Selección de materiales y tecnología de procesamiento de materiales de láminas metálicas.

1. Materiales de estampación:

1.1 Clasificación y denominación de las placas

Las placas se refieren a productos semiacabados de diversas formas, tales como: placas delgadas, medianas. placas, placas gruesas, tiras estrechas, listones, etc.

Según espesor: placa gruesa (superior a 4 mm), placa mediana (3-4 mm), placa delgada (inferior a 3 mm)

Según estado de laminación: placa de acero laminada en caliente, placa de acero laminada en frío Placa de acero

Proceso de producción de placa de acero laminada en frío (Baosteel): mineral → fabricación de hierro en alto horno → fabricación de acero con convertidor → fundición continua (plancha) → laminación continua en caliente → decapado → laminación continua en frío → continua recocido (-galvanizado en caliente) → Bobinado / Otros (Electrogalvanizado / Corte en tiras / Corte transversal en placas /)

Proceso de producción de chapa de acero laminada en caliente (Baosteel): Mineral → Fabricación de hierro en alto horno → Convertidor de fabricación de acero: fundición continua (plancha) → decapado → laminado de acabado → enfriamiento → bobinado → bobina laminada en caliente (-laminado en frío) → enderezamiento/corte/corte transversal

1.2 aleaciones y aceros aleados

El acero que utilizamos habitualmente es en realidad una aleación de hierro y carbono. El carbono se infiltra en la base de hierro para formar una solución sólida. Según el contenido de carbono, se puede dividir en tres categorías: acero con bajo, medio y alto contenido de carbono. .

El acero aleado sin duda tiene otros elementos metálicos infiltrados o disueltos en la base de hierro, mejorando así la plasticidad del acero. Por ejemplo, las láminas como el 08Al son principalmente aleaciones de Al y Fe. La plasticidad de la placa mejora enormemente y puede adaptarse a la deformación del estampado en frío.

1.3 La influencia de la chapa en el estampado en frío

(1) Tolerancia de espesor de la placa de acero

La tolerancia excesiva del espesor de la placa de acero significa que el espesor real de la placa de acero excede el estándar permitido. La desviación no solo afecta el agrietamiento de las piezas por estampado, las arrugas de la superficie y la recuperación elástica de las piezas, sino que incluso puede causar accidentes importantes en el molde. Este es uno de los tres factores que afectan el éxito o el fracaso del estampado.

La fluctuación de la tolerancia del espesor de la placa de acero en realidad afecta la cantidad de presión ejercida por el molde sobre las piezas y la dificultad del flujo del metal, lo que afecta el agrietamiento por estampado y las arrugas de las piezas.

(2) Defectos superficiales de las placas de acero

Según las regulaciones, la superficie de las placas de acero laminadas en caliente no debe tener grietas, cicatrices, pliegues, burbujas, delaminaciones, capas intermedias y otros Defectos que son perjudiciales para el uso. Sin embargo, se permiten defectos locales menores, como picaduras, abolladuras y rayones con una profundidad (o altura) que no exceda la mitad de la tolerancia de espesor, y se garantiza el espesor mínimo de la placa de acero.

La existencia de cualquier defecto superficial en placas de acero laminadas en frío y en caliente, especialmente defectos superficiales que excedan los estándares permitidos, se convertirá en una causa directa de agrietamiento por estampado de piezas, calidad de la pintura y apariencia de la carrocería del vehículo. calidad.

1.4 Composición química de la placa de acero

(1) Carbono. El carbono es uno de los elementos más básicos del acero. Aumenta la resistencia de las placas de acero, especialmente la resistencia a la tracción.

(2) Silicio. El silicio puede aumentar la resistencia de las láminas de acero laminadas en frío.

(3) Manganeso. Tiene el efecto beneficioso de prevenir la peroxidación del acero y evitar grietas en los bordes de las placas de acero laminadas en frío.

(4) Fósforo. Tiene buena función de laminado y recocido en frío. Sin embargo, el fósforo es frágil en frío y tiene un efecto adverso sobre el rendimiento de la soldadura.

(5) Azufre. Elementos nocivos para la estampación.

(6) Aluminio. Previene el envejecimiento de las placas de acero, actúa como un potente desoxidante y es beneficioso para el rendimiento de la embutición profunda.

