Kuidas teha metallist stantsimisstants, mis esimesel proovimisel vastab nõuetele

Otsustage, milline matriitsitüüp sobib teie osale ja tootmismahule

Metallist stantsimisvormi ehitamine algab ammu enne terase lõikamist. Alustate valmis detailiga ja töötate tagurpidi, muutes{1}}selle geomeetria tööriistadeks, mis suudavad seda pressikoormuse all tuhandeid või miljoneid kordi reprodutseerida. See pöördprojekteerimise-etapp on stantside valmistamise-tuum ja see algab ühest põhimõttelisest otsusest: millist tüüpi stantsimisvorm sobib teie osa, mahu ja eelarvega.

Mis on siis matriitsid, täpsemalt? Lihtsamalt öeldes on stants täppistööriist, mis vormib lehtmetalli lõikamise, vormimise või mõlema stantsimispressi käigus. Tootmises stantside mõistmine aitab selgitada, miks stantsi tüübi valik on nii oluline. Vale valik toob kaasa raisatud tööriistainvesteeringud, liigse osahinna-või kvaliteediprobleemid, mis teid tootmise käigus kummitavad.

Kolm peamist tüüpi stantsimisvorminguid katavad enamiku rakendustest: ühe-jaama, liit- ja progressiivsed.

Üksik{0}}jaam vs kombineeritud vs. progressiivsed matriitsid

Iga stantsitüüp hõivab keerukuse{0}}mahu-kulu maastikul erineva tsooni. Siin on, kuidas neid võrrelda:

Ühe{0}}jaama metallist stantsimisvormid töötavad kõige paremini, kui vajate ühte toimingut löögi kohta, muutes tööriistad lihtsaks ja seadistades kiireks. Liitvormid ühendavad toimingud, nagu tühjendamine ja augustamine, üheks tõmbeks, tagades funktsioonide vahel rangemad tolerantsid, kuna kõike lõigatakse üheaegselt. Progressiivsed stantsimisvormid toidavad metallriba läbi mitme jaama järjest, valmistades valmis detaili iga pressimistsükliga suurel kiirusel.

Ühildage oma matriitsivalik eelarve ja juurdepääsuga seadmetele

Teie poe{0}}korruse võimalused mõjutavad oluliselt seda, milline tee on mõistlik. Kui teil on majas CNC freesimine ja traadi EDM, on ühe-jaama või lihtsa liitstantsi ehitamine realistlik.Progressiivsed metallist stantsimisvormid, oma keeruka ribapaigutuse ja mitme{0}}jaama ajastusega, nõuavad sageli spetsiaalset projekteerimiskogemust ja seadmeid, mis sunnivad meeskondi konkreetseid toiminguid allhange tegema.

See artikkel hõlmab kogu spektrit alates käsitsi-paigaldatud prototüübi stantsidest kuni-tootmisklassi progressiivsete tööriistadeni. Olenemata sellest, kas kavatsete iga komponendi ise töödelda või tellida kuumtöötlus- ja elektromagnetilise töötluse tööd väljastpoolt, toimub detaili joonise muutmine töötavaks stantsimisvormiks sama loogilise jada. Esimene muutuja, mis kujundab iga järgnevat otsust, on tööriistateras, mille valite iga stantsi komponendi jaoks.

Valige stantside ja matriitsiplokkide jaoks õiged tööriistaterase klassid

Tööriistateras ei ole üks-suuruses-sobiv-kategooria. Igal stantsimisvormi komponendil on erinevad pingeprofiilid: stantsid taluvad iga löögi korral survelööki ja abrasiivset kulumist, stantsiplokid peavad vastu libisemisele piki lõikeservi, eemaldajad juhivad tsüklilist väsimust ja varuplaadid neelavad jaotatud koormuse. Iga rolli jaoks õige stantsimistööriista materjali valimine juhib otseselt seda, kui kaua teie stants töötab lihvimiste vahel ja kui ühtsed teie osad tootmiskampaania jooksul püsivad.

Keerulise tootmistööriistaga, mis nõuab sageli investeeringuid100 000 kuni 500 000 USD, on vale teraseklassi valimine kallis viga. Kas kulutate eelarve enneaegsete rikete tõttu läbi või määrate üle-materjali, kus seda pole vaja. Eesmärk on sobitada kulumiskindlus, sitkus ja kõvadus iga komponendi tegelikule kasutustingimustele.

Tööriistaterase valikukriteeriumid stantsikomponendi järgi

Viis teraseklassi (pluss karbiid) katavad enamiku tootmises kasutatavatest terasest stantsimisvormidest. Siin on, kuidas need seostuvad tõeliste rakendustega:

D2 jääb metallist stantsimismaterjalide valikul üldiseks tühjendamiseks ja läbitorkamiseks. Selle kõrge kroomi- ja süsinikusisaldus tagab erakordse kulumiskindluse, kuid see võib tugeva löögi korral puruneda. Kui stantsile mõjub tugev põrutuskoormus, näiteks paksu roostevabast terasest stantsimismaterjali läbistamist, tagab A2 parema tugevuse, vähendades kulumisaega. S7 vähendab seda{6}}efekti veelgi, absorbeerides korduvat lööki, kus D2 või A2 puruneks. M2, kiirteras{11}}, säilitab oma kõvaduse isegi siis, kui progresseeruvad stantsjaamad toodavad soojust kõrgendatud tsüklikiirusega.

Kuidas materjali valik mõjutab surmade eluiga ja hooldusintervalle

Suhe kõvaduse ja tabamuste arvu vahel ei ole lineaarne. D2 stants HRC 60 juures, mis eemaldab pehme terase, võib anda 100 000 kuni 150 000 lööki, enne kui puuri kõrgus annab märku vajalikust lihvimisest. Sama stantsitud roostevaba terase lõikamine langeb 30 000-50 000 löögini tänu lehtmetalli kõvastumisele, mis võib lähenedatööriista enda kõvadus. Alumiiniumist stantsimine kujutab endast teistsugust väljakutset: pehmema lehe servad ei kulu nii kiiresti, kuid peamiseks rikkerežiimiks saab kaldumist (materjali nakkumine stantsi pinnaga).

See on koht, kus katted muudavad majandust. PVD-kantud titaannitriid (TiN) lisab kõva, madala hõõrdumise Roostevabast terasest metallist ja alumiiniumist metallist stantsimisel ületab titaankarbonitriid (TiCN) TiN-i, vähendades lehe ja tööriista pinna vahelist keemilist afiinsust. Täiustatud kõrgtugevate teraste uuringud näitavad, et PVD-kattega tööriistad võivad samadel tingimustel toota üle 1,2 miljoni detaili, võrreldes 50 000-ga kroomitud alternatiivide puhul.

Kujutage ette, et töötate roostevabal terasel progresseeruva stantsi kiirusega 60 lööki minutis. Ilma TiCN-katteta tõmbate igal vahetusel hoolduseks stantsi. Sellega võite joosta terve nädala. See tööaja erinevus õigustab sageli katte maksumust mitmekordselt, eriti kui võtta arvesse stantsi vahetamise ajal kaotatud tootmist.

Pulbermetallurgia (PM) tööriistaterased pakuvad veel üht taset. Nende peen, ühtlaselt jaotunud karbiidstruktuur tagab nii suure kulumiskindluse kui ka löögikindluse, millele tavapärased valuplokid{1}}vastavad. Ühel dokumenteeritud juhul pikendas D2-lt sama kõvadusega PM-klassile üleminek tööriista eluiga 5000-7000 tsüklilt üle 40 000 tsüklini kõrgtugeva terase vormimisel.

Terase klass ja katte valik panevad aluse. Järgmiseks väljakutseks on detaili geomeetria muutmine täpseteks stantsimis- ja stantside kujunditeks, mis seda tekitavad, ning see töö toimub CAD/CAM-keskkonnas, kus kõik ruumid, ribade paigutused ja jaamade järjestused saavad kuju.

