1. Základná klasifikácia procesov
Podľa svojich deformačných vlastností možno proces razenia rozdeliť do dvoch kategórií: separácia materiálu a tvarovanie.
Separačný proces sa týka procesu razenia, pri ktorom sa polotovar rozbije a oddelí potom, čo napätie deformovanej časti dosiahne pevnosť v ťahu pôsobením lisovacej sily, aby sa získal obrobok požadovaného tvaru a veľkosti.
Proces tvárnenia sa týka procesu lisovania, pri ktorom napätie deformovanej časti polotovaru dosiahne medzu klzu pôsobením sily dierovania, ale nedosiahne pevnosť v ťahu, takže polotovar je plasticky deformovaný bez zlomenia a oddelenia. , čím sa získa obrobok požadovaného tvaru a veľkosti. .
2. Typy separačného procesu
Podľa ich rôznych deformačných mechanizmov je separačný proces rozdelený do dvoch kategórií: dierovanie a opravy.
Dierovanie: Vzťahuje sa na dierovanie listu matricou pozdĺž určitej krivky alebo priamky (vrátane nasledujúcich kategórií)
Renovácia je samostatný spôsob spracovania na opätovné spracovanie časti vyrezaného dielu. Renovačná deformácia je rezací mechanizmus a rozmerová presnosť a kvalita prierezu obrobku sú lepšie ako u vyrezaného dielu.
3. Typy lisovacích procesov
Existuje mnoho procesov tvárnenia, vrátane: ohýbania, hlbokého ťahania, obrubovania, vydutia a vytláčania. (detaily takto :)
02
Dierovanie
1. Úvod do tvaru a procesu tvárnenia strižných výrobkov
Tvar strihacieho produktu. Sekcia strižného produktu je rozdelená na: uhol zrútenia, svetlú zónu, lomovú zónu a otrepy. Tieto štyri formy sa vyrábajú v rôznych fázach, rôznych častiach a pod rôznym namáhaním počas procesu strihania produktu.
Ako je znázornené na obrázku vyššie, 1. Uhol poklesu: výška je približne rovná 8 percentám T až 15 percentám T; 2. Svetlý pás: výška je približne rovná 15 percentám T až 55 percentám T; 3. Poruchová zóna: výška je približne rovná 35 percentám T až 75 percentám T; 4. Závada: výška je približne rovná 5 percentám T až 10 percentám T
1) Etapa elastickej deformácie
Analýza napätia: Materiál na reznej hrane je vystavený šmykovej sile a veľkosť sily je menšia ako medza pružnosti. Ak sila zmizne, materiál sa vráti do pôvodného stavu.
Popis stavu: Dierovač vyvíja tlak na materiál a materiál sa mierne vtláča do reznej hrany matrice.
2) Štádium plastickej deformácie
Analýza napätia: materiál je namáhaný zo strany do stredu a postupne prekračuje medzu pružnosti
Opis stavu: Razník ide hlbšie do materiálu a v tomto štádiu vytvára záslepková časť sklopený uhol a jasný pás
3) Fáza strihania
Analýza napätia: Čiastočné napätie materiálu v blízkosti reznej hrany matrice najskôr dosiahne pevnosť v šmyku materiálu, čo zvyšuje trhliny generované materiálom vedľa reznej hrany matrice. V tomto čase je materiál na reznej hrane lisovníka stále v štádiu plastickej deformácie. Keď razník preniká ďalej do materiálu, materiál v blízkosti razidla tiež dosahuje pevnosť v šmyku a tiež vznikajú trhliny. Potom sa tieto dve trhliny prekryjú a materiál sa oddelí.
