Embutición por estirado para carcasas de válvulas solenoides: hierro puro DT4E y DC04
La carcasa de la válvula solenoide es la pieza donde el embutición por estirado se justifica con mayor claridad. Debe cumplir varias funciones a la vez: guiar la armadura en un barreno que sea redondo y consistente a lo largo de su longitud, ajustar la bobina y el cuerpo de la válvula en el exterior, mantenerse lo suficientemente delgada para que el circuito magnético funcione, y hacerlo sin daño superficial que altere el camino magnético.
Balford conforma estas carcasas a partir de hierro puro electrolítico DT4E y DC04, utilizando embutición profunda seguida de embutición por estirado, con recocido magnético después del conformado.
Por qué la carcasa es la aplicación clásica del embutición por estirado
- Ambos diámetros son funcionales. El barreno es la guía de la armadura; el diámetro exterior ubica la carcasa en la bobina y el cuerpo de la válvula. Ambos tienen tolerancias, por lo que ambos deben conformarse o tornearse.
- La pared es delgada. Una pared delgada es lo que hace eficiente el circuito magnético, y también es lo que hace imposible producir la pieza económicamente mediante torneado desde barra.
- El daño superficial importa. Una superficie del barreno rayada o desgarrada no es solo un problema de ajuste - en una pieza magnética blanda también es un problema del camino magnético. El embutición por estirado bruñe en lugar de desgarrar.
- La pared debe ser uniforme. Un espesor de pared desigual significa un comportamiento magnético desigual alrededor de la circunferencia, y significa que la guía de la armadura no es concéntrica con el exterior.
Notas sobre el material
| Material | Por qué se usa | Qué cambia en el proceso de embutición por estirado |
|---|---|---|
| DT4E hierro puro electrolítico | Magnético blando: baja coercitividad, alta permeabilidad. Se usa donde la carcasa es parte del circuito magnético y las propiedades magnéticas están especificadas | El embutición por estirado adelgaza la pared sin el daño superficial que aumentaría la coercitividad; el recocido magnético después del conformado establece las propiedades magnéticas y alivia el trabajo en frío |
| DC04 | Acero de grado para embutición profunda: alta conformabilidad, espesor consistente. Se usa donde la carcasa es estructural y las propiedades magnéticas no son el requisito limitante | Acepta mayores reducciones por pasada que los grados de mayor resistencia, por lo que requiere menos pasadas de embutición por estirado y menos recocido entre pasadas |
| Acero inoxidable 304 / 316L | Donde la corrosión importa más que las propiedades magnéticas, o el medio es agresivo | Se endurece por trabajo rápidamente: más pasadas, recocido entre etapas, reducción más conservadora por pasada |
| Aluminio | Carcasas ligeras donde el peso es el factor determinante | Lubricante y acabado de troquel diferentes; menor tonelaje de prensa |
Qué debe especificar el plano
- Diámetro interior y tolerancia, y diámetro exterior y tolerancia, y cuál de los dos es el datum desde el cual se mide el otro
- Espesor de pared, y si se obtiene por estirado en frío (ironing) a partir de una pieza en bruto más gruesa
- Concentricidad o excentricidad de giro entre el diámetro interior y el exterior
- Acabado superficial (Ra) en el diámetro interior y en el exterior
- Variación del espesor de pared alrededor de la circunferencia, donde las propiedades magnéticas son relevantes
- Requisitos magnéticos, donde la carcasa forma parte del circuito magnético
- Cualquier rosca, puerto o cara de sellado que el conformado no pueda producir y que deba permanecer como operación de mecanizado
Preguntas frecuentes
¿Qué material se utiliza para una carcasa de válvula solenoide?
DT4E hierro puro electrolítico donde la carcasa forma parte del circuito magnético y se especifica coercitividad o permeabilidad, y acero de embutición profunda DC04 donde la carcasa es estructural. El acero inoxidable y el aluminio se utilizan cuando la corrosión o el peso son el factor decisivo.
¿Por qué se estira en frío (ironing) la carcasa en lugar de torneársela?
Porque el diámetro interior, el diámetro exterior y el espesor de pared conllevan tolerancias, y porque una pared delgada torneada a partir de barra convierte la mayor parte de la barra en virutas. El estirado en frío conforma los tres contra un solo eje de herramienta en la prensa, de modo que la concentricidad proviene de la herramienta y no de un nuevo posicionamiento.
¿Afecta el estirado en frío a las propiedades magnéticas?
El trabajo en frío eleva la coercitividad, por lo que las magnitudes involucradas deben gestionarse. Balford embute y estira en frío la carcasa, luego realiza recocido magnético, y los requisitos magnéticos se tratan como parte de la revisión del plano en lugar de como una conversación aparte. Consulte las páginas sobre permeabilidad y coercitividad y materiales magnéticos blandos.
¿Pueden mantener una holgura de armadura en el diámetro interior?
El diámetro interior se conforma mediante el punzón de estirado en frío y luego se mide en nuestro propio laboratorio de inspección: micrómetros de diámetro interior de tres puntos, un medidor de concentricidad y un proyector óptico 2.5D para la forma. Si una holgura específica es alcanzable se confirma durante la revisión de DFM contra el plano.
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Envíe el plano y le diremos si el estirado en frío elimina una etapa de mecanizado
Envíe el plano con el material, ambos diámetros y las tolerancias que importan. Balford revisa la ruta de conformado, las pasadas de estirado en frío y la herramienta antes de cotizar.
Lectura recomendada: Fundamentos del embutido profundo: relación de embutición, tamaño del blanco, fuerza — cómo fluye el material hacia el troquel, los cuatro cálculos que determinan la fabricabilidad (relación de embutición, tamaño del blanco, fuerza de embutición, holgura) y las tablas de defectos y soluciones.
El planchado es una ruta para lograr un espesor de pared terminado; la carcasa a la que normalmente se aplica se describe en carcasas de válvulas solenoides embutidas en profundidad.
El planchado aumenta la coercitividad a medida que adelgaza la pared — consulte cómo el grado y el orden de recocido protegen el resultado magnético.