Części stempla: co zawodzi pierwsze i dlaczego ma to znaczenie

Co to jest matryca do tłoczenia i dlaczego każdy komponent ma znaczenie

Kiedy pytasz, czym są matryce w kontekście produkcji blachy, odpowiedź sprowadza się do precyzji i siły. Matryca to-zbudowane na zamówienie narzędzie instalowane w prasie, które przekształca płaską blachę w gotowe części poprzez cięcie, formowanie lub kombinację obu. Składa się z dwóch połówek: części górnej przymocowanej do tłoka prasy i części dolnej zamontowanej na łożu prasy. Podczas cyklu prasy połówki te zamykają się razem z ogromną siłą, a ukształtowane stalowe sekcje pomiędzy nimi ścinają lub wyginają materiał, nadając mu ostateczną geometrię.

Co właściwie robi matryca do stemplowania

Więcdo czego w praktyce służy matryca? Do produkcji wszystkiego, od maleńkich złączy elektrycznych po pełne panele karoserii samochodowej, używa się matrycy. Sekcje tnące i formujące narzędzia, zwykle wykonane z hartowanej stali narzędziowej lub węglika, kształtują przedmiot obrabiany, podczas gdy otaczająca struktura pochłania tonaż i utrzymuje wyrównanie. Matryce tłoczące mogą wykonywać cykle tak szybko, jak 1500 uderzeń na minutę, a każdy skok wytwarza gotową lub częściowo wykończoną część. To połączenie szybkości i precyzji sprawia, że ​​tłoczniki stanowią podstawę-masowej produkcji metalu.

Dlaczego zrozumienie poszczególnych komponentów ma znaczenie

Większość źródeł traktuje części stempla jako płaską listę terminów słowniczych. Takie podejście mija się z celem. Elementy te tworzą wzajemnie powiązane podsystemy, a każdy z nich wpływa na pozostałe podczas każdego skoku prasy. Kiedy inżynier zajmujący się narzędziami rozumie, w jaki sposób te podsystemy są ze sobą powiązane, diagnozowanie usterek staje się szybsze, określanie części zamiennych staje się bardziej precyzyjne, a komunikacja z konstruktorami matryc staje się jaśniejsza. Wiedza na poziomie-komponentów łączy się bezpośrednio z jakością części, planowaniem konserwacji i kontrolą kosztów.

Każdy defekt tłoczenia ma swoje źródło w konkretnym stanie komponentu. Zidentyfikuj komponent, a następnie zidentyfikuj poprawkę.

Poniższe sekcje dzielą matryce na pięć funkcjonalnych podsystemów, zamiast oferować katalog części. To podejście na poziomie systemu- pokazuje, w jaki sposób zużycie w jednym obszarze powoduje kaskadę awarii w innym miejscu i dlaczego niektóre komponenty wymagają uwagi na długo przed tym, zanim inne wykażą widoczne uszkodzenia.

Jak komponenty matryc organizują się w funkcjonalne podsystemy

Matryca do tłoczenia może zawierać dziesiątki pojedynczych części, ale losowe zestawienie ich nie pomoże w rozwiązaniu problemu z zadziorami o 2 w nocy ani wyjaśnieniu konstruktorowi matrycy dokładnie, gdzie powstała awaria. Bardziej praktyczne podejście do grupelementy matrycy do tłoczeniana pięć podsystemów funkcjonalnych w oparciu o to, co faktycznie robią podczas cyklu tłoczenia. Struktura ta zapewnia mentalny model połączenia dowolnego defektu wytłoczonej części z powrotem z odpowiedzialnym systemem, a następnie z konkretnym komponentem w nim zawartym.

Pięć funkcjonalnych podsystemów kości

Każdy zespół matrycy, niezależnie od rozmiaru i złożoności, opiera się na tych pięciu grupach roboczych. Każdy podsystem ma inne zadanie podczas suwu prasy i każdy z nich zależy od prawidłowego działania pozostałych.

1. System strukturalny- Pochłania nacisk prasy, utrzymuje sztywność i zapewnia powierzchnie montażowe dla wszystkich innych elementów matrycy. Kluczowe części: stopy matryc, płyty zapasowe, elementy złączne i kołki ustalające.
2. System cięcia- Wykonuje operacje ścinania, wycinania, przebijania i nacinania, które oddzielają materiał. Kluczowe części: stemple, bloki matrycowe i sekcyjne wkładki tnące.
3. System prowadzący- Utrzymuje dokładne wyrównanie pomiędzy górną i dolną połówką matrycy i rejestruje pasek na każdej stacji. Kluczowe części: kołki prowadzące, tuleje, kołki prowadzące i bloki piętowe.
4. System usuwania- Utrzymuje materiał płasko podczas cięcia, a następnie usuwa pasek ze stempli podczas ruchu w górę. Kluczowe części: płyty zgarniające, sprężyny matrycowe, butle z azotem i podkładki dociskowe.
5. System wyrzutowy- Usuwa gotowe części i odpady z wnęk matrycy, kontrolując ruch paska pomiędzy pociągnięciami. Kluczowe części: wybijane kołki, przerzutniki, podnośniki i wycięcia obejściowe.

Zauważysz, że elementy tłoczące z katalogów branżowych często pojawiają się w więcej niż jednej grupie, w zależności od konstrukcji matrycy. Na przykład kołek prowadzący służy do układu prowadzącego, ale jest fizycznie zamontowany w płycie dziurkacza układu tnącego. Chodzi o funkcję, a nie o fizyczną lokalizację.

Jak te systemy współdziałają podczas skoku prasy

Wyobraź sobie pojedynczy cykl prasowania w matrycy progresywnej. Tłok zaczyna się w górnym martwym punkcie, opada, wykonuje pracę i wraca. W ciągu tego ułamka sekundy wszystkie pięć podsystemów aktywuje się w dokładnej kolejności. Żaden komponent nie działa w izolacji. Zużyta tuleja w układzie prowadzącym powoduje niewspółosiowość, która przyspiesza zużycie stempla w układzie tnącym. Zepsuta sprężyna w układzie usuwania powoduje, że kula wjeżdża z powrotem na końcówkę stempla, blokując system wyrzutu przy następnym uderzeniu.

Poniższa tabela przedstawia każdą fazę suwu prasy dla aktywnego podsystemu i krytycznych komponentów matrycy:

Sekwencja ta powtarza się setki lub tysiące razy na minutę. Każde przełączenie pomiędzy podsystemami tworzy potencjalny punkt awarii. Kiedy podchodzisz do diagnostyki przez ten pryzmat, problem z jakością przestaje być tajemniczy. Śledzisz defekt aż do fazy udaru, w której powstaje, identyfikujesz aktywny podsystem i zawężasz zakres do konkretnego komponentu wymagającego uwagi.

Po wdrożeniu tych ram logicznym punktem wyjścia do głębszej analizy jest system konstrukcyjny, fundament, na którym dosłownie opierają się wszystkie inne podsystemy.

Die Shoes i fundament strukturalny

Każda wkładka tnąca, kołek prowadzący i płyta zdzierająca w matrycy tłoczącej są do czegoś przykręcane. Tym czymś jest system konstrukcyjny, a jego zadanie jest zwodniczo proste: absorbuje tonaż, pozostaje płaskie i utrzymuje wszystko dokładnie tam, gdzie umieścił to projektant matrycy. Jeśli źle postawisz fundament, nic na nim zamontowanego nie będzie działać prawidłowo, niezależnie od tego, jak dokładnie te elementy zostały oszlifowane lub-przycięte drutem.

Górne i dolne buty matrycowe

Stopy matrycy to grube, precyzyjnie-szlifowane płyty, które tworzą szkielet całego zespołu matrycy. Dolny ślizg matrycy jest mocowany do łoża prasy, natomiast górny ślizg matrycy jest mocowany do siłownika. Razem tworzą stabilne, równoległe powierzchnie do lokalizacji i zabezpieczenia wszystkich elementów roboczych. Pomyśl o nich jak o podwoziu, na którym porusza się każdy inny podsystem.

Większość ślizgów matryc jest wykonana ze stali, zazwyczaj średnio-węglowej lub stopów, która zapewnia sztywność i odporność na zużycie pod wielokrotnym obciążeniem. Aluminium jest alternatywą i przynosi realne korzyści. JakFabrykatorzauważa, że ​​aluminium waży-jedną trzecią tego, co stal, szybko się obrabia i dobrze pochłania wstrząsy, co czyni go dobrym wyborem do wykrojników, w których występują duże siły uderzenia. Specjalne stopy mogą zapewnić aluminium większą wytrzymałość na ściskanie niż stal nisko-węglowa, chociaż w przypadku długotrwałego kontaktu ślizgowego zużywa się ono szybciej.

Co decyduje o grubości buta matrycy? Dominują trzy czynniki: nacisk prasy zastosowany podczas operacji, niepodparta rozpiętość pomiędzy punktami mocowania oraz rozkład obciążeń stempla na płycie. Matryca do wybijania, która ściska metal pod ogromną siłą ściskającą, wymaga znacznie grubszego buta niż zwykła matryca do gięcia, w której obciążenia skupiają się na małej powierzchni. Buty o zbyt małym rozmiarze uginają się pod obciążeniem, a ugięcie to jest natychmiast widoczne jako różnica wymiarowa tłoczonych części.

Płyty zapasowe i rozkład obciążenia

Oto szczegół, który większość źródeł całkowicie pomija. Kiedy utwardzany stempel przebija blachę, koncentruje ogromną siłę na-małym przekroju poprzecznym. Zamontuj stempel bezpośrednio w stopie matrycy, a powtarzające się uderzenie z czasem spowoduje przebicie powierzchni buta, tworząc kieszeń, która umożliwia przesunięcie lub zapadnięcie stempla. Rozwiązaniem jest płyta zapasowa, czasami nazywana płytką ustalającą stempla lub płytką podkładki matrycy.

Płyta podporowa znajduje się pomiędzy głowicami stempla a stopą matrycy. Jego zadanie jest czysto mechaniczne: rozkłada skoncentrowane obciążenia stempla na większym obszarze, tak aby powierzchnia buta pozostała płaska i nieuszkodzona. Płyty te są zwykle utwardzane do twardości co najmniej 45 HRC, co zapewnia im wystarczającą twardość powierzchniową, aby były odporne na śrutowanie-z trzpieni stempla pod wysokim ciśnieniem.

Kiedy są konieczne? Za każdym razem, gdy przekrój stempla-jest mały w porównaniu z przyłożoną siłą ścinającą, potrzebna jest płyta wspierająca. Stemple o dużej-średnicy z szerokimi główkami mogą być mocowane bezpośrednio do buta, nie powodując uszkodzeń. Małe stemple, blisko rozmieszczone skupiska stempli i zastosowania-o dużym tonażu zawsze korzystają z tej pośrednio utwardzanej warstwy.

