深絞り操作での流れを制御し、伸びを得る

図1

しわのない成形品と、深絞り成形品の望ましい伸び率を得るのは、非常にストレスがかかり、時間がかかる場合があります。 しわ、破損、金属の緩み、バックル、およびオイル缶は、金型製造およびスタンピング業界では日常的な問題です。

これらの問題に対処するには、メタル フローと、それがドロー ビード、ステップ ビード、ドロー バーによってどのように影響を受けるか、また部品の形状の影響をよく理解する必要があります。 この記事では、これら 4 つの基本要素の指定、設計、トラブルシューティングの原則に焦点を当てます。

絞りビードは、バインダーまたは絞りリングの表面に取り付けられたリブ状の突起で、ダイキャビティ内および絞りダイのパンチ上への金属の流れを制限および制御します。 簡単に言うと、ドロー ビードは、材料がダイ キャビティ内に移動する際のスピード バンプとして機能します。

車に乗って時速 55 マイルで走行しているところを想像してください。 前方に、緩やかな緩やかな半径のスピード バンプが見えます。 あなたがスタントドライバーでない限り、段差をスムーズに通過できるように段差に接触する前に減速するでしょう。

道路の速度段差の代わりに大きなセメントの縁石が前方に見えた場合、おそらくあなたは障害物を非常にゆっくりと運転できるように急ブレーキをかけるでしょう。 縁石が高すぎる場合は、縁石をまったく乗り越えないことを選択するかもしれません。

いずれかの障害物を乗り越える速度の決定は、部分的に障害物の形状に基づいて行われます。 ドロー ビードは、同じ基本原理を使用して、スタンピング プレスの垂直動作によって金型キャビティに引き込まれる材料を制御します。

ドロービーズは、金型のキャビティに入る前に材料を強制的に曲げたり曲げたり戻したりします。 この動作により、シートメタルに拘束力が生じ、材料がダイキャビティに入る速度と体積が減少します。 ドロー ビードとビード キャビティの高さ、形状、サイズによって、生成される制限力の量が決まります。 鋭い絞りビードとキャビティ半径は金属の流れを減少させますが、大きな絞りビードとキャビティ半径は材料がより自由に流れることを可能にします（「図1）。

ステップ ビードは、形状が異なることを除けば、機能的には従来の半円形のドロー ビードと非常に似ています。 ステップビードは通常、バインダーパンチ開口部の外周に配置されます。 この位置により、絞りパンチに近い最適なメタル フロー制御が可能になり、材料を節約する機会が得られます。

ステップ ビードは、従来の半円形のドロー ビードよりも少ない力でセットでき、多くの場合、曲げおよび曲げ戻しのプロセス中に発生するひずみ硬化の量を軽減します。 ひずみ硬化が減少する主な理由は、ステップ ビードを使用すると材料の曲げや曲げ戻しが少なくなるからです (「図2）。

描画ビーズは、機械加工、溶接、または描画ダイの描画リングまたはバインダー表面の上または中に挿入できます。 ドロービードとステップビードは通常、多量の摩耗と凝着摩耗にさらされるため、非常に耐摩耗性の高い工具鋼で作られている必要があります。 さらに、それらは、それらが配置されている表面に徐々に溶け込む必要があります。 このブレンドされた移行により、拘束力が徐々に変化し、引き抜かれたシェルの「外皮」または付属部分のせん断または引き裂きの可能性が軽減されます。

図2

ドロービードの最適な位置の決定は、主に部品の形状に基づいて判断されます。 描画シェルのより深い領域では、より多くの材料の流れが必要になります。 シェルの浅い領域では、材料の消費が少なくなります。 2 つのサーフェス間の材料の消費量は、線の長さ解析を使用して推定できます。

余分な材料が部品の浅い領域に流れ込まないようにするには、バインダー表面の供給領域にドロー ビードまたはステップ ビードを設計する必要があります。 バインダーとドローリング表面の間にサンドペーパーやグリットクロスを使って実験すると、ドロービードの最適な位置を決定するのに役立ちます。 研磨性があるため、この材料はグリッパーとして機能し、材料を保持し、材料がダイキャビティに入るのを防ぎ、ドロービードを模倣します。