هندسه قالب مهر زنی انفرادی: جایی که عملکرد زندگی می کند یا می میرد

تعریف هندسه قالب مهر زنی فردی

هر قسمت مهر شده به عنوان یک استدلال هندسی بین پانچ، دکمه قالب، برهنده و قطعه کار شروع می شود. نتیجه آن استدلال - چه یک قطعه تمیز دریافت کنید یا یک سطل ضایعات پر از رد - کاملاً به روابط فضایی قابل اندازه‌گیری که در قالب یک-ایستگاه طراحی شده است بستگی دارد. این مجموعه روابط ابعادی همان چیزی است که ما از هندسه قالب مهر زنی فردی می گوییم.

هندسه قالب مهر زنی انفرادی مجموعه کاملی از روابط فضایی قابل اندازه گیری - فاصله، شعاع، زاویه و ابعاد زمین - بین پانچ، دکمه قالب، برهنده و قطعه کار در یک قالب ایستگاهی منفرد- است که برای انجام یک عملیات مهر زنی گسسته بهینه شده است.

معنای هندسه قالب انفرادی در عمل چیست

در عمل، این بدان معنی است که هر ویژگی هندسی یک عملکرد مکانیکی خاص را انجام می دهد. پانچ-به-میزان شکستگی مواد را کنترل می‌کند. طول زمین باعث کنترل رفتار اسلگ می شود. شعاع ورودی جریان مواد را دیکته می کند. اینها ابعاد CAD انتزاعی نیستند - بلکه مرزهای فیزیکی هستند که تعیین می کنند که آیا فلز به طور تمیز قیچی می کند یا به طور غیرقابل پیش بینی پاره می شود. الفمرگ تک مرحله ای-در هر ضربه فشار یک عمل انجام می دهد و هر پارامتر هندسی در آن وجود دارد تا آن عملیات واحد را در هزاران یا میلیون ها چرخه تکرار کند.

چرا هندسه مهمتر از طبقه بندی نوع قالب است؟

مهندسان غالباً قالب ها را بر اساس عملکرد - خالی کردن، سوراخ کردن، خم شدن، کشیدن طبقه بندی می کنند. این طبقه بندی به شما می گوید که قالب چه کاری انجام می دهد، نه اینکه چقدر آن را خوب انجام می دهد. هندسه "چقدر خوب" است. دو قالب خالی با طرح‌بندی‌های یکسان، اما زوایای فاصله متفاوت، شرایط لبه‌ها، ارتفاع سوراخ‌ها و میزان سایش ابزار به‌طور قابل اندازه‌گیری متفاوتی را ایجاد می‌کنند. تصمیمات طراحی قالب در سطح هندسی جایی است که عملکرد از حد متوسط ​​جدا می شود.

قالب های فردی در مقابل ایستگاه های قالب پیشرونده به عنوان سیستم های هندسی

طراحی قالب مترقیچندین ایستگاه را به یک نوار پیوند می‌دهد-سیستم تغذیه - هر ایستگاه عملیات متفاوتی را انجام می‌دهد، و مصالحه‌های هندسی ظاهر می‌شوند زیرا ایستگاه‌ها یک زمین نواری و صفحه تغذیه مشترک دارند. مرگ فردی در تولید چنین محدودیتی ندارد. این یک سیستم هندسی خود{4} است که در آن هر پارامتر را می توان منحصراً برای عملکرد واحد خود بدون قرار دادن ایستگاه های مجاور بهینه کرد. این استقلال هم نقطه قوت و هم مسئولیت طراحی آن است: هیچ ایستگاه همسایه ای برای جبران کمبود هندسی وجود ندارد.

کیفیت قطعه، عمر قالب، تناژ پرس، کنترل نوار - هر یک از این نتایج پایین دستی مستقیماً به تصمیمات هندسی اتخاذ شده در مرحله طراحی بازمی‌گردد. پارامترهایی که آن نتایج را هدایت می کنند، شایسته بیش از ذکر گذرا هستند. آنها مستحق یک شکست کامل هستند.

پارامترهای هندسی اصلی که هر طراح قالب باید کنترل کند

شش پارامتر قابل اندازه گیری را تعریف می کندنحوه رفتار یک قالب انفرادیتحت بار هر یک نقش مکانیکی مشخصی دارد و هر کدام به گونه‌ای با دیگران در تعامل است که می‌تواند عملکرد را تقویت کند یا بی‌سر و صدا آن را تضعیف کند. در نظر گرفتن آنها به عنوان اعداد مجزا در یک نقاشی یک اشتباه رایج است - آنها به عنوان یک سیستم عمل می کنند. در اینجا آمده است که هر پارامتر در واقع چه کاری انجام می دهد و چرا برای طراحی قالب مهر زنی شما اهمیت دارد.

پانچ-تا-ترکیب به عنوان درصدی از ضخامت مواد

فاصله بین لبه برش پانچ و لبه برش دکمه قالب است که در هر طرف اندازه گیری می شود. همچنین می شنوید که آن را افست یا شکاف - همان ویژگی هندسی، قراردادهای اندازه گیری متفاوت می نامند. این مقدار واحد نحوه انتشار خطوط شکست در قطعه کار را کنترل می کند. هنگامی که فاصله درست باشد، صفحات شکست آغاز شده در لبه پانچ و لبه قالب به طور تمیز در وسط ضخامت مواد به هم می رسند و یک منطقه برش صاف با حداقل سوراخ ایجاد می کنند.

رویکرد استاندارد، ترخیص کالا از گمرک را به صورت a بیان می کنددرصد ضخامت مواد در هر طرف. یک نقطه شروع کلی حدود 10٪ در هر طرف برای فولاد نرم است، اگرچه روش مدرن اغلب به سمت 11{4}}20٪ برای کاهش فشار ابزار و افزایش عمر عملیاتی پیش می رود. مواد کششی سخت‌تر،{7}}به دلیل اینکه در برابر تغییر شکل پلاستیک قبل از شکست مقاومت می‌کنند، نیاز به فاصله بیشتری دارند. مواد نرم‌تر مانند مس و آلومینیوم با درصد سفت‌تری به خوبی کار می‌کنند. نکته کلیدی: ترخیص کالا از گمرک یک عدد ثابت نیست - با آنچه می برید مقیاس می شود.

روابط فاصله زاویه ای و طول زمین

فاصله زاویه‌ای، زاویه‌ای است که در زیر زمین قالب - دهانه مخروطی که به راب‌ها یا قطعات خالی اجازه می‌دهد پس از جداسازی آزادانه بیفتند، ماشین‌کاری شده است. بدون آن، راب های بریده شده در داخل دهانه قالب فرو می روند، با پانچ در حرکت برگشتی به سمت بالا کشیده می شوند و باعث کشیدن راب می شوند. که منجر به آسیب قالب، نقص قطعه، و خرابی برنامه ریزی نشده می شود.