Zestawy matryc i elementy montażowe

Zestaw matryc do tłoczenia to-wstępnie zmontowany zespół składający się z górnych i dolnych ślizgów matrycy połączonych słupkami prowadzącymi. Zakup zestawów wykrojników do metalu jako standardowych pozycji katalogowych daje sklepom znaczącą przewagę: spójność. Buty docierają-równolegle do podłoża, słupki prowadzące są już wciśnięte, a zespół wpada do prasy w przewidywalnym ustawieniu. W przypadku warsztatów, w których często zmienia się matryce, standardowe zestawy matryc skracają czas konfiguracji i eliminują zmienność budowania zespołów konstrukcyjnych od zera za każdym razem.

Elementy montażowe utrzymują wszystko na swoim miejscu. Śruby z łbem walcowym z łbem walcowym, najpopularniejszy element mocujący w matrycach do tłoczenia, mocują elementy do butów z dużą siłą zacisku w kompaktowej obudowie. Kołki ustalające umożliwiają lokalizację, wciskając je w rozwiercone otwory, aby ustawić każdy element z dokładnością do tysięcznych cala. Klucze, czyli małe-precyzyjnie szlifowane prostokątne bloki osadzone w wyfrezowanych rowkach wpustowych, zapewniają dodatkową odporność na ruchy boczne podczas ciężkich-załadunków bocznych.

Razem śruby przytrzymują komponenty, kołki precyzyjnie je ustalają, a wpusty zapobiegają przesuwaniu się pod obciążeniem. Jeśli utracisz którąkolwiek z tych trzech funkcji, system konstrukcyjny przestanie wykonywać swoją pracę, co oznacza, że ​​każdy podsystem zamontowany nad nim zacznie tracić swoją pozycję. W tym dryfowaniu system prowadzenia podejmuje historię, zachowując całkowicie zgodność z innym zestawem narzędzi.

Stemple, bloki matrycowe i nauka o rozliczeniu

Dopasowanie strukturalne ma znaczenie tylko wtedy, gdy elementy wykonujące faktyczne cięcie są ostre, prawidłowo sparowane i oddzielone dokładnie odpowiednią szczeliną. Podsystem cięcia to miejsce, w którym matryce i stemple wchodzą w interakcję z przedmiotem obrabianym pod wpływem naprężeń ścinających i jest to pierwsze miejsce, w którym zużycie pojawia się w produkcji. Każdy otwór, szczelina, wycięcie i pusty profil na wytłoczonej części ma swoje źródło w stanie tego podsystemu.

Stemple i ich geometria

Stempel to męskie narzędzie tnące, które wnika w blachę i przepycha materiał przez otwór matrycy poniżej. Geometria stempla bezpośrednio określa profil cięcia gotowej części. Okrągłe stemple obsługują standardowe otwory. Stemple kształtowe umożliwiają tworzenie prostokątów,-wycięć w kształcie litery D lub niestandardowych profili. Nacinanie stempli przycina krawędzie. Nakłuwacze tną i wyginają zakładki jednym pociągnięciem, bez całkowitego oddzielania materiału.

Równie ważne jak kształt jest to, z czego wykonany jest stempel. Stemple do tłoczenia są zwykle produkowane ze stali narzędziowych wybranych w celu zrównoważenia wytrzymałości i odporności na zużycie:

• Stal narzędziowa A2- Hartowane powietrzem-, dobra ciągliwość, umiarkowana odporność na zużycie. Nadaje się do małych-do-średnich serii produkcyjnych na miękkiej stali i aluminium.
• Stal narzędziowa D2- Wysoka zawartość węgla i chromu. Doskonała odporność na zużycie w długich seriach produkcyjnych, ale bardziej krucha pod obciążeniami udarowymi.
• Stal szybkotnąca M2-- Zachowuje twardość w podwyższonych temperaturach. Idealny do-szybkich matryc progresywnych, w których szybko narasta ciepło tarcia.
• Węglik (węglik wolframu)- Maksymalna odporność na zużycie materiałów ściernych, takich jak stal nierdzewna lub stal krzemowa. Kruche, wymaga starannego wyrównania i wsparcia.

Wybór zależy od wielkości produkcji i twardości materiału obrabianego. Warsztat tłoczący 5000 wsporników ze stali miękkiej może ekonomicznie obsługiwać stemple formatu A2, podczas gdy matryca do laminowania, w której przetwarzane są miliony części ze stali krzemowej, wymaga stosowania węglika, aby zachować jakość krawędzi pomiędzy okresami ostrzenia.

Bloki matrycowe i wkładki skrawające

Blok matrycy to współpracujący element żeński, który przyjmuje stempel. Zapewnia krawędź tnącą na spodniej stronie przedmiotu obrabianego i określa ostateczny wymiar wykroju lub przebicia. W połączeniu stempla z blachy i matrycy blok matrycy nie zapewnia po prostu otworu, przez który przechodzi stempel. Zapewnia precyzyjnie wyprofilowany otwór, w którym materiał pęka czysto wzdłuż płaszczyzn ścinania.

W przypadku skomplikowanych profili lub zastosowań-o wysokim zużyciu konstruktorzy matryc używają płytek segmentowych zamiast obrabiać cały blok. Wkładki te to pojedyncze, hartowane segmenty wciskane lub przykręcane do korpusu matrycy. W przypadku zużycia krawędzi skrawającej wymienia się tylko uszkodzoną płytkę, zamiast ponownie szlifować lub złomować cały blok. Takie podejście obniża koszty konserwacji i znacznie skraca przestoje.

Drut-Profilowanie EDM zmieniło sposób wytwarzania otworów matrycy. W procesie tym drut naładowany elektrycznie tnie hartowaną stal narzędziową z tolerancjami sięgającymi +/-0,0001 cala. W przypadku stempli i matryc do blachy o wąskich-tolerancjach, wycinarka drutowa umożliwia konstruktorom profilowanie otworów po obróbce cieplnej, eliminując problemy związane z odkształceniami, które są plagą konwencjonalnej obróbki materiałów hartowanych.

Luz i jego wpływ na jakość części

Luz to odstęp pomiędzy krawędzią tnącą stempla a krawędzią tnącą bloku matrycy, mierzony na stronę. Zwykle wyraża się go jako procent grubości materiału. Kiedy stempel opada na arkusz, linie pęknięć rozchodzą się zarówno od krawędzi stempla, jak i od krawędzi matrycy. Właściwy luz wyrównuje te płaszczyzny pęknięć, tak aby stykały się czysto w środku materiału, tworząc gładką strefę ścinania i minimalne zadziory.

Jeśli pomylisz się w którąkolwiek stronę, problemy szybko się pogłębią.Zespół inżynierów MISUMIzauważa, że ​​standardowy zalecany luz wynosi około 10% grubości materiału na stronę, chociaż współczesna praktyka sugeruje, że 11–20% może zmniejszyć naprężenia narzędzi i wydłużyć żywotność stempla. Niewystarczający luz zmusza stempel do cięższej pracy, zwiększa wymagania tonażowe i powoduje przedwczesne odpryskiwanie krawędzi. Nadmierny luz umożliwia wtaczanie materiału do otworu matrycy przed pęknięciem, powodując powstawanie ciężkich zadziorów, walcowanych krawędzi i zmian wymiarowych, które mogą wymagać dodatkowych operacji gratowania.

Poniższa tabela pokazuje, jak procent luzu wpływa na jakość krawędzi i powstawanie zadziorów w stali miękkiej przy typowych grubościach:

Właściwy luz jest najważniejszym czynnikiem wpływającym na kontrolę powstawania zadziorów na tłoczonych częściach. Połączenie metalowych stempli i matryc, które rozpoczyna się od prawidłowego luzu, zapewni stałą jakość krawędzi przez setki tysięcy cykli. To samo oprzyrządowanie z luzem mniejszym o kilka procent spowoduje wygenerowanie części odrzuconych już po pierwszym trafieniu.

Luz oddziałuje również z właściwościami materiału. Twardsze,-materiały o wyższej-rozciągliwości-wymagają większego prześwitu, ponieważ są odporne na odkształcenia plastyczne i pękają szybciej. Miękkie materiały, takie jak miedź lub aluminium, tolerują mniejszy luz bez nadmiernego obciążenia stempla. Za każdym razem, gdy zmienia się materiał roboczy, należy przeliczyć luz, a nie zakładać go na podstawie poprzedniego zadania.

Precyzja cięcia zależy jednak nie tylko od ostrych krawędzi i prawidłowego prześwitu. W każdym cyklu stempel musi wchodzić do otworu matrycy dokładnie w tej samej pozycji, co skupia uwagę na elementach odpowiedzialnych za utrzymanie tego wyrównania pod obciążeniem dynamicznym.

Kołki prowadzące, kołki prowadzące i precyzyjne ustawienie

Stempel szlifowany do idealnej geometrii w połączeniu z optymalnym prześwitem nadal będzie wytwarzał złom, jeśli górna i dolna połówka matrycy przesunie się nawet o kilka mikronów podczas skoku. Podsystem prowadzący istnieje po to, aby dokładnie temu zapobiec. Elementy oprzyrządowania utrzymują powtarzalne pozycjonowanie pomiędzy połówkami matrycy przez miliony cykli prasy i rejestrują materiał taśmy na każdym stanowisku, dzięki czemu każda operacja trafia w zamierzony cel.

Kiedy elementy prowadzące zużywają się, efekty nasilają się cicho. Części przechodzą kontrolę tygodniami, podczas gdy tuleje stopniowo się rozluźniają, aż pewnego ranka zadziory na stacji trzeciej nagle podwoją swoją wysokość. Zrozumienie, jak funkcjonuje każdy element tego podsystemu i jakie są jego awarie, oddziela reaktywne rozwiązywanie problemów od konserwacji predykcyjnej.

Kołki prowadzące i tuleje

Kołki prowadzące, czasami nazywane słupkami prowadzącymi lub filarami, to cylindry ze stali hartowanej zamontowane w jednym ślizgu matrycy, które przesuwają się przez precyzyjne tuleje w przeciwległym ślizgu. Ich jedynym celem jest dokładne dopasowanie górnej i dolnej połowy, tak aby luzy cięcia i formowania pozostawały stałe przez cały skok. JakArt Hedrick z dieologiipodkreśla, kołki prowadzące mają za zadanie precyzyjnie ustalać połówki matrycy, a nie kompensować źle konserwowaną prasę.

