Zaawansowana stal o wysokiej wytrzymałości rewolucjonizuje proces głębokiego rysowania

Wyobraźcie sobie, że stoicie przed krytycznym wyzwaniem produkcyjnym: przekształcanie sztywnych blach stalowych w złożone, precyzyjne elementy.Głębokie rysowanie jest kluczowym procesem, który określa wydajność produktuTradycyjne stali często mają ograniczenia w zakresie ciągłości, ale zaawansowana stal o wysokiej wytrzymałości (AHSS) rewolucjonizuje ten krajobraz.

Głębokie rysowanie to proces formowania blachy, który wykorzystuje matryce i prasy do przekształcania płaskich pustej części w trójwymiarowe części.czysty głęboki rysunek obejmuje minimalną zmianę grubościPodczas gdy nie istnieje ścisła definicja, procesy, w których głębokość pociągu przekracza średnicę, są zazwyczaj klasyfikowane jako głębokie pociągi.

Wskaźnik ograniczającego ciągnięcie (LDR) służy jako główny wskaźnik głębokiej zdolności ciągnięcia materiału.LDR oznacza maksymalny stosunek średnicy pustej do średnicy przebicia, który można z powodzeniem narysować (jak pokazano na rysunku 1).Wyższe wartości LDR oznaczają lepszą głęboką ciągłość, umożliwiając produkcję głębszych, bardziej skomplikowanych elementów.

Podczas badań LDR, metal z okrągłych pól płaskich przepływa przez promień matrycy do ścian kubków.bez przepływu w powierzchni podstawyJak pokazano na rysunku 2, napięcie promieniowe i kompresja obwodowa działają na kołnierz pod ciosem z płaskim dnem, podczas gdy ciśnienie w podnośniku blokuje zmarszczki.

Skuteczne głębokie rysowanie zależy od trzech powiązanych ze sobą elementów: właściwości materiału, parametrów procesu i konstrukcji matrycy.

Anizotropia normalna (r_m) znacząco wpływa na wyniki badań kubków._mW przypadku stali o wysokiej wytrzymałości o UTS > 450 MPa i stali walcowanych na gorąco zazwyczaj występuje_m≈1 i LDR pomiędzy 2,0 ‰2.2Podczas gdy stali dwufazowe (DP) i HSLA wykazują podobne wartości LDR, stali TRIP wykazują nieznacznie zwiększoną głęboką ciągłość.

Poprawa ta wynika z zależnej od trybu deformacji transformacji austenitu w martensyt (rysunek 3).tworzenie silniejszych regionów ścian, które zwiększają LDRRysunek 4 pokazuje korzyści z zwiększonego LDR dla wszystkich gatunków stali o równoważnej wytrzymałości na rozciąganie.

Odpowiednie smarowanie zmniejsza tarcie i siłę ciągnącą, a jednocześnie poprawia przepływ materiału.i prędkość ciągnięcia musi być zgodna z właściwościami materiału i konfiguracji matri.

Radiusz matricy ma istotny wpływ na przepływ materiału i rozkład naprężenia.Ustawienia wolności muszą być zgodne z grubością materiału, a materiały ścierowe wymagają starannego doboru w zakresie odporności na zużycie, wytrzymałości i kompatybilności z obróbką cieplną.

AHSS łączy wyjątkową wytrzymałość, elastyczność i wytrzymałość, aby pokonać tradycyjne ograniczenia:

• Zwiększona siła:Umożliwia projektowanie lekkich konstrukcji poprzez redukcję materiału przy zachowaniu wydajności
• Wyższa elastyczność:Wykorzystuje większe deformacje dla złożonych geometrii
• Wyjątkowa wytrzymałość:Poprawia bezpieczeństwo i niezawodność dzięki lepszemu pochłanianiu energii

Różne typy AHSS wykazują różne właściwości ciągności:

• Wyroby z stali dwustronnej (DP):Łączy ferryt (dla elastyczności) i martensyt (dla wytrzymałości), osiągając LDR ≈2.0?? 2.2 (rysunek 5). Należy zauważyć, że podwojenie wytrzymałości wydajności nie wpływa na LDR.
• TRIP Steel:Unikalny mechanizm przekształcania zwiększa zdolność do ciągnięcia poprzez tworzenie martensytu wywołanego naprężeniem.
• Stal HSLA:Oferuje opłacalne rozwiązania o zrównoważonych właściwościach.
• Stal martensytyczna (MS):Zapewnia niezwykłą wytrzymałość, ale wymaga specjalistycznych metod formowania ze względu na ograniczoną elastyczność.

Na rysunku 6 przedstawiono osiągalne głębokości kubków dla tych rodzajów stali.

Udane głębokie rysowanie wymaga przemyślanej konstrukcji części i matrycy:

• Geometria części:Unikaj ostrych narożników, prostych krawędzi i nagłych przejść; wolisz gładkie promienie
• Struktura gniazda:Optymalizacja promienia i wolności w celu zarządzania przepływem materiału i rozkładem naprężeń

Podczas gdy wartość r wpływa głównie na formowalność kubka z płaskim dnem, skomplikowane kształty, takie jak dna półkuli, wprowadzają dodatkową wrażliwość na wartość n i mikrostrukturę.Części w kształcie pudełka wymagają analizy podobnej do czterokrotnych kubków, z ścianami bocznymi tworzonymi poprzez gięcie/niegięcie materiału płynącego z obszaru obudowy.

Przemysł ewoluuje w kierunku inteligentnej kontroli procesów za pomocą czujników i sztucznej inteligencji, cyfrowej symulacji do optymalizacji maty oraz przyjaznych środowisku materiałów i metod.Podczas gdy wyższe wartości r zazwyczaj zwiększają LDRNa rysunku 7 pokazano, jak lepkość smaru wpływa na wydajność.