El estampado con medios elásticos es un tipo especial de tratamiento a presión de metales y se considera uno de los procesos tecnológicos progresivos.
El estampado con medios elásticos tiene una serie de ventajas, ya que su estructura prevé el uso de equipos tecnológicos universales . Es la significativa simplificación estructural, la reducción en el consumo de metal y el costo del equipo tecnológico la principal ventaja de este método de estampado.
El estampado con medios elásticos se caracteriza por:
Al estampar con caucho, además de los requisitos generales para los espacios en blanco, se debe tener en cuenta lo siguiente:
Al estampar con medios elásticos con calefacción:
Para aumentar el factor de utilización del material, se recomienda utilizar el corte de piezas en grupo. Al diseñar una tabla de corte en blanco, se deben tener en cuenta las siguientes distancias:
La presión requerida para el corte-punzonado en grupo de piezas de una pieza de trabajo común debe determinarse a partir de la condición de punzonado del más pequeño de los agujeros (ranuras) disponibles en las piezas incluidas en el kit.
Los metales y sus aleaciones , calentados a alta temperatura (al estampar con medios elásticos con calentamiento de la pieza de trabajo), tienen altas propiedades de fricción (por ejemplo, para aleaciones de titanio calentadas con la mayoría de las aleaciones, es 0,65-0,68). Durante el estampado, esto provoca el pegado de partículas del material deformable sobre la herramienta, la aparición de arañazos en la pieza. Por lo tanto, se deben usar lubricantes para reducir la fricción.
Los lubricantes deben usarse cuando:
Al estampar lados cóncavos, grietas y muescas en un punzón rígido, no se requiere lubricación.
Se debe aplicar lubricación a la superficie del equipo de troquel, en relación con el cual se mueve la pieza de trabajo (por ejemplo, a la superficie de trabajo del soporte de sujeción). Se permite lubricar la superficie de la pieza de trabajo que mira hacia la parte de trabajo de metal. La superficie de la pieza de trabajo que mira hacia el cojín elástico debe permanecer limpia y seca.
Se recomienda aplicar el lubricante mediante pulverización o brocha. Retire, ya sea mecánicamente (cepillando y enjuagando con agua tibia) o químicamente (grabado).
Las piezas producidas por los procesos de estampación de láminas con medios elásticos se pueden clasificar en dos sentidos: según el esquema espacial y contorno de la pieza, o según los elementos incluidos en esta pieza.
Dependiendo del esquema espacial, el contorno de la pieza y el tipo de pared, todas las piezas obtenidas mediante estampado con medios elásticos se pueden dividir en grupos. También puede clasificar las partes por el tipo de sus elementos constituyentes.
En función de la composición elemental y las dimensiones de las piezas, se selecciona un esquema de estampado:
El alcance del proceso de estampación a partir de materiales laminares de piezas tales como paredes planas con costados, hendiduras , muescas, tales como nervaduras , diafragmas, perfiles , ménsulas , semitubos, paredes corrugadas o corrugadas, etc.
La plantilla recortada, que actúa como un punzón y tiene la forma de una pieza recortada, se instala en una placa de submatriz (percutor). Se coloca una pieza de trabajo en la plantilla, cuyas dimensiones son mayores que las dimensiones de la plantilla recortada para el margen. Al bajar el recipiente, el cojín elástico presiona la pieza de trabajo contra la plantilla recortada, dobla el margen a lo largo del borde de corte de la plantilla y aprieta el margen entre la almohada y la placa de matriz. Con un aumento adicional de la presión en el recipiente, el metal se separa a lo largo del borde de corte de la plantilla recortada.
El proceso de corte se puede llevar a cabo de acuerdo con el esquema, cuando se instala un recipiente con un cojín elástico en la placa inferior de la prensa y la placa de matriz (percutor) se une al control deslizante. En este caso, la pieza de trabajo se coloca directamente sobre el cojín elástico y la plantilla recortada se coloca sobre la pieza de trabajo.
Al cortar piezas de acuerdo con el esquema con la ubicación más baja del contenedor, es posible distribuir el margen de manera más uniforme alrededor de todo el perímetro de la plantilla, pero es difícil eliminar las piezas estampadas y los desechos.