W oprzyrządowaniu matrycowym dominują dwa typy-systemów słupków prowadzących i tulei:

• Zwykłe-sworznie łożyskowe (cierne).- Słupek prowadzący jest nieco mniejszy niż otwór tulei, zwykle o około 0,0005 cala, co tworzy niewielki luz roboczy. Tuleje są zwykle wykonane z brązu aluminiowego, czasem impregnowanego grafitem w celu samosmarowania.- Sworznie cierne dobrze znoszą duży nacisk boczny, ponieważ pełna cylindryczna powierzchnia pochłania obciążenia boczne. Kompromisem jest większe tarcie, które ogranicza prędkość prasy i utrudnia separację matrycy.
• Sworznie łożysk-kulkowych- Klatka precyzyjnych łożysk kulkowych toczy się pomiędzy sworzniem a tuleją w stanie wstępnie naprężonym (luz ujemny). Eliminuje to tarcie ślizgowe, umożliwia wyższe prędkości prasy i upraszcza separację matryc. Jednakże,Magazyn MetalFormingZauważa, że ​​nadmierne obciążenia boczne mogą powodować, że poszczególne łożyska kulkowe wbijają ślady w-średnicę zewnętrzną słupka prowadzącego lub średnicę wewnętrzną tulei, ponieważ każda kulka styka się z powierzchniami tylko punktowo.

Typy dopasowania mają tutaj znaczenie. Trzpień prowadzący jest-wciskany w but główny, co blokuje go na stałe w odpowiednim położeniu. Otwór tulei zapewnia pasowanie ślizgowe (lub pasowanie toczne z napięciem wstępnym w przypadku łożysk-kulkowych), dzięki czemu przeciwny klocek może swobodnie przemieszczać się wzdłuż osi sworznia. Kiedy zużycie tulei powoduje zwiększenie luzu roboczego poza ograniczenia projektowe, górna połowa matrycy zyskuje swobodę przesuwania się w bok i będzie to widoczne jako zróżnicowanie wymiarowe części-części-.

Jeden krytyczny szczegół konstrukcyjny: tuleja prowadząca powinna, jeśli to możliwe, łączyć się ze słupkiem prowadzącym na poziomie roboczym matrycy. To obciąża kołek ścinaniem, czyli jego najsilniejszym stanem, zamiast wytwarzać moment zginający, który powoduje ugięcie w płaszczyźnie cięcia.

Kołki pilotujące i rejestracja pasków

Kołki prowadzące wyrównują połówki matrycy względem siebie, ale materiał paska również wymaga precyzyjnego pozycjonowania na każdym stanowisku. To zadanie należy do pinów pilotażowych. Są to stożkowe-bolce z końcówką kulistą zamontowane w górnej matrycy, które wchodzą-do wstępnie wywierconych otworów w pasku tuż przed rozpoczęciem operacji cięcia lub formowania. Ich zbieżność ustawia taśmę w dokładne położenie, korygując wszelkie błędy-długości podawania lub przesunięcie boczne przed zadziałaniem stempli.

W matrycach progresywnych kołki prowadzące są prawdopodobnie najważniejszą cechą wyrównania. Pasek jest indeksowany przez wiele stacji, a każda operacja musi być rejestrowana w tych samych otworach odniesienia przebitych na pierwszej stacji. Jeżeli średnice kołka prowadzącego są prawidłowe w stosunku do rozmiaru otworu prowadzącego, każda stacja dodaje swoją funkcję w doskonałej relacji do pozostałych. Typowa średnica kołka prowadzącego jest o 0,001 do 0,002 cala mniejsza niż otwór prowadzący, co umożliwia wprowadzenie bez deformowania krawędzi otworu, a jednocześnie zapewnia dokładne położenie.

Kiedy sworznie prowadzące się zużywają, ich efektywna średnica kurczy się, a stożek zaokrągla się. Pasek nie jest już centrowany dokładnie na każdej stacji, powodując postępujące przesunięcie cech: wzory otworów przesuwają się stopniowo od stacji do stacji, elementy współpracujące przestają się wyrównywać, a gotowa część nie przechodzi kontroli wymiarowej. W matrycy maszyny progresywnej o wysokiej-stacji zużyte piloty mogą powodować złożone błędy, które są trudne do wyśledzenia bez metodycznego-poprzez-pomiar stacji.

Bloki pięty i prowadzenie boczne

Kołki prowadzące skutecznie radzą sobie z wyrównaniem w pionie, ale niektóre operacje generują nacisk boczny, którego same kołki nie są w stanie w pełni przejąć. Ukośne wykończenia, cięcia napędzane krzywką- i formowanie asymetryczne powodują wypychanie górnej matrycy na boki podczas roboczej części skoku. Bloki pięty są odporne na te siły.

Bloki piętowe to hartowane płyty ścieralne przykręcone do obu połówek matrycy, ustawione tak, aby zaczepiały się tuż przed lub na poziomie roboczym. Tworzą obudowę pudełkową, która zapobiega ruchom bocznym pod niezrównoważonym obciążeniem. Niektórzy inżynierowie wolą, aby w celu wyrównania najpierw zaczepiały się kołki prowadzące, a następnie bloki pięty absorbowały nacisk boczny podczas cięcia. Inni używają bloków piętowych jako głównych wskazówek dla dużych matryc formujących, gdzie ultraprecyzyjne ustawienie jest mniej krytyczne niż surowa stabilność boczna.

Kluczową zaletą kołków prowadzących w porównaniu z blokami piętowymi jest łatwość konserwacji. Zużyte tuleje należy wymienić na nowe, komercyjne zamienniki, które działają natychmiast. Zużyte płyty piętowe wymagają podkładek lub szlifowania w celu przywrócenia odpowiedniego luzu, co skutecznie czyni je niestandardowymi komponentami za każdym razem, gdy są serwisowane.

Kiedy jakikolwiek element podsystemu prowadzącego ulegnie degradacji, objawy pojawiają się na wytłoczonych częściach. Oto najczęstsze wskaźniki:

• Nierówna wysokość zadziorów wokół przebitego otworu (jedna strona cięższa od drugiej) wskazuje na niewspółosiowość boczną pomiędzy stemplem a blokiem matrycy spowodowaną zużytymi tulejami lub odkształconymi kołkami prowadzącymi.
• Progresywny dryft funkcji pomiędzy stacjami w matrycy progresywnej sygnalizuje zużycie lub zbyt małe kołki prowadzące, które nie rejestrują dokładnie paska.
• Zarysowania lub zatarcia na kołkach prowadzących wskazują na zanieczyszczenie, niewystarczające smarowanie lub nadmierne obciążenie boczne, które ostatecznie może spowodować zatarcie matrycy.
• Rosnące różnice wymiarowe poszczególnych części, zwłaszcza w przypadku elementów o wąskiej-tolerancji, wskazują na to, że luzy tulei przekraczają ograniczenia projektowe.
• Przedwczesne odpryski krawędzi stempla po jednej stronie oznaczają jedynie przesuwanie się górnej matrycy pod obciążeniem, zwykle na skutek zużytych bloków pięt lub uszkodzeń prowadnic-łożysk kulkowych.
• Słyszalne klikanie lub szorstkość podczas powolnego-ruchu ręcznego matrycy sugeruje{{1}uszkodzenie koszyka łożyska kulkowego lub obcy materiał uwięziony pomiędzy powierzchniami prowadzącymi.

Każdy z tych symptomów ma związek z konkretnym stanem przewodnim. Wczesne wykrycie ich poprzez rutynową kontrolę powierzchni sworzni prowadzących, pomiar luzów tulei i monitorowanie średnic sworzni prowadzących zapobiega uszkodzeniom kaskadowym, które powstają, gdy niewspółosiowość przyspiesza jednocześnie zużycie systemów cięcia i usuwania izolacji.

Wyrównanie zapewnia, że ​​stemple spotykają się z blokami matrycy we właściwym miejscu. Zdzieranie zapewnia czyste uwolnienie materiału po zakończeniu spotkania, co jest funkcją napędzaną przez zupełnie inny zestaw sił i systemów sprężyn, które wymagają własnej uwagi.

Ściągacze, sprężyny i systemy ciśnieniowe

Stemple przecinają materiał, a kołki prowadzące utrzymują wszystko w jednej linii. Ale co utrzymuje blachę płasko przy powierzchni matrycy podczas cięcia? A co ściąga pasek ze stempli, gdy tłok się cofa? Obie odpowiedzi wskazują na ten sam podsystem: zgarniacze i systemy sprężyn, które je napędzają. Te elementy matrycy prasującej rzadko przyciągają uwagę, na jaką zasługują, dopóki coś nie pójdzie nie tak, a mimo to bezpośrednio kontrolują jakość cięcia, zachowanie ślimaka i płaskość części przy każdym pojedynczym skoku.

Striptizerki i ich podwójna rola

Striptizerka pełni jednocześnie dwie funkcje. Po pierwsze, podczas cięcia dociska blachę płasko do dolnej powierzchni matrycy, zapobiegając wyginaniu się materiału w górę wokół stempla podczas jego penetracji. Poprawia to jakość krawędzi, zmniejsza ugięcie stempla i zapewnia stabilność przedmiotu obrabianego podczas formowania. Po drugie, podczas wycofywania usuwa materiał z korpusu stempla. Blacha w naturalny sposób zapada się wokół trzonu stempla podczas przebijania, tworząc mocny chwyt, który jest odporny na rozdzielenie. Zgarniacz zapewnia siłę skierowaną w dół potrzebną do oderwania paska w miarę cofania się stempla.

Istnieją dwa podstawowe projekty striptizerek, a wybór niewłaściwego do danego zastosowania powoduje przewidywalne problemy.

Ściągacze kanałów (zdzieracze mostków)są stałymi płytami,-mocowanymi do dolnej matrycy. Są proste, niedrogie i prawie nie wymagają konserwacji. Pasek przechodzi przez kanał wykonany w płycie, a gdy stempel cofa się, płyta fizycznie zapobiega przemieszczaniu się paska wraz z nim w górę. Brzmi prosto, ale jako ekspert od projektowania matrycArt Hedrickpodkreśla, ściągacze mostkowe nie przytrzymują materiału podczas cięcia. Metal może się wyginać, przesuwać na boki i wiązać pomiędzy uderzeniami. Ta swoboda prowadzi do odkształcenia stempla, odprysków, a w ciężkich przypadkach do wyrwania stempli z uchwytów podczas zdzierania.

