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Calcule la relación de embutición (coeficiente de embutición) m = d/D y la fuerza del punzón (de embutición) para piezas cilíndricas embutidas en profundidad, además del radio recomendado de matriz y punzón y la fuerza del sujetachapa. Ingrese el diámetro de la pieza en bruto, el diámetro del producto, el espesor de la lámina y la resistencia a la tracción; la calculadora devuelve la fuerza en kN, N y tonelada-fuerza, el coeficiente C₁ y la guía de radios.
Este es el cálculo que ejecutan nuestros ingenieros de utillaje al diseñar una matriz de embutición profunda. La relación de embutición, el radio de matriz, el radio de punzón y la fuerza del punzón determinan si la primera embutición tiene éxito, cuánto tonelaje de prensa se requiere y si se necesita una reembutición. El mismo cálculo se completa antes de cotizar una pieza.
Ingrese el diámetro de la pieza en bruto D, el diámetro del producto d, el espesor de la lámina t y la resistencia a la tracción σs. La relación de embutición y la fuerza del punzón se actualizan automáticamente.
La embutición profunda transforma una pieza en bruto circular plana en una copa hueca mediante un punzón y una matriz. El sujetachapa sujeta la brida mientras el punzón empuja la lámina hacia la cavidad de la matriz, formando la pared a medida que el material fluye hacia adentro.
La relación de embutición m = d/D es la relación entre el diámetro terminado d y el diámetro de la pieza en bruto plana D. Mide la severidad de la deformación. Para una primera embutición, las relaciones típicas de los metales son 0.50–0.62. Un m menor significa una embutición más severa y un mayor riesgo de agrietamiento en el radio del punzón. Un m mayor es una embutición menos profunda donde el arrugado de la brida se convierte en la principal preocupación.
La fuerza del punzón F = π·C₁·d·t·σs, donde C₁ es el coeficiente de primera embutición, d es el diámetro terminado, t es el espesor de la lámina y σs es la resistencia a la tracción. C₁ se interpola a partir de la tabla estándar. Para una copa de 70 mm embutida a partir de una pieza en bruto de 100 mm en acero de 1.2 mm con resistencia a la tracción de 400 MPa, F es aproximadamente 63 kN.
El radio de matriz normalmente es 6–10% del diámetro de la pieza en bruto D para acero, 8–12% para acero inoxidable y 5–8% para aluminio. Un radio demasiado pequeño aumenta el esfuerzo de flexión en el hombro de la matriz y puede desgarrar la pieza en bruto. Un radio demasiado grande permite el arrugado de la brida y reduce el control de la pared embutida. El radio del punzón es típicamente 0.6–1.0 veces el radio de la matriz.
Una relación de embutición menor significa que la pieza en bruto debe embutirse más en relación con su tamaño inicial. El trabajo de deformación por pieza aumenta, por lo que C₁ y la fuerza del punzón se incrementan. Por eso una copa más profunda necesita más tonelaje de prensa que una copa poco profunda del mismo diámetro y espesor.
Normalmente se requiere un sujetachapa cuando m está por debajo de aproximadamente 0.65; sin él, la brida sin soporte puede pandearse y producir arrugas. La fuerza de sujeción debe ser solo lo suficientemente alta para evitar el arrugado, típicamente alrededor del 20–30% de la fuerza del punzón. Una fuerza de sujeción excesiva aumenta la carga del punzón y puede desgarrar la pieza.
Si la relación requerida para una operación cayera por debajo del límite de primera embutición del material, normalmente alrededor de 0.50 para muchos aceros, la pieza debe producirse en dos o más pasos de embutición. Puede requerirse un recocido intermedio para materiales que endurecen por deformación, como el acero inoxidable.
Envíe su plano a shawn@balford.net. Nuestros ingenieros de utillaje confirmarán la relación de embutición, el ajuste de radios, la fuerza del punzón y el precio en un plazo de 24 horas.