Kujundage matriitsi geomeetria ja ribade paigutus CAD{0}}CAM-simulatsiooni abil

Olete oma tööriistaterased välja valinud. Järgmine küsimus on: milliseid täpseid kujundeid need terased peavad saama? See on koht, kus stantsimisvormide disain liigub materjaliteadusest geomeetriasse ja see on samm, mis eraldab töötava stantsi kallist paberimassist.

Töövoog algab teie valmis osa joonisega. Te teate juba materjali tüüpi ja paksust. Nende kahe sisendi põhjal saate iga lõikestantsi jaoks kõige olulisema mõõtme: stantsi-to-kliirens.

Kliirens on vahe stantsi lõikeserva ja stantsnupu lõikeserva vahel, väljendatuna amaterjali paksuse protsent külje kohta. Tehke see õigesti ja te tekitate puhta nihke ja minimaalse jämeduse. Kui saate valesti aru, tekib ülemäärane purske, enneaegne löögi kulumine, nälkjas tõmbamine või isegi tööriistade purunemine. Soovitatav kliirens varieerub olenevalt materjalist, kuna kõvemad, suurema-tõmbetugevusega-metallid vajavad rohkem ruumi, et murdetasandid saaksid lehe paksuse puhtaks joondamiseks.

Punch-to-stantsivahediagramm tavaliste lehtmetallide jaoks

Metallist stantsimisvormi kujunduse kavandamisel kasutage lähtepunktina neid kliirensi vahemikke. Peen-häälestage oma kindlate tolerantsinõuete ja tööriistade tingimuste alusel.

Üks praktilisemaid tembeldamise disaini näpunäiteid, mida meeles pidada: kaasaegsed tööriistauuringud näitavad, et nende vahemike kõrgema otsa poole liikumine (terase puhul 11–20% külje kohta) võib märkimisväärselt vähendada tööriista pinget augustamise ajal ja pikendada tööiga, isegi kui see suurendab veidi jäme kõrgust. Kauplete väikese teisejärgulise krüptimisetapiga dramaatiliselt pikemate lihvimisintervallide vastu.

Kui soovite hoida stantsi küljes augu suurust, lahutage stantsi mõõtmete jaoks mõlema külje vahe. Kui soovite hoida tooriku suurust, lisage stantsile vaba ruumi. See on põhiline lehtmetalli stantsimise disaini loogika, mis juhib iga CAD-mudelit, mille loote allavoolu.

Ehitusribade paigutus ja jaamade järjestus CAD-is

Progressiivsete lehtmetallist stantsimisvormide puhul on riba paigutus teie tegevuskava. See määratleb, kuidas töötlemata pooli varu muutub jaamahaaval valmisosadeks. Mõelge sellele kui ajaskaalale: iga jaam teeb ühe või kaks toimingut ja riba liigub tabamuste vahel kindla sammu võrra edasi.

Tahke riba paigutus käsitleb viit elementi:

• Piloodiaugud- Torgatakse esimeses jaamas ja järgnevates jaamades kasutavad juhtnõelad riba täpseks registreerimiseks. Ilma nendeta rikub kumulatiivne voo viga funktsioonide-ja-funktsioonide täpsusele.
• Kanduriba laius- Materjal, mis ühendab teie osa mähisega, kui see liigub läbi matriitsi. Liiga kitsas ja see rebeneb; liiga lai ja raiskad materjali.
• Jaamade vahe (kõrgus)- Peab olema ühtlane ja arvestama jaama suurimat jalajälge ning stantsiplaatide konstruktsiooni terviklikkuse tagamiseks piisavat eraldust.
• Negatiivsed ja positiivsed möödaviigu sälgud- Lehtmetallist stantsimisvormides leevendavad need sälgud painde ja vormide kõrval olevat materjali, vältides häireid, kui osa võtab kuju, jäädes kanduri külge kinni.
• Vanametalli optimeerimine- Osade pesastamine või riba laiuse reguleerimine materjali kasutamise maksimeerimiseks. Isegi 2-3% saagisühendite paranemine annab suureks kokkuhoiuks suurte koguste juures.

Teie CAD-süsteem koostab selle paigutuse esmalt tasapinnalise esitusena, seejärel modelleeritakse iga jaam 3D-vormingus, et veenduda, et stantsid, tõstukid ja vormimistööriistad ei põrka edenedes üksteise või ribaga kokku.

Siin liigub metallist stantsimise projekteerimine koostamisest inseneri kinnitamiseni. Lõplike elementide analüüsi kasutav CAE simulatsioon võimaldab teil oma detaili enne terase töötlemist praktiliselt vormida, painutada ja lõigata. Tarkvara ennustab materjali hõrenemist, kortsumist ja tagasitõmbumist, märkides probleeme, mis muidu ilmneksid ainult kulukate füüsiliste katsete ajal.Tööstuse parim tavajärgib süstemaatilist strateegiat: mõõtke simulatsioonis tagasitõmbeid, leevendage seda protsessi modifikatsioonide kaudu, reguleerige varieeruvust ja seejärel kompenseerige vastavalt stantsi pindu. On tõestatud, et see lähenemine vähendab märkimisväärselt katsete iteratsioone ja tagab ühtlase mõõtmete vastavuse paneeli tootmisea jooksul.

Meeskondade jaoks, kellel pole-majasiseseid FEA-võimalusi, võivad kogenud stantsitootjate simulatsiooniteenused seda valideerimisfaasi märkimisväärselt kiirendada.YICHENI stantsimisvormide teenusednäiteks hõlmavad teostatavusanalüüsi ja CAE-simulatsiooni varase{0}}faasi pakkumistena, mis aitavad inseneridel enne töötlusele pühendumist stantside geomeetriat ja ribade paigutust valideerida. See eesmine-laadib probleemide-lahendamise digitaalsesse faasi, kus muudetakse tundide asemel nädalaid.

Põhjaliku stantsimise projekteerimistöö CAD-is ja simulatsioonis on tasuv lihtne: vähem üllatusi, kui karastatud teras esimest korda lehtmetalliga kokku puutub. Iga arvutatud kliirens, iga järjestatud jaam ja iga tarkvaras ennustatud tagasilöögirežiim on proovipressis põletatud üks iteratsioon vähem. Kui geomeetria on kinnitatud ja riba paigutus on lukustatud, nihkub fookus nende digitaalsete mudelite muutmisele täppistöötluse abil füüsilisteks stantsikomponentideks.

Masinastantsi komponendid CNC freesimise ja traadi EDM-iga

Teie CAD-mudelid on lukus. Ribade paigutused on kinnitatud. Iga kliirens arvutatakse sajandikmillimeetri täpsusega. Terasest toorikud istuvad poe põrandal ja ootavad, et neist saaks täppisstantsimise tööriistad. See on faas, kus digitaalne geomeetria muutub füüsiliseks metalliks ja teie järgitav järjestus määrab, kas need komponendid sobivad kokku mikroni-täpsusega või nõuavad tunde käsitsi sobitamist.

Mehaaniline stantsiprotsess järgib tahtlikku järjekorda: töötlemata CNC-freesimine eemaldab puistematerjali stantsiplokkidest ja stantsihoidjatest, täppislihvimine muudab kriitilised pinnad tasaseks ja paralleelseks ning traadi EDM lõikab keerukaid profiile ja tihedaid -tolerantsi avad, mis määravad teie lõike- ja vormimisgeomeetria. Iga toiming põhineb viimasel ning etappide vahelejätmine või ümberjärjestamine tekitab allavoolu probleeme.

Stantsiplokkide ja stantsprofiilide CNC freesimise strateegia

Roughing on seotud kiirusega, mitte täpsusega. Eemaldate ajaühikus nii palju materjali kui võimalik, jättes samal ajal kontrollitud laovaru viimistlemiseks. Kaasaegsed suure-kiire töötlemisstrateegiad, nagu adaptiivne freesimine (nimetatakse ka trohhoidaalseks freesimiseks), kasutavadväike radiaalne haardumine suurel aksiaalsel sügavusel, säilitades ühtlase laastukoormuse kogu lõike vältel. See lähenemine pikendab tööriista eluiga 50{2}}200% võrreldes tavaliste täislaiuse piludega, mis on märkimisväärselt oluline, kui urgitsete karastatud tööriistaterast tund-tunni järel.

