Progresīvā štancēšanas alumīnija štancēšana|Izgriezti defekti un lūžņi no pirmās dienas

Kas ir progresīvā štancēšana alumīnija daļām

Kad tu dzirdi"progresīvā štancēšana”, jūs, iespējams, iztēlojaties tērauda sloksnes sacīkstes, izmantojot vairāku -staciju rīku ar simtiem sitienu minūtē. Koncepcija paliek nemainīga attiecībā uz alumīniju, taču gandrīz visi inženiertehniskie lēmumi mainās zem virsmas. Ja esat projektēšanas inženieris, kas nosaka daļas ģeometriju, vai iepirkumu profesionālis, kas novērtē ieguldījumus instrumentos, atšķirībai ir lielāka nozīme, nekā jūs varētu gaidīt.

Ko progresīvā štancēšana nozīmē alumīnijam

Alumīnija progresīvā presēšanas štancēšana ir liela-apjoma metāla formēšanas process, kurā nepārtraukta alumīnija sakausējuma spole virzās pa daudzstaciju presformu, kurā tiek veiktas secīgas darbības, piemēram, caurduršana, locīšana, formēšana un nospiešana, veidojot gatavu detaļu ar katru nospiešanas gājienu, vienlaikus ņemot vērā alumīnija unikālo formu, atsperošanas īpašību unikālo formu un atsperojuma īpašību.

Tātad, kas ir progresīvs mirst praktiski? Tas ir precīzs rīks, kurā ir vairākas stacijas, kas sakārtotas secīgi, un katra veic noteiktu darbību ar joslu, virzoties uz priekšu par fiksētu soli. Ar katru preses sitienu pabeigta daļa iziet no gala stacijas. Metode nodrošina izcilu atkārtojamību un zemas -detaļas izmaksas mērogā, tāpēc progresīvā štancēšana dominē ražošanā, sākot no desmitiem tūkstošu līdz miljoniem detaļu.

Konkrēti alumīnijam progresīvajai presformai jābūt izgatavotai no materiāla, kas katrā stacijā izturas būtiski savādāk nekā tērauds.

Kāpēc alumīnijam ir nepieciešama cita pieeja?

Alumīnija zemākais Younga modulis nozīmē ievērojami lielāku atsperu pēc katras formēšanas darbības. Pētījumi, kuros salīdzina alumīniju un tēraudu identiskos instrumentos, liecina, kaalumīnija komponents nodrošinās lielāku atsperunekā tā tērauda līdzinieks, kam nepieciešama pārliekuma kompensācija, kas iebūvēta tieši stacijas ģeometrijā.

Papildus atsperei alumīnija progresīvā štancēšana rada problēmas, ar kurām tērauds reti sastopams:

• Gallinga tendence- Alumīnijs pielīp pie nepārklātām instrumentu tērauda virsmām zem spiediena, radot materiāla uzkrāšanos, kas bojā gan presformu, gan detaļas.
• Zemāka deformācijas spēja pēc kakla izgriešanas- Atšķirībā no tērauda, ​​alumīnijs nevar izturēt ievērojamu papildu spriedzi, tiklīdz sākas izgriezums, padarot to daudz mazāk pielaidīgu pret margināliem formēšanas apstākļiem.
• Samazināta R{0}}vērtība- Alumīnija zemākais Lankforda koeficients deformāciju koncentrē loksnes biezumā, nevis sadala to pa virsmu, ietekmējot vilkšanas uzvedību un sienas retināšanu.
• Mainīga deformācijas sacietēšana- Alumīnijā n-vērtība samazinās, palielinoties deformācijai, lai panāktu vienmērīgu pagarinājumu, kas nozīmē, ka materiāls zaudē spēju vienmērīgi sadalīt spriegumu vēlāk formēšanas procesā.

Šīs īpašības nediskvalificē alumīniju no progresīvās štancēšanas. Viņi vienkārši pieprasa, lai formas dizains, eļļošanas stratēģija, sakausējuma izvēle un presēšanas parametri tiktu pielāgoti dažādiem noteikumu kopumiem. Nākamajās sadaļās šie noteikumi ir izklāstīti pa stacijām, sakausējumiem pa sakausējumiem un defektiem pēc defektiem, sniedzot jums inženiertehniskās specifikācijas, kuras vispārējās štancēšanas vadotnēs izlaiž.

Kā progresīvais štancēšanas process darbojas ar alumīniju

Alumīnija materiāla izturēšanās pārveido to, kas notiek katrā punktā starp attīšanas ierīci un detaļu tvertni. Progresīvais štancēšanas process notiek vienā un tajā pašā plašā secībā neatkarīgi no materiāla, taču inženiertehniskie parametri, attālums starp stacijām un ātruma ierobežojumi būtiski mainās, nomainot tērauda spoli pret alumīniju.

Stacija-pēc-stacijas procesa plūsmas

Iedomājieties 5052-H32 alumīnija spoli, kuras biezums ir 0,040 collas un ir ievietots dekoilerā. No šī brīža uz priekšu,progresīvais štancēšanas processizvēršas stingri kontrolētā secībā:

1. Decoiling un iztaisnošana- Alumīnija spole atritinās caur taisnotāju, kas noņem spoles komplektu. Tā kā alumīnijs ir mīkstāks un vairāk pakļauts virsmas marķējumam, taisnotāju ruļļos parasti tiek izmantotas pulētas virsmas vai nemetāliski pārklājumi, lai izvairītos no sloksnes nospieduma.
2. Barošana- Servo vai satvērēja padevējs virza sloksni uz priekšu par precīzu progresēšanas attālumu (soli) ar katru nospiešanas gājienu. Alumīnija zemākā stingrība salīdzinājumā ar tēraudu nozīmē, ka padeves sistēmas ir jānoregulē, lai izvairītos no sloksnes izliekšanās starp padevēju un matricu.
3. Pilota iesaistīšanās- Pilottapas ievada iepriekš caurdurtos caurumos, lai reģistrētu sloksni ar precizitāti, kas ir mazāka par -tūkstošdaļu, pirms tiek veikta formēšana. Konsekventa pilota cauruma kvalitāte ir ļoti svarīga, jo alumīnija mīkstums var ļaut tapu pēdām deformēt apkārtējo materiālu, ja atstarpes ir pārāk brīvas.
4. Pīrsings un blankings- Caur alumīniju izgriež caurumus un profilus. Bīdes izturība parastajiem alumīnija sakausējumiem ir aptuveni viena-trešdaļa no vieglā tērauda bīdes izturības, tāpēc caurduršanas tonnāža proporcionāli samazinās, taču, lai kontrolētu urbumu, ir nepieciešams stingrāks perforators-, lai{4}}atšķirtu atstarpes.
5. Formēšana un locīšana- Stacijas veido plakano joslu trīsdimensiju-ģeometrijā. Pārlieces leņķi ir iebūvēti instrumentos, lai kompensētu alumīnija augstāko atsperes spēku.
6. Kalnēšana vai reljefs (ja nepieciešams)- Lokalizētā saspiešana uzlabo izmērus vai pievieno funkcijas. Alumīnijs vieglāk plūst zem spiedes slodzēm, tāpēc kalšanas spēki ir mazāki, taču tie ir rūpīgi jākontrolē, lai novērstu materiāla izspiešanu.
7. Nogriešana un izmešana- Gatavā daļa atdalās no nesēja sloksnes un tiek izmesta ar gaisa strūklu, mehānisku sitienu-vai gravitāciju. Vieglās alumīnija daļas ir īpaši jutīgas pret statisku saķeri vai gāšanos matricas iekšpusē, tāpēc izmešanas sistēmām ir nepieciešams pozitīvs apstiprinājums.

Alumīnija sloksnes parasti apstrādā biezumā no0,002 collas līdz 0,080 collas, lai gan lielākajai daļai progresīvāko štancēšanas lietojumprogrammu piemērotākā vieta ir no 0,010 collām līdz 0,063 collām. Plānāki mērinstrumenti nodrošina sarežģītas mazas funkcijas, bet prasa vairāk staciju, lai izvairītos no plīsumiem. Biezāks krājums var tikt galā ar agresīvu formēšanu mazākās stacijās, taču tai ir nepieciešama lielāka tonnāža un plašāki progresēšanas attālumi.

Preses spēka un ātruma apsvērumi alumīnijam

Alumīnija zemākā stiepes izturība, parasti no 10 000 līdz 45 000 PSI atkarībā no sakausējuma un rūdījuma, salīdzinot ar 50,{5}} PSI vieglam tēraudam, tieši samazina katrā stacijā nepieciešamo tonnāžu. Theiztukšošanas spēka formula(perimetrs x biezums x bīdes izturība) alumīnijam rada aptuveni par 30–50% mazāku tonnāžu nekā līdzvērtīgai tērauda detaļu ģeometrijai. Tas izklausās kā bezmaksas priekšrocība, taču tas ievieš smalkumu: progresīvā štancēšanas prese, kas paredzēta alumīnija izmēram, darbojas ar daļu no tās nominālās jaudas, kas var mudināt operatorus palielināt ātrumu, pārsniedzot to, ko faktiski atbalsta materiāla formēšanas darbība.

