1. Základní klasifikace procesů
Podle jeho deformačních vlastností lze proces lisování rozdělit do dvou kategorií: separace materiálu a tváření.
Separační proces se týká procesu lisování, při kterém se polotovar láme a odděluje poté, co napětí deformovaného dílu dosáhne pevnosti v tahu působením lisovací síly, aby se získal obrobek požadovaného tvaru a velikosti.
Tvářecím procesem se rozumí proces lisování, při kterém napětí deformované části polotovaru dosáhne meze kluzu působením síly protlačení, ale nedosáhne pevnosti v tahu, takže polotovar je plasticky deformován bez lomu a oddělení. , čímž se získá obrobek požadovaného tvaru a velikosti. .
2. Typy separačních procesů
Podle jejich různých deformačních mechanismů se separační proces dělí do dvou kategorií: děrování a opravy.
Děrování: Týká se děrování listu matricí podél určité křivky nebo přímky (včetně následujících kategorií)
Renovace je samostatný způsob zpracování pro opětovné zpracování části vystřiženého dílu. Renovační deformace je řezný mechanismus a rozměrová přesnost a kvalita průřezu obrobku jsou lepší než u vystřiženého dílu.
3. Typy tvářecích procesů
Existuje mnoho tvářecích procesů, včetně: ohýbání, hlubokého tažení, obrubování, vyboulení a vytlačování. (podrobnosti takto:)
02
Děrování
1. Úvod do tvaru a procesu tváření stříhacích výrobků
Tvar stříhacího produktu. Sekce stříhání je rozdělena na: úhel zhroucení, světlá zóna, lomová zóna a otřepy. Tyto čtyři formy jsou vyráběny v různých fázích, různých částech a při různém namáhání během procesu vysekávání produktu.
Jak je znázorněno na obrázku výše, 1. Úhel poklesu: výška je přibližně rovna 8 procentům T až 15 procentům T; 2. Světlý pás: výška je přibližně rovna 15 procentům T až 55 procentům T; 3. Oblast poruchy: výška je přibližně rovna 35 procentům T až 75 procentům T; 4. Závada: výška je přibližně rovna 5 procentům T až 10 procentům T
1) Etapa elastické deformace
Analýza napětí: Materiál na řezné hraně je vystaven smykové síle a velikost síly je menší než mez pružnosti. Pokud síla zmizí, materiál se vrátí do původního stavu.
Popis stavu: Razník vyvíjí tlak na materiál a materiál se mírně vmáčkne do řezné hrany matrice.
2) Fáze plastické deformace
Analýza napětí: materiál je namáhán ze strany do středu a postupně překračuje mez pružnosti
Popis stavu: Razník jde hlouběji do materiálu a v této fázi vytváří zaslepovací část zhroucený úhel a jasný pás
3) Fáze stříhání
Pevnostní analýza: Částečné napětí materiálu v blízkosti řezné hrany zápustky nejprve dosáhne smykové pevnosti materiálu, což zvyšuje trhliny vytvářené materiálem vedle řezné hrany zápustky. V tomto okamžiku je materiál na břitu razníku stále ve fázi plastické deformace. Jak razník proniká dále do materiálu, materiál v blízkosti razníku také dosahuje pevnosti ve smyku a také vznikají trhliny. Poté se obě trhliny překryjí a materiál se oddělí.