obrázok
Popis stavu: Materiál je oddelený a pri prekrytí horných a dolných trhlín sa navzájom trhajú a vytvárajú otrepy
obrázok
03
Kľúčové body a príklady dizajnu technológie dierovania súvisiace s dizajnom produktu
1. Klasifikácia, funkcia a štruktúra strižných výrobkov
piercing
Funkcia 1. Používa sa ako všeobecný priechodný otvor (nižšie požiadavky); 2. Používa sa ako samorezný spodný otvor (dizajn produktu vyžaduje vyšší podiel svetlých pásov); 3. Používa sa ako vysoko presný otvor hriadeľa (nevyžaduje žiadne otrepy, menej zlomených remeňov) (mechanickým odihlovaním alebo inverziou formy)
Poznámka: Pri navrhovaní dierovacieho otvoru by z dôvodu obmedzenej sily dierovača nemala byť veľkosť otvoru príliš malá (vo všeobecnosti väčšia ako 0,5T)
obrázok
Zaslepovacie razenie
Funkcia 1. Používa sa ako všeobecný tvar (nižšie požiadavky); 2. Používa sa ako zostava pre laserové zváranie na tupo (žiadne otrepy, veľké svetlé pásy, malé medzery v zóne lomu); 3. Používa sa ako mäkká ozdobná konzola (vyžaduje zvlnenie alebo odhrotovanie)
Poznámka: 1. Pri navrhovaní výrobku by mali mať spoje priamych línií alebo kriviek záslepiek primerane zaoblené rohy. (V opačnom prípade bude napätie matrice koncentrované a ľahko sa poškodí); 2. Vzhľadom na technológiu spracovania rezacieho drôtu, záslepky alebo minimálny uhol R záslepiek by nemal byť menší ako R0.2.
obrázok
Rezanie jazyka, strihanie piesní
Funkcia 1. Používa sa ako pracka; 2. Používa sa ako limit; 3. Šetrí proces, zlepšuje mieru využitia materiálov a spája dva procesy orezávania a ohýbania do jedného. (Nevýhoda: Smer otrepu nemožno zmeniť, musí byť opačný ako smer razníka)
Poznámka: Je potrebné, aby vzdialenosť medzi rezaným dielom a ohýbaným dielom bola dostatočne veľká, aby zodpovedala sile razníka.
obrázok
Body, ktorým treba venovať pozornosť pri konštrukčnom návrhu rezania a ohýbania jazyka:
1) Šírka razníka by mala byť pri rezaní dostatočne veľká a vzdialenosť medzi reznou časťou a ohýbacou časťou by mala byť pri navrhovaní dielu väčšia ako 5 mm, inak bude sila razníka nízka, čo ovplyvní životnosť formy.
2) Pri navrhovaní formy by mala rezná časť ostria noža zabezpečiť rovnú hranu asi 3 mm, aby sa zabránilo zrúteniu noža. Na oboch stranách razníka musí byť prestávka, aby sa zabezpečilo, že sa najskôr odreže a potom ohne.
obrázok
Zhrnutie bodov návrhu produktu týkajúcich sa zaslepovania
1) Pri navrhovaní výrobku by mali mať spoje priamych línií alebo kriviek záslepiek príslušné zaoblené rohy. (Dôvod: 1. Minimálny uhol R bežného rezania drôtu je 0.2 a ostré rohy nie je ľahké zaručiť. 2. Forma v ostrých rohoch Koncentrácia napätia, forma sa po jej použití ľahko poškodí. zdôraznil.)
2) Smer otrepu by mal byť označený pri navrhovaní produktu. Otrepy sú veľmi dôležité pre bezpečnosť montážneho a obsluhujúceho personálu. (Poznámka: je vyznačený smer otrepu, nie smer dierovania)
3) Pri navrhovaní dierovacieho otvoru by z dôvodu obmedzenej sily dierovača nemala byť veľkosť otvoru príliš malá (vo všeobecnosti väčšia ako 0,5T, snažte sa nezmeniť priemer otvoru menej ako 0.8T)
4) Pri navrhovaní produktu by mala byť pevnosť v ťahu materiálu čo najviac menšia ako 630 MPa, inak bude ťažké vyrobiť formu. (Keď je pevnosť výrobku v ťahu menšia ako 630 MPa, materiál formy možno vybrať z bežnej relatívne lacnej formovacej ocele, ako napríklad: Cr12, Cr12MoV, SKD11, D2 atď. Keď je pevnosť v ťahu výrobku väčšia ako 630 MPa , materiál formy by mal byť vybraný zo špeciálnej drahšej formovacej ocele, ako je SKH-9)
obrázok
5) Ak má dizajn výrobku špeciálne požiadavky na dierovaciu časť, musí byť označená minimálna prijateľná hodnota každej časti.