Ātrgaitas progresīvās presformas štancēšanas darbības tērauda un vara sakausējumos var sasniegt 800 līdz 1500 gājienus minūtē (SPM) uz plakanām vai seklām -formētām daļām. Alumīnijs nodrošina salīdzināmu ātrumu vienkāršās caurduršanas-vai plakanās-izstrādes operācijām, taču staciju veidošana kļūst par ierobežojošo faktoru. Katrs līkums vai vilkšana rada berzes siltumu, ko alumīnijs absorbē savādāk nekā tērauds. Alumīnija augstā siltumvadītspēja ātri izplata siltumu, kas palīdz novērst karsto punktu rašanos, taču tā zemā kušanas temperatūra un tendence uz žulti nozīmē, ka pārmērīgs ātrums paātrina smērvielas sadalīšanos un līmes nodilumu uz perforējamām virsmām.

Praksē ātrgaitas metāla štancēšana ar alumīniju progresīvās presformās parasti darbojas diapazonā no 200 līdz 600 SPM daļām, kurām nepieciešamas vairākas formēšanas stacijas. Vienkāršas, seklas ģeometrijas ar minimālu izliekumu var virzīties augstāk. Galvenais ierobežojums nav prese vai padevējs; tā ir mijiedarbība starp alumīniju un instrumentiem ātrumā, kur karstums un svelme kļūst par praktiskiem griestiem.

Arī stacijas izkārtojums mainās. Tā kā katrai alumīnija formēšanas darbībai ir nepieciešams dāsns pārliekums un materiāls ir mazāk izturīgs pret savienojuma deformāciju vienā sitienā, inženieri bieži sadala sarežģītus līkumus divās vai trīs stacijās, nevis tos apvieno. Tas palielina presformas garumu un izmaksas, bet novērš plaisāšanu, kas savukārt aizsargā metāllūžņu daudzumu ilgos ražošanas periodos.

Alumīnija sakausējuma un temperatūras izvēles rokasgrāmata štancēšanai

Liekumu sadalīšana vairākās stacijās aizsargā daļas integritāti, taču matrica var kompensēt tikai tad, ja ienākošais materiāls cīnās ar procesu no paša sākuma. Sakausējuma un rūdīšanas atlase ir vieta, kur pakāpeniska metāla štancēšanas panākumi vai neveiksmes tiek faktiski izlemti, bieži vien mēnešus pirms prese nonāk presē. Izvēlieties sakausējumu, kas ir pārāk ciets, un jūs saplīsīsit detaļas formēšanas stacijās. Izvēlieties pārāk mīkstu, un jūs cīnīsities ar izspiedumiem, kropļojumiem un izmēru nestabilitāti miljonā-gabalā.

Mērķis ir vienkāršs: saskaņojiet sakausējuma -temperatūras kombināciju gan ar detaļas gala-lietojuma prasībām, gan progresīvo presformu veidošanas prasībām. Tālāk sniegtajās tabulās ir sniegts strukturēts veids, kā izveidot šo atbilstību.

Alumīnija sakausējumu salīdzināšana progresīvai štancēšanai

Četras sakausējumu grupas aptver lielāko daļu progresīvās metāla štancēšanas lietojumu. Katrs no tiem nodrošina atšķirīgu formējamības, izturības un korozijas izturības līdzsvaru. Lūk, kā tie tiek salīdzināti, vērtējot īpaši daudzstaciju progresīvajai štancēšanai:

Parādās daži modeļi. 1xxx un 3xxx sērijas sakausējumi ir progresīvo štancēšanas materiālu darba zirgi, jo tie piedāvā visplašāko formējamības logu. Varat tos virzīt cauri sarežģītām vairāku-staciju sekvencēm, tostarp seklajām vilkšanām, lāpstiņām-un-formām un stingriem līkumiem, ar minimālu plaisāšanas risku.

5052 ieņem vidusceļu. Tas nodrošina ievērojami lielāku izturību un izcilu izturību pret koroziju (novērtējums A vispārējai un stresa{2}}korozijas plaisāšanas izturībai uz katruUnited Aluminium sakausējuma atlases dati). Kompromiss ir stingrāki formēšanas ierobežojumi, īpaši grūtākā temperamentā.

6061 ir izņēmums. Tas ir termiski-apstrādājams un izturīgs, taču tā pakāpeniskā štancēšanas piemērotība gandrīz pilnībā ir atkarīga no temperamenta stāvokļa. O (atkvēlinātā) stāvoklī tas veidojas pietiekami labi. T6 tas ir pārāk grūti, lai veiktu neko citu kā tikai vieglus līkumus, unvar rasties mikro vai makro plaisāšanaformēšanas operāciju laikā. Ja jūsu detaļas ģeometrijai ir nepieciešama agresīva formēšana un jūsu lietojumprogrammai ir vajadzīgas 6061-T6 īpašības, tipiskā pieeja ir O štancēšana un pēc tam termiskā apstrāde.

Kā temperamentu apzīmējumi ietekmē formējamību

Lūk, kur paklupa daudzi inženieri. Jūs varat izvēlēties perfekti piemērotu sakausējumu un tomēr iznīcināt detaļas presē, ja ir nepareizs temperaments. Temperatūra nosaka materiāla cietību, elastību un deformācijas spēju, un progresīvā metāla štancēšanas gadījumā šīs īpašības nosaka, vai katra stacija ražo labu vai saplaisājušu detaļu.

Progresīvajiem štancēšanas materiāliem attiecas divas galvenās atlaidības grupas:

• H temperamenti(cietināts ar deformāciju-) - Izmanto ar sakausējumiem, kas nav apstrādājami ar karstumu, piemēram, 1100, 3003 un 5052. Materiāls ir auksts,-apstrādāts, lai palielinātu izturību, un dažreiz tam seko daļēja atkausēšana stabilizēšanai.
• T temperaments(termiski-apstrādāts) - Izmanto ar termiski-apstrādājamiem sakausējumiem, piemēram, 6061. Materiāls tiek pakļauts šķīduma termiskai apstrādei un novecošanai, lai sasniegtu mērķa īpašības.

Iepriekš minētās lieces rādiusa vērtības ir ņemtas no ieteicamajiem minimālajiem lieces rādiusiem 90 grādu aukstajai formēšanai 1/8 collu biezumā. Tie ir visciešākais līkums, ko var veikt bez lūzuma standarta instrumentos. Progresīvām presformām, kas darbojas ar ražošanas ātrumu, jūs vēlaties pievienot rezervi virs šīm minimālajām vērtībām, jo ​​dinamiskie apstākļi, sloksnes spriegums un kumulatīvā deformācija vairākās stacijās samazina efektīvo formējamību salīdzinājumā ar vienu statisku presēšanas bremžu līkumu.

Ievērojiet lēcienu starp H14 un T6. 5052-H14 loksne tīri izliecas aptuveni 1 t rādiusā, savukārt 6061-T6 tādā pašā biezumā vajag 2,5 t vai materiāls saplaisā. Šī atšķirība izpaužas tieši presēšanas staciju ģeometrijā, pārliekuma aprēķinos un nepieciešamajā formēšanas staciju skaitā.

Sakausējuma un temperatūras atbilstība pielietojuma vajadzībām

Izklausās sarežģīti? Tam nav jābūt. Sāciet ar diviem jautājumiem:

• Kas detaļai ir nepieciešams, lai izdzīvotu servisā?(Stiprums, korozija, vadītspēja, izskats)
• Kādas formēšanas darbības veiks progresīvais presētājs?(Līkumu skaits, minimālais rādiuss, vilkšanas dziļums, slīpums)

Ja šīs divas atbildes ir pretrunā, kā tas bieži notiek, jūsu iespējas ir:

• Atlasiet maigāku temperamentu štancēšanai un pēc-apstrādei līdz galīgajām īpašībām (zīmogs 6061-O, pēc tam termiski apstrādāts līdz T6).
• Izvēlieties citu sakausējumu, kas apmierina gan formēšanas, gan apkopes vajadzības (5052-H32 bieži aizstāj 6061-T6 daļās, kurām nepieciešama mērena stiprība ar formējamību).
• Pārveidojiet liekuma rādiusus un funkcijas, lai tie atbilstu jūsu mērķa sakausējuma{0}}temperatūrai.

Liela-apjoma progresīvai štancēšanai visizplatītākie pāri ir 1100-H14 elektriskajām un termiskajām daļām, 3003-H14 vispārēja lietojuma korpusiem un kronšteiniem un 5052-H32 jebkam, kam nepieciešama konstrukcijas izturība vai izturība pret koroziju. Šīs trīs kombinācijas aptver aptuveni 80% alumīnija progresīvo presformu lietojumu, jo tās piedāvā vislabāko līdzsvaru starp to, ko var veidot veidne, un to, kas jāsniedz gatavajai daļai.

Sakausējums un rūdījums nosaka iespējamās robežas. Nākamais izaicinājums ir izstrādāt detaļu ģeometriju, kas paliek šajās robežās, vienlaikus izpildot funkcionālās prasības, kas ir vieta, kur tiek izmantoti alumīnija-specifiskie DFM noteikumi.