obrázek
Popis stavu: Materiál je oddělen a při překrytí horní a spodní trhliny se navzájem trhají a vytvářejí otřepy
obrázek
03
Klíčové body a konstrukční příklady technologie děrování související s produktovým designem
1. Klasifikace, funkce a struktura stříhacích výrobků
pronikavý
Funkce 1. Používá se jako obecný průchozí otvor (nižší požadavky); 2. Používá se jako samořezný spodní otvor (design produktu vyžaduje vyšší podíl světlých pásů); 3. Používá se jako vysoce přesný otvor hřídele (nevyžaduje žádné otřepy, méně zlomených pásů) (mechanickým odstraňováním otřepů nebo obrácením formy)
Poznámka: Při navrhování děrovacího otvoru by vzhledem k omezené síle děrovače neměla být velikost otvoru příliš malá (obecně větší než 0,5T)
obrázek
Zaslepovací ražení
Funkce 1. Používá se jako obecný tvar (nižší požadavky); 2. Používá se jako sestava pro laserové svařování na tupo (žádné otřepy, velké světlé pásy, malé mezery v oblasti lomu); 3. Používá se jako měkký ozdobný držák (vyžaduje zvlnění nebo odstranění otřepů)
Poznámka: 1. Při navrhování výrobku by spoje přímek nebo křivek záslepek měly mít vhodně zaoblené rohy. (V opačném případě bude napětí matrice koncentrované a snadno se poškodí); 2. S ohledem na technologii zpracování zápustkového drátu by záslepky Nebo minimální úhel R záslepek neměl být menší než R0.2.
obrázek
Řezání jazyka, přeřezávání písní
Funkce 1. Používá se jako přezka; 2. Používá se jako limit; 3. Šetří proces, zlepšuje míru využití materiálů a spojuje dva procesy ořezávání a ohýbání do jednoho. (Nevýhoda: Směr otřepu nelze změnit, musí být opačný než směr razníku)
Poznámka: Je nutné, aby vzdálenost mezi řezaným dílem a ohýbaným dílem byla dostatečně velká, aby odpovídala síle razníku.
obrázek
Body, kterým je třeba věnovat pozornost při konstrukčním návrhu řezání a ohýbání jazyka:
1) Šířka razníku by měla být při řezání dostatečně velká a vzdálenost mezi řeznou částí a ohýbanou částí by měla být při navrhování součásti větší než 5 mm, jinak bude síla razníku nízká, což ovlivní životnost formy.
2) Při navrhování formy by řezná část ostří nože měla zajistit rovnou hranu asi 3 mm, aby se zabránilo zborcení nože. Na obou stranách razníku musí být přestávka, aby bylo zajištěno, že bude nejprve řezán a poté ohnut.
obrázek
Shrnutí bodů návrhu výrobku týkajících se zaslepování
1) Při navrhování výrobku by spoje přímek nebo křivek záslepek měly mít vhodně zaoblené rohy. (Důvod: 1. Minimální úhel R běžného řezání drátu je 0.2 a ostré rohy není snadné zaručit. 2. Forma v ostrých rozích Koncentrace napětí, forma se po vyjmutí snadno poškodí ve stresu.)
2) Směr otřepu by měl být označen při navrhování výrobku. Otřepy jsou velmi důležité pro bezpečnost montážního a provozního personálu. (Poznámka: směr otřepu je označen, nikoli směr děrování)
3) Při navrhování děrovacího otvoru by vzhledem k omezení síly razníku neměla být velikost otvoru příliš malá (obecně větší než 0,5T, snažte se nedělat průměr otvoru méně než 0.8T)
4) Při navrhování výrobku by měla být pevnost materiálu v tahu co nejvíce menší než 630 MPa, jinak bude výroba formy obtížná. (Když je pevnost výrobku v tahu menší než 630MPa, materiál formy lze vybrat z běžné relativně levné formovací oceli, jako jsou: Cr12, Cr12MoV, SKD11, D2 atd. Když je pevnost výrobku v tahu větší než 630MPa , materiál formy by měl být vybrán ze speciální dražší formovací oceli, jako je SKH-9)
obrázek
5) Pokud má konstrukce výrobku speciální požadavky na děrovací sekci, musí být označena minimální přijatelná hodnota každé sekce.
