Përkulja është një nga operacionet më të zakonshme të formimit në stampimin e metaleve. Nga kllapat e thjeshta deri te mbylljet komplekse, pothuajse çdo pjesë e stampuar që ndryshon drejtimin mbështetet në një proces përkuljeje. Megjithatë, përkundër thjeshtësisë së tij të dukshme, përkulja paraqet sfida reale inxhinierike - kthimi i pranverës, plasaritja, zhvendosja e dimensioneve dhe defektet e sipërfaqes - që kërkojnë llogaritje të kujdesshme dhe dizajn të veglave.
Ky udhëzues mbulon bazat e Përkulja e stampimit të metaleve: llojet kryesore të përkuljes dhe kur të përdoret secili, si të llogaritet forca e përkuljes dhe metodat minimale të përkuljes parimet e projektimit që mbajnë konsistencën e prodhimit.
Çfarë është lakimi në stampimin e metaleve?
Në stampimin e metaleve, përkulja është deformimi plastik i llamarinës rreth një boshti të drejtë duke përdorur një grup grushti dhe llak. Materiali në sipërfaqen e jashtme shtrihet (tensioni) ndërsa sipërfaqja e brendshme ngjesh. Boshti neutral - afërsisht në 40-44 % të trashësisë së materialit nga sipërfaqja e brendshme - mbetet në gjatësi afërsisht konstante.
Punimet e përkuljes mund të kryhen me një shtypje të ndërtuar në një mbytje. stacionet, ose një vegël formuese të dedikuar. Zgjedhja varet nga gjeometria e pjesës, vëllimi i prodhimit dhe kërkesat e tolerancës.
Llojet e përkuljes në stampimin e metaleve
Profilet e ndryshme të kthesës kërkojnë qasje të ndryshme të veglave. Tabela më poshtë krahason llojet më të zakonshme të kthesave të përdorura në stampimin e prodhimit.
| Lloji i përkuljes | Përshkrimi | Aplikime tipike | Kompleksiteti i kapakut | Ndjeshmëria Springback |
|---|---|---|---|---|
| V-Bend | Shtypni fletën në një zgavër në formë V-je | Kllapa, mbulesa, fllanxha të thjeshta | E ulët | E moderuar |
| L-Bend | Fllanxha e vetme 90° e formuar kundër një shpatulleje | Kllapa L, skeda montimi, fllanxha buzësh | E ulët | E moderuar |
| U-Bend | Fletë e formuar në një profil të kanalit U | kanale ribsti, trava | Mesatare | Lartë (dy kthesa) |
| Z-Bend | Dy kthesa të kundërta duke krijuar një zhvendosje Z | Kompensime për hapje, kllapa hapash | Mesatare | I lartë (kumulativ) |
| Hemming | Buza e palosur mbi 180° në vetvete | Skajet e panelit, skajet e sigurisë, mbylljet e automobilave | Mesatar–i lartë | E ulët (e bllokuar) |
| Përkulje me rrotullues/roll | rrokullisje graduale nga lakimi | Panele të lakuara, predha cilindrike | E lartë | Variable |
| Lakimi me fshirje | Fletë e fshirë mbi një skaj të mbulesës nga një jastëk presioni | Kthesa të thjeshta në skaj, fllanxha kthyese | I ulët–Mestar | E moderuar |
| Lakimi rrotullues | Segmenti rrotullues i fletës formon kthesën | Kthesat precize, sipërfaqet e brishta | E lartë | I ulët (i kontrolluar) |
Kur të zgjidhni çdo lloj
- Përkulja V dhe L-lakimi janë zgjedhjet e paracaktuara për fllanxhat me një drejtim. Ata kërkojnë veglat më të thjeshta dhe përshtaten me vëllime të mesme në të larta.
- U-përkul është ideale kur keni nevojë për një profil kanali ose tabakaje. Prisni kthim më të lartë, sepse dy zona të përkuljes veprojnë njëkohësisht.
- Z-123456789 krijon veçori të kompensimit, por grumbullon kthim prapa nga të dy kthesat; plani për toleranca më të ngushta të këndit.