Izgatavojamības vadlīnijas, kas raksturīgas alumīnijam

Dati par sakausējumu un rūdīšanu norāda, ar ko materiāls var tikt galā. To pārvēršana detaļu ģeometrijā, kas faktiski iztur vairāku-staciju progresīvo veidni pilnā ražošanas ātrumā, ir pavisam cita disciplīna. Tālāk minētie DFM noteikumi ir kalibrēti alumīnijam, nevis aizgūti no tērauda rokasgrāmatām, izmantojot brīvu korekcijas koeficientu. Sekojiet tiem detaļu projektēšanas laikā, un jūs izvairīsities no visbiežāk sastopamajiem lūžņu, pārstrādes un presformu bojājumiem progresīvās štancēšanas formas dizainā.

Noteikumi par minimālo lieces rādiusu un sienas biezumu

Alumīnija daļas visbiežāk sabojājas līkumos. Nospiediet rādiusu pārāk cieši, lai sakausējuma -temperatūras kombinācijai, un gar līkuma ārējo šķiedru veidojas mikro-plaisas. Progresīvā kauliņā, kas darbojas simtiem sitienu minūtē, šis atteices režīms neparādās vienā daļā; tas parādās tūkstošiem, pirms kāds to noķer.

Šeit ir norādīti praktiskie minimumi sakausējumiem, kurus visbiežāk izmanto ar progresīvām presformām:

• 1100-O un 3003-O:Minimālais iekšējais līkuma rādiuss ir no 0 t līdz 0,5 t. Šie pilnībā atkausētie sakausējumi iztur ļoti stingrus līkumus pat progresīvā ātrumā.
• 1100-H14 un 3003-H14:Minimālais iekšējais līkuma rādiuss ir 1t. Pus-cietais stāvoklis joprojām pieļauj asus līkumus, taču materiāls zaudē daļu no deformācijas rezerves nākamajām stacijām.
• 5052-H32:Minimālais iekšējais līkuma rādiuss ir no 1 t līdz 1,5 t. Šis sakausējums labi liecas pāri graudiem, bet ir ievērojami mazāk piedodams paralēli velmēšanas virzienam. Ja iespējams, projektējiet līkumus perpendikulāri graudiem.
• 6061-T4:Minimālais iekšējais līkuma rādiuss ir 1,5 t. Pieņemams mēreni progresējošas formas veidošanai, kad līkumi nav smagi.
• 6061-T6:Minimālais iekšējais lieces rādiuss2t līdz 5tatkarībā no biezuma un graudu orientācijas. Parasti izvairieties veidot-intensīvu progresīvu presformu dizainu, ja vien pēc tam nav štancēšanas ar O temperatūru un termisko{2}}apstrādi.

Attiecībā uz sienu biezumu progresīvā štancēšanas presformu dizains visefektīvāk darbojas alumīnija diapazonā no 0,010 collas līdz 0,063 collām. Zem 0,010 collas sloksne zaudē stingrību un sasprādzējas starp stacijām. Virs 0,080 collas palielinās tonnāžas prasības, un jums sāk būt nepieciešams lielāks attālums starp stacijām, kas pagarina veidni un palielina instrumentu izmaksas. Praktiska vieta lielākajai daļai alumīnija progresīvo presformu detaļu ir 0,020 collas līdz 0,050 collas, līdzsvarojot formējamību un gatavās sastāvdaļas konstrukcijas stingrību.

Preses klīrenss un atsperes kompensācija

Preses klīrenss, sprauga starp perforatora un presformas griešanas malām, kontrolē urbuma augstumu, malas kvalitāti un instrumenta kalpošanas laiku. Tērauda štancēšanai parasti tiek izmantoti 5–10% materiāla biezuma katrā pusē. Alumīnijam ir nepieciešami stingrāki atstarpes, lai iegūtu tīras malas, jo materiāls ir mīkstāks un plīst, nevis bīdes, ja sprauga ir pārāk liela.

Ieteicamais perforators-no-progresīvās formas alumīnija štancēšanai:

• Mīkstie sakausējumi (1100, 3003):5-7% no materiāla biezuma katrā pusē.
• Vidēji sakausējumi (5052): 6-10% no materiāla biezumakatrā pusē.
• Cietie sakausējumi (6061-T6):8-12% no materiāla biezuma katrā pusē. Lielākai stiprībai ir nepieciešams nedaudz vairāk atstarpes, lai izvairītos no pārmērīga perforatora nodiluma.

Springback ir vienādojuma otra puse, un tajā alumīnijs krasi atšķiras no tērauda. Kad tērauda daļa saliecas līdz 90 grādiem, tā var atsperties par 1-2 grādiem. Tāda pati ģeometrija alumīnija atsperēs atgriežas par 2–3 grādiem mīkstajiem sakausējumiem, piemēram, 5052-H32, un par 5–7 grādiem vai vairāk 6061-T6. Progresīvās formas dizainā katru daļu nevar pielāgot manuāli. Kompensācija ir jāiebūvē tieši stacijas ģeometrijā.

Alumīnija precīzās presēšanas un štancēšanas operācijas parasti novērš atsperes pārliecību. Formēšanas perforators virza materiālu garām mērķa leņķim, lai tas atslābst atpakaļ pareizajā pozīcijā. 90-grādu līkumā 5052-H32 stangas stacija veidojas līdz aptuveni 87-88 grādiem. Modelim 6061-T6, iespējams, būs nepieciešami 83–85 grādi, lai pēc elastīgās atveseļošanās sasniegtu 90 grādos. Šīs vērtības vienmēr ir jāvalidē ar testa trāpījumiem kauliņu izmēģināšanas laikā, jo partiju mainīgās temperamenta izmaiņas var novirzīt atsperes atgriešanos par 1–2 grādiem.

Funkciju atstarpes un ģeometrijas ierobežojumi

Iezīmju izvietojums attiecībā pret līkumiem, malām un citām iezīmēm nosaka, vai jūsu daļa no veidnes iznāk tīra vai deformēta. Šie noteikumi atspoguļo to, kā alumīnijs plūst un deformējas savādāk nekā tērauds progresīvās štancēšanas laikā:

• Cauruma-noliekuma-attālums:Saglabājiet vismaz caurdurtos caurumus2x materiāla biezumsno tuvākās līkuma pieskares līnijas. Ciešāka novietošana liek caurumiem formēšanas laikā izkropļot ovālus, jo alumīnija maigums ļauj apkārtējam materiālam ieplūst caurumā.
• Attālums no cauruma-līdz-malai:Saglabājiet vismaz 1,5x materiāla biezumu starp jebkuru cauruma malu un loksnes malu. Tas novērš malu plīsumu caurduršanas laikā un saglabā struktūras integritāti ap objektu.
• Minimālais cauruma diametrs:Ne mazāks par 1x materiāla biezumu apaļiem caurumiem. Rievām jābūt vismaz 1x biezākām platumā. Mazākas īpašības izraisa pārmērīgu perforācijas novirzi un paātrinātu alumīnija nodilumu.
• Funkcijas{0}}līdz-atstarpes:Saglabājiet vismaz 2x materiāla biezumu starp blakus esošajiem caurumiem vai izgriezumiem, lai caurduršanas laikā starp elementiem netiktu saliekts.
• Minimālais atloka garums:Vismaz 3x materiāla biezums no iekšējā rādiusa līdz atloka malai. Īsāki atloki pareizi nesaista formēšanas instrumentus un rada nevienmērīgus lieces leņķus.
• Reljefa augstums:Ierobežot līdz 3x materiāla biezuma maksimums standarta progresīvai presformai. Dziļākiem reljefiem ir nepieciešamas papildu stacijas, un tas riskē saplēst stingrāka rakstura gadījumā.

Šie atstatuma noteikumi mijiedarbojas viens ar otru. Iedomājieties, ka jūs projektējat kronšteinu ar trim caurumiem pie līkuma līnijas. Ja caurumi ir pareizi izvietoti viens no otra, bet pārāk tuvu izliekumam, formēšanas laikā visi trīs deformējas. Pārbaudiet katru funkciju, salīdzinot gan ar tās kaimiņiem, gan ar tuvāko formēšanas darbību.

Sasniedzamās alumīnija progresīvās štancēšanas pielaides parasti ir diapazonā no +/-0,05 mm līdz +/-0,10 mm tukšiem izmēriem un caurdurtiem elementiem. Izveidotajiem izmēriem, piemēram, lieces leņķiem, atloku augstumiem un izveidotajiem dziļumiem, ir plašākas pielaides joslas, parasti no +/-0,10 mm līdz +/-0,25 mm, jo ​​atsperes izmaiņas rada papildu nenoteiktību. Precīzijas štancēšanas un štancēšanas darbnīcas, kurās darbojas labi uzturēti alumīnija instrumenti ar iebūvētu sensoru, var konsekventi noturēt šo diapazonu stingrākos punktus, ja ir vairāk nekā 500 000 detaļu.

Atkārtojamība ilgos braucienos ir vieta, kur alumīnija īpašības rada unikālu izaicinājumu. Alumīnijs uzkrājas uz štancēšanas virsmām un matricu virsmām, izraisot saspiešanu, kas pakāpeniski maina atstarpes un maina urbuma raksturlielumus. Alumīnija progresīvās formas dizainā ir jāiekļauj plānotie apkopes intervāli, lai notīrītu kaltētas virsmas un atkārtoti{2}}pulētu štancēšanas uzgaļus. Bez šīs disciplīnas pielaides dreifē skriešanas gaitā, pat ja matrica sākumā griezās perfekti.

