Protsess Mehhaniseerimine, Draiventimine ja joonistamine
Peamised andmepunktid: Esimese tõmbamise piirsuhe on terase puhul 2,0:1 ja alumiiniumi puhul 1,6:1. Uuesti joonistamise suhted langevad 1,3–1,5:1-ni etapi kohta. Joonistuskiirused on sõltuvalt materjalist ja geomeetriast vahemikus 5 kuni 50 m/min. Tooriku hoidja jõud on tavaliselt 0,5–1,5% materjali voolavuspiirist × tooriku pindalast. Seina hõrenemist kontrollitakse kvalifitseeritud protsessides 10–15% ulatuses algsest paksusest.
Mis on sügavtõmme?
Süvajoonistusmetalli vormimineetaalvormimisprotsess, mille käigus lame toorik tõmmatakse stantsi mehaanilise toimel radiaalselt vormimisvormi, saades õmblusteta õõnsa komponendi, mille sügavus ületab selle läbimõõdu. Erinevalt stantsimistoimingutest, mille käigus peamiselt lõigatakse või painutatakse materjali, süvatõmbamine deformeerib metalli plastiliselt kolmemõõtmelisteks kujunditeks, nagu tassid, purgid, kestad, korpused ja autode kerepaneelid.
Mõiste "sügav" viitab sügavuse ja läbimõõdu suhtele: kui tõmmatud sügavus ületab detaili läbimõõdu, klassifitseeritakse protsess süvatõmbamiseks. Osad, mille sügavuse ja läbimõõdu suhe ületab 1,0, nõuavad tavaliselt mitut tõmbeetappi (ümberjoonistamine), et saavutada lõplik geomeetria ilma materjali purunemiseta. Numbritel Dongguan Chenghui intelligentne tehnoloogia, toodame rutiinselt süvatõmmatud detaile tõmbesuhtega kuni 2,2 ühes etapis ja kuni 3,5 mitmes etapis materjalidele nagu külmvaltsitud teras DC04 ja roostevaba teras 304.
Süvajoonistust kasutatakse laialdaselt erinevates tööstusharudes – alates autotööstus (õlivannid, kütusepaagid, andurite korpused) kuni elektroonika (akupurgid, pistikupesad), meditsiiniseadmed (kirurgiliste instrumentide korpused) ja kosmosetööstus (kerge struktuur). Protsess tagab suurepärase pinnaviimistluse, rangete mõõtmete tolerantside (saavutatav ± 0,05 mm) ja püsivate mehaaniliste omadustega osad, mis on tingitud deformatsiooni ajal kõvastumisest.
Sügavjoonistamise protsess: samm-sammult
1. Tühi ettevalmistus
Protsess algab lehe tühjendamisega – lameda läbimõõduga metallitüki lõikamine. Tooriku läbimõõt määratakse konstantse pindala põhimõte: tooriku pindala peab olema võrdne viimistletud osa pinnaga, millele lisandub kärbitava pinna pindala. Silindrilise äärikuta topsi puhul võib tooriku läbimõõt D olla ligikaudne järgmiselt:
D = √(d² + 4dh) abil – kus d on tassi siseläbimõõt ja h on tassi kõrgus.
Tühjendamine toimub tavaliselt mehaanilisel pressil, kasutades tühjendusstantsi. Materjali kasutamine on siin peamine kulutegur; pesastamise optimeerimisega saab ümmarguste toorikute puhul saavutada 70–85% materjalikasutuse. Määrdeaine kantakse tooriku pinnale enne tõmbamist, et vähendada hõõrdumist ja vältida sapitust.
2. Esimene joonistusoperatsioon
Toorik asetatakse matriitsi õõnsuse kohale ja stants laskub alla, sundides metalli plastiliselt matriitsisse voolama. A tühi hoidik (nimetatakse ka tõmberõngaks või sideaineks) avaldab tooriku ääriku alale kontrollitud survet, vältides kortsumist, võimaldades samal ajal materjalil sissepoole voolata. Toru ja matriitsi vaheline kliirens on tavaliselt vahemikus 1,1 kuni 1,3 t (kus t on materjali paksus), tagades materjali sujuva liikumise ilma triikimiseta.
The Piirav tõmbeaste (LDR) – tooriku läbimõõdu ja stantsi läbimõõdu maksimaalne suhe, mida saab tõmmata ühes etapis ilma tõrgeteta – on tavaliselt vahemikus 1,8 kuni 2,2 terassulamite puhul, 1,6 kuni 1,9 alumiiniumi ja 1,4 kuni 1,7 roostevaba terase puhul. LDR-i ületamine nõuab mitut etappi.
