Care sunt principiile cheie ale designului matrițelor de ștanțare a tablei? Cum să evitați crăparea, încrețirea și subțierea excesivă a materialelor?

Principii cheie ale designului matrițelor de ștanțare a tablei

Controlul fluidității materialelor

Design rezonabil al suprafeței de despărțire: Asigurați o cale netedă a fluxului de material și reduceți rezistența la schimbarea bruscă.

Optimizarea nervurilor de tragere: În prelucrarea tablei din oțel inoxidabil, nervurile de tragere (secțiune transversală circulară/dreptunghiulară) sunt dispuse pe suprafața de tăiere pentru a controla cu precizie fluxul de material și pentru a echilibra întinderea și compresia locală.
Obiectiv: Realizarea unei deformări plastice uniforme și evitarea subțierii excesive sau acumularea în anumite zone.

Rezistența structurală și precizia matrițelor

Rigiditate și rezistență la uzură: Fabricat din oțel de înaltă duritate, cum ar fi Cr12MoV, duritatea pieselor cheie este HRC58-62. Măriți coloanele de ghidare (≥4 grupuri) și potrivirea prin interferență pentru a suprima decalajul cauzat de forțele laterale.

Finisarea suprafeței: suprafața de lucru este lustruită sub Ra0,4μm pentru a reduce rezistența la frecare.

Coordonarea parametrilor procesului

Reglarea dinamică a forței suportului semifabricat: Prelucrarea tablei a șasiului și dulapurilor realizează un control zonal al forței suportului semifabricat prin arcuri cu gaz de azot sau sisteme hidraulice (cum ar fi aplicarea presiunii în zona marginii pentru a preveni încrețirea și reducerea presiunii în zona centrală pentru a preveni fisurarea).

Clasificarea vitezei de ștanțare: procesul de embotire adâncă adoptă o curbă de viteză „lent-rapid-lent” pentru a reduce riscul de fisurare prin impact.

Măsuri de prevenire și control al defectelor

Evitați fisurarea (fractura materialului)

Creșteți raza filetului: filetul poansonului/ matriței trebuie să fie ≥ de 5 ori grosimea materialului (t) pentru a reduce concentrația de tensiuni.

Optimizați forma poansonului: utilizați poansoane trepte sau sferice pentru a dispersa tensiunea de tracțiune.

Îmbunătățirea lubrifierii: utilizați lubrifianți cu vâscozitate ridicată care conțin aditivi la presiune extremă (cum ar fi olefinele sulfurate) pentru a reduce coeficientul de frecare cu mai mult de 30%.

Inhiba încrețirea (instabilitatea materialului)

Control precis al forței suportului semifabricatului: Forța suportului semifabricatului unității este setată la 1,5 până la 2 ori rezistența de curgere a materialului (de exemplu, 2 până la 3MPa pentru oțelul SPCC).

Creșteți densitatea barelor de întindere: în zonele predispuse la încrețire (cum ar fi acolo unde suprafața se modifică brusc), creșteți densitatea barelor de întindere, cu o înălțime a barei de 6-8 tone și o lățime a barei de 12-15 tone.

Preîntinderea materialului: Eliberați presiunea locală prin tăierea procesului (Gaura de transport).

Preveniți subțierea excesivă (grosimea neuniformă)

Simulare CAE în avans: Utilizați AutoForm/Dynaform pentru a simula fluxul de material și pentru a identifica zonele cu risc ridicat cu o rată de subțiere mai mare de 20%.

Controlul ratei de rărire: în timpul etapei de proiectare, rata de rărire poate fi controlată la ≤15% (pentru materiale din aluminiu) sau ≤20% (pentru oțel cu conținut scăzut de carbon).

Alocare multi-proces: Piesele de ambutisare adâncă sunt trase de 2 până la 3 ori, cu un proces suplimentar de recoacere între ele (de exemplu, oțelul inoxidabil este recoacet când deformarea este de 40%).

Aplicarea cazurilor tipice

Ștampilarea carcasei rezervorului auto

Rata de crăpare la colțuri este de 15%.

Contramăsură: Mărește filetul matriței de la 3t la 6t. Adăugați o teșire de ghidare de 20° la poanson; Forța suportului semifabricatului a fost redusă de la 250t la 180t.

Rezultat: Rata de fisurare a fost redusă la 0,5%, iar rata de subțiere a fost optimizată de la 25% la 18%.

Logica de bază: echilibrați fluxul de material prin optimizarea geometriei matriței (unghiul filet/ghid) și obțineți un echilibru dinamic între tensiune și presiune prin simularea CAE și reglarea parametrilor (forța suportului semifabricat / nervura de tragere), suprimând fundamental generarea de defecte.