Stanz- und Zeichnungsverarbeitung für Aluminiumscheiben: Analyse der Hauptursachen für Risse und Faltenbildung bei Aluminiumscheiben für Küchengeschirr

Aluminiumscheibe Die Stanz- und Ziehbearbeitung ist die Kerntechnologie für das Stanzen und Strecken von Aluminiumscheiben für Küchengeräte (Grundmaterialien für Woks und Suppentöpfe) in Hohlraumstrukturen. Jedoch, häufig “knacken” Und “Faltenbildung” Mängel während der Verarbeitung reduzieren die Qualifikationsrate des fertigen Produkts auf nur 75%-85%, die Produktionskosten deutlich erhöhen. Konzentration auf das Prinzip der Stanz- und Ziehbearbeitung von Aluminiumscheiben, In diesem Artikel werden die Ursachen von Fehlern systematisch analysiert, indem die Materialeigenschaften von Aluminiumlegierungen kombiniert werden, Prozessparametersteuerung, und Formenbauanforderungen: Risse entstehen durch unzureichende Materialanpassungsfähigkeit, unausgeglichene Prozessparameter, Schimmelpilz-Stresskonzentration, und fehlende Vorbehandlung während der Verarbeitung; Faltenbildung steht in direktem Zusammenhang mit der ineffektiven Krafteinschränkung des Blechhalters, Nicht übereinstimmendes Zeichnungsverhältnis, materielle geometrische Abweichung, und Formpositionierungsfehler während der Verarbeitung. Der Artikel deckt die interaktiven Effekte verschiedener Faktoren anhand quantitativer experimenteller Daten auf (z.B., Fehlerratenänderungen unter verschiedenen Verarbeitungsparametern) und schlägt gezielte Optimierungspläne für die Stanz- und Ziehbearbeitung von Aluminiumscheiben vor, Bereitstellung technischer Unterstützung zur Verbesserung der Prozessstabilität.

1. Einführung

Als kaltplastischer Verformungsprozess, Das Stanzen und Ziehen von Aluminiumscheiben spielt eine Schlüsselrolle bei der Umwandlung von Aluminiumscheiben für Küchengeräte (2.0-4.0mm dick) in Hohlraumstrukturen. Zum Beispiel, um einen Wok mit einem Durchmesser von 30 cm herzustellen, Dieser Vorgang ist erforderlich, um die Aluminiumscheibe in einen bogenförmigen Hohlraum mit einer Tiefe von 12–15 mm zu strecken; um eine flache Pfanne herzustellen, Um eine Kantenfaltung und Bodenabflachung zu erreichen, ist eine Prägung erforderlich. Momentan, dieser Prozess ist vorbei 80% Anteil am gesamten Verarbeitungsvolumen von Aluminiumscheiben für Küchengeräte und dient als zentrales Bindeglied für die Massenproduktion von Küchengeräten aus Aluminiumlegierungen der mittleren bis unteren Preisklasse.
Jedoch, “knacken” (Tritt meist an der Ausrundung des Hohlraumbodens und in der Mitte der Seitenwand auf) Und “Faltenbildung” (konzentriert sich auf den Randübergangsbereich und die lokale Seitenwand) Beim Stanzen und Ziehen von Aluminiumscheiben treten häufig Mängel auf. Branchendaten zeigen, dass die Bruchrate gewöhnlicher Produktionslinien hoch ist 8%-12% und die Faltenbildungsrate ist 5%-8%. Die Kombination dieser beiden Mängel führt zu einer Halbzeug-Ausschussrate von über 15%, mit einem täglichen Verlust von mehr als 20,000 RMB pro Produktionslinie. Momentan, Die Branche verlässt sich überwiegend auf empirische Anpassungen (z.B., manuelle Feinabstimmung der Prozessparameter) mit Mängeln umzugehen, Es fehlt eine systematische Analyse des Wesens der Stanz- und Ziehverarbeitung von Aluminiumscheiben. daher, Eine eingehende Untersuchung der Hauptfehlerursachen in diesem Prozess ist entscheidend für die Optimierung des Verarbeitungsablaufs und die Kostensenkung.

