I pezzi stampati in acciaio al carbonio sono componenti in lamiera-prodotti forzando nastri o fogli di acciaio al carbonio attraverso uno stampo controllato utilizzando una pressa meccanica o servopressa. Le prestazioni delle parti dipendono principalmente dalla qualità dell'acciaio, dallo spessore della lamiera, dal gioco dello stampo, dalla sequenza di formatura, dalla capacità della pressa, dal controllo dimensionale e dalla protezione della superficie-non solo dalla velocità di stampaggio.Per i componenti automobilistici, elettrici, relè,-interruttori automatici e macchinari, l'obiettivo ingegneristico è ottenere geometria ripetibile, formazione controllata di bave, ritorno elastico stabile e sufficiente protezione dalla corrosione mantenendo sotto controllo l'utilizzo dei materiali e i costi di produzione.
Processi di formatura dell'acciaio al carbonio: tranciatura, piegatura, imbutitura e flangiatura
La geometria finale dello stampaggio dell'acciaio al carbonio- laminato a freddo determina la sequenza di stampaggio. Una staffa semplice può richiedere tranciatura e piegatura, mentre una custodia tridimensionale può richiedere tranciatura, imbutitura, rifilatura e flangiatura.
Blanking: profilo e formazione del foro
La cancellazione separa il profilo richiesto dal materiale in lamiera. Il piercing esegue un'operazione simile quando si producono fori o aperture interne.
Il risultato del taglio è determinato da fattori tra cui:
- Spessore e qualità dell'acciaio
- Autorizzazione dal pugno-alla-morte
- Condizioni del punzone e del bordo della matrice
- Premere l'allineamento
- Precisione dell'alimentazione del materiale
- Usura degli utensili
Un gioco non corretto può produrre bave eccessive, variazioni dimensionali e un'usura accelerata dell'utensile. Il gioco corretto è quindi una funzione del tipo di materiale, dello spessore e del design dell'utensile piuttosto che di una percentuale universale.
Flessione: controllo dell'angolo e del ritorno elastico
La piegatura converte la lamiera piana di carbonio in sezioni angolari, a canale, a forma di U-o curve. Il principale problema ingegneristico è il ritorno elastico. Dopo il rilascio del carico di formatura, il recupero elastico fa sì che l'angolo formato si allontani dalla geometria dello stampo.
Il ritorno elastico è influenzato da:
- Resistenza allo snervamento del materiale
- Spessore della lamiera
- Raggio di curvatura
- Direzione di flessione rispetto alla direzione di laminazione
- Metodo di formazione
- Geometria dell'utensile
- Quantità di piegatura eccessiva-o di riinnesco
Per i componenti che richiedono tolleranze angolari strette, il processo può includere operazioni di piegatura eccessiva, coniatura o ribattitura invece di fare affidamento su un singolo colpo di piegatura.
Imbutitura profonda: geometrie cave e formate
L'imbutitura profonda converte un pezzo grezzo piatto in una tazza, un alloggiamento o un'altra geometria cava. Il materiale scorre dalla regione della flangia verso il punzone durante la formatura.
Le modalità di guasto tipiche includono:
- Rottura del muro
- Rughe
- Diradamento eccessivo
- Frattura del fondo
- Geometria della parete irregolare
La forza-del supporto del pezzo grezzo, il raggio del punzone, il raggio della matrice, la lubrificazione e la duttilità del materiale devono essere valutati insieme.
Flangiatura: geometria del bordo e interfacce di assemblaggio
La flangiatura forma il bordo di una parte stampata in acciaio al carbonio per creare una superficie di montaggio, un elemento di rinforzo o un'interfaccia di giunzione.La geometria della flangia è particolarmente importante quando la parte stampata deve accoppiarsi con un altro componente. Una deformazione eccessiva vicino alla flangia può modificare la posizione del foro, la planarità o il gioco di montaggio.
Stampaggio multi-operazione per parti complesse in acciaio al carbonio
I componenti complessi possono combinare tranciatura, perforazione, piegatura, imbutitura, rifilatura e flangiatura all'interno di uno stampo progressivo o di una sequenza di stampi di trasferimento-.La sequenza del processo dovrebbe essere progettata in base al flusso del materiale e alla stabilità dimensionale. L'aggiunta di più operazioni non migliora automaticamente la precisione; ogni ulteriore fase di formatura introduce un'altra opportunità di variazione dimensionale cumulativa.
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Selezione del materiale in acciaio al carbonio: spessore, durezza e allungamento
L'acciaio al carbonio offre un'utile combinazione di resistenza meccanica, lavorabilità e costo del materiale per parti elettriche strutturali e funzionali in acciaio. La sua idoneità per una specifica operazione di stampaggio dipende dalla relazione tra le proprietà del materiale e la geometria della parte.
Matrice di selezione dei materiali
| Fattore di selezione | Un valore più alto generalmente significa | Potenziale implicazione dello stampaggio |
|---|---|---|
| Forza del materiale | Maggiore resistenza alla deformazione | Maggiore forza di formatura e potenziale ritorno elastico maggiore |
| Durezza | Maggiore resistenza alla rientranza e alla deformazione | Aumento del carico sugli utensili e difficoltà di formatura |
| Allungamento | Maggiore capacità di deformazione plastica | Generalmente più favorevole alla formazione grave |
| Spessore della lamiera | Maggiore spessore della sezione | Maggiore forza di pressione e maggiore rigidità del pezzo |
| Raggio di curvatura | Raggio di formatura maggiore | Minore deformazione locale e minor rischio di fessurazioni |
| Condizioni superficiali | Superficie più controllata | Migliore idoneità al successivo rivestimento o placcatura |
Parametri di processo critici e controllo di qualità di pezzi stampati personalizzati in acciaio al carbonio
Il controllo degli input variabili durante il processo di stampaggio previene difetti strutturali comuni come bave, grinze ed eccessivo ritorno elastico.
- Gestione dello spazio libero dello stampo:Il mantenimento di spazi precisi tra punzone e matrice (tipicamente dal 5% al 10% dello spessore del materiale per lato) previene piani di taglio secondari e un'eccessiva formazione di bave.
- Tonnellaggio e velocità dinamica della stampa:Adattare la capacità della pressa (ad esempio, presse meccaniche da 160 T a 400 T) alla resistenza alla deformazione specifica delle parti stampate in acciaio al carbonio previene la sottoformatura o la frattura catastrofica dell'utensile.
- Compensazione del ritorno elastico:Utilizzo dell'analisi degli elementi finiti (FEA) durante la progettazione dell'utensile per piegare eccessivamente gli angoli, contrastando il recupero elastico negli acciai al carbonio ad alta resistenza.
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Se il tuo progetto richiede ripetibilitàStampaggi in acciaio al carbonioper gruppi automobilistici, elettrici, relè o macchinari, inviare il disegno, le specifiche dei materiali e il volume di produzione previsto per la revisione tecnica. La struttura dell'attrezzatura, la sequenza di stampaggio, l'utilizzo del materiale, il controllo dimensionale e i requisiti di trattamento-della superficie possono essere valutati prima che l'attrezzatura di produzione venga rilasciata.
