Operazione di disegno profondo (con diagramma) | Premere Lavorare

Dopo aver letto questo articolo imparerai a conoscere: - 1. Significato del disegno profondo 2. Meccanica del disegno profondo 3. Requisiti di forza 4. Variabili che influenzano 5. Requisito del materiale grezzo 6. Difetti.

Significato del disegno profondo:

La produzione di profondi prodotti a tazza di lamiera sottile è nota come disegno profondo. Il processo comporta un pugno con un angolo rotondo e un dado con un raggio grande. Il gioco del punzone-stampo è leggermente più grande dello spessore della lamiera da prelevare in profondità.

Quando il carico viene applicato attraverso il punzone, la lamiera viene forzata a fluire radialmente e affondare nella cavità dello stampo per formare una tazza. Il processo è più adatto per problemi di forma complessa. Il processo di disegno profondo è mostrato in Fig. 6.39.

Meccanica del disegno profondo:

La meccanica del processo di imbutitura profonda è mostrata in Fig. 6.40. Il processo di imbutitura profonda prevede cinque fasi di flessione, raddrizzamento, frizione, compressione e tensione.

Di seguito sono riportate brevi discussioni su queste fasi:

1. Piegatura:

All'inizio dell'applicazione del carico, il grezzo viene prima piegato sul bordo arrotondato della cavità dello stampo.

2. Raddrizzamento:

Ora, con un ulteriore aumento del carico, la parte piegata del grezzo viene raddrizzata per affondare il gioco del punzone-matrice anulare. Il risultato è una formazione di parete verticale corta e diritta.

3. Attrito:

Successivamente, il resto del bianco inizia a fluire, radialmente e affondare nel foro del die. Ma la forza di attrito tra la superficie inferiore del bianco e la superficie piatta superiore del dado, tenta di impedire quel flusso. L'entità della forza di attrito diminuisce quando il metallo bianco inizia a muoversi.

4. Compressione:

Ora, il bianco subisce tensioni compressive. La larghezza del settore si restringe in modo che il perimetro più ampio dello spazio bianco possa adattarsi al perimetro più piccolo della cavità dello stampo.

5. Tensione:

Con un ulteriore aumento del carico applicato, quasi tutto lo sbozzo di metallo affonda nella cavità dello stampo formando così una lunga parete verticale. La parte vuota rimanente assume la forma di una piccola flangia anulare. La parete verticale è soggetta a tensione uniassiale, come mostrato in Fig. 6.40 (b).

Requisiti di forza per il disegno profondo:

Il processo di imbutitura profonda prevede cinque fasi come discusso in precedenza: piegatura, raddrizzamento, frizione, compressione e tensione. Pertanto, diverse parti del bianco vengono sottoposte a diversi stadi di tensione, come mostrato nella figura 6.41.

Pertanto, la deformazione non è nemmeno in tutto il vuoto. A causa delle sollecitazioni compressive biassiali, la flangia diventa più spessa mentre la parete verticale diventa più sottile a causa della tensione uniassiale.

Il massimo assottigliamento si verifica nella parte più bassa della parete verticale adiacente al fondo della tazza. A causa di questo assottigliamento della tensione uniassiale, si prevede un guasto nel punto di massimo assottigliamento.

Pertanto, la massima forza di trazione può essere data dall'equazione:

Dove, F = Forza di traino massima richiesta.

d = Diametro del punzone.

t = spessore dello spazio.

δ T = Resistenza alla trazione del materiale grezzo.

Variabili che influenzano il disegno profondo:

Gli effetti di diverse variabili, sul processo di disegno profondo sono discussi di seguito:

1. Titolare della banca:

Nel processo di disegno profondo, se

Dove, D o = Diametro vuoto

d = diametro del punzone

t = Spessore della lamiera.

La flangia anulare si piegherà e si piegherà. Questo difetto è noto come rugosità. Il modo per eliminare rughe o deformazioni del bianco sottile è supportarlo su tutta la sua area. Ciò si ottiene mettendo a sandwich il grezzo tra la superficie superiore dell'acciaio della matrice e la superficie inferiore di un anello anulare. L'anello anulare è indicato come supporto vuoto che esercita una pressione sul grezzo.

D'altra parte, l'uso del supporto del grezzo aumenta la resistenza di attrito e quindi aumenta il fabbisogno di forza per il funzionamento. Per compensare ciò, le simulazioni come soluzione di sapone, olio minerale, cere vengono applicate a entrambe le superfici del bianco. Di solito, la forza del supporto del bianco viene presa come 1/3 della forza del disegno, cioè

Dove, F bf = Forza bancaria richiesta

F DF = forza di trazione

2. Raggio angolare:

Il raggio dell'angolo della matrice deve essere ottimale. Un piccolo raggio dell'angolo della matrice aumenterebbe le forze di flessione e raddrizzamento. Pertanto, l'aumento della forza di trazione e dell'output finale non sarebbe soddisfacente.

3. Geometria del bianco:

La geometria del bianco ha un effetto marcato sul processo e sul prodotto finale. Il modo di esprimere la geometria è il numero che indica lo spessore in percentuale del diametro, ad es

Numero che rappresenta la geometria vuota = t / D × 100

Per valori inferiori di numero (ad es. 0, 5), è necessario prevedere un'eccessiva increspatura, a meno che non venga utilizzato un supporto vuoto. D'altra parte, per valori più alti del numero (ad esempio, 3), non si verifica alcuna increspatura e, quindi, non è richiesto alcun supporto vuoto.

