Alat Rekayasa Gratis

Kalkulator Gaya Deep Drawing

Hitung rasio drawing (koefisien drawing) m = d/D dan gaya punch (drawing) untuk komponen silindris hasil deep drawing, serta radius die dan punch yang direkomendasikan dan gaya blank holder. Masukkan diameter blank, diameter produk, ketebalan lembaran dan kekuatan tarik; kalkulator mengembalikan gaya dalam kN, N dan ton-force, koefisien C₁ dan panduan radius.

Ini adalah perhitungan yang dijalankan oleh engineer tooling kami saat merancang die deep drawing. Rasio drawing, radius die, radius punch dan gaya punch menentukan apakah drawing pertama berhasil, berapa tonase press yang dibutuhkan dan apakah perlu redraw. Perhitungan yang sama diselesaikan sebelum kami memberikan penawaran untuk suatu komponen.

1 · Satuan

Metrik (mm)Imperial (in)σs dalam MPaσs dalam ksi

2 · Dimensi blank dan produk

Rasio drawing m = d/D · F = π·C₁·d·t·σs

Diameter blank (D)

Diameter blank bulat datar

Diameter produk (d)

Diameter dalam atau diameter rata-rata cup hasil drawing

Ketebalan lembaran (t)

Kekuatan tarik (σs)

MPa

Kekuatan tarik ultimate material lembaran

3 · Radius die dan punch

Radius die (r_die)

Opsional. Jika dikosongkan, rentang yang direkomendasikan ditampilkan pada hasil.

Radius punch (r_punch)

Opsional. Nilai tipikal: 0,6–1,0 kali radius die.

Radius die mengendalikan aliran material di atas bahu die. Radius terlalu kecil dapat merobek blank; radius terlalu besar dapat memungkinkan kerutan dan mengurangi kendali dimensi. Radius punch terutama mengendalikan tegangan di ujung punch.

Referensi cepat material

σs adalah kekuatan tarik, bukan kekuatan geser, untuk deep drawing. Pilih material untuk mengisi nilai secara otomatis.

Masukkan diameter blank D, diameter produk d, ketebalan lembaran t dan kekuatan tarik σs. Rasio drawing dan gaya punch diperbarui secara otomatis.

Rasio drawing m = d/D mengukur seberapa berat proses drawing. Untuk drawing pertama, logam biasanya berada antara 0,50 dan 0,62. Gaya punch F = π·C₁·d·t·σs menggunakan koefisien C₁ yang diinterpolasi, diameter produk, ketebalan lembaran dan kekuatan tarik. Gaya blank holder diperkirakan sekitar 25% dari gaya punch. Tambahkan margin keamanan 10–20% untuk kondisi produksi.

Perhitungan Gaya Deep Draw: Cara Kerjanya

Deep drawing mengubah blank bulat datar menjadi cup berongga menggunakan punch dan die. Blank holder menjepit flange sementara punch mendorong lembaran ke dalam rongga die, membentuk dinding saat material mengalir ke dalam.

Rasio drawing (koefisien drawing): m = d / D
Gaya punch: F = π·C₁·d·t·σs (N), dengan C₁ dari tabel drawing pertama
Koefisien C₁: 0,40 pada m = 0,80, 0,60 pada m = 0,70, 0,90 pada m = 0,60 dan 1,10 pada m = 0,55; interpolasi di antara titik-titik tersebut
Gaya blank holder: Q ≈ 0,20–0,30 × F; kalkulator menggunakan sekitar 25%
Radius die: r_die ≈ 6–10% dari D untuk baja
Radius punch: r_punch ≈ 0,6–1,0 × r_die

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Rasio drawing m = d/D adalah perbandingan diameter jadi d terhadap diameter blank datar D. Nilai ini mengukur tingkat keparahan deformasi. Untuk drawing pertama, rasio tipikal logam adalah 0,50–0,62. m yang lebih kecil berarti drawing lebih berat dan risiko retak di radius punch lebih tinggi. m yang lebih besar berarti drawing lebih dangkal di mana kerutan flange menjadi perhatian utama.

Gaya punch F = π·C₁·d·t·σs, di mana C₁ adalah koefisien drawing pertama, d adalah diameter jadi, t adalah ketebalan lembaran dan σs adalah kekuatan tarik. C₁ diinterpolasi dari tabel standar. Untuk cup 70 mm yang di-drawing dari blank 100 mm pada baja 1,2 mm dengan kekuatan tarik 400 MPa, F sekitar 63 kN.

Radius die biasanya 6–10% dari diameter blank D untuk baja, 8–12% untuk stainless steel dan 5–8% untuk aluminium. Radius terlalu kecil meningkatkan tegangan bending di bahu die dan dapat merobek blank. Radius terlalu besar memungkinkan kerutan flange dan mengurangi kendali terhadap dinding hasil drawing. Radius punch biasanya 0,6–1,0 kali radius die.

Rasio drawing yang lebih rendah berarti blank harus di-drawing lebih jauh relatif terhadap ukuran awalnya. Kerja deformasi per komponen meningkat, sehingga C₁ dan gaya punch naik. Inilah sebabnya cup yang lebih dalam membutuhkan tonase press lebih besar daripada cup dangkal dengan diameter dan ketebalan yang sama.

Blank holder biasanya diperlukan ketika m di bawah sekitar 0,65; tanpa itu, flange yang tidak tertopang dapat tertekuk dan menimbulkan kerutan. Gaya penekan harus cukup tinggi hanya untuk mencegah kerutan, biasanya sekitar 20–30% dari gaya punch. Gaya penekan berlebih meningkatkan beban punch dan dapat merobek komponen.

Jika rasio yang dibutuhkan untuk satu operasi akan turun di bawah batas drawing pertama material, biasanya sekitar 0,50 untuk banyak baja, komponen harus diproduksi dalam dua atau lebih tahap drawing. Annealing antara mungkin diperlukan untuk material yang mengalami pengerasan kerja seperti stainless steel.

Bacaan terkait

Panduan Desain Deep Draw — Sembilan aturan desain, jadwal drawing dan perhitungan pengembangan blank, dibahas melalui housing 40 mm.
Panduan desain deep drawing — Panduan proses yang mencakup aliran material, tooling dan kelayakan produksi.
Toleransi Housing Hasil Drawing — Cara menentukan dan mengukur ketebalan dinding, diameter, tinggi dan karakteristik lain yang dihasilkan dari die.

Butuh desain die deep drawing atau penawaran harga?

Kirimkan gambar Anda ke shawn@balford.net. Engineer tooling kami akan mengonfirmasi rasio drawing, pengaturan radius, gaya punch dan harga dalam 24 jam.