1. Grundläggande processklassificering
Enligt dess deformationsegenskaper kan stämplingsprocessen delas in i två kategorier: materialseparering och formning.
Separationsprocessen hänvisar till stansningsprocessen där ämnet bryts och separeras efter att spänningen hos den deformerade delen når draghållfastheten under inverkan av stanskraften, för att erhålla ett arbetsstycke med önskad form och storlek.
Formningsprocessen hänvisar till stansningsprocessen där spänningen från den deformerade delen av ämnet når sträckgränsen under påverkan av stanskraften, men inte når draghållfastheten, så att ämnet deformeras plastiskt utan brott och separation för att därigenom erhålla ett arbetsstycke med önskad form och storlek. .
2. Typer av separationsprocesser
Enligt deras olika deformationsmekanismer är separationsprocessen indelad i två kategorier: stansning och reparation.
Renovering är en separat bearbetningsmetod för upparbetning av delen av den blankade delen. Renoveringsdeformationen är en skärmekanism, och arbetsstyckets dimensionella noggrannhet och tvärsnittskvalitet är bättre än för den blankade delen.
3. Typer av formningsprocesser
Det finns många formningsprocesser, inklusive: böjning, djupdragning, flänsning, utbuktning och extruderingsprocesser. (detaljer enligt följande:)
02
Stansning
1. Introduktion till formen och formningsprocessen för stansprodukter
Formen på blankprodukten. Sektionen av blankprodukten är uppdelad i: kollapsvinkel, ljus zon, brottzon och grader. Dessa fyra former tillverkas i olika steg, olika delar och under olika påfrestningar under stansprocessen av produkten.
Som visas i figuren ovan, 1. Slumpvinkel: höjden är ungefär lika med 8 procent T till 15 procent T; 2. Ljust band: höjden är ungefär lika med 15 procent T till 55 procent T; 3. Felzon: höjden är ungefär lika med 35 procent T till 75 procent T; 4. Glitch: höjden är ungefär lika med 5 procent T till 10 procent T
1) Elastiskt deformationssteg
Spänningsanalys: Materialet vid skäreggen utsätts för skjuvkraft och kraftens storlek är mindre än den elastiska gränsen. Om kraften försvinner återgår materialet till sitt ursprungliga tillstånd.
Tillståndsbeskrivning: Stämpeln utövar tryck på materialet och materialet kläms lätt in i stansens skäregg.
2) Plastisk deformationsstadium
Spänningsanalys: materialet belastas från sidan till mitten och överskrider gradvis den elastiska gränsen
Tillståndsbeskrivning: Stansen går djupare in i materialet, och i detta skede producerar blankdelen en kollapsad vinkel och ett ljust band
3) Klippningsstadium
Spänningsanalys: Den partiella spänningen av materialet nära stansens skäregg når först materialets skjuvhållfasthet, vilket ökar sprickorna som genereras av materialet bredvid stansens skäregg. Vid denna tidpunkt befinner sig materialet vid stansens skärkant fortfarande i det plastiska deformationsstadiet. När stansen tränger längre in i materialet når materialet nära stansen också skjuvhållfastheten, och sprickor uppstår också. Efteråt överlappar de två sprickorna och materialet separeras.
bild
Statusbeskrivning: Materialet är separerat, och när de övre och nedre sprickorna överlappar varandra sliter de sönder varandra och ger grader
bild
03
Nyckelpunkter och designexempel på stansteknik relaterad till produktdesign
1. Klassificering, funktion och struktur för blankningsprodukter
genomträngande
Funktion 1. Används som ett allmänt viahål (lägre krav); 2. Används som ett självgängande bottenhål (produktdesignen kräver en högre andel ljusa band); 3. Används som ett axelhål med hög precision (kräver inga grader, mindre brutna remmar) (genom mekanisk gradning eller forminversion)
Obs! När du designar stanshålet bör storleken på hålet inte vara för litet på grund av begränsningen av stansens styrka (vanligtvis större än 0.5T)
bild
Blankstämpling
Funktion 1. Används som en allmän form (lägre krav); 2. Används som en stumfoglasersvetsenhet (inga grader, stora ljusa band, små luckor i frakturzonen); 3. Används som ett mjukt dekorationsfäste (kräver curling eller gradning)
Obs: 1. Vid design av produkten bör skarvarna i de raka linjerna eller kurvorna på blankdelarna ha lämpliga rundade hörn. (Annars kommer spänningen från formen att koncentreras och lätt skadas); 2. Med tanke på bearbetningstekniken för stanstrådsskärningen, bör blankningsdelarna Eller minsta R-vinkeln för blankningsdelarna inte vara mindre än R0.2.