La flexión libre es un método para formar el lado de una pieza, en el que hay una desviación elástico-plástica de una parte de la pieza de trabajo con respecto a la otra en línea recta. En este caso, el tablero de la pieza experimenta una presión distribuida desde el lado del medio elástico, es decir, se deforma libremente.
La flexión de la chapa por un medio elástico se lleva a cabo como resultado de la deformación elástica-plástica conjunta de la pieza de trabajo y la deformación elástica de la matriz elástica.
El doblado se puede realizar sobre una matriz elástica, no encerrada en un recipiente, en recipientes con volúmenes abiertos y cerrados. En un contenedor con un volumen abierto, se recomienda producir piezas largas con un ancho significativo de estantes plegables (lados).
En un contenedor con un volumen cerrado, se fabrican piezas de forma compleja y mayor precisión. Si es necesario, se combinan operaciones con flexibles: corte, punzonado, rebordeado y moldeado.
En la misma matriz elástica, es posible fabricar piezas de varias configuraciones, cambiando solo el punzón de doblado (bloque de forma).
La matriz elástica no daña la superficie de la pieza estampada y es adecuada para doblar espacios en blanco con una superficie pulida y varios revestimientos protectores y decorativos.
El doblado es un método para formar un cordón convexo, cóncavo o convexo-cóncavo en partes con una pared plana. La línea de curvatura lateral (visto desde arriba) es una curva con un cierto radio R. El proceso de formación de flexión va acompañado de deformaciones de compresión o tracción del borde de la pieza de trabajo bajo la acción de un momento de flexión. Por lo tanto, el proceso de conformado por moldeo flexible de un lado convexo se llama estirado, y uno cóncavo se llama rebordeado.
Formando un lado convexoLas posibilidades de conformado de lados convexos por medios elásticos están limitadas por la formación de pliegues-ondulaciones debido a la intensa acción de esfuerzos tangenciales de compresión.
El criterio para la moldeabilidad de los lados convexos es la dependencia de la altura máxima sin ondulaciones del ancho inicial de la pestaña en la pieza de trabajo.
Un borde convexo, cuando se forma con un medio elástico a lo largo de un punzón rígido con un soporte de sujeción fijo en el tamaño, se forma de acuerdo con el bloque del molde con bastante precisión y prácticamente no requiere refinamiento del contorno.
Formando un lado cóncavoLas posibilidades de formar lados cóncavos están limitadas por rupturas del material debido al efecto predominante de la deformación por tensión tangencial y subformado de los lados debido a una presión específica insuficiente o dureza del caucho.
El estampado-embutido con un soporte de sujeción fijo es un método para formar un lado convexo en piezas con una pared plana y curva. Al mismo tiempo, con la ayuda de NPO, se le da una forma a la brida de la pieza que asegura su transformación en el lado de la pieza sin pérdida de estabilidad. Además, para formar piezas con lados convexos, puede utilizar el estampado-embutido mediante un troquel de ranura móvil o el estampado-embutido en un punzón con una abrazadera móvil.
El forjado-estirado en bloques de molde en NPO se utiliza para la fabricación de piezas de láminas a partir de aleaciones de aluminio con una presión media elástica de hasta 100 MPa , cuando es imposible obtener secciones convexas de los tableros mediante moldeo flexible libre. En este caso, con la ayuda de NPO, se le da a la brida de la pieza una forma que asegura su transformación sin pérdida de estabilidad.
El moldeado en relieve es una forma de realizar las operaciones necesarias para obtener rebordes, muescas y hendiduras. Durante el moldeado, se produce la formación de un relieve (rebordeado, hendiduras) debido al adelgazamiento del material de la pieza de trabajo.
GrietasLas posibilidades de formación de fisuras están limitadas principalmente por roturas del material debidas a la acción predominante de las deformaciones a tracción y, con menos frecuencia, por la formación de pliegues. Por lo tanto, el criterio para la formación de grietas es el coeficiente de extrusión, es decir, la relación entre la altura de la grieta y su ancho.
