Problemi nel processo di formatura a piegatura a freddo

Il processo di formatura a freddo è noto come "arte" e i suoi prodotti sono ampiamente utilizzati in vari campi. Attualmente, alcuni esperti del settore hanno condotto approfondite ricerche teoriche sull'argomento e alcuni ricercatori hanno eseguito simulazioni al computer del processo di stampaggio, ottenendo risultati concreti. Tuttavia, il processo di formatura mediante piegatura a freddo è molto complesso e presenta ancora molti problemi da risolvere in fase di progettazione e produzione, spesso riscontrabili in fase di debug e produzione.

Prendiamo ad esempio la formatura di lamiere a sezione larga: se la progettazione non è adeguata, durante il processo di debug si verificheranno difetti di deformazione come ondulazioni sui bordi, ondulazioni a sacco, piegature longitudinali, pieghe sugli angoli, crepe e distorsioni. Riprogettare il cilindro di processo dopo il verificarsi di problemi causerà inevitabilmente un notevole spreco di risorse umane e materiali. Se riusciamo a comprendere il meccanismo di questi difetti, a evitarli in fase di progettazione o, dopo il loro verificarsi, sulla base di un ragionevole miglioramento iniziale del cilindro, in modo da ridurli o addirittura eliminarli, potremo comunque raggiungere l'obiettivo desiderato nella progettazione del cilindro.

Di seguito è riportata la causa dei problemi nel funzionamento effettivo della piegatura a freddo e alcune semplici analisi

1. La generazione dell'onda a sacco è dovuta principalmente alla sollecitazione di trazione trasversale e alla deformazione trasversale generate nel processo di piegatura della piastra, mentre la deformazione lungo la direzione dello spessore della piastra è relativamente piccola, secondo la relazione di Poisson della deformazione del materiale, è inevitabile restringersi lungo la deformazione longitudinale nella parte in cui la deformazione è concentrata. In questo esperimento, questo fenomeno si verifica principalmente a quattro angoli di deformazione, quindi la parte contratta longitudinalmente esercita una forza di compressione sulla piastra centrale e, sotto l'azione della forza, si verifica instabilità in alcune aree e si forma un rigonfiamento a forma di sacco, che viene spesso definito onda a forma di sacco. L'onda a sacco è principalmente una deformazione elastica.

2. L'onda di bordo (di seguito denominata onda di bordo) è un tipo di difetto più comune dell'onda tascabile, produce principalmente due tipi di effetto di sintesi: il primo con la tasca di fronte all'onda sono gli stessi, il meccanismo è dovuto alla flessione della sezione trasversale di parte del materiale per sollecitazione di trazione trasversale, deformazione di trazione trasversale, deformazione nella direzione dello spessore non è grande, secondo la relazione tra Poisson appare la contrazione longitudinale e l'onda di bordo generata dai bordi a causa della sollecitazione di compressione; il secondo è che il materiale sul bordo viene prima allungato e tagliato sotto l'azione di una forza esterna, e poi compresso e tagliato di nuovo, generando una deformazione plastica e risultante in un'onda di bordo. Questi due effetti si sommano per formare un'onda laterale.

3. Esistono molte ragioni per la piegatura longitudinale, una delle più importanti è che il bordo della sezione è influenzato dalla forza di tensione quando si piega il lato, cercando di allungare l'intera sezione longitudinalmente, ma la forza di tensione non è sufficiente per allungare l'intera sezione rigida, portando al fenomeno di flessione verso l'alto o verso il basso dell'estremità anteriore del pezzo in lavorazione.

Analisi e soluzione:

1. Le tracce anteriore e posteriore hanno un impatto maggiore sull'onda a forma di sacco rispetto alla traccia centrale, in particolare quella posteriore. La comparsa di onde a sacco può essere eliminata adottando più percorsi di formatura. La larghezza del bordo della sezione ha una certa influenza sull'onda a sacco. Nel progetto, si può fare riferimento all'espressione relazionale F<250t²/(W-88t). Le lamiere sottili sono più soggette a onde a sacco rispetto alle lamiere spesse. L'onda a sacco può essere rallentata applicando tensione alla lamiera.

2. Le ondulazioni di bordo possono verificarsi in tutti i canali e il canale precedente ha una grande influenza sulla loro comparsa. Le piastre più sottili hanno maggiori probabilità di presentare ondulazioni di bordo rispetto alle piastre più spesse, mentre quelle più larghe hanno maggiori probabilità di presentarle. Per ridurre o eliminare le ondulazioni di bordo, è opportuno notare che la larghezza del bordo della sezione non deve essere eccessiva nella fase iniziale di progettazione e che il rapporto tra la larghezza del bordo della sezione e lo spessore della piastra può essere considerato prossimo o inferiore a 40 per la progettazione. L'angolo di piega può essere assegnato secondo la formula empirica. Se l'ondulazione di bordo si verifica durante la laminazione, può essere attenuata o eliminata aggiungendo parte della passata.

3. Il numero di tracce successive influisce notevolmente sulla flessione longitudinale. A parità di sezione e configurazione dei rulli, la piastra spessa è più soggetta a flessione longitudinale rispetto alla piastra sottile. Per ridurre o eliminare la flessione longitudinale, è necessario prestare attenzione a una distribuzione ragionevole della deformazione in fase di progettazione e a una deformazione non eccessiva lungo le linee successive. La flessione longitudinale può essere ridotta o eliminata mediante prepiegatura, aumento del numero di passate, utilizzo di una raddrizzatrice, modifica della spaziatura tra le staffe, utilizzo di rulli, regolazione della distanza tra i rulli, ecc.