Kriitiline otsus ilmneb stantsimistöötlemise töövoo alguses: kas töötlete enne kuumtöötlemist pehme-masinaga või freesite kõvasti-eeltöödeldud-kuumtöödeldud{3}}toorikuid?

• Kõigepealt pehme töötlemine- Freesige oma stantsiplokke ja stantsiprofiile lõõmutatud olekus (tavaliselt HRC 20-25), kus lõikamine on kiirem, tööriista kulumine väiksem ja saate kasutada agressiivsemaid parameetreid. Seejärel saadate osad välja kuumtöötlemiseks ja naasege seejärel viimistlemiseks-lõplike mõõtmeteni. See on traditsiooniline lähenemisviis ja jääb enamiku metallist stantsimise tööriistaprojektide jaoks kulutõhusaks.
• Kõvafreesimine eel{0}}karastatud toorikud- Alustage toorikutega, mis on juba kuum{1}}töödeldud töökõvadusele (HRC 58-62). Kaasaegsed jäikade spindlite ja keraamiliste või CBN-detailidega CNC-keskused võivad karastada ja viimistleda otse karastatud D2 või A2. See välistab kuumtöötlemisest põhjustatud mõõtmete moonutused, vähendades lihvimiseks vajalikku varu. Kompromiss on aeglasem materjali eemaldamise kiirus ja suuremad sisestuskulud karestamise ajal.

Sõltumata sellest, millise tee valite, on tavapraktika kohaselt pärast freespindade karestamise jätmist 0,010-0,020 tolli külje kohta viimistlusmaterjaliks. See varu tagab viimistluslõike puhtalt karestatud pinna töökarastatud kihi all ja kõik karestamistoimingust tulenevad geomeetrilised vead. Peenemaks muutmisel on oht, et viimistlustööriist hakkab vaheldumisi lõikama ja hõõruma, halvendades nii pinna kvaliteeti kui ka mõõtmete ühtlust.

Viimistluskäikudel muutuvad parameetrid dramaatiliselt. Ettenihked langevad 30-60%-ni karestamisväärtustest, lõikesügavus kahaneb 0,010–0,030 tollini ja lõikekiirus suureneb 10–20%. Eesmärk ei ole enam materjali eemaldamise kiirus, vaid pigem pinnaviimistlus ja mõõtmete täpsus. Värske lõikeserv on viimistlemiseks kohustuslik, kuna kulunud sisetükk annab konarlikumad Ra väärtused ja toob kaasa mõõtmete triivi, mis võib tõrjuda kitsa tolerantsi omadused spetsifikatsioonist välja.

Taskufunktsioonid, juhttihvti avad, tüübliaugud ja vedrutaskud tulevad kõik CNC-freesi küljest lahti. Kuid stantsimisvormi määratlevad profiilid, lõikeservad, tõmblusavad ja keerukad vormimiskontuurid nõuavad täiesti teistsugust tehnoloogiat.

Traadi EDM ja Sinker EDM keeruka die geomeetria jaoks

Traadiga EDM-iga muudetud tööriist ja stantsimine. Enne selle laialdast kasutuselevõttu tuginesid stantsivalmistajad rakislihvimisele, käsitsi viilide ja kividega kinnitamisele ning tundidepikkusele pingitööle, et saavutada profiilid ja vahed, mida traat-EDM nüüd ühe seadistusega lõikab. Kujutage ette, et kulutate terve vahetuse käsitsi-keerulise matriitsi ava sobitamiseks stantsiprofiiliga, kontrollite Preisi sinisega, kraapite,{3}}kontrollite uuesti. Sama geomeetria tuleb tänapäeval välja traat-EDM-masinalt, mille tolerantsid on0,0001 tolli või tihedam, pinnaviimistlusega, mis sageli ei vaja täiendavat tööd.

Arusaamine, millal kasutada traat-EDM-i võrreldes süvisega EDM-iga, on metalli tõhusaks tembeldamiseks hädavajalik:

Tüüpilises tühjendus- või augustamisvormis teeb traat-EDM lõviosa täppistööst. See lõikab stantsnupu avad, mis määravad detailide piirjooned, kujundab karastatud tööriistaterasest toorikutest stantsiprofiile ja loob lõikeservade alla nälkjate vabastusavad. Kuna traat läbib töödeldavat detaili täielikult, on iga lõige oma olemuselt läbiv-profiil, mis joondub ideaalselt läbivate-avade ja avadega, mis domineerivad lõikestantsi geomeetrias.

Sinker EDM teenib oma koha tööriistade stantsimise operatsioonides, mis nõuavad kolmemõõtmelist vormimispinda{0}. Kombineeritud kõveratega tõmbestants, tekstureeritud pindadega sisestus või tõmbenurkade ja raadiustega vormiõõnsus, milleni traat ei pääse ligi, nõuavad kohandatud-töödeldud elektroodi, mis "upub" oma kuju stantsi terasesse. Kompromiss- on aja ja kuluga: iga elektrood peab olema CNC{5}}töödeldud (sageli grafiidist) ja elektrood ise kulub protsessi käigus, mistõttu on mõnikord vaja ühe õõnsuse jaoks mitut elektroodi.

Matriitsi komponentide pinnaviimistlus mõjutab otseselt nii detailide kvaliteeti kui ka stantsi pikaealisust. Karedad pinnad tekitavad hõõrdumist, mis kiirendab liimi kulumist, eriti roostevaba või alumiiniumi tembeldamisel. Tööstusharu parimate tavade kohaselt on Ra väärtused alla 0,2 um (ligikaudu 600-graanuline viimistlus) töötavatel stantsipindadel enne katte pealekandmist. Lõikeservade puhul võivad traadi EDM-i koorimiskäigud selle taseme otse saavutada. EDM-i või CNC-freesimisega töödeldud pindade vormimisel lisab poleerimine või lappimine viimistluse soovitud vahemikku. PVD-kattega stantsid ja stantsiosad nõuavad sellist pinna ettevalmistamist, kuna katted võimendavad mitte varjata, vaid pigem võimendavad karedust.

Tööstusliku metalli stantsimise töötluse käigus saavutatud täpsus seab edasisele tegevusele ranged piirangud. Isegi kõige täpsemini töödeldud D2 stantsplokk on endiselt pehmes või vahepealses olekus, kui järgite pehmet-töötlusteed, ja metallurgiline transformatsioon, mis annab sellele töökõvaduse, toob kaasa oma mõõtmete nihked. Nende nihete juhtimine kontrollitud kuumtöötlemise ja{4}}kõvenemisjärgse viimistluse abil on ahela järgmine kriitiline lüli.

Kuumtöötlege stantsitud teraseid ja kandke kaitsekatteid

Töödeldud matriitsiplokk, mis istub teie pingil HRC 20 juures, ei ole töötav stantsikomponent. See näeb õige välja, mõõdab õigesti, kuid sellel puudub kõvadus ja kulumiskindlus, et isegi paarsada vajutust üle elada. Kuumtöötlus on metallurgiline muundamine, mis muudab pehme, töödeldava tööriistaterase tööpinnaks, mis on võimeline tootma sadu tuhandeid stantsitud terasest või stantsitud alumiiniumdetaile ilma mõõtmete triivita.

Protsess on kontseptsioonilt lihtne, kuid teostuselt andestamatu. Igal klassil on spetsiifilised temperatuuriaknad, jahutusnõuded ja karastamisprotokollid. Kui kaldute kõrvale, tekivad praod, liigsed moonutused või ebaühtlane kõvadus, mis põhjustab enneaegset stantsi riket.

