Narzędzia stosowane podczas tłoczenia – budowa i przeznaczenie

Wytwarzanie części z blachy zaczyna się znacznie wcześniej niż w chwili uruchomienia prasy. Na początku rozważa się dokumentację, kształt wyrobu a także rodzaj materiału, z którego ma powstać dana część. Istotne są również oczekiwania dotyczące wymiarów i późniejszego montażu.

Na tym etapie można zauważyć, że pozornie prosta geometria nie zawsze znaczy łatwy proces wykonania. Elementy tłoczone mogą posiadać otwory, zagłębienia, przetłoczenia albo fragmenty wymagające kilku przemian kierunku. Każda taka cecha wpływa na sposób prowadzenia blachy i rozkład sił. W praktyce szczególną uwagę zwraca się na miejsca, w których materiał będzie mocno rozciągany albo ściskany. O ile kilka wymagających obszarów znajduje się zbyt blisko siebie, wykonanie ich w jednej operacji może okazać się niewłaściwe i konieczne staje się rozłożenie formowania na kolejne etapy.

Dużą rolę odgrywa wybór stosownej blachy. Nie chodzi wyłącznie o jej grubość, ale także o właściwości konkretnego gatunku i sposób, w jaki reaguje on na odkształcenie. Podczas próby formowania materiał może zachowywać się całkiem inaczej, niż wynikałoby to z samej dokumentacji. W przypadku jednych blach większym kłopotem jest pękanie, przy innych powinno się kontrolować powstawanie fałd lub nadmierne sprężynowanie. Dlatego tłoczenie metalu wymaga uwzględnienia zachowania materiału w całym zakresie planowanej operacji. Znaczenie ma także przygotowanie powierzchni oraz sposób ułożenia arkusza. Przy bardziej złożonych kształtach kierunek walcowania może posiadać wpływ na przebieg odkształcenia. Jeżeli już pierwsza próba pokazuje nierównomierną pracę blachy, wyjściem nie zawsze jest powiększenie nacisku. W pewnych przypadkach większy efekt daje zmiana geometrii narzędzia, kolejności operacji albo sposobu podtrzymywania materiału.

Kolejnym zagadnieniem jest przygotowanie narzędzi. Stempel i matryca muszą odpowiadać wymiarom projektowanego detalu, niemniej jednak równie istotne jest zachowanie odpowiednich luzów a także prawidłowe prowadzenie materiału. Przy źle dobranych parametrach mogą pojawić się zarysowania, miejscowe pocienienie blachy lub odkształcenia krawędzi. Niektóre nieprawidłowości są widoczne od razu, inne ujawniają się dopiero podczas pomiarów. Dlatego po zrobieniu próbnych części sprawdza się nie tylko i wyłącznie ogólny wygląd, niemniej jednak też charakterystyczne wymiary i położenie otworów. Przy detalach przestrzennych znaczenie może mieć nawet niewielkie odchylenie powierzchni, jeżeli w późniejszym czasie część ma zostać połączona z innym elementem. W produkcji seryjnej dochodzi jeszcze kwestia zużywania się narzędzi. Ich powierzchnie robocze z zdarza się, że mogą modyfikować warunki kontaktu z blachą, co przekłada się na stopniową przemianę wymiarów wykonywanych części.

Nie bez znaczenia pozostają również operacje realizowane po uformowaniu elementu. Gotowa część może być jeszcze cięta, gięta, łączona albo poddawana obróbce powierzchniowej. Kolejność tych czynności należy przewidzieć uprzednio, ponieważ każda dodatkowa ingerencja może zmienić geometrię szczegółu. Przykładowo otwór zaprojektowany przed mocnym przetłoczeniem może po późniejszym odkształceniu nie zachować pierwotnego kształtu. Z kolei wykonanie niektórych operacji dopiero po nadaniu przestrzennej formy może utrudnić dostęp do konkretnego miejsca. W praktyce oznacza to konieczność patrzenia na detal jako na część całego procesu, a nie jedynie rezultat pojedynczego etapu. Dopiero uwzględnienie materiału, konstrukcji narzędzia, kolejności operacji i późniejszego wykorzystania umożliwia określić sposób, w jaki dana część będzie wykonywana.

Sprawdź: tłoczenie blach.