Skip to content
کشش عمیق · پرسکاری فلزات · ماشین‌کاری CNC · بدنه شیر برقی · قطعات فلزی رباتیک و پهپاد · آماده PPAP
فارسی
Engineering AnswersEmail: shawn@balford.net

کشش عمیق · راهنمای فنی کامل

دو مطلب مرتبط: آنچه ما عمداً انجام نمی‌دهیم در مرزهای قابلیت‌های ما مشخص شده است، و مقایسه تجاری بین شکل‌دهی کششی و قالب‌های پیشرفته در کشش عمیق در مقابل قالب‌سازی پیشرفتهآمده است.

اگر در حال انتخاب فرآیند هستید به جای مطالعه تئوری: قالب‌سازی پیشرفته برای کارهای با حجم بالا روی نوار مناسب است،قالب‌های کششی پیشرفته جنبه خدماتی همان ابزار است.

ورق کشیده شده و کشش عمیق: راهنمای فنی کامل

تیم فنی بالفورد

بلفورد یا بلفوردز؟ هر دو نام به یک شرکت اشاره دارند — شرکت مکاترونیک بلفورد ژجیانگ در ژوجی. خریداران و موتورهای جستجو همچنین با عبارت جمع "بلفوردز" مواجه می‌شوند؛ صفحه اصلی بلفورد حاوی اطلاعات شرکت، تأسیسات و گواهی‌نامه‌های پشت قطعات کشیده و پرس شده شرح داده شده در اینجا است.

کشش عمیق در مقابل هیدروفرمینگ: کدام برای پوسته مناسب است؟

کشش عمیق و هیدروفرمینگ هر دو از یک ورق خام شروع می‌کنند و به یک پوسته توخالی ختم می‌شوند، اما برای اشکال مختلف انتخاب می‌شوند. کشش عمیق از یک پانچ و یک قالب برای کشیدن ورق خام به داخل یک فنجان استفاده می‌کند و راه ارزان‌تر برای قطعات متقارن چرخشی - پوسته‌ها، آستین‌ها، قوطی‌ها - در هر حجمی است؛ یک کشش به نسبت کشش حدود 1.8 تا 2.0 در فولاد کم کربن و 1.6 تا 1.8 در فولاد ضدزنگ می‌رسد، بنابراین یک قطعه عمیق چندین مرحله و در فولاد ضدزنگ، یک عملیات حرارتی بین آن‌ها نیاز دارد. هیدروفرمینگ پانچ را با فشار سیال جایگزین می‌کند و زمانی انتخاب می‌شود که شکل یک جسم چرخشی نباشد، زمانی که یک قطعه جایگزین دو قطعه پرس شده جوش داده شده باشد، یا زمانی که ورق خام یک لوله به جای ورق باشد؛ معایب آن زمان چرخه، هزینه ابزار و فشار پرس و آب‌بندی مورد نیاز فرآیند است. برای پوسته سنسور یا سولنویید کشیده شده، کشش عمیق معمولاً راه کم‌هزینه‌تر است.

کشش عمیق چیست؟

کشش عمیق یک فرآیند شکل‌دهی ورق فلز است که در آن یک ورق خام به صورت شعاعی توسط یک پانچ به داخل حفره قالب کشیده می‌شود، به طوری که دیواره قطعه نهایی از فلنج به جای خم تشکیل می‌شود. یک نگهدارنده ورق، فلنج را به پایین فشار می‌دهد در حالی که پانچ مرکز را از طریق قالب فشار می‌دهد و مواد به سمت داخل و پایین جریان می‌یابند. نتیجه یک فنجان، قوطی، پوسته یا محفظه بدون درز است — معمولاً با عمقی بیشتر از نصف قطر آن. از آنجا که دیواره تشکیل می‌شود به جای خم شدن، ضخامت دیواره به یک متغیر قابل کنترل تبدیل می‌شود، به همین دلیل کشش عمیق می‌تواند هم قطر خارجی و هم قطر داخلی را همزمان در تلرانس نگه دارد.

اگر یک چیز از این صفحه یاد بگیرید، همین تمایز است. هر چیز دیگر — نسبت کشش، فشار نگهدارنده ورق، تعداد کشش‌ها، اینکه آیا به عملیات حرارتی نیاز دارید — از این واقعیت ناشی می‌شود که مواد باید جریان یابند.

فرم دهی پرس یک ورق خام را خم می‌کند. کشش عمیق باعث جریان یافتن دیواره از فلنج می‌شود.

ورق کشیده شده: معنای این اصطلاح

ورق کشیده شده به ورق فلزی گفته می‌شود که با کشش به یک فنجان، محفظه یا پوشش بدون درز تبدیل شده است. — ورق خام صاف به داخل حفره قالب کشیده می‌شود و دیواره از فلنج تشکیل می‌شود، بنابراین قطعه نهایی بدون درز و خط جوش است.