Sprężynowe- ściągacze (podkładki dociskowe)to płyty mocowane do górnej matrycy na sprężynach lub butlach gazowych. Kontaktują się z materiałem i spłaszczają go przed zaczepieniem stempli, mocno go trzymają przez cały czas cięcia i kontynuują dociskanie paska w miarę wycofywania stempli. Eliminuje to ruch materiału podczas cięcia i zapewnia kontrolowaną, stałą siłę zdzierania przy każdym skoku. Kompromisem jest wyższy koszt, bardziej złożona konstrukcja i konieczność ciągłej konserwacji związanej z wymianą sprężyn.

Kiedy należy użyć którego? Osoby ściągające mostki mogą pracować na prostych,-prędkościowych matrycach, z minimalnym przebijaniem i bez wąskich tolerancji. W przypadku praktycznie wszystkich innych zastosowań w nowoczesnych narzędziach i matrycach do tłoczenia metali standardem są-zdzieraki do ściągania izolacji. Oszczędności w kosztach produkcji urządzenia do ściągania izolacji rzadko przewyższają ryzyko produkcyjne.

Systemy sprężynowe napędzające siłę zdzierania

Wydajność ściągacza-zależnego od sprężyny zależy całkowicie od tego, co go popycha. Trzy główne typy sprężynowych systemów usuwania mocy w matrycach tłoczących, a każdy z nich zapewnia odrębną charakterystykę operacji prasowania matrycy.

Konwencjonalne sprężyny matrycoweto spiralne sprężyny naciskowe wykonane z- drutu stopowego o wysokiej wytrzymałości, zaprojektowane tak, aby zapewniać dużą siłę w kompaktowej obudowie. Są one oznaczone kolorami-w zależności od współczynnika ugięcia: lekkie obciążenie (zielony), średnie obciążenie (niebieski), duże obciążenie (czerwony) i bardzo-bardzo duże obciążenie (żółty). Kodowanie to pozwala technikom zajmującym się konserwacją na pierwszy rzut oka określić udźwig sprężyny, bez konieczności dokonywania pomiarów. Sprężyny matrycowe wytrzymują około 30% większe obciążenie niż standardowe sprężyny naciskowe tego samego rozmiaru i są najczęstszym wyborem do-ogólnego zastosowania narzędzi do tłoczenia i matryc.

Sprężyny gazowe azotowestosować sprężony azot zawarty w szczelnym cylindrze z tłoczyskiem. Zapewniają znacznie większą siłę w mniejszym opakowaniu w porównaniu ze sprężynami mechanicznymi i utrzymują bardziej stałe ciśnienie przez cały skok, ponieważ sprężanie gazu przebiega po bardziej płaskiej krzywej siły niż ugięcie cewki. Wytrzymują również dłużej przy długotrwałej jeździe na rowerze. Kompromisem są wyższe koszty początkowe i potrzeba okresowych kontroli ciśnienia. Sprężyny azotowe najlepiej sprawdzają się w przypadku złożonych matryc z ograniczoną przestrzenią,-dużymi obciążeniami lub zastosowaniami wymagającymi równomiernego nacisku na długim skoku podkładki-zgarniacza.

Sprężyny uretanoweto solidne podkładki lub cylindry elastomerowe, które ściskają się pod obciążeniem. Skutecznie pochłaniają wibracje, można je wytwarzać w niestandardowych kształtach pasujących do nieregularnych wnęk i kosztują mniej niż systemy azotowe. Ich ograniczeniem jest mniejsza trwałość zmęczeniowa w porównaniu do opcji mechanicznych i azotowych, a także tracą sztywność z upływem czasu, gdy materiał pełza pod wpływem powtarzającego się ściskania.

Wybór odpowiedniego typu sprężyny wymaga zrównoważenia gęstości siły, żywotności, dostępnej przestrzeni i budżetu. Poniższa tabela porównuje te trzy opcje według kryteriów, które mają największe znaczenie w hali produkcyjnej:

Napięcie wstępne i skok sprężyny to dwa parametry określające, czy usuwanie izolacji rzeczywiście działa. Napięcie wstępne to siła wywierana przez sprężynę na jej zamontowanej wysokości przed zamknięciem matrycy. Zbyt małe napięcie wstępne powoduje, że zgarniacz nie może spłaszczyć materiału przed kontaktem ze stemplem. Skok to odległość, na jaką sprężyna ściska się podczas skoku. Jeśli skok sprężyny jest krótszy niż skok roboczy, sprężyna opada do dołu, tworząc twardy ogranicznik, który może spowodować pęknięcie elementów ustalających lub uszkodzenie klocka matrycy. Prawidłowo zaprojektowany system zgarniający ściska nie więcej niż 75% dostępnego skoku sprężyny przy pełnym skoku.

Co się dzieje, gdy usuwanie nie powiedzie się

Awarie rozbiórki rzadko ogłaszają się głośnym hukiem. Pełzają stopniowo w miarę zmęczenia sprężyn, utraty napięcia wstępnego lub pękania pojedynczo w układzie wielu-sprężyn. Matryca działa, ale jakość części pogarsza się w określony, możliwy do prześledzenia sposób.

Ciągnięcie ślimakajest najbardziej bezpośrednią konsekwencją. Gdy siła odpędzania spadnie poniżej progu potrzebnego do przytrzymania materiału przy dolnej matrycy podczas wycofywania stempla, wygrywa uszczelnienie próżniowe pomiędzy ślimakiem a powierzchnią stempla. Kula podjeżdża z powrotem po stemplu i spada na taśmę lub do wnęki matrycy. Pojedynczy śrut przeniesiony przez matrycę progresywną może uszkodzić każdą stację narzędzia, paraliżując produkcję i powodując wysokie rachunki za naprawy. Niewystarczająca siła zdzierania jest jedną z głównych przyczyn tego problemu, obok dużych odstępów cięcia i kieszeni podciśnieniowych.

Podnoszenie materiału pomiędzy stacjamiwystępuje, gdy pasek nie jest trzymany wystarczająco mocno podczas wycofywania stempla. Zamiast przylegać płasko do dolnej matrycy, materiał unosi się wraz ze stemplem, a następnie uderza z powrotem w dół. W matrycach progresywnych to podnoszenie zakłóca połączenie kołka prowadzącego na następnej stacji i może wygiąć nośnik paska, powodując błędy długości- podawania, które nasilają się w dalszej części procesu.

Niespójna płaskość częścirozwija się, gdy nierównomierne zużycie sprężyny powoduje zmiany ciśnienia na powierzchni zgarniającej. Jedna strona podkładki przykłada pełną siłę, podczas gdy druga ledwo styka się z materiałem. Materiał odkształca się nieznacznie pod wpływem nierównego docisku, a odkształcenia te pozostają w gotowej części w postaci miejscowego falowania lub-smarowania olejem.

Podstępną częścią wiosennej degradacji jest jej stopniowy charakter. Matryca z dwunastoma sprężynami może stracić jedną lub dwie bez widocznej zmiany w zachowaniu prasy. Pozostałe sprężyny częściowo to kompensują, maskując problem do czasu, aż trzy lub cztery kolejne sprężyny się zmęczą i nagle ciągnięcie ślimaka stanie się chroniczne lub części zaczną tracić parametry płaskości. Właśnie dlatego przegląd wiosenny należy do każdej listy kontrolnej konserwacji zapobiegawczej, a nie tylko reakcji po wypadku.

Zdrowe usuwanie materiału zapewnia kontrolę nad materiałem od momentu dotknięcia go przez stempel do chwili, gdy pasek jest wolny i gotowy do przesuwania. Ten postęp oraz to, co dzieje się z gotowymi częściami i kawałkami materiału po ich wycięciu, zależy od zupełnie innego zestawu mechanizmów: elementów wyrzucania i przepływu materiału, które oczyszczają matrycę do następnego cyklu.

Systemy wyrzutowe, podnośnikowe i obejściowe

Zdzieranie usuwa materiał ze stempli. Ale co dzieje się z ślimakami osadzonymi we wnękach matrycy, gotowymi częściami wciąż uwięzionymi w stacjach formowania lub samą taśmą, która musi swobodnie przejść do następnej pozycji? Zadania te należą do podsystemu wyrzucania i przepływu materiału, czyli zbioru komponentów, o których większość odniesień albo pomija, albo całkowicie je ignoruje. W matrycach do tłoczenia blachy nieudany wyrzut nie tylko spowalnia produkcję. Niszczy oprzyrządowanie.

Wybijaki i mechanizmy przerzucające

Trzpień wybijany to hartowany pręt, który przechodzi przez ślizg matrycy i łączy się z prętem wybijanym prasy. Kiedy tłok się cofa, pręt wybijający przesuwa te kołki w dół (lub w górę, w zależności od orientacji matrycy), fizycznie wypychając ślimaki lub gotowe części z wnęk matrycy. Bez wymuszonego wyrzutu, ślimaki gromadzą się w otworach tnących. Następny suw prasy wprowadza stempel do wnęki- wypełnionej ślimakiem, czego skutkiem są złamane stemple, popękane bloki matrycy i nieplanowane przestoje.

Rozrzutniki radzą sobie z bardziej złożonymi zadaniami wyrzucania. Jakzauważają praktycy zajmujący się narzędziamiprzesypka nie zawsze jest pojedynczym elementem, ale raczej etykietą dla dowolnego elementu, który wyrzuca przedmiot z matrycy. Przesiewacze można uruchamiać za pomocą sprężyn, pneumatyki, hydrauliki, gumowych podkładek lub mechanicznych prętów wybijanych. Na przykład obciążona sprężyną podkładka formująca-podtrzymuje część podczas formowania, a następnie wyrzuca ją na koniec cyklu ze względu na obciążenie sprężyny i czas. Ta podwójna funkcja sprawia, że ​​przesiewacze są wszechstronne, ale także łatwe do błędnej konfiguracji.

Dwa typowe błędy w projektowaniu szpilek rozpraszających plagę. Po pierwsze, umieszczenie sworznia w środku stempla-a nie przesunięcie go w jedną stronę, co eliminuje przewagę dźwigni potrzebną do czystego wyrzucenia. Po drugie, uczynienie kołka przesypującego zbyt krótkim, tak aby nie mógł przesunąć się wystarczająco daleko, aby całkowicie usunąć część z wnęki. Obydwa błędy prowadzą do sklejania się części,-podwójnych uderzeń przy następnym pociągnięciu i postępującego uszkodzenia wgłębienia, które nasila się z każdym cyklem.

W przypadku elementów przerzucających aktywowanych za pomocą pręta wybijanego minimalny prześwit wynoszący 0,005 cala pomiędzy prętem a powierzchnią przerzucacza zapobiega przedwczesnemu kontaktowi podczas skoku roboczego. Odwrócone matryce zazwyczaj wymagają przesuwu przesiewacza wynoszącego od 1/64 do 3/64 cala w celu zapewnienia niezawodnego wyrzucania.

