1. Definições
A área da seção transversal do punção em uma matriz cega é normalmente menor que o tamanho do furo da matriz. Existe um espaço específico, conhecido como folga, entre o punção e a matriz. Isso pode ser visto na ilustração abaixo.
2. Influência da folga na qualidade da seção de corte
A partir da análise do processo de deformação do blanking, foi determinado que quando a folga do blanking é razoável, as microfissuras produzidas na borda do punção e da matriz coincidirão entre si. Isto resulta em uma grande faixa brilhante na seção de corte, um pequeno ângulo de colapso e rebarbas, uma conicidade moderada da seção e uma superfície da peça relativamente plana.
Como resultado, a qualidade das peças cegas pode ser alcançada de forma satisfatória, conforme mostrado na figura abaixo.
Ao moldar, se a folga for muito pequena, duas faixas brilhantes distintas aparecerão na seção da peça cega e a rebarba na extremidade superior será substancial. Isto se deve principalmente à presença de uma microfissura superior localizada na borda do punção, que é causada pela folga insuficiente do blanking.
Para evitar isso, recomenda-se escalonar a posição da microfissura inferior na borda da matriz a uma certa distância da posição onde ocorre a microfissura superior (consulte a Fig. 2.3-2). Ao fazer isso, as rachaduras superiores e inferiores não serão mais pesadas do que uma linha.
À medida que o punção diminui, o material imprensado entre as duas fissuras sofrerá um segundo cisalhamento, resultando na formação de uma segunda faixa brilhante e no alongamento adicional da rebarba, levando a uma má qualidade da seção.
Por outro lado, se a folga durante o corte for muito grande, a microfissura superior ocorrerá na borda do punção, e a posição da microfissura inferior na borda da matriz será escalonada para dentro por uma certa distância, de modo que as rachaduras superiores e inferiores não serão mais pesadas que uma linha.
O material imprensado entre as duas rachaduras será bastante esticado à medida que o punção diminui, eventualmente rasgando e quebrando. Isto resultará em uma grande zona de fratura na seção cega, tornando a zona brilhante menor e a rebarba e o cone maiores. O ângulo de colapso aumentará, deteriorando ainda mais a qualidade da seção (consulte a Fig. 2.3-4).
Com base na análise, pode-se concluir que mesmo que um valor de folga apropriado seja escolhido no projeto da matriz, ele não pode garantir uma distribuição uniforme da folga da matriz devido a problemas de processamento ou montagem. Como resultado, é improvável que se atinja a qualidade ideal da seção e um lado com uma pequena folga.
Como observado anteriormente, se a folga for muito pequena, a seção apresentará a característica de uma folga pequena, e se a folga for muito grande, a seção exibirá a característica de uma folga grande, que é particularmente pronunciada em matrizes sem postes guia. .
Portanto, é importante ficar atento a isso durante a produção.
3. Impacto da autorização noutros aspectos
(1) Influência da folga de corte na precisão dimensional do corte
Conforme discutido anteriormente, tanto as deformações elásticas quanto as plásticas ocorrem nas peças metálicas durante o blanking. Isto significa que a deformação elástica deve ocorrer quando a deformação plástica está ocorrendo.
Devido à deformação elástica do material durante o blanking, haverá uma recuperação desta deformação elástica após a conclusão do processo de blanking. Esta recuperação resultará em um certo desvio entre o tamanho real da peça moldada e o tamanho da borda do punção e da matriz (consulte a Fig. 2.3-5).
O eixo vertical na figura representa a recuperação elástica da peça cega, enquanto o eixo horizontal representa a folga relativa da peça cega.
Durante o blanking, à medida que a folga do blanking aumenta, a curva de mudança de tamanho da peça cega revela que a deformação por tração do metal deformado também aumenta devido ao aumento da tensão de tração na área deformada.
Após o corte, o metal comprimido se recuperará elasticamente, levando a uma redução no tamanho da peça cega. Esta recuperação aumenta com o aumento da folga de supressão.
À medida que a folga do blanking diminui gradualmente, o tamanho da peça cega também diminui. Quando a folga é reduzida até certo ponto (ponto B na Fig. 2.3-5), as propriedades de deformação da peça cega também mudam. Além do cisalhamento, há deformação por extrusão no material, fazendo com que a zona de deformação passe de um estado de tração para um estado de compressão.
Após o corte, o metal comprimido recuperará sua elasticidade, fazendo com que o tamanho do punção seja maior que o tamanho da borda da matriz.
