Kā izveidot metāla štancēšanas veidni, kas atbilst specifikācijām pirmajā mēģinājumā

Izlemiet, kurš veidnes tips atbilst jūsu daļai un ražošanas apjomam

Metāla štancēšanas formas izgatavošana sākas ilgi pirms tērauda griešanas. Jūs sākat ar gatavu detaļu un strādājat atpakaļ, apgriežot-tā ģeometriju instrumentā, kas var to reproducēt tūkstošiem vai miljoniem reižu, kad tiek nospiesta slodze. Šis apgrieztais-inženierijas solis ir presēšanas-izveidošanas pamatā, un tas sākas ar vienu būtisku lēmumu: kāda veida štancēšanas veidne atbilst jūsu daļai, apjomam un budžetam.

Kas tad īsti ir dies? Vienkāršāk sakot, presforma ir precīzs rīks, kas formē lokšņu metālu, griežot, formējot vai abus štancēšanas preses gājiena laikā. Izpratne par to, kas ir presformas ražošanā, palīdz noskaidrot, kāpēc presformas veida izvēlei ir tik liela nozīme. Nepareiza izvēle noved pie izšķērdētiem instrumentiem, pārmērīgām -daļas izmaksām vai kvalitātes problēmām, kas jūs vajā ražošanas procesā.

Trīs galvenie štancēšanas presformu veidi ir piemēroti lielākajai daļai lietojumu: vienas{0}}stacijas, saliktās un progresīvās.

Single{0}}station vs Compound vs Progressive Dies

Katrs presformas veids sarežģītības{0}}apjoma-izmaksu ainavā aizņem atšķirīgu zonu. Lūk, kā viņi salīdzina:

Vienas{0}}stacijas metāla štancēšanas presformas vislabāk darbojas, ja jums ir nepieciešama viena darbība katram trāpījumam, padarot instrumentu vienkāršu un ātru iestatīšanu. Saliktās formas vienā gājienā apvieno tādas darbības kā nogriešana un caurduršana, nodrošinot stingrākas pielaides starp elementiem, jo ​​viss tiek griezts vienlaicīgi. Progresīvās štancēšanas presformas padod metāla sloksni caur vairākām stacijām secīgi, ar katru presēšanas ciklu lielā ātrumā ražojot pabeigtu detaļu.

Saskaņojiet savu matricas izvēli ar budžetu un piekļuvi aprīkojumam

Jūsu veikala{0}}stāva iespējas lielā mērā ietekmē to, kurš ceļš ir saprātīgs. Ja jūsu mājā ir CNC frēzēšana un stiepļu EDM, ir reāli uzbūvēt vienu-staciju vai vienkāršu kombinēto presformu.Progresīvās metāla štancēšanas presformas, ar sarežģīto joslu izkārtojumu un vairāku{0}}staciju laiku, bieži vien ir nepieciešama īpaša dizaina pieredze un aprīkojums, kas mudina komandas izmantot ārpakalpojumus konkrētas darbības.

Šis raksts aptver visu spektru — no ar rokām-montētiem prototipu presformām līdz ražošanas-progresīvajiem instrumentiem. Neatkarīgi no tā, vai plānojat katru komponentu apstrādāt pats vai izmantot termiskās apstrādes un EDM darbus ārpakalpojumu sniedzējiem, detaļu rasējuma pārvēršanas process par darbināmu štancēšanas presformu notiek vienā un tajā pašā loģiskā secībā. Pirmais mainīgais, kas nosaka katru pakārtoto lēmumu, ir instrumenta tērauds, kuru izvēlaties katrai veidnes sastāvdaļai.

Atlasiet pareizos instrumentu tērauda markas štancēšanai un štancēšanas blokiem

Instrumentu tērauds nav viena -izmēra-kategorija, kas der-visiem. Katrai štancēšanas veidnes sastāvdaļai ir dažādi sprieguma profili: perforatori iztur spiedes triecienu un abrazīvu nodilumu katrā sitienā, presformas bloki iztur slīdošo kontaktu gar griešanas malām, noņēmēji pārvalda ciklisku nogurumu, un rezerves plāksnes absorbē sadalīto slodzi. Izvēloties pareizo štancēšanas rīka materiālu katrai lomai, tiek tieši kontrolēts, cik ilgi jūsu matrica darbojas starp atkārtotām slīpēšanas reizēm un cik konsekventi jūsu daļas paliek ražošanas kampaņas laikā.

Ar sarežģītiem ražošanas instrumentiem, kas bieži prasa ieguldījumusUSD 100 000 līdz 500 000 USD, nepareizas tērauda kategorijas izvēle ir dārga kļūda. Jūs vai nu pārtērēsit budžetu priekšlaicīgu kļūmju dēļ, vai arī pārsniegsit-norādīsiet materiālu, kur tas nav vajadzīgs. Mērķis ir saskaņot nodilumizturību, stingrību un cietību katras sastāvdaļas faktiskajam ekspluatācijas stāvoklim.

Instrumentu tērauda atlases kritēriji pēc die komponentiem

Piecas tērauda markas (plus karbīds) aptver lielāko daļu tērauda štancēšanas presformu ražošanā. Lūk, kā tie tiek piesaistīti reālām lietojumprogrammām:

D2 joprojām ir darba zirgs vispārējai blankošanai un caurduršanai metāla štancēšanas materiālu izvēlē. Tā augstais hroma un oglekļa saturs nodrošina izcilu nodilumizturību, taču tas var saplīst smagas ietekmes gadījumā. Ja perforators saskaras ar smagu triecienslodzi, piemēram, caurdurot biezu nerūsējošā tērauda štancēšanas materiālu, A2 nodrošina labāku izturību, nedaudz samazinot nodiluma ilgumu. S7 samazina šo kompromisu-, absorbējot atkārtotu triecienu, kur D2 vai A2 saplīst. M2 — ātrgriezējs{11}}tērauds, saglabā savu cietību pat tad, ja progresīvās presēšanas stacijas ģenerē siltumu ar paaugstinātu cikla ātrumu.

Kā materiālu izvēle ietekmē mirstības ilgumu un apkopes intervālus

Attiecība starp cietību un sitienu skaitu nav lineāra. D2 perforators pie HRC 60, kas novērš vieglo tēraudu, var radīt 100 000 līdz 150 000 sitienu, pirms urbuma augstums norāda uz nepieciešamo slīpēšanu. Tas pats nerūsējošā tērauda griešanas sitiens samazinās līdz 30 000-50 000 sitienu lokšņu metāla rūdīšanas dēļ, kas var tuvotiespaša instrumenta cietība. Alumīnija štancēšana rada atšķirīgu izaicinājumu: mīkstāka loksne tik ātri nenodilst malas, bet kalšana (materiāla saķere ar presformas virsmu) kļūst par primāro bojājuma režīmu.

Šeit pārklājumi maina ekonomiku. PVD-uzklātais titāna nitrīds (TiN) pievieno cietu, zemas-berzes slāni, kas ievērojami pagarina veidnes kalpošanas laiku vieglai tērauda apstrādei. Nerūsējošā tērauda metāla štancēšanai un alumīnija metāla štancēšanai titāna karbonitrīds (TiCN) pārspēj TiN, samazinot ķīmisko afinitāti starp loksni un instrumenta virsmu. Pētījumi par uzlabotiem augstas -izturības tēraudiem liecina, ka ar PVD-pārklātiem instrumentiem tādos pašos apstākļos var izgatavot vairāk nekā 1,2 miljonus detaļu, salīdzinot ar 50 000 detaļu ar hromētu{10}}pārklājumu.

Iedomājieties, ka uz nerūsējošā tērauda vadāt progresīvu matricu ar ātrumu 60 sitieni minūtē. Bez TiCN pārklājuma jūs katru maiņu velciet apkopi. Ar to jūs varētu skriet veselu nedēļu. Šī darbības laika atšķirība bieži vien vairākkārt attaisno pārklājuma izmaksas, it īpaši, ja ņem vērā ražošanas zudumu presformu maiņas laikā.

Pulvermetalurģijas (PM) instrumentu tēraudi piedāvā vēl vienu līmeni. To smalkā, vienmērīgi sadalītā karbīda struktūra nodrošina gan augstu nodilumizturību, gan triecienizturību, kam parastās lietņu{1}}lējumu kategorijas nevar līdzināties. Vienā dokumentētajā gadījumā pāreja no D2 uz PM marku ar tādu pašu cietību palielināja instrumenta kalpošanas laiku no 5000-7000 cikliem līdz vairāk nekā 40000 cikliem, veidojot augstas stiprības tēraudu.

Tērauda pakāpe un pārklājuma izvēle nosaka pamatu. Nākamais izaicinājums ir jūsu detaļas ģeometrijas pārveidošana precīzās perforatoru un presformu formās, kas to radīs, un šis darbs notiek CAD/CAM vidē, kur veidojas atstarpes, joslu izkārtojumi un staciju secības.

