Спеціальні матриці для точного штампування та витяжки для кисневих балонів і малих водонагрівачів

I. Характеристики напруги штампувальних штампів
Під час процесу штампування сили, що діють на матрицю, в основному включають силу штампування, бічний тиск, тертя та силу пружини. Сила штампування - це основна зовнішня сила, що викликає пластичну деформацію заготовки, безпосередньо визначаючи вимоги до міцності конструкції матриці; бічний тиск і тертя впливають на точність напрямної матриці та стан потоку матеріалу; пружинна сила визначає точність розмірів і якість формування виробу. Комплексний аналіз цих факторів напруги є необхідною умовою для раціонального проектування конструкції матриці.

II. Метод розрахунку сили штампування
Зусилля штампування є ключовим параметром при формуванні штампування, точність його розрахунку безпосередньо визначає раціональність конструкції матриці. Зазвичай використовується наступна формула оцінки:

$$F=L × t × sigma_f$$
Де:

- $$F$$ – сила штампування, у Ньютонах (Н);

- $$L$$ – ефективна довжина зрізу або штампування в міліметрах (мм);

- $$t$$ – товщина листа заготовки, міліметри (мм);

- $$sigma_f$$ – напруга потоку матеріалу в мегапаскалях (МПа).

Напруга течії приймається як медіана межі текучості та міцності на розтяг матеріалу, що відображає повний опір матеріалу під час пластичної деформації.

III. Розгляд бічного тиску та тертя Бічний тиск виникає через тертя та стиснення матеріалу в секції напрямної прес-форми, і його величина є певною часткою сили штампування. Оптимізація коефіцієнта тертя може зменшити бічний тиск, зменшити знос форми та подовжити термін служби форми. Використання мастильних матеріалів і оптимізація параметрів процесу є основними методами досягнення цього.

Бічний тиск $$F_s$$ розраховується наступним чином:

$$F_s=\\mu \\times F$$ Де $$\\mu$$ – це коефіцієнт тертя, визначений відповідно до стану поверхні матеріалу та умов змащування, з діапазоном значень 0,1–0,3.

IV. Перевірка структурної міцності прес-форми Після визначення сили штампування та пов’язаних з нею напружень необхідно виконати перевірку сили на ключових компонентах форми, щоб переконатися у відсутності пластичної деформації або втомного пошкодження під напругою. За допомогою програмного забезпечення аналізу кінцевих елементів (FEA) у поєднанні з розрахованими даними напруги можна точно змоделювати розподіл напруги під час роботи прес-форми, забезпечуючи основу для оптимізації конструкції.

Вибір відповідних матеріалів для форми та процесів термічної обробки для покращення твердості, міцності та стійкості до зношування є важливою гарантією того, що форма витримує високий-інтенсивний тиск штампування.