Inne

Elementy metalowe wykonywane metodą tłoczenia – charakterystyka

Przy wykonywaniu części z blachy sam projekt kształtu nie przesądza jeszcze o sposobie jego uzyskania. Równie istotne są właściwości materiału, grubość arkusza, wielkość odkształcenia oraz oczekiwania dotyczące dokładności. W zależności od zastosowania można spotkać szczegóły o łatwych formach, niemniej jednak także części z głębokimi zagłębieniami, przetłoczeniami i powierzchniami o zmiennym kierunku.

Tak powstają elementy tłoczone wykorzystywane w różnych konstrukcjach i urządzeniach. Z praktycznego punktu widzenia istotne jest to, że materiał w trakcie formowania nie zachowuje się jak sztywna płytka. Rozciąga się, przesuwa i zmienia własną grubość, a sposób tych modyfikacji uzależniony jest od konkretnego kształtu. Przy bardziej wymagających detalach niewłaściwe założenia przyjęte na początku mogą zatem powodować kłopoty dopiero na dalszym etapie wykonywania części.

Dobór metalu ma bezpośredni wpływ na przebieg całej operacji. Różnorakie gatunki stali, aluminium czy innych stopów mają odmienne właściwości powiązane z rozciąganiem i odkształcaniem. Materiał, który dobrze sprawdza się przy płytkim formowaniu, nie musi zachowywać się w podobny sposób w trakcie wykonywania głębszych kształtów. W procesie zwanym jako tłoczenie metalu znaczenie ma także grubość blachy. Za ogromne odkształcenie na niewielkim obszarze może doprowadzić do miejscowego pocienienia, a następnie do pęknięcia. Z kolei przy odpowiednim rozłożeniu przekształceń kształtu materiał może być formowany etapami. W praktyce właśnie dlatego niektóre najmniejsze elementy wymagają kilku operacji zamiast jednej. Każdy kolejny etap zmienia sposób, w jaki materiał reaguje na nacisk, dlatego kolejność poszczególnych czynności ma znaczenie dla końcowej geometrii.

Osobnego uwzględnienia wymagają narzędzia stosowane w trakcie kształtowania blachy. Ich powierzchnie robocze muszą odpowiadać przewidzianej geometrii, niemniej jednak równie ważne są wzajemne odległości i sposób prowadzenia materiału. Przy zbyt małym luzie może dojść do nadmiernego nacisku, natomiast zbyt duża przestrzeń robocza może wpływać na dokładność formowania. W przypadku elementów o otworach i wąskich fragmentach kłopotem bywa także lokalne osłabienie przekroju. Nierzadko detal wygląda właściwie bezpośrednio po zrealizowaniu, lecz podczas dalszej operacji ujawniają się odkształcenia, których wcześniej nie było widać. Z tego powodu kontrola nie za każdym razem ogranicza się do sprawdzenia kilku wymiarów. Przy bardziej złożonych częściach analizuje się także kształt powierzchni, położenie charakterystycznych punktów oraz zachowanie elementu po zdjęciu go z narzędzia.

Na końcową postać części wpływa także to, co dzieje się po samym formowaniu. Szczegół może wymagać dodatkowego gięcia, zaprojektowania otworów, łączenia z innymi częściami lub obróbki powierzchniowej. Jeżeli takie operacje nie zostaną uwzględnione wcześniej, mogą przemienić wymiary lub kształt uzyskany podczas tłoczenia. Znaczenie moraz sprężynowanie materiału, czyli częściowy powrót do wcześniejszej formy po usunięciu obciążenia. Jego wielkość zależy między innymi od rodzaju metalu, grubości a także geometrii szczegółu. W produkcji seryjnej dochodzi jeszcze zużycie narzędzi, które może stopniowo wpływać na wielokrotność wymiarów. Dlatego sposób wykonywania części z blachy jest związany nie tylko i wyłącznie z samym momentem nacisku, lecz z całym przebiegiem obróbki, od przygotowania materiału i narzędzia aż po kontrolę gotowego szczegółu.

Warto sprawdzić: transfery produkcji.