Veidojiet ģeometriju un joslu izkārtojumu, izmantojot CAD{0}}CAM simulāciju

Jūs esat izvēlējies savu instrumentu tēraudu. Nākamais jautājums ir: kādām tieši formām šiem tēraudiem jākļūst? Šeit štancēšanas presformas dizains pāriet no materiālzinātnes uz ģeometriju, un tas ir solis, kas atdala strādājošu presformu no dārga papīra svara.

Darbplūsma sākas ar gatavās daļas zīmējumu. Jūs jau zināt materiāla veidu un biezumu. No šiem diviem ievades datiem jūs iegūstat vienu visbūtiskāko dimensiju jebkurā griešanas veidnē: štancēšanas-līdz-izšķirtspēja.

Klīrenss ir atstarpe starp perforatora griešanas malu un štancēšanas pogas griešanas malu, kas izteikta kā amateriāla biezuma procents katrā pusē. Pareizi rīkojieties, un jūs radīsiet tīru bīdi ar minimālu urbumu. Izdariet to nepareizi, un jūs saskarsieties ar pārmērīgām urbām, priekšlaicīgu nodilumu, vilkšanu vai pat instrumentu lūzumu. Ieteicamais klīrenss atšķiras atkarībā no materiāla, jo cietākiem, lielākas -stiepšanas-stiprības metāliem ir nepieciešams vairāk vietas, lai lūzuma plaknes tīri izlīdzinātu loksnes biezumu.

Perforācijas-līdz-izspiediena attāluma diagramma parastajiem lokšņu metāliem

Plānojot metāla štancēšanas presformas dizainu, izmantojiet šos atstarpes diapazonus kā sākumpunktus. Precizējiet-, pamatojoties uz jūsu īpašajām pielaides prasībām un instrumentu stāvokli.

Viens no praktiskākajiem štancēšanas dizaina padomiem, kas jāatceras: mūsdienu instrumentu pētījumi liecina, ka, virzoties uz šo diapazonu augstāko galu (11–20% no katras puses tēraudam), var ievērojami samazināt instrumenta deformāciju caurduršanas laikā un palielināt ekspluatācijas laiku, pat ja tas nedaudz palielina urbuma augstumu. Jūs veicat nelielu sekundāro atstarpju noņemšanas soli, lai iegūtu ievērojami garākus slīpēšanas intervālus.

Lai noteiktu perforācijas izmēru, atņemiet atstarpi no katras puses, ja vēlaties turēt cauruma izmēru pie matricas. Ja vēlaties turēt tukšu izmēru, pievienojiet perforatoram atstarpi. Šī ir būtiska lokšņu metāla štancēšanas dizaina loģika, kas virza katru CAD modeli, kuru veidojat pa straumi.

Ēkas joslu izkārtojums un stacijas secība CAD formātā

Progresīvām lokšņu metāla štancēšanas presformām sloksnes izkārtojums ir jūsu ceļvedis. Tas nosaka, kā neapstrādāta spole tiek pārveidota par gatavām detaļām, staciju pēc stacijas. Uztveriet to kā laika skalu: katra stacija veic vienu vai divas darbības, un josla pavirzās uz priekšu fiksētā soļa attālumā starp trāpījumiem.

Vienmērīgs sloksnes izkārtojums attiecas uz pieciem elementiem:

• Pilot caurumi- Iedurts pirmajā stacijā un izmantots pilota tapas nākamajās stacijās, lai precīzi reģistrētu joslu. Bez tiem kumulatīvā plūsmas kļūda sagrauj funkciju-līdz-funkciju precizitātei.
• Nesēja sloksnes platums- Materiāls, kas savieno jūsu daļu ar spoli, tai pārvietojoties cauri matricai. Pārāk šaurs un plīst; pārāk plats un jūs izšķērdējat materiālu.
• Staciju atstatums (piķis)- Jābūt viendabīgam un jāatbilst lielākajam stacijas nospiedumam, kā arī pietiekamam attālumam, lai nodrošinātu veidņu plākšņu konstrukcijas integritāti.
• Negatīvie un pozitīvie apvedceļa robi- Lokšņu metāla štancēšanas presformās šie robi atvieglo materiālu, kas atrodas blakus līkumiem un formām, novēršot traucējumus, daļai iegūstot formu, paliekot piestiprinātai pie turētāja.
• Lūžņu optimizācija- Daļu ievietošana vai sloksnes platuma regulēšana, lai maksimāli palielinātu materiāla izmantošanu. Pat par 2-3% uzlabojot ražas savienojumus, ietaupot lielus apjomus.

Jūsu CAD sistēma vispirms izveido šo izkārtojumu kā plakanu attēlojumu, pēc tam katra stacija tiek modelēta 3D formātā, lai pārbaudītu, vai caurumotāji, pacēlāji un formēšanas rīki nesaskaras savā starpā vai ar joslu.

Šeit ir vieta, kur metāla štancēšanas dizains no projektēšanas pāriet uz inženiertehnisko validāciju. CAE simulācija, izmantojot galīgo elementu analīzi, ļauj praktiski veidot, saliekt un sagriezt detaļu, pirms tiek apstrādāts tērauds. Programmatūra paredz materiāla retināšanu, grumbu veidošanos un atspērienu, atzīmējot problēmas, kas citādi atklātos tikai dārgu fizisko izmēģinājumu laikā.Nozares labākā prakseievēro sistemātisku stratēģiju: izmērīt atspērienu simulācijā, mazināt to ar procesa modifikācijām, kontrolēt mainīgumu un pēc tam attiecīgi kompensēt veidņu virsmas. Ir pierādīts, ka šī pieeja ievērojami samazina izmēģinājuma atkārtojumu skaitu un nodrošina konsekventu izmēru atbilstību paneļa ražošanas laikā.

Komandām bez iekšējāmYICHEN štancēšanas štancēšanas pakalpojumiPiemēram, iekļaujiet priekšizpētes analīzi un CAE simulāciju kā agrīnās -fāzes piedāvājumus, palīdzot inženieriem apstiprināt presformu ģeometriju un sloksņu izkārtojumus pirms apstrādes. Šis priekšējais-problēmas-risināšana tiek ielādēta digitālajā fāzē, kurā mainās izmaksas par stundām, nevis nedēļām.

Rūpīga štancēšanas projektēšanas darba atdeve CAD un simulācijā ir vienkārša: mazāk pārsteigumu, kad rūdīts tērauds pirmo reizi saskaras ar lokšņu metālu. Katrs aprēķinātais klīrenss, katra secinātā stacija un katrs programmatūrā paredzētais atsperes režīms ir par vienu atkārtojumu mazāk, kas tiek sadedzināts izmēģinājuma presē. Ja ģeometrija ir apstiprināta un sloksnes izkārtojums ir bloķēts, uzmanība tiek pievērsta šo digitālo modeļu pārveidošanai par fiziskām presformas sastāvdaļām, izmantojot precīzu apstrādi.

Mašīnas die komponenti ar CNC frēzēšanu un stiepļu EDM

Jūsu CAD modeļi ir bloķēti. Slokšņu izkārtojumi ir apstiprināti. Katrs klīrenss tiek aprēķināts līdz milimetra simtdaļai. Tērauda sagataves atrodas uz veikala grīdas un gaida, lai tās kļūtu par precīzas štancēšanas instrumentiem. Šī ir fāze, kurā digitālā ģeometrija kļūst par fizisku metālu, un jūsu ievērotā secība nosaka, vai šie komponenti sader kopā ar mikronu{4}}līmeņa precizitāti, vai arī tām ir nepieciešamas stundas ar roku.

Apstrādes presēšanas procesā tiek ievērota apzināta secība: raupja CNC frēzēšana no štancēšanas blokiem un perforatoru turētājiem noņem masīvu materiālu, precīza virsmas slīpēšana nodrošina kritisko virsmu līdzenumu un paralēlumu, un stiepļu EDM sagriež sarežģītos profilus un ciešas -pielaides atveres, kas nosaka jūsu griešanas un formēšanas ģeometriju. Katra darbība balstās uz pēdējo, un soļu izlaišana vai pārkārtošana rada sarežģījumus lejup pa straumi.

CNC frēzēšanas stratēģija die blokiem un štancēšanas profiliem

Roughing ir saistīts ar ātrumu, nevis precizitāti. Jūs noņemat pēc iespējas vairāk materiāla laika vienībā, vienlaikus atstājot kontrolētu krājumu daudzumu apdares gājieniem. Mūsdienu ātrgaitas rupjmašīnas stratēģijas, piemēram, adaptīvā frēzēšana (ko sauc arī par trohoidālo frēzēšanu), izmantomaza radiālā saķere lielā aksiālā dziļumā, saglabājot nemainīgu skaidu slodzi visā griezuma laikā. Šī pieeja pagarina instrumenta kalpošanas laiku par 50-200%, salīdzinot ar tradicionālo pilna platuma rievojumu, kam ir liela nozīme, ja stundu pēc stundas izsit rūdīto instrumentu tēraudu.

