Quali sono i principi chiave della progettazione degli stampi per stampaggio lamiera? Come evitare screpolature, grinze ed eccessivo assottigliamento dei materiali?

Principi chiave della progettazione degli stampi per stampaggio lamiera

Controllo della fluidità dei materiali

Design ragionevole della superficie di separazione: garantisce un percorso di flusso del materiale regolare e riduce la resistenza ai cambiamenti improvvisi.

Ottimizzazione delle nervature di tranciatura: nella lavorazione della lamiera di acciaio inossidabile, le nervature di trafilatura (sezione trasversale circolare/rettangolare) sono disposte sulla superficie di tranciatura per controllare con precisione l'afflusso di materiale e bilanciare lo stiramento e la compressione locale.
Obiettivo: ottenere una deformazione plastica uniforme ed evitare un eccessivo assottigliamento o accumulo in determinate aree.

La robustezza strutturale e la precisione degli stampi

Rigidità e resistenza all'usura: realizzato in acciaio ad alta durezza come Cr12MoV, la durezza delle parti chiave è HRC58-62. Aumentare le colonne guida (≥4 gruppi) e l'adattamento con interferenza per sopprimere l'offset causato dalle forze laterali.

Finitura superficiale: la superficie di lavoro è lucidata al di sotto di Ra0,4μm per ridurre la resistenza all'attrito.

Coordinamento dei parametri di processo

Regolazione dinamica della forza del premilamiera: La lavorazione della lamiera di telai e armadi raggiunge il controllo zonale della forza del premilamiera attraverso molle a gas di azoto o sistemi idraulici (come l'applicazione di pressione nell'area del bordo per evitare pieghe e la riduzione della pressione nell'area centrale per evitare crepe).

Classificazione della velocità di stampaggio: il processo di imbutitura profonda adotta una curva di velocità "lenta-veloce-lenta" per ridurre il rischio di rotture da impatto.

Misure di prevenzione e controllo dei difetti

Evitare fessurazioni (frattura del materiale)

Aumentare il raggio del raccordo: il raccordo del punzone/matrice deve essere ≥ 5 volte lo spessore del materiale (t) per ridurre la concentrazione delle sollecitazioni.

Ottimizza la forma del punzone: utilizza punzoni a gradini o sferici per disperdere lo stress da trazione.

Miglioramento della lubrificazione: utilizzare lubrificanti ad alta viscosità contenenti additivi per pressioni estreme (come olefine solforate) per ridurre il coefficiente di attrito di oltre il 30%.

Inibire le rughe (instabilità del materiale)

Controllo preciso della forza del premilamiera: la forza del premilamiera dell'unità è impostata su un valore compreso tra 1,5 e 2 volte il carico di snervamento del materiale (ad esempio, tra 2 e 3MPa per l'acciaio SPCC).

Aumentare la densità delle barre elastiche: nelle aree soggette a rughe (come dove la superficie cambia bruscamente), aumentare la densità delle barre elastiche, con un'altezza della barra di 6-8 tonnellate e una larghezza della barra di 12-15 tonnellate.

Prestiro del materiale: rilasciare la pressione locale attraverso il taglio del processo (Carry Hole).

Evitare un eccessivo diradamento (spessore irregolare)

Simulazione CAE in anticipo: utilizza AutoForm/Dynaform per simulare il flusso di materiale e identificare le aree ad alto rischio con un tasso di assottigliamento superiore al 20%.

Controllo del tasso di diluizione: durante la fase di progettazione, il tasso di diluizione può essere controllato a ≤15% (per materiali in alluminio) o ≤20% (per acciaio a basso tenore di carbonio).

Assegnazione multiprocesso: le parti per imbutitura profonda vengono trafilate 2 o 3 volte, con un ulteriore processo di ricottura intermedio (ad esempio, l'acciaio inossidabile viene ricotto quando la deformazione è del 40%).

Applicazione di casi tipici

Stampaggio del guscio del serbatoio del carburante dell'automobile

Il tasso di fessurazione agli angoli è del 15%.

Contromisura: Aumentare il raccordo della matrice da 3t a 6t. Aggiungere al punzone uno smusso guida di 20°; La forza del premilamiera è stata ridotta da 250t a 180t.

Risultato: il tasso di fessurazione è stato ridotto allo 0,5% e il tasso di diluizione è stato ottimizzato dal 25% al ​​18%.

Logica di base: bilanciare il flusso del materiale attraverso l'ottimizzazione della geometria dello stampo (angolo di raccordo/guida) e ottenere un equilibrio dinamico tra tensione e pressione attraverso la simulazione CAE e la regolazione dei parametri (forza del supporto pezzo grezzo/nervatura di disegno), sopprimendo sostanzialmente la generazione di difetti.