3. Joonistamine ja triikimine
Kui sihtsügavus ületab üheastmelise LDR-i, läbib osaliselt tõmmatud tass ühe või mitu ümberjoonistamine toiminguid. Iga ümberjoonestamise etapp vähendab järk-järgult läbimõõtu ja suurendab sügavust. Etappide vahel võib osa nõuda protsessi lõõmutamine , et leevendada töökõvastust ja taastada plastilisus – see on kriitilise tähtsusega selliste materjalide puhul nagu 304 roostevaba teras ja alumiiniumist süvatõmbega (5.0.5 g) roostevaba teras.
Triikimine on seotud protsess, mille käigus tassi seina õhendatakse ja pikendatakse, läbides järjest väiksema vahega stantse, mis annavad ühtlase seinapaksuse. Tavaliselt kasutatakse triikimist joogipurkide ja õhukese seinaga torukujuliste komponentide puhul.
Tõmbesuhted, piirangud ja kujundusreeglid
Tõmbevahekordade mõistmine on eduka süvajoonistusdisaini jaoks ülioluline. Peamised parameetrid on järgmised:
- Tõmbesuhe (β) = D/d — kus D on tooriku läbimõõt ja d on stantsi läbimõõt. β 2,0 tähendab, et tooriku läbimõõt on kaks korda suurem.
- Vähendussuhe (r) = (D – d)/D × 100% – paljud insenerid eelistavad väljendada vähendamist protsentides.
- Paksuse ja läbimõõdu suhe (t/D) – kriitiline parameeter: väärtused üle 1% võimaldavad tavaliselt suuremat tõmbemäära.
Levinud materjalide puhul on maksimaalne tõmbesuhe: pehme teras DC01/DC04: 2,0-2,2, 304 roostevaba:2018., 5052 alumiinium (O-temperatuur): 1,8–2,0ja vask C11000: 1,9–2,1. Etappidevaheline lõõmutamine võib suurendada kumulatiivset tõmbemäära 3,0-ni või kõrgemale.
Sügavtõmmatud osade projekteerimisreeglid hõlmavad järgmist: minimaalne nurgaraadius 1-2× materjali paksus stantsi ninas ja 4-8× paksus stantsi sisenemisraadiuses, pinget koondavate teravate üleminekute vältimine ja ühtlase seinapaksusega projekteerimine, välja arvatud juhul, kui triikimine on planeeritud.
Levinud vead ja ennetamine
Kortsumine (ääriku kortsud)
Ääriku piirkonnas tekib kortsumine, kui surverõnga pinge ületab materjali paindetakistuse. Ennetamine: suurendage tooriku hoidiku jõudu (BHF), optimeerige BHF-i kogu käigu jooksul (muutuv BHF-süsteemid) ja tagage äärikutsooni õige määrimine. Hea käivitus-BHF on ligikaudu 1,5-2,5% materjali voolavuspiirist korrutatakse ääriku pindala.
Rebenemine ja purunemine
Rebenemine toimub tavaliselt löögi nina raadiuses või tassi seinas, kus materjalil on suurim tõmbepinge. Algpõhjused on järgmised: liigne tõmbeaste, ebapiisav tooriku hoidiku kliirens (lõksumaterjal), matriitsi raadiused on kulunud või stantsi külje ebapiisav määrimine. Ennetamine: jääge LDR-i piiridesse, hoidke poleeritud matriitsi pindu (Ra ≤ 0,2 μm) ja rakendage diferentsiaalmäärimist – määrdeainet ääriku piirkonnas, minimaalset määrdeainet stantsi ninas, kus seda hõõrdumise maksimeerimiseks vaja on.
Tagasilöök ja mõõtmete kõrvalekalle
Pärast stantsi tagasitõmbumist põhjustab elastne taastumine osa kergelt tagasitõmbumise, eriti tassi suu ja seina juures. Springback on tugevam kõrgtugevate materjalide ja alumiiniumisulamite puhul. Ennetamine: kompenseerige stantsi geomeetriat, kasutage piiramis- või suuruse määramise toiminguid ja arvestage tagasitõuke ennustamisel materjali Youngi mooduli ja tootlikkuse tugevuse suhet.
Kõrvarõngas
Kõrvalisus viitab tasapinnalise anisotroopia (erinevad omadused lehe eri suundades) põhjustatud lainelistele servadele tõmmatud tassi ülaosas. See toob kaasa materjali raiskamise kärpimise ajal. Ennetamine: kasutage madala kuulmisomadustega lehtmaterjale (nt alumiiniumisulamid 5052 ja 3003), optimeerige tooriku orientatsiooni veeremissuuna suhtes ja jätke piisav trimmivaru (5–10% tassi kõrgusest).
Materjalid süvatõmbamiseks
Materjali valik mõjutab otseselt joonistavust, tööriista kasutusiga ja osade maksumust. Kõige sagedamini süvatõmmatud materjalide hulka kuuluvad:
- Madala süsinikusisaldusega teras (DC01, DC04, SPCC, SPCD): Suurepärane juhitavus, madal hind. Üheastmeline joonise suhe kuni 2,2. Ideaalne autode kronsteinide, seadmepaneelide ja üldiste tööstuslike osade jaoks.