Täielik kuumtöötlustsükkel koosneb neljast etapist:

1. Pinge leevendamine pärast töötlemata töötlemist- Agressiivne materjali eemaldamine CNC-freesimisel tekitab sisepingeid, mis võivad austenitiseerimisel põhjustada kõverdumist.Stressi leevendamine umbes 1200-1250 kraadi F juures(alla terase kriitilise temperatuuri) lõdvestab need lukustatud-pinged enne tegeliku transformatsiooni algust. See samm on eriti oluline keeruliste stantsikomponentide või tasakaalustamata ristlõigete{2}} korral.
2. Austenitiseerimine (kõrge{0}}kuumuse leotamine)- Teras viiakse selle spetsiifilise austenitiseerimistemperatuurini ja hoitakse seal piisavalt kaua, et kristallstruktuur täielikult muutuks. Rusikareegel on üks-pool tundi paksuse tolli kohta, minimaalselt 45-minutit. Temperatuur on siin kriitilisem muutuja. Ärge kunagi ületage ühegi klassi ülemist vahemikku, kuna ülekuumenemine põhjustab ebaühtlaseid tulemusi, sealhulgas madalat kõvadust ja mõõtmete ebastabiilsust.
3. Kustutamine- Muudetud terast tuleb piisavalt kiiresti jahutada, et moodustuks martensiit, kõva, kuid rabe struktuur, mis annab tööriistaterasele lõikevõime. Kustutuskeskkond on klassi -spetsiifiline ja mitte-kaubeldav.
4. Karastamine (mitu läbimist)- Karastatud teras on ohtlikult rabe. Kontrollitud temperatuuridel karastamine vähendab sisemist pinget ja tasakaalustab kõvadust sitkuse vahel. Õhk-karastavad klassid, nagu D2 ja A2, nõuavad topeltkarastust, samas kui kiirterased, nagu M2, vajavad kolmekordset karastustööd, kusjuures osa jahutatakse iga tsükli vahel umbes 125 kraadini F.

Kuumtöötlemise tsüklid tavalistele surveteraseliikidele

Iga terase stantsimisel kasutatav terase klass järgib oma termilist retsepti. Vale tsükli käivitamine valel kaldal annab ettearvamatuid tulemusi, alates pehmetest kohtadest, mis kuluvad enneaegselt, kuni -pragudeni, mis hävitab kogu komponendi.

Pange tähele, et S7, põrutuskindel klass, mida kasutatakse tugevate vormimisstantside jaoks, ei saavuta suuremates osades täielikku kõvadust, kui õli ei kustutata, kuigi see on klassifitseeritud õhuga{2}}karastamiseks. See on üks neist detailidest, mis komistab poed ilma sügava kuumtöötluse kogemuseta.

Moonutused kuumtöötluse ajal on vältimatud.Metallurgiline transformatsioon koos soojuspaisumiseganihutab iga ahju läbiva komponendi mõõtmeid. Tiheda tolerantsiga stantsikomponentide puhul ei saa see enne kuumtöötlemist lõplike mõõtmeteni töödelda. Tavapraktika on jätta kõikidele kriitilistele pindadele 0,005{3}}0,010 tolli lihvimismaterjali, nõustudes sellega, et kõvenemisjärgne viimistlus viib kõik spetsifikatsioonini. Süsinikterasest stantsimisvormide komponentide puhul, milles kasutatakse O1, tekitab õlikarastus rohkem moonutusi kui D2 või A2 puhul kasutatav õhkkarastus, muutes suurema koguse varu veelgi olulisemaks.

Pinnakatted ja viimistlus pärast kuumtöötlust

Kui karastatud stantsi komponendid on ahjust tagasi, taastab viimistlusfaas mõõtmete täpsuse ja lisab pinna jõudlust, mida paljas tööriistateras üksinda ei suuda saavutada.

Kõigepealt tuleb lihvida. Pinnalihvijad toovad stantsiplokkide pinnad tagasi tasaseks (tavaliselt 0,0002 tolli piiresse), silindriline lihvimine aga taastab stantsi läbimõõdud nende sihtmõõtmeteni. Kriitiliste liitumispindade, nagu stantsiosa-sektsioonide-vuukide ja eemaldaja pindade katmine tagab tiheda kontakti, mis on vajalik jõu ühtlaseks jaotumiseks presskoormuse all.

PVD-katted on lõplik jõudluskiht. Neid õhukese kilega katteid rakendatakse vaakumkambris piisavalt madalatel temperatuuridel (umbes 200{2}}500 kraadi), et vältida kuumtöödeldud substraadi pehmenemist, ning muudavad need õhukese kilega katted dramaatiliselt seda, kuidas matriitsi pind suhtleb lehtmetalliga:

• TiN (titaannitriid)- Kuldne-värvi, umbes 2400 HV pinna kõvadus. Töötab hästi terase stantsimiseks nõrga ja vähese süsinikusisaldusega-materjaliga. Vähendab hõõrdumist ja liimi kulumist üldisel-eesmärgil tühjendamisel ja vormimisel.
• TiCN (titaankarbonitriid)- Kõrgem kõvadus kui TiN (ligikaudu 3000 HV) ja väiksema hõõrdeteguriga. Eelistatud valik roostevabast terasest ja alumiiniumist stantsimiseks. Selle vähendatud keemiline afiinsus nende materjalidega võitleb katmata stantsipindade hävitamise eest, eriti 316 roostevabast terasest stantsimisrakenduses, kus materjali nikli- ja molübdeenisisaldus muudab selle erakordselt vastuvõtlikuks adhesioonile.
• AlCrN (alumiiniumkroomnitriid)- Erakordne oksüdatsioonikindlus ja termiline stabiilsus. Sobib kõige paremini kiirete-progressiivsete operatsioonide jaoks, kus stantside pinnatemperatuur tõuseb pikemate tootmistsüklite ajal.

Katte valik ei seisne kõige raskema variandi valimises. See puudutab katte omaduste sobitamist teie konkreetse tooriku materjaliga. Alumiiniumist stantsitud osi valmistav stants saab enim kasu TiCN-i-lõksuvastastest omadustest, mitte AlCrN-i soojustakistusest. Mõõdukal kiirusel töötav süsinikterasest stants töötab suurepäraselt standardse TiN-iga, vaid murdosa AlCrN-i kuludest.

Üks kriitiline nõue: aluspinna pind tuleb enne katmist poleerida Ra 0,2 mikromeetrini või paremaks. PVD-katted on tavaliselt 2–5 mikromeetri paksused. Need vastavad substraadi topoloogiale, mitte ei täida või tasanda seda, nii et kõik lihvimisjäljed või EDM-tekstuur nende all võimenduvad, mitte ei peideta.

Karastatud, lihvitud ja kaetud komponentidega käes hoiate üksikuid täppisosi, mis peavad nüüd ühtseks süsteemiks kokku tulema. Montaažifaas, kus tolerantsid, joondusmeetodid end tõestavad ja vedrusurvet häälestatakse, muudab need üksikud komponendid toimivaks stantside komplektiks, mis on proovipressimiseks valmis.

Koguge ja joondage kogu matriitsikomplekt

Nüüd on teie pingil karastatud, lihvitud ja kaetud stantsimisvormi komponentide kogu. Igaüks neist on omaette mõõtude täpsusega. Väljakutse seisneb selles, et individuaalne täpsus ei taga kokkupandud täpsust. Kui kruvite kokku kakskümmend või enam osa, kuhjuvad kõik tolerantsiribad ja kumulatiivne tulemus määrab, kas teie stantsi servad vastavad teie kavandatud kliirensiga stantsi avadele või kalduvad kõrvalekaldumisele, mis tekitab esimesel löögil praaki.

See kokkupanekuetapp on koht, kus kogenud metallitööriistade ja stantside spetsialistid eraldavad end kauplustest, mis lihtsalt osi töötlevad. Protsess nõuab süstemaatilist järjestamist, hoolikat mõõtmist igas etapis ja tehnikaid, mis kompenseerivadtolerantsi virna-mitme komponendi vahel. Isegi kui iga osa on spetsifikatsiooni piires, võib kombineeritud variatsioon ületada funktsionaalsed piirid, kui monteerimismeetodid seda ei arvesta.

Komponentide joondamise meetodid ja tolerantsi virna{0}}üles

Kujutage ette viis stantsimiskomponenti, mis on virnastatud stantsikinga ja matriitsi pinna vahele, millest igaühe asendi hälve on pluss-miinus 0,01 mm. Halvimal-juhul kogunevad need väikesed kõikumised lõikeservas pluss-miinus 0,05 mm positsiooninihkeni. Sellest piisab, et tekitada ebaühtlane jäme, kiirendada ühe külje löögi kulumist või põhjustada nälkjate tõmbamist.