6) Při řezání věnujte pozornost navržení úhlu ořezu na výrobku, aby se usnadnilo vyjmutí z formy, čímž se sníží opotřebení razníku.
obrázek
2. Krátké představení děrovací matrice
1) děrovací, vysekávací matrice
2) Odjehlovací forma
3) Boční děrovací matrice
04
Úvod do formy ohýbání a tváření
1. Tvar zakřivených výrobků
Mechanismus tváření ohybem: Namáhání kovového materiálu je větší než mez pružnosti (mez kluzu), ale menší než mez lomu (pevnost v tahu), což způsobuje změnu zakřivení plechu v zóně deformace ohybem a vytvoření ohybu.
Pevnostní analýza ohybu: při ohýbání je vnitřní strana materiálu namáhána tlakem a vnější strana je namáhána tahem, přičemž tahové napětí hraje dominantní roli, neutrální vrstva materiálu je tedy středem materiál, který je předpjatý směrem k vnitřní straně ohybu.
obrázek
Neutrální vrstva: asi 0.255T z vnitřní strany materiálu
Vnější vlákno materiálu se vlivem tahového namáhání vůči materiálu pohybuje a nedostatečnost materiálu je doplněna o směr šířky
2. Proces ohýbání (vezměte si jako příklad křivku V):
1) Pohyb razníku a kontaktního plechu (přířezu) vytváří ohybový moment v důsledku různých sil v místě styku konvexních a konkávních forem a působením ohybového momentu dochází k elastické deformaci, která vede k ohybu.
2) Jak se razník pohybuje směrem dolů, polotovar a povrch matrice se postupně dostávají do kontaktu, takže poloměr ohybu a ohýbací rameno jsou odpovídajícím způsobem zmenšeny a kontaktní bod mezi polotovarem a matricí se pohybuje od těchto dvou ramena matrice ke dvěma svahům matrice.
3) Jak razník pokračuje dolů, oba konce polotovaru se dotknou sklonu razníku a začnou se ohýbat.
4) Ve fázi zploštění, jak se mezera mezi lisovníkem a matricí stále zmenšuje, se plech mezi lisovníkem a lisovnicí zplošťuje.
5) Ve fázi korekce, když je tah ukončen, je list korigován tak, aby zaoblené rohy a rovné hrany lícovaly s razníkem a vytvořily požadovaný tvar.
obrázek
3. Dva typy problémů, které se mohou vyskytnout u ohýbaných výrobků (odskok, praskání)
1) Odskok:
Důvod pro odpružení: materiál se skládá z mnoha vrstev vláken a napětí každé vrstvy vláken je jiné (největší tahová namáhání má vnější vrstva, největší tlaková namáhání, velikost obou síly klesají směrem k neutrální vrstvě), takže po ohnutí nejsou všechny vrstvy vláken namáhány více, než je mez pružnosti materiálu, takže materiál ve fázi elastické deformace má jev zotavení
obrázek
1) Napětí a deformace neutrální vrstvy jsou nulové
2) Tlakové napětí neutrální vrstvy se směrem dovnitř postupně zvyšuje
3) Tahové napětí neutrální vrstvy se směrem ven postupně zvyšuje
obrázek
1) Když je lisovací část ohnuta, napětí většiny vrstev materiálu vstupuje do oblasti plastické deformace a tyto vrstvy materiálu nepruží zpět.
2) Deformace vrstvy materiálu blíže k neutrální vrstvě je stále v oblasti elastické deformace a tyto vrstvy materiálu se po odeznění vnější síly (ohýbací razník opustí obrobek) vrátí zpět.
