Мы работаем по будням с 9:00 до 18:00
Прием заявок по телефону - круглосуточно
Современные непрерывные прокатные станы производят большие количества тонкого листового металла по низкой цене. Значительная доля всех металлов производится в виде тонкой горячекатаной полосы или холоднокатаной простынь; это тогда сформировано во вторичных процессах в автомобили, бытовые приборы, строительные материалы, самолеты, банки с едой и напитками и множество других знакомых продуктов.
Простыньметаллические детали имеют то преимущество, что материал имеет высокий модуль упругости и высокий выход прочность, чтобы изготовленные детали могли быть жесткими и иметь хорошее отношение прочности к весу. Большое количество технологий используется для изготовления деталей из листового металла. Эта статья касается главным образом с базовой механикой, которая лежит в основе всех этих методов, а не с подробное описание общих процессов, но на данном этапе полезно кратко рассмотреть наиболее распространенные методы формования листов.
Гашение и пирсинг. Поскольку лист обычно доставляется в больших рулонах, первая операция нарезать заготовки, которые будут подаваться в прессы; впоследствии может быть дальше заглушка для обрезки лишнего материала и прокалывания отверстий. Основной процесс резки показан на рисунке I.1.
При детальном рассмотрении видно, что гашение представляет собой сложный процесс сдвиг и разрушение пластика и что материал на краю, вероятно, станет затвердевшим на местном уровне. Эти эффекты могут вызвать трудности в последующих операциях и информацию о Дизайн оснастки для уменьшения проблем можно найти в соответствующих текстах.
Рисунок I.1 Увеличенное сечение бланкирующего листа, показывающее пластическую деформацию и растрескивание
Изгиб. Самым простым процессом формования является изгиб прямой линии, как показано на Рисунок I.2. Пластическая деформация происходит только в области изгиба и материала от изгиба не деформируется. Если материал не обладает пластичностью, на нем могут появиться трещины
Рисунок I.2 Изгиб прямой линии на листе.
внешняя поверхность изгиба, но наибольшая трудность обычно заключается в получении точного и повторяемый угол изгиба. Упругая пружинка заметна. Различные способы изгиба по прямой линии показаны на рисунке I.3. В складной (а) часть остается неподвижной с левой стороны, а край зажат между подвижными инструментами что вращаться. При штамповке (b) пуансон движется вниз и заставляет лист умри. Изгибы могут быть сформированы непрерывно в длинную полосу путем профилирования (с).
В рулоне формовочные машины, есть несколько наборов валков, которые постепенно сгибают лист, и широкие панели, такие как кровельный лист или сложные участки канала, могут быть выполнены в этот процесс. Метод изгиба на краю штампованной детали - отбортовка или вытирание. как показано на рисунке I.3 (d). Часть зажата с левой стороны, а фланцевый инструмент движется вниз, чтобы сформировать изгиб. Подобный набор инструментов используется для последовательных процессов согните лист обратно на себя, чтобы сформировать подол.
Рисунок I.3 (a) Сгибание листа в фальцевальной машине. (б) Отожмите тормоз изгиба в V-образной матрице. (с) Раздел из набора рулонов в рулон бывшего. (d) Протирая фланец.
Если изгиб не вдоль прямой линии или лист не плоский, происходит пластическая деформация не только в повороте, но и в прилегающем листе. На рисунке I.4 приведены примеры. В сокращении фланец (а), край укорочен и фланец может прогнуться. При растяжке фланцев (b) длина кромки должна увеличиться, и расщепление может стать проблемой.
Если часть изогнута рядом с фланцем или, если фланец и деталь изогнуты, как показано на рисунке I.4 (c), фланец могут быть растянуты или сжаты, и для определения необходим некоторый геометрический анализ этот. Все эти фланцы обычно формируются с помощью инструментов, показанных на рисунке I.3 (d).
Рисунок I.4 (a) Усадочный фланец, показывающий возможную деформацию. (б) растягивающийся фланец с растрескиванием края.
(c) Фланцевание изогнутого листа.
Изгиб секции. На рисунке I.5 более сложная форма изогнута. На левом конце части, фланец канала вытянут и может разделиться, и высота ноги, ч, уменьшится.
Когда фланец находится внутри, как справа, возможно сморщивание и высота фланца увеличится.
