اصول کلیدی طراحی قالب مهر زنی ورق فلزی چیست؟ چگونه از ترک خوردن، چروک شدن و نازک شدن بیش از حد مواد جلوگیری کنیم؟

اصول کلیدی طراحی قالب مهر زنی ورق فلزی

کنترل سیالیت مواد

طراحی منطقی سطح جداسازی: از مسیر جریان مواد صاف اطمینان حاصل کنید و مقاومت در برابر تغییر ناگهانی را کاهش دهید.

بهینه‌سازی دنده‌های کشش: در پردازش ورق فولاد ضد زنگ، دنده‌های کششی (مقطع دایره‌ای/مستطیلی شکل) بر روی سطح خالی قرار می‌گیرند تا جریان مواد را دقیقاً کنترل کنند و کشش و فشرده‌سازی موضعی را متعادل کنند.
هدف: دستیابی به تغییر شکل پلاستیکی یکنواخت و جلوگیری از نازک شدن یا تجمع بیش از حد در مناطق خاص.

استحکام ساختاری و دقت قالب ها

استحکام و مقاومت در برابر سایش: ساخته شده از فولاد با سختی بالا مانند Cr12MoV، سختی قطعات کلیدی HRC58-62 است. ستون های راهنما (≥4 گروه) و تناسب تداخل را برای سرکوب افست ناشی از نیروهای جانبی افزایش دهید.

پرداخت سطح: سطح کار تا زیر Ra0.4μm صیقل داده می شود تا مقاومت اصطکاکی کاهش یابد.

هماهنگی پارامترهای فرآیند

تنظیم دینامیکی نیروی نگهدارنده خالی: پردازش ورق فلزی شاسی و کابینت به کنترل منطقه ای نیروی نگهدارنده خالی از طریق فنرهای گاز نیتروژن یا سیستم های هیدرولیک (مانند اعمال فشار در ناحیه لبه برای جلوگیری از چین و چروک و کاهش فشار در ناحیه مرکزی برای جلوگیری از ترک خوردگی) دست می یابد.

طبقه بندی سرعت مهر زنی: فرآیند کشش عمیق از منحنی سرعت "آهسته-سریع-آهسته" استفاده می کند تا خطر ترک خوردگی ضربه را کاهش دهد.

اقدامات پیشگیری و کنترل نقص

اجتناب از ترک خوردن (شکستگی مواد)

شعاع فیله را افزایش دهید: فیله پانچ/قالب باید ≥5 برابر ضخامت ماده (t) باشد تا غلظت تنش کاهش یابد.

شکل پانچ را بهینه کنید: از پانچ های پلکانی یا کروی برای پراکندگی تنش کششی استفاده کنید.

افزایش روانکاری: برای کاهش ضریب اصطکاک تا بیش از 30 درصد از روان کننده های با ویسکوزیته بالا حاوی افزودنی های فشار شدید (مانند الفین های سولفوره) استفاده کنید.

مهار چین و چروک (بی ثباتی مواد)

کنترل دقیق نیروی نگهدارنده خالی: نیروی نگهدارنده خالی واحد بین 1.5 تا 2 برابر قدرت تسلیم ماده تنظیم می شود (به عنوان مثال، 2 تا 3 مگاپاسکال برای فولاد SPCC).

افزایش تراکم میلگردهای کششی: در نواحی مستعد چروک شدن (مانند جایی که سطح به طور ناگهانی تغییر می کند)، تراکم میلگردهای کششی را با ارتفاع میله 6-8 تن و عرض میله 12-15 تن افزایش دهید.

پیش کشش مواد: فشار موضعی را از طریق برش فرآیند (Carry Hole) آزاد کنید.

جلوگیری از نازک شدن بیش از حد (ضخامت ناهموار)

شبیه سازی CAE از قبل: از AutoForm/Dynaform برای شبیه سازی جریان مواد و شناسایی مناطق پرخطر با نرخ نازک شدن بیش از 20% استفاده کنید.

کنترل نرخ نازک شدن: در مرحله طراحی، میزان نازک شدن را می توان تا 15% (برای مواد آلومینیومی) یا ≤20% (برای فولاد کم کربن) کنترل کرد.

تخصیص چند فرآیندی: قطعات کشش عمیق 2 تا 3 بار کشیده می شوند، با یک فرآیند بازپخت اضافی در بین آنها (به عنوان مثال، فولاد ضد زنگ زمانی که تغییر شکل 40٪ است آنیل می شود).

کاربرد موارد معمولی

مهر زنی پوسته مخزن سوخت خودرو

میزان ترک خوردگی در گوشه ها 15 درصد است.

اقدام متقابل: فیله قالب را از 3 تن به 6 تن افزایش دهید. یک اریب راهنمای 20 درجه به پانچ اضافه کنید. نیروی نگهدارنده خالی از 250 تن به 180 تن کاهش یافته است.

نتیجه: نرخ ترک خوردگی به 0.5 درصد کاهش یافت و نرخ نازک شدن از 25 درصد به 18 درصد بهینه شد.

منطق اصلی: تعادل جریان مواد از طریق بهینه‌سازی هندسه قالب (زاویه فیله/راهنما)، و دستیابی به تعادل دینامیکی بین کشش و فشار از طریق شبیه‌سازی CAE و تنظیم پارامتر (نیروی نگهدارنده خالی/دنده کششی)، که اساساً تولید عیوب را سرکوب می‌کند.