Анализ DFM на основе правил для глубокой вытяжки

Анализ DFM на основе правил для глубокой вытяжки . Глубокая вытяжка — это широко используемый процесс холодной формовки листового металла, позволяющий вытянуть листовой металл в краску желаемого поперечного сечения с использованием механической силы пуансона. DFM означает проектирование с учетом технологичности . DFA относится к проектированию для сборки . DFMA означает проектирование для производства и сборки. Это практика проектирования инженерных компонентов с учетом аспектов производства и сборки. DFMA пытается решить проблемы, которые могут возникнуть во время производства и сборки, еще на стадии проектирования. Изменения в конструкции деталей для устранения этих проблем при сохранении функциональности деталей. Это сделано для снижения стоимости итераций, что делает производство компонентов более эффективным и экономичным.

В процессе глубокой вытяжки на матрицу помещается заготовка из листового металла (обычно круглой формы). Матрица крепится к основанию. Металлическая заготовка удерживается на штампе с помощью держателя заготовки. Механическая сила прикладывается к части металлической заготовки над полостью штампа через пуансон. По мере увеличения силы пуансона металл течет из области фланца в полость штампа.

Вот анализ DFM на основе правил для процесса глубокой вытяжки. Эти правила можно включить на этапе проектирования для повышения эффективности процесса:

Материал листового металла

Поскольку глубокая вытяжка представляет собой операцию холодной штамповки, важными свойствами листового металла являются формуемость, пластичность и предел текучести. Материал должен обладать хорошей формуемостью и пластичностью, чтобы ему можно было придать желаемую форму без образования трещин. Предел текучести материала должен быть низким, чтобы обеспечить начало течения металла без разрывов вблизи радиуса пуансона.

Зазор между пуансоном и матрицей

Зазор между пуансоном и матрицей направляет поток металла в матрицу. Зазор должен быть больше толщины металла, чтобы избежать концентрации металла в верхней части полости матрицы. Зазор не должен быть таким большим, чтобы поток металла в область матрицы стал неограниченным, что привело бы к сморщиванию стенки.

Угловой радиус матрицы

Радиус кривизны матрицы, где металл входит из области фланца в область матрицы, является важным геометрическим параметром. Если угловой радиус матрицы мал, морщины возле фланца становятся более заметными. Слишком малый радиус угла штампа приводит к образованию трещин из-за резкого изменения направления течения металла. Обычно она должна быть в 5-10 раз больше толщины листа.

Радиус угла пуансона

По мере того, как металл втягивается в матрицу, толщина листа уменьшается в нижней части пуансона. Максимальное уменьшение происходит вблизи угла пуансона, поскольку здесь значительно снижается текучесть металла. Слишком острый угол приводит к появлению трещин возле основания пуансона. Угловой радиус пуансона должен быть в 4-10 раз больше толщины листа.

Пустая удерживающая сила

На трение в области фланца в основном влияет сила удержания заготовки. Удерживающая сила заготовки необходима для проверки количества металла, поступающего в матрицу. Низкое значение силы удержания заготовки приводит к образованию складок в области фланца, а слишком высокое значение силы удержания приводит к увеличению силы волочения из-за увеличения трения между областью фланца. Удерживающей силы заготовки должно быть достаточно, чтобы ограничить поток металла.

Коэффициент рисования

Измерение объема волочения, выполненного на заготовке из листового металла, определяется количественно с помощью коэффициента волочения. Чем выше коэффициент вытяжки, тем экстремальнее степень глубокой вытяжки. Из-за геометрии, сил, текучести металла и свойств материала работы существует ограничение на объем глубокой вытяжки, которую можно выполнить на заготовке из листового металла за одну операцию. Коэффициент вытяжки грубо рассчитывается как: ДР = Дб/Дп. Db – диаметр заготовки, Dp – диаметр пуансона. Для некруглых форм иногда используется максимальный диаметр или иногда коэффициент прорисовки рассчитывается с использованием площадей поверхности. Предел коэффициента прорисовки для операции обычно составляет 2 или меньше. .