Běžné problémy s kvalitou při hlubokém tažení a opatření k předcházení těmto problémům s kvalitou zahrnují zejména následující aspekty:
· Vrásky
Vrásky jsou jedním z běžných problémů v procesu hlubokého kreslení a jeho příčiny jsou:
1. Především v důsledku nadměrné deformace přířezu tangenciální tlakové napětí způsobuje ztrátu stability plošného materiálu. Když tangenciální napětí překročí kritické napětí materiálu, materiál ztrácí stabilitu a vede k ohýbání a vrásnění.
2. Malá relativní tloušťka materiálu také snadno vede k mačkání.
3. koeficient hlubokého tažení; čím menší je koeficient hlubokého tažení, tím snáze se materiál mačká.
4. Tvar a parametry hlubokotažné matrice; příliš velké poloměry a mezery razníku a matrice mohou způsobit zvrásnění. Kónické raznice jsou méně náchylné k vrásnění. Nerozumná konstrukce přítlačných žeber na lisovaných dílech s příliš malými nebo nesprávně umístěnými žebry nemůže účinně zabránit rychlému toku plošného materiálu, což vede ke zvrásnění. Nerozumný návrh umístění zápustky může mít za následek neschopnost držet materiál během procesu natahování nebo příliš malé stlačování okrajů, což způsobuje zvrásnění během natahování.
Opatření k prevenci vrásek zahrnují:
1. Použití držáku polotovaru: Nastavením držáku polotovaru v matrici se omezí volné kolísání polotovaru ve směru tloušťky a zabrání se vrásnění. Při použití přítlačného zařízení pevně přitlačí deformovanou část polotovaru a působí přítlačnou silou, aby se zabránilo vyboulení příruby a jejímu zvlnění. Velikost přítlačné síly musí být přiměřená. Tlaková zařízení se dělí na elastické tlakové a tuhé tlakové typy. Elastická zařízení jsou vhodná pro mělké tažení, zatímco tuhá zařízení jsou vhodná pro hluboké tažení.
2. Použití kuželové matrice: Kónická matrice pomáhá s tangenciální deformací polotovaru a zvyšuje jeho odolnost vůči nestabilitě.
3. Zvětšení tloušťky plechu: Zvětšením tloušťky plechu se zvýší jeho schopnost odolávat nestabilitě pod tlakem.
4. Použití napínacích žeber nebo lišt pro hluboké tažení: Nastavení napínacích žeber nebo lišt pro hluboké tažení v matrici zvyšuje radiální tahové napětí, snižuje tangenciální tlakové napětí a snižuje tahové napětí na stěně válce. Nastavení výsuvných žeber na přítlačnou plochu je efektivní a praktická metoda pro nastavení a kontrolu deformačního odporu. Prodlužovací žebra mohou účinně regulovat tok materiálu, zajišťující, že odpor toku materiálu je během procesu protahování rovnoměrný, umožňuje množství materiálu proudícího do dutiny, aby vyhovovalo potřebám hotového dílu, zabraňovalo zvrásnění z přebytečného materiálu nebo praskání z nedostatku materiálu. U složitě tvarovaných natažených dílů, zejména těch s malými přírubami, by měla být prodlužovací žebra nastavena tak, aby se zvýšilo radiální tahové namáhání pro kontrolu vrásnění; umístění prodlužovacích žeber by mělo být v oblastech s nízkým radiálním tahovým napětím, tj. v oblastech, kde listový materiál snadno teče. U dílů s malými přírubami lze pro nastavení prodlužovacích žeber přidat nějaký přídavný materiál (procesní doplňkový materiál), který lze odstranit při ořezávání. U protahovaných dílů s výrazně proměnlivou hloubkou by měla být žebra umístěna v oblastech s menším posuvem materiálu, což umožní vtažení přebytečného materiálu do dutiny zápustky, čímž se zabrání vrásnění.
5. Použití obráceného tažení: Zvýšením ohybu a tření se zvýší radiální tahové napětí a sníží se tangenciální tlakové napětí.
· Rozbití kresby
Přetržení tahu je způsobeno tahovým napětím převyšujícím pevnost materiálu v tahu, což má za následek lom materiálu plechu. Opatření k zabránění roztržení zahrnují:
1. Zlepšení mechanických vlastností materiálu: Zvýšením pevnosti v tahu materiálu, aby odolal tahovému namáhání, mohou dobré vlastnosti materiálu snížit výskyt vrásek.
2. Rozumná konstrukce matrice: Správné formulování procesu hlubokého tažení a racionální navržení struktury matrice.
3. Zvětšení poloměru rohů razníku a matrice: Přiměřeným zvětšením poloměrů rohů razníku a matrice se snižuje koncentrace napětí.
4. Zvýšení drsnosti povrchu razníku: Zvýšení drsnosti povrchu razníku posouvá nebezpečný povrch lomu směrem k ústí válce, čímž se snižuje pravděpodobnost roztržení.
Další problémy s kvalitou a příčiny
Kromě vrásnění a trhání může proces hlubokého tažení také zaznamenat fenomén tvorby ucha. Tvorba klasů je způsobena anizotropií plošného materiálu; ve směru s nižším směrovým koeficientem ve směru tloušťky plošný materiál ztlušťuje, což má za následek nižší výšku stěny válce; zatímco ve směru s vyšším směrovým koeficientem se tloušťka plošného materiálu mění jen málo a výška stěny válce je vyšší. Proto se fenomén tvorby uší stává závažnějším.
Prostřednictvím výše uvedených opatření lze účinně předcházet běžným problémům s kvalitou v procesu hlubokého tažení, zlepšit kvalitu produktu a efektivitu výroby.