این عملیات تحت سه نام مختلف انجام می‌شود. ورق کشیده شده مواد و قطعه را نام می‌برد. یک کشش ورق فلزی یک ضربه پرس را نام می‌برد. کشش در ورق فلزی نامی است که این فرآیند در کارخانه به آن گفته می‌شود. هیچ تفاوتی در فرآیند وجود ندارد — فقط در این که کدام بخش از آن را نام می‌برید. وقتی یک نقشه درخواست کشش عمیق ورق فلزی را می‌کند، درخواست همان چیز است: دیواره‌ای که از فلنج تشکیل شده باشد نه این که از آن خم شده باشد.

آنچه کشش را از بقیه کارهای ورق فلزی متمایز می‌کند این است که دیواره تشکیل می‌شود، نه خم می‌شود. یک قطعه خم شده ضخامت اصلی خود را حفظ می‌کند و دارای شعاع خم است. یک قطعه کشیده شده دیواره‌ای دارد که ضخامت آن توسط فاصله قالب تعیین می‌شود — و در جایی که کار آیرونینگ می‌شود، عمداً کاهش می‌یابد. به همین دلیل است که کشش می‌تواند همزمان قطر خارجی و قطر داخلی را در تلرانس نگه دارد، و دلیل این که این فرآیند پشت محفظه‌های سلونوئید، محفظه‌های سنسور، فنجان‌ها، پوشش‌ها، بوش‌ها و محافظ‌ها است.

وقتی ورق کشیده شده پاسخ اشتباه است

  • عمق تقریباً یک سوم قطر. یک سینی کم عمق به عنوان خم و جوشکاری یا فرم پرس شده ارزان‌تر است؛ کشش، ابزارهایی برای شکلی که نیازی به جریان دیواره ندارد اضافه می‌کند.
  • موادی که جریان نمی‌یابند. فولادهای پراستحکام و فنری قبل از اینکه دیواره حرکت زیادی کند پاره می‌شوند. یا اجازه دهید بین کشش‌ها آنیل انجام شود، یا بپذیرید که قطعه به بیش از یک کشش نیاز دارد.
  • دیواره‌ای که باید در همه جا ضخامت اولیه را حفظ کند. کشش، دیواره را در جایی که بر روی شعاع قالب کشیده می‌شود نازک می‌کند. اگر نقشه کشش مشخص نکند که ضخامت در کجا اندازه‌گیری می‌شود، هیچ تأمین‌کننده‌ای نمی‌تواند آن را کنترل کند.

حداکثر قطر کشش در کارخانه ما Ø250 میلی‌متر بر روی پرس‌های 25–350 تن، با بیش از 4,000 قالب کشش تک عملیاتی ساخته و نگهداری شده از سال 2000 — به همین دلیل است که یک enquiry جدید برای ورق کشیده شده معمولاً با بررسی قالب‌هایی که از قبل داریم شروع می‌شود تا یک صفحه خالی. زمانی که نسبت عمق به قطر از حدی که یک کشش تک‌مرحله‌ای می‌تواند انجام دهد فراتر می‌رود، به کشش عمیق برای روش‌های چندکشی و آیرونینگ مراجعه کنید، یا خودتان اعداد را با محاسبه کشش کارشدهکار کنید.

1. نحوه عملکرد فرآیند

چهار عنصر کار را انجام می‌دهند:

  • پانچ — مرکز قطعه کار را به داخل قالب فشار می‌دهد
  • قالب — حفره‌ای که ماده به داخل آن کشیده می‌شود، با شعاع ورودی گرد
  • نگهدارنده قطعه کار (یا حلقه کشش) — فلنج را محکم می‌گیرد تا نتواند بالا بیاید و چروک شود
  • شعاع قالب — لبه گردی که ماده هنگام جریان یافتن بر روی آن خم می‌شود
ابزار کشش عمیق در مقطع: پانچ، نگهدارنده قطعه کار، قالب، شعاع قالب و قطعه کار یک قطعه کار تخت روی سطح قالب قرار می‌گیرد و از دو طرف توسط نگهدارنده قطعه کار محکم می‌شود. پانچ به داخل حفره قالب پایین می‌آید. فلش‌ها نشان‌دهنده جریان مواد فلنج به صورت شعاعی به داخل و بر روی شعاع قالب هستند. 1 2 3 4 5 1 پانچ · 2 نگهدارنده ورق · 3 قالب · 4 شعاع قالب · 5 ورق خام نگهدارنده ورق، فلنج را صاف نگه می‌دارد در حالی که پانچ مواد را به صورت شعاعی به داخل و بر روی شعاع قالب می‌کشد.
مقطع یک ابزار کشش تک مرحله‌ای. شعاع قالب تعیین می‌کند که آیا دیواره به اندازه قابل قبول نازک می‌شود یا پاره می‌شود، و نیروی نگهدارنده ورق تعیین می‌کند که آیا فلنج چروک می‌شود یا خیر.