6) Pri rezaní venujte pozornosť navrhnutiu uhla orezania na výrobku, aby ste uľahčili vyberanie z formy, čím sa zníži opotrebenie razníka.
obrázok
2. Krátke predstavenie raznice
1) dierovanie, vysekávanie
2) Odhrotovacia forma
3) Bočná dierovacia matrica
04
Forma ohýbania produktu a úvod do procesu tvárnenia
1. Tvar zakrivených výrobkov
Mechanizmus tvarovania ohybom: Napätie na kovový materiál je väčšie ako medza pružnosti (medza klzu), ale menšie ako medza lomu (pevnosť v ťahu), čo spôsobuje zmenu zakrivenia plechu v zóne deformácie ohybom, čím sa vytvorí ohyb.
Pevnostná analýza ohybu: pri ohýbaní je vnútorná strana materiálu namáhaná v tlaku a vonkajšia strana v ťahu, pričom ťahové napätie hrá dominantnú úlohu, takže stredom je neutrálna vrstva materiálu. materiál, ktorý je predpätý smerom k vnútornej strane ohybu.
obrázok
Neutrálna vrstva: približne 0.255T z vnútornej strany materiálu
Vonkajšie vlákno materiálu sa pohybuje vzhľadom na materiál vplyvom ťahového napätia a nedostatočnosť materiálu je doplnená o smer šírky
2. Proces ohýbania (ako príklad si vezmite krivku V):
1) Pohyb razníka a kontaktného plechu (prírezu) vytvára ohybový moment v dôsledku rôznych síl v kontaktnom bode konvexných a konkávnych foriem a pôsobením ohybového momentu dochádza k elastickej deformácii, čo vedie k ohybu.
2) Ako sa razník pohybuje smerom nadol, polotovar a povrch matrice sa postupne dostávajú do kontaktu, takže polomer ohybu a ohýbacie rameno sa zodpovedajúcim spôsobom zmenší a kontaktný bod medzi polotovarom a matricou sa pohybuje od oboch. ramená matrice k dvom sklonom matrice.
3) Keď razník pokračuje v klesaní, oba konce polotovaru sa dotknú sklonu razníka a začnú sa ohýbať.
4) Vo fáze sploštenia, keď sa medzera medzi lisovníkom a lisovnicou stále zmenšuje, plech sa splošťuje medzi lisovníkom a lisovnicou.
5) Vo fáze korekcie, keď je ťah ukončený, sa hárok upraví tak, aby zaoblené rohy a rovné hrany priliehali k razníku a vytvorili požadovaný tvar.
obrázok
3. Dva typy problémov, ktoré sa môžu vyskytnúť pri ohýbaných výrobkoch (odskok, praskanie)
1) Odskok:
Dôvod odpruženia: materiál sa skladá z mnohých vrstiev vlákien a napätie každej vrstvy vlákien je iné (vonkajšia vrstva má najväčšie ťahové napätie, vnútorná vrstva má najväčšie tlakové napätie, veľkosť oboch sily klesajú smerom k neutrálnej vrstve), takže po ohnutí nie sú všetky vrstvy vlákien namáhané viac ako je medza pružnosti materiálu, takže materiál v štádiu elastickej deformácie má fenomén zotavenia
obrázok
1) Napätie a deformácia neutrálnej vrstvy sú nulové
2) Tlakové napätie neutrálnej vrstvy smerom dovnútra postupne narastá
3) Ťahové napätie neutrálnej vrstvy sa smerom von postupne zvyšuje
obrázok
1) Keď je lisovacia časť ohnutá, napätie väčšiny vrstiev materiálu vstupuje do oblasti plastickej deformácie a tieto vrstvy materiálu nepružia.
