177 подписчиков
Листовая штамповка: почему так сложно и так интересно? (оригинал статьи: https://metallmash.ru/blog/listovaja-shtampovka-pochemu-tak-slozhno-i-tak-interesno/)
Каковы фундаментальные особенности холодной листовой штамповки как вида ОМД? Я поделюсь своими соображениями на этот счет, прежде всего как практик, на основе опыта работы со штампами для массового производства кузовных деталей. Ключевая отличительная черта процесса холодной деформации листа по сравнению с объемной штамповкой — толщина, как заготовки, так и готового изделия многократно меньше его ширины и длины. Методами листовой штамповки получают как боковины кузова автомобиля длиной 4 м и шириной 1,5 метра, так и мелкие детали, помещающиеся на ладони, но толщина подобных изделий чаще всего от 0,6 мм до 4 мм; есть редкие примеры-исключения вроде штампованной танковой башни или частей корпуса ядерного реактора, там толщина заготовки более 40 мм, но это процесс «горячий» и по своим особенностям ближе к горячей объемной штамповке. Подумаем, что вытекает из ограниченности толщины.
1. Снижение жесткости
С одной стороны, это означает снижение жесткости — мы чисто физически можем согнуть как лист, так и готовое изделие (разумеется, за исключением горячей листовой штамповки с закаливанием перехода после вытяжки сразу на штампе) — а небольшая жесткость косвенно влияет на геометрию конечного изделия. Каким образом это проявляется? В феномене пружинения — проявления остаточных напряжений после завершения пластической деформации, которая неизбежно содержит в себе элемент деформации упругой.
Строго говоря, эти остаточные напряжения проявляются и в горячей объемной штамповке — там их чаще всего называют короблением, и они происходят как после самой деформации, так и после термической обработки, проявляясь уже при механической обработке, особенно для титановых и алюминиевых сплавов (мне приходилось видеть, как после закалки на воду и последующем отпуске детали буквально выкручивает, а при закалке в масле такого не происходило).
Но в случае холодной листовой штамповки никакой последующей механической обработки, как правило, нет — иначе этот процесс был бы нецелесообразен экономически и невозможен для массового производства; и именно в ее случае мы имеем дело с самым прямым и неустранимым воздействием пружинения, после которого деталь либо скручивается и имеет «пропеллерную» форму, либо имеет отклонения по объему, либо «отстреливает» от контрольного приспособления и сборочного стенда при малейшем «разневоливании». И, соответственно, заложенная в самом процессе по умолчанию низкая жесткость листа/изделия лишь увеличивает степень пружинения при проверке на контрольном приспособлении или при сборке.
Именно поэтому расчет необходимого усилия вытяжки всегда учитывает и остаточные напряжения: пружинение может увеличиваться как от чрезмерной деформации, так и от деформации недостаточной, когда определенные участки и зоны фактически остаются той же толщины, что на исходной заготовке, а еще чаще оно проявляется именно из-за разницы в напряженно-деформированном состоянии по разным зонам. (продолжение ниже) #немного_матчасти #аналитика
Поддержать канал:
5469550046228679
2 минуты
7 августа 2024