Рисунок I.5 Изгибы внутри и снаружи в сечении канала.
Растяжка. Самый простой процесс растяжения показан на рисунке I.6. Как удар пробивается в листе растягивающие силы создаются в центре. Это силы, которые вызывают деформация и контактное напряжение между пуансоном и листом значительно ниже чем предел текучести листа. Растягивающие силы сопротивляются материалом на краю листа и сжимают
В этом регионе будут развиваться обручальные напряжения. Поскольку будет внешняя тенденция к пряжка, она будет удерживаться держателем заглушки, как показано на рисунке I.6 (б). Упомянутые особенности распространены во многих листовых процессах, а именно, что формирование не вызвано прямым
Рисунок I.6 (a) Растяжение купола на листе. (б) Куполообразный пуансон и штамп для растягивания листа.
контактные напряжения, но благодаря силам, передаваемым через лист, и будет равновесие между растягивающими силами над пуансоном и сжимающими силами во внешнем фланце материала. Отверстие экструзии.
Если в листе сначала пробивается отверстие меньше диаметра пуансона, пуансон можно протолкнуть через лист, чтобы поднять кромку, как при выдавливании отверстия на рисунке I.7. Понятно, что край отверстия будет растянут и расщепление ограничит высота экструзии.
Рисунок I.7 Выдавливание перфорированного отверстия с использованием инструментов, аналогичных рисунку I.6 (b).
Штамповка или штамповка штамповки. Часть, показанная на рисунке I.8 (а), образована растяжением над ударом более сложной формы в жребийной матрице. Это состоит из удара, и ничья узел кольца и держателя заглушки или связующее. Принцип, аналогичный растяжению пуансоном описано выше, но внешнему краю или фланцу разрешено притягиваться внутрь под поставка материала для формы детали.
Этот процесс широко используется для формирования панелей кузова и различные части прибора. Большая часть внешнего фланца обрезается после формирования так что это не очень эффективный процесс, но с хорошо разработанным инструментом, огромные количества детали могут быть изготовлены быстро и с хорошим контролем размеров.
Die дизайн требует сочетание навыков и обширных автоматизированных инженерных систем, но для цель концептуального проектирования и решения проблем, сложная система деформации могут быть разбиты на основные элементы, которые легко анализируются.
В этой книге анализ из этих макроскопических элементов изучается и объясняется, так что читатель может понять те факторы, которые регулируют весь процесс. Глубокий рисунок. При штамповке большая часть конечной части образуется растягиванием по пуансону хотя некоторый материал вокруг сторон, возможно, был оттянут внутрь от фланца. Как
Рисунок I.8 (a) Типичная часть, сформированная в штамповочной или волочильной матрице, показывающая кольцо матрицы, но не пуансон
или бланкхолдер. (b) Раздел инструмента в вытяжной матрице, показывающий сборку пуансона и связующего.
растяжение имеет предел, который возможен перед разрывом, штампованные детали обычно мелкий. Чтобы сформировать более глубокие части, для формирования стороны и такой процесс называется глубокой вытяжкой. Формирование простой цилиндрической чашки показано на рисунке I.9.
Для предотвращения прогиба фланца используется заглушка и усилие зажима будет того же порядка, что и сила удара. Смазка важна так как лист должен скользить между матрицей и заглушкой. Растягивание над ударом мала и большая часть деформации находится во фланце; как это происходит при сжатии напряжения, возможны большие напряжения, и можно нарисовать чашку, высота которой равна или, возможно, немного больше, чем диаметр чашки. Более глубокие чашки могут быть сделаны путем перерисовки как показано на рисунке I.10.
Рисунок I.9 (a) Инструменты для глубокой вытяжки цилиндрической чашки. (б) Типичная чашка, глубоко вытянутая в одном этап.
Трубка формовочная. Существует ряд процессов для формования труб, таких как опускание, как показано на рисунке I.11. Опять же, эти операции можно разбить на несколько элементы, и анализируются как стационарные процессы. Формирование жидкости.
Некоторые детали могут быть образованы давлением жидкости, а не жесткими инструментами. Для формирования деталей из листового металла требуются достаточно высокие давления жидкости, чтобы оборудование могло
Рисунок I.10. Секция оснастки для перерисовки цилиндрической чашки вперед
Рисунок I.11 (a) Расширение конца трубы с помощью расширяющегося инструмента. (б) уменьшение диаметра трубки нажав его через тонущий кубик.