Svarīgs lēmums tiek pieņemts štancēšanas apstrādes darbplūsmas sākumā: vai pirms termiskās apstrādes apstrādājat -mīksto mašīnu vai cieti-frēzējat iepriekš-termiski apstrādātas{3}}sagataves?

• Vispirms mīkstā apstrāde- Frēzējiet štancēšanas blokus un štancēšanas profilus atkvēlinātā stāvoklī (parasti HRC 20-25), kur griešana notiek ātrāk, instrumentu nodilums ir mazāks un varat izmantot agresīvākus parametrus. Pēc tam jūs nosūtāt detaļas termiskai apstrādei un pēc tam atgriežat, lai pabeigtu -slīpētu līdz galīgajiem izmēriem. Šī ir tradicionālā pieeja un joprojām ir rentabla lielākajai daļai metāla štancēšanas instrumentu projektu.
• Cieta frēzēšana iepriekš{0}}rūdītas sagataves- Sāciet ar sagatavēm, kas jau ir termiski{1}}apstrādātas līdz darba cietībai (HRC 58-62). Mūsdienīgi CNC centri ar stingrām vārpstām un keramikas vai CBN ieliktņiem var tieši apstrādāt un apstrādāt rūdītu D2 vai A2. Tas novērš izmēru izkropļojumus, ko izraisa termiskā apstrāde, samazinot līdzekļa slīpēšanai nepieciešamo daudzumu. Kompromiss ir lēnāks materiāla noņemšanas ātrums un augstākas ieliktņu izmaksas rupjā apstrādes laikā.

Neatkarīgi no izvēlētā ceļa standarta prakse paredz atstāt 0,010-0,020 collas katrā pusē kā apdares materiālu pēc frēzētu virsmu raupšanas. Šī pielaide nodrošina tīru apdari griezumu zem rupjās virsmas rūdītā slāņa un jebkādām ģeometriskām kļūdām no raupjēšanas. Plānojot, pastāv risks, ka apdares instruments mainīsies starp griešanu un berzi, tādējādi pasliktinot gan virsmas kvalitāti, gan izmēru konsistenci.

Apdares pieejām parametri krasi mainās. Padeves ātrums samazinās līdz 30-60% no rupjās apstrādes vērtībām, griezuma dziļums sarūk līdz 0,010–0,030 collām, un griešanas ātrums palielinās par 10–20%. Mērķis vairs nav materiāla noņemšanas ātrums, bet gan virsmas apdare un izmēru precizitāte. Jauna griešanas mala ir obligāta apdarei, jo nolietots ieliktnis rada raupjākas Ra vērtības un rada izmēru novirzi, kas var izstumt stingras pielaides funkcijas no specifikācijas.

Kabatas elementi, vadošās tapas urbumi, dībeļu caurumi un atsperu kabatas ir noņemamas no CNC frēzes. Bet štancēšanas presformas noteicošajiem profiliem, griešanas malām, sliežu atverēm un sarežģītām formēšanas kontūrām ir nepieciešama pavisam cita tehnoloģija.

Stiepļu EDM un Sinker EDM sarežģītai die ģeometrijai

Stiepļu EDM pārveidots rīks un štancēšanas štancēšana. Pirms tās plašās ieviešanas presformu veidotāji paļāvās uz džiga slīpēšanu, roku piestiprināšanu ar vīlēm un akmeņiem, kā arī stundu darbu uz stenda, lai sasniegtu tādus profilus un atstarpes, kādus stiepļu EDM tagad sagriež vienā iestatījumā. Iedomājieties, ka iztērējat pilnu maiņu,-pielāgojot sarežģītu matricas atvērumu, lai tas atbilstu štancēšanas profilam, pārbaudot ar prūšu zilo, nokasot,{3}}pārbaudot vēlreiz. Tāda pati ģeometrija šodien ir no stieples EDM iekārtas, kuras pielaides ir0,0001 collas vai ciešāk, ar virsmas apdari, kas bieži vien vairs nav nepieciešama.

Izpratne par to, kad izmantot stiepļu EDM salīdzinājumā ar iegremdējamo EDM, ir būtiska efektīvam metāla štancēšanas instrumentam:

Parastā nospiešanas vai caurduršanas veidnē stiepļu EDM veic lauvas tiesu precīzā darbā. Tas izgriež štancēšanas pogu atveres, kas nosaka detaļu kontūras, veido štancēšanas profilus no rūdīta instrumenta tērauda sagatavēm un veido sliežu atvieglojumu atveres zem griešanas malām. Tā kā stieple pilnībā iziet cauri sagatavei, katrs griezums pēc būtības ir caurejošs-profils, kas lieliski sakrīt ar caurumiem-caurumiem un atverēm, kas dominē griešanas presformas ģeometrijā.

Sinker EDM iekaro savu vietu instrumentu štancēšanas darbībās, kurām nepieciešamas trīs{0}}dimensiju formēšanas virsmas. Vilkšanas perforators ar saliktām līknēm, ieliktnis ar teksturētām virsmām vai formas dobums ar iegrimes leņķiem un rādiusiem, ko nevar sasniegt ar stiepli, ir nepieciešams pielāgots-mehāniski apstrādāts elektrods, kas "iegremdē" savu formu presformas tēraudā. Kompromiss-ir laiks un izmaksas: katram elektrodam ir jābūt CNC-apstrādātam (bieži vien no grafīta), un pats elektrods procesa laikā nolietojas, dažkārt vienam dobumam ir nepieciešami vairāki elektrodi.

Formas detaļu virsmas apdare tieši ietekmē gan detaļu kvalitāti, gan formas ilgmūžību. Nelīdzenas virsmas rada berzi, kas paātrina līmes nodilumu, īpaši, štancējot nerūsējošo vai alumīniju. Nozares paraugprakse iesaka Ra vērtības zem 0,2 μm (apmēram 600 graudainība) uz darba veidņu virsmām pirms jebkāda pārklājuma uzklāšanas. Griešanas šķautnēm, stiepļu EDM nosmelšanas caurlaides var tieši sasniegt šo līmeni. Virsmu veidošanai, kas apstrādātas ar EDM vai CNC frēzēšanu, papildu pulēšana vai pārklāšana nodrošina apdari mērķa diapazonā. Perforatori un presformas daļas, kas saņems PVD pārklājumus, prasa šo virsmas sagatavošanu, jo pārklājumi pastiprina jebkādu pamatā esošo raupjumu, nevis to maskē.

Rūpnieciskās metāla štancēšanas apstrādes laikā sasniegtā precizitāte nosaka stingrus ierobežojumus turpmākajam. Pat visprecīzāk apstrādātais D2 presformas bloks joprojām ir mīkstā vai vidējā stāvoklī, ja sekojat mīkstajai-apstrādes ceļam, un metalurģiskā transformācija, kas piešķir tam darba cietību, ievieš savas izmēru nobīdes. Šo maiņu pārvaldīšana, izmantojot kontrolētu termisko apstrādi un pēc-cietēšanas, ir nākamais svarīgais ķēdes posms.

Termiski apstrādājiet tēraudus un uzklājiet aizsargpārklājumus

Mehāniski apstrādāts presformas bloks, kas atrodas uz jūsu stenda pie HRC 20, nav darba formas sastāvdaļa. Tas izskatās pareizi, tas pareizi mēra, bet tam trūkst cietības un nodilumizturības, lai izturētu pat dažus simtus nospiešanas sitienu. Termiskā apstrāde ir metalurģiskā transformācija, kas pārvērš mīkstu, mehāniski apstrādājamu instrumentu tēraudu par darba virsmu, kas spēj izgatavot simtiem tūkstošu štancētu tērauda vai štancētu alumīnija detaļu bez izmēru novirzes.

Process ir vienkāršs koncepcijā, bet nepielūdzams izpildē. Katrai kategorijai ir noteikti temperatūras logi, dzesēšanas prasības un rūdīšanas protokoli. Novirzieties, un jūs iegūstat plaisāšanu, pārmērīgus kropļojumus vai nekonsekventu cietību, kas izraisa priekšlaicīgu mirstības atteici.