Selle virna{0}}juhtimine põhineb kahel peamisel strateegial:

• Tiku{0}}lihvimine- Selle asemel, et töödelda iga plaati iseseisvalt absoluutse mõõtmeni, lihvite liidetavaid pindu kokku või sobitatud komplektidena. See tagab, et kahe komponendi vahelisel liidesel on peaaegu -null, olenemata sellest, kuhu iga osa oma individuaalse tolerantsivahemiku piires langes. Jaotusjoont jagavad stantsiosad jahvatatakse komplektina, tagades samatasandilisuse, mida sõltumatu lihvimine ei luba.
• Valikuline sobitamine- Mõõtke komponentide tegelikud mõõtmed pärast kuumtöötlemist ja viimistlemist, seejärel siduge osad strateegiliselt. Mulgustusplaadi ava, mida mõõdetakse veidi tolerantsi kõrgeima otsa suunas, ühendatakse alumises otsas oleva perforaatori varrega, mis hoiab kokkupandud sobivust sihtvahe piires. See meetod vahetab asendatavuse täpsusega, mis on õige kauplemine stantside ja stantsimisrakendustega, kus jõudlus on olulisem kui osade vahetamise mugavus.

Kolm konstruktsioonielementi säilitavad jooksva pressi dünaamilise koormuse korral löögi-to-joonduse:

• Juhtpostid ja puksid- Alumise jalatsi sisse surutud täppis-lihvimispostid haakuvad ülemise jalatsi karastatud puksidega. Kuullaagritega juhitavad postide komplektid hoiavad joondust 0,005 mm piires või paremini, vältides külgsuunalist nihkumist isegi tonnaaži tõustes. Suurel kiirusel töötavate stantsi- ja stantsimissõlmede puhul kõrvaldavad eellaaditud kuul-puksid lõtku, mida tavalised pronkspuksid võimaldavad.
• Kannaplokid- Matriitsi servade külge poltidega kinnitatud karastatud terasplokid neelavad lõikamis- ja vormimisoperatsioonide käigus tekkivaid külgjõude. Ilma kannaplokkideta surub nurgeliste lõigete või asümmeetriliste ribade paigutusest tulenev-külgkoormus ülemise jalatsi külgsuunas vastu juhtposte, kiirendades pukside kulumist ja halvendades aja jooksul joondamist.
• Tüüblitihvtid- Täppistüüblid lukustavad iga komponendi positsiooni plaadi suhtes, millesse see paigaldatakse. Kui matriitsi sektsioon on leitud, fikseerivad kaks tüüblitihvti selle pöörlemise ja külgsuunalise triivimise vastu, nii et sektsiooni eemaldamine ja uuesti paigaldamine teritamiseks tagastab selle iga kord täpselt samasse kohta.

Eemaldaja konstruktsioon ja vedrusurve arvutused

Eemaldamisplaat täidab petlikult kriitilist funktsiooni mis tahes stantsimistööriista ja stantsi koostu puhul. See hoiab lehtmaterjali lõikamise ajal tasaselt vastu stantsi pinda, takistab riba ülestõstmist tagasilöögi stantsidega ja juhib väiksemaid stantse, mis muidu koormuse all kõrvale kalduksid. Alamõõduline eemaldamisjõud paneb materjali kleepuma löökide külge, tekitades vägivaldse klõpsatuse, mis kahjustab komponente ja tekitab teie osade mõõtmete erinevusi. Liiga suur jõud raiskab pressi tonnaaži ja kiirendab vedruväsimist.

Vajaliku eemaldamisjõu arvutamine algablõikamisjõud ise:

• Lõikejõud= Lõike ümbermõõt x materjali paksus x nihketugevus
• Eemaldamise jõud= 10% kuni 20% lõikejõust
• Disainitud eemaldamisjõud= Eemaldamisjõud x 1,3 ohutustegur (minimaalne)

Lavatööriistade ja progressiivsete stantside puhul, mis kasutavad ka eemaldajat vormimise ajal kinnituspinnana, kahekordistage arvutatud kinnitusjõud lõikamise ajal ja kolmekordistage seda vormimise ajal. See tagab, et riba ei saa töö tegemise ajal külgsuunas nihkuda, mis on üks levinumaid mõõtmete varieerumise allikaid keeruliste progresseeruvate tööriista- ja stantsimisoperatsioonide puhul.

Vedru valik tuleneb jõunõudest:

• Lämmastikgaasvedrud- Edastage kaks kuni kolm korda suurem jõud kui spiraalvedru sama jalajäljega. Nad säilitavad ühtlasema jõu kogu käigu jooksul ja on usaldusväärsed kiirustel üle 600 löögi minutis. Eelistatud progressiivsete stantside tootmiseks, kus ühtlane kinnitusrõhk mõjutab otseselt detailide kvaliteeti.
• Mehaanilised spiraalvedrud- Madalamad kulud ja lihtsam hooldada. Sobib väiksema mahuga-rakenduste ja stantside jaoks, kus ruumipiirangud on minimaalsed. Valige vedru kiirus, mis tagab täieliku eemaldamisjõu olemasoleva läbipaindekäigu piires.

Kui joondusstrateegia on otsustatud ja vedrujõud on arvutatud, järgib füüsiline kokkupanek kindlat järjestust. Edasi hüppamine või sammude vahelejätmine tekitab probleeme, mis kaskaadivad läbi kogu ehituse.

1. Kontrollige ja eemaldage kõik matriitsijalatsid, tagades, et kinnituspinnad on tasased 0,0002 tolli piires ja paralleelsed ülevalt-alaga{2}}.
2. Vajutage juhtpostid alumisse jalatsisse (või paigaldage juhitavad postide komplektid), kontrollides, et need on kinga pinnaga risti.
3. Paigaldage kannaplokid ja kinnitage spetsifikatsioonile vastavate kruvidega.
4. Paigaldage matriitsi sektsioonid alumisse jalatsisse, kasutades asukoha määramiseks tüüblitihvte, seejärel kruvige pesapeaga kruvidega. Kontrollige terava-serva asendit juhtposti keskpunktide suhtes.
5. Paigaldage eemaldamisplaat ülemisele jalatsile vedrudega nende arvutatud eelkoormuse kõrgusel. Kinnitage, et vaba liikumine vastab nõutavale eemaldamiskäigule.
6. Paigaldage augurauad stantsimisplaadile, asetades iga varre täielikult vastu tugiplaati. Veenduge, et stantsiotsad ulatuksid õigele kaugusele eemaldaja pinnast allapoole.
7. Paigaldage ülemine jalanõu juhtpostidele ja langetage koost, et kontrollida stantsi sisenemist matriitsi avadesse. Kontrollige ühtlast vahet kõigi lõikeservade ümber, kasutades kaelmõõtureid või uurides kerget vahet.
8. Rakendage lõplik pöördemoment kõikidele kinnitusdetailidele rist-mustrilises järjestuses,-kontrollige uuesti kriitilisi mõõtmeid ja registreerige kokkupandud sulgemiskõrgus pressi seadistamiseks.

See viimane mõõtmete kontroll enne stantsi pingilt lahkumist on teie kindlustuspoliis. Kõik siin tabatud kõrvalekalded parandatakse vaheseibi või lihvimispinnaga minutitega. Sama proovimise ajal avastatud kõrvalekalle maksab tunde vajutamisele, lahtivõtmisele ja ümbertöötlemisele. Täielikult kokkupandud ja pingil kontrollitud matriitsikomplekt on valmis proovipressiks, kus tembeldatud osad näitavad, kas teie kujundus-, töötlemis- ja montaažiotsused annavad tegelikes pressitingimustes vastavaid tulemusi.

