Problemas comuns de qualidade na estampagem profunda e medidas para prevenir esses problemas de qualidade incluem principalmente os seguintes aspectos:
·Enrugamento
O enrugamento é um dos problemas comuns no processo de estampagem profunda e suas causas são:
1. Principalmente devido à deformação excessiva da peça bruta, a tensão de compressão tangencial faz com que o material da folha perca estabilidade. Quando a tensão tangencial excede a tensão crítica do material, o material perde estabilidade e resulta em flexão e enrugamento.
2. Uma pequena espessura relativa do material também leva facilmente ao enrugamento.
3. O coeficiente de estampagem profunda; quanto menor o coeficiente de estampagem profunda, mais fácil será o enrugamento do material.
4. A forma e os parâmetros da matriz de estampagem profunda; raios excessivamente grandes e lacunas do punção e da matriz podem causar enrugamento. As matrizes cônicas são menos propensas a enrugar. O design irracional das nervuras de pressão nas peças estampadas, com nervuras muito pequenas ou posicionadas incorretamente, não consegue impedir eficazmente o fluxo rápido do material em folha, levando ao enrugamento. Um projeto irracional de posicionamento da matriz pode resultar na incapacidade de segurar o material durante o processo de estiramento ou nas bordas serem pressionadas muito pequenas, causando enrugamento durante o estiramento.
As medidas para prevenir rugas incluem:
1. Usando um suporte de blank: Ao colocar um suporte de blank na matriz, as flutuações livres do blank na direção da espessura são restringidas, evitando enrugamentos. Ao usar um dispositivo de pressão, ele pressiona firmemente a parte deformada da peça bruta e aplica uma força de pressão para evitar que o flange fique abaulado e cause enrugamento. A magnitude da força de pressão deve ser apropriada. Os dispositivos de pressão são divididos em tipos de pressão elástica e de pressão rígida. Dispositivos elásticos são adequados para estampagem superficial, enquanto dispositivos rígidos são adequados para estampagem profunda.
2. Utilização de matriz cônica: A matriz cônica auxilia na deformação tangencial do blank, aumentando sua resistência à instabilidade.
3. Aumentando a espessura da chapa: Ao aumentar a espessura da chapa, sua capacidade de resistir à instabilidade sob pressão é aprimorada.
4. Usando nervuras de estiramento ou bordas de estampagem profunda: A colocação de nervuras de estiramento ou saliências de estampagem profunda na matriz aumenta a tensão de tração radial, reduzindo a tensão de compressão tangencial e diminuindo a tensão de tração na parede do cilindro. Definir nervuras de extensão na superfície de pressão é um método eficaz e prático para ajustar e controlar a resistência à deformação. As nervuras de extensão podem regular efetivamente o fluxo do material, garantindo que a resistência ao fluxo do material seja uniforme durante o processo de alongamento, permitindo que a quantidade de material que flui para a cavidade atenda às necessidades da peça acabada, evitando enrugamento por excesso de material ou rachaduras por material insuficiente. Para peças esticadas de formato complexo, especialmente aquelas com flanges pequenos, nervuras de extensão devem ser ajustadas para aumentar a tensão de tração radial para controlar o enrugamento; o posicionamento das nervuras de extensão deve ser em áreas com baixa tensão de tração radial, ou seja, áreas onde o material em folha flui facilmente. Para peças com flanges pequenos, para definir nervuras de extensão, pode ser adicionado algum material adicional (material suplementar do processo), que pode ser removido durante o desbaste. Para peças esticadas com profundidades significativamente variáveis, as nervuras de extensão devem ser colocadas em áreas com menor alimentação de material, permitindo que o excesso de material seja puxado para dentro da cavidade da matriz, evitando assim enrugamento.
5. Usando desenho reverso: Ao aumentar a flexão e o atrito, a tensão de tração radial é aumentada e a tensão de compressão tangencial é reduzida.
· Quebra de desenho
A quebra do desenho é causada pela tensão de tração que excede a resistência à tração do material, resultando na fratura do material em folha. As medidas para evitar rasgos incluem:
1. Melhorar as propriedades mecânicas do material: Ao aumentar a resistência à tração do material para resistir à tensão de tração, boas propriedades do material podem reduzir a ocorrência de enrugamento.
2. Projeto razoável da matriz: Formular adequadamente o processo de estampagem profunda e projetar a estrutura da matriz de forma racional.
3. Aumentar o raio dos cantos do punção e da matriz: Aumentar adequadamente os raios dos cantos do punção e da matriz reduz a concentração de tensão.
4. Aumentar a rugosidade da superfície do punção: Aumentar a rugosidade da superfície do punção desloca a perigosa superfície de fratura em direção à boca do cilindro, reduzindo a probabilidade de rasgo.
Outros problemas e causas de qualidade
Além de enrugamento e rasgo, o processo de estampagem profunda também pode apresentar o fenômeno da formação de orelha. A formação de espigas é causada pela anisotropia do material em folha; na direção com menor coeficiente direcional na direção da espessura, o material da folha engrossa, resultando em menor altura da parede do cilindro; enquanto na direção com maior coeficiente direcional, a espessura do material da chapa muda pouco e a altura da parede do cilindro é maior. Portanto, o fenômeno da formação de orelhas torna-se mais grave.
Através das medidas acima, problemas comuns de qualidade no processo de estampagem profunda podem ser efetivamente evitados, melhorando a qualidade do produto e a eficiência da produção.
