Prilagođene matrice za precizno utiskivanje i izvlačenje za boce kisika i male grijače vode

I. Karakteristike naprezanja matrica za utiskivanje
Tijekom procesa utiskivanja, sile koje nosi matrica uglavnom uključuju silu utiskivanja, bočni pritisak, trenje i povratnu silu. Sila utiskivanja je glavna vanjska sila koja uzrokuje plastičnu deformaciju izratka, izravno određujući zahtjeve čvrstoće strukture matrice; bočni pritisak i trenje utječu na točnost vođenja matrice i stanje protoka materijala; opružna sila određuje točnost dimenzija i kvalitetu oblikovanja proizvoda. Sveobuhvatna analiza ovih čimbenika naprezanja je preduvjet za racionalno projektiranje strukture matrice.

II. Metoda proračuna sile utiskivanja
Sila utiskivanja ključni je parametar u oblikovanju utiskivanjem, a njezina točnost izračuna izravno određuje racionalnost dizajna matrice. Često korištena formula procjene je sljedeća:

$$F=L × t × sigma_f$$
Gdje:

- $$F$$ je sila utiskivanja, u Newtonima (N);

- $$L$$ je efektivna duljina smicanja ili probijanja, u milimetrima (mm);

- $$t$$ je debljina lima obratka, u milimetrima (mm);

- $$sigma_f$$ je naprezanje protoka materijala, u megapaskalima (MPa).

Naprezanje tečenja uzima se kao medijan granice razvlačenja i vlačne čvrstoće materijala, odražavajući sveobuhvatnu otpornost materijala tijekom plastične deformacije.

III. Razmatranje bočnog tlaka i trenja Bočni tlak potječe od trenja i kompresije materijala na dijelu vodilice kalupa, a njegova je vrijednost određeni udio sile utiskivanja. Optimiziranje koeficijenta trenja može smanjiti bočni pritisak, smanjiti trošenje kalupa i produžiti vijek trajanja kalupa. Korištenje maziva i optimizacija parametara procesa glavne su metode za postizanje toga.

Bočni tlak $$F_s$$ izračunava se na sljedeći način:

$$F_s=\\mu \\times F$$ Gdje je $$\\mu$$ koeficijent trenja, određen prema stanju površine materijala i uvjetima podmazivanja, s rasponom vrijednosti od 0,1~0,3.

IV. Provjera strukturne čvrstoće kalupa Nakon određivanja sile utiskivanja i povezanih naprezanja, potrebno je izvršiti provjeru sile na ključnim komponentama kalupa kako bi se osiguralo da nema plastične deformacije ili oštećenja uslijed zamora pod naprezanjem. Korištenjem softvera za analizu konačnih elemenata (FEA), u kombinaciji s izračunatim podacima o naprezanju, distribucija naprezanja tijekom rada kalupa može se točno simulirati, pružajući osnovu za optimizaciju dizajna.

Odabir prikladnih materijala za kalupe i postupaka toplinske obrade za poboljšanje tvrdoće, žilavosti i otpornosti na habanje važno je jamstvo da će kalup izdržati visoki{0}}intenzitet pritiska štancanja.