быть дорогим, но возможна экономия на затратах на инструмент, и методика подходит там, где требуется ограниченное количество деталей. Для формирования плоских частей обычно устанавливается диафрагма над листом и под давлением в контейнере, как показано на рисунке I.12.
Как давление, чтобы сформировать лист в острых углах может быть очень высоким, силы, необходимые, чтобы держать контейнер закрытым намного больше, чем те, которые действуют на удар в жребий, и специальные прессы требуется.
Сложные трубчатые части для сантехники и кронштейнов рамы велосипеда сделаны путем сочетания давления жидкости и осевой силы, как показано на рисунке I.13. Трубчатые части, например, каркасные конструкции для более крупных транспортных средств изготавливаются путем изгиба круглой трубы, поместив его в закрытый штамп и сформировав его в квадратное сечение, как показано на рисунке I.14. Чеканка и глажка
Во всех вышеперечисленных процессах контактное напряжение между листом и инструмент небольшой, и, как уже упоминалось, деформация возникает в результате воздействия мембранных сил в Лист.
В некоторых случаях сжатие по толщине является основной деформацией сила. Рисунок I.15 - это локальная операция ковки, используемая, например, для углубление в крышке банки с напитком или для утончения небольшого участка листа. Глажка, рисунок I.16, это непрерывный процесс и часто сопровождает глубокое рисование.
Цилиндрическая чашка принудительная через гладильную головку, которая немного меньше размера пуансона плюс толщина металла. При одновременном использовании нескольких штампов толщина стенки может быть уменьшена более чем наполовину в один прием.
Рисунок I.12 Использование давления жидкости (гидроформинг) для образования мелкой детали.
Рисунок I.13 Использование комбинированного осевого усилия и давления жидкости для формирования водопроводного фитинга (тройника).
Рисунок I.14 (a) Расширение круглой трубы до квадратного сечения в процессе гидроформинга под высоким давлением. (b) Сечение типичной гидроформированной детали, в которой круглая труба была предварительно согнута, а затем сформирована давление жидкости в матрице до квадратного сечения.
Рисунок I.15 Местное истончение листа с использованием инструмента чеканки.
Резюме. Только очень простые примеры промышленных процессов формования листа показано здесь. Промышленное предприятие будет содержать множество вариантов этих технологий и многочисленные прессы и машины большой сложности.
Было бы огромной задачей иметь дело со всеми деталями дизайна инструмента и процесса, но, к счастью, все эти процессы сделаны относительно мало элементарных операций, таких как растяжение, рисование, изгиб, изгиб
Рисунок I.16. Утончение стенки цилиндрической чаши путем пропускания ее через гладильную головку
под натяжением и скольжением по поверхности инструмента. Каждый из основных деформационных процессов может анализироваться и описываться «моделью механики», то есть моделью, похожей на знакомую в упругой деформации для напряжения в стержне, изгиба балки или кручения вала; эти Модели составляют основу для механического проектирования в упругом режиме.
Эта статья представляет аналогичные модели для деформации листа. Таким образом, инженер может применить знакомый подход к решению проблем в машиностроении.
Цель изучения основной механики формования листового металла - применить это к проектирование деталей и инструментов и диагностика проблем растений. Важно ценить этот анализ - только одна часть процесса проектирования. Первый шаг в дизайне - это всегда определить, что требуется от детали или процесса, то есть его функции. Определить, как добиться этого приходит позже. Когда функция описана полностью и количественно
В таком случае, дизайнер может обратиться к «как». Обычно это итеративный процесс в который дизайнер принимает какое-то решение, а затем определяет последствия. Хороший дизайнер будет чувствовать последствия до того, как будут сделаны какие-либо расчеты, и это Способность проистекает из понимания основных принципов, регулирующих каждую операцию.
Как только решение принято, простых и приблизительных расчетов обычно достаточно для обосновать решение. Там будет момент, когда требуется обширный и подробный анализ подтвердить и подтвердить дизайн, но эта книга нацелена на начальный, но важный этап процесса, а именно способность понимать механику процессов формования листа а затем анализировать их в быстрой и приблизительной манере.