Käivitage katseid ja siluge, kuni osad vastavad spetsifikatsioonidele

Teie stants pannakse kokku, kontrollitakse pingil ja mõõdetakse printimiseks. Kõik kontrollitakse. Miks ei suuda enamik uusi matriitsid ikka veel esimesel löögil vastavaid osi toota? Kuna stantsimisvorm ei tööta isoleeritult. See töötab pressi sees, reaalse materjaliga, mille omadused võivad varieeruda, dünaamiliste koormuste ja kiiruste korral, mida ükski pingikontroll ei suuda korrata. Proovifaasis saate teada, kuidas teie stants pressimise tingimustes tegelikult toimib, ja süstemaatiliselt sulgeda kõik tühimikud disaini kavatsuste ja füüsilise reaalsuse vahel.

Mõelge proovile kui lõpueksamile iga disaini, materjali valiku, töötlemise ja kokkupanemise käigus tehtud otsuse jaoks. Hea uudis: struktureeritud lähenemisviis-esimese tabamuse hindamisele ja iteratiivsele parandusele sureb enamiku spetsifikatsioonidest käputäie iteratsioonidega, mitte nädalaid kestnud masendav oletustega.

Esimeste hittide jaoks seadistamine

Surveproov algab pressi valimise ja seadistamisega. Mis on selles kontekstis tembelduspress? See on masin, mis edastab kontrollitud jõudu täpse lineaarse käiguga, sulgedes stantsi pooled kokku piisava tonnaažiga, et lõigata ja vormida lehtmetalli. Kuidas stantsimispress konkreetselt proovimise ajal töötab? Seadistate silindri roomamiskiirusele (tavaliselt 10–20% tootmiskiirusest), määrate monteerimise ajal registreeritud mõõtmete põhjal sulgemiskõrguse ja kontrollite, et matriit asetseb ühtlaselt klambrisurvega.

Esimesed tabamused peaksid alati jooksma vähendatud kiirusega kolmel põhjusel:

• Aeglasem kiirus annab teile aega kuulda ja näha probleeme, enne kui need kahju tekitavad. Valesti{1}}asustatud matriitsiosa täiskiirusel tabav löök võib tööriista purustada. Roomamiskiirusel tunnete segamist ja võite pressi peatada.
• Vähendatud kiirus isoleerib stantsi jõudlust inertsi mõjudest. Tootmiskiirusel muutuvad riba dünaamika, eemaldaja põrge ja lämmastikvedru reaktsioon. Madala kiirusega proovimine kinnitab, et stants töötab geomeetriliselt enne dünaamiliste muutujate kasutuselevõttu.
• Võite ohutult kasutada pehmeid kinnitusmaterjale. Pliitraati, voolimissavi või pehme alumiiniumist vaheseibide jooksmine läbi matriitsi madalal kiirusel võimaldab teil kontrollida sulgemiskõrgusi, vahemustreid ja vormimissügavust, riskimata karastatud tööriistaterasest.

Sisestage oma esimeste näidisosade jaoks läbi matriitsi lühike riba tootmiskvaliteediga-materjali (sama sulam, sama paksus, sama temper). Ärge kunagi proovige juhusliku vanarauaga. Materjali omadused mõjutavad otseselt stantsimisprotsessi kõiki aspekte, alates lõikejõust ja jämeduse tekkest kuni tagasitõmbumise ja tõmbamiskäitumiseni. Tootmisnõuetest erineva materjali kasutamine tagab, et teie silumisparandused on valed.

Esimene-Tabamuse ülevaatus ja levinud defektide diagnostika

Võtke oma esimesed näidisosad ja uurige neid süstemaatiliselt. Mõõtke puuri kõrgust mikromeetri või jämemõõturiga. Kontrollige funktsiooni-, et-funktsiooni mõõtmeid võrrelda detaili trükiga. Kontrollige moodustunud pindu lõhede, kortsude ja pinnajälgede suhtes. Sümmeetria leidmiseks võrrelge vasakut-ja-paremat ja esi-ja{9}}tagaserva.

Burri kõrgus on teie parim kliirensi täpsuse näitaja. Puhas-niigatud serv minimaalse jämega (tavaliselt alla 10% materjali paksusest) näitab, et stantsi-vahe-on õige. Funktsiooni ühel küljel olev liigne rütm annab märku ebaühtlasest kliirensist, mis tavaliselt tuleneb pigem stantsi valest joondamisest, stantsi sektsiooni nihkest või presssilindri kallutamisest, mitte valest disainist.

Siin on diagnostiline raamistik kõige levinumate defektide kohta, millega te täppisstantsimise katse ajal kokku puutute:

Näide stantsimistõrgete diagnoosimisest praktikas: tõmbate osa progresseeruvast matriitsist ja märkate tugevat jämedust ainult tühjendatud objekti paremal küljel. Teie esimene instinkt võib olla uuesti-teritamine, kuid ühtlane teravus tipptasemel välistab selle. Tegelik põhjus on sageli stantsi 0,01-0,02 mm külgsuunaline nihe matriitsi ava suhtes. Selle kontrollimine pehme juhtme proovilõikega kinnitab ebaühtlast jäljendi sügavust vastaskülgedel. Parandus on stantsimisplaadi lihvimine või juhtposti joonduse korrigeerimine, mitte endiselt terava serva lihvimine.

Iteratiivsed kohandused ja ajastuse optimeerimine

Keegi ei tohiks eeldada, et uus matriit töötab ideaalselt pärast ühte parandustsüklit. Templimisprotsess hõlmab liiga palju interakteeruvaid muutujaid, et ühe pildi{1}}ülesanne oleks täiuslik. Kogenud stantsitootjad plaanivad tavalise tootmisvormiga ja keerukamate progressiivsete tööriistade puhul teha kolm kuni viis prooviiteratsiooni.

Iga iteratsioon järgib sama tsüklit:

1. Käivitage näidisosad (variatsiooni nägemiseks vähemalt 20–30 tükki, mitte ainult ühte tabamust).
2. Mõõtke kriitilised mõõtmed ja registreerige tulemused andmelehele.
3. Määrake üksik suurim kõrvalekalle spetsifikatsioonist.
4. Diagnoosige algpõhjus ülaltoodud vearaamistiku abil.
5. Rakendage üks parandus korraga, seejärel{0}}käitage proovid uuesti, et kontrollida, kas parandus töötab ilma uusi probleeme tekitamata.

See viimane punkt on kriitiline. Mitme muutuja samaaegne muutmine muudab võimatuks teada, mis aitas ja mis haiget tegi. See distsiplineeritud lähenemine peegeldab midatembeldamise eksperdid soovitavad: mõista, kuidas protsessimuutujad interakteeruvad, ja süsteemne, andmepõhine{0}}lähenemine, selle asemel, et teha mitu muudatust korraga ja loota parimat.

Tavalised iteratiivsed kohandused järkjärgulise stantsi silumise ajal hõlmavad järgmist:

• Säravad löögid- Vahendite lisamine või eemaldamine augurauahoidikute alla, et reguleerida lõikesügavust ja säilitada õige stantsi ajastus pärast teritamist. Nagu tööstuse praktika kinnitab, dokumenteerige alati jahvatamise käigus eemaldatud materjali täpne kogus ja asetage samaväärne vaheplaat auguhoidja alla. Ärge kunagi ületage kolme seibi kolme suurust, enne kui ühendate selle üheks sama paksusega asendusseibiks.
• Ajastuse reguleerimine progressiivsetes stantsides- Tagada, et eemaldajad puutuksid ribaga kokku enne stantside haardumist ja jäävad kontakti, kuni stantsid täielikult sisse tõmbuvad. Surve-süsteemi liikumine peab alati ületama töö-vahemaa, et vältida ribade tõstmist ja vale-registreerumist jaamade vahel.
• Joonishelmeste muutmine- Helme kõrguse, raadiuse või asendi muutmine, et kontrollida materjali voolamist tõmbeõõnsustesse. Kõrgemad helmed suurendavad pidurdusjõudu; madalamad helmed lasevad materjalil vabamalt voolata.
• Lämmastiku vedru rõhu muutmine- Gaasvedru eelpinge reguleerimine eemaldamise või tühja{1}}hoidmisjõu muutmiseks. Alustage arvutatud väärtustest ja viimistlege-osa tegeliku kvaliteedi alusel.