Faktory ovlivňující odraz:
(1) Čím vyšší je mez pružnosti materiálu, tím větší je požadované deformační napětí a tím větší je odskok
(2) Čím menší je relativní poloměr ohybu R/T materiálu, tím koncentrovanější je napětí, tím menší je podíl elastické deformace a tím menší je odskok.
obrázek
2) praskání
Když je napětí na části vrstvy materiálu obrobku větší než mez tahu při ohýbání, obrobek praskne. (Čím dále je vrstva materiálu od neutrální vrstvy, tím větší je napětí a napětí)
obrázek
Způsoby, jak zabránit praskání: Při ohýbání je úhel R uvnitř rohu příliš malý. (obecně hodnota R není menší než 0,5T)
4. Deformační charakteristiky ohýbaných výrobků
(1) V důsledku tahového namáhání vnějšího vlákna materiálu se materiál pohybuje relativně a nedostatek materiálu je doplněn o směr šířky a tloušťky, takže se šířka materiálu zmenšuje.
(2) V důsledku tlakového namáhání vláken vnitřní vrstvy materiálu se materiál vnitřní vrstvy posouvá do šířkového směru, což má za následek zvětšení šířky vnitřní vrstvy materiálu.
(3) Když je šířka menší než 3násobek tloušťky materiálu, je výše uvedený jev zřejmý a návrh produktu by se měl vyhnout situaci, kdy je šířka menší než 3násobek tloušťky materiálu.
obrázek
5. Klíčové body a konstrukční příklady procesu ohýbání související s návrhem výrobku
(1) The fillet radius of the bent part should not be smaller than the minimum bending radius to avoid cracks; but it should not be too large, otherwise the rebound will be large due to incomplete deformation. (Generally, the minimum bending radius R>=0.5T)
Oznámení:
1) Při navrhování výrobku je třeba se vyvarovat příliš malému úhlu ohybu R, jinak snadno způsobí koncentraci napětí.
2) Rozměr úhlu R musí být vyznačen na vnitřní straně. (Konkrétní důvod: obrobek je při ohýbání blízko razníku a úhel R razníku určuje úhel R obrobku a je snadné jej ovládat a nastavovat.)
obrázek
(2) The length of the bending edge of the bending part should not be too small, otherwise the length of the support of the mold to the material is too small during the bending, it is not easy to obtain parts with accurate shape, and the bending part is often easy to fall out. H>R plus 2T.
obrázek
Poznámka: Při navrhování produktu se vyhněte příliš malému ohýbání rovného okraje, jinak snadno způsobí pád směrem ven a je obtížné kontrolovat svislost.
(3) Ohýbaná část by se neměla ohýbat při náhlé změně šířky části, aby nedošlo k roztržení. Pokud se musí při náhlé změně šířky ohnout, měla by být procesní drážka navržena předem.
(4) Vzhledem k tomu, že polotovar během ohýbání více či méně sklouzne, měl by být procesní otvor navržen co nejvíce během návrhu produktu.
6. Krátké představení ohýbacího nástroje
05
Forma lisovacího procesu a úvod procesu
1. Klasifikace a úvod tvářecího procesu
Mechanismus tváření: Napětí na kovovém materiálu je větší než mez pružnosti (mez kluzu), ale menší než mez lomu (pevnost v tahu), a deformační režim požadovaný konstruktérem je vytvořen v rozsahu plastické deformace.
obrázek
Klasifikace tvářecího procesu: 1. Hluboké tažení 2. Vytlačování 3. Lemování 4. Překlápění (pumpování) 5. Smršťování a rozšiřování
obrázek
2. Klíčové body lisovacího procesu související s návrhem výrobku a příklady designu
1) Stiskněte
Extruze konvexního trupu má tři funkce:
(1) Používá se jako samočinný kolík mezi dvěma částmi
obrázek
Oznámení:
A. Když se nálitek používá jako polohovací kolík, je třeba přísně kontrolovat průměr nálitku. Obecně lze toleranci průměru nálitku regulovat na plus /- 0,04 mm
b. Vzhledem k tomu, že konvexní trup je vytlačen, jsou strany konvexního trupu všechny světlé pruhy;
(2) Používá se jako omezení mechanismu pohybu
obrázek
(3) Používá se jako náraz pro projekční svařování
obrázek
Pozornost a velikost ražení konvexního designu trupu:
Principles: 1) It is necessary to ensure that there is sufficient material connection between the convex hull and the matrix, otherwise the convex hull is easy to fall off. 2) When used as projection welding, the bump diameter D>{{0}}t plus 0,7 a větší než 1,8 mm.