به ترتیب: ورق خام قرار داده می‌شود، نگهدارنده ورق بسته می‌شود، پانچ پایین می‌آید، مواد فلنج به داخل و بر روی شعاع قالب کشیده می‌شود، و قطعه در یک عمل پیوسته شکل می‌گیرد. مواد به صورت یکنواخت کشیده نمی‌شوند - ضخیم‌ترین قسمت در جایی است که شروع شده (نزدیک فلنج) و نازک‌ترین قسمت در جایی است که بر روی شعاع قالب کشیده شده و به پایین دیواره رفته است.

چه اتفاقی برای مواد می‌افتد

  • فلنج به صورت محیطی فشرده می‌شود زیرا محیط آن کاهش می‌یابد. به همین دلیل ضخیم می‌شود و اگر پشتیبانی نشود چروک می‌خورد.
  • شعاع قالب جایی است که خمش و بازشدن اتفاق می‌افتد و جایی که نازک‌شدن در بدترین حالت است.
  • دیواره تحت کشش است و به تدریج نازک می‌شود.
  • کف نزدیک به ضخامت اولیه ورق خام باقی می‌ماند و در مرکز عملاً تغییر شکل نداده است.
گرادیان ضخامت دیواره در یک قطعه کشش عمیق ضخامت نسبی دیواره بر اساس موقعیت: حدود 1.00 برابر ضخامت اسمی در مرکز کف، نازک شدن تا حدود 0.85 در دیواره پایینی، سپس بازیابی به حدود 1.05 در لبه بالایی زیرا فلنج با کاهش محیط ضخیم می‌شود. 0.80t 0.85t 0.90t 0.95t 1.00t 1.05t 1.10t ضخامت اسمی ورق خام نازک‌ترین قسمت مرکز کف شعاع کف دیواره پایینی دیواره میانی لبه بالایی موقعیت در طول قطعه ضخامت دیواره یک گرادیان است، نه ثابت: فلنج با کاهش محیط ضخیم‌تر می‌شود، و دیواره درست بالای شعاع قالب نازک‌ترین حالت را دارد. همیشه محل اندازه‌گیری ضخامت را مشخص کنید.
گرادیان ضخامت. به همین دلیل است که مشخص کردن ضخامت دیواره بدون ذکر محل اندازه‌گیری باعث اختلاف نظر در نمونه اولیه می‌شود — تامین‌کننده و مشتری در ارتفاع‌های مختلف اندازه‌گیری می‌کنند و هر دو درست هستند.

این گرادیان یک عیب نیست — فیزیک فرآیند است. تنها زمانی مشکل ایجاد می‌کند که نقشه ضخامت دیواره را مشخص کند اما محل اندازه‌گیری آن را ذکر نکند.

2. چهار محاسبه‌ای که همه چیز را تعیین می‌کنند

قبل از ارائه پیش‌فهرست مناسب برای کار کشش عمیق، چهار عدد تعیین می‌شوند. این اعداد مشخص می‌کنند که قطعه به یک قالب یا پنج قالب نیاز دارد و آیا نیاز به آنیل دارد یا خیر.

2.1 نسبت کشش

نسبت کشش = قطر بلانک ÷ قطر پانچ

همچنین به عنوان نسبت کشش محدودکننده (LDR) بیان می‌شود — حداکثر نسبتی که یک ماده در یک کشش بدون پارگی تحمل می‌کند.

محدودیت‌های معمول برای کشش تک مرحله‌ای:

مادهنسبت کشش اولیه معمولتوضیحات
فولاد کم کربن (DC04, SPHE)حدود 1.8 – 2.0گریدهای کشش عمیق با مقدار r بالا بهترین عملکرد را دارند
فولاد ضد زنگ (304, 316)حدود 1.6 – 1.8سختی کار سریع افزایش می‌یابد؛ آنیل زودتر نیاز است
آلومینیومبسته به آلیاژ بسیار متغیر استگریدهای نرم کشش خوبی دارند؛ آلیاژهای پراستحکام کشش خوبی ندارند
آهن خالص (DT4 / DT4C)حدود 1.8 – 2.0نرم و بسیار فرم‌پذیر؛ معمولاً برای محفظه‌های مغناطیسی استفاده می‌شود
برنج / مسحدود 1.8 تا 2.2فرم‌پذیری عالی

قطر خام 2.2

قطعه خام ≈ √(d² + 4·d·h)

برای یک فنجان استوانه‌ای با کف تخت، که در آن d قطر فنجان استh ارتفاع دیواره است. این یک تخمین اولیه بر اساس سطح ثابت است؛ قطعات خام واقعی به دلیل ناهمواری لبه کشیده شده، نیاز به اضافه‌کاری برای برش دارند.

اشتباه در اندازه قطعه خام از هر دو جهت هزینه‌بر است. اگر خیلی کوچک باشد، قطعه پاره می‌شود یا کوتاه می‌آید. اگر خیلی بزرگ باشد، هزینه مواد اضافی که برش می‌خورند را می‌پردازید - و مواد معمولاً بزرگترین بخش در پیشنهاد قیمت کشش عمیق هستند.

2.3 نیروی کشش و تناژ پرس

Fکشش ≈ π · d · t · σuts · ضریب

که در آن t ضخامت ماده و σuts استحکام کششی نهایی است. ضریب، بازده کشش برای هندسه خاص را در نظر می‌گیرد و از جداول یا شبیه‌سازی به دست می‌آید.