1.5 Caracterizar los principales indicadores de desempeño mecánico de las placas de acero:

a. Resistencia: capacidad de los materiales metálicos para resistir la deformación y fractura bajo la acción de fuerzas externas. El límite elástico y la resistencia a la tracción son indicadores de resistencia extremadamente importantes y una base importante para la selección de materiales metálicos. La magnitud de la resistencia se expresa mediante tensión, es decir, mediante la carga (fuerza externa) que una unidad de área puede soportar. La unidad comúnmente utilizada es MPa.

b. Límite elástico: Durante el ensayo de tracción de una muestra de metal, la carga ya no aumenta pero la muestra continúa deformándose, lo que se denomina "límite elástico". La tensión cuando ocurre el fenómeno de fluencia, es decir, la tensión cuando comienza la deformación plástica, se llama límite elástico, representado por el símbolo σs, y la unidad es MPa. Generalmente, cuando un material alcanza su límite elástico, comienza a sufrir una deformación plástica permanente, por lo que es un indicador muy importante.

c. Resistencia a la tracción: La tensión máxima que una muestra de metal puede soportar antes de romperse durante un ensayo de tracción está representada por el símbolo σb y la unidad es MPa.

d. Alargamiento: cuando el metal se somete a una prueba de tracción, después de que se rompe la muestra, el porcentaje de la longitud aumentada de la pieza de calibre con respecto a la longitud de calibre original se llama alargamiento. Representado por el símbolo δ. El alargamiento refleja la plasticidad del material. Cuanto mayor es el alargamiento, mayor es la plasticidad del material.

e. Índice de fortalecimiento por deformación n: la pendiente de la curva tensión-deformación real del acero en tensión. Su significado físico es que un valor n alto significa que la deformación del material durante el proceso de formación es fácil de propagar al área de baja deformación, lo que hace que la distribución de la deformación sea más uniforme y reduce la concentración de deformación local. Por lo tanto, el valor n es muy importante. para dibujar abultado.

f. Valor r de la relación de deformación plástica: El valor r representa la relación entre la relación de deformación en la dirección del ancho y la dirección del espesor cuando se estira la placa de acero. Cuanto mayor sea el valor de r, es menos probable que la placa de acero se deforme en la dirección del espesor (es menos probable que se agriete) y mejor será la capacidad de embutición profunda.

Calidad de la superficie de la placa de acero 1.6

Características del código de nivel

Superficie con acabado de nivel superior FB (O3) Se permite una pequeña cantidad en la superficie sin afectar la formabilidad y recubrimiento y enchapado Defectos de adherencia, como rayones, hendiduras, picaduras, marcas de rodillos y color oxidado

Superficie de acabado avanzado FC (O4) No hay defectos obvios visibles a simple vista en el mejor lado de la producto, el otro lado debe cumplir al menos con los requisitos de FB

Superficie con acabado de alto nivel FD (O5) El mejor lado de los dos lados del producto no debe tener ningún defecto, es decir, no puede afectar la calidad de la apariencia después de pintar. La calidad de la apariencia después de la galvanoplastia debe alcanzar al menos el nivel FB en el otro lado

2 La placa de acero para estampado debe tener los siguientes tres requisitos de calidad básicos:

(1) Buena calidad superficial.

La superficie del material debe ser lisa y lisa, libre de delaminación y daños mecánicos, y libre de manchas de óxido, incrustaciones y otros aditamentos.

(2) Estrictas tolerancias dimensionales y de espesor.

La tolerancia de espesor de los materiales debe cumplir con las normas nacionales.

(3) Excelente rendimiento de embutición profunda (rendimiento de grado complejo 130-190), grado de estampado (rendimiento 180-230), grado ordinario (rendimiento 220-245)

El material debe Tiene: buena plasticidad, pequeña relación límite elástico, coeficiente direccional de espesor de placa grande, límite elástico del material y módulo elástico.

(Generalmente, los materiales metálicos comienzan a deformarse plásticamente después de ceder, pero la resistencia a la tracción aún no ha salido. Después de continuar estirándose, alcanzarán el punto de fuerza máxima. Cuando el material se estira al máximo Fuerza (resistencia a la tracción) El material comienza a estrecharse, y la fuerza en este momento comienza a disminuir continuamente hasta que se rompe. Cuanto menor sea la relación límite elástico indica que el estrechamiento del material se produce más tarde después de la fluencia, y mayor es el límite elástico. La relación indica que el estrechamiento del material se produce después de la fluencia. Cuanto más rápido se rompe, más rápido se rompe).

¿Cuál es el coeficiente direccional del espesor de la placa? ¿Qué impacto tiene en el proceso de estampado?

