¿Alguna vez se ha preguntado por qué algunas piezas metálicas se desgarran durante la embutición profunda? Es un problema común que puede arruinar la producción. Este artículo explora las causas del desgarro de las piezas embutidas y las soluciones prácticas para solucionarlo. Aprenderá los factores clave que afectan a los ratios de embutición, las técnicas de lubricación y los métodos de reparación para los distintos tipos de roturas. Tanto si es nuevo en el conformado de metales como si es un profesional experimentado, encontrará valiosos consejos para mejorar sus procesos de embutición profunda.
Dibujo profundo: Prensado de chapas metálicas en piezas huecas (el grosor de las paredes permanece básicamente inalterado)
Proceso de embutición profunda: El material se transfiere de la superficie plana (brida) a la pared lateral cilíndrica (en forma de caja), lo que provoca cambios significativos en las dimensiones exteriores de la superficie plana.
Proporción de dibujo: La relación "m" entre el diámetro de embutición y el diámetro de la pieza bruta (grado de deformación de la pieza bruta a la pieza bruta).
1) Propiedades mecánicas del material (límite elástico-deformación elástica; resistencia a la tracción-deformación elástica; coeficiente de alargamiento; índice de contracción transversal).
2) Espesor relativo del material (T/D<1, D es el diámetro de la pieza en bruto).
3) Número de embuticiones: Debido al endurecimiento por deformación, salvo en los procesos de recocido intermedio, el valor m aumenta generalmente con cada embutición (m1
4) Método de embutición: La presencia o ausencia de un portapunzón en blanco afecta al valor de m; con un portapunzón en blanco, m puede ser menor; cuando el radio del punzón R es demasiado pequeño, es más fácil que se produzcan peligrosas fracturas en la sección transversal
5) Radios de las esquinas del punzón y la matriz: Un radio de matriz R más grande puede reducir la fricción de conformado, pero si es demasiado grande, reducirá el área de sujeción de la pieza en bruto y provocará arrugas
6) Acabado superficial de las superficies de trabajo de embutición, condiciones de lubricación, holgura y velocidad de embutición: Si la velocidad de embutición es demasiado rápida, el material de la brida no puede convertirse en la pared lateral a tiempo, causando fácilmente fracturas.
El valor m para piezas cilíndricas sin bridas, con o sin portapiezas.
1) Donde dbrida/d1: El diámetro relativo de la brida debe incluir el margen de recorte
2) h1/d1 = altura relativa (brida estrecha: dbrida/d=1.1~1.4)
3) r/d1 = radio relativo de la esquina (ala ancha: dbrida/d>1.4)
4) t/D = espesor relativo
Para las piezas cilíndricas de ala ancha, suele ser necesario estirar hasta el diámetro de ala deseado en la primera embutición. En este momento, debe utilizarse un m1 más pequeño en la medida de lo posible, es decir, utilizando toda la capacidad de deformación. En las siguientes embuticiones, el diámetro de la brida permanece invariable (principio de invariabilidad de la brida).
1) Para materiales finos con profundidad de embutición mayor que el diámetro: Utilice el método de reducir el diámetro cilíndrico para aumentar la altura, el radio de la esquina puede reducirse gradualmente
2) Para materiales más gruesos con profundidad de embutición similar al diámetro: Puede mantener la altura mientras reduce gradualmente el diámetro cilíndrico y el radio de las esquinas
3) Cuando la brida es muy grande y el radio de la esquina muy pequeño: Debe conseguirse mediante múltiples pasos de conformado.
4) Cuando la brida es demasiado grande: Si es necesario, utilizar el método de conformado por expansión. Para encarnar el principio de "invariancia de la brida", deje que la brida formada en la primera embutición no participe en las deformaciones de embutición posteriores. Para la embutición de pestañas anchas, el material que entra en la matriz en la primera embutición (es decir, el material que forma la pared y el fondo) debe ser de 3~10% más de lo que realmente se necesita para la embutición final.
Nota: Calcule el número de pasadas en función del área; elija el límite superior para varias pasadas y el límite inferior para menos pasadas. Este exceso de material volverá gradualmente a la brida en las siguientes embuticiones, provocando el engrosamiento de la brida pero evitando el desgarro en la parte superior. Las zonas de adelgazamiento local pueden corregirse mediante el conformado. Por lo tanto, es muy importante controlar estrictamente la altura de embutición en cada paso.
La parte de las esquinas equivale a la embutición cilíndrica, mientras que la parte de la pared recta equivale a la deformación por flexión
Durante el proceso de estirado, existe fricción entre el material y la matriz, con 5 tipos de fuerzas de fricción:
A. Las fuerzas de fricción F1, 2, 3 se oponen a la dirección de deformación de embutición, no sólo aumentando la relación de embutición y la fuerza, sino también causando desgaste y arañazos en la matriz y la superficie de la pieza, por lo que son perjudiciales.