2) Napätie vrstvy materiálu bližšie k neutrálnej vrstve je stále v oblasti elastickej deformácie a tieto vrstvy materiálu sa po zmiznutí vonkajšej sily vrátia späť (ohýbací razník opustí obrobok)
Faktory ovplyvňujúce odraz:
(1) Čím vyššia je medza pružnosti materiálu, tým väčšie je požadované deformačné napätie a väčší odraz
(2) Čím menší je relatívny polomer ohybu R/T materiálu, tým je napätie koncentrovanejšie, tým menší je podiel elastickej deformácie a tým menší je odraz.
obrázok
2) praskanie
Keď je napätie na časti vrstvy materiálu obrobku väčšie ako medza ťahu počas ohýbania, obrobok praskne. (Čím ďalej je vrstva materiálu od neutrálnej vrstvy, tým väčšie je napätie a napätie)
obrázok
Spôsoby, ako sa vyhnúť praskaniu: Pri ohýbaní je uhol R vo vnútri rohu príliš malý. (vo všeobecnosti hodnota R nie je menšia ako 0,5T)
4. Deformačné charakteristiky ohýbaných výrobkov
(1) V dôsledku ťahového napätia vonkajšieho vlákna materiálu sa materiál pohybuje relatívne a nedostatok materiálu je doplnený o smer šírky a hrúbky, takže šírka materiálu je znížená.
(2) V dôsledku tlakového napätia vlákien vnútornej vrstvy materiálu sa materiál vnútornej vrstvy pohybuje v smere šírky, čo má za následok zväčšenie šírky vnútornej vrstvy materiálu.
(3) Ak je šírka menšia ako 3-násobok hrúbky materiálu, vyššie uvedený jav je zrejmý a dizajn produktu by sa mal vyhnúť situácii, že šírka je menšia ako 3-násobok hrúbky materiálu.
obrázok
5. Kľúčové body a príklady dizajnu procesu ohýbania súvisiace s dizajnom produktu
(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)
Upozornenie:
1) Pri navrhovaní produktu by sa malo zabrániť tomu, aby bol uhol ohybu R príliš malý, inak ľahko spôsobí koncentráciu napätia.
2) Rozmer uhla R musí byť vyznačený na vnútornej strane. (Konkrétny dôvod: obrobok je pri ohýbaní blízko razníka a uhol R razníka určuje uhol R obrobku a je ľahké ho ovládať a nastavovať.)
obrázok
(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.
obrázok
Poznámka: Pri navrhovaní produktu sa vyhnite príliš malému ohýbaniu rovného okraja, inak to ľahko spôsobí pád smerom von a je ťažké kontrolovať zvislosť.
(3) Ohýbaná časť by sa nemala ohýbať pri náhlej zmene šírky časti, aby sa zabránilo roztrhnutiu. Ak sa musí ohnúť pri náhlej zmene šírky, mala by byť procesná drážka navrhnutá vopred.
(4) Keďže polotovar sa počas ohýbania viac-menej skĺzne, procesný otvor by mal byť navrhnutý čo najviac počas návrhu produktu.
6. Krátke predstavenie ohýbacieho nástroja
05
Forma procesu formovania a úvod do procesu
1. Klasifikácia a zavedenie procesu formovania
Mechanizmus tvárnenia: Napätie na kovový materiál je väčšie ako medza pružnosti (medza klzu), ale menšie ako medza lomu (pevnosť v ťahu), a konštruktérom požadovaný režim deformácie sa vytvára v rozsahu plastickej deformácie.
obrázok
Klasifikácia procesu tvárnenia: 1. Hlboké ťahanie 2. Extrúzia 3. Lemovanie 4. Preklápanie (pumpovanie) 5. Zmršťovanie a rozširovanie
obrázok
2. Kľúčové body procesu lisovania súvisiace s dizajnom produktu a príkladmi dizajnu
1) Stlačte
Existujú tri funkcie extrúzneho konvexného trupu:
(1) Používa sa ako samonastavovací kolík medzi dvoma časťami
obrázok
Upozornenie:
a. Keď sa výstupok používa ako polohovací kolík, priemer výstupku je potrebné prísne kontrolovať. Vo všeobecnosti možno toleranciu priemeru výstupku regulovať približne na plus /- 0,04 mm
b. Keďže konvexný trup je vytlačený, strany konvexného trupu sú všetky svetlé pásy;
(2) Používa sa ako limit mechanizmu pohybu
obrázok
(3) Používa sa ako hrbolček na premietacie zváranie
obrázok
Pozornosť a veľkosť dierovača konvexného dizajnu 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 väčšie ako 1,8 mm.
