Ako sa vyhnúť pokrmovaniu a praskaniu v produkcii hlbokých kresliacich dielov z nehrdzavejúcej ocele?

Pochopenie základných príčin vráskania a praskania pri hlbokom kresbe

Hlboký výkres z nehrdzavejúcej ocele je presný proces tvorby kovov, ktorý formuje ploché listy z nehrdzavejúcej ocele do komplexných dutých dielov-používaných v odvetviach od automobilového priemyslu po zdravotnícke pomôcky. Avšak dve bežné defekty často narúšajú výrobu: vrásky a praskanie. Vrástroj sa zvyčajne vyskytuje, keď vonkajšie okraje kovového listu (známe ako „oblasť držiaka prázdneho držiaka“) zažije nedostatočné napätie počas kreslenia, čo spôsobí, že prebytočný materiál sa zloží alebo zvíťazil. Naproti tomu praskanie pramenia z nadmerného napätia na kovu-buď v dôsledku nerovnomerného rozdelenia sily, nesprávneho výberu materiálu alebo nedostatočného mazania-, ktoré presahuje pevnosť v ťahu z nehrdzavejúcej ocele, čo vedie k zlomeninám, najmä v oblastiach pevného žiarenia. Obidve chyby ničia iba časti, ale aj odpadové materiály, čas a prácu. Ich riešenie vyžaduje cielené opravy, ktoré sú v súlade s fyzikou hlbokého procesu kreslenia a jedinečnými vlastnosťami nehrdzavejúcej ocele.

Krok 1: Vyberte pravú známku z nehrdzavejúcej ocele pre hlboké kreslenie

Nie všetky známky z nehrdzavejúcej ocele sú rovnako vhodné na hlboké kreslenie - kolísanie správnej zliatiny je prvou obrannou líniou proti vráskam a praskaniu. Tvornosť z nehrdzavejúcej ocele je určená jej ťažnosťou (schopnosť natiahnuť sa bez rozbitia) a rýchlosťou tvrdenia práce (ako rýchlo sa pri formovaní stáva ťažšou).

Austenitické nehrdzavejúce ocele (napr. 304, 316) sú najobľúbenejšie pre hlboké kreslenie. Ponúkajú vysokú ťažnosť a nízku mieru tvrdenia o práci, čo znamená, že sa môžu rovnomerne roztiahnuť bez toho, aby sa stali krehkými alebo rozvíjajúcimi sa trhlinami. Najmä stupeň 304 je ideálny pre hlboké, zložité časti kvôli jeho vyváženej sile a formovateľnosti.

Ferritické nehrdzavejúce ocele (napr. 430) majú nižšiu ťažnosť a vyššiu mieru tvrdenia o práci, vďaka čomu sú lepšie vhodné pre plytké remízy, než na hlboké viacstupňové procesy. Použitie feritických stupňov pre hlboké časti zvyšuje riziko praskania, pretože kov príliš rýchlo stvrdne pod stresom.

Okrem toho skontrolujte konzistenciu hrúbky materiálu. Listy z nehrdzavejúcej ocele s nerovnomernou hrúbkou (viac ako 0,1 mm variácia) môžu viesť k nerovnomernému rozdeleniu sily počas kreslenia - oblasti, ktoré sa môžu príliš roztiahnuť (praskanie), zatiaľ čo hrubšie oblasti môžu spôsobiť nahromadenie nadbytočného materiálu (vrások). Vždy zdrojové listy s tesnými toleranciami hrúbky pre hlboké projekty kreslenia.

Krok 2: Optimalizujte silu prázdneho držiaka (BHF), aby sa zabránilo vrásčiu

Sila držiaka slepého držiaka (BHF) - tlak aplikovaný na vonkajší okraj plechu z nehrdzavejúcej ocele počas výkresu - je rozhodujúci pre reguláciu toku materiálu a zabránenie pokrčenia. Príliš málo BHF umožňuje, aby sa oblasť držiaka prázdneho držiaka voľne pohybovala, čo vedie k prebytočnému materiálu, ktorý sa zloží do vrások. Príliš veľa BHF však obmedzuje tok materiálu, zvyšuje napätie na stenách časti a zvyšuje riziko prasknutia.

Optimalizácia BHF:

1. Začnite so základnou líniou: Pre austenitické nehrdzavejúce ocele (napr. 304) začnite BHF 10–15% výkresovej sily (vypočítané na základe pevnosti výťažku materiálu a plochy časti časti).

