Miért lehet alkalmasabb a négyzetes profilú huzal a magas követelményeket támasztó négyszöganyákhoz? Példa erre a 13.80 mm keresztmetszeti méretű SWRCH10A huzal.
Hidegzömítésnél olykor azt feltételezik, hogy azonos acélminőség esetén nincs alapvető különbség a kör és a profilozott huzal között. Szokásos alkatrészeknél ez kiinduló feltételezés lehet. Nagy méretpontosságot, teljes sarokrádiusz-kitöltést és egyenletes megjelenést igénylő négyszöganyáknál azonban a kiinduló keresztmetszet jelentősen befolyásolhatja az eredményt.
Gyakorlati példa
Egy ügyfél SWRCH10A acélból fejlesztett négyszöganyát. A követelmények között szerepelt a 13.80±0.03 mm keresztmetszeti méret, az R1.0 sarokrádiusz, a besüllyedt sarkok kizárása és a rádiuszok teljes kitöltése hidegzömítés után. A nehézség nemcsak a méretekben, hanem abban is rejlett, hogyan tölti ki a fém a sarkokat.
Miért okozhat a körhuzal elégtelen sarokkitöltést?
Körhuzalból készített négyszöganyánál a kör keresztmetszetnek először négyzetté kell alakulnia, majd ki kell töltenie a sarokrádiuszokat. Ez jelentős keresztirányú anyagáramlást igényel.
A hosszabb áramlási út növelheti a sarokkitöltéshez szükséges nyomást, a szerszám helyi terhelését és az áramlási ellenállást. Az áramlás egyenetlenebbé is válhat. Lehetséges következmény a hiányosan kitöltött rádiusz, a besüllyedt sarok, az él menti gyűrődés és az egyenetlen külső alak. A hiányos kitöltés tehát nemcsak az anyagminőséggel, hanem az elégtelen anyagáramlással is összefügghet.
Mit változtat meg a négyzetes profilú huzal?
A Creation Group ebben az esetben hagyományos körhuzal helyett 13.80 mm keresztmetszeti méretű SWRCH10A négyzetes profilhuzalt fejlesztett. A fő változás a kiinduló keresztmetszetet, nem az anyag szilárdságát érintette.
Az anyag már a szerszámba lépés előtt közelebb áll az alkatrész végleges alakjához. A szerszámnak nem kell a körből négyzetté alakítás és az ezt követő sarokkitöltés teljes folyamatát elvégeznie; a munka nagyobb része helyi alakításra összpontosíthat. Ez rövidítheti az áramlási utat, csökkentheti az ellenállást, egyenletesebbé teheti az áramlást és megkönnyítheti a sarkok kitöltését.
Milyen műszaki javulás lehetséges?
Hidegzömítésnél a fő változás az anyag áramlási útja. A lehetséges előnyök közé tartozik a sarokrádiuszok jobb kitöltése, az alakítás utáni folytonosabb szálirány, a szerszám kisebb helyi feszültsége, az egyenletesebb alakítási terhelés, a hosszabb szerszámélettartam, a jobb méretegyenletesség és a stabilabb megjelenés.
Az előnyök az alkalmazástól függenek, és nem garantáltak minden alkatrésznél. A profilhuzal nem automatikusan jobb a körhuzalnál. Együtt kell értékelni az alkatrész geometriáját, a műveleti sorrendet és az alakító állomások kialakítását, a szálirányt, a szerszámterhelést és az összköltséget. Az anyagmegtakarítást, ciklusidőt, szerszámélettartamot és megfelelő termékek arányát projektadatokkal és próbákkal kell igazolni.
Miért mérlegelik a profilhuzalt az autóiparban?
Autóipari kötőelemeknél, precíziós csatlakozó alkatrészeknél és összetett hidegalakított daraboknál alkalmazható a Near Net Shape elv: a végleges geometriát megközelítő alakítás. A kiinduló anyag alakját közelebb hozzák a termék alakjához.
A profilhuzal támogathatja ezt a megközelítést. A bemutatott esetben a cél nem pusztán az anyagmegtakarítás vagy a forgácsolás csökkentése, hanem a teljes hidegzömítési folyamat javítása a kiinduló keresztmetszet módosításával.
A Creation Group megközelítése
Az alkalmazandó anyagszabványok teljesítése továbbra is szükséges. A Creation Group az anyag alakítás közbeni viselkedését is értékeli.
Körhuzalnál, négyzetes, hatszögű és egyéb profiloknál az értékelés nem korlátozódik a kémiai összetételre és a mechanikai tulajdonságokra. Kiterjed az anyagáramlásra, a szerszámterhelésre, az alkatrész alakítására és a folyamat stabilitására is. A cél megfelelő anyag- és folyamatkombinációval segíteni az ügyfelet jó alkatrészek gyártásában.
Következtetés
A magas követelményű négyszöganyáknál a sarokkitöltés nemcsak az acélminőségtől függ. A kiinduló keresztmetszet és a hidegzömítési folyamathoz való alkalmassága is fontos.
A körhuzalról négyzetes profilra áttérés megváltoztatja az áramlási utat és az alakítási feltételeket, ezért befolyásolhatja a végeredményt. Az anyag termékalakhoz igazítása kiegészítheti a szerszámok optimalizálását.
Nem találtunk olyan nyilvános szabványt, amely általánosan négyzetes profilhuzalt írna elő bizonyos négyszöganyákhoz. A cikk meghatározott alkatrész- és folyamatfeltételek mérnöki elemzése. Az alkalmasságot az ügyfél rajza és a próbák eredménye alapján kell megerősíteni.