B. F4, 5 siguen la dirección de embutición y tienen el efecto de evitar el adelgazamiento del material en la sección transversal peligrosa, por lo que son beneficiosos. Basándose en este análisis, en las operaciones de embutición, el lado de la matriz debe lubricarse mientras que el lado del punzón no. En la producción real, a veces las superficies de la matriz y del portapunzones se pulen al máximo, mientras que la superficie del punzón se desbasta intencionadamente para la embutición.
C. La lubricación unilateral sólo es adecuada para la embutición de determinadas piezas cilíndricas y no es adecuada para diversas formaciones de embutición en todo el proceso de embutición (como piezas cilíndricas poco profundas, piezas en forma de caja y piezas curvas formadas principalmente por expansión).
Lubricación de doble cara para embutición de piezas en forma de caja
Desde el punto de vista de la deformación, la deformación de embutición de piezas cilíndricas es uniforme, lo que requiere una deformación suave en la zona de deformación y minimizar la deformación plástica en la zona de transmisión de fuerzas para mejorar los límites de conformado. En este momento, sólo la lubricación unilateral puede satisfacer los requisitos
Sin embargo, en la embutición de piezas en forma de caja, debido a las características de deformación no uniformes en la zona de deformación, el uso de condiciones de lubricación de doble cara puede explotar el potencial de deformación de la zona de transmisión de fuerza para compensar la no uniformidad de estas dos zonas de deformación. Esto puede mejorar la capacidad de carga de la zona de transmisión de fuerza y promover una deformación plástica suave de toda la zona de deformación, consiguiendo así un cierto grado de mejora en el límite de conformado de las piezas en forma de caja.
1) Tipos de lágrimas:
2) Métodos de reparación
1: "A, B" Análisis de la causa del desgarro del cuello y la parte superior:
1) Altura insuficiente en la extracción anterior (demasiado poco material aspirado)
2) El radio de la esquina de la matriz es demasiado pequeño o la transición entre la esquina R y la superficie recta no es suave. Contramedidas:
1) Aumentar adecuadamente la altura del sorteo anterior
2) Pulir el radio de la esquina de la matriz y aumentar adecuadamente la esquina R
2: "C" Análisis de la causa del desgarro de la esquina superior:
1) Altura de golpe insuficiente en el sorteo anterior
2) Esquina R del punzón demasiado pequeña (en relación con el dibujo anterior), el material de la esquina no puede soportar un grado de transformación instantánea demasiado grande.
3) Dimensión A del sorteo anterior punzón más pequeño que el sorteo actual. Contramedidas:
1) Aumentar adecuadamente la altura del punzón del sorteo anterior.
2) Aumente adecuadamente la esquina R del punzón y modifique la cota A (asegúrese de que es mayor o igual que la del dibujo anterior).
3: "D" Análisis de la causa del desgarro del borde:
1) Orificio de proceso demasiado cerca de la pared de tracción
2) Esquina R del punzón demasiado grande o demasiado lisa (la reducción de la fricción provoca un flujo excesivo de material en la parte inferior).
3) Insuficiente fuerza de sujeción de la pieza en bruto en la parte inferior. Contramedidas:
1) Reubicar el orificio de proceso
2) Reducir la esquina R del punzón y desbastarla ligeramente de forma intencionada.
3) Aumentar la fuerza de resorte del inserto flotante en la matriz
4: Segunda lágrima del sorteo
Causa: La transición de la primera a la segunda embutición es demasiado grande, y el material no puede soportar la presión instantánea durante la conversión, lo que provoca la fractura.
Contramedida: Rectificar una pendiente en la parte superior del primer punzón de tracción (como se muestra en la figura).
5: Análisis de causas del método de reparación de arrugas de dibujo:
1) Fuerza de sujeción de la brida insuficiente
2) Superficie de sujeción de la brida insuficiente
3) Acumulación de material causada por el desgarro durante el estirado. Contramedidas:
1) Aumentar la resistencia del muelle de la placa de desmontaje (se recomiendan muelles rojos)
2) Aumentar la cantidad de precompresión de la placa separadora (1 T+0,02~0,04mm)
3) Primero reparar el desgarro
1) Al reparar desgarros, compruebe primero la cantidad de deformación de la brida en la primera embutición: maximice la conversión del material de la brida en material de la pared lateral.
2) Determine la altura de embutición de cada dibujo. Al confirmar la altura de embutición para cada sorteo, utilice la altura del punzón como estándar (y lleve un registro). *Utilizar la altura del punzón de la última embutición como referencia (si la altura actual del producto es correcta); la penúltima embutición debe ser 0,10~0,20 mm más alta que la última embutición; las embuticiones anteriores deben disminuir gradualmente.
3) Comprobar el acabado de la superficie de trabajo de la matriz.
4) Al reparar desgarros, considere y analice las causas de forma exhaustiva. No "trate los síntomas sin abordar la causa raíz".
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
ES 
EN 
AR 
DE 
FR 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
RU 
KO