2.Vody postupne: Otestujte počiatočný BHF na malej dávke častí. Ak sa objaví vrások, zvýšte BHF o 5–10% prírastky, až kým vrásky zmiznú. Ak dôjde k prasknutiu, mierne znížte BHF - to vyváži napätie a zároveň reguluje tok materiálu.

3. Použite premennú BHF pre komplexné časti: Pre diely s nerovnomernými hĺbkami (napr. Tí s prírubami alebo tesnými polomermi) použite prázdny držiak s nastaviteľnými tlakovými zónami. To zaisťuje vyššiu BHF v oblastiach náchylných na vrásky (napr. Široké príruby) a nižšie BHF v oblastiach, ktoré sú vystavené riziku praskania (napr. Hlboké dutiny).

Moderné hĺbkové kreslenie často zahŕňajú digitálne ovládacie prvky BHF, ktoré umožňujú úpravy v reálnom čase na udržanie konzistentnosti počas výrobných pokusov.

Krok 3: Vylepšte dizajn, aby ste znížili stres a odpadový odpad

Design Design priamo ovplyvňuje, ako toky z nehrdzavejúcej ocele a odoláva stresu počas kreslenia - matrice navrhnuté sú hlavnou príčinou vráskav a praskania. Kľúčové úpravy návrhu na minimalizáciu defektov zahŕňajú:

Optimalizujte polomery: „Rohový polomer“ matrice (kde sa plochý list ohýba do dutiny matrice) je kritický. Príliš malý polomer (menej ako 2–3 -násobok hrúbky materiálu) vytvára ostré ohyby, ktoré koncentrujú stres, čo vedie k praskaniu. Príliš veľký polomer môže spôsobiť hromadenie nadbytočného materiálu, čo vedie k vráskavke. Pre väčšinu hlbokých remízov z nehrdzavejúcej ocele je polomer matrice 3–5 -násobok hrúbky plechu vyvážiť tok materiálu a rozloženie napätia.

Hladké povrchy matrice: Drsné alebo poškriabané povrchy matrice zvyšujú trenie medzi nehrdzavejúcou oceľou a matricou, ktoré môžu spôsobiť nerovnomerný tok materiálu (vrások) alebo zoškrabte kov (oslabenie a vedie k praskaniu). Poľské povrchy do povrchu RA 0,4 μm alebo plynulejšie a pravidelne kontrolujte opotrebenie alebo poškodenie.

Pridajte korálky na čerpanie (ak je to potrebné): Pre diely s veľkými oblasťami držiaka slepých držiakov (napr. Široké príruby), pridajte malé, zdvihnuté „nakreslenie korálikov“ do držiaka slepého držiaka. Tieto guľôčky vytvárajú kontrolovaný odpor, spomaľujú tok materiálu a zabránia prebytočnému materiálu do vrások do vrások - bez pridania nadmerného napätia.

Prototypovanie zomiera s týmito úpravami pred úplnou výrobou môže pomôcť včas identifikovať a opraviť nedostatky v návrhu, čím sa neskôr zníži nákladné defekty.

Krok 4: Na minimalizáciu trenia použite vysoko kvalitné mazanie

Trenie medzi plechom z nehrdzavejúcej ocele a matrici/kompresor je skrytým vinníkom za vráskavým a praskaním. Prebytok trenia obmedzuje tok materiálu, čo spôsobuje, že kov sa nerovnomerne roztiahne - štipľavé oblasti praskajú, zatiaľ čo silnejšie oblasti vránujú. Správne mazanie znižuje trenie, čo umožňuje kovu hladko skĺznuť cez matrice a rovnomerne distribuovať stres.

Pri výbere a nanášaní maziva na hlbokú kresbu z nehrdzavejúcej ocele:

Vyberte správny typ: Používajte mazivo formulované špeciálne pre nehrdzavejúcu oceľ - často obsahujú prísady extrémneho tlaku (EP), ktoré vydržia vysoké sily hlbokého kreslenia. Pre austenitické stupne, olejové alebo syntetické mazivá (s viskozitou 100-200 CST pri 40 ° C) fungujú najlepšie; Vyhnite sa mazivám na vodnej báze pre hlboké remízy, pretože sa môžu odpariť alebo rozpadať pod horúčavou.

Naneste konzistentnú vrstvu: Pomocou spreju alebo valca naneste na obe strany plechu z nehrdzavejúcej ocele tenkú, rovnomernú vrstvu maziva. Príliš malé mazivo spôsobuje trenie; Príliš veľa môže viesť k hromadeniu maziva v matrici, ktorá narúša tok materiálu a spôsobuje vrásky. Zamerajte sa na hrúbku 5–10 μm.