سپس نیروی نگهدارنده قطعه خام را اضافه کنید. تعیین تناژ پرس فقط بر اساس نیروی کشش یکی از اشتباهات رایج در کار کشش عمیق است: پرس نیروی کافی برای کشیدن قطعه را دارد اما برای نگه داشتن فلنج کافی نیست و قطعه چروک می‌شود.

2.4 فاصله قالب

مادهفاصله معمول برای هر طرف
فولادحدود 1.1 تا 1.3 × ضخامت ماده
آلومینیومحدود 1.0 – 1.2 ×
استنلس استیلحدود 1.2 – 1.4 ×

فاصله‌گذاری کنترل می‌کند که اثر آهنگری در کشش چقدر باشد. فاصله کمتر عمداً دیواره را نازک‌تر می‌کند (بخش 5 را ببینید)؛ فاصله بیشتر اجازه می‌دهد دیواره به اندازه اسمی نزدیک‌تر بماند اما خطر چین خوردگی دارد.

چرا این موضوع هنگام درخواست پیش‌فاکتور مهم است. بپرسید که نسبت کشش، اندازه خام و تناژ محاسبه شده توسط تامین‌کننده چقدر است. این سه عدد بیشتر تفاوت بین دو پیش‌فاکتور بسیار متفاوت برای قطعه‌ای که به نظر یکسان می‌رسد را توضیح می‌دهد.

3. نگهدارنده خام: دلیل وجود آن

وقتی پانچ فلنج را به داخل می‌کشد، محیط فلنج باید جمع شود. ماده اضافی باید جایی برود، و در ورق نازک این ماده اضافی از صفحه خارج می‌شود. این یک چین است.

نگهدارنده خام با فشار دادن فلنج به صورت صاف در حالی که اجازه می‌دهد به داخل بلغزد، از این اتفاق جلوگیری می‌کند. نیروی آن یک تعادل است:

  • خیلی کم → چین‌ها در فلنج ایجاد می‌شوند و این چین‌ها به دیواره منتقل می‌شوند
  • خیلی زیاد → ماده نمی‌تواند جریان یابد، دیواره به جای آن کشیده می‌شود و قطعه در شعاع قالب پاره می‌شود

در ابزار کشش عمیق، فشار نگهدارنده خام قابل تنظیم است، زیرا تنظیم صحیح به دسته ماده واقعی، تلرانس ضخامت آن و روان‌ساز بستگی دارد. این همچنین دلیل نیاز به زمان آزمایش برای ابزار کشش عمیق است که در شکل‌دهی پرس وجود ندارد.

4. کشش تک مرحله‌ای، کشش مجدد و فرآیند کشش عمیق چند مرحله‌ای

وقتی نسبت مورد نیاز از حد کشش تک مرحله‌ای ماده فراتر می‌رود، قطعه در مراحل مختلف شکل‌دهی می‌شود: فرآیند کشش عمیق چند مرحله‌ای خام را از دو یا چند کشش عبور می‌دهد و هر شکل میانی را کشش مجدد می‌نامند.

  • کشش اول خام را تا حدود نسبت محدودکننده ماده پایین می‌آورد
  • کشش‌های بعدی معمولاً هر بار نسبت کوچکتری را محقق می‌کنند، معمولاً حدود 1.2 – 1.4
  • هر کشش ماده را سخت‌کاری می‌کند، بنابراین کشش بعدی شکل‌پذیری کمتری در دسترس دارد
  • وقتی ماده بیش از حد سخت شده باشد، یک بازپخت میانی قبل از ادامه کشش، انعطاف‌پذیری را بازمی‌گرداند

به همین دلیل یک قطعه بلندتر صرفاً "عمیق‌تر" از یک قطعه کوتاه نیست — می‌تواند مسیر تولید متفاوتی با تعداد ابزار متفاوت و قیمت متفاوت داشته باشد.

توالی کشش عمیق: یک خام تخت از طریق سه کشش کاهش می‌یابد چهار مقطع عرضی یک خام تخت 150 میلی‌متری را نشان می‌دهد که با کشش‌های متوالی به قطرهای پانچ 100 میلی‌متر، سپس 74 میلی‌متر و سپس 55 میلی‌متر کاهش می‌یابد، در حالی که قطعه هر بار عمیق‌تر می‌شود. خام تخت Ø150 کشش اول Ø100 · نسبت 1.5 کشش دوم Ø74 · نسبت 1.35 کشش سوم Ø55 · نسبت 1.35 هر مرحله باید در محدوده نسبت کشش مجاز ماده باقی بماند. وقتی کارسختی این پنجره را می‌بندد، عملیات آنیل میانی قبل از کشش بعدی، انعطاف‌پذیری را بازمی‌گرداند. نسبت‌ها پس از کشش اول کاهش می‌یابند: کشش‌های دوم و بعدی کاهش کمتری نسبت به کشش اول دارند.
کشش مجدد. یک قطعه بلند صرفاً نسخه عمیق‌تر یک قطعه کمعمق نیست - مسیر متفاوتی با ایستگاه‌های بیشتر، تنظیم بیشتر و پس از کارسختی ماده، یک عملیات آنیل در میانه راه است.