Bump height H>{{0}}(0.4t plus 0.25) a väčšie ako 0,5 mm
Konštrukčné rozmery konvexnej hraničnej výšky trupu sú uvedené na obrázku nižšie
obrázok
obrázok
Poznámka: Pri označovaní veľkosti konvexného trupu je možné ovládať iba veľkosť konvexnej časti a veľkosť konkávnej časti nemožno ovládať.
Vytláčacia konvexná štruktúra lisovnice: Veľkosť lisovnice určuje priemer konvexného trupu. Náprstok a vytláčací razník spolu určujú výšku konvexného trupu. Poznámka: Pri označovaní veľkosti konvexného trupu je možné ovládať iba veľkosť konvexnej časti a veľkosť konkávnej časti nemožno ovládať.
obrázok
2) čerpací otvor
Čerpací otvor má dve funkcie:
a) Používa sa ako nitovacie spojovacie časti (vrátane dierovacieho nitovania a sústružníckeho nitovania);
Výhody: nity možno vynechať, čím sa šetria náklady.
Nevýhody: Nevydrží veľkú ťahovú silu alebo šmykovú silu.
Dierovanie a nitovanie: funguje ako pevné spojenie.
Sústružnícke nitovanie s ťažným otvorom: funguje ako rotačný hriadeľ.
obrázok
b) Používa sa ako spojovacia matica
obrázok
Body do pozornosti v dizajne otvoru a veľkosti dierovača:
Zásady: a) Musí byť zabezpečený dostatočný materiálový tok (tj musí byť vypočítaná realizovateľnosť čerpania).
b) Pri použití ako sústružnícke nitovanie je potrebné kontrolovať vonkajší priemer vyťahovacieho otvoru (rozmer štandardný vonkajší priemer).
obrázok
Poznámka: Forma môže ovládať vnútorný aj vonkajší priemer čerpacieho otvoru, razník ovláda vnútorný priemer; matrica kontroluje vonkajší priemer, ale nie súčasne. To znamená, že každá časť môže ovládať iba jednu hodnotu.
c) Pri použití ako matice je potrebné kontrolovať vnútorný priemer čerpacieho otvoru (štandardný vnútorný priemer).
obrázok
d) Pri použití ako matice je potrebné zabezpečiť, aby hrúbka stenčenej rovnej hrany bola väčšia ako 1,3-násobok stúpania závitu.
obrázok
e) Ak sa používa ako matica a má požiadavky na pevnosť, musí sa zabezpečiť, aby minimálna výška rovnej hrany po vyvŕtaní otvoru bola väčšia ako 3-násobok stúpania závitu.
obrázok
Výpočet realizovateľnosti čerpacieho otvoru:
Dierový otvor: Proces razenia, pri ktorom sa materiál zmení na bočnú prírubu pozdĺž obvodu vnútorného otvoru.
Koeficient otáčania otvoru: pomer priemeru predrazeného otvoru k priemeru rovnej hrany po vytočení otvoru (čím väčší je koeficient otáčania otvoru, tým menší je stupeň deformácie)
obrázok
Faktory ovplyvňujúce koeficient otočného otvoru:
a) Plasticita materiálu, čím lepšia je plasticita, tým menší je koeficient otáčania otvoru.
b) Relatívny priemer D/t predrazeného otvoru, čím menší je D/t, tým menší je koeficient otáčania otvoru.
c) Spôsob spracovania dier. (Ak je otočný otvor vyššie, nie je ľahké prasknúť, keď sa otrep nachádza na vnútornej strane, ak je umiestnený zvonka, je potrebné zvýšiť proces vodiacej plochy a potom vyvŕtať otvor.)
d) Tvar dierovača. (Sférický razník môže znížiť koeficient otáčania a zvýšiť stupeň deformácie.)
Teoreticky je potrebné posúdiť, či je proces čerpania realizovateľný podľa koeficientu čerpania (táto metóda potrebuje určiť príliš veľa faktorov, čo je časovo a pracovne náročné). Vo všeobecnosti sa dá posúdiť podľa proporcionálneho vzťahu medzi preddierovaním a hrúbkou materiálu. Keď je relatívny priemer D/t vopred vyrazeného otvoru väčší ako 1, všeobecne sa to považuje za uskutočniteľné.