Podnośniki i ich rola w progresji ze striptizem

Pomiędzy ruchami prasy taśma musi przesunąć się o jedną długość odstępu do następnej stacji. Jeśli pasek znajduje się bezpośrednio na dolnej powierzchni matrycy, podczas posuwu przeciąga się po ostrych krawędziach tnących, kieszeniach podnośników i uformowanych elementach. To przeciąganie powoduje zadrapania, uszkodzenia krawędzi, zacięcia podawania i przedwczesne zużycie samej powierzchni matrycy. Podnośniki rozwiązują ten problem, podnosząc pasek nad powierzchnię matrycy pomiędzy pociągnięciami, tworząc prześwit umożliwiający płynny postęp.

Ekspert w dziedzinie projektowania matryc progresywnych, Art Hedrick, opisuje kilka typów podnośników stosowanych-w konfiguracjach zespołów matryc:

• Podnośniki okrągłe (podnośniki-kuliste)to kołki sprężynowe-z zaokrągloną górną częścią, która podtrzymuje pasek w dyskretnych punktach. Są niedrogie i łatwo dostępne jako elementy katalogowe. Jednakże nie podtrzymują całej długości paska, przez co cienki materiał może zwisać pomiędzy elementami podnoszącymi, składać się lub zapinać na siebie. W okrągłych podnośnikach brakuje również dużych przewodów wejściowych, co komplikuje rozruch paska.
• Podnośniki prętowe (podnośniki szynowe)to ciągłe szyny podtrzymujące taśmę na całej długości matrycy. Eliminują ugięcie, redukują zniekształcenia paska w cienkich miernikach i można je dostosować tak, aby akceptowały funkcje kontroli skoku. Kosztują więcej, ale radykalnie poprawiają niezawodność podawania w złożonych matrycach progresywnych.
• Podnośniki paskówzapewniają minimalną wysokość podnoszenia w zastosowaniach wymagających jedynie niewielkiego prześwitu. Podtrzymują pasek podczas wprowadzania kołka prowadzącego i najlepiej sprawdzają się w matrycach o płytkich kształtach i grubym-materiale, który sam w sobie jest odporny na ugięcie.

Umiejscowienie podnośnika ma charakter strategiczny, a nie arbitralny. Muszą być rozmieszczone w odstępach zapobiegających uginaniu się taśmy pomiędzy punktami podparcia i muszą cofać się wystarczająco głęboko pod powierzchnię matrycy podczas skoku roboczego, aby uniknąć zakłócania operacji cięcia i formowania. W przypadku cienkich, słabych pasków nośnych dodanie żebra wzmacniającego na początku matrycy usztywnia nośnik i umożliwia działanie podnośników bez zaginania się materiału pomiędzy nimi.

Obejście karbów i kontrolowany przepływ materiału

Wyobraź sobie matrycę progresywną, w której stacja czwarta wygina wypustkę w dół, poniżej płaszczyzny paska. Kiedy taśma przesuwa się poza stację czwartą, ta skierowana w dół forma musi oczyścić dolną powierzchnię matrycy, elementy podnoszące i wszelkie elementy oprzyrządowania znajdujące się na kolejnych stacjach. W tym miejscu pojawiają się nacięcia obejściowe, małe elementy reliefowe wycinane w pasku lub wbudowane w matrycę, aby stworzyć przestrzeń przelotową dla uformowanej geometrii.

Celem nacięć obejściowych w matrycach tłoczących jest zrównoważenie luzu, wytrzymałości nośnika i stabilności podawania, tak aby taśma przemieszczała się bezpiecznie przez wszystkie stacje bez kolizji i zniekształceń. Istnieją dwa typy:

Pozytywne nacięcia obejścioweto elementy reliefowe, które utrzymują lub prowadzą materiał wokół uformowanego elementu, zachowując jednocześnie wystarczającą wytrzymałość nośnika dla stabilnego podawania. Umożliwiają one podnośnikom przechodzenie przez uformowane elementy bez zakłóceń, zapewniając płynne przesuwanie paska nawet po wygięciu lub przeciągnięciu elementów powyżej lub poniżej płaszczyzny nominalnej.

Ujemne nacięcia obejścioweto wycięte obszary, w których materiał jest usuwany w celu utworzenia prześwitu wokół oprzyrządowania, uformowanej geometrii lub dalszych komponentów stacji. Zapewniają miejsce na formowanie skierowane w dół w miarę przesuwania się taśmy, zapobiegają kolizjom pomiędzy uformowanymi wypustkami a dolnymi powierzchniami matrycy i poprawiają uwalnianie złomu.

Zarówno w przypadku ujemnych, jak i dodatnich nacięć obejściowych w matrycach do tłoczenia blachy, równowaga projektowa jest krytyczna. Zbyt duże nacięcie osłabia nośnik, powodując zginanie, skręcanie taśmy lub słabą powtarzalność podawania przy prędkości produkcyjnej. Zbyt małe nacięcie powoduje, że pasek lub uformowany element koliduje z narzędziami, powodując zadrapania, zniekształcenia lub zacięcia podawania. Ostre wewnętrzne rogi nacięć obejściowych zwiększają koncentrację naprężeń i mogą inicjować rozdzieranie w przypadku powtarzających się cykli.

Problemy z karbem obejściowym często ujawniają się podczas testowania matrycy, ale podstawowa przyczyna zaczyna się na etapie układania paska. Projektant musi uwzględnić skok podawania, szerokość nośnika, wysokość formowania, położenie szyny podnoszącej i ścieżkę złomu przed sfinalizowaniem geometrii wycięcia. Kształt, który wygląda odpowiednio w CAD, może powodować niestabilność podawania, gdy prasa pracuje z pełną prędkością.

Dla inżynierów zajmujących się narzędziami pracujących nad złożonymi konfiguracjami podnośników, geometrią karbu obejściowego i wyzwaniami związanymi z przepływem materiału w niestandardowych projektach matryc progresywnych,YICHENzapewnia wsparcie inżynieryjne łączące założenia projektowe z gotowymi rozwiązaniami-produkcyjnymi. Ich podejście konsultacyjne pomaga określić dokładne kompromisy w zakresie luzu i wytrzymałości-nośnika, które sprawiają, że te komponenty są tak wrażliwe na prawidłowe ustawienie.

Typowe problemy z wyrzucaniem i przepływem materiału

Kiedy elementy wyrzutu lub przepływu materiału zużywają się, ulegają degradacji lub są niewłaściwie zaprojektowane, objawy są przewidywalne, ale często są błędnie diagnozowane jako problemy w innym miejscu matrycy. Oto najczęstsze problemy powiązane bezpośrednio z tym podsystemem:

• Gromadzenie się ślimaków we wnękach matrycy na skutek zbyt krótkich kołków wybijanych, źle ustawionych lub uruchamianych z niewystarczającą siłą, co prowadzi do podwójnych-uderzeń i pękania bloku matrycy.
• Części zakleszczają się we wgłębieniach formujących, ponieważ sprężyny przerzutnika utraciły napięcie wstępne lub skok sworznia przerzutnika jest niewystarczający, aby oczyścić głębokość wnęki.
• Ciągnięcie i zarysowanie paska spowodowane przez zbyt nisko ustawione podnośniki, zużyte sprężyny podnośników lub podnośniki rozmieszczone w zbyt dużej odległości od miernika materiału.
• Zacięcia podawania i zacięcia ze zbyt małych nacięć obejściowych, co umożliwia kolizję uformowanych elementów z dolnymi powierzchniami matrycy lub szynami podnoszącymi podczas posuwu.
• Wyboczenie lub skręcenie taśmy nośnej spowodowane zbyt dużymi nacięciami obejściowymi, usuwającymi taką ilość materiału, że pozostała wstęga nie jest w stanie utrzymać taśmy podczas podawania.
• Usuń zacięcia złomu wynikające z nieprawidłowej kolejności nacięć obejściowych, które zatrzymują odpady odcięte pomiędzy stacjami, zamiast umożliwiać czyste ścieżki wyrzutu.
• Postępująca błędna rejestracja stacji-do- wynikająca z niespójności podnoszenia paska, w przypadku której niektóre podnośniki cofają się całkowicie, podczas gdy inne są częściowo uniesione, przechylając pasek względem kołków prowadzących.

Każdy z tych problemów ma swoje źródło w konkretnym stanie elementu w podsystemie wyrzucania i przepływu materiału. Rozwiązanie ich wymaga zrozumienia nie tylko poszczególnych części, ale także tego, jak wysokość podnośnika, geometria obejścia, skok nokautu i synchronizacja mechanizmu przerzucającego oddziałują na całą matrycę.

Te konfiguracje komponentów różnią się znacznie w zależności od rodzaju architektury matrycy. Matryca progresywna z ciągłym paskiem wymaga podnośników, nacięć obejściowych i wyrzutu między-stanowiskami, które przenoszą matryce i matryce złożone za pomocą zupełnie innych mechanizmów.

Jak zmieniają się komponenty w matrycach progresywnych, transferowych i złożonych

Każdy omówiony do tej pory podsystem funkcjonalny istnieje w jakiejś formie we wszystkich typach tłoczników. Jednak konkretne komponenty, ich układy i wymagania dotyczące konserwacji zmieniają się radykalnie w zależności od tego, czy pracujesz z architekturą progresywną, transferową czy złożoną. Podnośnik, który ma kluczowe znaczenie w matrycy progresywnej, nawet nie istnieje w matrycy transferowej. Szopka, która odgrywa niewielką rolę w narzędziu progresywnym, staje się głównym mechanizmem wyrzutu w konfiguracji złożonej. Znajomość tych różnic daje inżynierom zajmującym się narzędziami praktyczną przewagę przy określaniu wymian, planowaniu częstotliwości konserwacji lub komunikowaniu się z konstruktorami matryc na temat nowych projektów.

W produkcji blach dominują trzy architektury matryc, każda zoptymalizowana pod kątem różnych wielkości produkcji, geometrii części i celów wykorzystania materiału. Znajdujące się w nich komponenty odzwierciedlają te priorytety.

Komponenty matrycy progresywnej

Matryce progresywne przenoszą obrabiany przedmiot przez wiele stanowisk na ciągłym pasku materiału. Część pozostaje połączona z taśmą nośną od początku do końca, a końcowa operacja odcięcia oddziela ukończony element na ostatniej stacji. Taka architektura pozwala uzyskać najbardziej złożone konfiguracje matryc i elementów stempla, ponieważ każda stacja musi być wyrównana z tym samym punktem odniesienia, a taśma musi precyzyjnie indeksować całe narzędzie, bez zniekształceń i błędów podawania.

Co sprawia, że ​​komponenty matryc progresywnych są wyjątkowe?

