Operacje plastycznej obróbki blach – podział i zastosowanie

W procesach produkcyjnych często potrzebne są szczegóły o powtarzalnym kształcie, zrobione z cienkich lub średniej grubości arkuszy metalu. Jedną z metod ich uzyskiwania jest wytrzymałe odkształcanie materiału za pomocą należycie przygotowanych narzędzi. W ten sposób powstają elementy tłoczone, których metoda może być płaska, przestrzenna lub zawierać dodatkowe przetłoczenia, otwory i zagłębienia.

Zakres możliwych kształtów zależy między innymi od rodzaju metalu, jego grubości oraz stopnia, w jakim materiał może zostać odkształcony bez utraty wymaganych właściwości. W praktyce już na początku powinno się uwzględnić końcowe użycie detalu, ponieważ inaczej projektuje się zwykłą podkładkę, a inaczej obudowę, osłonę czy detal wymagający szczegółowego spasowania z innymi częściami.

Samo tłoczenie metalu nie oznacza jednej dokładnie określonej operacji. Pod tym określeniem mieszczą się różnorodne sposoby pracy z blachą, między innymi wykrawanie, gięcie, przetłaczanie a także kształtowanie przestrzenne. W współzależności od konstrukcji wyrobu kilka takich czynności może być wykonywanych kolejno. Ma to znaczenie przy detalach, które mają wiele zmian kierunku albo wymagają zachowania określonych wymiarów na całej powierzchni. Przy głębszym formowaniu materiał jest poddawany większym odkształceniom, dlatego należy zwracać uwagę na ryzyko powstawania pęknięć i fałd. Nie każdą geometrię da się uzyskać podczas jednego przejścia. Czasami niezbędne jest stopniowe nadawanie kształtu, co wpływa na konstrukcję narzędzi i przebieg całego procesu.

Duże znaczenie ma również przygotowanie samego materiału. Blacha o tej samej grubości może zachowywać się zupełnie inaczej w współzależności od gatunku metalu, sposobu wcześniejszego przetwarzania czy kierunku ułożenia arkusza. W trakcie pracy ukazują się również zjawiska, które są trudne do ocenienia tylko na podstawie rysunku technicznego. Jednym z nich jest sprężynowanie, czyli częściowa zmiana kształtu po zwolnieniu nacisku. W efekcie szczegół może przyjąć nieco inną formę, niż wynikałoby to z ustawienia narzędzia. Właśnie dlatego przy opracowywaniu procesu bierze się pod uwagę nie tylko i wyłącznie wymagany wymiar, lecz też zachowanie materiału po zakończeniu operacji. Znaczenie mają też stan powierzchni blachy, sposób jej prowadzenia oraz warunki współpracy elementów roboczych.

W przypadku produkcji seryjnej istotna staje się kontrola iteracyjności, ponieważ niewielkie odchylenia mogą z w pewnych sytuacjach wpływać na możliwość prawidłowego montażu kolejnych części. Sprawdza się zatem wybrane wymiary, położenie otworów, kształt krawędzi a także miejsca, w których występują największe odkształcenia. Osobnym zagadnieniem jest zużywanie się narzędzi. Zmiana ich powierzchni roboczej może stopniowo wpływać na dokładność wykonywanych najmniejszych elementów, nawet jeżeli pozostałe parametry procesu pozostają bez przekształceń. Element po tłoczeniu może być też poddawany kolejnym operacjom, takim jak łączenie, gięcie, obróbka powierzchniowa lub montaż. Z tego powodu sposób wykonania konkretnego detalu powinien uwzględniać cały przebieg jego powstawania, a nie tylko moment nadawania mu zasadniczego kształtu.

Sprawdź tutaj: tłoczenie detali.