Además, la posibilidad de moldear grietas depende de las dimensiones límite del radio de la sección transversal de la grieta ( R ), la altura (profundidad) de la grieta ( h ), el ancho de la grieta ( B ), el radio interior de la grieta ( r ).
Rebordeado Moldeado de inscripciones y dibujosLa formación de inscripciones y dibujos se realiza en espacios en blanco hechos de materiales plásticos:
Los bloques de forma deben tener rebajes (cavidades) que repitan la inscripción o la imagen en una imagen de espejo.
La formación de inscripciones y dibujos se puede realizar con el corte simultáneo de la pieza a lo largo del contorno y el punzonado de los orificios de montaje y otros (por ejemplo, en la fabricación de placas). En este caso, el bloque de formulario también es una plantilla recortada.
Moldura socavadaEl estampado de los destalonados finales y medios se realiza simultáneamente con el conformado de los lados de la pieza. En este caso, el material de la pieza debe estar en un estado de máxima plasticidad.
El estampado de muescas con medios elásticos se lleva a cabo en bloques de forma libre o utilizando NPO.
Se recomienda realizar el estampado de socavaduras en dos transiciones para piezas con más de 3 ... 5 socavaduras. Con un número menor de muescas en la pieza, la conveniencia de usar equipo especial está determinada por la cantidad de refinamiento manual.
El socavado puede ser de uno y dos lados. La socavación de un lado se realiza desde el lado o desde el lado de la pared de la parte de la hoja. El corte bilateral se realiza simultáneamente desde el lateral de la pared y desde el lateral de la pieza.
El embutido se realiza mediante punzón elástico sobre matriz rígida y punzón rígido sobre matriz elástica.
En la fabricación de piezas trefiladas por medios elásticos es posible la rotura del talón. Para evitar esto, es necesario tener en cuenta los coeficientes limitantes del dibujo de una sola operación: la relación entre el diámetro de la pieza resultante y el diámetro de la pieza de trabajo.
El embutido con un punzón rígido a lo largo de una matriz elástica tiene muchas más posibilidades que el embutido en matrices de herramientas. El estampado-embutido se puede realizar con proporciones de estirado que son un 15-20% más altas que las recomendadas para el estampado en troqueles de herramientas.
La peculiaridad de la fabricación de piezas de aviones es la siguiente:
En este sentido, surge el problema de construir una lista mínima de equipos. Es necesario fabricar utillajes de matriz para operaciones combinadas y combinadas.
Los bloques de forma combinada se utilizan para realizar las operaciones de formación de tableros con rebordeado y punzonado simultáneos.
Los Formblocks combinados se utilizan para rebordear orificios dirigidos hacia los lados y perforar simultáneamente los orificios.
La presencia de un saliente de apoyo en el interior del anillo recortado de altura igual a la altura del anillo mejora la calidad del corte y asegura una alta resistencia del medio elástico.
A medida que se desafilan y desgastan, los anillos cortados de los bloques de molde combinados se pueden reemplazar.
Para estampar piezas con lados opuestos, se utiliza el siguiente equipo, que se muestra en la Fig. 4.9. Esta tecnología está obsoleta: podemos doblar dos cuentas dirigidas de manera diferente en un solo movimiento en el bloque de forma.
En la primera transición, se moldea una tabla, en la segunda, la tabla terminada se cubre con un inserto tecnológico que evita daños en el cojín elástico contra la tabla formada.
Para estampar tableros con paredes en direcciones opuestas, también se utilizan bloques de molde doble (Fig. 4.10). La peculiaridad de este tipo de bloques de molde es que en una sola operación es posible moldear dos piezas simultáneamente en dos transiciones, realizando el estampado en una transición para cada cordón.
Las partes sobresalientes de la pieza están cubiertas con superposiciones tecnológicas (abrazaderas).
Al estampar piezas con una muesca y un bisel negativo en dos lados en bloques de molde convencionales, surge la cuestión de retirar la pieza moldeada del bloque de molde.
Al realizar este tipo de operaciones, se deben usar bloques de formulario plegables (Fig. 4.11.). Después de estampar la pieza, la parte de trabajo del bloque de molde, compuesta por dos elementos, se retira de la base y se desmonta, liberando la pieza.