Deformazione spessore Parametri di processo

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Università di Cassino
Tecnologia Meccanica 2 – Imbutitura e stampaggio lamiera
Deformazione spessore
• Ne consegue che anche lo spessore della lamiera varia da
punto a punto.
Parametri di processo
I raggi di arrotondamento di punzone e matrice
Gioco tra matrice e punzone
Condizioni di lubrificazione
Pressione del premilamiera
Carico totale di imbutitura
Il rapporto di imbutitura D/d
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Limiting Drawing Ratio: LDR = D0 /D p (valore limite
limite))
Parametri di processo: raggi di raccordo
• Nell’imbutitura è fondamentale dimensionare
correttamente i raggi di raccordo di matrice e
punzone.
• In generale si dimensionano seguendo le
regole empiriche:
– prima imbutitura
rm = 4 ⋅ s
rp = (5 ÷ 6) ⋅ s
– successive: rm = (3 ÷ 4) ⋅ s
rp = (5 ÷ 6) ⋅ s ≥ rm
11
Raggi punzone e matrice
a)
b)
Die corner radius too small. The die corner radius
should generally be 5 to 10 times the sheet thickness
Punch corner radius too small. Because friction
between the cup and the punch aids in the drawing
operation, excessive lubrication of the punch is
detrimental to drawability.
Imbutitura di pezzi assialsimmetrici
• Raggio di arrotondamento della matrice (rm )
se troppo piccolo tranciatura
se troppo grande grinze
rm = K ⋅
(D − d ) ⋅ s
D: diametro disco primitivo
d: diametro del punzone
K: cost. adimensionale (0,9
(0,9--0,8)
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Parametri di processo: Gioco
• A causa dell’aumento in alcune zone
dello spessore della lamiera, il gioco tra
matrice e punzone deve essere
maggiore dello spessore della lamiera
• compromesso tra formazione pieghe assottigliamento
• In generale si adotta la formula empirica:
g = s + C⋅ s
• con C dipendente dal tipo di materiale
– C = 0.22 per l’acciaio
– C = 0.06 per le leghe di alluminio
– C = 0.12 per altri metalli non ferrosi
• Raggio di arrotondamento del punzone (r p)
5 ⋅ s ≤ rp ≤ 0,3 ⋅ d
• Lubrificazione
Riduce l’attrito tra lamiera, matrice e premilamiera.
Miscela di grafite e olio per acciai
• Pressione del premilamiera
Compromesso tra pericolo di rottura a trazione e quello
di formazione di pieghe.
p = 2.5 per acciaio
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Parametri di processo: forza di imbutitura
Dipende da
–
–
–
–
–
tipo di materiale
lubrificazione
geometria dei componenti dello stampo
pressione del premilamiera
velocità di imbutitura
F = π ⋅ d ⋅ s ⋅ m ⋅σ rot
m: coefficiente che dipende dal rapporto di riduzione dei diametri
diametri
d/D
m
0.55
1
0.6
0.86
0.65
0.72
0.70
0.60
0.75
0.50
0.80
0.40
Parametri di processo: forza di imbutitura
Diagramma
forza-- corsa
forza
• Variation of punch force with stroke in deep drawing
• ironing does not begin until after the punch has traveled a
certain distance and the cup is formed partially
• Arrows indicate the beginning or ironing
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• Forma e dimensioni disco primitivo
–Nel caso di imbutiti assialsimmetrici la forma della lamiera
di partenza (disco primitivo) può essere determinata
considerando l’oggetto da imbutire come formato da n
superfici di area Si . Il disco primitivo dovrà avere una
superficie pari alla somma di tali aree:
D2
π
= ∑ Si
4
• da cui si ricava:
4
D=
∑ Si
π
• Forma e dimensioni disco primitivo
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IMBUTITURA: Pezzi non assialsimmetrici
E’ possibile imbutire anche pezzi non
assialsimmetrici con qualche difficoltà in più legata
alla grande deformazione negli spigoli
STAMPAGGIO DA NASTRO
Lo stampaggio da nastro è
largamente diffuso per
componenti di piccole dimensioni
e viene effettuato mediante
stampi progressivi (analoghi a
quelli di tranciatura)
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Imbutitura a più passaggi
• Quando la deformazione imposta dall’imbutitura è eccessiva
si può eseguire la lavorazione in più passaggi, rendendo così
la deformazione del singolo passaggio meno severa.
Imbutitura a più
passaggi
DETERMINAZIONE DEL NUMERO
DI IMBUTITURE SUCCESSIVE
• Se D/d < LDR l’operazione di
imbutitura può essere eseguita in
un unico passaggio con un unico
stampo.
• Se D/d > LDR sarà necessario
eseguire un treno di imbutiture
suddividendo la deformazione finale
in più passate.
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Imbutitura a più
passaggi
CICLO DI
ESEMPIO
• Produzione
di una
lattina in
lega di
alluminio
Imbutitura a più
passaggi
CICLO DI
ESEMPIO
• Produzione
di una
lattina in
lega di
alluminio
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Deformazione spessore Parametri di processo

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