Durante a punção, aplica-se o mesmo processo de deformação e princípio de recuperação elástica, mas os objetos medidos são diferentes. Como resultado, a conclusão é oposta àquela das peças cegas, o que significa que o tamanho das peças puncionadas aumenta com o aumento da folga de corte.
Quando o valor da folga é menor que um determinado valor (ponto A na Fig. 2.3-5), o tamanho da peça puncionada diminuirá, significando que o tamanho do furo perfurado é menor que o tamanho do punção.
É importante observar que a precisão dimensional das peças moldadas depende principalmente do projeto e da precisão da usinagem da matriz de moldagem. A análise acima foi realizada sob uma certa precisão de fabricação da matriz, e o impacto da folga na precisão é muito menor em comparação com a própria matriz.
(2) O impacto da folga de supressão na força de supressão
Quanto menor for a folga, maior será o componente de tensão de compressão na zona de deformação do material, levando a uma maior resistência à deformação do material e a um aumento da força de corte necessária durante o corte. Por outro lado, quanto maior a folga, maior será o componente de tensão de tração na área de deformação do material, reduzindo a resistência à deformação do material e a força de corte necessária durante o corte.
Contudo, a experiência prática mostra que quando a folga (de um lado) aumenta gradualmente dentro da faixa de 5% a 2% da espessura do material, não há uma diminuição significativa na força de corte.
(3) Influência da folga cega na força de descarga e força de impulso
Quanto menor a folga, maior será a recuperação elástica do material na zona de deformação, fazendo com que o tamanho da peça puncionada seja menor e o tamanho da peça moldada seja maior. Como resultado, a força de descarga e a força de impulso aumentam.
À medida que a folga aumenta, devido à redução da recuperação elástica do material, o tamanho da peça puncionada aumenta e o tamanho da peça moldada diminui, facilitando a descarga do material do punção ou a expulsão das peças da abertura da matriz.
Normalmente, quando a folga (de um lado) aumenta para 10% a 20% da espessura do material, a força de descarga é próxima de zero.
(4) Influência da folga de corte na vida útil da matriz
A experiência prática tem mostrado que entre os muitos fatores que afetam a vida útil da matriz, a folga de corte é o mais importante.
Durante o processo de corte, ocorre intenso atrito entre o punção e o furo perfurado e entre a matriz e a peça cega. Quanto menor a folga, mais severo será o atrito, o que é extremamente prejudicial à vida útil da matriz.
No entanto, uma folga maior reduzirá o atrito entre a borda do punção e a matriz e o material, e pode mitigar os efeitos adversos da folga irregular causada por erros de fabricação e instalação da matriz, melhorando assim sua vida útil.
4. Determinação do valor de folga
O termo “folga razoável” refere-se a uma folga que permite qualidade satisfatória da seção da peça, alta precisão dimensional, minimiza a força de corte (força de descarga e força de impulso) e resulta em uma longa vida útil para a matriz quando usada para corte.
Contudo, não é possível satisfazer simultaneamente todos estes requisitos utilizando um único valor de gap. Portanto, na produção, é necessário considerar de forma abrangente a influência de vários fatores e selecionar uma faixa de folga apropriada como uma folga razoável com base nos requisitos específicos das peças.
O limite superior deste intervalo representa o intervalo máximo razoável e o limite inferior representa o intervalo mínimo razoável. Em outras palavras, uma lacuna razoável refere-se a uma faixa de valores.
Ao projetar a matriz, recomenda-se selecionar a folga com base nos requisitos específicos das peças e da produção, seguindo os seguintes princípios.
(1) Quando não há requisitos especiais para a qualidade da seção transversal da peça contracortada, um valor de folga maior pode ser selecionado para melhorar a vida útil da matriz e reduzir a força de corte para maiores benefícios econômicos.
(2) Quando existem requisitos elevados para a qualidade da seção transversal das peças contracortadas, um valor de folga menor deve ser selecionado.
(3) Ao projetar o tamanho da aresta de corte da matriz de corte, deve-se levar em consideração que a matriz sofrerá desgaste durante o uso, o que aumentará a folga da aresta de corte. O tamanho da aresta de corte deve ser calculado com base no valor mínimo da folga.
Na prática, a indústria de matrizes acumulou um grande número de valores empíricos para peças estampadas com diferentes espessuras de diversos materiais de estampagem, de modo que o método de cálculo de folga teórica é usado apenas como referência.