Bump height H>{{0}}(0.4t plus 0.25) a větší než 0,5 mm
Konstrukční rozměry mezní výšky konvexního trupu jsou znázorněny na obrázku níže
obrázek
obrázek
Poznámka: Při označování velikosti konvexního trupu lze ovládat pouze velikost konvexní části a velikost konkávní části nelze ovládat.
Struktura vytlačovací konvexní formy: Velikost formy určuje průměr konvexního trupu. Náprstek a vytlačovací razník společně určují výšku konvexního trupu. Poznámka: Při označování velikosti konvexního trupu lze ovládat pouze velikost konvexní části a velikost konkávní části nelze ovládat.
obrázek
2) čerpací otvor
Čerpací otvor má dvě funkce:
a) Používá se jako nýtovací spojovací díly (včetně prorážecího nýtování a soustružnického nýtování);
Výhody: lze vynechat nýty, což šetří náklady.
Nevýhody: Nevydrží velkou tažnou nebo smykovou sílu.
Děrování a nýtování: funguje jako pevné spojení.
Soustružnické nýtování s průtahem: funguje jako rotující hřídel.
obrázek
b) Používá se jako spojovací matice
obrázek
Body pro pozornost v designu otvoru a velikosti razníku:
Zásady: a) Musí být zajištěn dostatečný tok materiálu (tj. musí být vypočtena proveditelnost čerpání).
b) Při použití jako soustružnické nýtování je nutné kontrolovat vnější průměr vytahovacího otvoru (rozměr standardní vnější průměr).
obrázek
Poznámka: Forma může ovládat vnitřní i vnější průměr čerpacího otvoru, razník řídí vnitřní průměr; matrice řídí vnější průměr, ale ne současně. To znamená, že každá část může ovládat pouze jednu hodnotu.
c) Při použití jako matice je třeba kontrolovat vnitřní průměr čerpacího otvoru (rozměrový standardní vnitřní průměr).
obrázek
d) Při použití jako matice je třeba zajistit, aby tloušťka ztenčeného pravítka byla větší než 1,3 násobek stoupání závitu.
obrázek
e) Pokud se používá jako matice a má požadavky na pevnost, musí být zajištěno, aby minimální výška pravítka po vyvrtání otvoru byla větší než 3násobek stoupání závitu.
obrázek
Výpočet proveditelnosti čerpacího otvoru:
Hole Hole: Proces lisování, při kterém je materiál přeměněn na boční přírubu podél obvodu vnitřního otvoru.
Koeficient otočení otvoru: poměr průměru předraženého otvoru k průměru pravítka po otočení otvoru (čím větší je koeficient otočení otvoru, tím menší je stupeň deformace)
obrázek
Faktory ovlivňující koeficient soustružnické díry:
a) Plastičnost materiálu, čím lepší plasticita, tím menší součinitel otočení otvoru.
b) Relativní průměr D/t předraženého otvoru, čím menší je D/t, tím menší je koeficient otočení otvoru.
c) Způsob zpracování díry. (Pokud je otočný otvor výše, není snadné prasknout, když je otřep umístěn na vnitřní straně, pokud je umístěn na vnější straně, je nutné zvýšit proces vodicí plochy a poté otvor vyvrtat.)
d) Tvar děrovačky. (Kulový razník může snížit koeficient otáčení a zvýšit stupeň deformace.)
Teoreticky je nutné posoudit, zda je proces čerpání proveditelný podle koeficientu čerpání (u této metody je třeba stanovit příliš mnoho faktorů, což je časově a pracně náročné). Obecně lze posuzovat podle proporcionálního vztahu mezi předražením a tloušťkou materiálu. Když je relativní průměr D/t předraženého otvoru větší než 1, je to obecně považováno za proveditelné.