طول زمین قالب بخشی مستقیم و موازی در بالای دهانه قالب قبل از شروع برجستگی زاویه ای است. این دو هدف را دنبال می کند: از مواد در هنگام برش برای حفظ کیفیت سوراخ پشتیبانی می کند و ذخیره مجدد را فراهم می کند. زمین طولانی تر کیفیت برش را بهبود می بخشد اما خطر ماندن راب را افزایش می دهد. زمین کوتاه‌تر، پرتاب را آسان‌تر می‌کند، اما سریع‌تر به منطقه تسکین می‌خورد، و عمر قالب را بین دوباره سنگ‌زنی‌ها کوتاه می‌کند. این دو پارامتر - طول زمین و زاویه برجستگی - باید با هم متعادل شوند. شما نمی توانید یکی را بدون در نظر گرفتن دیگری بهینه کنید.

کاربرد زاویه برشی روی صورت پانچ و قالب

زاویه برشی یک شیب عمدی روی سطح پانچ یا بلوک قالب است به طوری که برش یکباره در سراسر محیط کامل اتفاق نمی افتد. در عوض، مواد به تدریج - مانند قیچی در مقابل گیوتین درگیر می شوند. این امر اوج نیروی برش را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد، که به معنای نیاز به تناژ کمتر پرس و بارگذاری ضربه کمتر بر روی اجزای قالب مهر زنی است.

مبادله-فشار جانبی است. برش زاویه دار یک جزء نیروی جانبی ایجاد می کند که تلاش می کند پانچ را از مرکز- خارج کند. همچنین باعث افزایش ضربه-از طریق انرژی - رها شدن ناگهانی هنگام شکستن پانچ از - می‌شود که اگر سیستم استریپر برای کنترل آن طراحی نشده باشد، می‌تواند باعث بلند شدن نوار شود. شعاع دماغه پانچ نیز در این امر نقش دارد: هندسه نوک پانچ بر میزان تمیزی پانچ وارد مواد و میزان نیروی بالابرنده نوار در طول عقب نشینی تأثیر می گذارد. یک پانچ{9}}روی صاف، نوار را با شدت بیشتری نسبت به ضربه‌ای با شعاع یا پشتی خفیف می‌گیرد.

شعاع ورودی قالب - شعاع کوچک در لبه بالای دهانه قالب - نحوه جریان یافتن مواد در حفره‌های شکل‌دهی را کنترل می‌کند و تمرکز تنش را در لبه برش در عملیات کشیدن کاهش می‌دهد. در قالب های برش، لبه ورودی تیز برای برش تمیز ضروری است. در قالب گیری، شعاع ورودی سخاوتمندانه از پاره شدن مواد جلوگیری می کند.

یک یادداشت سریع اصطلاحات: فاصله، شکاف و افست همگی یک ویژگی هندسی را توصیف می کنند. ترخیص جهانی ترین اصطلاح در مهر زنی مستندات قطعات قالب است، شکاف در زبان فروشگاه ظاهر می شود، و آفست در زمینه های مدل سازی CAD نشان داده می شود. آنها همان فاصله را اندازه گیری می کنند - فقط در اسناد خود شما یکسان باشد.

این شش پارامتر به صورت مجزا عمل نمی کنند. تغییر فاصله، نیروی مورد نیاز برای برش را تغییر می‌دهد، که میزان سود شما از زاویه برش را تغییر می‌دهد. تنظیم طول زمین، فاصله ریزش مجدد را تغییر می‌دهد، که بر مدت زمانی موثر باقی می‌ماند فاصله زاویه‌ای شما. هر تصمیم هندسی در سیستم موج می زند. تفاوت بین انواع عملیات - خالی در مقابل خم شدن در مقابل ترسیم - فقط این تعاملات را تقویت می کند.

عملیات-هندسه خاص در میان انواع قالب

مقدار فاصله ای که لبه های خالی کامل ایجاد می کند، قالب ترسیمی را از بین می برد. شعاع خمشی که برای جبران برگشت فنری بهینه شده است هیچ ارتباطی در عملیات سوراخ کردن ندارد. هر نوع عملیات حامل DNA هندسی خود است - مجموعه مشخصی از روابط فضایی تنظیم شده برای یک حالت تغییر شکل خاص. وقتی همه انواع قالب‌های مهر زنی را به‌عنوان تغییرات هندسی یک الگو در نظر می‌گیرید، خود را برای خرابی‌هایی آماده می‌کنید که هیچ مقداری از عیب‌یابی در پرس برطرف نمی‌شود.

هندسه قالب برش برای عملیات خالی کردن و سوراخ کردن

بلنکینگ و سوراخ کردن هر دو عملیات برشی هستند، اما اولویت های هندسی آنها از یک جهت مهم متفاوت است: در پر کردن، دهانه قالب قسمت تمام شده را مشخص می کند، بنابراین قالب به اندازه قطعه اندازه می شود و پانچ با مقدار فاصله کم می شود. در سوراخ کردن، پانچ سوراخ را مشخص می کند، بنابراین پانچ با ابعاد مورد نظر مطابقت دارد و دهانه قالب با فاصله زیاد بزرگ می شود.

فراتر از این تمایز اندازه، هر دو عملیات به کنترل‌های هندسی یکسانی نیاز دارند - پانچ دقیق-برای-خلاصه قالب، زاویه برش، برجستگی زاویه‌ای و طول زمین قالب. پاکسازی نحوه انتشار هواپیماهای شکسته را کنترل می کند. تحقیقات روی فولادهای پیشرفته-استحکام بالا نشان می‌دهدفاصله بین 6% برای فولاد نرم تا 16% یا بالاتربرای درجه های{0}}بالا-استحکام فوق العاده، شرایط لبه بهینه را ایجاد می کند. خیلی سفت است و برشی و ریزترک های ثانویه ایجاد می شود. بیش از حد شل، و غلتیدن بیش از حد و فرز ظاهر می شود.

زاویه برشی روی صفحه پانچ هندسه برش را از سایر انواع عملیات جدا می کند. پروفیل پانچ اریب دار یا سقفی می تواند اوج نیروی سوراخ را تا بیش از 50 درصد کاهش دهد و همزمان شکل پذیری لبه - را بهبود بخشد، اما همین هندسه زاویه دار در قالب خمشی بی معنی خواهد بود. بهینه‌سازی هندسی در اینجا کاملاً مربوط به کنترل مکانیک شکست و مدیریت ضربه-از طریق تناژ است.