2. Merkmale und Fehlererscheinungen beim Stanzen und Zeichnen von Aluminiumscheiben

2.1 Kernprozessmerkmale

Das Stanzen und Ziehen von Aluminiumscheiben muss zwei Kernanforderungen erfüllen: “Integrität bilden” Und “mechanische Stabilität”. Ersteres erfordert nach der Verarbeitung keine Risse oder Falten in der Kavität, mit einer Maßtoleranz von ≤±0,5mm; Letzteres erfordert keine übermäßige Aushärtung des Aluminiumsubstrats nach der Bearbeitung (um Verformungen beim späteren Gebrauch zu vermeiden). Während der Bearbeitung, Aluminiumscheiben für Küchenutensilien sind einer kombinierten Beanspruchung ausgesetzt “Kraft des Blechhalters (Einschränkung des Kantenflusses) – Zugkraft (Treiben von Material in den Formhohlraum) – Reibungskraft (erzeugt durch Material-Form-Kontakt)”. Die Gleichmäßigkeit der Spannungsverteilung bestimmt direkt, ob Fehler auftreten – dies ist das Kernmerkmal, das die Stanz- und Ziehbearbeitung von Aluminiumscheiben von anderen Aluminiumverarbeitungstechnologien unterscheidet.

2.2 Typische Defekterscheinungen

• Rissige Mängel: Eingeteilt nach Standort in der Stanz- und Ziehverarbeitung von Aluminiumscheiben, sie umfassen “Boden knackt” (an Formkehlen, mit Risslängen von 1-5mm, meist durchdringend) Und “Risse in der Seitenwand” (in der Mitte der Seitenwand oder des Übergangsbereichs, längs nicht durchdringend). Nach Ursache klassifiziert, sie umfassen “spröde Rissbildung” (zu hohe Materialhärte bei der Verarbeitung, mit flachen Risskanten) Und “Plastikrisse” (Verarbeitungsbelastung, die die Zugfestigkeit des Materials übersteigt, mit Zugverformung an Risskanten).

• Faltende Mängel: Klassifiziert nach Morphologie in der Stanz- und Ziehverarbeitung von Aluminiumscheiben, sie umfassen “Kantenfalten” (Die Kanten der Aluminiumscheibe werden nicht durch den Rohlingshalter eingeschränkt, Es bilden sich ringförmige Falten mit einer Höhe von 0,3–1 mm) Und “Faltenbildung an der Seitenwand” (Materialansammlung an der Seitenwand, Es bilden sich Längs- oder Diagonalfalten, die die Haftung der Beschichtung beeinträchtigen). Nach Ursache klassifiziert, sie umfassen “Kompressionsfalten” (Querverdichtung des Materials, die die Verbrauchskapazität des Ziehens während der Verarbeitung übersteigt) Und “Scherfaltenbildung” (Ungleichmäßige Materialflussgeschwindigkeit führt zu lokaler Scherbeanspruchung während der Verarbeitung).

3. Hauptursachen für Risse beim Stanzen und Ziehen von Aluminiumscheiben

3.1 Unzureichende Materialanpassungsfähigkeit: Nichtübereinstimmung zwischen Verarbeitungs- und Sorteneigenschaften

Beim Stanzen und Ziehen von Aluminiumscheiben werden strenge Anforderungen an die Materialleistung gestellt. Die Unterschiede in der Verarbeitungsanpassungsfähigkeit gängiger Qualitäten von Aluminiumscheiben für Küchengeschirr (1050 reines Aluminium, 3003 Aluminium-Manganlegierung) wirken sich direkt auf das Rissrisiko aus, mit spezifischen Parametern, die in der Tabelle aufgeführt sind 1:
Tisch 1 Leistungs- und Anpassungsfähigkeitsvergleich gängiger Qualitäten von Aluminiumscheiben für Küchengeräte beim Stanzen und Ziehen von Aluminiumscheiben

• Falsche Notenauswahl: Beim Stanzen und Zeichnen von Aluminiumscheiben, 1050 Reinaluminium hat eine geringe Zugfestigkeit und ist nur für flaches Ziehen geeignet. Wird zum Tiefziehen von Woks verwendet, Die Seitenwand ist anfällig für Risse, da die Zugspannung die Belastbarkeit des Materials übersteigt. Obwohl 3003 Zum Tiefziehen eignet sich eine Aluminium-Mangan-Legierung, Eine übermäßige Kraft des Blechhalters während der Bearbeitung führt zu einer Kantenverhärtung, was zu Rissen im Übergangsbereich führt.