Výpočet veľkosti preddierovaného otvoru:
Princíp: Princíp konštantného objemu pred a po otočení otvoru.
AB={H*EF-(π/4-1)*EF*EF}/T
Priemer preddierovaného otvoru d=D-2*AB
Vo všeobecnosti sa hrúbka materiálu po vysústružení otvoru stenčí a koeficient stenčenia je medzi {{0}},45 a 0,9.
Faktor riedenia sa vzťahuje na pomer EF k hrúbke T suroviny
It is generally believed that when d>=T, vŕtanie je možné (empirická hodnota, podrobné posúdenie sa môže vzťahovať na koeficient vŕtania)
obrázok
Štruktúra formy na kreslenie otvorov
obrázok
Štruktúra razidla na dierovanie: a) Pri použití parabolického razidla je kvalita sústruženia vyššia kvôli nadmernému oblúku. (Štruktúra je nasledovná)
obrázok
Poznámka: Keď je polomer oblúka iný, efekt vytláčania razníka na materiál je odlišný. Pretože malý oblúkový razník je príliš malý, okamžitá vytláčacia sila na materiál je veľká, takže deformácia materiálu je tiež veľká. Preto sa za rovnakých podmienok malý oblúkový razník používa na otáčanie otvoru. Vyššie.
b) Jednorazový formovací razník bez preddierovania.
obrázok
Poznámka: Veľkosť dierovacieho otvoru sa zhoduje s veľkosťou vopred vyrazeného otvoru v dvoch formáciách (A=a, B=b). Štruktúra jednorazového dierovania a sústruženia je vhodná len pre prípad, keď sú sústružnícke otrepy na vonkajšej strane.
3) Konkávne lemovanie
Lemovanie je proces otáčania materiálu na bočnú krátku stranu pozdĺž obrysovej krivky.
a) Konkávne lemovanie (predĺžené lemovanie): deformácia je podobná ako pri diere.
b) Rýchlosť stenčenia sa pohybuje medzi 0,9 a 1 (najviac deformovaná oblasť je na najvyššej čelnej ploche)
Posúdenie uskutočniteľnosti konkávneho lemovania:
a) Rozbalená veľkosť
obrázok
b) Rozsudok
Dĺžka ukončenia oblúka L1 pred obrubovaním
Dĺžka koncového oblúka L2 po obrubení
Keď je rýchlosť deformácie K koncového povrchu väčšia ako rýchlosť predĺženia suroviny, dôjde k praskaniu
obrázok
Počas návrhu produktu je možné hodnoty R, r a h upraviť tak, aby rýchlosť deformácie čelnej plochy spĺňala konštrukčné požiadavky bez praskania.
4) Konvexné lemovanie
a) Konvexné lemovanie (kompresné lemovanie): Vlastnosť deformácie patrí lisovaniu.
b) Rozšírené rozmery konvexnej príruby
obrázok
06
Úvod do iných štruktúr lisovacích foriem
1. Štruktúra valcovacej formy (metóda 1)
Kroky: 1. Rolujte jednu osminu kruhu, 2. Zatočte nahor šikmo pod uhlom 80 stupňov, 3. Zatlačte nadol, aby ste vytvorili kruh.
obrázok
2. Štruktúra valcovacej formy (spôsob 2)
Kroky: 1. Rolujte štvrťkruh, 2. Pomocou posúvača zatlačte do strán.
3. Vyrovnajte štruktúru formy (vyrovnajte vonkajší okraj)
Kroky: 1. Blanking; 2. Ohyb nahor o 90 stupňov; 3. Stlačenie o 70 stupňov (veľkosť razníka R je dvojnásobok hrúbky materiálu mínus 0,3) 4. Sploštenie
obrázok
4. Štruktúra vyrovnávacej formy (sploštenie vnútorného otvoru)
Kroky: 1. Blanking; 2. Ohyb nahor o 90 stupňov; 3. Stlačenie o 70 stupňov (veľkosť razníka R je dvojnásobok hrúbky materiálu mínus 0,3) 4. Sploštenie
obrázok
5. Štruktúra hlbokého kreslenia