نمایه های شعاع قالب خمشی و جبران خمشی به عقب

قالب‌های خمشی هندسه متمرکز برش-شکستگی را کاملاً رها می‌کنند. درعوض هیچ فاصله ای به معنای برش - وجود ندارد، پارامتر هندسی تعیین کننده شعاع دماغه پانچ و نمایه باز کردن قالب V- است. این دو ویژگی، شعاع خمش داخلی طبیعی قطعه تشکیل شده را تعیین می کنند.

تصور کنید یک پانچ با شعاع نوک 2 میلی‌متر به دهانه قالب 16 میلی‌متری V{2}} فشار دهید. ورق کاملاً با پانچ مطابقت ندارد - یک منحنی سهموی طبیعی را تشکیل می دهد که عمدتاً توسط عرض دهانه قالب کنترل می شود. برای فولاد نرم، شعاع داخلی حاصل تقریباً 16٪ از عرض دهانه V- است. مواد سفت تر مانند فولاد ضد زنگ تا 18 تا 20 درصد آن را افزایش می دهند.

جبران فنری بک لایه هندسی دیگری را اضافه می کند که به طور کامل در قالب های برش وجود ندارد. هنگامی که پانچ جمع می شود، مواد خم شده به دلیل بازیابی الاستیک تا حدی برگشت می کند. مواد{2}}با استحکام بالاتر با شدت بیشتری برمی‌گردند - فولاد ضد زنگ 2 تا 3 درجه باز می‌گردند، در حالی که فولادهای- با استحکام بالا می‌توانند 5 تا 15 درجه به عقب برگردند. طراحی مهر زنی باید با خم شدن بیش از حد، تنظیم زوایای قالب، یا اصلاح پروفیل های شعاع به این دلیل باشد تا هندسه قسمت نهایی پس از بازیابی الاستیک در محدوده تحمل قرار گیرد.

ترسیم هندسه ورودی قالب و سطوح جریان مواد

عملیات ترسیم نگرانی‌های هندسی را ایجاد می‌کند که نه قالب‌های برشی و نه خمشی به اشتراک گذاشته می‌شوند: کنترل جریان مواد در سطوح بزرگ. هندسه حیاتی در اینجا شامل شعاع ورودی قالب، شعاع دماغه پانچ، نمایه‌های مهره‌های ترسیمی، و سطوح نگهدارنده خالی می‌شود - که همه با هم کار می‌کنند تا نحوه جاری شدن ورق فلز به داخل حفره بدون پارگی یا چروک شدن را مدیریت کنند.

شعاع ورودی دای مسلما حساس ترین پارامتر است. اگر خیلی کوچک باشد، مواد نمی توانند آزادانه جریان پیدا کنند و دیواره فنجان به دلیل کشش بیش از حد شکسته می شود. اگر بیش از حد بزرگ باشد، مواد پس از خروج از نقطه گیره بین حلقه کشش و کلاسور چروک می شوند. دستورالعمل‌های رسم{3}}فولاد با کیفیت نشان می‌دهد که شعاع ورودی به هر دو مقیاس شده استضخامت مواد و قطر خالی، با فولاد ابزار سایش بالا برای این شعاع ها به دلیل تماس لغزشی ثابت مواد استفاده می شود.

هندسه مهره‌ها را بکشید - پروفیل‌های برآمده ماشین‌کاری شده در سطح کلاسور - مقاومت جریان را با وادار کردن مواد به خم شدن و خم شدن در هنگام ورود به قالب کنترل می‌کند. ارتفاع، شکل و محل قرارگیری آنها ابزارهای هندسی برای متعادل کردن جریان فلزی بین گوشه های محکم و دیوارهای مستقیم است. این نوع هندسه مدیریت جریان به سادگی در قالب های برشی یا خمشی وجود ندارد.

1. خالی کردن / سوراخ کردن:اولویت‌های هندسی بر درصد فاصله، زاویه برش، طول زمین قالب، و تسکین زاویه‌ای - تمرکز دارند که همگی برای انتشار شکستگی تمیز، بیرون راندن راب، و به حداقل رساندن نیروی برش بهینه شده‌اند.
2. خم شدن:هندسه حول شعاع پانچ، V{0}}پروفایل باز شدن قالب، و جبران خمش بیش از حد - می‌چرخد که برای کنترل شعاع خمش طبیعی و خنثی کردن برگشت فنری الاستیک بهینه شده است.
3. نقاشی:هندسه بحرانی شامل شعاع ورودی قالب، شعاع دماغه پانچ، ارتفاع و نمایه مهره‌های رسم، و شکاف نگهدارنده خالی - است که همگی برای جریان یکنواخت مواد بدون پارگی یا چروک شدن بهینه شده‌اند.

فاصله 10 درصدی که به شما لبه خالی تمیز می دهد در یک بافت خمیده کاملاً بی ربط است. شعاع ورودی سخاوتمندانه 8 میلی متری که برای کشیدن عمیق ضروری است، لبه تیز مورد نیاز برای سوراخ کردن را از بین می برد. دقیقاً به همین دلیل است که هندسه قالب فردی باید با عملیات پردازش شود - نمایه هندسی هر نوع عملیات منعکس کننده مکانیک تغییر شکل مواد اساساً متفاوت است. و وقتی خود ماده را تغییر می دهید، این مکانیک ها دوباره تغییر می کنند.

خواص موادی که تصمیمات هندسه قالب را شکل می دهند

همان هندسه قالبی که در فولاد نرم بی‌عیب کار می‌کند، می‌تواند لبه‌های ترک خورده را در فرزهای ضد زنگ یا بیش از حد آلومینیوم ایجاد کند. ماده یک ورودی ثانویه برای طراحی قالب مهر زنی فلز نیست - این محرک اصلی است که هر نقطه شروع هندسی را تعیین می کند. شکل‌پذیری، استحکام کششی، سرعت کار{3}}سخت شدن و ضخامت، همگی تعیین می‌کنند که چقدر می‌توانید برش دهید، چقدر محکم می‌توانید خم شوید، و چقدر فاصله برای دستیابی به شکستگی تمیز نیاز دارید.

چگونه شکل پذیری مواد باعث انتخاب ترخیص می شود

مواد انعطاف‌پذیر مانند مس و{0}}فولاد کم کربن به صفحات شکستگی اجازه می‌دهند در فاصله‌های نسبتاً تنگ به طور تمیز منتشر شوند. مواد سخت‌تر و کششی‌تر-در برابر انتشار شکستگی مقاومت می‌کنند و به اهرم مکانیکی بیشتری نیاز دارند - یک شکاف بزرگ‌تر - برای شکستن راب بدون ایجاد سوراخ یا آسیب بیش از حد لبه. قانون کلی: با کاهش نسبت تسلیم به استحکام کششی، فاصله باید افزایش یابد.