• Paski nośne i siatki łączące- Układ pasków musi zawierać wystarczającą ilość materiału pomiędzy stacjami, aby przenieść część wywołującą przez matrycę bez rozrywania i wyboczenia. Nośniki te nie są materiałem „dodatkowym” w sensie konstrukcyjnym. Są to zaprojektowane elementy konstrukcyjne, których szerokość, kształt i żebra usztywniające bezpośrednio wpływają na stabilność podawania.
• Kołki pilotujące na każdej stacji- W przeciwieństwie do prostszych matryc, które mogą wykorzystywać jeden lub dwa piloty, matryce progresywne zazwyczaj wymagają pinów pilotujących na każdym stanowisku roboczym. Pasek musi-rejestrować się ponownie w każdym indeksie, aby zachować wyrównanie-od-stacji do tysięcznych części cala. Zużyte kołki prowadzące w matrycy progresywnej z 12 stacjami powodują złożone błędy, które nasilają się z każdą kolejną operacją.
• Podnośniki między-stacjami- Ciągły pasek musi oczyszczać wszystkie dolne powierzchnie matrycy, uformowane elementy i oprzyrządowanie pomiędzy pociągnięciami. Wymaga to systemu podnośników, nacięć obejściowych i prowadnic szynowych obejmujących całą długość matrycy. Matryca przenosząca całkowicie eliminuje tę złożoność, ponieważ poszczególne części są pobierane i umieszczane, a nie przeciągane po narzędziu.
• Sekwencyjne układy stempli- Operacje cięcia i formowania są rozdzielane na stanowiska w starannie zaplanowanej kolejności. Każda stacja obsługuje jedną lub dwie operacje, a geometria stempla w każdej pozycji odzwierciedla tylko zadanie tej stacji. Dzięki takiemu rozkładowi możliwe jest kontrolowanie poszczególnych obciążeń stempla, ale zwielokrotnia całkowitą liczbę elementów skrawających wymagających kontroli i konserwacji.

Matryce progresywne mają najbardziej rygorystyczne wymagania dotyczące usuwania i prowadzenia ze wszystkich typów matryc. Podczas cięcia taśma musi być trzymana płasko na każdym stanowisku, starannie oddzielona od wielu stempli jednocześnie i równomiernie uniesiona nad narzędziem, które może mieć rozpiętość kilku stóp. Systemy sprężyn muszą zapewniać stałą siłę na wszystkich stacjach, a jakakolwiek zmiana wysokości podnośnika zakłóca połączenie sworznia prowadzącego w dół. Dlatego matryce progresywne wymagają częstszej konserwacji zapobiegawczej niż inne konstrukcje, szczególnie w przypadku sprężyn, pilotów i tulei prowadzących.

Sektor tłoczników samochodowych w dużym stopniu opiera się na progresywnych narzędziach do-szybkiej produkcji wsporników, złączy, końcówek i wzmocnień konstrukcyjnych, gdzie częstotliwość cykli przekracza 600 uderzeń na minutę. Przy tych prędkościach wzmacnia się interakcja każdego komponentu, a zużycie, które pozostałoby niezauważone w przypadku wolniejszej matrycy, powoduje widoczne defekty w ciągu kilku godzin.

Elementy matrycy transferowej

Matryce transferowe przyjmują zasadniczo odmienne podejście do ruchu części. Zamiast przenosić obrabiany przedmiot na ciągłej taśmie, oddzielają półfabrykat od zwoju na pierwszym stanowisku, a następnie przemieszczają poszczególne części pomiędzy stanowiskami za pomocą mechanicznych palców, szyn lub chwytaków próżniowych zsynchronizowanych z skokiem prasy. Zmienia to znacząco krajobraz komponentów.

JakPeter Ulintz z magazynu MetalFormingwyjaśnia, matryce przenoszące są zaprojektowane podobnie do matryc do poszczególnych operacji-linii pras, z istotnymi różnicami: wszystkie stacje muszą utrzymywać tę samą linię przejścia i wysokość zamknięcia, kołki prowadzące i bloki pięty są mocowane do górnego ślizgacza matrycy, aby uniknąć zakłócania ruchu szyny transferowej, a dolne sekcje matrycy muszą zapewniać prześwit dla palców przenoszących w celu podnoszenia i umieszczania części.

Kluczowe komponenty unikalne dla matryc transferowych obejmują:

• Gniazda lokalizacyjne części- Ponieważ żadna taśma nośna nie utrzymuje części na miejscu, każda stacja potrzebuje precyzyjnego gniazda lub lokalizatora, który odbiera część z mechanizmu przenoszącego i utrzymuje ją w dokładnej orientacji podczas operacji. Gniazda te muszą uwzględniać wzrost części w miarę postępu formowania i zapewniać spójne punkty odbioru przy następnym przenoszeniu.
• Przenieś palce i chwytaki- Mechaniczne palce zaciskają krawędzie części i przenoszą ją od stanowiska do stanowiska w zsynchronizowanym ruchu. W niektórych systemach stosowane są przyssawki próżniowe do części płaskich lub chwytaki magnetyczne do materiałów żelaznych. Konstrukcja chwytaka musi uwzględniać zmiany geometrii części, gdy operacje formowania zmieniają kształt przedmiotu obrabianego na każdym stanowisku.
• Mechanizmy czasowe- Ruch transferowy musi być dokładnie zsynchronizowany z ruchem prasy. Krzywe ruchu przenoszenia i krzywe interferencji, które przedstawiają ścieżkę przesuwu automatyki względem elementów matrycy, muszą być dostępne dla projektanta matrycy, aby zapobiec kolizjom palców z powierzchnią matrycy.

Matryce transferowe całkowicie eliminują elementy podnoszące, nacięcia obejściowe i technologię pasków nośnych. Eliminują także odpady materiałowe charakterystyczne dla wstęg nośnych matrycy progresywnej. Larson Tool zauważa, że ​​chwytaki przenoszące zastępują taśmę nośną, oszczędzając materiał na każdej części i zmniejszając całkowitą cenę sztuki. Ta zaleta wykorzystania materiału staje się znacząca przy tłoczeniu grubych lub drogich stopów.

Kompromisem jest dodatkowa złożoność operacji krzywkowych, kontrola orientacji części i obsługa między-stanowiskami. Operacje krzywkowe, które muszą mieścić się w wąskich ograniczeniach skoku w matrycy progresywnej, można zaprojektować pod kątem maksymalnej dostępności i regulacji w konfiguracji przenoszenia. Jednak sam mechanizm przenoszący wprowadza elementy zużywające się, czujniki i punkty synchronizacji, które nie istnieją w oprzyrządowaniu progresywnym. Konserwacja wykracza poza matrycę i obejmuje system przenoszenia, tworząc szerszy zakres komponentów, które mogą powodować przestoje.

Przemysł motoryzacyjny matryc do tłoczenia szeroko wykorzystuje narzędzia do przenoszenia w przypadku dużych paneli nadwozia, elementów konstrukcyjnych i części- głęboko tłoczonych, gdzie rozmiar półwyrobu lub głębokość formowania sprawiają, że progresywne podawanie taśmy jest niepraktyczne.

Komponenty matrycy złożonej

Matryce złożone zajmują przeciwny koniec spektrum złożoności. Wykonują wiele operacji cięcia jednocześnie w jednym suwie prasy, zazwyczaj łącząc wykrawanie i przebijanie, dzięki czemu profil zewnętrzny i elementy wewnętrzne są wycinane w tym samym czasie. Dzięki tej architekturze powstają najbardziej płaskie i koncentryczne części dowolnego typu matrycy, ponieważ wszystkie siły skrawania są równoważone w jednej płaszczyźnie w ciągu jednej chwili.

Cechą charakterystyczną elementów matrycy złożonej jest ich odwrócony układ. W standardowej matrycy stempel jest montowany w górnym bucie i popycha materiał w dół przez blok matrycy w dolnym klocu. W matrycy złożonej ta zależność jest odwrócona w przypadku operacji wygaszania: stempel zaślepiający znajduje się w dolnym ślizgu, a wykrojnik (lub pierścień matrycy) jest mocowany w górnym ślizgu. Tymczasem stemple przebijające nadal są tradycyjnie montowane w górnym bucie i przechodzą przez matrycę zaślepiającą, aby przebić otwory w półwyrobie podczas wycinania go z taśmy.

Ta inwersja ma bezpośrednie konsekwencje dla wyrzutu:

• Górny rozrzutnik- Po wykrojeniu gotowa część ma tendencję do utknięcia w górnym pierścieniu matrycy. Sprężynowa-płyta odprowadzająca zamontowana w górnym bucie wypycha część podczas ruchu w górę, umożliwiając jej swobodne opadnięcie lub skierowanie do rynny wyjściowej. Siła i przesuw rozpraszacza muszą pokonać wszelkie tarcie lub sprężynę-przytrzymującą część wewnątrz otworu matrycy.
• Niższy nokaut- Szkielet paska (złom) ma tendencję do przylegania do dolnego stempla po cięciu. Sprężynowy-system ściągacza lub wybijaka w dolnym bucie wypycha pasek, dzięki czemu może przejść do następnego skoku.

Matryce złożone nie wymagają podnośników, kołków prowadzących na wielu stacjach ani nacięć obejściowych, ponieważ cała praca odbywa się za jednym pociągnięciem w jednym miejscu. Ich liczba komponentów jest znacznie mniejsza niż w przypadku matryc progresywnych lub transferowych. Firma Keats Manufacturing potwierdza, że ​​tłoczenie matrycowe zapewnia wysoką powtarzalność w przypadku obudów z pojedynczą-tłocznikiem przy jednym skoku, w wyniku czego powstają bardziej płaskie części, niż można osiągnąć w operacjach sekwencyjnych.

Prostota wiąże się z ograniczeniami. Matryce złożone obsługują płaskie lub prawie płaskie-części: podkładki, laminaty, podkładki regulacyjne i podobne komponenty, których geometria leży w jednej płaszczyźnie. Nie mogą wykonywać gięcia, rysowania ani formowania wieloosiowego. Złożoność części musi być niska, ale precyzja może być niezwykle wysoka, ponieważ wszystkie elementy są wycinane względem siebie w jednym przypadku wyrównywania.

Konserwacja jest odpowiednio prosta. Mniej komponentów oznacza mniej punktów zużycia. Kontrola skupia się na stanie krawędzi tnącej, stanie sprężyny przerzutnika i koncentryczności pomiędzy wykrojnikiem a stemplami przebijającymi. Kiedy matryce kompozytowe zużywają się poza tolerancją, koncentryczność pomiędzy elementami wewnętrznymi i zewnętrznymi zmienia się, tworząc części, w których pozycje otworów dryfują względem półfabrykatu.

