Что такое вытяжка при формовке листового металла?

Формовка листового металла играет важнейшую роль в различных отраслях промышленности, особенно в автомобильной, аэрокосмической, упаковочной и электронной. Среди наиболее распространённых методов: рисунок и растяжка, которые преобразуют плоский листовой материал в сложные трёхмерные формы. В этом руководстве рассматриваются эти процессы, принципы их работы и области применения.

1.0Что такое чертеж листового металла?

Рисунок это процесс формовки металла, при котором пластическое течение происходит по изогнутой оси, что позволяет преобразовывать плоские листы в глубокие или поверхностные трехмерные детали.

Как работает глубокая вытяжка

Глубокая вытяжка обычно используется для формирования цилиндрические или прямоугольные контейнеры со сплошным дном из листового металла. Лист (заготовка) помещается в полость штампа и продавливается пуансоном, заставляя материал пластически деформироваться и принимать форму штампа.

Основные параметры, влияющие на рисунок:

• Диаметр заготовки и пуансона
• Радиус углов пуансона и матрицы
• Зазор между пуансоном и матрицей
• Толщина листа
• Качество смазки
• Сила прижима (держателя заготовки)

2.0Какие типичные проблемы возникают при глубокой вытяжке?

Ограничения глубокой вытяжки:

• Морщины из-за избытка материала
• Разрыв или гидроразрыв из-за перерастяжения

Как предотвратить дефекты при рисовании:

• Использование рисовать бусины для контроля потока материалов
• Включая вертикальные проекции и соответствующие канавки в штампах и держателях заготовок
• Обрезка для достижения окончательных размеров детали

3.0Что такое точение металла и как оно работает?

Прядение Это процесс холодной штамповки, при котором листовая металлическая заготовка вращается с высокой скоростью и формуется на оправке с помощью ролика или инструмента. Он используется для производства вращательно-симметричные формы такой как:

• Сферы
• Полушария
• Цилиндры
• Колокола
• Параболические формы

4.0Что такое формирование сдвига?

Формовка сдвига Это разновидность ротационной вытяжки, при которой лист зажимается, а затем формуется с помощью валков, которые формируют деталь, одновременно утончая и придавая ей форму. Это позволяет добиться более высокой точности и более глубокой вытяжки осесимметричных деталей.

5.0Как работает формовка растяжением?

В формование растяжениемМеталлический лист захватывается и натягивается на формовочный блок. Этот метод особенно эффективен для формования крупных деталей с гладкими поверхностями двойной кривизны, например, панелей самолётов.

6.0Что такое формовка под давлением резины или жидкости?

Традиционно для формовки используются сопряженные пуансоны и матрица. Однако альтернативные методы, использующие резиновое или жидкостное давление может:

• Сокращение затрат на инструмент
• Минимизировать время настройки
• Обеспечить большую деформацию с использованием одного набора инструментов

7.0Какие существуют альтернативные методы формовки листов?

Методы формования резиновой оснастки:

• Процесс Герена: Использует резиновую прокладку для замены одного штампа при операциях вытяжки или вырубки.
• Выпячивание: Расширяет металл с помощью давления жидкости или резины, идеально подходит для формирования труб и изогнутых панелей.

8.0Что такое гидроформовка листа?

В гидроформовка листаРезиновая камера, находящаяся под давлением жидкости, заменяет цельный пуансон или матрицу. Это позволяет формовать детали большей глубины с превосходным качеством поверхности и точностью размеров.

Преимущества гидроформовки листов:

• Снижение затрат на инструмент
• Способность формировать более глубокие части
• Улучшенная отделка поверхности
• Точные размеры деталей

9.0Что такое гидроформовка труб?

Гидроформовка труб Используется для производства прочных и лёгких трубчатых деталей, особенно в автомобильной промышленности. Металлическая трубка помещается в штамп и расширяется под действием внутреннего давления жидкости.

Преимущества:

• Легкие, высокопрочные компоненты
• Сложная геометрия с различными поперечными сечениями
• Может заменить многокомпонентные сварные узлы

Недостатки:

• Длительное время цикла
• Более высокие затраты на инструменты и настройку

10.0Какие существуют дополнительные техники рисования?

Горячий рисунок

Выполняется при повышенных температурах для улучшения формуемости, особенно для деталей с большой деформацией. Листовой металл быстро остывает, поэтому требуется тщательный контроль температуры.

Формование с высокой скоростью энергии

Сюда входят такие процессы, как:

• Подводные взрывы
• Подводный искровой разряд
• Пневматические или импульсы внутреннего сгорания
• Магнитно-импульсное формирование

Эти методы предполагают использование большого количества энергии в течение короткого времени, что позволяет производить быструю формовку.

