Tehnologia de încovoiare fără seem al metalului în foaie
Tehnologia de prelucrare a metalului în foaie se îmbunătățește în mod constant, mai ales în unele aplicații precum încovoierea precisă a oțelului inoxidabil, încovoierea pieselor decorative din oțel inoxidabil, încovoierea legurilor de aluminiu, încovoierea pieselor pentru avioane, încovoierea plăcilor de cupru, etc., ceea ce pune în continuare cereri mai mari privind calitatea suprafeței lucrării formate. Procesul tradițional de încovoiere este mai susceptibil să provoace dăunări la suprafața lucrării. Suprafața care intra în contact cu presa va forma o amprentă sau o zgârie evidentă, ceea ce va afecta estetica produsului final și va reduce judecata valorifică a utilizatorului privind produsul.
1. Cauze ale amprentelor de încovoiere
Luăm ca exemplu încovoierile unei părți în formă de V. Încovoierea plaștelor este un proces de formare prin care plaștela metalică întâi suferă o deformare elastică, apoi intră în deformare plastică sub presiunea punghiului sau a matricei mașinii de încovoiat. În stadiul inițial al încovoierii plastice, plaștela se încovoiă liber. Pe măsură ce punghiul sau matricea apasă pe plaștelă, aceasta și suprafața internă a grofului în formă de V al matricei se apropie treptat, iar raza de curbare și brațul de forță al încovoierii scad treptat. Se continuă apasarea până când se termină cursa, astfel încât matricea și plaștela să fie în contact total în trei puncte, moment în care se finalizează o încovoiere în formă de V.
Lăcrămarea se produce în timp ce placa metalică este comprimată de presa de lăcrămare, ceea ce duce la deformare elastică, iar punctul de contact dintre placă și presă va aluneca pe măsură ce procesul de lăcrămare progresează. În timpul lăcrămării, placa va trece printr-o două faze evidente: deformare elastică și deformare plastică. De asemenea, în timpul lăcrămării există un proces de menținere a presiunii (contact tri-punctual între presă și placă), astfel că după finalizarea lăcrămării vor apărea trei linii de imprimeu. Aceste linii de imprimeu sunt de obicei cauzate de extruderea și frictia dintre placa și umflătura gurii V a preselor, prin urmare se numesc imprimeuri de umflătură. Principalele cauze ale formării imprimeurilor de umflătură pot fi clasificate simplu în următoarele categorii.
a. Metoda de lăcrămare
Deoarece s-a menționat mai devreme că generarea alungirii de la umflătura este legată de contactul dintre foaie și umflătura groovelui V al matricei, diferitele intervale între pilon și matrice în timpul procesului de încovoiere afectează stresul de compresiune asupra foii, iar probabilitatea și gradul de alungire vor fi, de asemenea, diferite. Sub condiții identice ale groovelui V, cu cât unghiul de încovoiere al piesei încovoaite este mai mare, cu atât mai mare este deformarea lăcrămătoare a foii metale, și cu atât mai lunga distanța de frecare a foii metale pe umflătura groovelui V; în plus, cu cât unghiul de încovoiere este mai mare, cu atât mai lunga este perioada în care pilonul exercită presiune asupra foii, iar alungirea cauzată de aceste două factori este mai evidentă.
b. Structura groovelui V al matricei
Când se pliază fețe metalice de diferite Grosimi, lățimea groovelui V selectată este și ea diferită. Sub condiții identice ale pilonului, cu cât dimensiunea groovelui V a matricei este mai mare, cu atât mai mare este dimensiunea lățimii alunecării. Corespunzător, frecarea dintre fețura metalică și umărul groovelui V al matricei este mai mică, iar adâncimea alunecării se reduce natural. În schimb, cu cât grosimea plăcii este mai mică, cu atât mai îngust este groovul V, iar alunecarea devine mai vizibilă.
