Wsporniki montażowe maszyn i urządzeń metalowych, obudowy ochronne podzespołów elektrycznych, osłony sprzętu, części do rozciągania i tłoczenia metalu, formy

I. Wąskie gardło w możliwościach adaptacji formowania materiałów lekkich
Aby osiągnąć redukcję masy i poprawę wydajności, w nowych komponentach konstrukcyjnych zajmujących się energią w dużym stopniu wykorzystuje się stal o ultra-wysokiej-wytrzymałości, stopy aluminium,-stal formowaną na gorąco i lekkie materiały kompozytowe. Właściwości mechaniczne tych materiałów różnią się zasadniczo od tradycyjnej stali nisko-węglowej, co znacznie zwiększa trudność formowania. Stal o ultra-wysokiej-wytrzymałości ma wysoką twardość i słabą plastyczność, przez co jest podatna na pękanie, przewężanie i marszczenie podczas tłoczenia. Stopy aluminium mają niski moduł sprężystości i niezwykle wysoką czułość sprężystości, co utrudnia precyzyjną kontrolę odkształceń wymiarowych po formowaniu. Wszystkie rodzaje lekkich materiałów charakteryzują się nierównomiernym odkształceniem i opóźnionym uwalnianiem naprężeń. Obecnie główne parametry procesu tłoczenia i standardy operacyjne urządzeń w branży opierają się na optymalizacji tradycyjnych materiałów stalowych, bez ustanawiania dedykowanych systemów procesowych dla właściwości reologicznych i wzorców sprężynowania nowych lekkich materiałów. Powoduje to niską tolerancję formowania materiału i duże wahania wydajności, co stanowi-boczne wąskie gardło materiału rdzenia ograniczające-masową produkcję lekkich elementów konstrukcyjnych na dużą skalę.

II. Wąskie gardła w projektowaniu i produkcji skomplikowanych form o wysokiej-precyzyjności. Nowe komponenty konstrukcyjne zintegrowane energetycznie to głównie konstrukcje kompozytowe o nieregularnych kształtach, z głębokimi-pustkami i-wieloma zagięciami. Liczne procesy formowania i złożone ścieżki przepływu materiałów stawiają wymagania dotyczące konstrukcji formy, precyzji przetwarzania i trwałości użytkowej znacznie przekraczające wymagania tradycyjnych matryc do tłoczenia. Te matryce do tłoczenia kompozytów wymagają precyzyjnej kontroli natężenia przepływu blachy, zrównoważonego rozkładu naprężeń formujących i unikania zakłóceń procesu. Wymaga to niezwykle wysokiego poziomu precyzji w kompensacji powierzchni formy, współczynniku zaokrąglenia i projektowaniu konstrukcji uchwytu półwyrobu. Jednocześnie istnieją obecne ograniczenia w precyzji sprzętu do obróbki form, wydajności stali formierskiej i poziomie procesów obróbki cieplnej. Błędy w obróbce skomplikowanych powierzchni i niewystarczająca odporność powierzchni form na zużycie łatwo prowadzą do szybkiego zużycia i pogorszenia dokładności powierzchni podczas produkcji masowej, co skutkuje odchyleniami wymiarów przedmiotu obrabianego i wadami powierzchni. Co więcej, istnieją rozbieżności pomiędzy analizą symulacji formy a rzeczywistymi warunkami produkcji masowej. Kompensacja sprężynowania i układ procesu nie są w pełni zgodne z rzeczywistą produkcją, co jeszcze bardziej zwiększa trudność w usuwaniu usterek formy i niestabilność formowania.

III. Wąskie gardła w udoskonalonej kontroli procesu formowania Nowe energetyczne komponenty konstrukcyjne łączą w sobie lekkość i cienkość-ścian z wysoką dokładnością wymiarową i wymaganiami dotyczącymi jakości powierzchni. Proces formowania jest niezwykle wrażliwy na parametry procesu, takie jak siła trzymania półfabrykatu, prędkość tłoczenia, wysokość zamknięcia i warunki smarowania. W warunkach masowej produkcji metodą ciągłego tłoczenia temperatura arkusza, temperatura matrycy i współczynnik tarcia materiału będą podlegać dynamicznym wahaniom, co prowadzi do odchyleń w rozkładzie grubości arkusza i stanu naprężeń wewnętrznych, co łatwo skutkuje problemami z jakością w skali-wsadowej, takimi jak sprężynowanie, skręcanie i wypaczenie powierzchni. Obecnie w branży na ogół przyjmuje się ustandaryzowany tryb produkcji ze stałymi parametrami, pozbawiony dynamicznego monitorowania-w czasie rzeczywistym, gromadzenia danych i możliwości kontroli-pętli zamkniętej procesu formowania. Niemożliwe jest adaptacyjne dostosowanie parametrów procesu do subtelnych zmian warunków pracy, co utrudnia osiągnięcie precyzyjnej kontroli nad całym procesem przepływu materiału, ewolucją naprężeń i odkształceniem sprężynowania. W związku z tym trudno jest konsekwentnie gwarantować spójność i wydajność produkcji masowej.