Opakujte podľa potreby: Pre viacstupňové hlboké kreslenie (kde sa časti tvoria vo viacerých priechodoch), opätovne uplatňujte mazivo medzi stupňami. Povrch kovu môže počas každého žrebovania opotrebovať mazivo, čím sa v nasledujúcich krokoch zvyšuje trenie.

Krok 5: Parametre riadenia (rýchlosť, teplota) pre jednotné formovanie

Dokonca aj so správnym materiálom, dizajnom a mazaním môžu nesprávne parametre procesu stále spôsobiť chyby. Dva kritické parametre na reguláciu sú rýchlosť a teplota výkresu:

Rýchlosť výkresu: Nerezová oceľ sa rozširuje najviac rovnomerne pri miernych rýchlostiach. Príliš rýchla rýchlosť (presahujúca 50 mm/s pre austenitické stupne) nedáva kovu dostatok času na rovnomerné prúdenie, čo vedie k lokalizovanému stresu a praskaniu. Príliš pomalá rýchlosť (menej ako 10 mm/s) môže spôsobiť ochladenie kovu (ak proces generuje teplo) alebo sa prilepí na matrice, čo vedie k vráskavke. Skúšobné rýchlosti v rozsahu 20–40 mm/s a upravte sa na základe kvality dielu.

Riadenie teploty: Hlboké kreslenie vytvára teplo v dôsledku trenia a tvrdenia práce. V prípade nehrdzavejúcej ocele môže nadmerné teplo (nad 150 ° C) znížiť ťažnosť, vďaka čomu je kov náchylnejší k praskaniu. Aby sa zabránilo prehriatiu:

Na výrobu veľkoobjemovej výroby používajte ochladené matrice (cez vodné bundy).

Krátko pozastavte výrobu každých 50 - 100 dielov, aby sa umožnila ochladenie matrice a kovu.

Vyhnite sa stohovaniu čerstvo nakreslených častí-uväznený zachytený medzi časťami môže oslabiť kov a spôsobiť praskanie po vytvorení.

Krok 6: Implementujte inšpekcie po kreslení a vylepšenia procesov

Prevencia vrások a praskanie nekončí výrobou-regulárne inšpekcie a neustále zlepšovanie sú kľúčom k dlhodobému zníženiu defektov.

Skontrolujte diely bezprostredne po kreslení: Použite vizuálne inšpekcie na kontrolu povrchových vrások alebo trhlín a pomocou strmeňov na meranie hrúbky steny (nerovnomerná hrúbka naznačuje stresové body, ktoré môžu viesť k prasknutiu). V prípade kritických častí použite na detekciu skrytých trhlín metódy nedeštruktívneho testovania (NDT), ako je ultrazvukové testovanie.

Vzory defektov stopy: Zaznamenajte typ, umiestnenie a frekvenciu defektov (napr. „Vrástri na okrajoch prírub“ alebo „Praskanie pri polomere die“). Tieto údaje pomáhajú identifikovať príčiny základných príčin - napríklad, ak sa praskliny neustále objavujú v rovnakej oblasti, polomer matrice môže potrebovať úpravu.

Prevádzkovatelia vlakov: Zabezpečiť, aby pracovníci výroby pochopili, ako prispôsobiť BHF, aplikovať mazivo a monitorovať parametre procesu. Dokonca aj malé chyby operátora (napr. Nerovnomerné mazanie alebo nesprávne nastavenia BHF) môžu viesť k defektom, takže je nevyhnutné pravidelné školenie o osvedčených postupoch.

Záver: Systematický prístup k hlbokému kresbe bez defektov

Vyhýbanie sa vráskavým a praskaniu v hlbokom výkrese z nehrdzavejúcej ocele si vyžaduje systematický prístup-začatie výberu materiálu a rozširovanie prostredníctvom návrhu matrice, riadenia procesu a inšpekcie postprodukcie. Výberom ťažných stupňov z nehrdzavejúcej ocele, optimalizácii sily držiaka slepého držiaka, rafináciou geometrie matrice, použitím vysoko kvalitného mazania, regulácie rýchlosti a teploty a vykonávania pravidelných inšpekcií môžu výrobcovia významne znížiť defekty. Cieľom je vyvážiť tok materiálu (aby sa zabránilo vráskavke) a rozloženie napätia (aby sa zabránilo praskaniu) - rovnováha, ktorá pochádza z pochopenia jedinečných vlastností nehrdzavejúcej ocele a fyziky hlbokého procesu kreslenia. S týmito krokmi môžu výrobné tímy dôsledne vytvárať vysokokvalitné a defektné hlboké diely z nehrdzavejúcej ocele.