Pilns termiskās apstrādes cikls sastāv no četriem posmiem:

1. Stresa mazināšana pēc neapstrādātas apstrādes- Agresīva materiāla noņemšana CNC frēzēšanas laikā rada iekšēju spriegumu, kas var izraisīt deformāciju austenitizācijas laikā.Stresa mazināšana aptuveni 1200-1250 ° F temperatūrā(zem tērauda kritiskās temperatūras) atslābina šos bloķētos{0}}spriegumus, pirms sākas īstā transformācija. Šis solis ir īpaši svarīgs sarežģītiem presformas komponentiem vai nelīdzsvarotiem šķērsgriezumiem.
2. Austenitizēšana (augsta-siltuma uzsūkšanās)- Tērauds tiek sasildīts līdz konkrētajai austenitizācijas temperatūrai un tiek turēts pietiekami ilgi, lai kristāla struktūra pilnībā pārveidotos. Īkšķis ir viena-pusstunda uz biezuma collu ar 45-minūtes minimumu. Temperatūra šeit ir svarīgākais mainīgais lielums. Nekad nepārsniedziet augšējo diapazonu nevienai klasei, jo pārkaršana izraisa nevienmērīgus rezultātus, tostarp zemu cietību un izmēru nestabilitāti.
3. Rūdīšana- Pārveidotais tērauds ir pietiekami ātri jāatdzesē, lai izveidotu martensītu — cieto, bet trauslo struktūru, kas nodrošina instrumentu tērauda griešanas spēju. Dzēšanas vide ir noteikta-pakāpei un nav apspriežama.
4. Rūdīšana (vairākas piespēles)- Rūdīts tērauds ir bīstami trausls. Rūdīšana kontrolētā temperatūrā samazina iekšējo spriegumu un līdzsvaro cietību pret stingrību. Gaisa -rūdīšanas pakāpēm, piemēram, D2 un A2, ir nepieciešama dubultā rūdīšana, savukārt ātrgaitas tēraudiem, piemēram, M2, ir nepieciešama trīskārša rūdīšana, daļu atdzesējot līdz aptuveni 125 °F starp katru ciklu.

Termiskās apstrādes cikli parastajām tērauda markām

Katra tērauda marka, ko izmanto tērauda presformu štancēšanai, atbilst savai termiskai receptei. Veicot nepareizu ciklu ar nepareizu pakāpi, tiek iegūti neparedzami rezultāti — no mīkstām vietām, kas priekšlaicīgi nolietojas, līdz pat -plaisām, kas noārda visu komponentu.

Ņemiet vērā, ka S7, triecienizturīgā-klase, ko izmanto smagiem formēšanas perforatoriem, nesasniegs pilnu cietību lielākās daļās, ja vien netiek veikta eļļas dzesēšana, lai gan tā ir klasificēta kā gaisa -cietēšana. Šī ir viena no detaļām, kas pakludina veikalus bez dziļas termiskās apstrādes pieredzes.

Izkropļojumi termiskās apstrādes laikā ir neizbēgami.Metalurģiskā transformācija apvienojumā ar termisko izplešanosmaina izmērus katrai sastāvdaļai, kas iet caur krāsni. Formēšanas detaļām ar stingrām pielaidēm tas nozīmē, ka pirms termiskās apstrādes nevar apstrādāt līdz galīgajiem izmēriem. Standarta prakse ir atstāt 0,005{3}}0,010 collas slīpēšanas materiāla uz visām kritiskajām virsmām, pieņemot, ka pēc sacietēšanas pabeigšanas viss sasniegs specifikāciju. Oglekļa tērauda štancēšanas presformas detaļām, kurās izmanto O1, dzēšana ar eļļu rada lielākus kropļojumus nekā D2 vai A2 izmantotā gaisa slāpēšana, padarot dāsnus krājumu daudzumus vēl svarīgākus.

Virsmas pārklājumi un apdare pēc termiskās apstrādes

Kad rūdītie presformas komponenti tiek atgriezti no krāsns, apdares fāze atjauno izmēru precizitāti un palielina virsmas veiktspēju, ko ar tukšu instrumentu tēraudu nevar sasniegt pats par sevi.

Vispirms ir jāpabeidz slīpēšana. Virsmas slīpmašīnas atgriež presēšanas bloku virsmas līdzenas (parasti 0,0002 collu robežās), savukārt cilindriskā slīpēšana atgriež perforatora diametrus to mērķa izmēros. Kritisko savienojošo virsmu, piemēram, veidņu sekcijas-uz-profilu savienojumiem un noņēmēja virsmām, pārklāšana nodrošina ciešu kontaktu, kas nepieciešams vienmērīgai spēka sadalei presēšanas slodzes apstākļos.

PVD pārklājumi ir pēdējais veiktspējas slānis. Uzklāti vakuuma kamerā pietiekami zemā temperatūrā (apmēram 200{2}}500 grādi), lai izvairītos no termiski apstrādātā substrāta mīkstināšanas, šie plānslāņa pārklājumi krasi maina presformas virsmas mijiedarbību ar lokšņu metālu:

• TiN (titāna nitrīds)- Zelta krāsa-, virsmas cietība aptuveni 2400 HV. Labi darbojas tērauda štancēšanas operācijās ar vieglu un zemu{4}}oglekļa materiālu. Samazina berzi un adhezīvu nodilumu,{6}}vispārēja nolūka noblīvēšanai un formēšanai.
• TiCN (titāna karbonitrīds)- Augstāka cietība nekā TiN (apmēram 3000 HV) ar zemāku berzes koeficientu. Vēlamā izvēle nerūsējošā tērauda un alumīnija štancēšanai. Tā samazinātā ķīmiskā afinitāte pret šiem materiāliem cīnās pret sārtumu, kas iznīcina nepārklātas formas virsmas, īpaši 316 nerūsējošā tērauda štancēšanas pielietojumos, kur materiāla niķeļa un molibdēna saturs padara to īpaši pakļautu saķerei.
• AlCrN (alumīnija hroma nitrīds)- Izcila oksidācijas izturība un termiskā stabilitāte. Vislabāk piemērota ātrdarbīgām-progresīvām darbībām, kur veidņu virsmas temperatūra paaugstinās ilgstošas ​​ražošanas laikā.

Pārklājuma izvēle nav saistīta ar grūtākā varianta izvēli. Runa ir par pārklājuma īpašību pieskaņošanu konkrētajam sagataves materiālam. Presētām alumīnija detaļām, kas ražo štancētas alumīnija daļas, lielākā daļa labumu gūst no TiCN pret-galībām, nevis AlCrN termiskās pretestības. Oglekļa tērauds, kas darbojas mērenā ātrumā, lieliski darbojas ar standarta TiN un ir daļa no AlCrN izmaksām.

Viena kritiska prasība: pirms pārklājuma pamatnes virsmai jābūt pulētai līdz Ra 0,2 mikrometriem vai labāk. PVD pārklājumi parasti ir 2–5 mikrometrus biezi. Tie atbilst substrāta topoloģijai, nevis aizpilda vai izlīdzina to, tāpēc visas slīpēšanas pēdas vai EDM tekstūra zem tā tiek pastiprināta, nevis paslēpta.

Ar rūdītiem, slīpētiem un pārklātiem komponentiem rokās jūs turat atsevišķas precīzas detaļas, kurām tagad ir jāsavienojas kā vienota sistēma. Montāžas fāze, kurā sevi pierāda pielaides, izlīdzināšanas metodes un regulējas atsperu spiediens, pārvērš šīs atsevišķās sastāvdaļas par funkcionējošu presformu komplektu, kas ir gatavs izmēģinājuma presei.

Salieciet un izlīdziniet visu diegu komplektu

Tagad jums ir rūdītu, slīpētu un pārklātu štancēšanas presformu komponentu kolekcija, kas atrodas jūsu stendā. Katrs no tiem ir precīzs pēc izmēriem. Izaicinājums ir tāds, ka individuāla precizitāte negarantē montāžas precizitāti. Saskrūvējot kopā divdesmit vai vairāk daļas, katra pielaides josla sakraujas, un kumulatīvs rezultāts nosaka, vai jūsu caurumojuma malas saskaras ar stangas atverēm ar jūsu izveidoto atstarpi vai novirzās uz novirzi, kas pēc pirmā sitiena rada lūžņus.

Šajā montāžas fāzē pieredzējuši metāla instrumentu un presformu speciālisti atdalās no veikaliem, kas vienkārši apstrādā detaļas. Process prasa sistemātisku secību, rūpīgu mērījumu katrā posmā un metodes, kas kompensē realitāti.tolerances kaudze-vairākos komponentos. Pat tad, ja katra atsevišķa daļa atbilst specifikācijām, kombinētās izmaiņas var pārsniegt funkcionālās robežas, ja montāžas metodes to neņem vērā.

Komponentu līdzināšanas metodes un tolerances kopa{0}}Uz augšu

Iedomājieties piecus štancēšanas komponentus, kas sakrauti starp presformas kurpi un matricas virsmu, katrai no tām ir pozīcijas pielaide plus vai mīnus 0,01 mm. Sliktākajā-gadījuma scenārijā šīs mazās atšķirības uzkrājas līdz plus vai mīnus 0,05 mm pozīcijas nobīdes griešanas malā. Tas ir pietiekami, lai radītu nevienmērīgus urbumus, paātrinātu perforācijas nodilumu vienā pusē vai izraisītu sliežu vilkšanu.