گسترش عملی را در نظر بگیرید. فولاد ملایم معمولاً با فاصله تقریباً 10٪ در هر طرف به خوبی کار می کند. فولاد ضد زنگ، با سرعت کار بالاتر-و استحکام کششی، در واقع در همان 10% عملکرد ضعیفی دارد -تحقیقات نشان می دهددر این مقدار بدترین ارتفاع فرز را ایجاد می کند. انتقال به 12-15% اغلب لبه های تمیزتری را به همراه دارد. فولادهای پیشرفته{5}}استحکام بالا این را بیشتر می‌کنند، با مطالعات نشان می‌دهد که فاصله تا 21 درصد در هر طرف برای قابلیت کشش لبه بهینه است. آلومینیوم، علیرغم نرمتر بودن، از فاصله های متوسطی بهره می برد، زیرا تمایل آن به ساییدگی و چسبندگی باعث تغییر حالت شکست در صفحه برشی می شود.

فاصله قالب برای مواد مختلف یک موضوع ترجیحی نیست - بلکه یک موضوع مکانیک شکست است که توسط رفتار تغییر شکل هر آلیاژ دیکته می شود.

شعاع مورد نیاز در بین آلیاژهای رایج مهر زنی

شعاع خم برای مهر زنی ورق فلزی از همان منطق وابسته-ماده پیروی می کند. مواد سفت تر و انعطاف پذیر کمتر در شعاع های تنگ تر ترک می خورند زیرا الیاف بیرونی خم از حد ازدیاد طول خود فراتر می روند. الفقانون مشترکحداقل شعاع خمش را مستقیماً به ضخامت مواد ضرب می‌کند که منعکس‌کننده شکل‌پذیری آلیاژ است:

• فولاد ملایم:0.8 تا 1.2 برابر ضخامت مواد برای سنج های نازک، افزایش به 1.5-2.5 برابر برای استوک ضخیم تر.
• فولاد ضد زنگ:حداقل ضخامت 2 برابر برای گیج‌های نازک، مقیاس‌پذیری به 3-4 برابر برای صفحه سنگین‌تر - منعکس‌کننده پشتیبان فنری بالاتر و شکل‌پذیری کمتر آن در راس خمش.
• آلومینیوم:ضخامت 1 برابر برای سنج های سبک، 2-3 برابر برای مقاطع ضخیم تر. شعاع پانچ برای کشش های عمیق باید 8 تا 10 برابر ضخامت مواد باشد، با شعاع ورودی قالب در ضخامت 5 تا 10 برابر.

مس و برنج که بسیار انعطاف پذیر هستند، شعاع های محکم تری نسبت به فولاد در ضخامت معادل - می دهند، اما شکل پذیری آنها به شدت به ترکیب آلیاژ و شرایط دما بستگی دارد.

روابط ضخامت-به-هندسه برای فلزات آهنی و غیرآهنی-

انتخاب مواد قالب مهر زنی تنها نیمی از معادله است. ضخامت در هر آلیاژ معین، الزامات هندسی را به طور قابل توجهی تغییر می دهد. ورق های ضخیم تر به فاصله های بزرگتر به صورت مطلق نیاز دارند (اگرچه درصد ممکن است ثابت بماند)، دهانه قالب V{2} عریض تر برای خم شدن، و شعاع کشش سخاوتمندانه تر. جدول زیر یک مرجع مواد-به-هندسه برای رایج ترین آلیاژهای مهر زنی ارائه می دهد.

این مقادیر نقطه شروع هستند، نه مطلق. هندسه تولید واقعی به الزامات تحمل قطعه، اهداف عمر قالب، انتظارات پایان سطح و درجه آلیاژ خاص مورد نظر بستگی دارد. مهندسان باید برای مقادیر دقیق پروژه از برگه‌های اطلاعات مواد و منابع ابزار معتبر استفاده کنند - رفتار آلومینیوم سری 5000 بسیار متفاوت از سری 6000 در هندسه پانچ است.

آنچه این جدول نشان می دهد این است که هیچ دستور هندسی واحدی روی مواد کار نمی کند. هر درصد فاصله، هر ضرب شعاع، هر فرض هندسه کششی لحظه ای که آلیاژ را روی پرس تغییر می دهید تغییر می کند. و این جابه‌جایی‌ها فقط بر یک نتیجه تأثیر نمی‌گذارند - بلکه باعث ایجاد معاوضه-می‌شوند که در آن بهینه‌سازی برای یک نتیجه ناگزیر نتیجه دیگری را به خطر می‌اندازد.

معاملات هندسی-خفیف هایی که عملکرد قالب را تعریف می کنند

هر تصمیم هندسی در یک قالب فردی یک مذاکره است. شما نمی توانید همزمان کیفیت لبه، طول عمر و کارایی نیرو را به حداکثر برسانید - بهبود یک پارامتر به صورت مجزا همیشه برای شما هزینه ای در جای دیگری دارد. این مبادلات-ایرادات طراحی نیستند. آنها فیزیک مهر زنی هستند، و درک آنها چیزی است که بهینه سازی عمدی ترخیص قالب را از حدس و گمان جدا می کند که مشکلات تکراری را در مطبوعات ایجاد می کند.

سوال مهم این نیست که "بهترین مقدار چیست" برای هر یک از پارامترها. این است که "من حاضرم برای این بخش خاص، در این حجم، چه چیزی را فدای این تحمل کنم؟"

ترخیص کالا-بین کیفیت Edge و Die Life تفاوت دارد

فاصله تنگ‌تر باعث ایجاد یک ناحیه براقی بزرگ‌تر و یک لبه بریده شده تمیزتر می‌شود که به خوبی ثابت شده است. اما هزینه واقعی است. شکاف های کوچکتر به این معنی است که لبه های برش پانچ و قالب در هر ضربه فشارهای تماس بیشتری را تحمل می کنند. این ساییدگی سریع فواصل خرد شدن مجدد را کوتاه می کند و خطر خرد شدن را افزایش می دهد، به ویژه در مواد{4}} با استحکام بالاتر.