Vorbind de frecare, un alt factor legat de frecare pe care trebuie să-l luăm în considerare este coeficientul de frecare. Unghiul R al umflării din coșului V al matricei este diferit, iar frecarea cauzată foii metalice în timpul procesului de încovoiere este de asemenea diferită. Pe de altă parte, din perspectiva presiunii exercitate de coșul V al matricei asupra foii, cu cât unghiul R al coșului V al matricei este mai mare, cu atât mai mică este presiunea dintre foaie și umflărea coșului V al matricei, iar amprenta este mai slabă, iar invers.
c. Gradul de lubrificare al coșului V al matricei
După cum a fost menționat mai devreme, suprafața canalului V al matricei va intra în contact cu foile și va produce frecare. Când presa este uzată, parte de contact dintre canalul V și foile se va face din ce în ce mai rough, iar coeficientul de frecare va crește continuu. Când foile glisează pe suprafața canalului V, contactul dintre canalul V și foile este de fapt un contact punctual între numeroase puncte convexe rough și suprafață, astfel că presiunea pe suprafața foii va crește corespunzător, iar amprenta va fi mai vizibilă.
Pe de altă parte, dacă canalul V al matricei nu este șters curat înainte de încovoiarea piesei, resturile deșeurilor de pe canalul V vor provoca adesea amprente evidente pe foile. Această situație apare de obicei atunci când echipamentul încovoie foile galvanizate, foile de oțel carbon și alte piese.
2.Aplicarea tehnologiei de încovoiare fără marci
Deoarece știm că principala cauză a semnului de încovoiere este frecarea dintre foaie și umflătoarea din V a matricei, putem să ne bazăm pe gândire orientată spre cauză și să folosim tehnologia procesului pentru a reduce frecarea dintre foaie și umflătoarea din V a matricei. Conform formulei frecării f=μ·N, factorii care influențează frecarea sunt coeficientul de frecare μ și presiunea N, iar ambele sunt proporționale frecarei. Corespunzător, pot fi elaborate următoarele planuri de proces.
a. Utilizați materiale ne-metaloase pentru umflătoarea din V a matricei
Metoda tradițională de a crește simplu unghiul R al umflăturii V a umerului matricei nu este foarte eficientă în îmbunătățirea indentării la încovoiere. Din perspectiva reducerii presiunii în perechea de frecare, este posibil să se ia în considerare schimbarea umărului cu forma de V într-un material non-metalic mai moale decât placa, cum ar fi nylonul sau elastomerul PU, asigurând în același timp efectul de extrudare cerut inițial. Având în vedere că aceste materiale sunt ușor de uzate și au nevoie să fie înlocuite periodic, există în prezent câteva structuri de umflături V care folosesc aceste materiale, așa cum se arată în figură.
b. Schimbarea umărului cu forma de V al matricei într-o structură cu bile și rolete
De asemenea, pe baza principiului de reducere a coeficientului de frecare al perechii de frecare dintre foile și groful V al matricei, perechea de frecare al glisorilor dintre foile și umărul grofului V al matricei poate fi transformată într-o pereche de frecare cu rulare, ceea ce reduce semnificativ forța de frecare asupra foilei și evită eficient apariția indenturilor de încovoiere. În prezent, acest proces este folosit pe scară largă în industria matricilor, iar presa de încovoiare fără bile este un exemplu tipic de aplicare.
Pentru a evita frictia rigidă între roloul și canalul V al formei de încovoiere fără joi cu țevă rotitoare, și pentru a face roloul să se rotească mai ușor și să fie mai ușor de lubrificat, se adaugă bile, prin ceea ce se obține efectul reducerii presiunii și a coeficientului de fricție în același timp. Prin urmare, piesele procesate cu forma de încovoiere fără joi cu țevă rotitoare pot să ajungă aproape fără amprentă vizibilă, dar efectul de încovoiere fără joi pe plăci moale, cum ar fi aluminiu și cupru, nu este bun. Din perspectivă economică, deoarece structura formei de încovoiere fără joi cu țevă rotitoare este mai complexă decât cele câteva structuri de forme menționate mai sus, costul de procesare este ridicat și întreținerea este dificilă, ceea ce este și un factor pe care managerii de enterprise trebuie să-l ia în considerare la selecție.
