Штамповка листового металла

Основы и применение

ВВЕДЕНИЕИнженерно-исследовательский центр по чистовой штамповкеГосударственный Университет Огайо, Колумбус, штат Огайо

Тел.:614-292-9267Факс:614-292-7219

http :// www . ercnsm . org

Автомобильные компоненты

2

Даймлер-Бенц, 1997

Характеристики процесса листовой штамповки

• Материал на входе представляет собой частично сформированную листовую заготовку (тонкий срез)

• Деформация вызывает значительные изменения по форме и по толщине

• Упругая деформация после удара является важным для сохранения формы и допусков

3

Вырубка заготовок

Этапы процесса вырубки заготовок

4

Право собственности: Schuler Inc.

Вырубка заготовок

Расходные материалы:• Электрические разъемы• Заготовки для штамповки (Schuler, 1998)

Основные параметры процесса:• Трение• Рабочий зазор (зазор между матрицей и пуансоном)• Скорость деформации• Геометрия штампа

5

Вырубка заготовок (Kalpakjian, 1997)

Пробивка отверстийПробивка отверстий: в заготовке получена внутренняя форма; материал, оставшийся после пробивки, как правило, является отходом.

Пробивка отверстий

(Kalpakjian, 1997)

6

ОбрезкаОбрезка: служит для того, чтобы отделить отход от детали

Обрезка (Kalpakjian, 1997)7

Свободная гибка

Свободная гибка листовых заготовок: штамповка некоторых изогнутых элементов, расположенных по краю детали, выполняется (как правило) на плоских металлических листах вдоль прямого края.

8

Свободная гибкаNSMНа следующих рисунках показана операция свободной гибки

9

Свободная гибка с калибровкой

10

Свободная гибка с калибровкой

Право собственности: Schuler Inc.

Круговая гибка

11

Круговая гибкаПраво собственности: Schuler Inc.

Деформируемость материалов12

График деформируемости низкоуглеродистой стали

r: коэффициент процентного сокращения площади поверхности листа в тесте на растяжение

Фланцовка

13

Фланцовка: процесс гибки листового металла вдоль прямого или изогнутого края

14

Начало операции Окончание операции Пружинение

Фланцовка

15

ФланцовкаПрямой фланец Вогнутый фланец Выгнутый фланец

16

Фланец с волной Ступенчатый фланец Отбортовка

Отбортовка

17

Право собственности: Schuler Inc.

Виды геометрии вальцовки

18

Вальцовка

19

Металлический лист в процессе вальцовки складывается

• Улучшениевнешнего вида

• Улучшениежесткости

• Изоляцияострых краев

Типы вальцовки

20

Сплюснутая Открытая Каплевидная

Скругленная плоская Особая плоская

Петлевидная Особая петлевидная

Вальцовка

21

Штампованное соединение:

Вальцовка

Право собственности: Schuler Inc.

Чеканка22

Чеканка

Право собственности: Schuler Inc.

Пуклевка (гибка с растяжением)23

(Schuler, 1998)

Пуклевка (гибка с растяжением)

24

Пуклевка

Право собственности: Schuler Inc.

Глубокая вытяжка25

При глубокой вытяжке плоская металлическая заготовка приобретает форму цилиндра или коробки с помощью пуансона

Основные параметры:

• Свойства листового металла

• Отношение диаметра заготовки к диаметру пуансона

• Толщина листа

• Радиусы пуансона и угла матрицы

• Усилие прижима

• Трение и смазка

• Скорость деформации

• Зазор между пуансоном и матрицей

26

Образцы деталей, полученных глубокой вытяжкой

Глубокая вытяжкаСферическая чаша

Глубокая вытяжкаПрямоугольная полость

Глубокая вытяжка сложной формы Крыло автомобиля

27

Глубокая вытяжка простого действия с прижимом

28

Глубокая вытяжка простого действия с прижимом

Право собственности: Schuler Inc.

Глубокая вытяжка без прижимаПри вытяжке без прижима, матрица имеет особую геометрическую форму. Оптимальной формой матрицы, согласно усилию операции и коэффициенту вытяжки, является форма трактрисы, как показано ниже (при такой вытяжке заходный радиус изменяется). Поскольку сложно воспроизвести точную форму трактрисы, ее часто делают приближенной

29

[ [Lange,1985]

Глубокая вытяжка с перетяжными ребрами

30

Глубокая вытяжка с перетяжными ребрами

Право собственности: Schuler Inc.

31

Глубокая вытяжка простого действия с дотяжкой

32

Ступенчатая вытяжка с вставным пуансоном (внешний и внутренний пуансон

Право собственности: Schuler Inc.

Реверсивная вытяжка

33

Реверсивная вытяжка

Право собственности: Schuler Inc.

Прогрессивная штамповка

Последовательность штамповки: слева направо/ этапы штамповки отмечены стрелкой. Право собственности: PAX Machine Works Inc.

34

Право собственности: Schuler Inc.

Производство металлических банок

35

Банка, полученная за несколько операций

Право собственности: Schuler Inc.

36