از طرف دیگر، فاصله بیشتر، عمر ابزار را با کاهش سایش پانچ - با استفاده از مقادیر فاصله 11-20 درصد افزایش می‌دهد، می‌تواند به طور قابل توجهی فشار ابزار را در حین سوراخ کردن کاهش دهد. اما شما برای این طول عمر با افزایش واژگونی، ناحیه شکستگی خشن تر و فرزهای بالقوه بزرگتر در فولادهای معمولی هزینه می کنید. تحقیقات در مورد فولادهای پیشرفته با استحکام بالا یک نکته ظریف را اضافه می کند: گریدهای AHSS تمایل دارند بدون توجه به سایش ابزار، ارتفاع سوراخ را ثابت نگه دارند، به این معنی که فاصله های وسیع تر ممکن است همان جریمه سوراخ شدن را که در فولاد ملایم مشاهده می شود، نداشته باشد. زمینه اهمیت دارد.

شکل پذیری متعادل کننده هندسه شعاع در برابر کنترل ابعادی

در عملیات خمشی و کشش، شعاع های بزرگتر باعث کاهش تمرکز تنش در نوک خم یا ورودی کشش می شود. این به معنای خطر ترک کمتر، نیروی شکل دهی کمتر و سایش ملایم تر ابزار است. به نظر می رسد یک برد آسان - تا زمانی که در پایین دست چه اتفاقی می افتد.

شعاع خمش سخاوتمندانه امکان برگشت فنری الاستیک بیشتری را فراهم می کند و کنترل زاویه نهایی را برای پیش بینی و جبران سخت تر می کند. در طراحی، یک شعاع ورودی بزرگ به مواد اجازه می دهد تا بیش از حد آزادانه جریان پیدا کند و چین و چروک را در مناطق بدون پشتیبانی ایجاد کند. در نهایت شکل‌پذیری قابل اعتماد را برای بی‌ثباتی ابعادی معامله می‌کنید که به‌عنوان بخشی-به-تغییر در تولید نشان داده می‌شود.

مزایای زاویه برشی در مقابل جریمه های نیروی جانبی

زاویه برشی یکی از موثرترین نکات طراحی مهر زنی برای کاهش تناژ اوج است. یک پانچ اریب که مواد را به طور تدریجی درگیر می کند و نه یکباره، می تواند نیروی سوراخ کننده اوج را تا بیش از 50 درصد کاهش دهد، با مطالعات روی فولادهای DP که کاهش بیش از 50 درصد با زوایای اریب بین 3 تا 6 درجه را تأیید می کند. این کاهش معنی‌دار استرس فشار و ضربه{6}}از طریق شوک است.

جریمه: زاویه برشی یک بردار نیروی جانبی را معرفی می کند که سعی می کند پانچ را به طرفین منحرف کند. زوایای بزرگتر نیروی رانش جانبی بیشتری ایجاد می‌کند، سیستم‌های راهنمای سفت‌تر و منگنه‌های محکم‌تر-به-برهنه‌کننده‌ها را می‌طلبد. ضربه زدن-از طریق انرژی - معکوس شدن ناگهانی نیرو در هنگام شکستن پانچ نیز افزایش می‌یابد، که می‌تواند باعث بلند شدن نوار و آسیب خستگی به اجزای پرس در طی میلیون‌ها چرخه شود.

• فاصله تنگ تر:لبه های برش خورده تمیزتر و مناطق براق کننده بزرگتر به دست آورید. فداکاری تسریع ضربه پانچ و قالب، نیروهای برش بیشتر، و افزایش حساسیت تراز.
• ترخیص گسترده تر:افزایش طول عمر قالب و نیروی ضربه کمتر. افزایش غلتش، نواحی شکستگی ناهموار و رشد پتانسیل سوراخ در مواد انعطاف پذیر.
• شعاع خم/کشش بزرگتر:کاهش خطر ترک خوردگی و کاهش استرس تشکیل. به دلیل افزایش پتانسیل برگشت فنری و چروک شدن، کنترل ابعاد را قربانی کنید.
• زاویه برشی بیشتر:کاهش نیروی برش اوج و کاهش تقاضای تناژ پرس. فداکاری باعث افزایش رانش جانبی روی پانچ، ضربه بیشتر{1}}از طریق انرژی، و خطر بیشتر بلند کردن نوار می‌شود.
• سرزمین طولانی تر:کیفیت سوراخ بهتری به دست آورید و سهام بیشتری را دوباره آسیاب کنید. فداکاری افزایش خطر احتباس اسلگ و کشش اصطکاک بالاتر بر روی مواد بریده شده.

نحوه حل این موارد{0}}به سطح تحمل قطعه مهر بستگی دارد. سخت-تحمل کاری - اجزای پزشکی، اتصالات الکتریکی، براکت‌های دقیق - هندسه‌ای را می‌طلبد که کیفیت قطعه را حتی به قیمت عمر قالب کوتاه‌تر و تعمیر و نگهداری مکرر بیشتر می‌کند. فاکتورهای عملکرد قالب مهر زنی که در اینجا اهمیت دارند عبارتند از شرایط لبه، تکرارپذیری ابعادی و پرداخت سطح.

کارهای تجاری-با حجم بالا اولویت را تغییر می‌دهند. وقتی میلیون‌ها براکت ساده یا کلیپ کالا را اجرا می‌کنید، طول عمر و زمان کار غالب است. فاصله‌های وسیع‌تر، شعاع سخاوتمندانه‌تر و زوایای برشی متوسط ​​باعث می‌شود پرس بین فواصل زمانی سرویس‌دهی طولانی‌تر کار کند - و تلورانس‌های آرام می‌توانند سازش‌های هندسی را بدون رد کردن قطعات جذب کنند.

این لنز سطح{0}}تلرانس به جای یک مقدار "صحیح" منفرد برای هر پارامتر، چارچوب تصمیم گیری را به شما می دهد. خود هندسه تغییری نمی‌دهد - فقط اولویتی که شما به هر نتیجه اختصاص می‌دهید بر اساس خواسته‌های قطعه تغییر می‌کند. و در هر یک از این تصمیمات هندسی، ویژگی های ثانویه مانند زوایای تسکین و نمایه های بریدگی بای پس، لایه دیگری از کنترل طراحی را اضافه می کنند که عملکرد قالب را در طول عمر کامل آن افزایش می دهد.

هندسه برجسته و اصول طراحی بریدگی بای پس

زوایای تسکین و بریدگی های بای پس به ندرت توجه طراحی را به شکل هندسه برشی یا برشی - جلب می کنند، اما ویژگی هایی هستند که باعث می شوند راب ها سقوط کنند، نوارها تغذیه شوند، و قالب ها بین چرخش های مجدد حرکت کنند. هندسه زاویه تسکین قالب را اشتباه بگیرید، و زمان بیشتری را صرف پاک کردن راب های گیر کرده نسبت به تولید قطعات خواهید کرد.

