Increasing the Deep Drawability of Al-1050 Aluminum Sheet using Multi-Point Blank Holder

Aumento de la embutibilidad profunda de chapa de aluminio Al-1050 mediante soporte de piezas en bruto multipunto

Las aleaciones de aluminio se han utilizado ampliamente en las industrias aeroespacial y del automóvil. Debido a su mala conformabilidad en frío en embutición profunda, se han implementado muchos métodos de conformado para aumentar la altura de embutición y la tasa de embutición límite (LDR). El proceso convencional de embutición profunda está limitado a una cierta tasa límite de embutición más allá de la cual se produce el fallo. El objetivo de este estudio experimental es examinar las posibilidades de aumentar esta limitación utilizando el portapiezas multipunto. Los resultados de los experimentos mostraron que el portapiezas multipunto es una forma eficaz de promover la embutición profunda de la chapa de Al-1050.

INTRODUCCIÓN

La embutición profunda es un proceso para dar forma a láminas planas en artículos en forma de copa sin fallas o adelgazamiento localizado excesivo. El diseño y control de un proceso de embutición profunda depende no solo del material, sino también de la condición de la interfaz del material de la herramienta, la mecánica de la deformación plástica, el equipo utilizado y el control del flujo de metal. Los parámetros del equipo y de las herramientas que afectan el éxito o el fracaso de una operación de embutición profunda son el punzón, los radios de la matriz, la holgura de la matriz, la velocidad de la prensa, la lubricación, el tipo de restricción del flujo de metal, como la fuerza de sujeción de la pieza en bruto (BHF) [1 ], hueco del portapiezas (BHG) y cordón de tracción. Todos estos tres tipos de restricciones crean una fuerza de restricción por fricción entre la tira y la herramienta. En este trabajo, se investigó el efecto del portapiezas multipunto en la LDR de láminas de Al-1050 usando (BHG) definido como la distancia fija entre el portapiezas y la superficie del troquel en el proceso de estampado por Weili et al. [2] para promover la embutición profunda de las láminas de aluminio.

Para establecer la geometría de una pieza, es fundamental conocer el límite hasta el cual se puede conformar el material de la pieza sin llegar a fallar. Este límite de formación depende, además del cambio de forma y las condiciones del proceso, de la capacidad de un material para deformarse sin fallar. La relación límite de estirado (LDR) se usa comúnmente para proporcionar una medida de la estirabilidad de la lámina metálica.

Se han realizado muchos estudios para aumentar la LDR. Un nuevo sistema de portapiezas con resortes de gas degresivos desarrollado por Gunnarsson et al. [3] a una gran ventana de proceso entre la fractura y la formación de arrugas en la embutición profunda simétrica al eje y para aumentar la LDR. Moon YH et al. [1] mostró que el control de la temperatura de la herramienta es una forma muy efectiva de promover la embutición profunda del Al-1050. Sato et al. [4] investigó el efecto de la ruta de carga multiaxial en la limitación de la velocidad de estirado en una copa cuadrada de embutición profunda de placa gruesa usando un punzón y herramientas de cuatro lados y demostró que las rutas de carga multiaxial apropiadas proporcionan una LDR considerablemente mayor mejorando aproximadamente 55 % que el método convencio.