Tłoczenie blach na prasach – zasady działania i zastosowanie

W wielu gałęziach przemysłu kształtowanie arkuszy i taśm metalowych odbywa się bez usuwania sporej ilości materiału. Zamiast tego używa się nacisk narzędzia, który powoduje stateczną konwersję formy obrabianego elementu. W ten sposób powstają elementy tłoczone o określonym kształcie, wymiarach a także właściwościach użytkowych.

Sam proces może obejmować zarówno proste operacje, jak i bardziej złożone przetwarzanie, w którym materiał jest stopniowo formowany w kilku etapach. W praktyce znaczenie ma nie tylko geometria końcowa, ale również grubość blachy, jej rodzaj, kierunek walcowania oraz podatność na odkształcenia. Te czynniki wpływają na to, jak materiał zachowa się podczas nacisku i czy uzyskany kształt będzie zgodny z założeniami.

Tłoczenie metalu może być wykonywane na różnorakie sposoby, zależnie od konstrukcji wyrobu i oczekiwanej dokładności. Stosuje się między innymi cięcie, gięcie, wykrawanie, przetłaczanie czy głębokie tłoczenie. Poszczególne operacje mogą być prowadzone osobno albo połączone w jeden ciąg technologiczny. Przy łatwych detalach często wystarcza pojedyncza operacja, jednakże przy bardziej przestrzennych kształtach niezbędne bywa rozłożenie pracy na kilka kolejnych etapów. Jest to ważne szczególnie wtedy, gdy materiał ma zostać mocno odkształcony. Zbyt gwałtowna zmiana kształtu może prowadzić do pęknięć, fałdowania lub innych niepożądanych modyfikacji powierzchni. Dlatego w praktyce wybieranie parametrów procesu jest związany zarówno z dokumentacją techniczną, jak i z zachowaniem konkretnego materiału podczas obróbki.

Na wygląd i jakość elementów wpływa również stan narzędzi a także sposób prowadzenia procesu. Matryca i stempel muszą mieć stosownie dobraną geometrię, ponieważ nawet niewielkie różnice mogą zmienić sposób rozkładu sił w obrabianej blasze. Znaczenie mają również luzy robocze, prędkość pracy urządzenia oraz prawidłowe podparcie materiału. Przy produkcji większych serii dodatkowym zagadnieniem staje się wielokrotność. Element może wyglądać prawidłowo przy pierwszej ocenie, a jednocześnie różnić się wymiarami od kolejnych sztuk, jeżeli już parametry procesu nie są utrzymywane w odpowiednim zakresie. Z tego powodu kontrola obejmuje niekiedy nie tylko pomiar kluczowych wymiarów, lecz też sprawdzanie kształtu, otworów, krawędzi i miejsc szczególnie podatnych na odkształcenia. Wybór rozwiązania zależy zatem od zaleceń konkretnego wyrobu, a nie od jednej uniwersalnej metody.

Istotnym ograniczeniem pozostają właściwości samego materiału. Różne gatunki stali, aluminium czy innych metali mogą odmiennie reagować na nacisk i rozciąganie, dosłownie jeżeli już mają zbliżoną grubość. W przypadku bardziej wymagających kształtów należy uwzględnić możliwość sprężynowania, czyli częściowego powrotu materiału do wcześniejszej formy po zakończeniu nacisku. Zjawisko to może powodować różnice między kształtem przewidzianym w projekcie a prawdziwym detalem i wymaga dobrego uwzględnienia już na etapie przygotowania procesu. Znaczenie ma też późniejsza obróbka, ponieważ elementy tłoczone mogą być następnie łączone, powlekane, gięte lub poddawane innym operacjom. Końcowy sposób wykonania zależy zatem od całego ciągu technologicznego, a nie jedynie od pojedynczego etapu formowania.

Warto sprawdzić: tłoczenie blachy.