Ja ģeometrija ir bloķēta un DFM noteikumi ir iekļauti jūsu CAD modelī, nākamais mainīgais, kas nosaka metāllūžņu daudzumu, ir tas, cik efektīvi sloksnes izkārtojumā tiek izmantots materiāls, jo īpaši svarīgi, ja alumīnija spole maksā vairāk par mārciņu nekā vieglais tērauds.

Sloksnes izkārtojums un ligzdošanas optimizācija alumīnija spolēm

Alumīnija spole parasti maksā divas līdz trīs reizes vairāk par mārciņu nekā viegls tērauds. Šī cenu atšķirība nozīmē, ka katrs materiāla izmantošanas procentpunkts ietekmē jūsu daļas izmaksas. Varētu būt pieļaujams sloksnes izkārtojums, kurā tērauda izmantošana ir 72%. Tas pats izkārtojums alumīnija izplūdes malās katrā gājienā. Viedais sloksnes izkārtojums un ligzdošana ir vieta, kur progresīvie instrumenti atmaksājas vai slikta plānošana klusi iztukšo peļņu miljoniem ciklu.

Carrier Strip dizains un izmēģinājuma stratēģija

Nesēja sloksne notur daļu, kas pievienota spolei, kad tā pārvietojas pa katru staciju. Alumīnija gadījumā turētāja konstrukcijai ir jālīdzsvaro divi savstarpēji konkurējoši mērķi: sloksnei jābūt pietiekami stabilai, lai to padotu precīzi, un turētājam jābūt pietiekami šauram, lai samazinātu materiāla izšķērdēšanu.

Nesēja platumam ir jābūt vismaz divreiz lielākam par materiāla biezumu, lai progresēšanas laikā neplīstu, bet platāki alumīnija sloksnes turētāji sadedzina dārgu materiālu, kas kļūst par lūžņiem. Centra turētāji darbojas labi, ja formēšana notiek abās daļas profila pusēs. Ārējie turētāji nodrošina piekļuvi centrālajām formēšanas funkcijām, bet pievieno materiālu abām malām. Vienpusēji turētāji ietaupa materiālu, taču tie var izraisīt sānu novirzi plānās alumīnija sloksnēs, jo materiālam trūkst tērauda stingrības, lai tas izturētu asimetriskus formēšanas spēkus.

Piloturbumi kalpo kā sloksnes reģistrācijas sistēma. Secības sākumā tie pieņem pilottapas katrā nākamajā stacijā, lai bloķētu pozīciju pirms operācijas aizdegšanās. Alumīnijā pilota caurumu novietošanai ir jāpievērš īpaša uzmanība: materiāla maigums nozīmē, ka vadības tapas var pagarināt caurumus tūkstošiem ciklu, ja tas ir pārāk ciešs. Izplatīta pieeja ir izvietot speciālus pilota caurumus uz pašas nesēja sloksnes, nevis izmantot funkcionālo daļu caurumus kā pilotus. Tas saglabā gatavās daļas caurumu pielaides un nodrošina pilotiem īpašu, nomaināmu iesaistīšanās zonu.

Ja ir nepieciešami divi pilotu komplekti gariem presformiem vai sarežģītām sekvencēm, abu komplektu štancēšana vienlaikus vienā stacijā novērš izlīdzināšanas novirzi starp pilotu pāriem, šī detaļa ir svarīgāka alumīnija gadījumā, jo pat neliela nepareiza reģistrācija izraisa redzamu deformāciju mīkstajā materiālā.

Ligzdošanas paņēmieni, lai maksimāli palielinātu materiāla ražu

Ligzdošana attiecas uz to, kā daļas ir orientētas un sakārtotas sloksnes platumā, lai no minimālā izejmateriāla iegūtu maksimāli gatavās detaļas. Pateicoties alumīnija izmaksu piemaksai, pat 5% izmantošanas uzlabojums 500 000 gabalu sērijā nozīmē ievērojamus ietaupījumus.

Atslēgu sloksnes izkārtojuma optimizācijas principi alumīnija progresīvajai štancēšanai:

• Samaziniet progresēšanas attālumu.Īsāks solis nozīmē mazāk materiāla uz daļu. Tomēr slīpumam ir jāpaliek pietiekami ilgam, lai nodrošinātu vislielāko stacijas darbību bez traucējumiem starp blakus esošajiem objektiem. Alumīnijam turiet tik stingru soli, cik pieļauj formēšanas ģeometrija, mērķējot uz mazāk nekā 10% tukšās vietas starp detaļu profiliem padeves virzienā.
• Orientējiet detaļas, lai maksimāli palielinātu sloksnes platuma izmantošanu.Pagrieziet vai spoguļojiet detaļas, lai lūžņu karkass starp profiliem būtu pēc iespējas plānāks. Apsveriet iespēju simetriskām daļām izveidot divas -ārējas vai pakāpeniskas ligzdas, ja to pieļauj joslas platums.
• Izlīdziniet kritiskos līkumus perpendikulāri graudu virzienam.Alumīnija formējamība ir virziena. Ritināšanas virziens rada graudu orientāciju, kas ietekmē lieces elastību. Orientējot daļu tā, lai lielie līkumi šķērso graudu, samazinās plaisāšanas risks, pat ja tas nedaudz samazina izmantošanu. Uzticamības uzlabojums parasti pārsniedz 2-3% materiālu zudumu.
• Izmantojiet lancetu turētājus, ja to atļauj ģeometrija.Lances turētāji tiek veidoti, izurbjot, nevis apgriežot, kas samazina lūžņu daudzumu, saglabājot materiālu piestiprinātu. Šī pieeja labi darbojas alumīnijā, jo materiāla maigums nodrošina tīru izspiešanu bez pārmērīgas skūšanās vai urbuma.
• Izstrādājiet negatīvos un pozitīvos apvedceļa iegriezumuslai kontrolētu sloksnes progresēšanu un novērstu nepareizu padevi{0}}. Lokšņu metāla štancēšanas presformās apvedceļa iegriezumi ļauj sloksnei pareizi virzīties uz priekšu pat tad, ja rodas padeves kļūda, tādējādi novēršot presformas avārijas. Alumīnija ierojuma ģeometrijā jāizvairās no asiem iekšējiem stūriem, kas koncentrē spriedzi un riskē saplēst turētāju liela-ātruma padeves laikā.

Negatīviem un pozitīviem apvedceļa iegriezumiem lokšņu metāla štancēšanas presformās ir izšķiroša nozīme padeves uzticamībā. Pozitīvs iegriezums ir materiāls, kas atstāts uz sloksnes, kas saskaras ar aiztures bloku; Negatīvs iegriezums ir noņemts, lai sloksne varētu brīvi iziet. Alumīnijā noapaļojiet negatīvo iecirtumu iekšējos stūrus līdz vismaz 0,5 t rādiusam, lai novērstu mikro-plaisu rašanos, kas varētu izplatīties cikliskas padeves spriedzes ietekmē.

Progresēšanas attālums arī tieši mijiedarbojas ar preses ātrumu. Īsāks solis ļauj ātrāk pārvietoties, jo padevējs vienā gājienā pārvieto mazāk materiāla, samazinot paātrinājuma un palēninājuma slodzes. Alumīnija spolēm, kur sloksnes masa uz garuma vienību ir mazāka nekā tērauda, ​​īsāks solis apvienojumā ar vieglu materiālu ļauj progresīviem instrumentu un presformu iestatījumiem darboties to ātruma diapazona augstākajā galā, nezaudējot padeves precizitāti. Progresīvās formas komponenti, kas ir atbildīgi par sloksnes transportēšanu, tostarp pacēlāji, noliktavas vadotnes un pati padevēja, gūst labumu no samazinātas inerces slodzes, kad slīpums paliek kompakts.

Attiecības darbojas abos virzienos. Ja jūsu daļas ģeometrija nosaka lielu progresēšanas attālumu, padeves ātrumam ir jāsamazina, lai dotu servo padevējam pietiekami daudz laika, lai paātrinātu un palēninātu sloksni bez pārsnieguma. Alumīnijā pārsniegums izraisa ne tikai nepareizu reģistrāciju; tas var sasprādzēt sloksni starp padevēju un matricas ieeju, jo materiālam trūkst tērauda kolonnas stiprības līdzvērtīgā biezumā.

Graudu virziens šeit ir pelnījis vēl vienu pieminējumu. Ja orientējat daļu tā, lai nodrošinātu maksimālu izmantošanu, bet kritiskos līkumus novietojat paralēli velmēšanas virzienam, jūs varat ietaupīt 4% materiālu un zaudēt to visu lūžņos no līkumu -līnijas plaisāšanas. Pirms izkārtojuma bloķēšanas vienmēr pārbaudiet orientāciju atbilstoši sakausējuma virziena formējamības datiem.

Sloksnes izkārtojuma lēmumi fiksē materiāla izmaksas un padeves uzvedību instrumenta kalpošanas laikā. Bet pat ideāli ligzdota, efektīvi slīpa sloksne radīs bojātas detaļas, ja netiek pārvaldīta saskarne starp alumīniju un instrumentu virsmām, kur smērvielu atlase un virsmas apdares kontrole pārņem.

