Cum influențează grosimea materialului ștampilat proiectarea și procesul de fabricație a ștampilării pieselor metalice?

Grosimea materialului are o influență semnificativă asupra proiectării Ștampilarea pieselor metalice . Pentru materiale mai groase, matrița trebuie să fie construită cu o durabilitate și o rezistență mai mare pentru a rezista la presiunea crescută necesară pentru modelarea. Acest lucru implică adesea utilizarea de materiale mai grele, mai rezistente la uzură pentru matrița în sine, cum ar fi oțelurile de scule, care pot gestiona forțele superioare fără a se deforma. Piesele mai groase pot necesita proiecte de matriță personalizate pentru a ține cont de modele specifice de flux de materiale. Mărimea poate avea nevoie de autorizații mai mari între pumn și matriță pentru a găzdui grosimea crescută, reducând probabilitatea de frecare excesivă sau uzură nejustificată pe unelte. Die -urile specializate pot fi, de asemenea, necesare pentru a evita distorsiunea parțială, cum ar fi utilizarea matriilor progresive sau a matrițelor compuse pentru a menține uniformitatea în partea.

Forța necesară pentru a ștampila materialele mai groase crește exponențial cu grosimea materialului. Rezistența mai mare la deformare de metale mai groase înseamnă că o presă trebuie să fie capabilă să furnizeze o forță semnificativ mai mare. Aceasta plasează cerințele sistemelor hidraulice sau mecanice ale mașinii, care trebuie proiectate pentru o utilizare mai grea. Presiunea aplicată pe materiale mai groase poate duce la un consum de energie mai mare în timpul ciclului de ștampilare, ceea ce face ca procesul să fie mai intensiv în putere. Aceasta înseamnă că nu toate presele sunt capabile să lucreze cu materiale mai groase, iar presele specifice cu ratinguri mai mari de tonaj sunt adesea necesare. Calibrarea atentă a presei este esențială pentru a evita defectele materiale sau suprasolicitarea mașinii, ceea ce ar putea duce la o defecțiune prematură a mașinii.

Pe măsură ce grosimea materialului crește, ușurința cu care metalul curge în matriță scade și el. Materialele mai groase sunt mai rezistente la deformare, ceea ce le face mai dificil de modelat în forme precise, fără intervenții suplimentare. Acest lucru necesită o examinare atentă a caracteristicilor fluxului de material în timpul proiectării, inclusiv utilizarea lubrifianților, a încălzirii sau a pașilor de pre-formare pentru a îmbunătăți fluxul. Fără gestionarea corectă a acestor factori, pot apărea probleme precum ruperea materialelor, fisurarea sau fluxul inegal. Pentru a facilita un flux de material mai bun, este posibil ca metalul să fie preîncălzit la o temperatură specifică pentru a îmbunătăți ductilitatea, mai ales atunci când formează forme complexe. Pentru materiale precum oțelul de înaltă rezistență, formabilitatea este restricționată în continuare și este necesară o atenție atentă pentru a evita deteriorarea în timpul procesului de ștampilare.

Materialele mai groase generează mai multă frecare și căldură în timpul procesului de ștampilare, ceea ce duce la o uzură accelerată pe matrițele de ștampilare și unelte. Cu cât materialul este mai greu, cu atât este mai mare stres pe instrumente, ceea ce poate duce la o scădere a duratei de viață a instrumentului. Din acest motiv, sculele utilizate în ștampilarea materialelor mai groase trebuie să fie mai robuste și mai dure, necesitând adesea acoperiri, cum ar fi nitridarea sau placarea cromată pentru a spori durabilitatea. Deoarece materialele mai groase necesită o forță mai mare, matrițele tind să experimenteze mai mult stres, ceea ce crește frecvența de întreținere și înlocuirea potențială a sculelor. Costul ridicat al sculelor și timpul necesar pentru întreținerea acestuia se pot adăuga în mod semnificativ la costul total al fabricării pieselor ștampilate mai groase. Trebuie stabilită inspecții și programe de întreținere periodice pentru a reduce timpul de oprire.

La ștampilarea materialelor mai groase, timpul de ciclu este mai lung în comparație cu materialele mai subțiri. Acest lucru se datorează în primul rând timpului crescut necesar pentru ca presa să deformeze complet materialul în cavitatea matriței. Materialele mai groase necesită mai mult timp pentru a fi modelat și pot necesita o răcire suplimentară sau timp de menținere între prese pentru a se asigura că partea își păstrează forma și nu se deformează sau își pierde integritatea dimensională. Rezistența adăugată la deformare înseamnă că materialele mai groase pot necesita mai multe etape sau treceri în matriță pentru a atinge forma finală dorită. Aceasta duce la o rată generală de producție mai lentă în comparație cu materialele mai subțiri, ceea ce poate reduce eficiența producției de volum mare.