Výpočet velikosti předraženého otvoru:
Princip: Princip konstantního objemu před a po otočení otvoru.
AB={H*EF-(π/4-1)*EF*EF}/T
Průměr předraženého otvoru d=D-2*AB
Obecně se tloušťka materiálu po otočení díry ztenčí a koeficient ztenčení je mezi {{0}},45 a 0,9.
Faktor ztenčení se vztahuje k poměru EF k tloušťce T suroviny
It is generally believed that when d>=T, vrtání je možné (empirická hodnota, podrobné posouzení může odkazovat na koeficient vrtání)
obrázek
Struktura formy pro tažení otvorů
obrázek
Struktura razníku pro děrování: a) Při použití parabolického razníku je kvalita soustružení vyšší kvůli nadměrnému oblouku. (Struktura je následující)
obrázek
Poznámka: Když je poloměr oblouku jiný, účinek vytlačování razníku na materiál je odlišný. Protože je malý obloukový razník příliš malý, okamžitá vytlačovací síla na materiál je velká, takže deformace materiálu je také velká. Proto se za stejných podmínek používá malý obloukový razník k otáčení otvoru. Vyšší.
b) Jednorázový tvářecí razník bez předděrování.
obrázek
Poznámka: Velikost děrovacího otvoru odpovídá velikosti předraženého otvoru ve dvou formách (A=a, B=b). Jednorázová děrovací a soustružnická struktura je vhodná pouze pro případ, kdy jsou soustružnické otřepy na vnější straně.
3) Konkávní lemování
Obrubování je proces otáčení materiálu na boční krátkou stranu podél obrysové křivky.
a) Konkávní lemování (protáhlé lemování): deformace je podobná jako u otvoru.
b) Rychlost ztenčování se pohybuje mezi 0,9 a 1 (nejsilněji deformovaná oblast je na nejvyšší koncové ploše)
Posouzení proveditelnosti konkávního lemování:
a) Rozbalená velikost
obrázek
b) Rozsudek
Délka oblouku L1 před obrubováním
Délka koncového oblouku L2 po obrubování
Když je rychlost deformace K koncového povrchu větší než rychlost protažení suroviny, dojde k praskání
obrázek
Při návrhu výrobku lze hodnoty R, r a h upravit tak, aby rychlost deformace čelní plochy vyhovovala konstrukčním požadavkům bez vzniku trhlin.
4) Konvexní lemování
a) Konvexní lemování (kompresní lemování): Vlastnost deformace patří lisování.
b) Rozšířené rozměry konvexní příruby
obrázek
06
Úvod do dalších struktur lisovacích nástrojů
1. Struktura válcovací formy (metoda 1)
Kroky: 1. Rolujte jednu osminu kruhu, 2. Zakřivte šikmo nahoru pod úhlem 80 stupňů, 3. Zatlačte dolů, abyste vytvořili kruh.
obrázek
2. Struktura válcovací formy (metoda 2)
Kroky: 1. Vytočte čtvrtkruh, 2. Pomocí posuvníku zatlačte do stran.
3. Vyrovnejte strukturu formy (vyrovnejte vnější okraj)
Kroky: 1. Blanking; 2. Ohnutí nahoru o 90 stupňů; 3. Stlačení dolů o 70 stupňů (velikost razníku R je dvojnásobek tloušťky materiálu mínus 0,3) 4. Zploštění
obrázek
4. Struktura vyrovnávací formy (vyrovnání vnitřního otvoru)
Kroky: 1. Blanking; 2. Ohnutí nahoru o 90 stupňů; 3. Stlačení dolů o 70 stupňů (velikost razníku R je dvojnásobek tloušťky materiálu mínus 0,3) 4. Zploštění
obrázek
5. Struktura hluboké kresby