کشش مجدد در مقابل کشش معکوس

کشش معکوس قطعه را بین مراحل وارونه می‌کند. می‌تواند تعداد عملیات را برای برخی هندسه‌ها کاهش دهد و به کنترل ضخامت دیواره کمک کند، اما به ابزار پیچیده‌تری نیاز دارد. انتخاب بین کشش مستقیم و معکوس یک تصمیم طراحی قالب است که هنگام طراحی قالب گرفته می‌شود، نه پس از تنظیم.

5. آیرونینگ: وقتی عمداً می‌خواهید دیواره نازک‌تر شود

آیرونینگ یک عملیات عمدی نازک‌کردن است. قطعه از داخل قالبی عبور داده می‌شود که فاصله آن کمتر از ضخامت دیواره است، بنابراین دیواره هنگام عبور فشرده و نازک‌تر می‌شود.

این یکی از مفیدترین تکنیک‌های تجاری در کشش عمیق است، زیرا سه مشکل را همزمان حل می‌کند:

  • قطر خارجی توسط سوراخ قالب تعیین می‌شود
  • قطر داخلی توسط پانچ تعیین می‌شود
  • پرداخت سطح در برابر ابزار صیقل‌خورده شکل می‌گیرد، نه با برش توسط یک قطعه جانبی

نتیجه این است که یک محفظه کشش عمیق و آیرون شده می‌تواند هر دو قطر را در تلرانس نگه دارد بدون نیاز به عملیات تراشکاری. برای قطعه‌ای که در غیر این صورت از میله تراشکاری می‌شد، این می‌تواند بیشتر هزینه ماشینکاری را حذف کند - و برای محفظه سولنوئید، سوراخ فرم‌داده می‌تواند صاف‌تر از سوراخ ماشینکاری شده باشد که برای هدایت آرمیچر مهم است.

پیامد طراحی. اگر هر دو قطر داخلی و خارجی قطعه شما عملکردی باشند، آیرونینگ معمولاً راه ارزان‌تری نسبت به فرم‌دهی قطعه و سپس ماشینکاری یکی از قطرها است.

6. مواد و فرم‌پذیری

کشش عمیق بیش از هر چیز به فرم‌پذیری نیاز دارد: ازدیاد طول بالا، نسبت تسلیم به کششی کم و ناهمسانگردی نرمال بالا (مقدار r، مقاومت در برابر نازک‌شدن).

مادهفرم‌پذیریکاربرد معمول در قطعات کشش عمیق
DC04, DC05خیلی خوبمحفظه‌ها و پوسته‌های کشش عمیق عمومی
SPHEخوبنورد گرم اسیدشویی شده؛ محفظه‌های کشیده شده که استحکام مهم است
آهن خالص DT4 / DT4Cخیلی خوبمدارهای مغناطیسی، محفظه‌های سلونوئید والو
استنلس استیل 304 / 316متوسطمقاومت در برابر خوردگی، بدنه سنسورها و شیرها
آلومینیوموابسته به آلیاژکاهش وزن، محفظه‌های سنسور
برنج، مسعالیقطعات الکتریکی و حرارتی، قوطی‌های کشش عمیق

دو نکته عملی:

  • تلرانس ضخامت کویل ورودی مهم است. نوارهایی که در یک ناحیه ضخیم‌تر هستند رفتار نگهدارنده ورق را تغییر داده و می‌توانند قطعات ناهمگون تولید کنند.
  • روانکار اختیاری نیست. این ماده اصطکاک در شعاع قالب را کنترل می‌کند، که محل شروع پارگی است. تغییر روانکار بدون تنظیم مجدد نگهدارنده ورق، فرآیند را تغییر می‌دهد.

قطعات کشش عمیق استنلس استیل

استنلس استیل بیشترین موادی است که وقتی یک محفظه کشیده شده باید بدون مرحله آبکاری در برابر خوردگی مقاومت کند، مشخص می‌شود. بالفورد قطعات کشش عمیق استنلس استیل را در گریدهای 304، 304 DDQ، 316L، 430 و 310S برای محفظه‌های سنسور، قطعات شیر و پوسته‌های موتور تولید می‌کند، که در صورت نیاز کاربرد، پاسیویته یا الکتروپولیش شده تحویل می‌شوند. از آنجا که استنلس استیل سریع‌تر از فولاد کشش سخت می‌شود، برنامه کشش و هرگونه آنیل میانی در مرحله ابزارسازی تعیین می‌شود نه روی پرس - مشاهده کنید محفظه‌های سنسور 304 در مقابل 316L و گریدهای استنلس استیل برای کشش عمیق.

