I problemi di qualità comuni nell'imbutitura profonda e le misure per prevenire questi problemi di qualità includono principalmente i seguenti aspetti:
·Rughe
Le rughe sono uno dei problemi più comuni nel processo di imbutitura profonda e le sue cause sono:
1. Principalmente a causa dell'eccessiva deformazione del pezzo grezzo, lo stress di compressione tangenziale fa sì che il materiale del foglio perda stabilità. Quando la sollecitazione tangenziale supera la sollecitazione critica del materiale, il materiale perde stabilità e risulta piegato e increspato.
2. Anche uno spessore relativo ridotto del materiale porta facilmente alla formazione di grinze.
3. Il coefficiente di imbutitura profonda; minore è il coefficiente di imbutitura profonda, più facile è che il materiale si raggrinzisca.
4. La forma e i parametri della matrice per imbutitura profonda; raggi e spazi eccessivi tra punzone e matrice possono causare grinze. Le matrici coniche sono meno soggette a grinze. La progettazione irragionevole delle nervature di pressione sui pezzi stampati, con nervature troppo piccole o posizionate in modo errato, non può impedire efficacemente il rapido flusso del materiale in lamiera, causando grinze. Una progettazione irragionevole del posizionamento dello stampo può comportare l'incapacità di trattenere il materiale durante il processo di stiro o che i bordi vengano pressati troppo piccoli, causando grinze durante lo stiro.
Le misure per prevenire le rughe includono:
1. Utilizzo di un premilamiera: impostando un premilamiera nella matrice, le fluttuazioni libere del pezzo grezzo nella direzione dello spessore vengono limitate, evitando grinze. Quando si utilizza un dispositivo di pressione, preme saldamente la parte deformata del pezzo grezzo e applica una forza di pressione per evitare che la flangia si rigonfi e causi increspature. L'entità della forza di pressione deve essere appropriata. I dispositivi di pressione si dividono in tipi a pressione elastica e a pressione rigida. I dispositivi elastici sono adatti per l'imbutitura superficiale, mentre i dispositivi rigidi sono adatti per l'imbutitura profonda.
2. Utilizzo di una matrice conica: Una matrice conica aiuta la deformazione tangenziale del pezzo grezzo, aumentandone la resistenza all'instabilità.
3. Aumento dello spessore della lamiera: Aumentando lo spessore della lamiera, viene migliorata la sua capacità di resistere all'instabilità sotto pressione.
4. Utilizzo di nervature di stiramento o sporgenze di imbutitura profonda: l'impostazione di nervature di stiramento o sporgenze di imbutitura profonda nello stampo aumenta la sollecitazione di trazione radiale, riducendo la sollecitazione di compressione tangenziale e diminuendo la sollecitazione di trazione sulla parete del cilindro. L'impostazione delle nervature di estensione sulla superficie di pressione è un metodo efficace e pratico per regolare e controllare la resistenza alla deformazione. Le nervature di estensione possono regolare efficacemente il flusso del materiale, garantendo che la resistenza al flusso del materiale sia uniforme durante il processo di stiramento, consentendo alla quantità di materiale che scorre nella cavità di soddisfare le esigenze della parte finita, prevenendo increspature dovute a materiale in eccesso o crepe dovute a materiale insufficiente. Per le parti allungate di forma complessa, in particolare quelle con flange piccole, è necessario impostare le nervature di estensione per aumentare la sollecitazione di trazione radiale per controllare l'increspatura; il posizionamento delle nervature di estensione dovrà avvenire in zone a basso sforzo di trazione radiale, cioè zone dove il materiale in lastra scorre facilmente. Per i pezzi con flange piccole, per impostare le nervature di estensione, è possibile aggiungere del materiale aggiuntivo (materiale supplementare al processo), che può essere rimosso durante la rifilatura. Per le parti allungate con profondità significativamente variabili, le nervature di estensione dovrebbero essere posizionate in aree con minore alimentazione di materiale, consentendo al materiale in eccesso di essere attirato nella cavità dello stampo, evitando così grinze.
5. Utilizzando il disegno inverso: aumentando la flessione e l'attrito, la sollecitazione di trazione radiale viene aumentata e la sollecitazione di compressione tangenziale viene ridotta.
·Rottura del disegno
La rottura del disegno è causata da una sollecitazione di trazione che supera la resistenza alla trazione del materiale, con conseguente frattura del materiale in fogli. Le misure per prevenire lo strappo includono:
1. Miglioramento delle proprietà meccaniche del materiale: aumentando la resistenza alla trazione del materiale per resistere allo stress di trazione, buone proprietà del materiale possono ridurre la comparsa di rughe.
2. Progettazione ragionevole dello stampo: formulare correttamente il processo di imbutitura profonda e progettare razionalmente la struttura dello stampo.
3. Aumento del raggio degli angoli del punzone e della matrice: Aumentando opportunamente i raggi degli angoli del punzone e della matrice si riduce la concentrazione delle sollecitazioni.
4. Aumento della ruvidità superficiale del punzone: L'aumento della ruvidità superficiale del punzone sposta la pericolosa superficie di frattura verso l'imboccatura del cilindro, riducendo la probabilità di strappo.
Altri problemi e cause di qualità
Oltre alle rughe e agli strappi, il processo di imbutitura profonda può anche presentare il fenomeno della formazione dell'orecchio. La formazione delle orecchie è causata dall'anisotropia del materiale in fogli; nella direzione con un coefficiente direzionale più basso nella direzione dello spessore, il materiale in foglio si ispessisce, determinando un'altezza della parete del cilindro inferiore; mentre nella direzione con un coefficiente direzionale più elevato, lo spessore del materiale in foglio cambia poco e l'altezza della parete del cilindro è maggiore. Pertanto, il fenomeno della formazione delle orecchie diventa più grave.
Attraverso le misure di cui sopra, i problemi di qualità comuni nel processo di imbutitura profonda possono essere efficacemente prevenuti, migliorando la qualità del prodotto e l’efficienza produttiva.