تسکین زاویه ای و هندسه زمین مستقیم برای بیرون راندن راب

تصور کنید که در انتهای یک سکته مغزی چه اتفاقی می افتد. پانچ از میان مواد عبور می کند و یک حلزون در داخل دهانه قالب می نشیند. در حرکت برگشتی، آن راب باید صاف شود - نه اینکه با پانچ به داخل نوار برگردد. این جایی است که نقش برجسته زاویه‌ای حفظ می‌شود.

تسکین زاویه ای، مخروطی است که در زیر زمین قالب ماشین کاری شده است که یک مسیر آزادسازی در حال گسترش برای راب ایجاد می کند. هنگامی که راب منطقه مستقیم زمین را پاک می کند، وارد یک حفره عریض با مقاومت صفر می شود و آزادانه از طریق کفشک می افتد. بدون این تسکین، راب‌ها در برابر دیواره‌های قالب قرار می‌گیرند، روی هم قرار می‌گیرند، و در نهایت از طریق نوار به عقب کشیده می‌شوند - شکست کلاسیک کشیدن راب که تولید را به سردی متوقف می‌کند.

خود زمین مستقیم - آن بخش موازی در بالای دهانه قالب - به عنوان منطقه دقیق عمل می کند. در هنگام برش از مواد پشتیبانی می کند و کیفیت سوراخ را با ثابت نگه داشتن هندسه برش حفظ می کند. طول زمین معمولی از 0.060 تا 0.125 اینچ برای کاربردهای استاندارد متغیر است، با مخروطی زیرین معمولاً در0.15 تا 0.5 درجه در هر طرف. مواد نازک‌تر و قطر سوراخ‌های کوچک‌تر به طول زمین‌های کوتاه‌تر متمایل می‌شوند. گیج های سنگین تر و دهانه های بزرگتر زمین های طولانی تری را تحمل می کنند.

این ترکیب بیش از هر دو ارزش به تنهایی اهمیت دارد. یک زمین کوتاه همراه با تسکین تهاجمی، تخلیه را آسان می کند، اما زندگی را دوباره قربانی می کند. یک زمین طولانی با برجستگی کم عمق، چرخه تیز کردن را به حداکثر می‌رساند، اما خطر احتباس لجن را افزایش می‌دهد - به‌ویژه در نرخ ضربه‌های بالا که در آن خلاء و ویسکوزیته روغن بر خلاف گرانش عمل می‌کنند. برای جلوگیری از کشیدن راب در قالب های کوبیدن، هدف این است که راب را به اندازه ای نگه دارید که پانچ جمع شود، سپس آن را با مقاومت صفر در ناحیه امداد رها کنید.

مشخصات بریدگی بای پس مثبت و منفی توضیح داده شده است

بریدگی های بای پس عملکرد هندسی کاملا متفاوتی را انجام می دهند. در حالی که هندسه امدادی آنچه را که پس از برش اتفاق می‌افتد مدیریت می‌کند، بریدگی‌های بای‌پس اتفاقات قبل از آن را مدیریت می‌کنند - به طور خاص، نحوه قرارگیری نوار خود را نسبت به ایستگاه‌های قالب.

بریدگی بای پس مثبت یک ویژگی برجسته بر روی سطح قالب است که نوار را در حالی که به سمت جلو حرکت می کند منحرف یا بلند می کند و مانع از چسبیدن نوار به لبه های قالب یا ویژگی های قبلی می شود. یک بریدگی بای پس منفی یک کانال فرورفته است که به ویژگی های شکل گرفته اجازه می دهد بدون تداخل عبور کنند. هر دو بریدگی بای پس منفی و مثبت در قالب های مهر زنی ورق یک مشکل اساسی را حل می کنند: حفظ حرکت نوار ثابت به طوری که مواد به طور دقیق در ایستگاه برش یا شکل دهی ثبت شوند.

هدف از بریدگی های بای پس در قالب های مهر زنی فراتر از فاصله تداخلی ساده است. آن‌ها انحراف نوار را کنترل می‌کنند، از کمانش مواد بین ایستگاه‌ها جلوگیری می‌کنند و اطمینان حاصل می‌کنند که خلبان‌ها می‌توانند سوراخ‌های خود را بدون مبارزه با نوار نامرتب درگیر کنند. در قالب‌های انفرادی که با برنامه‌های تغذیه دستی یا کوتاه-استفاده می‌شوند، بریدگی‌های بای پس کمتر رایج هستند - اما وقتی چندین ویژگی روی یک قالب وجود دارد یا هنگامی که بالابرهای نوار با هندسه شکل‌یافته تعامل دارند، به ابزارهای تعیین موقعیت ضروری تبدیل می‌شوند.

کمک هزینه Regrind ساخته شده در هندسه قالب اولیه

هر چرخه تیز کردن، مواد را از روی قالب حذف می کند و این حذف مستقیماً زمین مستقیم را کوتاه می کند. پس از سنگ‌زنی‌های کافی، زمین به‌طور کامل در ناحیه تسکین - ناپدید می‌شود و هندسه برش دقیق شما به یک قیف مخروطی تبدیل می‌شود که سوراخ‌های بزرگ و سوراخ‌های بیش از حد ایجاد می‌کند.

طراحان باتجربه قالب، با تعیین طول زمین به اندازه کافی برای زنده ماندن در تعداد برنامه ریزی شده چرخه تیز کردن، مقدار بازرسی را در هندسه اولیه ایجاد می کنند. اگر هر آسیاب مجدد 0.003 تا 0.005 اینچ را حذف می کند و شما می خواهید 20 چرخه مجدد آسیاب قبل از اینکه بخش قالب نیاز به جایگزینی داشته باشد، زمین اولیه شما باید حذف تجمعی ذخایر را در نظر بگیرد و در عین حال حداقل طول زمین عملکردی را در طول عمر قالب حفظ کند.

به همین دلیل است که هندسه اولیه هرگز فقط مربوط به اولین-عملکرد مقاله نیست. این در مورد عملکرد در کل چرخه عمر ابزار است.