Šīs kopas{0}}kontrolēšana balstās uz divām galvenajām stratēģijām:

• Matu{0}}slīpēšana- Tā vietā, lai katru plāksni apstrādātu atsevišķi līdz absolūtam izmēram, jūs slīpējat savienojošās virsmas kopā vai saskaņotās komplektos. Tas nodrošina, ka saskarnei starp diviem komponentiem ir gandrīz -nulles atstarpe neatkarīgi no tā, kur katra daļa atrodas tās individuālajā pielaides diapazonā. Preses sekcijas, kurām ir kopīga atdalīšanas līnija, tiek noslīpētas kā komplekts, garantējot līdzplanaritāti, ko nevar solīt neatkarīga slīpēšana.
• Selektīva montāža- Izmēriet faktiskos komponentu izmērus pēc termiskās apstrādes un apdares, pēc tam stratēģiski savienojiet detaļas pārī. Perforatora plāksnes urbums, kas mērīts nedaudz virzienā uz augstāko pielaides robežu, tiek savienots pārī ar perforatora kātu zemākajā galā, saglabājot salikto piemērotību mērķa klīrensā. Šī metode maina savstarpēju aizstājamību ar precizitāti, kas ir pareizā tirdzniecība ar presformām un štancēšanas lietojumprogrammām, kur veiktspējai ir lielāka nozīme nekā daļējai -maiņai.

Trīs strukturālie elementi nodrošina štancēšanas-līdz-līmeņojumu dinamiskās darba preses slodzēs:

• Vada stabi un bukses- Precizitātes-slīpētie stabi, kas iespiesti apakšējā apavā, nofiksē rūdītās bukses augšējā apavā. Lodīšu-gultņu stabu komplekti notur izlīdzinājumu 0,005 mm vai labāk, novēršot sānu nobīdi pat tad, ja tonnāža palielinās. Formēšanas un štancēšanas mezgliem, kas darbojas lielā ātrumā, -iepriekš ielādētas lodīšu-sprosta bukses novērš brīvkustību, ko pieļauj vienkāršas bronzas bukses.
• Papēžu bloki- Rūdīta tērauda bloki, kas pieskrūvēti pie presloka malām, absorbē sānu spēkus, kas rodas griešanas un formēšanas darbību laikā. Bez papēžu blokiem sānu-slodze no leņķiem griezumiem vai asimetriskiem sloksņu izkārtojumiem spiež augšējo apavu uz sāniem pret vadošajiem stabiem, paātrinot bukses nodilumu un laika gaitā pasliktinot izlīdzināšanu.
• Dībeļu tapas- Precīzijas dībeļi nofiksē katras detaļas pozīciju attiecībā pret plāksni, kurā tā tiek uzstādīta. Kad veidnes daļa ir atrasta, divas dībeļa tapas nostiprina to pret rotāciju un sānu novirzi, tāpēc, noņemot un atkārtoti uzstādot sekcijas asināšanai, tā katru reizi tiek atgriezta tieši tajā pašā vietā.

Noņēmēju dizains un atsperes spiediena aprēķini

Noņēmēja plāksne pilda maldinoši kritisku funkciju jebkurā štancēšanas instrumentā un presformas komplektā. Griešanas laikā tas notur loksnes materiālu plakaniski pret presformas virsmu, neļauj sloksnei pacelties ar perforatoriem atpakaļgaitas gājienā un vada mazākus perforatorus, kas pretējā gadījumā slodzes ietekmē novirzītos. Nepietiekama izmēra noņemšanas spēks liek materiālam pielipt pie perforatoriem, radot spēcīgu plīsumu, kas sabojā detaļas un rada izmēru izmaiņas jūsu daļās. Liela izmēra spēks izšķiež preses tonnāžu un paātrina atsperu nogurumu.

Nepieciešamā noņemšanas spēka aprēķināšana sākas arpats griešanas spēks:

• Griešanas spēks= Griešanas perimetrs x Materiāla biezums x Bīdes izturība
• Noņemšanas spēks= 10% līdz 20% no griešanas spēka
• Dizaina noņemšanas spēks= Noņemšanas spēks x 1,3 drošības koeficients (minimālais)

Skatuves instrumentiem un progresīvām presformām, kas arī izmanto noņēmēju kā saspiešanas virsmu formēšanas laikā, divkāršojiet aprēķināto iespīlēšanas spēku griešanas laikā un trīskāršojiet to nostiprināšanai formēšanas laikā. Tas nodrošina, ka sloksne darba laikā nevar pārvietoties uz sāniem, kas ir viens no visizplatītākajiem izmēru izmaiņu avotiem sarežģītās progresīvās instrumentu un presformas štancēšanas operācijās.

Pavasara izvēle izriet no spēka prasības:

• Slāpekļa gāzes atsperes- Nodrošiniet divas līdz trīs reizes lielāku spēku nekā atsperes spēks vienā un tajā pašā nospiedumā. Tie saglabā konsekventāku spēku visā gājienā un ir uzticami, ja ātrums pārsniedz 600 sitienus minūtē. Ieteicams ražot progresīvām presformām, kurās pastāvīgs iespīlēšanas spiediens tieši ietekmē detaļu kvalitāti.
• Mehāniskās atsperes- Zemākas izmaksas un vienkāršāka apkope. Piemērots mazāka -apjoma lietojumprogrammām un formām, kur vietas ierobežojumi ir minimāli. Izvēlieties atsperes ātrumu, kas nodrošina pilnu atdalīšanas spēku pieejamā novirzes gājiena ietvaros.

Kad ir noteikta izlīdzināšanas stratēģija un aprēķināts atsperes spēks, fiziskā montāža notiek noteiktā secībā. Pārlēkšana uz priekšu vai soļu izlaišana rada problēmas, kas plūst visā būvniecībā.

1. Pārbaudiet un notīriet visas vītnes, nodrošinot, ka montāžas virsmas ir līdzenas 0,0002 collu robežās un ir paralēlas no augšas-līdz-apakšai.
2. Iespiediet vadotnes stabus apakšējā kurpē (vai uzstādiet vadāmos statņu komplektus), pārbaudot perpendikulāru apavu virsmu.
3. Uzstādiet papēžu blokus un nostipriniet ar ligzdas skrūvēm, kas piegrieztas atbilstoši specifikācijai.
4. Uzstādiet presformas daļas apakšējā kurpē, izmantojot dībeļu tapas, pēc tam pieskrūvējiet ar ligzdas galvas skrūvēm. Pārbaudiet malu pozīcijas attiecībā pret vadošajiem stabu centriem.
5. Uzstādiet noņēmēja plāksni uz augšējās kurpes ar atsperēm to aprēķinātajā priekšslodzes augstumā. Apstipriniet, ka brīvā pārvietošanās atbilst vajadzīgajam noņemšanas gājienam.
6. Uzstādiet perforatorus perforatora plāksnē, pilnībā novietojot katru kātu pret rezerves plāksni. Pārbaudiet, vai štancēšanas uzgaļi sniedzas pareizo attālumu zem noņēmēja virsmas.
7. Uzstādiet augšējo apavu uz vadotnes stabiem un nolaidiet bloku, lai pārbaudītu perforatora iekļūšanu matricas atverēs. Pārbaudiet vienmērīgu atstarpi ap visām griešanas malām, izmantojot mērinstrumentus vai pārbaudot vieglu spraugu.
8. Pielietojiet galīgo griezes momentu visiem stiprinājumiem krusteniskā-raksta secībā, atkārtoti-pārbaudiet kritiskos izmērus un pierakstiet salikto aizvēršanas augstumu presēšanas iestatīšanai.

Šī pēdējā izmēru pārbaude, pirms matrica atstāj stendu, ir jūsu apdrošināšanas polise. Jebkāda šeit konstatētā novirze tiek novērsta dažu minūšu laikā ar starpliku vai pārslīpētu virsmu. Tāda pati novirze, kas tika atklāta izmēģinājuma laikā, maksā vairākas stundas preses laika, demontāžas un pārstrādes. Kad presformu komplekts ir pilnībā samontēts un pārbaudīts uz stenda, tas ir gatavs izmēģinājuma presei, kur apzīmogotas detaļas atklāj, vai jūsu projektēšanas, apstrādes un montāžas lēmumi patiešām nodrošina atbilstošus rezultātus reālos presēšanas apstākļos.