• Materialreinheitsmängel: Wenn Aluminiumscheiben für Küchengeschirr übermäßige Verunreinigungen enthalten (Al₂O₃, SiO₂ >0.5% oder Fe, Cu >0.3%), Diese Verunreinigungen werden “Stresskonzentrationspunkte” während der Bearbeitung. Zum Beispiel, die Al₃Fe-Verbindung (Vickershärte (HV) 150) Das aus Fe und Al gebildete Metall ist viel härter als das Aluminiumsubstrat (HV 30). Beim Stempeln und Zeichnen, Um Verunreinigungen bilden sich leicht Mikrorisse, die sich weiter zu Makrorissen ausdehnen. Experimente zeigen, dass der Verunreinigungsgehalt abnimmt 0.2% Zu 0.8%, Die Rissbildungsrate beim Stanzen und Ziehen von Aluminiumscheiben steigt 5% Zu 18%.

3.2 Unausgeglichene Prozessparameter: Außer Kontrolle geratene Spannungsverteilung während der Verarbeitung

Die Koordination der Kernparameter (Zeichengeschwindigkeit, Kraft des Blechhalters, Ziehverhältnis) Bei Aluminiumscheiben wirkt sich die Stanz- und Ziehbearbeitung direkt auf die Spannungsverteilung aus, und ein Parameterungleichgewicht ist die Hauptursache für Risse:

• Zu hohe Zeichengeschwindigkeit: Der angemessene Ziehgeschwindigkeitsbereich für das Stanzen und Ziehen von Aluminiumscheiben liegt bei 50–80 mm/s (bezogen auf 1050/3003 Noten). Wenn die Geschwindigkeit 100 mm/s überschreitet, Materialverformungen können nicht gleichmäßig übertragen werden, und lokale Bereiche wie Formkehlen sind aufgrund dessen anfällig für Risse “Momentane Spannungsspitzen” (2-3 um ein Vielfaches höher als die Streckgrenze des Materials). Zum Beispiel, wenn eine Fabrik verarbeitet 3003 Aluminiumscheiben (3mm dick) und erhöhte die Geschwindigkeit von 70 mm/s auf 120 mm/s, Die Seitenwandrissrate stieg von 8% Zu 25%.

• Unangemessene Rohlingshalterkraft: Während der Bearbeitung, Die Kraft des Blechhalters muss ausgeglichen sein “einschränkende Kanten” Und “Quetschungen vermeiden”, mit einem angemessenen Bereich von 0,3-0,5 MPa (für Aluminiumscheiben mit einem Durchmesser von 20-35cm). Eine unzureichende Kraft des Blechhalters führt zu übermäßigem Kantenfluss, was zu einer Ausdünnung der Seitenwände führt (Abweichung >20%) und lokale Spannungskonzentrationsrisse. Wenn die Kraft des Blechhalters 0,6 MPa überschreitet, die Materialkanten verhärten (HV erhöht sich von 35 Zu 50) und die Duktilität nimmt ab, Dadurch kommt es beim Ziehen zu Rissen im Übergangsbereich.

• Zu großes Zeichnungsverhältnis: Beim Stanzen und Zeichnen von Aluminiumscheiben, das Ziehverhältnis (Durchmesser der Aluminiumscheibe / Öffnungsdurchmesser des bearbeiteten Werkstücks) muss mit der Materialdehnung übereinstimmen – das maximale Ziehverhältnis beträgt 1:1.5 für 1050 reines Aluminium und 1:1.8 für 3003 Aluminium-Mangan-Legierung. Wenn das Ziehverhältnis den Grenzwert überschreitet (z.B., 3003 Legierung verwendet für 1:2.0 Verarbeitung), die Seitenwandverdünnungsrate überschreitet 30%, und es kommt leicht zu Rissen “unzureichende Dicke – Stressüberlastung”.

