grešaka.