Izmēģināt un atkļūdot, līdz daļas atbilst specifikācijām

Jūsu matrica tiek samontēta, pārbaudīta uz stenda un izmērīta, lai to varētu izdrukāt. Viss tiek pārbaudīts. Tātad, kāpēc lielākajai daļai jauno presformu joprojām neizdodas izgatavot atbilstošas ​​detaļas jau pirmajā sitienā? Tā kā štancēšanas veidne nedarbojas atsevišķi. Tas darbojas presē, izmantojot reālu materiālu, kura īpašības mainās, dinamiskas slodzes un ātruma apstākļos, ko nevar atkārtot neviena stenda pārbaude. Izmēģināšanas fāzē jūs atklājat, kā jūsu matrica faktiski darbojas presēšanas štancēšanas apstākļos, un sistemātiski novērš visas atšķirības starp dizaina nolūku un fizisko realitāti.

Uztveriet izmēģinājumu kā gala eksāmenu katram lēmumam, ko pieņēmāt projektēšanas, materiālu atlases, apstrādes un montāžas laikā. Labās ziņas: strukturēta pieeja pirmā-trāpījuma novērtējumam un iteratīvajai korekcijai lielāko daļu specifikāciju nosaka dažu iterāciju laikā, nevis nedēļu ilgas minējumus.

Notiek iestatīšana pirmajiem hitiem

Die testēšana sākas ar preses atlasi un iestatīšanu. Kas šajā kontekstā ir štancēšanas prese? Tā ir iekārta, kas nodrošina kontrolētu spēku, izmantojot precīzu lineāru gājienu, aizverot veidnes pusītes kopā ar pietiekamu tonnāžu, lai grieztu un veidotu lokšņu metālu. Kā štancēšanas prese darbojas īpaši izmēģinājuma laikā? Jūs iestatāt cilindru uz rāpošanas ātrumu (parasti 10–20% no ražošanas ātruma), nosakāt aizvēršanas augstumu, pamatojoties uz montāžas laikā reģistrētajiem izmēriem, un pārbaudiet, vai matrica atrodas taisni balstā ar vienmērīgu skavas spiedienu.

Pirmajiem sitieniem vienmēr vajadzētu darboties ar samazinātu ātrumu trīs iemeslu dēļ:

• Lēnāks ātrums dod jums laiku sadzirdēt un redzēt problēmas, pirms tās rada bojājumus. Sitiens, kas pilnā ātrumā trāpa nepareizi{1}}atrodas stangas sekcijā, var sagraut instrumentus. Rāpošanas ātrumā jūs jūtat traucējumus un varat apturēt presi.
• Samazināts ātrums izolē diegu veiktspēju no inerces efektiem. Ražošanas ātrumā mainās sloksnes dinamika, noņēmēju atlēciens un slāpekļa atsperes reakcija. Izmēģināšana ar mazu ātrumu apstiprina, ka matrica darbojas ģeometriski pirms dinamisko mainīgo ieviešanas.
• Varat droši izmantot mīkstus verifikācijas materiālus. Svina stieples, modelēšanas māla vai mīksta alumīnija starpliku izvadīšana caur veidni ar mazu ātrumu ļauj pārbaudīt aizvēršanas augstumus, atstarpes modeļus un formēšanas dziļumus, neriskējot ar rūdītu instrumentu tēraudu.

Ievadiet īsu ražošanas -materiāla sloksni (tāds pats sakausējums, tāds pats biezums, tāds pats rūdījums) caur presformu savām pirmajām detaļām. Nekad neizmēģiniet ar nejaušiem lūžņiem. Materiāla īpašības tieši ietekmē visus štancēšanas procesa aspektus, sākot no griešanas spēka un urbuma veidošanās līdz atsperes un vilkšanas uzvedībai. Izmantojot materiālu, kas atšķiras no ražošanas specifikācijām, tiek garantēts, ka atkļūdošanas labojumi būs nepareizi.

Pirmā-trāpījuma pārbaude un izplatīto defektu diagnostika

Izvelciet pirmās parauga daļas un sistemātiski pārbaudiet tās. Izmēriet urbuma augstumu ar mikrometru vai urbuma mērītāju. Pārbaudiet elementa-izmērus, lai-līdzinātos detaļu izdrukai. Pārbaudiet, vai izveidotajās virsmās nav šķelšanās, grumbu un virsmas marķējuma. Lai iegūtu simetriju, salīdziniet kreiso-un-labo un priekšējo-pret-aizmugurējo malu.

Burru augstums ir jūsu vienīgais labākais klīrensa precizitātes rādītājs. Tīra-nogriezta mala ar minimālu atslāņošanos (parasti mazāk nekā 10% no materiāla biezuma) norāda, ka perforators-, lai -izmantotu štanciņu, ir pareizs. Pārmērīgs urbums elementa vienā pusē norāda uz nevienmērīgu klīrensu, kas parasti ir saistīts ar perforatora novirzi, stangas sekcijas nobīdi vai nospieduma cilindra slīpumu, nevis nepareizu konstrukcijas klīrensu.

Šeit ir diagnostikas sistēma visbiežāk sastopamajiem defektiem, ar kuriem jūs saskaraties precīzās štancēšanas mēģinājuma laikā:

Piemērs štancēšanas kļūmju diagnostikai praksē: jūs izvelkat daļu no progresīvās formas un pamanāt smagu burbuli tikai nodzēstā objekta labajā pusē. Jūsu pirmais instinkts varētu būt no jauna-asināt, taču vienmērīgs asums visā progresīvākās malās to izslēdz. Patiesais iemesls bieži ir 0,01-0,02 mm perforatora sānu nobīde attiecībā pret presformas atveri. Pārbaudot to, izmantojot mīksto vadu, pārgriežot to, tiek apstiprināts nevienmērīgs iespieduma dziļums pretējās pusēs. Labojums ir perforatora plāksnes izlīdzināšana vai virzošā statņa izlīdzināšanas korekcija, nevis joprojām asās malas pārslīpēšana.

Iteratīvās korekcijas un laika optimizācija

Nevienam nevajadzētu cerēt, ka pēc viena korekcijas cikla jaunais matrica darbosies nevainojami. Apzīmogošanas procesā ir iesaistīts pārāk daudz savstarpēji mijiedarbojošu mainīgo, lai viena{1}}uzņēmums būtu pilnīgs. Pieredzējuši presformu veidotāji plāno trīs līdz piecus izmēģinājuma atkārtojumus ar tipisku ražošanas presformu un vairāk ar sarežģītiem progresīviem rīkiem.

Katra iterācija seko vienai un tai pašai cilpai:

1. Izpildiet parauga daļas (vismaz 20–30 gabalus, lai redzētu variācijas, nevis tikai vienu trāpījumu).
2. Izmēriet kritiskos izmērus un ierakstiet rezultātus datu lapā.
3. Nosakiet vienu lielāko novirzi no specifikācijas.
4. Diagnosticējiet galveno cēloni, izmantojot iepriekš minēto defektu sistēmu.
5. Ieviesiet vienu labojumu vienlaikus, pēc tam atkārtoti{0}}palaidiet paraugus, lai pārbaudītu, vai labojums darbojas, neradot jaunas problēmas.

Pēdējais punkts ir kritisks. Mainot vairākus mainīgos lielumus vienlaikus, nav iespējams zināt, kas palīdzēja un kas sāpināja. Šī disciplinētā pieeja atspoguļo to, koštancēšanas speciālisti iesaka: izpratne par procesa mainīgo mijiedarbību un sistemātiska, uz datiem{0}} balstīta pieeja, nevis veikt vairākas izmaiņas vienlaikus un cerēt uz labāko.

Kopējās iteratīvās korekcijas pakāpeniskās atkļūdošanas laikā ietver:

• Mirdzoši sitieni- Starpliku pievienošana vai noņemšana zem perforatora turētājiem, lai pielāgotu griešanas dziļumu un uzturētu pareizu presēšanas laiku pēc asināšanas. Kā apliecina nozares prakse, vienmēr dokumentējiet precīzu slīpēšanas laikā noņemtā materiāla daudzumu un novietojiet līdzvērtīgu starpliku zem perforatora turētāja. Nekad nepārsniedziet trīs starplikas, pirms tās nav apvienotas vienā tāda paša biezuma nomaiņas starplikā.
• Laika pielāgošana progresīvajās presformās- Nodrošiniet, ka noņēmēji saskaras ar sloksni pirms perforatoru ieslēgšanas un paliek saskarē, līdz perforatori pilnībā ievelkas. Spiediena-sistēmas gājienam vienmēr ir jāpārsniedz darba-pārvietošanās attālums, lai novērstu sloksnes pacelšanos un nepareizu-reģistrāciju starp stacijām.
• Pārveido zīmēšanas krelles- Mainiet lodītes augstumu, rādiusu vai pozīciju, lai kontrolētu materiāla plūsmu vilkšanas dobumos. Augstākas lodītes palielina ierobežojošo spēku; apakšējās lodītes ļauj materiālam brīvāk plūst.
• Slāpekļa atsperes spiediena regulēšana- Gāzes atsperes priekšsprieguma pielāgošana, lai mainītu atdalīšanas vai tukšuma-noturēšanas spēku. Sāciet ar aprēķinātajām vērtībām un precizējiet-, pamatojoties uz faktisko daļu kvalitāti.