3.3 Formkonstruktionsfehler: Abnormale Spannungsübertragung während der Verarbeitung

Formen sind die Spannungsübertragungsträger beim Stanzen und Ziehen von Aluminiumscheiben, und Konstruktionsfehler führen direkt zu Rissen:

• Zu kleiner Verrundungsradius: Die Hohlkehlen am Formboden und am Seitenwandübergang stellen Spannungskonzentrationsbereiche während der Verarbeitung dar. Der angemessene Radius sollte sein 3-5 mal die Dicke der Aluminiumscheibe (z.B., ≥7,5 mm für 2,5 mm dicke Aluminiumscheiben). Wenn der Radius ist <5mm (z.B., 3mm), Beim Durchströmen des Materials steigt die Biegespannung stark an (Der Stresskonzentrationsfaktor steigt ab 1.2 Zu 2.5), das Risiko von Bodenrissen erhöht. Simulationsexperimente zeigen, dass der Kehlungsradius von 8 mm auf 4 mm abnimmt, die Bodenrissrate während der Verarbeitung steigt ab 4% Zu 16%.

• Ungleichmäßiges Spiel und übermäßige Rauheit: Der angemessene Abstand zwischen Formstempel und Matrize beträgt 1.05-1.1 mal die Dicke der Aluminiumscheibe (z.B., 2.1-2.2mm für 2 mm dicke Scheiben). Wenn das Spiel ungleichmäßig ist (z.B., 2.0mm auf der einen Seite und 2,4 mm auf der anderen Seite), der Verformungsunterschied zwischen den beiden Seiten des Materials größer ist 15% während der Bearbeitung, und die dünnere Seite neigt aufgrund übermäßigen Ziehens zu Rissen. Wenn die Formoberflächenrauheit Ra >1.6μm, der Reibungskoeffizient steigt von 0.15 Zu 0.3, Dies führt zu ungleichmäßigem Materialflusswiderstand und Seitenwandrissen “Zugstress”.

3.4 Mangelnde Vorbehandlung: Schlechter Materialzustand vor der Verarbeitung

Die Vorbehandlung vor dem Stanzen und Ziehen der Aluminiumscheibe wirkt sich direkt auf die Umformleistung aus. Die Vorbehandlungsprozesse und die Verarbeitungsanpassungsfähigkeit verschiedener Qualitäten sind in der Tabelle aufgeführt 2:
Tisch 2 Parameter des Glühprozesses und Umformleistung von Aluminiumscheiben vor der Stanz- und Ziehbearbeitung

• Unzureichendes Glühen: Aluminiumscheiben haben “Kaltverfestigung” nach dem Rollen, und Glühen ist erforderlich, um innere Spannungen zu beseitigen. Wenn 1050 Reinaluminium wird nur 0,5 Stunden lang bei 250℃ geglüht, die Materialhärte steigt auf HV 45 während der Bearbeitung, wodurch es anfällig für Sprödrisse wird. Wenn die Haltezeit für 3003 Aluminium-Mangan-Legierung beträgt weniger als 1 Stunde, die Dehnung sinkt nach unten 18%, Dies führt zu Seitenwandrissen aufgrund unzureichender Plastizität während der Verarbeitung.

• Oberflächenkontamination: Restliches Walzöl (>5mg/m²) oder Staub (>1μm) Auf der Oberfläche der Aluminiumscheibe bildet sich ein “Isolationsschicht” während der Bearbeitung. Walzöl verringert den Reibungskoeffizienten, Dies führt dazu, dass der lokale Materialfluss zu schnell ist und die Seitenwand dünner wird und Risse entstehen; Staub bildet Vertiefungen auf der Materialoberfläche, zum Ausgangspunkt des Crackens werden.

