Ștanțarea tablei este un proces de formare care utilizează o presă și matrițe ca unelte de bază. Aplică o forță externă tablei, provocând deformarea plastică sau separarea pentru a obține părți de forma și dimensiunea dorită. Ca metodă eficientă și economică de producție în masă în domeniul prelucrării metalelor, principiul său se bazează pe efectul sinergic al mecanicii plasticității materialelor, constrângerile matriței și dinamica echipamentului. Este utilizat pe scară largă în diverse scenarii de producție industrială, cum ar fi automobile, electrocasnice, electronice și construcții.
În esență, procesul de ștanțare a tablei implică efortul intern al tablei care depășește limita de curgere sub forța externă, intrând în stadiul de deformare plastică, realizând astfel o schimbare a formei și dimensiunii. Presa asigură forța de ștanțare necesară, care, prin poansonul și matrița matriței, aplică sarcini concentrate sau distribuite pe tablă, determinând-o să curgă sau să se separe de-a lungul unui traseu predeterminat sub constrângerea cavității matriței. Pe baza proprietăților de formare, procesele de ștanțare pot fi împărțite în două categorii principale: procese de separare și procese de formare. Procesul de separare include decuparea, perforarea și tăierea, având ca scop forfecarea unei părți a tablei de-a lungul unui contur închis, separând-o de materialul de bază. Procesul de formare include îndoire, ambutisare adâncă, flanșare și bombare, permițând materialului să obțină conturul tri-dimensional și forma locală dorite fără a se rupe.
În procesul de separare, marginile matriței sunt prevăzute cu un anumit spațiu liber. Când poansonul se mișcă în jos, acesta aplică forță de forfecare tablei, provocând formarea de fisuri și propagarea de-a lungul liniei de tăiere, separând în cele din urmă materialul. Dimensiunea jocului, claritatea muchiei de tăiere și viteza de perforare afectează direct calitatea-secțiunii transversale și acuratețea dimensională. Procesul de formare se bazează pe fluxul plastic al materialului sub acțiunea combinată a tensiunilor de compresiune și de tracțiune. De exemplu, în timpul ambutisării adânci, poansonul presează tabla în matriță, iar materialul suferă o alungire radială și o reducere a grosimii sub constrângerea suportului semifabricat, formând treptat o parte cilindrică sau în formă de cutie-. Îndoirea forțează tabla să schimbe unghiul în jurul unei anumite axe prin poanson și matriță, însoțită de întinderea și comprimarea fibrelor interioare și exterioare, având ca rezultat o deformare permanentă.
Formabilitatea materialului este un factor cheie care determină fezabilitatea ștanțarii. Limita de curgere, alungirea, indicele de întărire și coeficientul de anizotropie a grosimii diferitelor foi de metal afectează direct tendința lor de a se fisura, încreți și înapoi. Selectarea adecvată a materialului și potrivirea procesului pot reduce încărcarea matriței și rata deșeurilor, asigurând în același timp calitatea formării. Tehnologia de lubrifiere joacă, de asemenea, un rol crucial în principiile de ștanțare; prin formarea unei pelicule de ulei pe suprafața tablei și a matriței, reduce rezistența la frecare și acumularea de căldură, îmbunătățind curgerea materialului și prelungind durata de viață a matriței.
Caracteristicile de putere ale presei și precizia geometrică a matriței asigură împreună implementarea stabilă a procesului de ștanțare. Presele mecanice se bazează pe stocarea energiei la volantă și pe frânarea ambreiajului pentru a obține mișcarea alternativă, în timp ce presele hidraulice folosesc presiunea lichidului pentru a antrena glisa, oferind forțe mai mari și controlabile pentru suportul semifabricat, potrivite pentru condiții grele-, cum ar fi ambutirea adâncă. Precizia de ghidare, uniformitatea jocului și rugozitatea suprafeței matriței determină eficiența transmiterii forței de formare și consistența dimensională a pieselor.
Ștanțarea modernă a tablei încorporează, de asemenea, simulare digitală și tehnologii de monitorizare online. Analiza cu elemente finite poate prezice distribuția tensiunii-deformarii și defectele de formare în timpul etapei de proiectare a procesului, optimizând parametrii procesului. Sistemul de monitorizare a tonajului și a deplasării echipat pe presă poate surprinde fluctuațiile anormale în timpul procesului de formare în timp real, oferind o bază pentru controlul calității și întreținerea echipamentului.
În general, principiul ștanțarii tablei se bazează pe mecanica plasticității. Prin puterea furnizată de presă și constrângerea și ghidarea aplicate de matriță, foile metalice sunt separate sau formate în condiții controlabile. O înțelegere profundă și aplicarea precisă a acestui principiu sunt premisele esențiale pentru obținerea unei producții de ștanțare de înaltă-calitate, de înaltă-eficiență și, de asemenea, pentru a pune o bază teoretică solidă pentru inovarea proceselor și modernizarea echipamentelor.