Üks tembeldamisnäidete stsenaarium, mis illustreerib kaskaadiefekti: näiliselt lihtne parandus, nagu stantsihoidja timmimine, et taastada ajastus pärast teritamist, kui seda eiratakse, sunnib seadistaja alandama sulgemiskõrgust, et saavutada täielik lõikamine. See madalam sulgemiskõrgus ajab moodustamisjaamad liiga sügavale, tekitades liigset tonnaaži, mis võib kahjustada stantsi või pressi. Tonnaaž jälgib väljasõitu, keegi tõstab häirepiiranguid ja matriit töötab nüüd kuritahtlikus seisundis, mis lühendab selle eluiga dramaatiliselt. Kõik sellepärast, et üks tihvt jäi vahele.

Kaks kinnitustehnikat aitavad teil siluda ilma kallite tööriistadega riskimata:

• Märgi{0}}sininevad pinnad- Kandke stantsidele või stantsitavatele pindadele õhuke kiht Preisi sinist (paigutusvärv), seejärel sulgege matriit materjalitükile või otse (mitte-lõikepindade puhul). Sinise ülekandega ilmnenud kontaktmuster näitab täpselt, kus stants kokku puutub ja kus on lüngad. Kasutage seda, et kontrollida vormitava pinna sobivust, eemaldaja näo kontakti ühtlust ja joonistada padja haardumismustreid.
• Pehme materjali jäljendi katsetamine- Viige pliitraat, voolimissavi või pehme alumiinium aeglasel kiirusel läbi matriitsi. Kokkusurutud materjal näitab sulgemiskõrgusi igas jaamas, näidates täpselt, kui suur töövahe on ülemise ja alumise osa vahel. See tehnika on hindamatu väärtusega kontrollimaks, kas kõik järkjärgulise stantsi jaamad jõuavad samaaegselt õigele sügavusele, ilma et ükski jaam enneaegselt põhja langeks või ei saaks täielikult moodustada.

Suure täpsusega metallist stantsimine nõuab, et teie proovitulemused ei näitaks mitte ainult ühele{0}}osale vastavust, vaid ka ühtlast korratavust. Käivitage pärast viimaseid parandusi viiekümnest või enamast osast koosnev jada ja veenduge, et mõõtmed jäävad stabiilseks ilma triivimiseta. Mõõtmete triivimine lühikese aja jooksul annab märku termilise, kulumise või joondamise probleemist, mis tootmiskiiruse ja -mahu korral ainult süveneb.

Katsefaas lõppeb, kui teie osad vastavad pidevalt trükimõõtmetele, pinna kvaliteet läbib visuaalse ja puutetundliku kontrolli ning jäsemete kõrgused jäävad kõigi lõikejaamade spetsifikatsioonide piiresse. Sel hetkel valideeritakse stants ettenähtud geomeetria jaoks. Jätkusuutlikule tootmisele üleminek toob aga kaasa uued nõuded: andurid, kiiruse optimeerimine, dokumentatsioon ja hoolduse planeerimine, mis hoiavad stantsil sadade tuhandete tsüklite jooksul proovikvaliteediga.

Skaalake valideeritud tööriistadest kuni tootmiseni-Valmid tulemused

Katse läbinud stants toodab sobivaid osi aeglasel kiirusel lühikeste saringutena. Tootmis-valmis stants teeb sama asja täistsükli kiirusega, vahetust vahetuse järel, jälgides samal ajal probleeme ja dokumenteerides kõiki kvaliteedi kontrollpunkte. Lõhe nende kahe osariigi vahel on see, kus paljud meeskonnad alahindavad sellega seotud tööd.

Selle lõhe ületamine tähendab intelligentsuse, kiiruse ja distsipliini lisamist tööriistadele, mis on juba geomeetriliselt õiged. Siin on see, mis muutub, kui viite valideeritud metallist stantsimisvormi püsivasse tootmisse.

Andurid, kiiruse optimeerimine ja hoolduse planeerimine

Proovimise ajal vaatasite iga lööki. Tootmises töötab stants tundide kaupa järelevalveta. Andurid asendavad teie silmi ja kõrvu:

• Söötmishäirete detektorid- Lähedus- või fotoelektrilised andurid kontrollivad, et riba oleks enne pressi lööke õiges suunas liikunud. Lühike-söödaolukord saadab löögi juba-augustatud alale, kahjustades koheselt tööriistu.
• Nälkjasandurid- Tuvastage, kas nälkjad puhastavad pärast iga lööki matriitsi ava. Säilinud nälkjas kuhjub järgmise tooriku alla ja see võib praguneda stantsi osa või tekitada defektse osa.
• Tonnaaži monitorid- Mõõtke jõusignatuure igal joonel. Järk-järguline suurendamine annab märku servade tuhmumisest; äkiline piisk annab märku topeltlöögist-, söötmishäiretest või võõrkehast matriitsis.
• Andurid{0}}lahti- Enne järgmist tsüklit veenduge, et valmis metallist stantsimisosad väljuksid puhtalt, et vältida stantsi kokkupõrkeid järkjärguliste tööriistade korral.

Kui andurid on paigas, suurendate tsükli kiirust järk-järgult. Alustage 60–70% sihtlöökidest minutis ja veenduge, et riba dünaamika, eemaldaja ajastus ja osa väljutamine toimivad samamoodi nagu proovimise ajal. Suuremahuline stantsimine toob kaasa inertsiefektid, mis muudavad riba tõusmist, lämmastikvedrude reageerimist ja nälkjate liikumist läbi matriitsi avade. Suurendage kiirust 10% sammuga, kuni saavutate sihtkiiruse ilma kvaliteedihälbete või anduri vigadeta.

Hoolduse ajakava lukustab teie kavandatud stantside eluea kasu. Määrake prooviandmete põhjal uuesti lihvimise intervallid: kui jäsemete kõrgus jõudis valideerimise ajal tagasilükkamisläveni 80 000 tabamuse juures, ajakava ennetava meetmena teritamine 70 000 peale. Dokumenteerige vedrude vahetusvälbad, määrimispunktid ja ülevaatuse kontrollpunktid.Pressi- ja stantsimisseadmete struktureeritud hooldusprogrammidon tõestatud, et need pikendavad tööriista eluiga kuni 50% ja vähendavad planeerimata seisakuid 30–45% võrreldes reaktiivse lähenemisega.

Tootmise valideerimise ja kvaliteedi kontrollpunktid

Reguleeritud tööstusharude tööstuslik metallist tembeldamine nõuab enamat kui õige väljanägemisega osi. Teil on vaja statistilisi tõendeid selle kohta, et teie protsess toodab nõuetele vastavaid lehtmetallist stantsimisosi järjepidevalt ja prognoositavalt.

Protsessi võimekuse uuringud kvantifitseerivad selle tõendi. Cpk-indeks mõõdab, kui hästi teie protsessi väljund on tolerantsivahemikus.Tavaliselt nõutakse Cpk väärtust, mis on suurem kui 1,33, mis vastab defektide määrale alla 64 miljondikosa. Selle arvu saavutamine tähendab minimaalse valimi (tavaliselt 30–50 järjestikuse osa stabiilsest protsessist) käitamist ja iga kriitilise funktsiooni dimensioonianalüüsi tegemist.

Autotööstuse tembeldamisprogrammide puhul vormistab tootmisosa kinnitamise protsess (PPAP) need nõuded struktureeritud esituspaketiks. PPAP-dokumentatsioon sisaldab tavaliselt järgmist:

• Esimesed-artiklite ülevaatuse aruanded koos õhupallidega joonistega
• Protsessi vooskeemid ja juhtimisplaanid
• Mõõtesüsteemi analüüs (Gage R&R), mis kontrollib kontrolliseadmete võimekust
• Võimeuuringud (Cpk) kriitiliste mõõtmete kohta
• Materjali sertifikaadid, mis on jälgitavad konkreetsete poolipartiide kohta
• FMEA (Failure Mode and Effects Analysis), mis hõlmab tembeldamisprotsessi

Lennundus- ja kosmoseprogrammid lisavad oma nõuded, nõudes sageli täielikku jälgitavust alates tooraine kuumusest kuni valmis osade seeriaseerimiseni. Kõigi reguleeritud tööstusharude ühine joon on see, et teie kohandatud metallist stantsimisvorm peab tootma osi valideeritud, dokumenteeritud ja korratava protsessi käigus, mitte läbima töö lõpus visuaalse kontrolli.