4. Hauptursachen für Faltenbildung beim Stanzen und Zeichnen von Aluminiumscheiben

4.1 Unwirksame Krafteinschränkung des Rohlingshalters: Außer Kontrolle geratener Kantenfluss während der Verarbeitung

Die Kraft des Blechhalters ist der Kernparameter zur Unterdrückung von Kantenfalten beim Stanzen und Ziehen von Aluminiumscheiben, und ineffektive Einschränkungen führen direkt zu Fehlern:

• Zuschnitthalterkraft unter kritischem Wert: Während der Bearbeitung, die Kanten der Aluminiumscheibe erzeugen “Querdruckverformung” wegen “radiale Ziehspannung”. Wenn die Niederhalterkraft den kritischen Wert nicht erreicht (Berechnungsformel: F=k×t×D, wobei k der Materialkoeffizient ist, t ist die Dicke, und D ist der Durchmesser), Kantenmaterial sammelt sich und bildet ringförmige Falten. Zum Beispiel, die kritische Niederhalterkraft für 3003 Aluminiumscheiben (2.5mm dick, 30cm Durchmesser) beträgt 0,35 MPa; wenn die Kraft des Blechhalters auf 0,2 MPa abnimmt, Die Kantenfaltenrate während der Verarbeitung steigt an 3% Zu 22%.

• Konzentrizitätsabweichung des Rohlinghalters: Wenn die Rundlaufabweichung zwischen Blechhalter und Matrize mehr als 0,1 mm beträgt, Die lokale Niederhalterkraft reicht während der Bearbeitung nicht aus (z.B., 0.2MPa auf der einen Seite und 0,4 MPa auf der anderen Seite). Material im unzureichenden Bereich fließt übermäßig, Bildung “lokale Faltenbildung am Rand”, wobei die Faltenrichtung mit der Abweichungsrichtung übereinstimmt.

4.2 Nicht übereinstimmendes Zeichnungsverhältnis: Übermäßiger Materialüberschuss während der Verarbeitung

Ein zu kleines Ziehverhältnis beim Stanzen und Ziehen von Aluminiumscheiben bedeutet “Zu großer Unterschied zwischen der Fläche der Aluminiumscheibe und der bearbeiteten Werkstückoberfläche”. Das überschüssige Material kann nicht durch Verformung verbraucht werden, was zu Faltenbildung führt:

• Zu kleines Durchmesserverhältnis: Zum Beispiel, bei der Herstellung eines Woks mit einem Durchmesser von 25 cm, wenn eine Aluminiumscheibe mit einem Durchmesser von 28 cm verwendet wird (Durchmesserverhältnis 1:1.12), was viel niedriger ist als das vernünftige Durchmesserverhältnis (1:1.8) für 3003 Legierungsverarbeitung, Das überschüssige Material bildet Längsfalten an der Seitenwand. Experimente zeigen, dass das Durchmesserverhältnis abnimmt 1:1.8 Zu 1:1.2, die Seitenwandfaltenbildungsrate während der Verarbeitung steigt von 4% Zu 19%.

• Ungleichgewicht des lokalen Ziehverhältnisses aufgrund ungleichmäßiger Dicke: Wenn die Dickenabweichung der Aluminiumscheibe ±5 % überschreitet (z.B., Standard 2mm, tatsächlich 1,8 mm/2,2 mm), das Ziehverhältnis nimmt im dünnen Bereich zu (Material vollständig verformt) und nimmt im dicken Bereich ab (Material unzureichend verformt) während der Bearbeitung. Der dicke Bereich bildet sich “Ansammlung von Falten”.

4.3 Fehler bei der Formpositionierung: Unausgeglichene Materialbeanspruchung während der Verarbeitung

Die Genauigkeit der Formpositionierung beim Stanzen und Ziehen von Aluminiumscheiben wirkt sich direkt auf die Gleichmäßigkeit der Materialspannung aus. Der Zusammenhang zwischen Positionierungsabweichung und Faltenbildungsrate ist in der Tabelle dargestellt 3:
Tisch 3 Auswirkung der Abweichung des Formortungsstifts auf die Faltenbildungsrate von 3003 Aluminiumscheiben (2.5mm dick, 30cm Durchmesser) in der Stanz- und Zeichenverarbeitung

• Pin-Abweichung lokalisieren: Wenn die Passstiftabweichung während der Bearbeitung 0,2 mm überschreitet, Die Mitte der Aluminiumscheibe ist nicht koaxial mit der Formmitte. Material auf einer Seite ist überzogen (hoher Stress) und auf der anderen Seite komprimiert (geringer Stress), Dadurch entstehen Falten auf der komprimierten Seite. Zum Beispiel, wenn der Passstift einer Produktionslinie um 0,3 mm abweicht, die einseitige Faltenbildungsrate bei der Verarbeitung erreicht 30%.