Viens štancēšanas piemēru scenārijs, kas ilustrē kaskādes efektu: šķietami vienkārša korekcija, piemēram, perforatora turētāja aizbīdnis, lai atjaunotu laiku pēc asināšanas, ja tas netiek ievērots, iestatīšanas personai ir jāsamazina aizvēršanas augstums, lai panāktu pilnīgu griezumu. Šis zemākais aizvēršanas augstums liek veidot stacijas pārāk dziļi, radot pārmērīgu tonnāžu, kas var sabojāt presi vai presi. Tonnāža uzrauga braucienu, kāds paaugstina trauksmes ierobežojumus, un kabīne tagad darbojas ļaunprātīgā stāvoklī, kas dramatiski saīsina tā kalpošanas laiku. Viss tāpēc, ka viens shim palaida garām.

Divas verifikācijas metodes palīdz atkļūdot, neriskējot ar dārgiem rīkiem:

• Pamaniet{0}}zilas virsmas- Uzklājiet plānu Prūsijas zilā (izkārtojuma krāsviela) kārtiņu uz presēšanas vai caurumošanas virsmām, pēc tam aizveriet veidni uz materiāla gabala vai tieši (virsmām, kas nav-griešanas). Kontaktu modelis, ko atklāj zilā pārsūtīšana, precīzi parāda, kur matrica saskaras un kur ir spraugas. Izmantojiet to, lai pārbaudītu veidojošās virsmas piemērotību, noņēmēja sejas kontakta vienmērīgumu un uzzīmētu spilventiņu sasaistes modeļus.
• Mīksto materiālu nospiedumu pārbaude- Lēnā ātrumā izvadiet svina stiepli, modelējamo mālu vai mīkstu alumīniju caur veidni. Saspiestais materiāls atklāj aizvēršanas augstumus katrā stacijā, precīzi parādot, cik liels darba attālums ir starp augšējo un apakšējo komponentu. Šis paņēmiens ir nenovērtējams, lai pārbaudītu, vai visas progresīvās formas stacijas vienlaikus sasniedz atbilstošu dziļumu, nevienai stacijai priekšlaicīgi nesasniedzot dibenu vai pilnībā neveidojot.

Augstas precizitātes metāla štancēšanai ir nepieciešams, lai jūsu izmēģinājuma rezultāti demonstrētu ne tikai vienas{0}}daļas atbilstību, bet arī konsekventu atkārtojamību. Pēc pēdējās korekcijas izpildiet piecdesmit vai vairāk detaļu secību un pārbaudiet, vai izmēri paliek stabili bez novirzes. Izmēru novirze īsā laikā norāda uz termisku, nodiluma vai izlīdzināšanas problēmu, kas tikai pasliktināsies ražošanas ātrumā un apjomā.

Izmēģinājuma fāze beidzas, kad jūsu detaļas konsekventi atbilst drukas izmēriem, virsmas kvalitāte iztur vizuālu un taustes pārbaudi, un urbuma augstums atbilst specifikācijām visās griešanas stacijās. Tajā brīdī matrica tiek apstiprināta paredzētajai ģeometrijai. Tomēr, pārejot uz ilgstošu ražošanu, tiek ieviests jauns prasību kopums: sensori, ātruma optimizācija, dokumentācija un apkopes plānošana, kas nodrošina, ka veidne darbojas izmēģinājuma kvalitātē simtiem tūkstošu ciklu.

Mērogs no apstiprinātiem rīkiem līdz ražošanai-gataviem rezultātiem

Matrica, kas iztur pārbaudi, ražo atbilstošas ​​detaļas ar lēnu ātrumu īsos sērijās. Ražošanai-gatavā prese veic to pašu ar pilnu cikla ātrumu, maiņu pēc maiņas, vienlaikus pārraugot, vai tajā nav problēmu, un dokumentējot katru kvalitātes kontrolpunktu. Plaisa starp šiem diviem štatiem ir vieta, kur daudzas komandas par zemu novērtē iesaistīto darbu.

Šīs plaisas pārvarēšana nozīmē inteliģences, ātruma un disciplīnas pievienošanu instrumentiem, kas jau ir ģeometriski pareizi. Lūk, kas mainās, pārceļot apstiprinātu metāla štancēšanas presformu ilgstošai ražošanai.

Sensori, ātruma optimizācija un apkopes plānošana

Izmēģinājuma laikā jūs skatījāties katru sitienu. Ražošanā matrica stundām ilgi darbojas bez uzraudzības. Sensori aizstāj jūsu acis un ausis:

• Nepareizas padeves detektori- Tuvuma vai fotoelektriskie sensori pārbauda, ​​vai sloksne ir pavirzījusies uz priekšu pareizajā virzienā pirms nospiešanas sitieniem. Īss-padeves stāvoklis nosūta sitienu jau-caurdurtā vietā, nekavējoties sabojājot instrumentus.
• Gliemežu sensori- Pēc katra sitiena nosakiet, vai gliemeži atbrīvo matricas atveri. Aizturētais gliemezis sakrājas zem nākamās sagataves un var saplaisāt veidnes daļu vai radīt bojātu daļu.
• Tonnāžas monitori- Izmēriet spēka parakstus katrā insultā. Pakāpeniska palielināšana signalizē par malu blāvumu; pēkšņa smaile signalizē par dubultu-triecienu, nepareizu padevi vai svešķermeņa matricā.
• Sadaliet{0}}sensorus- Pirms nākamā cikla pārbaudiet, vai gatavās metāla štancēšanas daļas ir tīri izstumtas, novēršot progresīvo instrumentu sadursmes.

Ja sensori atrodas vietā, jūs pakāpeniski palielinat cikla ātrumu. Sāciet ar 60–70% mērķa sitienu minūtē un pārbaudiet, vai sloksnes dinamika, noņēmēja laiks un daļas izmešana darbojas tāpat kā izmēģinājuma laikā. Liela apjoma štancēšana rada inerces efektu, kas maina to, kā sloksne paceļas, kā reaģē slāpekļa atsperes un kā gliemeži pārvietojas pa veidņu atverēm. Palieliniet ātrumu ar 10% soli, līdz sasniedzat mērķa ātrumu bez kvalitātes novirzēm vai sensora kļūmēm.

Tehniskās apkopes plānošana bloķē jūsu paredzēto mūža ieguvumu. Nosakiet atkārtotas slīpēšanas intervālus, pamatojoties uz izmēģinājuma datiem: ja urbuma augstums validācijas laikā sasniedza noraidīšanas slieksni pie 80 000 trāpījumu, profilaktiskos nolūkos ieplānojiet asināšanu pie 70 000. Dokumentējiet atsperu nomaiņas intervālus, eļļošanas punktus un pārbaudes kontrolpunktus.Preses un štancēšanas iekārtu strukturētas apkopes programmasir pierādīts, ka tas pagarina instrumenta kalpošanas laiku līdz pat 50% un samazina neplānotu dīkstāvi par 30-45%, salīdzinot ar reaktīvām pieejām.

Ražošanas validācijas un kvalitātes kontrolpunkti

Rūpnieciskai metāla štancēšanai regulētajām nozarēm ir nepieciešams vairāk nekā tikai pareiza izskata detaļas. Jums ir nepieciešams statistikas pierādījums, ka jūsu procesā tiek ražotas atbilstošas ​​lokšņu metāla štancēšanas detaļas konsekventi un paredzami.

Procesa spēju pētījumi kvantificē šo pierādījumu. Cpk indekss mēra, cik labi jūsu procesa izvade atrodas pielaides diapazonā.Parasti ir nepieciešama Cpk vērtība, kas lielāka par 1,33, kas atbilst defektu līmenim, kas mazāks par 64 daļām uz miljonu. Lai sasniegtu šo skaitu, ir jāizmanto minimālais izlases lielums (parasti 30–50 secīgas daļas no stabila procesa) un katras kritiskās funkcijas dimensiju analīze.

Automobiļu štancēšanas programmām ražošanas daļu apstiprināšanas process (PPAP) formalizē šīs prasības strukturētā iesniegšanas pakotnē. PPAP dokumentācijā parasti ietilpst:

• Pirmo-izstrādājumu pārbaudes ziņojumi ar balonu zīmējumiem
• Procesu plūsmas diagrammas un vadības plāni
• Mērīšanas sistēmas analīze (Gage R&R), kas pārbauda pārbaudes aprīkojuma spēju
• Spēju pētījumi (Cpk) par kritiskajām dimensijām
• Materiālu sertifikāti, kas izsekot konkrētām spoļu partijām
• FMEA (atteices režīms un efektu analīze), kas aptver štancēšanas procesu

Aviācijas un kosmosa programmas pievieno savas prasības, bieži vien pieprasot pilnīgu izsekojamību no izejmateriāla siltuma daudzuma līdz gatavās daļas serializācijai. Visās reglamentētajās nozarēs kopīgs pavediens ir tāds, ka jūsu pielāgotajai metāla štancēšanas formai ir jāražo detaļas apstiprinātā, dokumentētā un atkārtojamā procesā, nevis tikai jāiziet vizuāla pārbaude darbības beigās.