bild
Skärning av tungan, skärande sånglansande
Funktion 1. Används som spänne; 2. Används som en gräns; 3. Sparar processen, förbättrar materialanvändningsgraden och kombinerar de två processerna trimning och bockning till en. (Nackdel: Gradens riktning kan inte ändras, den måste vara motsatt stansens riktning)
Obs: Det krävs att avståndet mellan den skurna delen och bockningsdelen är tillräckligt stort för att möta stansens styrka.
bild
Punkter för uppmärksamhet vid strukturell design av tungskärning och bockning:
1) Bredden på stansen bör vara tillräckligt stor vid skärning, och avståndet mellan skärdelen och bockningsdelen bör vara mer än 5 mm vid design av delen, annars blir stansens styrka låg, vilket kommer att påverka livslängden av formen.
2) Vid design av formen bör den skärande delen av kniveggen säkerställa en rak egg på ca 3 mm för att förhindra att kniven kollapsar. Det måste finnas ett avbrott på båda sidor av stansen, för att säkerställa att den skärs först och sedan böjs.
bild
Sammanfattning av produktdesignpunkter relaterade till blanking
1) Vid utformning av produkten bör skarvarna i de raka linjerna eller kurvorna på blankdelarna ha lämpliga rundade hörn. (Orsak: 1. Minsta R-vinkel för vanlig trådskärning är 0.2, och de skarpa hörnen är inte lätta att garantera. 2. Formen vid de skarpa hörnen Spänningskoncentration, formen skadas lätt efter att ha blivit stressad.)
2) Gradens riktning bör markeras vid design av produkten. Graden är mycket viktig för säkerheten för produktmontering och driftpersonal. (Obs: gradernas riktning är markerad, inte stansriktningen)
3) När du designar stanshålet, på grund av begränsningen av hållfastheten hos stansen, bör storleken på hålet inte vara för liten (vanligtvis större än 0.5T, försök att inte göra hålets diameter mindre än 0.8T)
4) Vid design av produkten bör materialets draghållfasthet vara mindre än 630 MPa så mycket som möjligt, annars blir formen svår att tillverka. (När produktens draghållfasthet är mindre än 630MPa kan formmaterialet väljas från vanligt relativt billigt formstål, såsom: Cr12, Cr12MoV, SKD11, D2, etc. När produktens draghållfasthet är större än 630MPa , bör formmaterialet väljas från speciellt dyrare formstål, såsom SKH-9)
bild
5) När produktdesignen har särskilda krav för stansningssektionen, måste det minsta acceptabla värdet för varje sektion markeras.
6) När du skär, var uppmärksam på att utforma trimningsvinkeln på produkten för att underlätta avformningen och därigenom minska slitaget på stansen.
bild
2. Kort introduktion av stansform
1) stansning, stansning
2) Gradning av form
3) Sidostansdyna
04
Böjning av produktform och formningsprocessintroduktion
1. Form på böjda produkter
Böjformningsmekanism: Spänningen på metallmaterialet är större än den elastiska gränsen (sträckgränsen) men mindre än brottgränsen (draghållfastheten), vilket gör att plåtens krökning förändras i böjningsdeformationszonen och bildar en böj.
Spänningsanalys av böjning: vid böjning utsätts den inre sidan av materialet för tryckspänning och den yttre sidan utsätts för dragspänning, och dragspänningen spelar en dominerande roll, så det neutrala lagret av materialet är mitten av materialet. material som är förspänt mot insidan av bockningen.
bild
Neutralt lager: cirka 0.255T från materialets insida
Materialets yttre fiber rör sig i förhållande till materialet på grund av dragspänningen, och materialets otillräcklighet kompletteras av breddriktningen
2. Böjningsprocess (ta V-kurvan som ett exempel):
1) Rörelsen av stansen och kontaktarket (råämnet) producerar ett böjmoment på grund av de olika kontaktpunktskrafterna hos de konvexa och konkava formarna, och elastisk deformation uppstår under verkan av böjmomentet, vilket resulterar i böjning.
