Oparta na regułach analiza DFM dla głębokiego rysowania

Oparta na regułach analiza DFM dla głębokiego rysowania . Głębokie tłoczenie jest szeroko stosowanym procesem formowania blachy na zimno do ciągnienia blachy w formowaniu barwnika o pożądanym przekroju przy użyciu siły mechanicznej stempla. DFM odnosi się do projektowania pod kątem możliwości produkcyjnych . DFA odnosi się do projektu do złożenia . DFMA oznacza projekt do produkcji i montażu. Jest to praktyka projektowania komponentów inżynierskich z uwzględnieniem aspektów produkcyjnych i montażowych. DFMA stara się rozwiązywać problemy, które mogą pojawić się podczas produkcji i montażu już na etapie projektowania. Zmiany w projekcie części w celu usunięcia tych problemów przy jednoczesnym zachowaniu nienaruszonej funkcjonalności części. Ma to na celu zmniejszenie kosztów iteracji, dzięki czemu produkcja komponentów jest bardziej wydajna i ekonomiczna.

W procesie głębokiego tłoczenia na matrycy umieszczany jest półfabrykat z blachy (zwykle okrągły). Matryca jest przymocowana do podstawy. Półfabrykat metalowy jest utrzymywany na matrycy za pomocą uchwytu półwyrobu. Siła mechaniczna jest przykładana do części metalowego półwyrobu nad wnęką matrycy poprzez stempel. Wraz ze wzrostem siły stempla metal przepływa z obszaru kołnierza do wnęki matrycy.

Oto oparta na regułach analiza DFM dla procesu głębokiego rysowania. Zasady te można uwzględnić na etapie projektowania, aby poprawić efektywność procesu:

Materiał z blachy

Ponieważ głębokie tłoczenie jest operacją formowania na zimno, istotnymi właściwościami blachy są odkształcalność, plastyczność i granica plastyczności. Materiał powinien charakteryzować się dobrą plastycznością i ciągliwością, aby można go było wyciągnąć do pożądanego kształtu bez żadnych pęknięć. Granica plastyczności materiału powinna być niska, ułatwiająca zainicjowanie płynięcia metalu bez rozdzierania w pobliżu promienia stempla.

Prześwit między stemplem a matrycą

Luz między stemplem a matrycą kieruje przepływem metalu do matrycy. Prześwit powinien być większy niż grubość metalu, aby uniknąć koncentracji metalu w górnej części wnęki matrycy. Prześwit nie powinien być tak duży, aby przepływ metalu do obszaru matrycy stał się nieograniczony, co prowadzi do marszczenia się ścianki.

Promień narożnika matrycy

Promień krzywizny na matrycy, gdzie metal wchodzi z obszaru kołnierza do obszaru matrycy, jest ważnym parametrem geometrycznym. Jeśli promień naroża matrycy jest mały, wówczas marszczenie w pobliżu obszaru kołnierza staje się bardziej widoczne. Zbyt mały promień naroża matrycy powoduje powstawanie pęknięć na skutek gwałtownej zmiany kierunku płynięcia metalu. Generalnie powinna być 5-10 razy większa od grubości blachy.

Promień narożnika dziurkacza

Gdy metal wciąga się do matrycy, grubość blachy zmniejsza się w pobliżu dolnego obszaru stempla. Maksymalna redukcja ma miejsce w pobliżu rogu stempla, ponieważ płynięcie metalu znacznie się tutaj zmniejsza. Zbyt ostry narożnik powoduje pęknięcia w pobliżu podstawy stempla. Promień naroża stempla powinien być 4-10 razy większy od grubości blachy.

Pusta siła trzymania

Na tarcie w obszarze kołnierza wpływa głównie siła trzymania półfabrykatu. Do sprawdzenia ilości metalu wpływającego do matrycy wymagana jest siła trzymania ślepej próby. Mała wartość siły trzymania półfabrykatu skutkuje marszczeniem w obszarze kołnierza, a zbyt duża siła trzymania powoduje wzrost siły ciągnienia na skutek wzrostu tarcia między obszarem kołnierza. Siła trzymania półfabrykatu powinna być wystarczająca, aby ograniczyć płynięcie metalu.

Współczynnik rysowania

Pomiar wielkości ciągnienia wykonanego na półfabrykacie z blachy jest określany ilościowo za pomocą współczynnika rozciągania. Im wyższy współczynnik ciągnienia, tym bardziej ekstremalny stopień głębokiego tłoczenia. Ze względu na geometrię, siły, płynięcie metalu i właściwości materiału pracy istnieje ograniczenie ilości głębokiego tłoczenia, które można wykonać na wykroju z blachy w jednej operacji. Współczynnik rozciągania jest z grubsza obliczany jako DR = Db/Dp. Db to średnica półwyrobu, a Dp to średnica stempla. W przypadku kształtów, które nie są okrągłe, czasami stosuje się maksymalną średnicę lub czasami współczynnik rysowania jest obliczany na podstawie pól powierzchni. Limit współczynnika rysowania dla operacji wynosi zwykle 2 lub mniej.