Elementi essenziali per stampi per stampaggio: progettazione di strisce portanti per stampi progressivi nella formatura dei metalli

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Nota dell'editore: questo è il terzo di una serie di articoli che presentano i fondamenti della progettazione e della costruzione degli stampi per stampaggio. Dai un'occhiata anche alla prima e alla seconda parte di questa serie.

Nella mia puntata precedente ho parlato della progettazione degli stampi per un efficiente smaltimento degli scarti, della progettazione del nastro portante per stampi progressivi, dell'utilizzo di un sistema di trasferimento per trasferire il pezzo da una stazione all'altra e dei parametri della pressa. Analizziamo ora i parametri di progettazione di una striscia portante per uno stampo progressivo.

In uno stampo progressivo, una striscia di materiale viene alimentata in modo continuo e sequenziata attraverso varie operazioni di taglio e formatura fino alla realizzazione di una o più parti complete.

Affinché la parte possa spostarsi da una stazione all'altra, viene legata con una parte del materiale di base utilizzato per realizzarla. Questo materiale extra all'esterno della parte, chiamato nastro portante, viene tagliato e scartato come scarto una volta completata la parte.

I nastri portanti variano a seconda dell'operazione eseguita nella fustella progressiva.

Un supporto solido (vedere Figura 1) viene solitamente utilizzato per le operazioni di taglio e piegatura di base. Non consente alcun movimento verticale delle parti; tutta la striscia deve restare piana e diritta per tutta la corsa della pressa. La presenza di stazioni ad altezze diverse all'interno dell'utensile comporterà una lunghezza primitiva o una distanza incoerente tra ciascuna parte. I trasportatori solidi possono essere utilizzati solo quando il flusso o il movimento del metallo all'interno della geometria della parte è minimo o nullo.

Un supporto per nastro estensibile (vedere Figura 2) è più adatto per applicazioni che comportano numerose lavorazioni di formatura profonda, imbutitura o goffratura, nonché riduzioni multiple. Consente al metallo di fluire liberamente senza alterare la distanza centrale tra ciascuna parte e funziona con stazioni di fustellatura progressive di altezze variabili.

Tieni presente che anche se una grande quantità di metallo è stata rimossa attorno al grezzo, il supporto non è necessariamente un supporto estensibile. Ad esempio, il design del supporto mostrato nella Figura 3 è spesso descritto come un supporto estensibile, ma non consente il flusso di metallo verso l'interno o che ciascuna parte si muova su e giù in modo indipendente.

Sebbene il supporto debba essere progettato per flettersi con il movimento del metallo, deve anche rimanere sufficientemente robusto da resistere alla flessione durante il processo di alimentazione. Per spostarlo orizzontalmente è necessario circa il 10% del peso del pezzo. Ad esempio, se la parte finita pesa 1 libbra, è necessario 1/10 libbra di forza per spostarla. Se ci sono otto progressioni, la forza totale di ciascun trasportino o attacco flessibile deve resistere a 8 libbre. di forza senza piegarsi.

Non esistono formule per determinare la forza del supporto, quindi usa il tuo giudizio in base al tipo e allo spessore del materiale. Se un supporto è progettato e costruito troppo debole, è possibile aggiungere nervature di irrigidimento prima o dopo il processo di taglio per aumentarne la resistenza.

Lo sviluppo del vettore è un processo relativamente semplice; la chiave è sviluppare una lunghezza sufficiente della linea nella rete di attacco per consentire la flessibilità necessaria. Per sviluppare il supporto vengono utilizzati due metodi principali: software di simulazione e taglio manuale della cera.

Il software di simulazione simula l'allungamento del supporto in modo efficace e preciso. Può fornire risultati di supporto critici per un numero infinito di tipi e spessori di materiale. La Figura 4 mostra una simulazione della deformazione di un supporto di attacco durante un processo di imbutitura profonda. Il nastro flessibile viene deformato sia orizzontalmente che verticalmente. Questa simulazione fornisce dati tra cui lo spessore finito, la geometria e la probabilità di lacerazione. Inoltre, il software di simulazione può tenere conto di qualsiasi incrudimento o incrudimento del supporto che potrebbe verificarsi durante la deformazione.

Il taglio della cera è un metodo manuale per sviluppare un supporto. Richiede un foglio di cera d'api, un coltello affilato o un graffietto e una forma di prova del supporto proposta. La cera viene tagliata secondo la forma proposta del nastro di fissaggio e tesa manualmente orizzontalmente e verticalmente come sarà il metallo. Se la cera si rompe durante questo processo, probabilmente si romperà anche il metallo.