Debido a factores como la cristalización de los lingotes de acero y la aparición de estructuras de fibras durante el laminado de la lámina, la plasticidad de la lámina variará dependiendo de la dirección. Este fenómeno se denomina anisotropía plástica de la lámina. La anisotropía incluye anisotropía en la dirección del espesor y en el plano de la placa. La anisotropía en la dirección del espesor está representada por el coeficiente direccional del espesor de la placa r. Cuanto mayor sea el valor de r, es menos probable que la lámina se adelgace durante el proceso de deformación. Es el requisito previo para analizar el grado de deformación de piezas estampadas, diseñar la procesabilidad y formular regulaciones de proceso. Si la forma del material laminar es apropiada, no sólo se puede mejorar significativamente la distribución desigual de la deformación a lo largo del material laminar, sino que también se puede mejorar el límite de formación, se puede reducir la altura de las orejetas y se puede reducir el margen de recorte. Además, para algunas piezas que se forman directamente después del corte, si se puede dar la forma y el tamaño precisos de la lámina, se puede reducir el número de pruebas y ajustes del molde, acortando así el ciclo de producción y mejorando la productividad.

3. Placas de acero para estampación en frío

La mayoría de las láminas utilizadas en el proceso de estampación en frío son placas delgadas laminadas en frío.

Las láminas laminadas en frío se ven favorecidas por el estampado en frío debido a su superficie lisa y su alta precisión dimensional. Dependiendo del país y la región, los nombres (o marcas) de las placas delgadas son muy diferentes, pero sus estructuras organizativas y propiedades físicas y químicas son similares. En la actualidad, la mayoría de los grados utilizados en los talleres de estampación son de la serie St, como por ejemplo: St13, St14, St16, etc. Los materiales del mismo grado seguirán subdividiéndose debido a sus diferentes propiedades de estampado.

Se puede dividir aproximadamente en nivel F, nivel HF y nivel ZF. F, H y Z son las primeras letras del nivel complejo chino Pinyin, el nivel muy complejo y el nivel más complejo respectivamente, que son claros de un vistazo; . Se utilizan para estampado de piezas complejas, piezas de estampado muy complejas y piezas de estampado más complejas. Las placas de la serie St anteriores tienen aproximadamente las mismas propiedades que las placas de la serie 08AL de mi país. En esencia, ambas son aceros de aleación de carbono ultra bajo de la serie 08Al. La siguiente tabla muestra los parámetros de rendimiento mecánico de las tiras de acero para automóviles de uso común:

4. Cuota de consumo de material

La cuota de consumo de material de las piezas estampadas se refiere al peso del material de una determinada especificación. requerido para un solo producto. La cuota de consumo de material se puede calcular de acuerdo con la siguiente fórmula:

Q0=Q1 Q2

En la fórmula:

Q0 - la cuota de consumo de material de estampado piezas para un solo producto

p>

Q1 - El peso de las piezas estampadas de un solo producto

Q2 - El peso teórico de la chatarra de las piezas estampadas de un solo producto En el taller de estampado, los materiales entrantes se empaquetan y Q2 es un solo espacio en blanco. El peso del material entrante es material en rollo, Q2 es el peso promedio de un solo espacio en blanco en cada espacio en blanco después de quitar la cabeza y la cola del material en rollo. .

/002.HTM (estándar de placa de color Liba) se considera más adecuado.

Conocimiento del molde

1. La composición de los moldes generales:

1. Piezas de trabajo: piezas que completan el trabajo de estampado, incluidos los moldes punzonados y cóncavos y otros; partes.

2. Piezas de posicionamiento: para garantizar una buena guía y control de la distancia de alimentación durante la alimentación; incluidos principalmente pasadores de tope, pasadores de posicionamiento, cuchillas laterales y otras piezas.

3. Prensado, descarga y expulsión de piezas: La función de estas piezas es asegurar que las piezas y materiales de desecho sean retirados una vez finalizado el proceso de estampado, incluyen principalmente placas de descarga, expulsores y neumáticos; Eyectores. Equipos de materiales y otras piezas.

4. Piezas guía: para garantizar una guía precisa cuando el molde superior y el molde inferior se mueven entre sí, de modo que haya un espacio uniforme entre el punzón y el molde cóncavo, y para mejorar la calidad de piezas estampadas; incluidos pilares guía, juegos de guías, placas guía y otras piezas.

5. Instalar y arreglar piezas: La función de estas piezas es integrar las cuatro piezas anteriores en un todo, asegurar la posición relativa entre las piezas y permitir que el molde se instale en la prensa; la plantilla superior, la plantilla inferior, el mango del molde, la placa fija, la placa de respaldo, los tornillos, el pasador cilíndrico, etc.