• اندازه زمین مستقیم را برای چرخه عمر، نه فقط کیفیت اجرای اول-.هنگام تعیین طول اولیه زمین، حذف تجمعی ذخیره مجدد آسیاب را در نظر بگیرید.
• زاویه تسکین را با الزامات تخلیه راب مطابقت دهید.سرعت ضربه بالاتر و مواد نازک‌تر نیاز به تسکین تهاجمی بیشتری برای خنثی کردن اثرات چسبندگی خلاء و روغن دارد.
• هرگز اجازه ندهید طول زمین به صفر برسد.حداقل آستانه عملکردی زمین را تعیین کنید و قبل از اینکه از آن محدودیت عبور کنید، برای جایگزینی بخش قالب برنامه ریزی کنید.
• از بریدگی های بای پس مثبت برای بلند کردن نوارها روی موانع استفاده کنیدو بریدگی های منفی به فاصله شکاف برای ویژگی های تشکیل شده عبور از قالب.
• پس از هر بار سنگ زنی هندسه برجسته را بررسی کنید.یک لبه جدید با نسبت‌های تغییر یافته-به-از زمین به-رفتار متفاوتی نسبت به هندسه اصلی دارد - قبل از بازگرداندن قالب به تولید، رفتار راز را تأیید می‌کند.
• برای اسلگ‌کش‌های مزمن صدای زنگ-را در نظر بگیرید.یک بادکش منفی خفیف در بالای دهانه قالب می تواند راب ها را در زیر صفحه نوار بدون تأثیر بر کیفیت سوراخ به دام بیاندازد.

هندسه تسکین و دور زدن به همان اندازه که ویژگی‌های عملکردی هستند{0}}از ویژگی‌های روبه‌رو هستند. آنها نه تنها چگونگی کارکرد قالب امروزی را تعیین می کنند، بلکه تعیین می کنند که قبل از اینکه هندسه بیش از حد اصلاح شود، چه تعداد چرخه تولید را ارائه می دهد. این چشم انداز چرخه حیات مستقیماً به نحوه تأیید تصمیمات هندسی توسط مهندسان قبل از متعهد ساختن آنها به فولاد ابزار سخت شده - ارتباط دارد، فرآیندی که شبیه سازی اکنون نقش تعیین کننده ای دارد.

اعتبار سنجی هندسه قالب از طریق شبیه سازی و تجزیه و تحلیل

تصمیمات هندسی روی کاغذ فرضیه هستند. آنها تا زمانی که فلز تحت بار - تغییر شکل ندهد اثبات نشده باقی می‌مانند و از نظر تاریخی، این اثبات از آزمایش‌های فیزیکی گران‌قیمت، بازسازی قالب تکراری و مقدار زیادی از مواد ضایع شده بود. تجزیه و تحلیل شبیه سازی قالب مهر زنی اساساً این توالی را تغییر داده است. تجزیه و تحلیل المان محدود (FEA) به مهندسان امکان می دهد تغییرات هندسی را به صورت دیجیتالی آزمایش کنند و قبل از اینکه هر فولاد ابزاری ماشین کاری شود، بر روی هندسه معتبر همگرا شوند.

تحلیل المان محدود برای اعتبارسنجی هندسه

FEA کل فرآیند تشکیل را به عنوان یک آزمایش عددی کنترل شده مدل می کند. ورودی‌های هندسی - مقادیر فاصله، شعاع قالب، نمایه‌های پانچ، عمق ترسیم، شکاف‌های نگهدارنده خالی - همراه با خواص مواد و شرایط اصطکاک را به آن می‌دهید. سپس حل‌کننده دقیقاً نحوه رفتار ورق را پیش‌بینی می‌کند: کجا نازک می‌شود، کجا چروک می‌شود، کجا ترک می‌خورد و چقدر پس از برداشتن ابزار به عقب برمی‌گردد.

تحقیق در موردمهر زنی پانل خودرواین را مستقیماً نشان می دهد. مهندسان با استفاده از طراحی آزمایش متعامد همراه با نرم‌افزار FEA، تأثیر نیروی نگهدارنده خالی، شعاع گوشه قالب، فاصله قالب و ضریب اصطکاک را بر روی نتایج شکل‌گیری ارزیابی کردند - و شناسایی کردند که شعاع گوشه قالب قوی‌ترین عامل مؤثر بر حداکثر سرعت نازک شدن بود، در حالی که نیروی نگهدارنده خالی بیشترین تأثیر را بر چروکیدگی داشت. این سطح از حساسیت پارامتر به ده ها آزمایش فیزیکی برای جداسازی نیاز دارد. شبیه سازی آن را در چند ساعت تحویل داد.

برای جریان‌های کاری طراحی قالب تحلیل المان محدود، خروجی‌های کلیدی شامل شکل‌دهی نمودارهای حدی است که وضعیت‌های کرنش را در برابر مرزهای شکست مواد ترسیم می‌کند، نقشه‌های توزیع ضخامت که مناطق خطر نازک شدن را نشان می‌دهد، و پیش‌بینی‌های بزرگی برگشت فنری که هندسه جبران را نشان می‌دهد. هر خروجی مستقیماً به ورودی های هندسی که شما کنترل می کنید بازمی گردد.

شبیه سازی تغییرات پاکسازی و شعاع به صورت دیجیتالی

قدرت واقعی شبیه سازی در مهر زنی ابزار و قالب سرعت تکرار است. تصور کنید باید ارزیابی کنید که چگونه سه شعاع ورودی دای مختلف با دو سطح نیروی نگهدارنده خالی در دو تنظیمات خلاصی تعامل دارند. که دوازده پیکربندی هندسی است. ساخت و آزمايش فيزيكي دوازده نوع قالب بسيار گران است. به صورت دیجیتالی، این دوازده مورد را به صورت موازی اجرا می کنید و نتایج را در یک چرخه طراحی با هم مقایسه می کنید.

A مطالعه بر روی بهینه سازی هندسه هم زمان خالی و ابزارنشان داد که شبیه‌سازی تکراری FEM با هندسه ابزار بهینه در هفت تکرار - همگرا می‌شود و انحراف سطح را از 3 میلی‌متر به زیر 0.5 میلی‌متر بدون نوسانات ناپایدار کاهش می‌دهد. فرآیند برگشت فنری، نازک شدن و هندسه لبه را به طور همزمان جبران می‌کند، چیزی که هیچ دنباله آزمایش فیزیکی نمی‌تواند آن را با فولاد پیشرفته{4}}استحکام بالا که مستعد بازیابی قابل ارتجاعی است، انجام دهد.

این رویکرد تکراری در تمام انواع عملیات کار می کند. برای قالب‌های برشی، شبیه‌سازی غلظت تنش را در لبه‌های برشی پیش‌بینی می‌کند و انتخاب‌های فاصله را در برابر رفتار انتشار شکست تأیید می‌کند. برای قالب های رسم، مسیرهای جریان مواد را ترسیم می کند، مناطق چروک را تحت تنش فشاری شناسایی می کند، و هندسه مهره های رسم را برای متعادل کردن جریان فلز بهینه می کند. برای قالب‌های خمشی، الگوریتم‌های پیش‌بینی برگشت فنری، جبران خمشی دقیق مورد نیاز برای هر ماده و ترکیب شعاع را محاسبه می‌کنند.