c. Umplerea din partea umărului V a matricei este schimbată într-o structură de rostogolire
Există un alt tip de presă în industrie care folosește principiul rotației cu punct de sprijin pentru a realiza curbarea unei piese prin răsucirea umărului matricei. Această presă modifică structura tradițională a grofului V al matricei stereotipate și transformă fețele inclinate de pe ambele părți ale grofului V într-un mecanism de răsucire. Când puntea apasă foia metalică, mecanismul de răsucire de pe ambele părți ale matricei se rotește spre interior din varful puntei, cu ajutorul presiunii puntei, astfel încât foaia să fie curbată și formată. În această condiție de lucru, foaia și matricea nu produc o uzură locală vizibilă prin frecare glisantă, ci sunt apropiate de planul de răsucire și aproape de varful puntei, evitând imprimeurile pe piese. Structura acestei presuri este mai complexă decât cele anterioare, conținând un elice de tensiune și o structură de placă de răsucire, iar costurile de întreținere și prelucrare sunt mai mari.
d. Groful V al matricei este izolat de foaia metalică
Metodele menționate mai sus se referă toate la atingerea unei încovoieriri fără jumătate prin schimbarea șablonului de încovoiere. Pentru managerii de enterprise, nu este recomandabil să dezvolte și să cumpere un nou set de șabloane pentru a realiza o încovoiere fără jumătate a părților individuale. Din perspectiva contactului prin frecare, atâta timp cât șablonul și foaia sunt separați, frecarea nu există. Prin urmare, fără a schimba șablonul de încovoiere, se poate obține o încovoiere fără jumătate folosind un film moale care previne contactul dintre groful V al matricei și foaia. Acest film moale este denumit și film de presiune fără jumătate pentru încovoiere, iar materialele sunt de obicei cauciuc, PVC (clorură de polivinil), PE (polietilen), PU (poliuretan), etc. Avantajele cauciucului și PVC sunt costurile mici ale materialelor brute, iar dezavantajele sunt că nu sunt rezistente la presiune, au o performanță de protecție slabă și o viață utilă scurtă; PE și PU sunt materiale ingineriste excelente, iar filmul de presiune fără jumătate produs cu acestea drept material de bază are o rezistență la ruptură bună, deci are o viață utilă lungă și o bună protecție.
Filmul de protecție împotriva încovoiării joacă în principal un rol de amortizare între piesa lucrată și umărul stampelui, compensând presiunea dintre stampă și foaie, prevenind astfel apariția alunecaturilor pe piesa lucrată la încovoiare. La utilizarea acestuia, este suficient să puneți filmul de încovoiare pe stampel, care are avantajele unei costuri mici și a unei uzabilități simple. Grosimea filmului de stamplare fără încovoiare disponibil pe piață este în general de 0,5 mm, iar dimensiunea poate fi personalizată în funcție de nevoi. Filmul de stamplare fără încovoiare poate atinge de obicei o durată de viață de aproximativ 200 de încovoieri sub o presiune de 2t, având o rezistență puternică la uzurare, o rezistență puternică la ruptura, performanțe excepționale de încovoiare, o putere de tracție ridicată și o elonɡație la ruptura, precum și rezistență la uleiuri de lubrificare și solvenți hidrocarburi alifatice.
Concurența de piață în industria de prelucrare a metalului sub formă de plăci este foarte intensă. Dacă companiile vor să obțină o poziție pe piață, acestea trebuie să-și îmbunătățească continuu tehnologia de prelucrare. Trebuie să se atingă nu doar funcționalitatea produsului, ci și să se țină cont de procesarea și estetica produsului, precum și de eficiența economică a prelucrării. Prin aplicarea unor metode de procesare mai eficiente și economice, produsul poate fi realizat mai ușor de prelucrat, mai ieftin și mai frumos.