6. Piezas del amortiguador: incluido el resorte de descarga, el caucho de poliuretano y el cilindro de nitrógeno, etc.

7. Piezas de seguridad y otras piezas auxiliares: principalmente pasadores laterales de seguridad, tornillos de seguridad, limitadores de trabajo, limitadores de almacenamiento, estanterías de carga y descarga, tolva de chatarra, varillas de elevación, orejas de elevación, etc.

Pasador lateral de seguridad: Su función principal es evitar que los tornillos de sujeción de la placa prensadora del molde superior se aflojen o rompan, provocando la caída de la placa prensadora, provocando grandes pérdidas al personal y equipos de trabajo.

Limitador de almacenamiento: La función principal es evitar que los componentes elásticos del molde fallen debido a la presión prolongada y evitar que el contacto prolongado del filo afecte la vida útil del filo. (Normalmente se utiliza goma de poliuretano)

Limitador de trabajo: Su función principal es limitar la profundidad de penetración de los moldes convexos y cóncavos.

2. Factores que afectan la vida útil del troquel:

1. La influencia del proceso de estampado y el diseño del troquel y las medidas para mejorar la vida útil del troquel:

(1) Estampado en frío Influencia de las materias primas utilizadas. Por ejemplo: la tolerancia del espesor de la materia prima no cumple con los requisitos, el rendimiento del material fluctúa, la calidad de la superficie es deficiente y está sucia, etc.:

A. antes de estampar

B. Garantizar la calidad y limpieza de la superficie del material

(2) El impacto del diseño y la superposición de bordes:

El método de diseño y el valor de superposición de bordes tienen tienen un gran impacto en la vida útil del molde y son innecesarios. El método de alimentación y diseño alternativo y el valor de borde demasiado pequeño son a menudo las razones importantes del rápido desgaste del molde y el roce de los moldes convexos y cóncavos.

(3) La influencia de la estructura de la guía del molde y la precisión de la guía:

Una guía necesaria y confiable es extremadamente efectiva para reducir el desgaste de las piezas de trabajo y evitar el roce de los moldes convexos y cóncavos. .

(4) Influencia de los parámetros geométricos del molde:

La forma, el espacio y el radio de filete de los moldes convexos y cóncavos no solo tienen un gran impacto en la formación de piezas estampadas, sino que También tienen un gran impacto en el desgaste del molde.

2. Influencia del material del molde:

La influencia de las propiedades del material del molde y la calidad del tratamiento térmico en la vida útil del molde es el factor más importante que afecta la vida útil del molde.

3. La influencia del procesamiento térmico y el fortalecimiento de la superficie del molde.

4. La influencia de la tecnología de procesamiento del molde:

La rugosidad de la superficie del molde después. El procesamiento del molde tiene un impacto en el molde y tiene una gran influencia en la vida útil, por lo que la tecnología de procesamiento debe seleccionarse razonablemente de acuerdo con el estado del producto.

5. El impacto de la precisión y rigidez de la prensa

6. El impacto del uso, mantenimiento y conservación del molde

7. uso, mantenimiento y almacenamiento El moho es un aspecto importante para mejorar la vida útil del molde. Incluye la correcta instalación y ajuste del molde; prestar atención a mantener el molde limpio y razonablemente lubricado; evitar la mala alimentación y la doble carga, controlar estrictamente la profundidad del punzón en el molde cóncavo y controlar la posición del punto muerto inferior del superior; molde en la corrección de flexión, conformación y otros procesos; rectificado, pulido, etc.

3. Requisitos básicos para el desempeño del acero para moldes de estampación en frío:

1. Tener alta dureza y resistencia para garantizar que el molde sea resistente a la presión, al desgaste durante el proceso. proceso de trabajo deformación y antiadherencia;

2. Tiene alta resistencia al desgaste para garantizar que la tolerancia de forma y tamaño del molde cambie dentro de un cierto rango durante la operación a largo plazo y no falle debido a. desgaste excesivo;

3. Tiene suficiente dureza para evitar que el molde se rompa por fragilidad bajo carga de impacto;

4. La deformación del tratamiento térmico es pequeña para garantizar que el molde no se rompa. desechado debido a una deformación excesiva durante el tratamiento térmico;

5. Tiene una alta dureza térmica para garantizar que el molde no se ablande debido al aumento de temperatura durante los procesos de estampado de alta velocidad o de carga pesada.