Autotööstuse originaalseadmete tootjad ja 1. astme tarnijad ootavad pigem ennetus-põhinevaid kvaliteedisüsteeme kui -lõpu{5}}sorteerimist. Ekspordikvaliteediga autode stantsimisvormid ja nende ümber ehitatud protsessid saavutavad tavaliselt 50–200 PPM defektide taseme, kui need töötavad nõuetekohase protsessikontrolli ja hooldusdistsipliini järgi.

Millal teha koostööd kogenud matriitsitegijaga

Nüüd mõistate kogu töövoogu alates osade joonistamisest kuni tootmise valideerimiseni. Praktiline tegelikkus on järgmine: enamik tootjaid saavad kasu koostööst spetsialiseeritud stantsimistöökojaga tootmistööriistade jaoks, eriti keerukate progresseeruvate stantside või{1}}mahukate autode stantsimisrakenduste jaoks, kus katse{2}}ja-vigade maksumust mõõdetakse kuue numbriga.

Prototüübi ehitamine ühest jaamast{0}}on oma poes õpetab teile põhitõdesid. Autotööstuse liinil kiirusega 400 lööki minutis töötava 20-jaamalise järkjärgulise stantsiga skaleerimine on erineva kategooria väljakutse, mis nõuab erivarustust, sügavaid protsessiteadmisi ja aastatepikkust iteratiivset kogemust selles artiklis kirjeldatud probleemide silumisel.

Otsus allhanke hankimiseks ei ole ebaõnnestumine. See on riski jaotamine. Spetsiaalne stantsitootja amortiseerib nende investeeringud simulatsioonitarkvarasse, täppistöötluskeskustesse, proovipressidesse ja kogenud tööriistatootjatesse sadade projektide käigus. Saate sellest kontsentreeritud võimest kasu ilma üldkulusid kandmata.

Tootjatele, hankimisjuhtidele ja tööriistainseneridele, kes on valmis liikuma stantsi{0}}valmistamisprotsessi mõistmiselt tootmistööriistade kohta hinnapakkumiste küsimiseni,YICHENI stantsimisvormide teenusedtoetada kogu töövoogu alates teostatavusanalüüsist ja CAE simulatsioonist kuni täppistöötluse, proovikäibe ja lõppkontrollini. See ots--otsa-võime välistab koordineerimisriski, mis tuleneb töö jagamisest mitme müüja vahel.

Peamised kriteeriumid stantsi -valmistamispartneri hindamiseks: ettevõttesisene CAE simulatsiooni ja teostatavusanalüüsi võimalus, täielik CNC-töötluse ja traadi EDM-i võimsus, spetsiaalsed proovipressid kontrollimiseks enne tarnimist, CMM ja optilised kontrolliseadmed mõõtmete kontrollimiseks, kvaliteedisüsteemi sertifikaadid (minimaalne ISO 9001 ja autoehituse muudatuste dokument, IATF 169 ja muudatuste tugiprogramm49). stantsi tootmisaeg.

Olenemata sellest, kas ehitate oma järgmise stantsimismasina täielikult-majas või töötate partnerina tootmis-taseme tööriistade spetsialistiga, selles juhendis olevad teadmised annavad teile sõnavara, otsustusraamistikke ja tehnilisi võrdlusaluseid protsessi enesekindlaks juhtimiseks. Iga samm, alates õige matriitsi tüübi valimisest kuni kuumtöötlemise, kokkupanemise, proovimise ja tootmise valideerimiseni, järgib loogilist ahelat, kus igas etapis tehtud teadlikud otsused liidetakse matriitsiks, mis vastab esimesel katsetamisel spetsifikatsioonidele ja lööb seda kogu programmi eluea jooksul.

KKK metallist stantsimisvormi valmistamise kohta

1. Kui palju maksab metallist stantsimisvormi valmistamine?

Metallist stantsimisvormide kulud sõltuvad keerukusest suuresti. Lihtsad ühe-jaama stantsid prototüüpimiseks võivad maksta paar tuhat dollarit, samas kui autotööstuses kasutatavad keerukad progressiivsed stantsid nõuavad tavaliselt 100 000–500 000 USD. Peamised kulutegurid hõlmavad jaamade arvu, materjali valikut (D2 vs karbiidist sisetükid), tolerantsinõudeid ja seda, kas on vaja CAE simulatsiooni ja mitut proovi iteratsiooni. Partnerlus kogenud stantsitootjaga, nagu YICHEN, aitab kulusid kontrollida varajase teostatavusanalüüsi ja optimeeritud disaini kaudu, enne kui hakkate töötlema.

2. Milline on parim tööriistateras stantside stantsimiseks?

Ei ole olemas ühte parimat tööriistaterast, sest iga matriitsi komponent puutub kokku erineva pingega. D2 (HRC 58-62) on suurepärase kulumiskindlusega tööhobune üldiseks tühjendamiseks. A2 pakub paremat sitkust lööke neelavate stantside moodustamiseks. S7 saab hakkama raskete{11}}löögitoimingutega paksul materjalil. M2 säilitab kõvaduse suurel kiirusel progressiivsetes stantsijaamades. Karbiidist sisetükid teenindavad ülimalt{12}}suure mahuga rakendusi, mis ületavad miljoneid tabamusi. Õige valik sõltub teie tooriku materjalist, tootmismahust ja vastuvõetavatest lihvimisintervallidest.

3. Milline on õige stants-t-plekist stantsimiseks?

Läbistantsi-to-vahet väljendatakse protsendina materjali paksusest külje kohta ja see erineb olenevalt lehtmetalli tüübist. Pehme teras vajab 8-12% kliirensit külje kohta, roostevaba teras vajab töökarastumise tõttu 10-15% ning alumiinium ja messing töötavad kõige paremini 5–8%. Nende vahemike kõrgema otsa poole liikumine vähendab tööriistade pinget ja pikendab stantsi eluiga, kuigi see võib veidi suurendada jäme kõrgust. Kasutage proovimise ajal alati tootmiskvaliteediga materjali, et kliirensi sätteid täpselt kinnitada.

4. Mitu osa saab stantsimisstants toota enne, kui see vajab hooldust?

Lihvimiste vaheline stantsi eluiga sõltub tööriistaterase kvaliteedist, tooriku materjalist ja pinnakatetest. D2 stantsiga pehme teras annab tavaliselt 100 000{11}}150 000 lööki, enne kui jäseme kõrguse signaalid uuesti lihvivad. Sama stantsitud roostevaba terase lõikamine langeb 30 000-50 000 löögini. PVD-katted pikendavad neid intervalle dramaatiliselt. TiCN-kattega kõrgtugevat terast tembeldavad tööriistad on tootnud üle 1,2 miljoni detaili, võrreldes 50 000 kroomitud alternatiividega. Pulbermetallurgia tööriistateras võib tavapärase D2-ga võrreldes pikendada eluiga 5000–7000 tsüklilt üle 40 000 tsüklini.

5. Mis vahe on progressiivsel stantsil ja liitvormil?

Kombineeritud stants teostab ühe vajutusega samaaegselt mitut lõikamistoimingut (nt tühjendamine ja läbitorkamine), luues lamedaid osi, millel on kitsas -to{1}}tolerants. Progressiivne stants toidab ribamaterjali läbi jaamade jada, millest igaüks teeb ühe või kaks toimingut, täites täielikult vormitud osa iga löögiga suurel kiirusel. Liitvormid sobivad mõõduka -kuni-suure mahuga lamedate osade jaoks (50 000 000-+ 500 000 aastas), samal ajal kui progressiivsed stantsid töötlevad keerulisi mitmeastmelisi osi suurel hulgal (100 000 kuni 100 000 miljonini) painutuste, vormide ja mitme lõikega. Progressiivsed stantsid maksavad rohkem, kuid tagavad mastaabis väiksema kulu osa kohta.