Elementy z blachy – sposoby formowania i zastosowanie

Przy wykonywaniu części z blachy sam projekt kształtu nie przesądza jeszcze o sposobie jego uzyskania. Równie istotne są właściwości materiału, grubość arkusza, wielkość odkształcenia a także wymagania dotyczące dokładności. W zależności od wykorzystania 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 różnorakich konstrukcjach i urządzeniach. Z praktycznego punktu widzenia istotne jest to, że materiał podczas formowania nie zachowuje się jak sztywna płytka. Rozciąga się, przesuwa i zmienia swoją grubość, a sposób tych przemian uzależniony jest od konkretnego kształtu. Przy bardziej wymagających detalach niewłaściwe założenia przyjęte na początku mogą zatem powodować kłopoty dopiero na następnym etapie wykonywania części.

Dobór metalu ma bezpośredni wpływ na przebieg całej operacji. Różne gatunki stali, aluminium czy innych stopów mają odmienne właściwości powiązane z rozciąganiem i odkształcaniem. Materiał, który dobrze testuje się przy płytkim formowaniu, nie musi zachowywać się w identyczny 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 najlepszym rozłożeniu przekształceń kształtu materiał może być formowany etapami. W praktyce właśnie dlatego niektóre detale wymagają kilku operacji zamiast jednej. Każdy kolejny odcinek 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, jednakże zbyt duża przestrzeń robocza może wpływać na dokładność formowania. W sytuacji elementów o otworach i wąskich fragmentach kłopotem bywa także lokalne osłabienie przekroju. W pewnych sytuacjach element wygląda właściwie wprost po wykonaniu, lecz w trakcie kolejnej operacji ujawniają się odkształcenia, których uprzednio nie było widać. Z tego powodu kontrola nie zawsze ogranicza się do sprawdzenia kilku wymiarów. Przy bardziej złożonych częściach rozważa się także kształt powierzchni, położenie charakterystycznych punktów a także zachowanie szczegółu po zdjęciu go z narzędzia.

Na ostatnią postać części wpływa także to, co dzieje się po samym formowaniu. Szczegół może wymagać dodatkowego gięcia, zaprojektowania otworów, łączenia z innymi częściami albo obróbki powierzchniowej. Jeśli takie operacje nie zostaną uwzględnione wcześniej, mogą zmodyfikować wymiary lub kształt uzyskany podczas tłoczenia. Znaczenie moraz sprężynowanie materiału, czyli częściowy powrót do wcześniejszej formy po usunięciu obciążenia. Jego wielkość zależy w głównej mierze od rodzaju metalu, grubości oraz geometrii szczegółu. W produkcji seryjnej dochodzi jeszcze zużycie narzędzi, które może stopniowo wpływać na iteracja 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.

Sprawdź: transfer produkcji automotive.

Dodaj komentarz