Porównanie architektury matryc według charakterystyki komponentów

Poniższa tabela przedstawia praktyczne różnice pomiędzy tymi trzema typami matryc, dając inżynierom zajmującym się narzędziami szybkie odniesienie do planowania komponentów, strategii części zamiennych i planowania konserwacji:

Wybór pomiędzy tymi architekturami nie jest wyłącznie decyzją dotyczącą wielkości produkcji. Jest to decyzja dotycząca strategii składowej. Progresywne matryce wymagają głębszego zapasu części zamiennych i częstszych wymian sprężyn, pilotów i tulei. Matryce przenoszące kierują uwagę konserwacji na system automatyzacji i komponenty do obsługi części. Matryce złożone minimalizują liczbę komponentów, ale wymagają precyzyjnych kontroli koncentryczności, które wymagają fachowych pomiarów.

Niezależnie od architektury, niektóre komponenty zużywają się szybciej niż inne we wszystkich typach matryc. Najpierw ulegają degradacji krawędzie tnące, za nimi podążają tuleje prowadzące, a układy sprężynowe męczą się cicho w tle. Zrozumienie, które części ulegają awarii w pierwszej kolejności i jak decyzje dotyczące zaopatrzenia wpływają na zdolność reagowania, decyduje o tym, czy kość będzie przynosić zyski, czy też będzie kosztować pieniądze w wyniku nieplanowanych przestojów.

Wzorce zużycia komponentów i decyzje dotyczące zaopatrzenia

Wiedza o tym, jakie części matrycy istnieją i jak działają, to jedno. Wiedza o tym, które z nich zawiodą jako pierwsze, jak wykryć degradację, zanim przerodzi się ona w kryzys, i gdzie szybko znaleźć zamienniki, to właśnie to, co odróżnia narzędziownię reaktywną od dochodowej. Konstrukcja matrycy określa możliwości, ale zarządzanie zużyciem określa, czy zdolność ta utrzyma się w serii produkcyjnej obejmującej dziesięć tysięcy części, czy dziesięć milionów.

Każde zastosowanie matryc do tłoczenia metali ma przewidywalną hierarchię zużycia. Elementy znajdujące się w bezpośrednim, powtarzającym się kontakcie z przedmiotem obrabianym pod wpływem naprężeń ścinających zawsze ulegają degradacji w pierwszej kolejności. Następne zużywają się te z tarciem ślizgowym. W ślad za nimi podążają te, które absorbują wpływ cykliczny. Rozpoznanie tego wzorca pozwala zaplanować inspekcje tam, gdzie są one najbardziej istotne i przydzielić budżety na części zamienne do komponentów, które faktycznie powodują przestoje.

Hierarchia zużycia i priorytety kontroli

Nie wszystkie części tłocznika zużywają się w tym samym tempie. Hierarchia wynika z fizyki: im bliżej przedmiotu obrabianego znajduje się element i im większe naprężenia pochłania, tym szybciej ulega degradacji. Oto praktyczna kolejność, od-najszybszego zużycia do najwolniejszego:

Krawędzie tnące ulegają najpierw degradacji.Stemple i matryce podlegają bezpośrednim naprężeniom ścinającym działającym na obrabiany przedmiot przy każdym pojedynczym skoku. Kontakt ten generuje tarcie, ciepło i mikro-tarcie, które stopniowo zaokrągla krawędzie tnące. W stalowych matrycach do tłoczenia, w których pracują materiały-o wysokiej wytrzymałości, zużycie krawędzi ulega dalszemu przyspieszeniu, ponieważ materiał obrabiany jest odporny na pękanie i przenosi większe obciążenie na oprzyrządowanie. Dane dotyczące konserwacji zapobiegawczej potwierdzają, że tworzenie się zadziorów jest zazwyczaj pierwszym widocznym wskaźnikiem jakości degradacji krawędzi, pojawiającym się na długo przed pojawieniem się na krawędzi widocznego uszkodzenia gołym okiem.

Tulejki prowadzące zużywają się jako drugie.Każdy skok prasy przesuwa kołek prowadzący przez tuleję pod obciążeniem. To ciągłe tarcie, powtarzane miliony razy, stopniowo zwiększa luz roboczy. Tuleje z brązu pękają i tracą średnicę. W koszykach-łożysk kulkowych powstają płaskie miejsca. Zużycie jest niewidoczne z zewnątrz matrycy, ale objawia się jako--różnica wymiarowa części, która z czasem się zwiększa.

Po trzecie, urządzenia do usuwania i systemy ciśnieniowe są męczące.Sprężyny ściskają się i zwalniają w każdym cyklu. Sprężyny matrycowe tracą swobodną długość. Butle z azotem tracą ciśnienie gazu. Podkładki uretanowe pełzają i miękną. Same płyty zdzierające gromadzą ślady świadków i uszkodzenia powierzchni w wyniku powtarzających się uderzeń w materiał. Ta degradacja jest stopniowa i często maskowana, ponieważ pozostałe sprężyny kompensują uszkodzone, aż system osiągnie punkt krytyczny.

Elementy konstrukcyjne zużywają się jako ostatnie.Stopki matryc, płyty podporowe i osprzęt montażowy działają pod obciążeniami ściskającymi bez tarcia ślizgowego lub bezpośredniego kontaktu z przedmiotem obrabianym. Jeśli są odpowiednio dobrane, mogą przetrwać całe życie matrycy. Jeśli jednak zawiodą, przyczyną jest zwykle miejscowe przeciążenie spowodowane brakiem płytki pomocniczej lub nieodpowiednią grubością buta, a nie normalnym zużyciem eksploatacyjnym.

Hierarchia ta zapewnia praktyczne ramy inspekcji. Zamiast sprawdzać wszystko jednakowo przy każdym postoju konserwacyjnym, skoncentruj wysiłki tam, gdzie zużycie gromadzi się najszybciej. Poniższa tabela łączy hierarchię zużycia z obserwowalnymi wskaźnikami jakości części, które sygnalizują degradację przed wystąpieniem katastrofalnej awarii:

Zauważysz, że każdy wskaźnik łączy się z konkretnym podsystemem. Zwiększanie wysokości zadziorów nie wymaga całkowitego demontażu matrycy. Wskazuje bezpośrednio na system tnący. Dryft wymiarowy izoluje system prowadzący. Problemy z płaskością wymagają rozbiórki. To ukierunkowane podejście skraca czas diagnostyki i pozwala skupić konserwację na tym, co faktycznie wymaga uwagi podczas każdej przerwy serwisowej.

Katalog standardowy a niestandardowe-komponenty obrabiane

Kiedy zużyty komponent wymaga wymiany, ścieżka zaopatrzenia zależy całkowicie od tego, czy jest to standardowa pozycja katalogowa, czy też element-obrobiony na zamówienie. To rozróżnienie zasadniczo wpływa na strategię dotyczącą części zamiennych, ekspozycję na czas realizacji i planowanie konserwacji matryc dla każdej matrycy do blachy w Twoim sklepie.

Standardowe elementy kataloguto produkty dostępne-z półki-wytworzone zgodnie ze specyfikacjami branżowymi i przechowywane przez wielu dostawców. Wysyłane są szybko, często następnego-dnia i kosztują stosunkowo niewiele, ponieważ są produkowane-masowo. Kategoria obejmuje:

• Kołki prowadzące i tuleje o standardowych średnicach i długościach
• Sprężyny matrycowe o standardowych rozmiarach otworów,-oznaczone kolorami w zależności od współczynnika ugięcia
• Okrągłe stemple o typowych średnicach ze standardowymi rodzajami łbów
• Kołki pilotujące w standardowych stożkach i długościach
• Kołki ustalające, śruby z łbem gniazdowym i elementy ustalające
• Zespoły prowadnic-łożysk kulkowych w zestawach matryc o standardowych rozmiarach

W przypadku tych artykułów mądrzejszą strategią jest zaopatrzenie się w zapasy. Należy mieć pod ręką najważniejsze rozmiary, aby zużyta tuleja lub uszkodzona sprężyna nigdy nie wstrzymały produkcji w oczekiwaniu na dostawę. Dostawcy katalogowi, tacy jak Misumi, Dayton i Danly, utrzymują rozległe zapasy, szczególnie dlatego, że te elementy zużywalne wymagają szybkiej realizacji.

Niestandardowe-komponenty obrabiane maszynowosą unikalne dla konkretnego projektu matrycy. Nie można ich pobrać z katalogu, ponieważ ich geometria, tolerancje lub specyfikacje materiałowe są specyficzne dla zastosowania. Ta kategoria obejmuje:

• Bloki matrycowe z niestandardowymi profilami cięcia, zwłaszcza z otworami profilowanymi drutem-EDM
• Stemple kształtowe o-standardowych-przekrojach poprzecznych
• Płytki formujące dopasowane do określonej geometrii części
• Segmentowe wkładki tnące o wymiarach dopasowanych do zastrzeżonych kieszeni bloku matrycy
• Niestandardowe zespoły podnośników i szczegóły wycięcia obejściowego
• Płyty przesypowe dopasowane do określonych głębokości wgłębień

Komponenty niestandardowe wymagają czasu realizacji. Ktoś musi zaprogramować-maszynę elektroerozyjną,-obrobić cieplnie półfabrykat, wyszlifować go do ostatecznej tolerancji i zweryfikować wymiary. Proces ten trwa od dni do tygodni, w zależności od złożoności. W przypadku krytycznych stalowych matryc do tłoczenia-produkowanych na dużą skalę ten czas realizacji przekłada się bezpośrednio na utratę przychodów, jeśli niestandardowa część ulegnie awarii bez dostępnej części zamiennej.

Praktycznym rozwiązaniem jest wielopoziomowa strategia dotycząca części zamiennych. Należy przechowywać wszystkie standardowe komponenty, które pojawiają się na liście materiałów matrycy. W przypadku komponentów niestandardowych należy utrzymywać co najmniej jedną część zapasową elementu o najwyższym współczynniku zużycia, zazwyczaj stemple kształtowe i sekcyjne wkładki matrycowe. W przypadku elementów niestandardowych o mniejszym{{3}zużyciu, takich jak matryce i narzędzia do formowania, przechowuj szczegółowe rysunki i specyfikacje materiałów w dokumentacji, aby można było składać zamówienia na wymianę natychmiast, gdy zużycie osiągnie próg, zamiast szukać-odwracania wymiarów inżynierskich ze zużytego-oryginału.