- Roostevaba teras (304, 316L, 430): Korrosioonikindlus ja kõrge tugevus. Raskema töö tõttu on joonistamine keerulisem; nõuab astmetevahelist lõõmutamist. Kasutatakse köögivalamute, meditsiiniseadmete ja keemilise töötlemise seadmete jaoks.
- Alumiiniumsulamid (1050, 3003, 5052-O): Kerge ja hea vormitavusega. Eriti 5052-O pakub suurepärast sügavtõmbavust. Levinud elektroonikakorpustes, autode kergkonstruktsioonides ja toidukonteinerites.
- Vask ja messing (C2000,C11): Suurepärane juhtivus ja vormitavus. Kasutatakse elektripistikute, torustiku komponentide ja dekoratiivriistvara jaoks.
Materjali temperament (lõõmutatud või kõvavaltsitud) mõjutab oluliselt joonistavust – täpsustage alati lõõmutatud (O-temper) või sügavtõmbekvaliteedi (DQ) klassid vormimisoperatsioonide jaoks.
Sügavtõmbamine vs. muud metallivormimisprotsessid
Võrreldes tavapärane tembeldamine, sügavtõmbamine loob sügavamaid ja keerukamaid õõnsaid kujundeid. Erinevalt progressiivne stantsimine , mis sobib suurepäraselt suuremahuliste lamedate või painutatud osade puhul, sügavtõmbamine on spetsialiseerunud õmblusteta korpustele. Võrreldes metalli ketramine, sügavtõmbamine pakub kiiremaid tsükliaegu (5–20 kordamisminutit üle minutis vs. 10 000 tükki. Võrreldes hüdrovormimisest-ga on sügavtõmbamisel väiksem tööriistade keerukus ja sümmeetriliste osade seadistamine on kiirem.
Juhiste saamiseks detaili geomeetria jaoks optimaalse protsessi valimise kohta külastage meie numbrit metallist stantsimise tootja lehega või Küsi pakkumist tasuta DFM-i ülevaate jaoks.
Korduma kippuvad küsimused
Mis vahe on sügavtõmbamisel ja tembeldamisel?
Sügavtõmme on spetsiifiline stantsimise tüüp, mis loob õõnsad õmblusteta osad, tõmmates lehtmetalli radiaalselt stantsi. Kuigi kogu süvatõmbamine on stantsimine, ei ole kõik stantsimised süvatõmbamised – enamik stantsimistoiminguid hõlmab lõikamist, painutamist või pinnapealset vormimist. Peamine erinevus on sügavuse ja läbimõõdu suhe: kui see ületab ligikaudu 0,5, loetakse protsessi sügavtõmbumiseks.
Milline on maksimaalne saavutatav tõmbeaste?
Ühe joonistusetapi puhul on maksimaalne tõmbeaste tavaliselt 2,0-2,2 pehme terase jaoks, 1,8–2,0 roostevaba terase jaoksja 1,8-2,0 alumiiniumsulamitele. Etappidevahelise lõõmutamise mitmel etapil on kumulatiivsed tõmbesuhted 3,0–4,0 saavutatavad. Täpne piirang sõltub materjali omadustest, stantsi geomeetriast, määrimistingimustest ja pressimiskiirusest.
Kui paksud võivad olla süvatõmmatud osad?
Sügavtõmme mahutab laia paksusevahemiku – alates 0,1 mm foolium mikrokomponentidele (akupurgid, sensortopsid) kuni 12-16 mm raskete konstruktsiooniosade jaoks (surveanumad, suured autotööstuse komponendid). Paksuse ja läbimõõdu suhe (t/D) on pigem kriitiline parameeter kui absoluutne paksus üksi.
Kas süvatõmbamist saab kombineerida teiste protsessidega?
Jah. Sügavtõmme on sageli kombineeritud augustamine (joonistatud osasse aukude loomine), äärik (moodustab huule ümber aukude või servade), reljeef (tõstetud funktsioonide loomine) ja keermestus (moodustab sise- või väliskeere). Neid toiminguid saab sageli integreerida üheks progressiivseks või ülekandevahendiks, mis vähendab teisese käitlemise kulusid.
Kuidas ma tean, kas minu osa sobib sügavtõmbamiseks?
Saatke oma detaili joonis või 3D-mudel meie insenerimeeskonnale numbri tasuta DFM (Design for Manufacturability) ülevaade meie numbri RFQ lehekülgsaamiseks. Hindame tõmbesuhteid, nurgaraadiusi, materjali valikut ja tolerantsinõudeid, et määrata kindlaks optimaalne vormimisstrateegia ja koostada üksikasjalik teostatavusaruanne 24 tunni jooksul.
Seonduvad ressursid
- Süvatõmmise tembeldamise juhend — Süvatõmbega stantsimise protsessi-, materjali- ja disainijuhised.