De ce poate fi mai potrivită sârma cu profil pătrat pentru piulițe pătrate cu cerințe ridicate? Un exemplu este SWRCH10A cu dimensiunea secțiunii de 13.80 mm.
La refularea la rece se presupune uneori că sârma rotundă și cea profilată nu diferă fundamental dacă marca oțelului este aceeași. Pentru piese obișnuite, aceasta poate fi o ipoteză inițială. Pentru piulițe pătrate care necesită precizie dimensională ridicată, umplerea completă a racordărilor de colț și aspect uniform, secțiunea inițială poate însă influența semnificativ rezultatul.
Un exemplu practic
Un client dezvolta o piuliță pătrată din SWRCH10A. Cerințele includeau dimensiunea secțiunii de 13.80±0.03 mm, colțuri R1.0, absența colțurilor adâncite și umplerea completă a razelor după refularea la rece. Dificultatea nu privea doar dimensiunile, ci și modul în care metalul umple colțurile.
De ce poate sârma rotundă să producă umplere incompletă?
Pentru realizarea unei piulițe pătrate din sârmă rotundă, secțiunea circulară trebuie mai întâi transformată în pătrat, apoi trebuie umplute racordările de colț. Aceasta necesită o curgere transversală importantă a metalului.
Un traseu de curgere mai lung poate crește presiunea necesară pentru umplerea colțurilor, solicitarea locală a matriței și rezistența la curgere. Curgerea poate deveni și mai puțin uniformă. Pot apărea racordări incomplet umplute, colțuri adâncite, pliuri la muchii și formă exterioară neuniformă. Prin urmare, umplerea insuficientă poate proveni din curgerea insuficientă a metalului, nu doar din calitatea materialului.
Ce schimbă sârma cu profil pătrat?
În acest caz, Creation Group a dezvoltat sârmă cu profil pătrat SWRCH10A, cu dimensiunea secțiunii de 13.80 mm, în locul sârmei rotunde convenționale. Schimbarea principală a fost secțiunea inițială, nu rezistența materialului.
Înainte de intrarea în matriță, materialul este deja mai apropiat de forma finală a piesei. Matrița nu trebuie să realizeze întreaga trecere de la cerc la pătrat și apoi umplerea colțurilor; o parte mai mare a lucrului poate fi concentrată asupra deformării locale. Aceasta poate scurta traseul de curgere, reduce rezistența la curgere, uniformiza curgerea și facilita umplerea colțurilor.
Ce îmbunătățiri tehnice sunt posibile?
Schimbarea principală la refularea la rece privește traseul de curgere al materialului. Avantajele posibile includ umplerea mai bună a racordărilor, un fibraj mai continuu după deformare, tensiuni locale mai mici în matriță, sarcini de deformare mai uniforme, durată de viață mai mare a sculelor, repetabilitate dimensională mai bună și aspect mai stabil.
Avantajele depind de aplicație și nu sunt garantate pentru fiecare piesă. Sârma profilată nu este automat mai bună decât cea rotundă. Geometria piesei, succesiunea operațiilor și configurația posturilor de deformare, fibrajul, solicitarea sculelor și costul total trebuie evaluate împreună. Economiile de material, timpul de ciclu, durata de viață a sculelor și proporția pieselor conforme trebuie susținute de datele proiectului și validate prin încercări.
De ce este luată în considerare sârma profilată în industria auto?
Pentru elemente de fixare auto, piese de îmbinare de precizie și piese complexe deformate la rece se analizează conceptul Near Net Shape: formare apropiată de geometria finală. Forma materialului inițial este apropiată de forma produsului.
Sârma profilată poate sprijini această abordare. În cazul prezentat, scopul nu este doar economisirea materialului sau reducerea prelucrării prin așchiere, ci îmbunătățirea întregului proces de refulare la rece prin adaptarea secțiunii inițiale.
Abordarea Creation Group
Respectarea standardelor aplicabile materialului rămâne necesară. Creation Group evaluează și comportarea materialului în timpul deformării.
Pentru sârmă rotundă, profile pătrate, hexagonale și alte profile, evaluarea nu se limitează la compoziția chimică și proprietățile mecanice. Ea include curgerea metalului, solicitarea matriței, formarea piesei și stabilitatea procesului. Scopul este de a ajuta clientul să producă piese bune printr-o combinație adecvată de material și proces.
Concluzie
Pentru piulițe pătrate cu cerințe ridicate, umplerea colțurilor depinde de mai mult decât marca oțelului. Secțiunea inițială și adecvarea sa la procesul de refulare la rece sunt de asemenea importante.
Trecerea de la sârmă rotundă la profil pătrat schimbă traseul de curgere și condițiile de deformare și poate influența rezultatul final. Apropierea materialului de forma produsului poate completa optimizarea sculelor.
Nu a fost identificat un standard public care să impună în general sârmă cu profil pătrat pentru anumite piulițe pătrate. Articolul este o analiză inginerească a unor condiții specifice ale piesei și procesului. Adecvarea trebuie confirmată pe baza desenului clientului și a rezultatelor încercărilor.