2) När stansen fortsätter att röra sig nedåt kommer ämnet och formens yta gradvis i kontakt, så att böjningsradien och böjarmen minskas i enlighet därmed, och kontaktpunkten mellan ämnet och formen rör sig från de två tärningens skuldror till tärningens två sluttningar.
3) När stansen fortsätter att gå ner kommer båda ändarna av ämnet i kontakt med stansens lutning och börjar böjas.
4) I tillplattningsstadiet, när gapet mellan stansen och formen fortsätter att minska, tillplattas arket mellan stansen och formen.
5) I korrigeringsstadiet, när slaget är över, korrigeras arket så att de rundade hörnen och raka kanterna passar stansen för att bilda önskad form.
bild
3. Två typer av problem som är benägna att uppstå i böjda produkter (rebound, sprickbildning)
1) Rebound:
Anledningen till återfjädring: materialet är sammansatt av många lager av fibrer, och spänningen för varje lager av fibrer är olika, (det yttersta lagret har den största dragspänningen, det innersta lagret har den största tryckspänningen, storleken på de två krafter minskar mot det neutrala skiktet), så efter böjning är inte alla fiberskikt påfresta större än materialets elastiska gräns, så materialet i det elastiska deformationsstadiet har ett återhämtningsfenomen
bild
1) Spänningen och töjningen för det neutrala skiktet är noll
2) Det neutrala lagrets tryckspänning ökar gradvis mot insidan
3) Dragspänningen hos det neutrala skiktet ökar gradvis utåt
bild
1) När stämplingsdelen är böjd kommer töjningen av de flesta materialskikten in i området för plastisk deformation, och dessa materialskikt fjädrar inte tillbaka.
2) Töjningen av materialskiktet närmare det neutrala skiktet är fortfarande i det elastiska deformationsområdet, och dessa materialskikt kommer att fjädra tillbaka efter att den yttre kraften försvinner (böjstansen lämnar arbetsstycket)
Faktorer som påverkar rebound:
(1) Ju högre elasticitetsgränsen för materialet är, desto större erforderlig deformationsspänning och desto större studs
(2) Ju mindre den relativa böjningsradien R/T för materialet är, desto mer koncentrerad är spänningen, desto mindre andel elastisk deformation och desto mindre studs
bild
2) sprickbildning
När spänningen på en del av arbetsstyckets materialskikt är större än draggränsen vid böjning kommer arbetsstycket att spricka. (Ju längre materialskiktet är från det neutrala skiktet, desto större blir spänningen och töjningen)
bild
Sätt att undvika sprickbildning: Vid böjning är R-vinkeln inuti hörnet för liten. (vanligtvis är R-värdet inte mindre än 0.5T)
4. Deformationsegenskaper hos bockningsprodukter
(1) På grund av dragspänningen hos materialets yttre fiber rör sig materialet relativt, och bristen på materialet kompletteras med bredd- och tjockleksriktningarna, så att materialets bredd reduceras.
(2) På grund av tryckspänningen hos materialets inre skiktfibrer, rör sig materialet i det inre skiktet till breddriktningen, vilket resulterar i en ökning av bredden på materialets inre skikt.
(3) När bredden är mindre än 3 gånger materialtjockleken är ovanstående fenomen uppenbart, och produktdesignen bör undvika situationen att bredden är mindre än 3 gånger materialtjockleken.
bild
5. Nyckelpunkter och designexempel på bockningsprocess relaterad till produktdesign
(1) The fillet radius of the bent part should not be smaller than the minimum bending radius to avoid cracks; but it should not be too large, otherwise the rebound will be large due to incomplete deformation. (Generally, the minimum bending radius R>=0.5T)
Lägga märke till:
1) Vid design av produkten bör böjningsvinkeln R undvikas att vara för liten, annars orsakar den lätt spänningskoncentration.
2) R-vinkelmåttet måste vara markerat på insidan. (Specifik anledning: arbetsstycket är nära stansen vid böjning, och stansens R-vinkel bestämmer arbetsstyckets R-vinkel, och det är lätt att kontrollera och justera.)
bild
(2) The length of the bending edge of the bending part should not be too small, otherwise the length of the support of the mold to the material is too small during the bending, it is not easy to obtain parts with accurate shape, and the bending part is often easy to fall out. H>R plus 2T.
bild
Obs: När du designar produkten, undvik att böja den raka kanten för liten, annars orsakar det lätt fall utåt och det är svårt att kontrollera vertikaliteten.