• Verschleiß der Führungsbuchse: Der Verschleiß der Führungsbuchse führt zu einem ungleichmäßigen Spiel zwischen Stempel und Matrize (z.B., 2.1mm auf der einen Seite und 2,3 mm auf der anderen Seite). Während der Bearbeitung, Material fließt im Bereich mit größerem Spiel schneller und im Bereich mit kleinerem Spiel langsamer, Dies führt auf der langsameren Seite zu Materialansammlungen und Faltenbildung.

5. Interaktive Auswirkungen von Rissen und Falten beim Stanzen und Ziehen von Aluminiumscheiben

Risse und Faltenbildung sind beim Stanzen und Ziehen von Aluminiumscheiben nicht unabhängig voneinander, sondern weisen interaktive Effekte auf “Übertragung von Stressungleichgewichten”. Spezifische quantitative Daten sind in der Tabelle aufgeführt 4:
Tisch 4 Riss- und Faltenbildungsraten von 3003 Aluminiumscheiben (2.5mm dick, 30cm Durchmesser) Unter unterschiedlichen Blechhalterkräften bei der Stanz- und Ziehbearbeitung

Wie in der Tabelle gezeigt 4, in der Stanz- und Ziehverarbeitung von Aluminiumscheiben, Die Fehlerquote ist am niedrigsten (Gesamtfehlerquote 11%) wenn die Kraft des Blechhalters 0,35 MPa und die Ziehgeschwindigkeit 70 mm/s beträgt. Wenn die Kraft des Blechhalters vom angemessenen Bereich abweicht oder die Geschwindigkeit abnormal ist, Die Riss- und Faltenbildungsraten zeigen “umgekehrte Änderungen” – Eine unzureichende Blechhalterkraft erhöht die Faltenbildungsrate und verringert die Rissrate, während eine übermäßige Kraft des Blechhalters die Rissbildungsrate erhöht und die Faltenbildungsrate verringert. Dies spiegelt im Wesentlichen die Übertragung des Ungleichgewichts der Spannungsverteilung während der Verarbeitung wider.

6. Optimierungsstrategien für das Stanzen und Ziehen von Aluminiumscheiben

6.1 Material- und Vorbehandlungsoptimierung

• Präzise Materialauswahl: Beim Stanzen und Zeichnen von Aluminiumscheiben, 1050 Für das Flachziehen wird reines Aluminium ausgewählt (flache Pfannen, Tiefe ≤5mm), Und 3003 Für das Tiefziehen wird eine Aluminium-Mangan-Legierung ausgewählt (Waks, Tiefe 10-15mm). Das Material sollte einen Verunreinigungsgehalt von ≤ 0,2 % und eine Dickenabweichung von ≤ ± 3 % aufweisen..

• Standardisierte Vorbehandlung: Siehe den Prozess in der Tabelle 2 – 1050 Reinaluminium wird 1,2 Stunden lang bei 300–320 °C mit Luftkühlung geglüht, Und 3003 Die Aluminium-Mangan-Legierung wird 1,8 Stunden lang bei 330–350 °C mit Luftkühlung geglüht. “Alkalische Reinigung (2% NaOH, 50℃, 30S) + Wasserreinigung + Heißlufttrocknung” wird verwendet, um einen Oberflächenölgehalt von ≤1 mg/m² und einen Staubgehalt von ≤0,5 μm sicherzustellen.

