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Nov 23, 2023

ダイサイエンス: ドローリダクションを実行する方法

Quando tengo un corso di formazione, di solito porto con me un assortimento di francobolli.

トレーニングコースを実施するとき、私は通常、各種のプレス部品を持参します。 出席者が最もよく調べるのは、一般にドロー リダクションと呼ばれる、複数段階の描画プロセスで作成されたものです。

絞りとは、塑性流動または内側への送りによる金属の変位です。 絞りリダクションでは、一連の絞り操作によりブランクの表面積が徐々に移動し、前の各ステーションよりも直径が小さく高さが高い形状になります。

金属が内側に流れて異なる形状に移動するには、各描画ステーションで移動される材料の量を最小限に抑える必要があります。

カッピング ステーションとして知られる最初の絞り操作では、円形のブランクが丸いカップに変わります。 最初の描画操作の基本的な概念は、最終的な形状を作成するために必要な材料の量を取得することです。 したがって、各延伸ステーションは関連しており、延伸比理論に従う必要があります。

限界絞り比 (LDR) は、絞りパンチの直径とブランクの直径の関係です。 言い換えれば、それはカップに安全に引き抜くことができる最大ブランク直径の比率です。

軸対称のカップ絞り加工では、シリンダーは単純な丸いブランクとして開始され、ブランクの直径はカップの直径よりも大きくなります。 丸いブランクが小さな円筒形に変形するには、金属が圧縮されると同時にカップの中心線に向かって内側に流れる必要があります。 この円周方向の圧縮により、金属の流れに抵抗が生じます。

ブランクが大きすぎると、圧縮が高くなりすぎて流れが制限され、ネッキングや割れが発生する可能性があります。 ダイ面と描画パッドの間に金属の厚さ以下のスペースを設けることで圧縮を制御すると、部品のフランジは平坦になります。 金属が管理されていない場合、フランジにひどいシワができます (「図1 ）。 高い円周方向の圧縮と高い金属流量が組み合わさると、カップまたはフランジの開口端で金属が厚くなります。 覚えておくべき重要な点は、圧縮状態にある金属は流動に対して大きな抵抗があるということです。

材料によってはやや控えめで、他の材料には過剰ですが、経験則としては、パンチ直径の 2 倍以下のブランクを使用することです。 たとえば、パンチの直径が 2 インチの場合、4 インチ以下のブランクを使用します。ブランクを 4 インチより大きくする必要がある場合は、部品の作成に複数の描画ステーションを使用する必要がある場合があります。 複数の操作が必要な場合、LDR の割合が変化します。

ブランクの直径を決定するには、まず完成部品の総表面積と、トリムスクラップに必要な追加の材料の量を計算します。 部品の直線距離を測定するのではなく、表面積の計算を使用してブランクの直径を決定することが重要です。 この方法は、主に引き伸ばしによって作成される、より大きな輪郭のあるパーツには有効かもしれませんが、丸いパーツの絞り縮小を実行する場合には悲惨な結果になります。 これは、作成する部品の直径が小さく、高さが非常に高い場合に特に当てはまります。

絞り削減チャートを使用して、各絞りステーションの数と直径を決定します (「図2 ）。 このチャートは、ブランクの直径と最初の絞り操作の直径の間の重要な関係を示しています。 また、後続のステーションごとに金属を再描画できる量も示します。 減少率は金属の厚さによって異なります。

図1ダイ面と描画パッドの間に金属の厚さ以下のスペースを設けることで圧縮を制御すると、部品のフランジは平坦になります。 金属を管理しないと、フランジに大きなシワができてしまいます。

たとえば、厚さ 0.050 インチの金属で作られた直径 10 インチのブランクが必要な部品を作成している場合、グラフはブランクから絞りまでの最初の絞りの割合が 53 パーセントであることを示しています。 これは、最初の絞りパンチがブランク直径の少なくとも 53 パーセント、つまり最小直径 5.3 インチでなければならないことを意味します。直径が 5.3 インチより小さい絞りパンチを使用すると、失敗する可能性があります。

達成しようとしている製品の直径が 5.3 インチより小さい場合は、カップを 5.3 インチからカップよりも高い小さな直径に変換するために 2 回目の絞り操作が必要になります。 2 番目の絞り縮小率は、厚さ 0.050 インチの材料の場合 71 パーセントです。 直径に 71 パーセントを掛けると、2 番目の絞りパンチの最小直径は 3.763 インチになります。

この直径が製品直径より大きい場合は、3 回目の絞り縮小が必要です。 グラフでは、この縮小は 74 パーセントとして示されており、3.763 インチの 74 パーセントは 2.784 インチです。

このプロセスは、最終的な部品の直径以下の数値に達するまで繰り返されます。 4 回目の描画ステーションの後は、4 回目の操作と同じ描画削減率を維持するのが一般的であることに注意してください。 描画削減は、各描画操作で部品の表面積を同じに保つことに依存していることに注意してください。

図2絞り削減チャートを使用して、各絞りステーションの数と直径を決定します。