- Hemming duke vendosur në mënyrë virtuale materialin mbrapa. Përdoreni për skajet e sigurisë ose ku kërkohet një sipërfaqe e panelit të larë.
- Fshij lakimin Z-123456789 funksionon mirë për skaje të gjata dhe të drejta ku një grup i plotë V-die do të ishte jopraktik.
Llogaritja e forcës së përkuljes
Parashikimi i saktë i forcës së përkuljes parandalon mbingarkimin e shtypit dhe siguron cilësi të qëndrueshme të përkuljes.
Formula V-Bend Force
Formula standarde për forcën e përkuljes V është:
P = (C × S × L × T²) / W
Ku:
– P = forca e kërkuar e përkuljes (kN)
– C = koeficienti i diafragmës (1,3 për kthesën V me hapje të mbulesës = 8T; 1,2 për 12T; 1,0 për 16T)
– S = forca në tërheqje e materialit (MPa)
– L = gjatësia e kthesës (mm)
– T = trashësia e materialit (mm)
– W = gjerësia e hapjes së mbulesës (mm)
Praktike
E dhënë: Çeliku i butë (rezistenca në tërheqje 400 MPa), trashësia 2,0 mm, gjatësia e përkuljes 500 mm, hapja e mbulesës 16 mm (8 × T), përkulja V.
P = 0. / 16
P = (1,3 × 400 × 500 × 4) / 16
P = 60,
P = 65 kN (afërsisht 6,6 ton)
Përkulja e ajrit kundrejt ngritjes së poshtme kundrejt prerjes
| Metoda | Përshkrimi | Kërkesa e forcës | Saktësia |
|---|---|---|---|
| Përkulja e ajrit | Grushti nuk ulet plotësisht; këndi i kontrolluar nga thellësia | 50–60 % e forcës fundore | ±0.5° tipike |
| Përkulja e poshtme (flanxha e prerjes së plotë) | Materiali i shtypur rrafsh ndaj mureve të mbulesës | 3–5 × forca e përkuljes së ajrit | ±0.25° |
| Coining | vulos rrezen e kthesës në material | 5–10 × forca e përkuljes së ajrit | ±0.1° |
Përkulja me ajër është metoda më e zakonshme në stampimin e prodhimit sepse përdor tonazh më të ulët dhe lejon rregullimin e këndit pa ndryshime të veglave.
Backback: Llogaritja dhe Kompensimi
Çfarë është Springback?
Kur përkulja e goditjes tërhiqet paksa e hapjes së këndit, rriten. Kjo backback është burimi i vetëm më i madh i gabimit dimensional në kthesat e stampuara.
Faktorët Springback
Backback varet nga:
– Forca e rendimentit të materialit — rendiment më i lartë = më shumë kthim prapa
– Raporti i rrezes së përkuljes ndaj trashësisë (R/T) — R/T më i madh = më shumë backback
– Këndi i përkuljes — kënde më të gjera prodhojnë më shumë kthim absolut
– Lloji i materialit — susta alumini dhe çeliku inox më shumë se
Vlerësimi i këndit të pranverës
Një përafrim praktik inxhinierik:
Δα = (σ_y × R) / (E × T)
Ku:
– Δα = këndi i kthimit të sustës (radianët)
– σ_y = forca e rendimentit të materialit (MPa)
– R = rrezja e përkuljes së brendshme (mm)
– E = moduli elastik (MPa)
– T = trashësia e materialit (mm)
Shndërroni radianët në gradë: Δα (deg) = Δα (rad) × 57,3
Tabela e kompensimit të mbipërkuljes
Për të arritur një kënd të përkuljes së synuar, grushti duhet ta përkulë materialin. Tabela më poshtë tregon këndet tipike mbi-përkulëse të nevojshme për të goditur një kënd përfundimtar 90°.