4. Rapporto di disegno:

Un'altra variabile importante è il rapporto di disegno, che può essere definito come

Dove, R = Rapporto di disegno

D = diametro del bianco

d = Diametro del punzone

Per il successo dell'operazione di disegno, il suo valore deve essere inferiore a due.

5. Riduzione percentuale:

La percentuale di riduzione è data da

Dove, r = Riduzione percentuale.

D = diametro del bianco.

d = Diametro del punzone.

Per un prodotto audio senza strappi, il valore di r deve essere inferiore al 50 percento. Quando il prodotto finale è lungo e occorre aumentare la percentuale di riduzione oltre il 50%, è necessario produrre prima una tazza intermedia, come mostrato nella figura 6.42.

La tazza intermedia deve avere una riduzione percentuale inferiore al 50 percento. Il valore per la riduzione percentuale di solito viene preso come 30% per il primo ridisegno, il 20% per il secondo e il 10% per il terzo ridisegno. Il prodotto dovrebbe essere ricotto dopo ogni due operazioni di ridisegno, al fine di eliminare l'indurimento del lavoro ed evitare così qualsiasi rottura del prodotto.

Requisito del materiale di scorta nel disegno profondo:

La base per il calcolo dello sviluppo vuoto, segue la regola, che il volume del metallo è costante. In altri mondi, la superficie del prodotto finale è uguale alla superficie del bianco originale. Consideriamo un esempio, come mostrato in Fig. 6.44. L'area superficiale della tazza è l'area della superficie inferiore più l'area della superficie della parete.

∴ Secondo la regola.

Superficie del bianco = Superficie della tazza

Quindi, il diametro del bianco (D) può essere ottenuto, con la formula sopra.

Disegno di tazze a gradini, coniche e a cupola:

Le tazze a gradini sono prodotte in due o più fasi mediante l'operazione di imbutitura profonda. Nel primo stadio, una coppa viene disegnata per avere il grande diametro. Nella seconda fase, viene eseguita un'operazione di ridisegno solo sulla parte inferiore della tazza.

Allo stesso modo, le tazze coniche e affusolate non possono essere disegnate direttamente. Per prima cosa, devono essere trasformati in coppe a gradini, che vengono poi levigate e tese verso le tazze necessarie. I disegni profondi di tazze diverse sono mostrati in Fig. 6.45.

Difetti nelle parti profilate:

Quanto segue è una breve descrizione dei difetti comunemente trovati:

1. Rughe o arricciature:

I difetti increspati sono una sorta di cedimento della parte non sbozzata del bianco. Questo difetto è causato dall'eccessiva sollecitazione di compressione se il rapporto di snellezza è maggiore di un certo valore. Ciò può verificarsi nelle pareti verticali, come mostrato in Fig. 6.46 (a) e (h). Se questo difetto si verifica sul naso del pugno quando si disegna una tazza a cupola, è noto come Puckering.

2. Lacrimazione:

Il difetto di lacerazione di solito si verifica nel raggio che collega il fondo della tazza e il muro. Questo difetto è causato da elevate sollecitazioni di trazione dovute all'ostruzione del flusso di metallo nella flangia.

3. Earing:

Come indica il nome, la formazione di orecchi sui bordi liberi di una coppa cilindrica profonda è nota come difetto dell'orecchio, Fig. 6.46 (c). Questo difetto è causato dall'anisotropia della lamiera.

4. Marchi superficie:

Questi difetti includono, segni di trazione, brunitura, anelli a gradini, ecc. Questo difetto è causato da un gioco di perforazione e da una scarsa lubrificazione.

5. Irregolarità superficiali:

Questo difetto è causato dal cedimento non uniforme del metallo a causa di forze non uniformi.

Esempio 1:

Determinare il numero di disegni se una tazza di 8 cm di altezza e 4 cm di diametro deve essere realizzata in lamiera di acciaio con spessore di 3 mm. Inoltre, determinare il diametro nelle diverse fasi del ridisegno. Supponiamo che la riduzione in 1a, 2a e 3a estrazione siano rispettivamente del 47%, 23% e 17%.

Soluzione:

Data altezza della tazza = h = 8 cm.

Diametro della tazza = d = 4 cm.

Spessore della lamiera = t = 3 mm.

Trovare:

(i) Numero di pareggi.

(ii) Diametro in diverse fasi di ridisegno.

Formula usata:

Dove,

D = diametro vuoto

d = diametro della tazza

h = altezza della tazza

Procedura:

(i) Determinazione del diametro vuoto,

Ora, rapporto altezza-diametro della coppa cioè,

Pertanto, dalla tabella 6.2 (fornita alla fine del capitolo), il numero di estrazioni può essere 3.

Inoltre, dato che la riduzione in

1a tappa = 47%

2 ° stadio = 23%

3a tappa = 17%

∴ Diametro d 1 al 1 ° ridisegno = 12 - 5, 64 = 6, 36 cm. Ans.

∴ Diametro d 2 al 2 ° stadio = 6, 36 - 1, 46 = 4, 9 cm Ans.

∴ Diametro d 3 al 3 ° stadio = 4, 9 - 0, 833 = 4, 067 cm Ans.

Risultato:

(i) Numero di pareggi = 3

(ii) Il diametro nelle diverse fasi di estrazione è

d 1 = 6, 36 cm, d 2 = 4, 9 cm, d 3 = 4, 067 cm.