7. نقص‌ها و راه‌حل‌ها

اینها مشکلاتی هستند که در هر کار کشش عمیق پیش می‌آیند. هر کدام علتی دارد و راه‌حلی در ابزار - به همین دلیل بررسی DFM قبل از ساخت ابزار ارزان‌تر از تعمیر بعد از آن است.

نقاطی که نقص‌های کشش عمیق در قطعه رخ می‌دهد یک فنجان کشیده شده با پنج منطقه نقص مشخص شده: لبه دندانه‌دار در لبه بالایی، چین خوردگی در فلنج و دیواره، پارگی در شعاع پایین، نازک‌شدگی در دیواره و خطوط کشش روی دیواره ناشی از سایش ابزار. 1 2 3 4 5 1 لبه دندانه‌دار - لبه بالایی موج‌دار ناشی از ناهمسانگردی صفحه‌ای در ورق 2 چین خوردگی - نیروی نگهدارنده خیلی کم، فلنج بدون حمایت 3 پارگی - نسبت کشش خیلی زیاد، شعاع قالب خیلی تنگ، اصطکاک خیلی زیاد 4 نازک‌شدگی - دیواره هنگام عبور از شعاع قالب کشیده شده است 5 خطوط کشش - سایش ابزار یا خرابی روان‌کاری در شعاع قالب
نقشه نقص‌ها. تقریباً هر راه‌حلی برای اینها تغییر در ابزار است نه تغییر مواد - به همین دلیل ابزار کشش عمیق اول یک مشکل طراحی است و بعد مشکل تولید.
نقصظاهرعلت معمولراه‌حل معمول
چین خوردگیچین‌ها در دیواره یا فلنجنیروی نگهدارنده خیلی کم؛ فلنج بدون حمایتافزایش فشار نگهدارنده؛ تنظیم شعاع کشش؛ افزودن مهره‌های کشش
پارگی / شکستشکست در شعاع قالب یا در دیوارهنسبت از حد مجاز ماده فراتر رفته؛ شعاع قالب بسیار تنگ؛ فاصله بسیار کم؛ اصطکاک بسیار بالاافزودن مرحله کشش مجدد، باز کردن شعاع قالب، اصلاح فاصله، بهبود روانکاری
گوشه‌دار شدنلبه بالایی موجدار و دندانه‌دارناهمسانگردی صفحه‌ای در ورقپذیرش و برش؛ تغییر ماده یا جهت نورد؛ تنظیم شکل بلنک
نازک‌شدگی بیش از حددیواره در شعاع بسیار نازکشعاع قالب بسیار تنگ؛ کشش بیش از حدافزایش شعاع قالب؛ افزودن کشش مجدد؛ آنیل کردن
بازگشت فنریقطر یا شکل پس از فرم‌دهی شل می‌شودبازگشت الاستیک، بدتر در مواد با استحکام بالاتنظیم ابعاد ابزار برای جبران؛ ضربه مجدد؛ تغییر ماده
پوست پرتقالی / سطح زبرسطح دانه‌دار کشیده شدهساختار دانه‌ای درشت؛ کشش بیش از حدماده با دانه‌های ریزتر؛ کاهش کرنش موضعی
خطوط کشش / خراشخراش‌های طولی روی دیوارهساییدگی ابزار، گالینگ، روانکار ناکافیصیقل دادن شعاع قالب، پوشش مجدد یا صیقل ابزار، بررسی روانکار
شکست کفشکاف در سراسر پایهشعاع پانچ بسیار کوچک؛ ماده بسیار کم در دسترسافزایش شعاع پانچ؛ بزرگ کردن بلنک
الگوی قابل توجه. تقریباً هر راه‌حل بالا یک ابزار است تغییر، نه تغییر در مواد. به همین دلیل ابزارهای کشش عمیق ابتدا یک مسئله طراحی و سپس یک مسئله تولید هستند.
مرجع قابل چاپ. هشت عیب فوق، هر کدام با ظاهر، علت معمول و راه حل مربوط به ابزار، در یک صفحه جمع‌آوری شده‌اند: عیوب کشش عمیق و راه‌حل‌ها (همچنین به صورت یک فایل ۱۰ صفحه‌ای PDF).