| Materiali | Trashësia (mm) | Raporti R/T | Pranimi i pranverës (°) | Këndi mbi përkulje për të goditur 90° |
|---|---|---|---|---|
| Çeliku i butë (SPCC) | 1.0 | 1.0 | 1.5–2.0 | 91.5–92.0° |
| Çeliku i butë (SPCC) | 2.0 | 1.0 | 1.0–1.5 | 91.0–91.5° |
| Çeliku i butë (SPCC) | 2.0 | 3.0 | 2.5–3.5 | 92.5–93.5° |
| Çelik inox (SUS304) | 1.0 | 1.0 | 3.0–4.0 | 93.0–94.0° |
| Çelik inox (SUS304) | 2.0 | 1.0 | 2.0–3.0 | 92.0–93.0° |
| Alumini 5052-H32 | 1.0 | 1.0 | 2.5–3.5 | 92.5–93.5° |
| Alumini 5052-H32 | 2.0 | 1.0 | 1.5–2.5 | 91.5–92.5° |
| Alumini 6061-T6 | 1.5 | 2.0 | 4.0–5.5 | 94.0–95.5° |
| Bakri C110 | 1.0 | 1.0 | 2.0–3.0 | 92.0–93.0° |
Shënim praktik: Vërtetoni gjithmonë këndet e mbi-përkuljes me mostrat e artikullit të parë. Vlerat teorike janë pika fillestare - kthimi aktual i pranverës ndryshon me grupin e materialit, drejtimin e kokrrizave dhe konsumimin e kokrrave.
Metodat për të kontrolluar Backback-un
- Përkulje ajri me mbipërkulje — qasja më e zakonshme; rregulloni thellësinë e goditjes për të kompensuar.
- Fundi / prerje — e detyron materialin të përputhet plotësisht me mbulesën, duke reduktuar kthimin në ±0,25°.
- Rrjedhje e rrezes së kthesës - vulos një rreze të saktë në material, duke minimizuar rikuperimin elastik.
- Përzgjedhja e materialit — zgjidhni lidhjet me raporte më të ulëta të rendimentit ndaj UTS (p.sh., temperamenti i pjekur mbi fort të plotë).
- Brinjë të stampuara ose të prera — shtoni një veçori ngurtësuese lokale përgjatë vijës së kthesës për t'i rezistuar rikuperimit elastik.
- Përkulje rul ose rrotulluese — formon në mënyrë progresive kthesën, duke shpërndarë sforcimin dhe duke reduktuar stresin elastik maksimal.
- Përkulja me ndihmën e nxehtësisë - për lidhjet me rezistencë të lartë, ngrohja e lokalizuar zvogëlon forcën e rrjedhjes dhe kthimin e pranverës.
Tabela e rrezeve minimale të përkuljes
Tejkalimi i rrezes minimale të përkuljes shkakton çarje në sipërfaqen e jashtme. Tabela më poshtë jep vlerat udhëzuese për materialet e zakonshme.
| Materiali | Temperatura | Min. Rrezja e përkuljes (× T) |
|---|---|---|
| Çeliku i butë (SPCC, DC01) | e pjekjes | 0.5 T |
| Çeliku i butë (SPCC, DC01) | 1/4 e forte | 1.0 T |
| Çeliku inox 304 | e pjekjes | 1.0 T |
| Çeliku inox 304 | 1/4 e forte | 2.0 T |
| Çelik inox 316 | e pjekjes | 1.0 T |
| Alumini 1100 | O (Pjektuar) | 0 T (mund të përkulet në rreze zero) |
| Alumini 5052-H32 | 1/4 e forte | 1.5 T |
| Alumini 6061-T6 | E plote e forte | 3.0–4.0 T |
| Bakri C110 | e pjekjes | 0 T |
| Tunxh C260 | e pjekjes | 0 T |
| Tunxh C260 | Gjysmë e fortë | 1.0 T |
| Titanium Grade 2 | e pjekjes | 2.5–3.0 T |
| Lidhje e ulët me rezistencë të lartë (HSLA) | As-rolled | 2.0–3.0 T |
Rregullat kryesore:
- Përkulja pingul me drejtimin e rrotullimit (drejtimi i kokrrizave) kur është e mundur - përkulja paralelisht me kokrrizën rrit rrezikun me 30–0%.