Alumīnija eļļošanas un virsmas apdares apsvērumi

Alumīnijs ne tikai valkā progresīvas štancēšanas presformas. Tas viņus saista. Kad alumīnija loksne zem spiediena slīd pret neaizsargātu instrumenta tēraudu, lokāls siltums no plastmasas deformācijas var izraisīt alumīnija daļiņu mikro-metināšanu tieši uz formas virsmas. Tas ir apgrūtinošs, un tas ir vienīgais visdestruktīvākais atteices režīms, kas raksturīgs alumīnijam progresīvās štancēšanas presformās. Ja tas netiek pārbaudīts, nogulsnes novērtē katru nākamo daļu, paplašina atstarpes un piespiež neplānotu veidņu apkopi, kas samazina ražošanas darbspējas laiku.

Lai labotu, ir nepieciešamas divas saskaņotas stratēģijas: pareizā smērviela, lai novērstu metāla -pret-metālu saskari, un pareizā instrumenta virsma, kas izturētu saķeri pat tad, ja smērviela atšķaidās augsta spiediena stacijās.

Smērvielu izvēle, lai novērstu žāvēšanu

Smērvielas izvēle alumīnijam nav tas pats lēmums, ko jūs pieņemtu tēraudam. Tērauda kalšana galvenokārt rodas dinamiskas berzes rezultātā. Alumīnija pielipšanu veicina cits mehānisms: lokāla kušana, ko izraisa siltums, kas rodas plastiskās deformācijas laikā. Efektīvai robežsmērvielai jāpaliek vietā, kad matrica aizveras un palielinās spiediens, nevis jāizspiežas no saskares zonas slodzes laikā.

Oklendas Universitātes Progresīvās ražošanas un materiālu centrā veiktajā pētījumā tika pārbaudīti AA5754 alumīnija sliekšņa sliekšņi dažādos smērvielas apstākļos. Rezultāti ir pamācoši. Arnetiek uzklāta smērviela, sārtums sākās tikai pie 7 MPa no vidējā kontakta spiediena, neatkarīgi no presformas materiāla. Uzklājiet sausas plēves smērvielu, piemēram, Drycote 2-90, un slieksnis pieauga līdz 28-40 MPa atkarībā no formas ieliktņa. Dzirnavu eļļa (61 AUS pie 50 mg/ft2) to paaugstināja līdz 23-26 MPa. Ņemiet vērā: sausi plankumi jebkurā progresīvās štancēšanas veidnē ir katastrofāli alumīnijam, un sausās plēves smērvielas pārspēj parastās dzirnavu eļļas, lai nodrošinātu izturību pret spiešanu.

Lūk, kā tiek salīdzinātas trīs galvenās smērvielu kategorijas alumīnija progresīvajai štancēšanai:

• Sausās plēves smērvielas (piemēram, Drycote 2-90):Uzklāj uz spoles pirms štancēšanas. Nodrošiniet augstāko sliekšņa slieksni un zemāko berzes koeficientu (nodrošinot dziļāku vilkšanu un stingrākus līkumus). Tie paliek piestiprināti pie loksnes virsmas zem augsta kontakta spiediena, nevis izspiežas. Ideāli piemērots-intensīvas progresīvās štancēšanas presformu veidošanai. Trūkums: pielietojumam jābūt vienveidīgam; pliki plankumi kļūst par tūlītējām žilbinošām vietām.
• Dzirnavu eļļas{0}}uz naftas bāzes (piem., 61AUS):Pirms presēšanas tiek uzklāts spirāles dzirnavās vai caur rullīšu aplikatoriem. Piemērots mērenam-spiediena darbībām, piemēram, caurduršanai un seklai liekšanai. Tie nodrošina mazāku aizsardzību pret nožūšanu nekā sausas plēves pie augsta kontakta spiediena, jo tās var pārvietot no veidnes -loksnes saskarnes. Piemērots vienkāršākām progresīvām presēšanas operācijām, kur formēšanas spēki paliek zemi.
• Sintētiskās smērvielas (ūdenī -šķīstošās vai emulsijas- bāzes):Piedāvājiet labu dzesēšanu un eļļošanu liela ātruma{0}}darbībām. Vieglāk notīrīt no daļām pirms pakārtotiem procesiem, piemēram, anodēšanas vai krāsošanas. Tomēr tie ātrāk iztvaiko berzes karstumā, kas nozīmē, ka atkārtotas uzklāšanas sistēmas bieži ir nepieciešamas ilgstošām progresīvām presformām ar daudzām formēšanas stacijām.

Uzklāšanas metodei ir tikpat liela nozīme kā smērvielas veidam. Rullīšu pārklājumi nodrošina vienmērīgu plēves biezumu visā sloksnes platumā, bet var izlaist malas. Smidzināšanas sistēmas nodrošina pilnu pārklājumu, taču var tikt izmantots vairāk-, izraisot hidroplanēšanu, kas ietekmē pilota iesaisti. Progresīvās štancēšanas presformām, kurās darbojas alumīnijs, visdrošākā pieeja ir iepriekš-uzklāt sausa plēve spoles līmenī, ko papildina mērķtiecīga izsmidzināšana konkrētās augstas berzes stacijās presformā.

Virsmas apdares vadība un pēc{0}}apstrādes saderība

Smērviela neļauj alumīnijam pielipt pie formas. Instrumentu materiāli un pārklājumi nosaka, kas notiek, kad smērviela atšķaida augstākajā{1}}spiediena kontaktpunktos, kas neizbēgami notiek ilgstošu ražošanas ciklu laikā.

Tradicionālajiem PVD keramikas pārklājumiem, piemēram, TiN, TiCN un TiAlN, alumīnijam nav pietiekamas statiskās berzes pretestības. Pārbaudes uz vietas liecina, ka ar TiN-pārklājuma perforatoriem pēc 35 000 gājieniem ir redzama alumīnija pielipšana, savukārt ar CrN + DLC (dimanta-līdzīga ogleklis) pārklājuma perforatoriem, kas darbojas ar vienu un to pašu presformu, to nebija. Šī CrN + DLC kombinācija ir radījusi vairāk nekā 800 000 detaļu alumīnija apgriešanas lietojumos, neprasot tīrīt pielipušos materiālus.

Progresīvās karbīda štancēšanas presformām volframa karbīda ieliktņi nodrošina ārkārtēju cietību un nodilumizturību griešanas stacijās. Karbīda gludā, nereaģējošā virsma labāk iztur alumīnija adhēziju nekā nepārklāts instrumentu tērauds, padarot to par vēlamo ieliktņu materiālu caurduršanas stacijām un noslīdēšanas stacijām, kurās ir visaugstākais alumīnija saskares spiediens. Savienojot karbīda ieliktņus griešanas stacijās ar formēšanas ieliktņiem ar CrN + DLC pārklājumu, iegūstat štancēšanas presformu, kas īpaši izstrādāta alumīnija dubulto bojājumu režīmiem: nobrāzumam griešanas malās un saķerei pie formēšanas virsmām.

Formas virsmas apdare ietekmē arī gatavās daļas izskatu, kam ir nozīme, kad daļas tiek apstrādātas pa straumi. Alumīnija daļām, kas paredzētas anodēšanai, nedrīkst būt nospiedumu pēdas, skrāpējumi un smērvielas paliekas. Anodēšana pastiprina visas virsmas nepilnības, jo oksīda slānis ir caurspīdīgs un sacietē jebkādu tekstūru, kas atrodas zem tā. Ja jūsu progresīvā štancēšanas veidne atstāj pat nelielas punktu līnijas no agrīnas-sāpes, pēc anodēšanas šīs zīmes kļūst pastāvīgas.

Praktiskā ietekme uz lēmumiem par instrumentiem:

• Pulējiet visas veidojošās virsmas līdz 8 mikrocollu Ra vai labākamkad detaļas tiks anodētas vai krāsotas. Rupjākas virsmas aiztur alumīnija daļiņas un agrāk izraisa žāvēšanu.
• Norādiet CrN + DLC pārklājumus formēšanas stacijām un apdares ieliktņiemdetaļām, kam nepieciešama kosmētiskā virsmas kvalitāte. Pārklājuma zemais berzes koeficients (apmēram 0,1) novērš punktu rašanos.
• Izvēlieties smērvielas, kas ir saderīgas ar pakārtoto apdari.Naftas{0}}eļļām pirms anodēšanas ir jātīra ar šķīdinātāju, pievienojot procesa posmu. Sausās plēves un ūdenī-šķīstošā sintētika notīra vieglāk, samazinot priekšapstrādes izmaksas un novēršot iespējamos virsmas defektu avotus gatavajā pārklājumā.
• Ieplānojiet pārbaužu intervāluspamatojoties uz daļas tilpumu. Pat instrumentos ar pārklājumu galu galā parādās mikro-nogulsnes. Noķerot tos agri, pirms tie iegūst detaļas, tiek saglabāta gan virsmas kvalitāte, gan izmēru precizitāte.

