Les problèmes de qualité courants lors de l'emboutissage profond et les mesures visant à prévenir ces problèmes de qualité comprennent principalement les aspects suivants :
·Rides
Le froissement est l’un des problèmes courants dans le processus d’emboutissage profond, et ses causes sont :
1. Principalement en raison d'une déformation excessive du flan, la contrainte de compression tangentielle fait perdre la stabilité du matériau en feuille. Lorsque la contrainte tangentielle dépasse la contrainte critique du matériau, celui-ci perd sa stabilité et entraîne une flexion et un plissement.
2. Une faible épaisseur relative du matériau conduit également facilement au froissement.
3. Le coefficient d'emboutissage profond ; plus le coefficient d'emboutissage est faible, plus le matériau se froisse facilement.
4. La forme et les paramètres de la matrice d’emboutissage profond ; des rayons et des espaces trop grands entre le poinçon et la matrice peuvent provoquer des plissements. Les matrices coniques sont moins sujettes au froissement. La conception déraisonnable des nervures de pression sur les pièces embouties, avec des nervures trop petites ou mal positionnées, ne peut pas empêcher efficacement l'écoulement rapide du matériau en feuille, conduisant à un froissement. Une conception déraisonnable du positionnement de la matrice peut entraîner l'incapacité de retenir le matériau pendant le processus d'étirement ou une pression trop petite des bords, provoquant des plissements pendant l'étirement.
Les mesures pour prévenir les rides comprennent :
1. Utilisation d'un serre-flan : en plaçant un serre-flan dans la matrice, les fluctuations libres du flan dans le sens de l'épaisseur sont limitées, empêchant ainsi le froissement. Lors de l'utilisation d'un dispositif de pression, celui-ci appuie fermement sur la partie déformée de l'ébauche et applique une force de pression pour empêcher la bride de se gonfler et de provoquer des plis. L'ampleur de la force de pression doit être appropriée. Les appareils à pression sont divisés en types de pression élastique et de pression rigide. Les dispositifs élastiques conviennent à l'emboutissage superficiel, tandis que les dispositifs rigides conviennent à l'emboutissage profond.
2. Utilisation d'une filière conique : Une filière conique facilite la déformation tangentielle du flan, augmentant sa résistance à l'instabilité.
3. Augmentation de l'épaisseur de la tôle : En augmentant l'épaisseur de la tôle, sa capacité à résister à l'instabilité sous pression est améliorée.
4. Utilisation de nervures étirables ou de rebords d'emboutissage profond : Le réglage des nervures étirables ou des rebords d'emboutissage profond dans la matrice augmente la contrainte de traction radiale, réduisant ainsi la contrainte de compression tangentielle et abaissant la contrainte de traction sur la paroi du cylindre. La pose de nervures d'extension sur la surface de pression est une méthode efficace et pratique pour ajuster et contrôler la résistance à la déformation. Les nervures d'extension peuvent réguler efficacement le flux de matériau, garantissant que la résistance à l'écoulement du matériau est uniforme pendant le processus d'étirement, permettant à la quantité de matériau s'écoulant dans la cavité de répondre aux besoins de la pièce finie, empêchant ainsi le froissement dû à un excès de matériau ou la fissuration due à une insuffisance de matériau. Pour les pièces étirées de forme complexe, en particulier celles dotées de petites brides, des nervures d'extension doivent être définies pour améliorer la contrainte de traction radiale afin de contrôler le plissement ; le positionnement des nervures d'extension doit se faire sur des zones à faible contrainte de traction radiale, c'est-à-dire des zones où le matériau en feuille s'écoule facilement. Pour les pièces avec de petites brides, pour définir les nervures d'extension, du matériau supplémentaire (matériau supplémentaire de processus) peut être ajouté, qui peut être retiré lors du rognage. Pour les pièces étirées avec des profondeurs considérablement variables, les nervures d'extension doivent être placées dans les zones avec moins d'alimentation en matériau, permettant à l'excès de matériau d'être aspiré dans la cavité de la matrice, évitant ainsi le froissement.
5. Utilisation du dessin inversé : en augmentant la flexion et le frottement, la contrainte de traction radiale est augmentée et la contrainte de compression tangentielle est réduite.
·Casse de dessin
La rupture d'emboutissage est causée par une contrainte de traction dépassant la résistance à la traction du matériau, entraînant une rupture du matériau en feuille. Les mesures pour prévenir les déchirures comprennent :
1. Améliorer les propriétés mécaniques du matériau : en augmentant la résistance à la traction du matériau pour résister aux contraintes de traction, de bonnes propriétés du matériau peuvent réduire l'apparition de rides.
2. Conception raisonnable de la matrice : formuler correctement le processus d'emboutissage profond et concevoir la structure de la matrice de manière rationnelle.
3. Augmentation du rayon des coins du poinçon et de la matrice : Augmenter de manière appropriée les rayons des coins du poinçon et de la matrice réduit la concentration des contraintes.
4. Augmentation de la rugosité de la surface du poinçon : L'amélioration de la rugosité de la surface du poinçon déplace la surface de fracture dangereuse vers l'embouchure du cylindre, réduisant ainsi le risque de déchirure.
Autres problèmes et causes de qualité
En plus des rides et des déchirures, le processus d'emboutissage profond peut également subir le phénomène de formation d'oreilles. La formation des oreilles est provoquée par l'anisotropie du matériau en feuille ; dans la direction ayant un coefficient directionnel inférieur dans la direction de l'épaisseur, le matériau en feuille s'épaissit, ce qui entraîne une hauteur de paroi de cylindre inférieure ; tandis que dans la direction avec un coefficient directionnel plus élevé, l'épaisseur du matériau en feuille change peu et la hauteur de la paroi du cylindre est plus élevée. Par conséquent, le phénomène de formation d’épis devient plus grave.
Grâce aux mesures ci-dessus, les problèmes de qualité courants dans le processus d'emboutissage profond peuvent être efficacement évités, améliorant ainsi la qualité du produit et l'efficacité de la production.