- Temperatura më e butë lejon rreze më të ngushta. Specifikoni materialin e pjekjes nëse kthesat e ngushta janë kritike.
- Për aluminin 6061-T6, plasaritja është e zakonshme nën 3T. Konsideroni 6061-O (të pjekjes) dhe ri-trajtoni pas formimit.
Defektet dhe zgjidhjet e zakonshme të përkuljes
Edhe me llogaritjet e duhura, përkulja e prodhimit mund të prodhojë defekte. Tabela më poshtë rendit problemet më të shpeshta dhe shkaqet e tyre rrënjësore.
| Defekt | Përshkrimi | Shkaku rrënjësor | Zgjidhja |
|---|---|---|---|
| Plasaritje sipërfaqësore | Çarje në sipërfaqen e jashtme të kthesës | Rrezja e përkuljes shumë e ngushtë; materiali shumë i vështirë; drejtimi i kokrrës i gabuar | Rritja e rrezes; përdorni temperament më të butë; rrotulloje boshllëkun 90° në kokërr |
| Prapa pranvere / drift këndi | Këndi i fundit hapet përtej tolerancës | Përkulje e pamjaftueshme e tepërt; raport i lartë R/T | Rritja e lëvizjes së grushtit; përdorni fundoren; shtoni brinjë monetare |
| Rrudhosje në rrezen e brendshme | Rrudha kompresive në brendësi të kthesës | Deformim i tepruar në shtypje; material i hollë; R/T i madh | Zvogëloni hapjen e bishtit; përdorni lakimi me fshirje; shto mbështetjen e pasme |
| Shtrembërim i skajit | Skajet përkulen në skajet | Materiali i lirë në skajet i pambështetur gjatë përkuljes | Shto prerje të lehtësimit të skajeve; përdorni hapje më të gjerë të kaldajës; shto pads mbajtëse |
| Përdredhje | Pjesa rrotullohet përgjatë boshtit të kthesës | Trashësia e pabarabartë e materialit; ngarkim jashtë qendrës; anizotropia e kokrrizave | Balancimi i forcës së goditjes; përdorni pajisje kundër përdredhjes; kontrolloni konsistencën e boshllëkut |
| Zhvendosja dimensionale | Gjatësia e fllanxhës ose pozicioni i përkuljes jashtë specifikës | Rrjedhja e materialit gjatë përkuljes; veshja e veglave | Ridizajnoni dimensionet e boshllëkut; zëvendësoni veglat e konsumuara; shtoni vrima pilot |
| Ngjyrosja e sipërfaqes / gërryerja | Gërvishtjet ose marrja e materialit në grusht/budë | Lubrifikimi i pamjaftueshëm; sipërfaqe e përafërt e veglave; presioni i lartë i kontaktit | Përmirësimi i lubrifikimit; sipërfaqet e lyerjes; përdorni çelik për vegla të veshura |
| Plasaritja e vijës së përkuljes në nivel | pranë kthesës së përkuljes ose në prerje C | Përqendrimi i stresit në skajin e tipareve | Shtoni relieve në qoshet e niveleve; lëvizni shkallën larg zonës së përkuljes |
Pikat kyçe të dizajnit Bend Die
Dizajni i duhur i kallëpit është themeli i përkuljes së qëndrueshme dhe me cilësi të lartë. Konsideratat në vijim vlejnë si për mbulesat e dedikuara të lakimit ashtu edhe për stacionet e përkuljes brenda mallërave progresive.
1. Gjerësia e hapjes së kallëpit
Hapja e mbulesës (gjerësia V) ndikon drejtpërdrejt në cilësinë e përkuljes dhe forcën e kërkuar.
Rregulli i parë: W = 6T deri në 12T për lakimin e ajrit; W = 8T është një pikënisje e zakonshme.
- Shumë e ngushtë: tonazh i lartë, rreziku i goditjes nga fundi
- Shumë e gjerë: kontroll i dobët i këndit, kthim i tepruar, shtrembërim i skajit
2. Rrezja e grushtit
Rrezja e majës së shpimit duhet të jetë 0,5T deri në 1,5T për përkuljen standarde të ajrit. Një rreze më e vogël rrit tendosjen në sipërfaqen e jashtme dhe rrit rrezikun e plasaritjes; një rreze më e madhe rrit kthimin e pranverës.
