La tecnologia di stampaggio con imbutitura profonda è definita come lo stiramento del materiale in lamiera, comunemente chiamato grezzo, attorno a un punzone. I bordi del grezzo metallico sono trattenuti da premilamiera, e il punzone viene tirato in una cavità dello stampo superiore per ottenere la forma finale desiderata. Esistono molte forme che possono essere prodotte tramite imbutitura e stampaggio, come coppe, vaschette, cilindri, cupole ed emisferi, oltre a prodotti e caratteristiche di forma irregolare.
Processo di imbutitura:
Il carico totale di imbutitura è composto dal carico ideale di formatura più un componente aggiuntivo per compensare l'attrito nelle aree di contatto della zona del bordo flangiato, nonché le forze di piegatura e raddrizzamento al raggio dello stampo. Il carico di formatura viene trasmesso dal raggio del punzone attraverso la parete del pezzo imbutito nella zona di deformazione (flangia della lamiera). A causa delle forze di trazione agenti nella parete del pezzo, si verifica un assottigliamento della parete, con conseguente spessore non uniforme della parete del pezzo. Si può osservare che lo spessore della parete del pezzo è minimo quando la parete perde contatto con il punzone, cioè al raggio del punzone. Lo spessore minimo del pezzo determina la sollecitazione massima che può essere trasmessa alla zona di deformazione. A causa della costanza del volume del materiale, la flangia si ispessisce, portando a un contatto del premilamiera solo sul bordo esterno piuttosto che su tutta la superficie. Il carico massimo che può essere trasmesso in sicurezza dal punzone al grezzo pone un limite alla dimensione massima del grezzo (diametro iniziale del grezzo per grezzi a simmetria rotazionale). Un indicatore della formabilità del materiale è il rapporto limite di imbutitura (LDR), definito come il rapporto tra il diametro massimo del grezzo che può essere imbutito in sicurezza in una coppa senza flangia e il diametro del punzone. Determinare l'LDR per parti complesse è difficile, e pertanto il pezzo viene esaminato per aree critiche per le quali è possibile un'approssimazione. Durante l'imbutitura profonda severa, il materiale si incrudisce, e può essere necessario ricuocere i pezzi in forni con atmosfera controllata per ripristinare l'elasticità originale del materiale.
Le applicazioni commerciali di questo processo di formatura dei metalli spesso coinvolgono geometrie complesse con lati dritti e raggi. In tal caso, si usa il termine stampaggio per distinguere tra l'imbutitura profonda (trazione radiale-compressione tangenziale) e i componenti di stiramento e piegatura (lungo i lati dritti). L'imbutitura profonda è sempre accompagnata da altre tecniche di formatura nella pressa. Questi altri metodi di formatura includono: disegno tecnico di imbutitura profonda
Disegno di imbutitura profonda