Elementy tłoczone – charakterystyka i zakres zastosowania

Przy wykonywaniu części z blachy sam projekt kształtu nie przesądza jeszcze o sposobie jego uzyskania. Równie ważne są właściwości materiału, grubość arkusza, wielkość odkształcenia a także oczekiwania dotyczące dokładności. W zależności od wykorzystania można spotkać detale o łatwych formach, ale też części z głębokimi zagłębieniami, przetłoczeniami i powierzchniami o zmiennym kierunku.

Tak powstają elementy tłoczone wykorzystywane w różnorakich konstrukcjach i urządzeniach. Z praktycznego punktu widzenia istotne jest to, że materiał w trakcie formowania nie zachowuje się jak sztywna płytka. Rozciąga się, przesuwa i zmienia własną grubość, a sposób tych modyfikacji uzależniony jest od konkretnego kształtu. Przy bardziej wymagających detalach niewłaściwe założenia przyjęte na początku mogą zatem powodować kłopoty dopiero na dalszym etapie wykonywania części.

Dobór metalu ma bezpośredni wpływ na przebieg całej operacji. Różne gatunki stali, aluminium czy innych stopów mają odmienne właściwości powiązane z rozciąganiem i odkształcaniem. Materiał, który świetnie sprawdza się przy płytkim formowaniu, nie musi zachowywać się w dokładnie taki sam sposób podczas wykonywania głębszych kształtów. W procesie zwanym jako tłoczenie metalu znaczenie ma również grubość blachy. Za duże odkształcenie na niewielkim obszarze może doprowadzić do miejscowego pocienienia, a następnie do pęknięcia. Z kolei przy właściwym rozłożeniu przeróbek kształtu materiał może być formowany etapami. W praktyce właśnie dlatego niektóre detale wymagają kilku operacji zamiast jednej. Każdy kolejny stopień zmienia sposób, w jaki materiał reaguje na nacisk, dlatego kolejność poszczególnych czynności ma znaczenie dla końcowej geometrii.

Osobnego uwzględnienia wymagają narzędzia stosowane podczas kształtowania blachy. Ich powierzchnie robocze muszą odpowiadać przewidzianej geometrii, niemniej jednak równie istotne są wzajemne odległości i sposób prowadzenia materiału. Przy zbyt małym luzie może dojść do nadmiernego nacisku, jednak zbyt duża przestrzeń robocza może wpływać na dokładność formowania. W sytuacji elementów o otworach i wąskich fragmentach problemem bywa także lokalne osłabienie przekroju. Nierzadko element wygląda poprawnie bezpośrednio po zrobieniu, lecz w trakcie następnej operacji ujawniają się odkształcenia, których uprzednio nie było widać. Z tego powodu kontrola nie zawsze ogranicza się do sprawdzenia kilku wymiarów. Przy bardziej złożonych częściach analizuje się także kształt powierzchni, położenie charakterystycznych punktów oraz zachowanie elementu po zdjęciu go z narzędzia.

Na ostatnią postać części wpływa też to, co dzieje się po samym formowaniu. Element może wymagać dodatkowego gięcia, zaprojektowania otworów, łączenia z innymi częściami lub obróbki powierzchniowej. Jeśli takie operacje nie zostaną uwzględnione wcześniej, mogą przemienić wymiary lub kształt uzyskany w trakcie tłoczenia. Znaczenie ma także sprężynowanie materiału, czyli częściowy powrót do wcześniejszej formy po usunięciu obciążenia. Jego wielkość zależy między innymi od rodzaju metalu, grubości a także geometrii detalu. W produkcji seryjnej dochodzi jeszcze zużycie narzędzi, które może stopniowo wpływać na wielokrotność wymiarów. Dlatego sposób wykonywania części z blachy jest związany nie tylko i wyłącznie z samym momentem nacisku, lecz z całym przebiegiem obróbki, od przygotowania materiału i narzędzia aż po kontrolę gotowego detalu.

Sprawdź również informacje na stronie: transfer produkcji.