3. Die Shoulder Radius
Rrezja e shpatullave (kalimi i lakuar nga faqja e mbulesës në zgavrën V) zakonisht varion nga 2T në 4T. Një shpatull më i mprehtë redukton rrezen efektive të përkuljes, por rrit tërheqjen e materialit dhe konsumimin e veglave.
4. Materiali dhe Veshja për Komponentët e Die
| Komponenti | Materiali i rekomanduar | Trajtimi i Sipërfaqes |
|---|---|---|
| Punch | D2, DC53, ose karabit (për volum të lartë) | Veshje TiN ose TiCN për rezistencë ndaj konsumit |
| Blloku i Die | D2, SKD11 | Krom i fortë ose azot |
| Mbështjellësi / zhveshëse presioni | A2 ose S7 | Oksid ose fosfat i zi |
5. Mbushëse dhe zhveshëse me susta
Një jastëk me sustë e cila parandalon lakimin e presionit gjatë lakimit, mban pozicionin e rrafshët. saktësi. Forca e jastëkut duhet të jetë 10-20 % e forcës së përkuljes.
Kompsionimi i Ditës.
Për prodhim me volum të lartë, ndërtojeni në një kënd fiks mbi përkulje (bazuar në tabelën e kthimit të suportit më lart) në vend që të mbështeteni në rregullimin e thellësisë së shtypjes. Këndet tipike të kaldajës për kthesat e përfunduara 90°:
- Çeliku i butë: 88–88,5° këndi i prerjes (këndi i shpimit 88°)
- Inox 304: Këndi 86–87°
- Alumini 6061-T6: Këndi i formës 84–85°
7. Prerjet e relievit dhe veçoritë e pilotit
Kur një përkulje përfundon në një skaj fllanxhe 1 × 5T, shtoni një tip 5T në skajet e kthesës për të parandaluar shtrembërimin dhe grisjen e skajit. Për pjesët me pozicionim kritik, përfshini vrimat e pilotit pranë vijës së kthesës për vendosjen në mbulesë.
8. Heqja dhe nxjerrja e pjesës
Pas përkuljes, pjesa mund të kapë grushtin. Planifikoni për zhveshëse pranverore, nxjerrje ajri ose kunjat nokaut për të siguruar heqjen e besueshme të pjesëve në çdo goditje.
Praktikat më të mira për përkuljen e prodhimit 98765435 gramë610129, drejtpërsëdrejti trashësi
- Prototipi së pari. Ekzekutoni mostrat e prodhimit me këndin e parë në kthimin e tyre.
- Kontrollo materialin në hyrje. . ndikojnë në konsistencën e këndit të përkuljes.
- Përdorni lubrifikant. Një lubrifikant i qëndrueshëm stampues (parafinë e klorur ose ester sintetik) redukton vrerin dhe përmirëson përfundimin e sipërfaqes.
- Veshja e veglave të monitorit. Rrezja e goditjes dhe rrezja e shpatullave ndryshojnë me përdorimin — planifikoni intervalet e mirëmbajtjes parandaluese bazuar në numrin e goditjeve.
- Dokumentoni gjithçka. Regjistroni thellësinë e goditjes, tonazhin dhe këndet e matura për çdo konfigurim. Këto të dhëna bëhen të paçmueshme për zgjidhjen e problemeve dhe dizajnimin e mjeteve në të ardhmen.
Pyetjet e bëra më shpesh
Cili është ndryshimi midis përkuljes së ajrit, fundosjes dhe prerjes në lakimin e stampimit të metaleve?
Përkulja e ajrit formon kthesën duke e shtyrë materialin në mallë pa kontakt të plotë - thellësia e goditjes kontrollon këndin dhe kthimi i pranverës kompensohet nga përkulja e tepërt. Fundi e shtyp materialin plotësisht në muret e mbulesës, duke reduktuar ndjeshëm kthimin e sustës. Monedha zbaton forcë ekstreme për të vendosur përgjithmonë rrezen e përkuljes në material, duke eliminuar praktikisht kthimin e pranverës, por duke kërkuar 5–10× më shumë tonazh se përkulja e ajrit.