۸. قوانین طراحی برای قطعه قابل ساخت با کشش عمیق

  1. نسبت عمق به قطر را واقع‌بینانه نگه دارید. زیر حدود ۰.۵ احتمالاً اصلاً به کشش عمیق نیاز ندارید. بالاتر از حدود ۲، برای چندین مرحله کشش و احتمالاً عملیات حرارتی برنامه‌ریزی کنید.
  2. در پایین قطعه گوشه تیز مشخص نکنید. شعاع پانچ حداقل دارد و با افزایش ضخامت ماده بزرگتر می‌شود.
  3. به دیواره شعاع قالب سخاوتمندانه بدهید. شعاع خیلی تنگ شایع‌ترین علت پارگی است.
  4. ضخامت دیواره را با محل اندازه‌گیری مشخص کنید. بگویید که اندازه‌گیری در کجای دیوار انجام می‌شود. این رایج‌ترین اختلاف نظر در نمونه اولیه را از بین می‌برد.
  5. در لبه بالایی یک مقدار اضافه برای برش در نظر بگیرید. لبه کشیده شده به دلیل ناهمواری و تغییرات طبیعی فرآیند ناهموار است.
  6. در صورت امکان، یک پروفیل ساده‌تر را به جای پله‌ای یا مخروطی انتخاب کنید. هر تغییر در قطر می‌تواند یک مرحله کشش اضافه کند.
  7. قطر عملکردی را تعریف کنید. اگر یک قطر می‌تواند آزاد باشد، ابزار تحمل بیشتری برای کار دارد.
  8. یک رزوه ریز روی دیواره کشیده شده قرار ندهید. مگر اینکه دیواره آهنگری شده باشد - درگیری رزوه به ضخامت کنترل شده نیاز دارد.
  9. در مورد چیدمان قطعه خام فکر کنید. چیدمان بر هزینه مواد تأثیر می‌گذارد که معمولاً بزرگترین بخش قیمت واحد است.
  10. نیازهای ظاهری را مشخص کنید. علائم کشش ذاتی هستند؛ اگر دیواره بیرونی قابل مشاهده است، زودتر اعلام کنید تا بتوان مسیر پرداخت را برنامه‌ریزی کرد.

۹. تلرانس‌ها و پرداخت سطح

  • قطرها تکرارپذیری خوبی دارند زیرا توسط ابزار تنظیم می‌شوند. قطر کشیده شده تحمل ابعادی را به صورت یکنواخت‌تر از قطعات فرم‌شده حفظ می‌کند.
  • ضخامت دیواره یک گرادیان است، نه مقدار ثابت. تلرانس باید به موقعیت اندازه‌گیری مرتبط شود.
  • ارتفاع دیواره کمترین دقت ابعادی را دارد زیرا لبه بالایی برش داده می‌شود.
  • پرداخت داخلی می‌تواند عالی باشد - زیرا در مقابل پانچ فرم می‌شود نه برش، به همین دلیل سوراخ‌های کشیده شده برای راهنمایی آرمیچر و سطوح آب‌بندی مناسب هستند.
  • پرداخت خارجی علائم کشش را حفظ می‌کند مگر اینکه عملیات پرداخت نهایی اضافه شود.

10. کشش عمیق در مقایسه با سایر فرآیندها

رایج‌ترین سوال این است که آیا کشش عمیق اصلاً فرآیند مناسبی است. مقایسه‌های ما به صورت روبرو:

11. قابلیت‌های بلفورد

  • ظرفیت پرس تا 350 تن
  • حداکثر قطر کشش Ø250 میلی‌متر
  • مسیرهای پرس تک ایستگاهی، قالب پیشرونده و انتقالی، بنابراین فرآیند بر اساس هندسه و حجم انتخاب می‌شود نه بر اساس در دسترس بودن
  • طراحی و ساخت ابزار درون‌کارخانه. کارگاه ابزارسازی ما دارای دستگاه‌های سنگ زنی سطحی و استوانه‌ای، تراش مرکز، تراش CNC، فرز CNC، EDM سیم متوسط و سریع، رزوه‌زنی، دریل‌کاری، سنگ زنی دقیق سطحی، سنگ زنی سطحی بزرگ، جوش نقطه‌ای قالب، سنگ زنی قالب با هوا، جوش TIG، سوراخ‌کاری EDM و مغناطیس‌زدایی است. تنها عملیاتی که برون‌سپاری می‌کنیم EDM سیم کند است
  • عملیات حرارتی تولید (سخت‌کاری، برگشت‌دهی، آنیل، مغناطیس‌زدایی) برون‌سپاری می‌شود؛ دانش آنیل مغناطیسی درون‌کارخانه است و کارگاه ابزارسازی یک کوره کوچک برای کارهای اضطراری قالب دارد
  • ISO 9001:2015 گواهی شده؛ PPAP سطح 3 مستندات می‌تواند برای برنامه‌های جدید ارائه شود
  • کنترل کیفیت شامل پروژکتور 2.5D، سیستم اندازه‌گیری 3D، دستگاه پرتابل اندازه‌گیری زبری، دستگاه سختی‌سنج راکول، محفظه اسپری نمک، ارتفاع‌سنج دیجیتال، میکرومتر داخلی و خارجی، گیج سوراخ، گیج قبول/رد، دستگاه‌های اندازه‌گیری فلاش و هم‌محوری است
  • طراحی و ساخت درون‌کارخانه به این معنی است که حلقه بین "پاره می‌شود" و "اجرا می‌شود" در ساعت سنجیده می‌شود، نه هفته‌های حمل و نقل و هماهنگی

جایی که ما در مورد محدودیت‌ها صادق هستیم

ما ترجیح می‌دهیم قبل از ارسال نقشه به شما بگوییم تا بعد. صفحه مرزهای قابلیت‌های ما توضیح می‌دهد که چه کارهایی انجام می‌دهیم و چه کارهایی نمی‌کنیم، از جمله عملیات‌هایی که برون‌سپاری می‌کنیم و گواهینامه‌هایی که نداریم.