Automobiļu oriģinālo iekārtu ražotāji un{1}}1. līmeņa piegādātāji sagaida uz profila Eksporta klases automobiļu štancēšanas presformas un ap tiem izveidotie procesi parasti nodrošina defektu līmeni diapazonā no 50 līdz 200 PPM, ja tie darbojas atbilstoši procesa kontrolei un apkopes disciplīnai.

Kad sadarboties ar pieredzējušu presformu izgatavotāju

Tagad jūs saprotat visu darbplūsmu no daļas rasēšanas līdz ražošanas validācijai. Lūk, šī ir praktiskā realitāte: lielākā daļa ražotāju gūst labumu no sadarbības ar specializētu štancēšanas cehu ražošanas instrumentu ražošanā, jo īpaši sarežģītām progresīvām presformām vai liela apjoma -automobiļu štancēšanas lietojumprogrammām, kur izmēģinājuma-un-kļūdu izmaksas tiek mērītas ar sešiem cipariem.

Izveidojot prototipu vienai{0}}stacijai savā veikalā, jūs iemācīsit pamatus. Mērogošana līdz 20 staciju progresīvai vītnei, kas automobiļu līnijā darbojas ar ātrumu 400 gājieni minūtē, ir cita izaicinājumu kategorija, kas prasa specializētu aprīkojumu, dziļas zināšanas par procesu un gadiem ilga iteratīva pieredze šajā rakstā aprakstīto problēmu atkļūdošanā.

Lēmums izmantot ārpakalpojumus nav neveiksme. Tā ir riska sadale. Īpašs presformu ražotājs simtiem projektu amortizē savus ieguldījumus simulācijas programmatūrā, precīzās apstrādes centros, izmēģinājuma presēs un pieredzējušos instrumentu veidojumos. Jūs gūstat labumu no šīs koncentrētās iespējas, nenesot virs galvas.

Ražotājiem, piegādes vadītājiem un instrumentu inženieriem, kuri ir gatavi pāriet no presformu izgatavošanas procesa izpratnes uz cenu pieprasīšanu par ražošanas instrumentiem,YICHEN štancēšanas štancēšanas pakalpojumiatbalsta pilnu darbplūsmu, sākot no priekšizpētes analīzes un CAE simulācijas līdz precīzai apstrādei, izmēģinājuma braucieniem un galīgajai pārbaudei. Šī iespēja no gala-līdz-galam novērš koordinācijas risku, kas rodas, sadalot darbu vairākiem piegādātājiem.

Galvenie kritēriji presformu izgatavošanas partnera-novērtēšanai: iekšēja CAE simulācijas un iespējamības analīzes iespējas, pilna CNC apstrādes un stiepļu EDM jauda, īpašas pārbaudes preses apstiprināšanai pirms nosūtīšanas, CMM un optiskās pārbaudes aprīkojums izmēru pārbaudei, kvalitātes sistēmas sertifikāti (ISO 9001 minimums un tehniskās apkopes programmas, IATF 169 atbalsts un IATF 1949). matricas ražošanas laiks.

Neatkarīgi no tā, vai veidojat savu nākamo štancēšanas veidni pilnībā-pašā vai sadarbojaties ar ražošanas-pakāpju rīku speciālistu, šajā rokasgrāmatā sniegtās zināšanas sniedz jums vārdu krājumu, lēmumu ietvarus un tehniskos kritērijus, lai droši pārvaldītu procesu. Katrs solis, sākot no pareizā matricas veida izvēles līdz termiskai apstrādei, montāžai, izmēģināšanai un ražošanas apstiprināšanai, seko loģiskai ķēdei, kurā katrā posmā pieņemtie lēmumi tiek apvienoti veidnē, kas atbilst specifikācijām pirmajā mēģinājumā un turpina to sasniegt programmas darbības laikā.

Bieži uzdotie jautājumi par metāla štancēšanas formas izgatavošanu

1. Cik maksā metāla štancēšanas formas izgatavošana?

Metāla štancēšanas presformu izmaksas ir ļoti atšķirīgas atkarībā no sarežģītības. Vienkāršas vienas-stacijas presformas prototipu veidošanai var maksāt dažus tūkstošus dolāru, savukārt sarežģītu progresīvu veidņu izgatavošanai automobiļu ražošanā parasti ir nepieciešami 100 000 līdz 500 000 USD. Galvenie izmaksu faktori ietver staciju skaitu, materiālu izvēli (D2 pret karbīda ieliktņiem), pielaides prasības un to, vai ir nepieciešama CAE simulācija un vairākas izmēģinājuma iterācijas. Sadarbība ar pieredzējušu presformu ražotāju, piemēram, YICHEN, var palīdzēt kontrolēt izmaksas, izmantojot agrīnu priekšizpētes analīzi un optimizētu dizainu pirms apstrādes.

2. Kāds ir labākais instrumentu tērauds presformu štancēšanai?

Nav viena labākā instrumenta tērauda, ​​jo katrai presformas sastāvdaļai ir atšķirīgs spriegums. D2 (HRC 58-62) ir darba zirgs vispārējai blankošanai ar izcilu nodilumizturību. A2 nodrošina labāku izturību, veidojot triecienus absorbējošus perforatorus. S7 veic smagas{11}}triecienu darbības ar biezu materiālu. M2 saglabā cietību pie lieliem ātrumiem progresīvās formas stacijās. Karbīda ieliktņi kalpo īpaši{12}}liela apjoma lietojumiem, kas pārsniedz miljoniem trāpījumu. Pareizā izvēle ir atkarīga no jūsu sagataves materiāla, ražošanas apjoma un pieņemamiem slīpēšanas intervāliem.

3. Kāds ir pareizais štancēšanas-perforators-lokšņu metāla štancēšanai?

Attālums no štancēšanas-līdz-izsitumiem ir izteikts procentos no materiāla biezuma katrā pusē un atšķiras atkarībā no lokšņu metāla veida. Vieglam tēraudam ir nepieciešams 8-12% klīrenss katrā pusē, nerūsējošajam tēraudam ir nepieciešams 10-15% rūdīšanas dēļ, un alumīnija un misiņa vislabāk darbojas ar 5–8%. Skriešana uz šo diapazonu augstāko galu samazina instrumentu noslogojumu un pagarina stangas kalpošanas laiku, lai gan tas var nedaudz palielināt urbuma augstumu. Mēģināšanas laikā vienmēr izmantojiet ražošanas kvalitātes materiālu, lai precīzi apstiprinātu klīrensa iestatījumus.

4. Cik detaļu var saražot štancēšanas presforma, pirms tai nepieciešama apkope?

Preses kalpošanas laiks starp slīpēšanām ir atkarīgs no instrumenta tērauda markas, sagataves materiāla un virsmas pārklājumiem. D2 perforators, kas apstrādā vieglu tēraudu, parasti nodrošina 100 000{11}}150 000 sitienu, pirms tiek atkārtoti slīpēti urbuma augstuma signāli. Tas pats nerūsējošā tērauda perforators griež līdz 30 000-50 000 sitienu. PVD pārklājumi ievērojami pagarina šos intervālus. Ar TiCN-pārklājumu augstas stiprības tērauda štancēšanas instrumenti ir saražoti vairāk nekā 1,2 miljonu detaļu, salīdzinot ar 50 000 detaļu ar hromētu alternatīvu. Pulvermetalurģijas instrumentu tēraudi var palielināt kalpošanas laiku no 5000–7000 cikliem līdz vairāk nekā 40 000 cikliem salīdzinājumā ar parasto D2.

5. Kāda ir atšķirība starp progresīvo matricu un salikto matricu?

Saliktā presforma veic vairākas griešanas darbības (piemēram, nospiešanu un caurduršanu) vienlaikus ar vienu nospiešanas gājienu, veidojot plakanas detaļas ar stingrām iezīmēm-lai-pielaides. Progresīvā matrica padod sloksnes materiālu caur staciju secību, katra veic vienu vai divas darbības, ar katru gājienu lielā ātrumā pabeidzot pilnībā izveidoto daļu. Saliktās formas ir piemērotas vidējam -līdz -lielam apjomam plakanām daļām (50 000 tūkst. -500 000+ gadā), savukārt progresīvās veidnes apstrādā sarežģītas daudzpakāpju daļas lielos apjomos (100 000 000 līdz miljoniem) ar līkumiem, formām un vairākiem griezumiem. Progresīvās presformas maksā vairāk, bet nodrošina zemākas izmaksas par detaļu mērogā.