Si të llogaris rrezen minimale të përkuljes për materialin tim?
Shumëzoni trashësinë e materialit (T) me faktorin minimal të rrezes së përkuljes për lidhjen dhe temperamentin tuaj. Për shembull, çeliku inox i pjekur 304 ka një faktor prej 1,0 T - kështu që një fletë 2,0 mm mund të përkulet në një rreze minimale të brendshme prej 2,0 mm. Gjithmonë përkuluni pingul me drejtimin e rrotullimit kur është e mundur dhe konsultohuni me fletët e të dhënave të materialit për kategori specifike aliazhi.
Pse pjesa ime e përkulur kthehet prapa më shumë se sa pritej?
Kthimi i tepërt i sustës zakonisht rezulton nga një ose më shumë nga këta faktorë: raporti i rrezes së kthesës ndaj trashësisë (R/T) është shumë i madh, forca e rendimentit të materialit është më e lartë se sa specifikohet (kontrolloni certifikatat e materialit), drejtimi i kokrrizave shkon paralel me vijën e hapjes së kthesës ose diapazoni shumë i gjerë. Zvogëloni R/T-në, rrotulloni boshllëkun, kaloni në një temperament më të butë ose përdorni fundin/prerjen për të sjellë nën kontroll kthimin e pranverës.
Çfarë e shkakton plasaritjen në sipërfaqen e jashtme të një kthese?
Plasaritja e sipërfaqes së jashtme ndodh kur sforcimi në tërheqje në pjesën e jashtme të kthesës tejkalon kufirin e zgjatjes së materialit. Shkaqet e zakonshme përfshijnë rrezen e përkuljes nën minimumin e materialit (shih tabelën e rrezes më lart), përkulja paralelisht me drejtimin e kokrrës së rrotullimit, materiali që është shumë i fortë ose i ngurtësuar nga puna, ose një rreze e mprehtë grushti që përqendron tendosjen. Rritni rrezen e përkuljes, përdorni material të pjekjes ose rrotulloni boshllëkun 90° me kokërr.
Si ndikon gjerësia e hapjes së bishtit në cilësinë e përkuljes?
Gjerësia e hapjes V-die (W) kontrollon rrezen e përkuljes, forcën e kërkuar dhe kthimin e sustës. Një udhëzues i përgjithshëm është W = 6T deri në 12T, me 8T si pikënisje të përbashkët. Një hapje më e ngushtë prodhon një rreze më të ngushtë me më pak kthim prapa, por kërkon tonazh më të lartë dhe rrezikon shënjimin e sipërfaqes. Një hapje më e gjerë zvogëlon tonazhin, por rrit prapavijën dhe mund të shkaktojë shtrembërim të skajit. Përputhni hapjen me trashësinë e materialit tuaj dhe rrezen e dëshiruar të përkuljes.
Përfundim
Përkulja e stampimit të metalit është një operacion mashtrues kompleks. Ndërveprimi midis vetive të materialit, gjeometrisë së përkuljes dhe dizajnit të veglave përcakton nëse një pjesë godet tolerancën ose përfundon në koshin e skrapit. Duke zgjedhur llojin e duhur të kthesës, duke llogaritur me saktësi forcën dhe kthimin e shtyllës, duke respektuar rrezet minimale të kthesës dhe duke projektuar makineritë me kompensimin e duhur, mund të arrini kthesa të përsëritshme dhe me cilësi të lartë në vëllimet e prodhimit.
Keni nevojë për një partner përkuljeje precize? Në pjesë metalike të shtancuara, ne inxhinierojmë dhe prodhojmë komponentë të përkulur me porosi nga prototipi përmes prodhimit me volum të lartë. Kërko një ofertë ose kontaktoni ekipin tonë inxhinierik për të diskutuar projektin tuaj të ardhshëm.