Katrs virsmas defekts, kas rodas štancēšanas laikā, tiek pārnests uz galaproduktu. Labi-izvēlēta smērviela, kas apvienota ar pareizo veidnes pārklājumu un virsmas apdares specifikāciju, novērš šo defektu rašanos. Bet, kad tie parādās, zinot, kā noteikt to pamatcēloņus un tos ātri novērst, stabils ražošanas process tiek atdalīts no tāda, kas rada asiņošanu metāllūžņos, kas ļauj mums iepazīties ar visu alumīnija štancēšanas defektu un to labojumu spektru.

Biežākie alumīnija štancēšanas defekti un problēmu novēršana

Pat ar pareizo smērvielu, pareizo pārklājumu un pulētu veidnes virsmu joprojām parādās defekti. Alumīnija maigums, slīpuma tendence un ierobežotā lokanība pēc-izgriešanas rada atteices režīmus, kas nepastāv tērauda progresīvās štancēšanas štancēšanai. Šo defektu savlaicīga konstatēšana, to pamatcēloņu izpratne un pareiza labojuma piemērošana ir tas, kas atšķir procesu, kurā tiek veikta 0,5% lūžņu no viena 5% vai vairāk asiņošanas liela -apjoma darbības laikā.

Tālāk esošajā tabulā ir apkopoti visbiežāk sastopamie defekti, to izcelsme un sistemātiski novērst katru no tiem.

Alumīnija plaisāšana, burzīšanās un plīsums

Šiem trim defektiem ir kopīgs pavediens: materiālam beidzās elastība, pirms tika pabeigta formēšanas darbība. Taču īpašā mehānika atšķiras, tāpat arī labojumi.

Plaisāšana notiek līkumos, kad ārējā šķiedra pārsniedz sakausējuma pagarinājuma robežu. Visbiežāk to pamanīsit 5052-H32 un 6061-T4 daļās, kur lieces rādiusi tika izstrādāti atbilstoši tērauda standartiem. Alumīnijs vienkārši nevar izturēt tādu pašu rādiusa-un-biezuma attiecību bez lūzuma. Korektīvais ceļš ir vienkāršs: atveriet rādiusu, pārorientējiet daļu attiecībā pret graudiem vai sadaliet līkumu iepriekšējā līkumā un finiša līkumā secīgās stacijās.

Saburzīšanās parādās vilkšanas darbībās un lancetveida -formu iezīmēs, kur materiāls saspiežas, nevis stiepjas. Iedomājieties, kā iespiežat papīra lapu krūzes formā; lieko materiālu gar sienām sprādzes. Progresīvā štancēšanas gadījumā tas izpaužas kā viļņotas sānu sienas vai saburzīti atloki. Pievienojot vilkmes lodītes vai palielinot noturēšanas-spiedienu, materiāls izstiepjas, nevis saspiežas, tādējādi novēršot kroku.

Asarošana ir apgriezta grumbu veidošanās. Tas notiek, ja materiāls stiepjas pāri tā veidošanās robežai, parasti pie stangas ievades rādiusiem vai pāri perforatoriem vilkšanas darbību laikā. Alumīnijam plīst, lūzums ir pēkšņs, jo materiāls praktiski nedeformējas pēc-kakla. Atšķirībā no tērauda, ​​kas pakāpeniski kļūst plānāks un brīdina, alumīnijs no pieņemama kļūst par saplēstu šaurā deformācijas diapazonā. Labojums ir deformācijas pārdale: izmantojiet lielāku ievades rādiusu, pievienojiet starpposma formēšanas staciju vai palieliniet eļļošanu, lai samazinātu berzes -izraisīto deformāciju kritiskajā zonā.

Burbu veidošanās un izsitumu novēršana

Atslāņošanās un nobriešana ir alumīnija instrumentu mijiedarbības problēmas divas puses. Pie griešanas malām veidojas urbumi, kad klīrenss ir izslēgts vai perforatori ir blāvi. Pie slīdošām virsmām veidojas nobrāzumi, kad alumīnijs pielīp pie presformas.

Lai kontrolētu urbumus ātrgaitas štancēšanas laikā, svarīga ir stingra klīrensa pārvaldība. Alumīnija maigums nozīmē, ka pat nelielas klīrensa izmaiņas rada ievērojamas urbuma augstuma izmaiņas. Perforators, kas nodilis par 0,001 collu, kas varētu būt pieņemams tēraudā, rada redzamas apgāšanās urbumus alumīnijā. Pārbaudes intervāliem attiecībā uz perforatoru asumu jābūt aptuveni uz pusi mazākiem, nekā jūs plānojat līdzvērtīgām tērauda štancēšanas sastāvdaļām.

Sēkļa veidošanās novēršana ir saistīta ar trīs aizsardzības slāņiem: smērvielas pārklājumu (bez sausiem plankumiem), virsmas pārklājumiem uz formēšanas un ievilkšanas ieliktņiem (CrN + DLC ievērojami pārspēj TiN attiecībā uz alumīniju) un kontakta spiediena pārvaldību (palieciet zem smērvielas -materiālu kombinācijas sliekšņa). Oklendas Universitātes pētījumi parādīja, ka cietā-hromētie D6510 čuguna ieliktņi eļļošanas laikā iztur spiedieniem līdz pat 37,9 MPa, salīdzinot ar 31,6 MPa lietam tēraudam S0050A. Materiālu izvēle ir daļa no profilakses stratēģijas, nevis pārdoma.

Kad neizmantot progresīvās veidnes alumīnija detaļām

Progresīvā štancēšana ir spēcīga, taču tā nav universāla. Godīga inženierija nozīmē atpazīt, kad process neatbilst daļai, pirms investējat instrumentos, kas ražo lūžņus, nevis štancēšanas komponentus.

Apsveriet alternatīvas, ja jūsu alumīnija daļa ietver:

• Dziļi izstiepumi, kas pārsniedz 2–3 reizes sagataves diametru:Progresīvās presformas var tikt galā ar seklu vilkšanu, bet dziļām kausu vai čaulu formām ir nepieciešama kontrolēta materiāla plūsma, ko pārvietošanas presformas štancēšanas iestatījums var veikt labāk. Pārnesuma formas pārvieto atsevišķas sagataves cauri neatkarīgām stacijām ar pilnu sagataves turētāja kontroli katrā vilkšanas posmā, padarot tās par pareizo izvēli bateriju korpusiem, dziļiem korpusiem un cilindriskām formām.
• Īpaši šaurs rādiuss cietā temperamentā:Ja jūsu konstrukcijai ir nepieciešams lieces rādiuss, kas mazāks par 1t 5052-H32 vai jebkāds liekums 6061-T6, progresīvā formēšana radīs pastāvīgu plaisāšanu. Vai nu mainiet temperamentu, pārveidojiet ģeometriju vai izmantojiet pārneses presformu, kur noteiktās stacijās varat izmantot apsildāmu formēšanu.
• Liels daļas izmērs attiecībā pret presēšanas gultu:Progresīvajām presformām ir nepieciešams sloksnes platums, nesējs materiāls un sloksnes malu klīrenss. Ja detaļas vienā dimensijā pārsniedz 12–18 collas, nepieciešamā spoles platums un preses tonnāža padara pārvietošanas presformas štancēšanu ekonomiskāku.
• Ļoti zemi ražošanas apjomi (mazāk nekā 10 000-25 000 detaļu):Progresīvās štancēšanas instrumentu izmaksas ir augstas, parasti no 30 000 līdz 150 USD,000+ atkarībā no sarežģītības. Pie maziem apjomiem jūs nevarat amortizēt šo ieguldījumu. Saliktā matrica, kas veic tukšošanu un caurduršanu vienā gājienā, kam seko sekundāra locīšana bremžu veidnē, bieži nodrošina zemākas kopējās izmaksas īsiem braucieniem.
• Daļas, kurām nepieciešamas darbības{0}}starp stacijām:Ja jūsu daļai ir nepieciešama punktmetināšana, uzgriežņu ievietošana vai citas darbības, kas nav -štancēšanas darbības secības vidū, pārvietošanas presformas nodrošina stacijas neatkarību un aiztures laiku, ko nevar progresīvā sloksnes padeve.

Lēmumu sistēma ir vienkārša. Progresīvās formas uzvar, ja nepieciešams liels skaļums, stingras pielaides, daudzu-funkciju sarežģītība plānā līdz vidēja izmēra alumīnijam un ātri cikla laiki. Pārsūtiet štancēšanas uzvaras lielām detaļām, dziļajām vilkšanām un procesiem, kuriem nepieciešama neatkarīga stacijas vadība. Saliktās formas ir piemērotas vienkāršai plakanai ģeometrijai pie mēreniem apjomiem, kur instrumentu budžets ir ierobežots.

Nepareiza procesa izvēle ne tikai tērē ieguldījumus instrumentos. Tas ieslēdz jūs defektu shēmā, ko nevar pilnībā novērst, veicot problēmu novēršanu, jo joprojām pastāv pamatprocesa -daļu neatbilstība. Pareizi izvēlieties procesu, un defektu līmenis saglabājas zems jau no pirmās ražošanas reizes, kas ļauj saprast, kā instrumentu izmaksas, materiālu ekonomija un apjoma sliekšņi mijiedarbojas, lai noteiktu jūsu reālās izmaksas par vienu{3}}daļu.