(3) Den böjande delen bör inte böjas vid den plötsliga förändringen av delens bredd för att undvika att den går sönder. Om den måste böjas vid den plötsliga förändringen i bredd, bör processrännan utformas i förväg.
(4) Eftersom ämnet mer eller mindre kommer att glida under böjning, bör processhålet utformas så mycket som möjligt under produktdesignen.
6. Kort introduktion av böjdyna
05
Gjutprocessform och processintroduktion
1. Klassificering och införande av formningsprocess
Formningsmekanism: Spänningen på metallmaterialet är större än den elastiska gränsen (sträckgränsen) men mindre än brottgränsen (draghållfastheten), och det deformationssätt som konstruktören önskar produceras inom området för plastisk deformation.
bild
Formningsprocessklassificering: 1. Djupdragning 2. Extrudering 3. Flänsning 4. Vändning (pumpning) 5. Krympning och fackling
bild
2. Nyckelpunkter i formningsprocessen relaterade till produktdesign och designexempel
1) Kläm
Det finns tre funktioner för extruderingskonvext skrov:
(1) Används som en självplacerande stift mellan två delar
bild
Lägga märke till:
a. När navet används som en positioneringsstift måste diametern på navet kontrolleras strikt. Generellt kan diametertoleransen för navet styras till ungefär plus /- 0.04 mm
b. Eftersom det konvexa skrovet är extruderat är det konvexa skrovets sidor alla ljusa band;
(2) Används som begränsning av rörelsemekanismen
bild
(3) Används som en stöt för projektionssvetsning
bild
Uppmärksamhetspunkter och stansstorlek för konvex skrovdesign:
Principles: 1) It is necessary to ensure that there is sufficient material connection between the convex hull and the matrix, otherwise the convex hull is easy to fall off. 2) When used as projection welding, the bump diameter D>{{0}}t plus 0,7 och större än 1,8 mm.
Bump height H>{{0}}(0.4t plus 0.25), och större än 0,5 mm
Designmåtten för det konvexa skrovets gränshöjd är som visas i figuren nedan
bild
bild
Obs: När du markerar storleken på det konvexa skrovet kan endast storleken på den konvexa delen kontrolleras, och storleken på den konkava delen kan inte kontrolleras.
Extrusion Convex Die Structure: Storleken på formen bestämmer diametern på det konvexa skrovet. Fingerborgen och extruderingsstansen bestämmer tillsammans höjden på det konvexa skrovet. Obs: När du markerar storleken på det konvexa skrovet kan endast storleken på den konvexa delen kontrolleras, och storleken på den konkava delen kan inte kontrolleras.
bild
2) pumphål
Pumphålet har två funktioner:
a) Används som nitanslutningsdelar (inklusive stansnitning och svarvnitning);
Fördelar: nitar kan utelämnas, vilket sparar kostnader.
Nackdelar: Klarar inte stor dragkraft eller skjuvkraft.
Hålslagning och nitning: den fungerar som en fast anslutning.
Draghål roterande nitning: den fungerar som en roterande axel.
bild
b) Används som anslutningsmutter
bild
Punkter för uppmärksamhet i håldesign och stansstorlek:
Principer: a) Tillräckligt materialflöde måste säkerställas (dvs. pumpningsförmåga måste beräknas).
b) När den används som vändnit måste utdragshålets ytterdiameter (dimension standard ytterdiameter) kontrolleras.
bild
Obs: Formen kan styra både den inre och yttre diametern på pumphålet, stansen styr den inre diametern; munstycket styr den yttre diametern, men inte samtidigt. Det vill säga att varje del bara kan styra ett värde.
c) När den används som mutter måste pumphålets innerdiameter (dimension standard innerdiameter) kontrolleras.
bild
d) Vid användning som mutter måste det säkerställas att tjockleken på den förtunnade raka kanten är större än 1,3 gånger gängstigningen.
bild
e) När den används som mutter och har hållfasthetskrav måste det säkerställas att den minsta höjden på den raka kanten efter borrning av hålet är större än 3 gånger gängstigningen.
bild
Genomförbarhetsberäkning av pumphål:
Hål Hål: En stämplingsprocess där materialet förvandlas till en sidofläns längs det inre hålets omkrets.