12. سوالات متداول

تفاوت بین کشش عمیق و کشش معمولی چیست؟

در اصطلاحات ورق فلزی، "کشش" به عملیات کلی کشیدن ماده به داخل قالب اشاره دارد. "کشش عمیق" به طور خاص حالتی را توصیف می‌کند که عمق نسبت به قطر بزرگ است - معمولاً بیش از نصف قطر - به طوری که ماده باید مسافت قابل توجهی جریان یابد و نیاز به نگهدارنده ورق (blank holder) ضروری می‌شود.

در چه عمقی یک قطعه نیاز به کشش عمیق به جای فرم‌دهی پرس دارد؟

آستانه متداول، نسبت عمق به قطر حدود 0.5 است. پایین‌تر از این مقدار، فرم‌دهی معمولاً ارزان‌تر است. بالاتر از آن، دیواره باید با جریان ماده تشکیل شود و ابزار، فشار پرس و ساختار هزینه تغییر می‌کند.

آیا کشش عمیق باعث نازک شدن دیواره می‌شود؟

بله، در مناطقی که کشیده می‌شوند. دیواره در کف نزدیک به اندازه اسمی است، به تدریج در طول دیواره نازک می‌شود و بیشترین نازکی در جایی است که از روی شعاع قالب عبور می‌کند. اگر یک دیواره یکنواخت مورد نیاز باشد، از آیرونینگ برای رسیدن به ضخامت کنترل شده استفاده می‌شود.

آیا کشش عمیق می‌تواند هم قطر داخلی و هم قطر خارجی را کنترل کند؟

بله، و این یکی از مزایای اصلی آن است. با آیرونینگ، قالب قطر خارجی و پانچ قطر داخلی را تعیین می‌کند، بنابراین هر دو توسط ابزار کنترل می‌شوند. به همین دلیل است که یک پوسته کشیده و آیرون شده می‌تواند جایگزین یک پوسته ماشینکاری شده شود.

قطعه من به چند مرحله کشش نیاز دارد؟

این به نسبت کشش در مقابل حد کشش تک مرحله‌ای ماده خاص بستگی دارد. اگر قطعه در حد مجاز باشد، یک مرحله کشش کافی است؛ در غیر این صورت، مراحل کشش مجدد اضافه می‌شوند و ممکن است نیاز به آنیلینگ میانی باشد. این یکی از اولین چیزهایی است که در بررسی DFM مشخص می‌شود.

آیا کشش عمیق گران است؟

هزینه اولیه آن بیشتر از فرم‌دهی پرس است زیرا ابزار پیچیده‌تر است و نیاز به تست دارد. هزینه واحد در حجم بالا معمولاً کمتر است، به ویژه زمانی که کشش عمیق یک عملیات ماشینکاری را حذف می‌کند. نقطه سربه‌سر عمدتاً به میزان ماشینکاری ثانویه‌ای که قطعه در غیر این صورت نیاز دارد بستگی دارد.

نتیجه‌گیری مهندسی

کشش عمیق با جریان ماده تعریف می‌شود، نه فقط با عمق. ابتدا نسبت کشش را در مقابل حد ماده مشخص کنید - این تعداد مراحل کشش، نیاز به آنیلینگ، فشار پرس و بیشتر هزینه ابزار را تعیین می‌کند.

و اگر هر دو قطر داخلی و خارجی عملکردی هستند، قبل از پذیرش مسیر فرم‌دهی به همراه ماشینکاری، در مورد آیرونینگ سوال کنید.

نقشه را برای ما ارسال کنید

ما نسبت کشش را محاسبه می‌کنیم، به شما می‌گوییم که قطعه به چند مرحله کشش نیاز دارد و آیا آیرونینگ می‌تواند یک عملیات ماشینکاری را از مسیر فعلی شما حذف کند یا خیر.

درخواست بررسی DFM

منابع کشش عمیق بر اساس موضوع

از اینجا شروع کنید

مواد

نقص‌ها و حل مشکلات

هندسه پیچیده و کشش‌های چندمرحله‌ای

آیرونینگ (نازک‌کردن دیواره)

مقایسه فرآیندها

کاربردها و قابلیت‌ها

نمونه قطعاتی که می‌توانید درخواست دهید

سوالات متداول مهندسین

نسبت کشش، اندازه ورق خام و تعداد کشش‌های شرح داده شده در اینجا در ابزار تک عملیاتی قبل از هرگونه طرح‌ریزی نوار تعیین می‌شود — مشاهده کنید مهره‌زنی حجم کم و نمونه‌سازی.

برای قطعه‌ای که بیشتر این کار را هدایت می‌کند، مشاهده کنید چگونه Balford محفظه‌های شیر سولنوئیدی می‌سازد - خواص مغناطیسی، نازک شدن دیواره و عملیات حرارتی در یک مکان.

برای دو گریدی که بیشترین سفارش را در محفظه‌های مغناطیسی دارند، مشاهده کنید راهنمای DC04 و آهن خالص.