Sự hồi phục của kim loại mỏng có thể ảnh hưởng tới chất lượng thành phẩm

Hầu hết các thợ dập và thợ đúc khuôn đã trải qua sự thay đổi dần dần về kim loại mà họ làm việc. Khi ngành công nghiệp ô tô tiếp tục cố gắng giảm trọng lượng xe trong khi duy trì hoặc cải thiện hiệu suất và hiệu quả sử dụng nhiên liệu, độ dày của vật liệu đã giảm xuống và sức mạnh tăng lên.

Ngoài ra, các nhà sản xuất tem đang tập trung nhiều hơn vào việc tiết kiệm nguyên liệu. Khi tôi còn là một người học việc trẻ, đó là một quyết định kỹ thuật hợp lý khi cung cấp sức mạnh cho cú cắt bằng cách để lại một phần tư inch vật liệu giữa mỗi bộ phận trong một bố cục dải khuôn tiến bộ. Ngày nay điều đó sẽ được coi là một sai lầm lớn.

Những thay đổi này về độ dày, độ bền và cách sử dụng của vật liệu đặt ra những thách thức đối với những người thợ dập đang cố gắng ngăn chặn sự đàn hồi và tạo thành các hình dạng khó.

Đáp ứng đúng các điều kiện cần thiết

Để một vật dập giữ được hình dạng của nó, nó phải được căng đầy đủ. Điều này có nghĩa là bạn phải tạo hình kim loại theo cách tạo ra sự cứng rắn khi làm việc, còn được gọi là làm cứng biến dạng. Nếu bạn không có đủ sức căng trong kim loại để đáp ứng điểm chảy của nó, điểm mà tại đó nó biến dạng dẻo vĩnh viễn sẽ xảy ra hiện tượng phục hồi đàn hồi, hoặc hồi phục.

Có hai loại biến dạng vĩnh viễn cơ bản. Biến dạng kéo xảy ra khi kim loại bị kéo căng, và biến dạng nén xảy ra khi kim loại bị nén hoặc ép lại với nhau. Nói chung, một bộ phận có mức độ biến dạng càng cao và độ biến dạng phân bố càng đồng đều thì độ đàn hồi càng thấp và độ đồng đều của bộ phận càng lớn.

Khả năng phân bố biến dạng của kim loại thông qua quá trình làm cứng gia công thường được gọi là số mũ làm cứng gia công của nó. Giá trị số này – ví dụ: thường từ 0,10 đến 0,26 đối với thép cacbon – được gọi là giá trị “n” của kim loại. Con số này càng cao, sự phân bố biến dạng càng lớn và khả năng bị tách hoặc đàn hồi kim loại càng ít. Khi độ bền của kim loại tăng lên, số mũ gia công kim loại thường giảm.

Độ dày của vật liệu cũng ảnh hưởng đến quá trình hình thành kim loại. Kim loại dày hơn kéo dài hơn so với kim loại mỏng hơn cùng loại, và chúng chống nhăn và vênh tốt hơn. Vì những lý do này, việc tạo khuôn để sản xuất một bộ phận làm bằng vật liệu mỏng, có độ bền cao có thể là một thách thức, đặc biệt nếu bộ phận đó được tạo thành một hình học có đường viền khó.

Ba mẫu thiết kế trống

Trống chưa phát triển. Một ô trống chưa được phát triển bắt đầu dưới dạng hình cơ bản như hình vuông, hình chữ nhật, hình thang hoặc bất kỳ hình dạng nào khác có thể được tạo bằng cách sử dụng các đường cắt thẳng. Bạn có thể sử dụng một khuôn cắt đơn giản để cắt một hình dạng đặc biệt từ một mẫu trống chưa phát triển — không cần phải mua một khuôn cắt phôi đặc biệt.

Một mẫu trống chưa được phát triển thường cung cấp nhiều vật liệu bổ sung để bám bên ngoài hình dạng sản phẩm và điều này cho phép kim loại được kéo căng đầy đủ và đạt được mức độ căng cần thiết để giảm độ đàn hồi, kiểm soát nếp nhăn và tạo ra bề mặt chi tiết nhẵn. Tuy nhiên, vật liệu thừa, đặc biệt là ở các góc, có thể bị kẹt giữa mặt khuôn và áp lực hoặc tấm kéo, tạo ra lực cản dòng chảy trong khuôn. Nếu kim loại không chảy, cuối cùng nó sẽ căng quá mức và có khả năng bị tách ra. Khi sử dụng trống chưa phát triển, bạn có thể sẽ phải thực hiện cắt tỉa thứ cấp.

Trống bán phát triển . Một mẫu trống đã được phát triển một phần hoặc bán phần được tạo hình sao cho vừa đủ vật liệu được sử dụng, cho phép cắt tỉa vật liệu tối thiểu sau này. Mẫu trống đã được phát triển bán phần yêu cầu ít vật liệu hơn một chút để sản xuất một bộ phận so với mẫu trống đã phát triển hoàn chỉnh, nhưng vẫn cần phải cắt tỉa thứ cấp.

Khi một bộ phận được kéo ra, trống phải được tạo hình với cạnh trống đủ gần với khuôn định hình để cho phép kim loại chảy vào trong về phía đột. Không giống như mẫu trống được phát triển hoàn chỉnh, mẫu trống được phát triển bán phần cung cấp vừa đủ vật liệu bên ngoài khuôn định hình để có đủ sức căng và dòng chảy.

Mặc dù mẫu trống đã được phát triển bán phần yêu cầu cả khuôn phôi và khuôn cắt thứ cấp, nhưng nó được coi là kiểu trống tối ưu cho hầu hết các hoạt động tạo hình kim loại, đặc biệt là vẽ sâu.

Đã phát triển đầy đủ trống . Một trống đã phát triển đầy đủ được tạo hình để sau khi tạo hình, không cần cắt tỉa. Hình dạng ròng của bộ phận đã được thiết lập. Trống này thường dễ bị đàn hồi cao vì không có thêm kim loại trong trống để căng bằng cách kéo, kéo hoặc nén.

Một mẫu trống được phát triển đầy đủ có thể giảm tiêu thụ vật liệu và chi phí dụng cụ. Nó nhỏ hơn để bắt đầu và các khuôn cắt tỉa được loại bỏ. Các khoảng trống được phát triển hoàn chỉnh cho phép tạo ra hình học đơn giản, vì vậy chúng có thể được tạo thành với các quy trình uốn, gấp mép và dập nổi đơn giản.

Tuy nhiên, do các biến số kim loại tấm thông thường, chẳng hạn như sự khác biệt nhỏ về tính chất cơ học, độ dày và giá trị ma sát, việc sử dụng mẫu trống được phát triển đầy đủ thường dẫn đến sự thay đổi từ nhẹ đến nặng và không nhất quán về kích thước cạnh (đường viền) của bộ phận. Khi kéo và kéo căng nghiêm trọng được sử dụng để tạo hình chi tiết, một việc đơn giản như trộn và bôi chất bôi trơn tạo hình có thể dẫn đến sự không nhất quán đáng kể về đường viền.

Tất nhiên, một khoảng trống được phát triển đầy đủ là lựa chọn tốt nhất cho một số ứng dụng nhất định. Nhưng bạn luôn cần phải xem xét hình học và chất liệu của từng phần khi chọn kiểu dáng và hình dạng trống. Thiết kế và chế tạo một bộ phận từ vật liệu mỏng, có độ bền cao thường đi kèm với chi phí vật liệu bổ sung và các trạm tạo hình bổ sung.