Niestandardowe precyzyjne tłoczniki i matryce do cylindrów tlenowych i małych podgrzewaczy wody

I. Charakterystyka naprężeń stempli
Podczas procesu tłoczenia siły przenoszone przez matrycę obejmują głównie siłę tłoczenia, nacisk boczny, tarcie i siłę sprężynowania. Siła tłoczenia jest główną siłą zewnętrzną powodującą odkształcenie plastyczne przedmiotu obrabianego, bezpośrednio określającą wymagania wytrzymałościowe konstrukcji matrycy; nacisk boczny i tarcie wpływają na dokładność prowadzenia matrycy i stan przepływu materiału; siła sprężynowania określa dokładność wymiarową i jakość formowania produktu. Kompleksowa analiza tych czynników naprężeniowych jest warunkiem wstępnym racjonalnego zaprojektowania konstrukcji matrycy.

II. Metoda obliczania siły tłoczenia
Siła tłoczenia jest kluczowym parametrem w procesie tłoczenia, a dokładność jej obliczeń bezpośrednio decyduje o racjonalności konstrukcji matrycy. Powszechnie stosowany wzór estymacji jest następujący:

$$F=L × t × sigma_f$$
Gdzie:

- $$F$$ to siła stempla w Newtonach (N);

- $$L$$ to efektywna długość ścinania lub przebijania w milimetrach (mm);

- $$t$$ to grubość blachy przedmiotu obrabianego w milimetrach (mm);

- $$sigma_f$$ to naprężenie przepływu materiału w megapaskalach (MPa).

Naprężenie płynięcia przyjmuje się jako średnią granicy plastyczności i wytrzymałości na rozciąganie materiału, odzwierciedlającą całkowitą odporność materiału podczas odkształcenia plastycznego.

III. Uwzględnienie nacisku bocznego i tarcia Nacisk boczny powstaje w wyniku tarcia i ściskania materiału w sekcji prowadnicy formy, a jego wartość stanowi pewną część siły tłoczenia. Optymalizacja współczynnika tarcia może zmniejszyć nacisk boczny, zmniejszyć zużycie formy i wydłużyć jej żywotność. Głównymi metodami osiągnięcia tego celu są stosowanie smarów i optymalizacja parametrów procesu.

Nacisk boczny $$F_s$$ oblicza się w następujący sposób:

$$F_s=\\mu \\times F$$ Gdzie $$\\mu$$ to współczynnik tarcia, określony na podstawie stanu powierzchni materiału i warunków smarowania, w zakresie wartości 0,1~0,3.

IV. Weryfikacja wytrzymałości konstrukcyjnej formy Po określeniu siły tłoczenia i związanych z nią naprężeń konieczne jest przeprowadzenie weryfikacji siły na kluczowych elementach formy, aby upewnić się, że pod wpływem naprężenia nie dochodzi do odkształceń plastycznych ani uszkodzeń zmęczeniowych. Korzystając z oprogramowania do analizy elementów skończonych (FEA) w połączeniu z obliczonymi danymi naprężeń, można dokładnie symulować rozkład naprężeń podczas pracy formy, co stanowi podstawę do optymalizacji projektu.

Wybór odpowiednich materiałów na formy i procesów obróbki cieplnej w celu poprawy twardości, wytrzymałości i odporności formy na zużycie to ważna gwarancja, że ​​forma wytrzyma-ciśnienie tłoczenia o dużej intensywności.