Глажка

Прокатка уменьшает толщину стенки ранее вытянутой детали (например, алюминиевой банки) путем пропускания ее между пуансоном и матрицей.

11.0Что такое тиснение и сверхпластическая формовка?

Тиснение

Процесс штамповки, в ходе которого на поверхности листового металла отпечатываются рельефные буквы или узоры, часто в декоративных или идентификационных целях.

Сверхпластичная формовка

Использует материалы с исключительными свойствами растяжения (2000–3000%) для создания больших сложных форм, аналогично методам термоформования пластика.

12.0Как свойства материала влияют на формовку листа?

• Растяжение сила влияет на выбор метода формования
• Листовой металл часто экспонируется анизотропия, где свойства меняются в зависимости от направления
• Неудачи обычно возникают из-за излишний истончение или перелом

Анализ деформации может помочь определить оптимальную ориентацию листа и параметры процесса.

13.0Какие существуют альтернативные методы производства листовых изделий?

Гальванопластика

• Наносит металл непосредственно на фасонную форму или оправку
• Подходящие металлы: никель, медь, железо, серебро.
• Идеально подходит для изготовления высокоточных и сложных форм

Распылительная формовка

• Использует плазменную горелку для распыления расплавленного металла или порошка.
• Может быстро формировать формы, близкие к чистым

14.0Что такое сварка труб при производстве листового металла?

Скелп — плоская стальная полоса, используемая для изготовления сварных труб.

Виды сварки труб:

• Труба сварная встык: Штрипс нагревается, прокатывается и сваривается по шву.
• Труба, сваренная внахлест: Перед сваркой кромки скашиваются и соединяются внахлест.

15.0Какие типы прессов чаще всего используются при формовке листового металла?

Формовка листового металла в значительной степени зависит от пресс-машины, которые посредством пуансонов и матриц формируют металлические детали. Выбор пресса зависит от сложности детали, требуемого усилия и объёма производства.

Типы пресс-машин:

Пресс Gap-Frame (Пресс с С-образной рамой)

• Имеет открытую переднюю раму в форме буквы «С» для легкого доступа.
• Идеально подходит для таких операций, как вырубка, штамповка или вытяжка небольших размеров.
• Легко настраивать и менять инструменты.

Прямой пресс

• Известен своей высокой жесткостью и способностью обрабатывать тяжелые формовочные операции.
• Используется при глубокой вытяжке или формовке больших автомобильных панелей.
• Часто применяется в высокотоннажных и высокоточных приложениях.

Трансферный пресс

• Оснащен подвижной кареткой и передаточными механизмами.
• Позволяет выполнять несколько операций формовки на одном станке.
• Распространено для автоматизированное крупносерийное производствосложных деталей.

Четырехползунковый или многоползунковый станок

• Разработано для непрерывного производства мелкие, сложные детали.
• Работает с проволочным или полосовым материалом и может формовать, сгибать или резать, используя несколько слайдов одновременно.
• Часто используется в электронике, автомобильных зажимах и пружинах.

16.0Что такое формовочные машины специального назначения?

Для некоторых операций формовки требуются машины, разработанные для очень специфических применений или альтернативных методов формовки.

Гидроформовочные прессы

• Используется для гидроформовки как листов, так и труб.
• Используйте гидравлическую камеру и давление жидкости вместо традиционного пробойника.
• Идеально подходит для создания бесшовные, легкие детали с различным поперечным сечением.

Токарно-давильные станки (машины для точения металла)

• Используется в традиционное прядение и формование сдвига
• Может иметь ручное управление, управление с помощью ЧПУ или сервопривод для более высокой точности.
• Вращает заготовку, в то время как формовочные инструменты прижимают ее к оправке.

Прессы для сверхпластичной формовки

• Используется для формирования материалов, способных к экстремальному растяжению при повышенных температурах.
• Распространено в аэрокосмической отрасли для легкие, сложные по форме компоненты.

Высокоэнергетические формовочные машины

• Используйте методы магнитного импульса, взрыва или искрового разряда.
• Часто включают в себя генераторы импульсной мощности или взрывоформовочные камеры.

17.0Резюме: Как выбрать правильный процесс формовки листов

Процессы листовой штамповки можно разделить на следующие группы:

• Стрижка
• Изгиб
• Рисунок
• Формирование

Выбор правильного метода зависит от:

• Свойства материала
• Начальная геометрия
• Требования к конечному продукту
• Объем производства
• Ограничения по стоимости

Понимая сильные и слабые стороны каждой технологии, производители могут добиться оптимальных результатов как по качеству продукции, так и по эффективности производства.