6.2 Koordinierte Regelung von Prozessparametern

• Zeichengeschwindigkeit: Kontrollieren Sie die Verarbeitungsgeschwindigkeit auf 60–70 mm/s 1050 reines Aluminium und 50-60 mm/s für 3003 Aluminium-Mangan-Legierung, mit einer Geschwindigkeitsschwankung von ≤±5mm/s.

• Berechnung der Rohlingshalterkraft: Berechnen Sie mit der Formel F=0,35×t×D (t = Dicke, D = Durchmesser, Einheit: mm). Zum Beispiel, die Niederhalterkraft für 3003 Aluminiumscheiben (2.5mm dick, 30cm Durchmesser) beträgt 0,35×2,5×300=262,5N (ca. 0,36 MPa), mit einem tatsächlichen Einstellbereich von ±0,02 MPa.

• Steuerung des Zeichnungsverhältnisses: Das Durchmesserverhältnis für 1050 Die Verarbeitung von reinem Aluminium beträgt ≤1:1.5, und für 3003 Aluminium-Mangan-Legierung ist ≤1:1.8. Das Dickenverhältnis (Mindestdicke nach der Verarbeitung / Originaldicke) ist ≥0,7, um übermäßiges Ziehen zu vermeiden.

6.3 Verbesserung der Formstruktur

• Filet- und Clearance-Design: Der untere Rundungsradius = 4×t (t = Dicke der Aluminiumscheibe), und der Seitenwandübergangsrundungsradius = 3×t (z.B., 10mm Bodenkehle und 7,5 mm Übergangskehle für 2,5 mm dicke Aluminiumscheiben). Der Stempel-Matrizen-Abstand beträgt 1,08×t (±0,02 mm).

• Positionierung und Oberflächenbehandlung: Beachten Sie die Anforderungen in der Tabelle 3 – Die Konzentrizitätsabweichung zwischen Passstift und Form beträgt ≤0,05 mm, und der Verschleiß der Führungsbuchse beträgt ≤0,03 mm (Überprüfen und ersetzen Sie alle verschlissenen Teile 5,000 Werkstücke bearbeitet). Die Rauheit der Formarbeitsfläche beträgt Ra ≤0,6 μm, mit einem Rauheitsunterschied von ≤0,2μm zwischen verschiedenen Bereichen.

7. Abschluss

Beim Stanzen und Zeichnen von Aluminiumscheiben, Das Knacken und Faltenbilden von Aluminiumscheiben für Küchengeschirr ist das Ergebnis der kombinierten Wirkung von “Materialanpassungsfähigkeit – Prozessparameter – Formenbau – Vorbehandlung”. Die Hauptursache für Risse ist die falsche Materialauswahl, unausgeglichene Parameter, Schimmelpilz-Stresskonzentration, und fehlende Vorbehandlung während der Verarbeitung; Die Hauptursache für Faltenbildung ist eine unzureichende Krafteinschränkung des Blechhalters, Nicht übereinstimmendes Zeichnungsverhältnis, und Formpositionierungsabweichung während der Verarbeitung. Die beiden Defekte interagieren miteinander “Übertragung von Stressungleichgewichten”, das Defektrisiko weiter erhöhen.
Durch gezielte Optimierung – Sicherstellung der Verarbeitungsanpassungsfähigkeit auf der Materialseite, Erzielung einer Parameterkoordination auf der Prozessseite, Verbesserung der Positionierung und geometrischen Genauigkeit auf der Formseite, und die Standardisierung des Glühens und Reinigens auf der Vorbehandlungsseite – die Rissrate bei der Stanz- und Ziehbearbeitung von Aluminiumscheiben kann auf unter 30 % gesenkt werden 5%, die Faltenbildungsrate nach unten 3%, und die Gesamtfehlerrate auf innerhalb 8%. In der Zukunft, Kombination von KI-Sichtprüfung (Echtzeit-Fehlererkennung während der Bearbeitung) und Finite-Elemente-Simulation (Vorhersage der Verarbeitungsstressverteilung) kann die Genauigkeit der Prozesssteuerung weiter verbessern und die intelligente Entwicklung der Stanz- und Ziehverarbeitung von Aluminiumscheiben fördern.