Как толщина штампованного материала влияет на процесс проектирования и производства штамповки металлических деталей?

Толщина материала оказывает значительное влияние на дизайн штамповка металлических деталей Полем Для более толстых материалов должна быть построена с большей долговечностью и прочностью, чтобы противостоять повышенному давлению, необходимому для формирования. Это часто включает в себя использование более жестких, более износостойких материалов для самой матрицы, таких как инструментальные стали, которые могут обрабатывать более высокие силы без деформирования. Более толстые детали могут потребовать пользовательских конструкций для учета конкретных схем потока материала. Умирание может потребоваться большие зазоры между ударом и матрицей, чтобы приспособить увеличенную толщину, снижая вероятность чрезмерного трения или неоправданного износа на инструментальном оболоте. Специализированные штампы также могут потребоваться, чтобы избежать искажения части, таких как использование прогрессивных штампов или соединений, чтобы поддерживать однородность в части.

Сила, необходимая для штампов более толстых материалов, увеличивается в геометрической прогрессии с толщиной материала. Большая устойчивость к деформации от более толстых металлов означает, что пресса должна быть способна обеспечить значительно более высокую силу. Это предъявляет требования в гидравлических или механических системах машины, которые должны быть разработаны для более тяжелого использования. Давление, приложенное к более толстым материалам, может привести к более высокого потребления энергии во время цикла штамповки, что делает процесс более интенсивным энергопотреблением. Это означает, что не все прессы способны работать с более толстыми материалами, и часто требуются конкретные прессы с более высокими оценками тоннажа. Тщательная калибровка прессы необходима, чтобы избежать дефектов материала или переоценки машины, что может привести к преждевременному сбою машины.

По мере увеличения толщины материала легкость, с которой металл течет в матрицу, также уменьшается. Более толстые материалы более устойчивы к деформации, что делает их более трудными для формирования в точные формы без дополнительных вмешательств. Это требует тщательного рассмотрения характеристик потока материала во время конструкции, включая использование смазочных материалов, нагрева или предварительного сформирования этапов для повышения потоковой пластины. Без надлежащего управления этими факторами могут возникнуть такие проблемы, как разрыв материала, растрескивание или неровный поток. Чтобы облегчить более высокий материал, металл, возможно, потребуется предварительно нагреть до определенной температуры для повышения пластичности, особенно при формировании сложных форм. Для таких материалов, как высокопрочная сталь, формируемость дополнительно ограничена, и необходимо тщательное внимание, чтобы избежать повреждений во время процесса штамповки.

Более толстые материалы генерируют больше трения и тепла во время процесса штамповки, что приводит к ускоренному износу в штамповках и инструментах. Чем сложнее материал, тем больше напряжения он устанавливает на инструменты, что может привести к снижению срока службы инструмента. По этой причине инструмент, используемый в штампе, более толстые материалы, должны быть более надежными и более сложными, часто требуя покрытий, таких как ниотливый или хромированное покрытие для повышения долговечности. Поскольку более толстые материалы требуют большей силы, умирают, как правило, сталкиваются с большим напряжением, что увеличивает частоту обслуживания и потенциальной замены инструмента. Высокая стоимость инструментов и время, необходимое для его технического обслуживания, могут значительно увеличить общую стоимость производства более толстых штампов. Регулярные проверки и графики обслуживания должны быть установлены, чтобы минимизировать время простоя.

При штамповлении более толстых материалов время цикла длиннее по сравнению с более тонкими материалами. В первую очередь это связано с увеличенным временем, необходимым для того, чтобы пресса полностью деформировал материал в полость матрицы. Более толстые материалы требуют большего времени для формы и могут потребовать дополнительного охлаждения или времени удержания между прессами, чтобы гарантировать, что часть сохраняет свою форму и не деформируется и не теряет свою размерную целостность. Добавленное сопротивление деформации означает, что более толстые материалы могут потребовать нескольких шагов или проходов в матрице для достижения желаемой конечной формы. Это приводит к более медленной общей стоимости производства по сравнению с более тонкими материалами, что может снизить эффективность производства с большим объемом.