Alumīnija progresīvās štancēšanas izmaksu struktūra un ekonomika

Pareiza procesa izvēle novērš defektus. Taču lēmumam ir arī finansiāla dimensija, kas iepirkumu komandām un ražošanas inženieriem ir jānosaka pirms kapitāla piesaistīšanas. Alumīnija progresīvā štancēšana ietver atšķirīgu izmaksu struktūru, kurā materiālie izdevumi, ieguldījumi instrumentos un ražošanas apjoms mijiedarbojas savādāk nekā tēraudā. Izpratne par šo ekonomiku nosaka, vai jūsu -daļas izmaksas samazinās līdz santīmiem, vai arī instrumentu amortizācija nekad nav līdzvērtīga.

Instrumentu ieguldījumi un amortizācija

Alumīnija progresīvās presformas parasti ir 10 000–200 000 ASV dolāru diapazonā, un lielākā daļa -sarežģīto daļu ir no 15 000 līdz 50 000 $. Alumīnija -īpašie instrumenti bieži vien maksā par 10–20% vairāk nekā līdzvērtīgi tērauda presformas pārklājumi, karbīda ieliktņi un pulētas formēšanas virsmas, kas nepieciešamas, lai cīnītos pret slīdēšanu un saglabātu detaļu apdari.

Šie sākotnējie ieguldījumi tiek amortizēti visā jūsu kopējā ražošanas apjomā. 40 000 ASV dolāru presforma, kas ražo 500 000 detaļu, palielina instrumentu izmaksas par 0,08 USD par gabalu. Tas pats presforma 50 000 detaļu pievieno 0,80 USD. Šī matemātika ir vienkārša, taču daudzas komandas nenovērtē izstrādes izmaksas. Alumīnija izmēģināšana, atspēriena atkārtošanās un procesa validācija var palielināt par 30-50% virs norādītās štancēšanas cenas, pirms tiek sākta stabila ražošana. Budžets 4–7 iterācijas kārtām vidējas sarežģītības alumīnija progresīvajiem instrumentiem, katrai kārtai patērējot presēšanas laiku, inženiertehniskās stundas un parauga materiālu.

Materiālu izmaksu un metāllūžņu ekonomika

Alumīnija spoles izmaksas ir divas līdz trīs reizes lielākas par mīkstā tērauda{0}}mārciņu. Šis reizinātājs padara materiālu izmantošanu par visspēcīgāko sviru jūsu izmaksu vienādojumā. Sloksnes izkārtojums, kurā izmanto 78% salīdzinājumā ar 72%, ietaupa apmēram 8% no materiāla uz vienu daļu. Par alumīnija cenām šis 6-punktu uzlabojums miljona gabalu laikā var kompensēt ievērojamu daļu no instrumentiem veiktā ieguldījuma.

Metāllūžņu ekonomika piedāvā daļēju kompensāciju. Alumīnija lūžņi saglabā aptuveni 40–60% no sākotnējās materiāla vērtības, salīdzinot ar 15–25% tērauda lūžņiem. Šis augstāks reģenerācijas līmenis nozīmē, ka jūsu efektīvās materiālu atkritumu izmaksas par mārciņu ir zemākas, nekā liecina neapstrādātā izlietojuma skaitļi. Tomēr mērķis joprojām ir maksimāli palielināt izmantošanu, izmantojot ciešu ligzdošanu un minimālu nesēja sloksnes platumu, jo pat atgūtā lūžņu vērtība neatbilst peļņai, ko nopelnāt par gatavām daļām.

Ilgstošas ​​​​metāla štancēšanas programmās, kas pārsniedz 500 000 gada vienību, pat nelielas -daļas materiālu ietaupījums ievērojami palielinās. Materiālu izmaksu uzlabojums par 0,03 ASV dolāriem vienā detaļā nodrošina 15 000 ASV dolāru gadā šādā apjomā, kas ir pietiekami, lai{7}}pārveidotu sloksnes izkārtojumu vai ieguldītu plašākā formā ar labāku ligzdu.

Apjoma sliekšņi progresīvai mirstības pamatojumam

Pārejas punkts, kurā progresīvie instrumenti nodrošina pozitīvu ieguldījumu atdevi, ir atkarīgs no detaļu sarežģītības, taču vispārīgie sliekšņi ir nemainīgi alumīnija lietojumos:

Ar 50 000 vienību gadā progresīvās formas kļūst ļoti labvēlīgas lielākajai daļai alumīnija detaļu. Zem šī sliekšņa instrumentu amortizācija pārsniedz ietaupījumu uz vienu-daļu. Pāri tam ekonomika kļūst pārliecinoša. Apsveriet kronšteinu, kas maksā 4,50 USD par vienību, izmantojot lāzergriešanu ar sekundāro liekšanu. Tā pati daļa, izmantojot ilgtermiņa progresīvo štancēšanu, maksā 0,45 USD, tiklīdz instrumenti ir pieejami. Ja ir 100 000 gada vienību, šie 4,05 $ ietaupījumi par-daļu atgriež 405 000 ASV dolāru gadā, atmaksājot pat dārgu presu dažu nedēļu laikā pēc ražošanas uzsākšanas.

Liela apjoma štancēšana ir vieta, kur progresīvās presformas demonstrē visas savas ekonomiskās priekšrocības. Stingra atkārtojamība miljoniem gājienu nozīmē nemainīgu kvalitāti bez katras daļas pārbaudes sloga. Efektīva vairāku-staciju veidošana novērš sekundārās darbības, kas palielina apstrādes izmaksas un defektu risku. Alumīnija vieglā sloksne nodrošina lielāku presēšanas ātrumu nekā līdzvērtīgām tērauda detaļām, tādējādi palielinot saspiešanas cikla izmaksas liela apjoma štancēšanas programmām.

Ražošanas inženieriem, kuri novērtē ieguldījumus alumīnija programmās, piegādātājs, kuru izvēlaties veidņu konstrukcijai, tieši ietekmē gan sākotnējās izmaksas, gan ilgtermiņa{0}}ražošanas ekonomiku.YICHEN progresīvās štancēšanas štancēšanas iespējasmērķējiet tieši uz šādu scenāriju: liela-apjoma alumīnija ražošana, kur vairāku-staciju formēšana, stingra atkārtojamība un mērogojama masveida ražošana nosaka instrumentu prasības. Novērtējot presformu piegādātājus, ņemiet vērā ne tikai norādīto presformas cenu, bet arī izstrādes risku, iterācijas ātrumu un to, vai būvētājs ir apstiprinājis pieredzi saistībā ar alumīnija specifiskajām instrumentu prasībām.

Instrumentu izmaksas un materiālu ekonomika nosaka finanšu ietvaru. Taču, lai šos skaitļus pārvērstu saprātīgā lēmumā par piegādi, ir jāzina, kā novērtēt presformu piegādātājus pēc alumīnija-specifiskajiem kritērijiem, tāpēc iepirkuma stratēģija kļūst tikpat svarīga kā inženiertehniskā specifikācija.

Progresīvo štancēšanas presformu iegūšana alumīnija ražošanai

Matrica, kas nevainojami darbojas tēraudā, var radīt lūžņus no alumīnija. Šī realitāte padara piegādātāju izvēli vairāk nekā tikai iepirkšanos. Tas ir tehnisks lēmums, kas nosaka, vai jūsu instrumentu ieguldījums nes peļņu vai rada vairākus mēnešus ilgus problēmu novēršanus. Novērtējot progresīvus alumīnija programmu presformu ražotājus, kritēriji tiek novirzīti uz materiālu-specifisku pieredzi, stingrību apstiprināšanai un ilgtermiņa atbalsta infrastruktūru.

Galvenie vērtēšanas kritēriji štancēšanas piegādātājiem

Ne katrs štancēšanas presformu piegādātājs ir atrisinājis šajā rakstā aprakstītās alumīnija-specifiskās problēmas: šuvju novēršana, atsperes kompensācija, sakausējuma-atbilstoša atstarpe un virsmas apdares saglabāšana miljoniem ciklu laikā. Jūsu novērtēšanas procesā par prioritāti jānosaka šīs iespējas šādā secībā:

1. Pierādīta pieredze alumīnija instrumentu ražošanā. YICHEN progresīvā štancēšanas presformu grupakoncentrējas uz to, lai palīdzētu ražošanas inženieriem un iepirkumu komandām iegādāties presformas liela{0}}apjoma metāla daļām, kurām nepieciešama efektīva vairāku-staciju formēšana, stingra atkārtojamība un mērogojama masveida ražošana. Veidojot progresīvo štancēšanas štancēšanas piegādātāju sarakstu, sāciet ar celtniekiem, kuri var parādīt apstiprinātas alumīnija programmas, nevis tikai tērauda instrumentus ar pārklājuma jauninājumu.
2. Iekš-veidošanas simulācijas iespēja.Piegādātāji, kuri izmanto FEM{0}}balstītu sloksņu izkārtojumu un veido analīzi, pirms tērauda griešanas konstatē atsperes problēmas, retināšanas zonas un deformācijas koncentrāciju. Tas samazina izmēģinājuma atkārtojumus no 6–7 kārtām līdz 2–3, ietaupot nedēļas un desmitiem tūkstošu izstrādes izmaksu.
3. Pret-grauzdēšanas rīku specifikācijas kā standarta prakse.Jautājiet, kādus pārklājumus un ieliktņu materiālus celtnieks izmanto alumīnija formēšanas stacijās. CrN + DLC pārklājumiem un karbīda ieliktņiem ir jābūt daļai no to standarta alumīnija pieejas, nevis papildu domām.
4. Izmēģināt preses kvalitāti un dokumentāciju.Progresīvs presformu ražotājs, kas apstiprina alumīnija instrumentus nolietotai presei ar sliktu BDC atkārtojamību, nodrošinās presformu, kuras veiktspēja ir zemāka par jūsu ražošanas aprīkojumu. Jautājiet, kādu preses zīmolu un modeli viņi izmanto izmēģinājumam, un pieprasiet precīzas specifikācijas.
5. Uzturēšanas atbalsta un pārgriešanas programmas.Alumīnija instrumentiem ir nepieciešama biežāka apkope nekā tērauda presformām, jo ​​veidojas nobrāzumi un štancēšanas nodilums. Novērtējiet, vai jūsu sarakstā iekļautie štancēšanas presformu ražotāji piedāvā plānotos atkārtotas slīpēšanas pakalpojumus, rezerves perforatoru krājumus un attālo problēmu novēršanas atbalstu.
6. Mērogojamība skaļuma rampām.Jūsu sākotnējais pasūtījums varētu būt 200 000 detaļu gadā, taču, ja programma palielinās līdz 2 000 000 detaļu, vai progresīvās štancēšanas uzņēmums var atbalstīt dublētus instrumentus, rezerves presformu komplektus vai vairāku-dobumu konfigurācijas, nepārveidojot{6}}no nulles?

Alumīnija rīku apstiprināšana{0}}īpašiem izaicinājumiem

Kvalifikācija nebeidzas, kad piegādātājs piegādā matricu. Lai apstiprinātu alumīnija progresīvo štancēšanu, ir jāapstiprina, ka instrumenti atbilst materiāla unikālajām īpašībām ražošanas apstākļos, nevis tikai izmēģinājuma apstākļos.

Pārbaudot metāla štancēšanas presformu ražotājus, pirms parakstīšanās par instrumentu pieņemšanu pieprasiet šos validācijas rezultātus:

• Pirmā-izstrādājuma pārbaude ražošanas ātrumā- nav lēni-triecienu paraugi. Alumīnijs uzvedas savādāk pie 300 SPM nekā pie 30 SPM siltuma veidošanās un smērvielas plēves darbības dēļ.
• Cpk dati vismaz 2000 gabalu garumākritiskajiem izmēriem. Tas apstiprina atkārtojamību, kas nosaka atsperes atšķirības sloksnes garumā un spoles-līdz{2}}spoles materiāla atšķirībām.
• Gallinga pārbaudes ziņojums pēc apstiprināšanas.Jebkura saķere, kas redzama uz veidojošām virsmām pēc 2000 daļām, norāda uz pārklājuma vai eļļošanas atstarpi, kas ražošanas laikā eksponenciāli pasliktināsies.
• Dokumentēti klīrensa mērījumipārbauda CMM caurduršanas un nospiešanas stacijās, apstiprinot, ka vērtības ir 5–10% robežās uz katru pusi, kas atbilst jūsu konkrētajam alumīnija sakausējumam.
• Sloksnes izkārtojuma materiāla izmantošanas atskaiteparāda faktisko pret teorētisko ražu. Progresīvie štancēšanas pakalpojumi, kas izseko šo metriku, parāda izmaksu-apziņu, kas tieši dod labumu jūsu-daļas ekonomijai.

Izvēle starp štancēšanas presformu ražotājiem galu galā ir riska pārvaldības lēmums. Zemākā-norādītā stangas cena neko nenozīmē, ja izmēģinājums tiek veikts 8 itērijās, piespiežot veidlapu atjaunot ar 50 000 gājieniem, vai atspēriena rezultātā tiek ražotas -no-specifiskās detaļas, kas sasniedz jūsu klientu. Dodiet priekšroku celtniekiem ar pārbaudītām alumīnija programmām, validētām pret-nogremdēšanas stratēģijām un infrastruktūru, kas atbalsta jūsu instrumentus visā tā ražošanas dzīves ciklā. Šī kombinācija pārvērš jūsu progresīvos ieguldījumus no azartspēles par paredzamu izmaksu-par{11}}daļas vienādojumu jau no pirmās dienas.

Bieži uzdotie jautājumi par progresīvo štancēšanas alumīniju

1. Kādi alumīnija sakausējumi ir vispiemērotākie progresīvai štancēšanai?

Visbiežāk izmantotie sakausējumi ir 1100-H14 elektriskajām un termiskajām daļām, 3003-H14 vispārējas nozīmes kronšteiniem un korpusiem un 5052-H32 konstrukcijām vai korozijizturīgiem{17}}lietojumiem. Šie 1xxx un 3xxx sērijas sakausējumi piedāvā visplašāko formējamības logu vairāku staciju progresīvām presformām. 6061 parasti ir tikai O vai T4 štancēšanai, jo tās T6 stāvoklis ir pārāk trausls intensīvām formēšanas darbībām. YICHEN progresīvās štancēšanas presformu komanda var palīdzēt saskaņot sakausējuma temperatūras kombinācijas jūsu konkrētajai detaļu ģeometrijai un ražošanas apjoma prasībām.

2. Kāpēc progresīvā štancēšanai alumīnijam ir nepieciešams atšķirīgs presformas dizains nekā tēraudam?

Alumīnija atspere ir augstāka, jo ir zemāks Janga modulis, tāpēc katrā formēšanas stacijā ir nepieciešama pārliekuma kompensācija par 2-7 grādiem. Tas arī iedarbojas pret nepārklātu instrumentu tēraudu, prasīgiem CrN + DLC pārklājumiem vai karbīda ieliktņiem saskares virsmās. Turklāt alumīnijam ir zemāks Lankforda koeficients (R-vērtība), kas koncentrē deformāciju loksnes biezumā, nevis sadala to pa virsmu. Lai droši sadalītu sarežģītus līkumus, šie faktori prasa stingrākus atstarpes starp-izsitumiem (5–10% katrā pusē), specializētas smērvielas un vairāk formēšanas staciju.

3. Kāds ražošanas apjoms attaisno ieguldījumus progresīvā alumīnija detaļu presformā?

Alumīnija progresīvie presēšanas instrumenti parasti kļūst rentabli{0}}, ja gada apjoms pārsniedz 50 000 detaļu. Zem šī sliekšņa instrumenta amortizācija pārspēj ietaupījumu uz-daļas daļu, un salikto presformu vai sekundārās locīšanas darbības var būt ekonomiskākas. Pārsniedzot 50 000 vienību,{8}}detaļas izmaksas krasi samazinās. Piemēram, kronšteins, kas maksā 4,50 USD, izmantojot lāzergriešanu, var samazināties līdz 0,45 USD, izmantojot pakāpenisku štancēšanu, tiklīdz instrumenti ir pieejami. Ar 100 000 vienību gadā ietaupījumi var atmaksāties pat sarežģītiem instrumentiem dažu nedēļu laikā pēc ražošanas uzsākšanas.

4. Kā jūs novēršat žāvēšanu, štancējot alumīniju progresīvās presformās?

Lai novērstu žāvēšanu, ir nepieciešami trīs saskaņoti slāņi: smērvielas pārklājums, kas nodrošina, ka uz sloksnes nepastāv sausi plankumi, pret-nobriestošie pārklājumi, piemēram, CrN +DLC uz visām formēšanas un vilkšanas virsmām, un kontaktspiediena vadība zem sliekšņa sliekšņa. Pētījumi liecina, ka sausas plēves smērvielas, piemēram, Drycote 2-90, paaugstina sliekšņa slieksni līdz 28-40 MPa, salīdzinot ar tikai 7 MPa bez smērvielas. Uz spoles iepriekš uzklāta sausa plēve, ko papildina mērķtiecīgs izsmidzinājums augstas berzes stacijās, nodrošina visuzticamāko aizsardzību ilgos ražošanas periodos.

5. Kad alumīnija štancēšanai ir jāizvēlas pārneses štancēšana, nevis progresīvā presforma štancēšana?

Pārneses presformas ir labāka izvēle, ja alumīnija detaļām nepieciešama dziļa stiepšana, kas pārsniedz 2-3x sagataves diametru, īpaši šaurs lieces rādiuss cietā temperamentā, kas varētu ieplaisāt pakāpeniski apstrādājot, daļas izmēri ir lielāki par 12-18 collām vai -procesa darbībās, piemēram, punktmetināšanā starp formēšanas posmiem. Pārnesuma formas pārvieto atsevišķas sagataves caur neatkarīgām stacijām ar pilnu sagataves turētāja kontroli katrā posmā, apstrādājot sarežģītas 3D formas un dziļus apvalkus, kurus nevar uzņemt progresīvā sloksnes padeve. Progresīvās presformas joprojām ir labākas plānām, daudzfunkcionālām detaļām, kuru apjoms pārsniedz 50 000 vienību.