Услуги по глубокой вытяжке металла: руководство по процессу и проектированию
Основное ключевое слово: глубокая вытяжка металла (на заказ)
Дополнительные ключевые слова: производитель деталей глубокой вытяжки, металлические компоненты глубокой вытяжки, штамповка и глубокая вытяжка металла, глубокая вытяжка нержавеющей стали, процесс глубокой вытяжки
Глубокая вытяжка позволяет превращать плоские заготовки в бесшовные полые детали. Узнайте больше о процессе, ограничениях коэффициента вытяжки, материалах и правилах проектирования таких деталей.
Что такое глубокая вытяжка
Глубокая вытяжка — это процесс холодной формовки, при котором плоская листовая заготовка преобразуется в бесшовную полую деталь открытого типа. Заготовку помещают над полостью матрицы, фиксируют прижимом и вдавливают в полость пуансоном. В отличие от гибки, меняющей лишь геометрию, глубокая вытяжка заставляет металл пластически деформироваться: плоский диск превращается в стакан, корпус или глубокую емкость без сварного шва.
Именно отсутствие шва делает этот метод привлекательным для заказчиков. Корпус, полученный глубокой вытяжкой, герметичен и конструктивно целен; кроме того, при тираже свыше нескольких тысяч штук он обычно обходится дешевле, чем сборная сварная конструкция.
Ключевой показатель: коэффициент вытяжки
Основной характеристикой процесса является коэффициент вытяжки (DR) — отношение диаметра заготовки к диаметру пуансона (D/d). В некоторых регионах используется обратная величина — коэффициент вытяжки m = d/D. Для каждого материала существует предельный коэффициент вытяжки (LDR); превышение этого предела приводит к разрыву детали в зоне радиуса пуансона.
На практике:
Неглубокая вытяжка: DR примерно до 1,4–1,6 — одна операция, один комплект штампов.
Глубокая вытяжка: DR выше 1,8–2,0 или отношение высоты к диаметру более 1:1 — требуются операции повторной вытяжки (перетяжки), часто с использованием 3–5 рабочих позиций.
Утонение стенки (айронинг): толщина стенки намеренно уменьшается путем протягивания заготовки через зазор, размер которого меньше исходной толщины металла. Так изготавливают корпуса банок для напитков и многие корпуса для аккумуляторов: получается толстое дно и тонкая стенка равномерной толщины.
Между этапами повторной вытяжки материалы, склонные к наклепу (например, нержавеющая сталь AISI 304), обычно требуют промежуточного отжига (отжига на твердый раствор с последующей очисткой) для восстановления пластичности. Пропуск этого этапа ради экономии времени — самая частая причина растрескивания деталей в партии.
Линейка наших прессов включает гидравлические модели усилием от [X] до [X] тонн, а также прессы для трансферной и последовательной штамповки; оборудование рассчитано на работу с заготовками толщиной от [0,2 до 3,0] мм ([0,008–0,118] дюйма).
Выбор материала: формоизменяемость — это не то же самое, что прочность.
…определяет равномерность растяжения металла, а также коэффициент пластической анизотропии (r-значение), от которого зависит стойкость к утонению. Высокое r-значение означает, что материал устойчив к утонению и с гораздо меньшей вероятностью разрушится на радиусе пуансона. Именно поэтому материал одной и той же марки может вести себя по-разному в зависимости от плавки: стабильность свойств от партии к партии — это скрытый фактор, влияющий на уровень брака.
Когда глубокая вытяжка — подходящий метод, а когда нет
Подходящие изделия: детали, обладающие осевой симметрией (круглые, овальные, квадратные, прямоугольные, ступенчатые); детали, требующие бесшовной и герметичной конструкции; корпуса и кожухи; изделия с годовым объемом производства от среднего до высокого, обеспечивающим быструю окупаемость оснастки.
Неподходящие изделия: детали сложной геометрии при очень малых годовых объемах производства; детали с большим количеством боковых отверстий или поднутрений (каждый такой элемент требует добавления станции с клиновым механизмом, что увеличивает стоимость); детали, требующие идеально равномерной сверхмалой толщины стенок на большой протяженности (в таких случаях лучше рассмотреть ротационную вытяжку, гидроформовку или механическую обработку).
Отрасли, в которых мы реализуем наибольшее количество проектов: производство кухонной утвари и посуды из нержавеющей стали (кастрюли, миски, корпуса стаканов), изготовление корпусов для бытовой техники и электродвигателей.