Dokumentacja projektowa tłocznika staje się tutaj Twoją polisą ubezpieczeniową. Kompletny pakiet do budowy matrycy zawierający pełne rysunki komponentów,-zamówienia dotyczące materiałów, specyfikacje-obróbki cieplnej i uwagi dotyczące montażu przekształca wielotygodniową-tygodniową awarię w rutynową zmianę kolejności. Bez tej dokumentacji każda niestandardowa wymiana staje się-projektem inżynierii odwrotnej, który zwiększa koszty i niepewność.

Wybór partnera komponentów matrycy

Standardowe pozycje katalogu są zakupami towarowymi. Cena i szybkość dostawy dominują w decyzji. Niestandardowe-komponenty obrabiane maszynowo to inna historia. Wybrany przez Ciebie dostawca bloków matrycowych, stempli kształtowych, wkładek formujących i innych części-konstrukcyjnych ma bezpośredni wpływ na szybkość regeneracji po zużyciu i skuteczność podzespołów zamiennych po zainstalowaniu.

Nie wszyscy dostawcy komponentów niestandardowych są sobie równi. Warsztat, który wykonuje-cięcie profili drutem, niekoniecznie jest w stanie doradzić w sprawie optymalizacji luzu, zalecić odpowiedni gatunek stali narzędziowej dla danego materiału obrabianego lub zachować tolerancje wymagane-wysokoobrotowymi matrycami progresywnymi. Ocena partnera w zakresie komponentów matryc wymaga spojrzenia nie tylko na możliwości obróbki, ale także na głębokość inżynieryjną.

Kluczowe kryteria oceny przy pozyskiwaniu niestandardowych części do tłoczników:

• Wsparcie inżynieryjne dla złożonych geometrii- Czy dostawca może sprawdzić wymagania dotyczące części i zasugerować ulepszenia konstrukcji matrycy, które wydłużą żywotność podzespołów? Czy rozumieją, w jaki sposób luz, geometria stempla i dobór materiału współdziałają ze sobą? Dostawca, który po prostu tnie to, co narysowałeś, traci szansę na rozwiązanie- pierwotnych problemów związanych ze zużyciem.
• Znajomość materiałów w zakresie stali narzędziowych i węglików spiekanych- Różne zastosowania wymagają różnych materiałów. Partner powinien zalecić, czy A2, D2, M2, sproszkowany metal czy węglik to właściwy wybór, biorąc pod uwagę wielkość produkcji, materiał obrabiany i prędkość prasy, zamiast domyślnie stosować jeden gatunek do wszystkiego.
• Tolerancje zweryfikowane metrologicznie- Tolerancje drutu-EDM wynoszące +/- 0,0001 cala mają znaczenie w przypadku otworów matrycy, ale tylko wtedy, gdy dostawca weryfikuje je za pomocą kontroli CMM, zamiast zakładać, że dokładność maszyny jest równa dokładności części. Zapytaj, w jaki sposób sprawdzają gotowe wymiary.
• Czas realizacji dostosowany do pilności produkcji- Dostawca proponujący sześć tygodni na wymienną wkładkę matrycy, podczas gdy prasa stoi bezczynnie, nie jest opłacalnym partnerem w zakresie oprzyrządowania produkcyjnego. Szukaj dostawców, którzy utrzymują zdolność do realizacji pilnych zamówień i z góry przekazują realistyczne terminy.
• Zrozumienie pełnego systemu matryc- Najlepsi dostawcy komponentów rozumieją, w jaki sposób ich części współdziałają z resztą matrycy. Przy określaniu stempla zamiennego biorą pod uwagę twardość płyty pomocniczej, siły zdzierania i wymagania dotyczące wyrównania, zamiast traktować go jako izolowany kawałek stali.

Dla inżynierów zajmujących się narzędziami pozyskujących niestandardowe komponenty, które obejmują strukturę matrycy, geometrię stempla, optymalizację luzu lub wyzwania związane z kontrolą zadziorów,YICHENoferuje wsparcie inżynieryjne łączące założenia projektowe tłoczników z gotowymi rozwiązaniami-produkcyjnymi. Ich podejście uwzględnia pełny kontekst systemu, zamiast traktować komponenty zamienne jako izolowane zadania obróbki, co ma największe znaczenie w przypadku-ciężkich zastosowań projektowych, gdzie interakcje komponentów wpływają na jakość.

Pytania, które warto zadać potencjalnemu partnerowi zajmującemu się komponentami matryc przed podjęciem decyzji:

• Czy możesz przekazać firmie DFM opinię na temat projektów komponentów, które ulegają przedwczesnemu zużyciu?
• Jakie gatunki stali narzędziowej i opcje węglików regularnie magazynujesz lub pozyskujesz?
• Jaki jest standardowy czas realizacji drutowych-profilowanych wkładek matrycowych EDM i czy możesz przyspieszyć-przestoje w produkcji?
• Czy oferujecie obróbkę cieplną-we własnym zakresie czy za pośrednictwem certyfikowanego partnera posiadającego udokumentowane procesy?
• Jak zweryfikować ostateczne tolerancje i czy dostarczycie raporty z kontroli wraz z dostawą?
• Czy możesz wyprodukować komponenty zamienne na podstawie istniejących zużytych próbek, gdy rysunki są niedostępne?
• Czy zaspokajacie bieżące potrzeby produkcyjne za pomocą zaplanowanych programów wymiany, czy też tylko-jednorazowymi zamówieniami?

Odpowiedzi na te pytania ujawniają, czy dostawca jest dostawcą transakcyjnym, czy prawdziwym partnerem w Twojej strategii narzędziowej. Biorąc pod uwagę, że niestandardowe komponenty znajdują się na krytycznej ścieżce między awarią matrycy a przywróceniem produkcji, to rozróżnienie bezpośrednio wpływa na czas pracy, poziom złomowania i całkowity koszt posiadania każdej matrycy w warsztacie.

Często zadawane pytania dotyczące części matryc do tłoczenia

1. Jakie są główne części tłocznika?

Tłocznik składa się z pięciu podsystemów funkcjonalnych: układu konstrukcyjnego (płytki matrycowe, płytki podporowe, łączniki), układu tnącego (stemple, bloki matrycowe, wkładki), układu prowadzącego (kołki prowadzące, tuleje, kołki prowadzące), układu odpędowego (płytki zdzierające, sprężyny, podkładki dociskowe) i układu wyrzutowego (kołki wybijane, przepychacze, podnośniki). Każdy podsystem aktywuje się w określonych fazach suwu prasy i wszystkie muszą współpracować, aby wyprodukować części wysokiej jakości. Zrozumienie tych grup pomaga inżynierom zajmującym się narzędziami diagnozować defekty poprzez śledzenie problemów aż do odpowiedzialnego podsystemu, zamiast sprawdzać jednakowo każdy komponent.

2. Jaki jest cel luzu pomiędzy stemplem a blokiem matrycy?

Luz to odstęp pomiędzy krawędzią tnącą stempla a krawędzią bloku matrycy, mierzony na stronę i wyrażany jako procent grubości materiału. Jego celem jest wyrównanie płaszczyzn pęknięć z obu krawędzi, tak aby stykały się czysto w materiale, tworząc gładką strefę ścinania z minimalnymi zadziorami. Standardowy luz dla stali miękkiej wynosi zazwyczaj 8-12% na stronę. Niewystarczający luz zwiększa obciążenie stempla i powoduje przedwczesne odpryskiwanie krawędzi, podczas gdy nadmierny luz powoduje walcowanie krawędzi, powstawanie dużych zadziorów i zmiany wymiarów wymagające wtórnego gratowania. Luz należy obliczyć ponownie za każdym razem, gdy zmienia się materiał roboczy, ponieważ twardsze materiały wymagają większych szczelin.

3. Które elementy tłocznika zużywają się jako pierwsze?

Krawędzie tnące stempli i bloków matrycowych zużywają się najszybciej, ponieważ przy każdym skoku podlegają bezpośrednim naprężeniom ścinającym działającym na obrabiany przedmiot. Tuleje prowadzące zużywają się jako drugie ze względu na ciągłe tarcie ślizgowe pod obciążeniem. Sprężyny zdzierające i układy dociskowe męczą się w trzeciej kolejności, gdy ściskają się i zwalniają miliony razy, stopniowo tracąc napięcie wstępne. Elementy konstrukcyjne, takie jak stopki matryc, zużywają się długo, ponieważ przejmują jedynie obciążenia ściskające bez bezpośredniego kontaktu z przedmiotem obrabianym. Monitorowanie wysokości zadziorów, dryftu wymiarowego i płaskości części zapewnia wczesne ostrzeganie o degradacji w każdym odpowiednim podsystemie, zanim wystąpi katastrofalna awaria.

4. Jaka jest różnica pomiędzy matrycami progresywnymi, transferowymi i złożonymi?

Matryce progresywne przenoszą detale przez wiele stacji na ciągłym pasku, co wymaga kołków prowadzących, podnośników i nacięć obejściowych na każdej stacji. Wyróżniają się-szybką produkcją skomplikowanych części. Matryce transferowe oddzielają półfabrykat na pierwszej stacji i przesuwają poszczególne części pomiędzy stacjami za pomocą mechanicznych palców lub chwytaków, eliminując odpady taśmy nośnej, ale zwiększając złożoność automatyzacji. Matryce złożone wykonują jednocześnie wykrawanie i przekłuwanie za jednym pociągnięciem, tworząc najbardziej płaskie i najbardziej koncentryczne części, ale ograniczone do geometrii pojedynczej-płaszczyznowej. Każda architektura wymaga różnych konfiguracji komponentów, częstotliwości konserwacji i strategii dotyczących części zamiennych.

5. Jak wybrać pomiędzy standardowym katalogiem a-niestandardowymi komponentami matryc?

Standardowe komponenty katalogowe, takie jak kołki prowadzące, tuleje, sprężyny matrycowe i stemple okrągłe, są-produkowane masowo zgodnie ze specyfikacjami branżowymi i dostarczane szybko i przy niskich kosztach. Należy przechowywać te elementy pod ręką, aby móc je szybko wymienić. Niestandardowe-komponenty obrabiane maszynowo, takie jak matryce z profilami-drutowymi EDM, stemple kształtowe i wkładki formujące są unikalne dla Twojego projektu matrycy i wymagają dni lub tygodni czasu realizacji. W tym przypadku należy utrzymywać części zamienne o najwyższym-zużyciu i przechowywać szczegółowe rysunki zawierające specyfikacje materiałów i{{7}obróbki cieplnej. Partnerzy tacy jak YICHEN (https://www.yichen-group.com/stamping-die/) zapewniają wsparcie inżynieryjne w zakresie niestandardowych komponentów, w przypadku których optymalizacja luzu, dobór materiałów i zrozumienie-poziomu systemu mają znaczenie wykraczające poza podstawowe możliwości obróbki.