Революция в глубокой вытяжке благодаря высокопрочной стали нового поколения

Представьте, что вы столкнулись с критической задачей производства: преобразование жестких стальных листов в сложные, точные компоненты.Глубокое рисование является ключевым процессом, который определяет производительность продуктаТрадиционные стали часто имеют ограничения в тяжности, но передовая высокопрочная сталь (AHSS) революционизирует этот ландшафт.

Глубокое рисование - это процесс формирования листового металла, который использует штампы и прессы для преобразования плоских пустых участков в трехмерные части.Чистое глубокое рисование предполагает минимальные изменения толщиныХотя нет строгого определения, процессы, где глубина натяжения превышает диаметр, обычно классифицируются как глубокое натяжение.

Ограничивающее соотношение тяги (LDR) служит основным показателем глубокой тяги материала.LDR представляет собой максимальное соотношение диаметра пустоты к диаметру прокола, который может быть успешно нарисован (как показано на рисунке 1).Более высокие значения LDR означают более высокую глубокую тягу, что позволяет производить более глубокие, более сложные компоненты.

Во время испытаний LDR металл из круглых пустых участков протекает через радиус штампа в стены чашки.без потока в зоне основанияКак показано на рисунке 2, радиальное натяжение и окружное сжатие действуют на фланц под ударением с плоским дном, в то время как давление пустого держателя предотвращает морщины.

Успешное глубокое рисование зависит от трех взаимосвязанных элементов: свойств материала, параметров процесса и конструкции штамповки.

Нормальная анизотропия (r)_mВ случае, когда р_mВ частности, LDR показывает минимальную чувствительность к индексу прочности или закаленности на напряжение (n-значение)._m≈1 и LDR между 2,0 и 2,0.2В то время как двуфазные (DP) и HSLA стали показывают аналогичные значения LDR, TRIP стали демонстрируют слегка повышенную глубокую тягу.

Это улучшение происходит из-за преобразования аустенита в мартензит, зависящего от режима деформации (рисунок 3).создание более сильных стеновых областей, которые повышают LDRНа рисунке 4 показаны преимущества увеличения LDR для всех стальных классов с равной прочностью на тягу.

Правильная смазка уменьшает трение и тяговую силу, улучшая при этом поток материала.и скорость рисунка должны соответствовать свойствам материала и конфигурации штамповки.

Радиус нагнетания критически влияет на поток материала и распределение напряжения. Чрезмерно маленькие радиусы вызывают переломы, а большие радиусы способствуют морщинам.Настройки пробела должны соответствовать толщине материала., и материалы для штамповки требуют тщательного выбора для износостойкости, прочности и совместимости с тепловой обработкой.

AHSS сочетает в себе исключительную прочность, пластичность и прочность, чтобы преодолеть традиционные ограничения:

• Улучшенная сила:Позволяет создавать легкие конструкции за счет сокращения материалов при сохранении производительности
• Высокая пластичность:Приспособлен для большей деформации для сложной геометрии
• Выдающаяся прочность:Улучшает безопасность и надежность благодаря превосходному поглощению энергии

Различные типы AHSS обладают различными характеристиками тяги:

• Двухфазная сталь (DP):Комбинирует феррит (для пластичности) и мартензит (для прочности), достигая LDR ≈2.0?? 2.2 (рисунок 5).
• ТРИП Сталь:Уникальный механизм преобразования повышает тягоспособность посредством формирования мартенсита, вызванного напряжением.
• Сталь HSLA:Предлагает экономически эффективные решения с сбалансированными свойствами.
• Мартенситная сталь (MS):Предоставляет высокую прочность, но требует специализированных методов формирования из-за ограниченной пластичности.

Рисунок 6 иллюстрирует достижимые глубины стаканов для этих видов стали.

Успешный глубокий рисунок требует продуманного дизайна деталей и штампов:

• Геометрия части:Избегайте острых углов, прямых краев и внезапных переходов; предпочтительно гладкие радиусы
• Структура проката:Оптимизировать радиус и просвет для управления потоком материала и распределением напряжения

В то время как r-значение в первую очередь влияет на формальность чашки с плоским дном, сложные формы, такие как полусферные дно, вводят дополнительную чувствительность к n-значению и микроструктуре.Части в форме коробки требуют анализа, аналогичного четвертичным чашкам., с боковыми стенками, образующимися через изгиб/разгиб материала, протекающего из области фланца.

Промышленность развивается в направлении интеллектуального управления процессами с помощью датчиков и ИИ, цифрового моделирования для оптимизации пленки и экологически чистых материалов и методов.В то время как более высокие значения r обычно увеличивают LDRНа рисунке 7 показано, как вязкость смазочного материала влияет на производительность.