Hålvridningskoefficient: förhållandet mellan diametern på det förstansade hålet och diametern på den raka kanten efter att hålet har vridits (ju större hålvridningskoefficienten är, desto mindre grad av deformation)
bild
Faktorer som påverkar vridhålskoefficienten:
a) Materialets plasticitet, ju bättre plasticitet, desto mindre hålsvängningskoefficient.
b) Den relativa diametern D/t för det förstansade hålet, ju mindre D/t, desto mindre blir hålets vridningskoefficient.
c) Hålbearbetningsmetod. (Om vändhålet är högre är det inte lätt att spricka när graden är placerad på insidan; när den är placerad på utsidan är det nödvändigt att öka styrytan och sedan borra hålet.)
d) Hålstansens form. (Den sfäriska stansen kan minska vridningskoefficienten och öka graden av deformation.)
I teorin är det nödvändigt att bedöma om pumpningsprocessen är genomförbar enligt pumpkoefficienten (denna metod behöver bestämma för många faktorer, vilket är tidskrävande och arbetskrävande). I allmänhet kan det bedömas efter det proportionella förhållandet mellan förstansning och materialtjocklek. När den relativa diametern D/t för det förstansade hålet är större än 1 anses det i allmänhet vara genomförbart.
Beräkning av förstansat hålstorlek:
Princip: Principen om konstant volym före och efter vändning av hålet.
AB={H*EF-(π/4-1)*EF*EF}/T
Förstansat hål diameter d=D-2*AB
I allmänhet blir tjockleken på materialet tunnare efter att hålet har vridits, och förtunningskoefficienten är mellan {{0}}.45 och 0,9.
Gallringsfaktorn avser förhållandet mellan EF och tjockleken T på råmaterialet
It is generally believed that when d>=T, borrning är genomförbart (empiriskt värde, detaljerad bedömning kan hänvisa till borrkoefficient)
bild
Hålritande formstruktur
bild
Hålstansningsstruktur: a) När en parabolstans används är svarvkvaliteten högre på grund av den för stora bågen. (Strukturen är som följer)
bild
Obs: När bågens radie är annorlunda, är stansens extruderingseffekt på materialet annorlunda. Eftersom den lilla bågstansen är för liten är den momentana extruderingskraften på materialet stor, så deformationen av materialet är också stor. Därför, under samma förhållanden, används den lilla bågstansen för att vända hålet. Högre.
b) Engångsformande stans utan förstansning.
bild
Obs: Storleken på det genomstickande hålet överensstämmer med storleken på det förstansade hålet i de två formningarna (A=a, B=b). Engångsstansnings- och svarvstrukturen är endast lämplig för de fall där de vändande graderna är på utsidan.
3) Konkav flänsning
Flänsning är processen att förvandla materialet till en sidledes kortsida längs konturkurvan.
a) Konkav flänsning (förlängd flänsning): deformationen liknar den för ett hål.
b) Förtunningshastigheten sträcker sig mellan 0.9 och 1 (det mest allvarligt deformerade området är vid den högsta ändytan)
Genomförbarhetsbedömning av konkav flänsning:
a) Utökad storlek
bild
b) Dom
Slutbåglängd L1 före flänsning
Ändbågslängd L2 efter flänsning
När deformationshastigheten K på ändytan är större än töjningshastigheten för råmaterialet, kommer sprickbildning att uppstå
bild
Under produktdesign kan värdena för R, r och h justeras så att ändytans deformationshastighet uppfyller designkraven utan att spricka.
4) Konvex fläns
a) Konvex flänsning (kompressionsfläns): Deformationsegenskapen tillhör formpressning.
b) Utökade mått på den konvexa flänsen
bild
06
Introduktion till andra stämplingsformstrukturer
1. Rullformstruktur (metod 1)
Steg: 1. Rulla en åttondels cirkel, 2. Böj uppåt snett i 80 grader, 3. Tryck nedåt för att bilda en cirkel.
bild
2. Rullformstruktur (metod 2)
Steg: 1. Rulla en kvartscirkel, 2. Använd reglaget för att trycka i sidled.
3. Platta till formstrukturen (platta ut ytterkanten)
Steg: 1. Blankering; 2. Böjning uppåt 90 grader; 3. Pressa ner 70 grader (storleken på stansen R är två gånger tjockleken på materialet minus 0,3) 4. Tillplattning
bild
4. Tillplatta formstrukturen (inre hål tillplattad)
Steg: 1. Blankering; 2. Böjning uppåt 90 grader; 3. Pressa ner 70 grader (storleken på stansen R är två gånger tjockleken på materialet minus 0,3) 4. Tillplattning
bild
5. Djupritningsstruktur