از نتایج شبیه‌سازی تا تولید-هندسه قالب آماده

شبیه سازی جایگزین تخصص ابزارسازی نمی شود - مسیر را از هندسه مفهومی به هندسه اثبات شده تسریع می کند. نرم افزار به شما می گوید که مواد در کجا خراب می شوند. این به شما نمی گوید که چرا فروشگاه قالب شما نمی تواند تلورانس 0.003 میلی متری را روی یک سطح پیچیده 3 بعدی داشته باشد، یا اینکه چگونه انبساط حرارتی در طول دوره تولید، فاصله های تایید شده شما را تغییر می دهد. این واقعیت‌ها مستلزم ساختن دانشی است که هیچ حل‌کننده‌ای آن را درک نمی‌کند.

توسعه قالب مبتنی بر CAE معمولاً تکرارهای آزمایشی را 30-50٪ کاهش می‌دهد و هزینه‌های اصلاح ابزار را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد. دنباله سنتی طراحی، ساخت، آزمایش، رفع مشکل، تکرار به طراحی، شبیه سازی، بهینه سازی، ساخت، حداقل آزمایش تبدیل می شود. این چرخه فشرده جایی است که شبیه‌سازی شفاف‌ترین ROI خود را - کمتر حلقه‌های جوش{-و-دوباره آسیاب، ضایعات مواد کمتر، و زمان سریع‌تری را برای ابزارآلات آماده تولید ارائه می‌کند.

قوی‌ترین نتایج هندسه قالب زمانی پدیدار می‌شوند که اعتبارسنجی دیجیتال و ساخت قالب فیزیکی-به‌عنوان شبیه‌سازی حلقه بسته - پنجره هندسی بهینه را شناسایی می‌کند و ابزارسازان باتجربه آن پنجره را به ابزار قابل ساخت و قابل نگهداری ترجمه می‌کنند.

برای مهندسانی که روی چالش‌های پیچیده هندسه قالب فردی کار می‌کنند - کشش‌های عمیق با شعاع‌های محکم، قالب‌های برش چند-یا مواد با استحکام بالا با پنجره‌های شکل‌دهی باریک - همکاری با ارائه‌دهندگان راه حل قالب مجرب، شکاف بین خروجی‌های شبیه‌سازی و واقعیت تولید را پر می‌کند.خدمات قالب مهر زنی YICHENپشتیبانی از طراحی قالب سفارشی برای پوشش ساختار، اجزاء، بهینه‌سازی فاصله، و کنترل جریان مواد، اتصال هندسه تأیید شده شبیه‌سازی-به ابزاری که در کف پرس کار می‌کند.

شبیه سازی به شما در تصمیم گیری های هندسی خود اطمینان می دهد. اما این تصمیمات همچنان پیامدهای قابل اندازه گیری در تولید - ارتفاع فرز، بزرگی فنر برگشتی، توزیع نازک شدن، و نرخ ساییدگی قالب دارد که تحلیل شما را تایید یا در تضاد است. اتصال هندسه به طور مستقیم به آن نتایج کیفیت جایی است که دانش مهندسی به کنترل فرآیند تبدیل می شود.

چگونه Die Geometry کیفیت قطعه و طول عمر ابزار را افزایش می دهد

هر نقص کیفی یک مهندس مهر زنی - بریدگی، برگشت فنری، نازک شدن، ترک خوردن لبه - را به یک علت هندسی ریشه‌یابی می‌کند. موضوع دسته مادی نیست. خرابی پرس نیست. هندسه. روابط فضایی تعبیه شده در قالب در مرحله طراحی از پیش تعیین می کند که قطعه مهر شده بعداً هزاران ضربه شبیه به آن خواهد شد. درک هندسه قالب و کیفیت قطعه به عنوان یک سیستم علت-و-آن چیزی است که حل مسئله واکنشی-را به کنترل فرآیند فعال تبدیل می‌کند.

چگونه هندسه پاکسازی تشکیل برز را کنترل می کند

ارتفاع سوراخ کردن رایج‌ترین شکایت کیفی در عملیات برش است و تقریباً به طور کامل توسط پانچ-تا-ترخیص قالب کنترل می‌شود. هنگامی که فاصله بیش از حد تنگ است، پانچ در هر ضربه به دیوار قالب ساییده می‌شود و سایش سایشی ایجاد می‌کند که به تدریج ارتفاع سوراخ‌ها را با خراب شدن لبه افزایش می‌دهد.تحقیق در مورد فولاد MART1400نشان می دهد که افزایش فاصله از 6٪ به 14٪ در هر طرف در واقع ارتفاع سوراخ را کاهش می دهد - که با این فرض قدیمی که شکاف های وسیع تر همیشه به معنای سوراخ های بزرگتر است، تناقض دارد.

مکانیسم ساده است. فاصله مناسب به صفحات شکستگی اجازه می دهد تا به طور تمیز از لبه پانچ و لبه قالب پخش شوند و در وسط ضخامت ورق قرار گیرند. هنگامی که این هواپیماها در یک راستا قرار می گیرند، راب با حداقل کشیدن مواد در سطح خروجی جدا می شود - و کشیدن چیزی است که باعث ایجاد سوراخ می شود. فاصله بسیار محکم{4}}برشی ثانویه را وادار می کند، که به جای شکستن تمیز، مواد را پاره می کند. کنترل سوراخ در قالب های مهر زنی با انتخاب فاصله ای شروع می شود که هم با استحکام کششی و هم با ضخامت مواد مطابقت داشته باشد، نه یک قانون واحد-از-درصد انگشت شست که در همه موارد روی پرس اعمال شود.

همچنین یک حلقه بازخورد سایش وجود دارد. اگر سوراخ سوراخ شده نسبت به قطر پانچ شروع به کوچک شدن کند، سایش ساینده باعث فرسایش سطح پانچ می شود. اگر سوراخ شروع به رشد کند، سایش چسب مواد را روی پانچ می گیرد. هر دو حالت خرابی به هندسه فاصله اولیه و نحوه توزیع تنش در لبه های برش در طول زمان بازمی گردد.

هندسه شعاع و تأثیر آن بر برگشت فنری و نازک شدن

برگشت فنری یک مشکل بازیابی الاستیک است و بزرگی آن تابعی مستقیم از هندسه شعاع خمشی است که در قالب تعبیه شده است.مطالعات بر روی نمرات AHSSیک رابطه تقریباً خطی بین استحکام کششی و برگشت فنری زاویه ای - را تأیید کنید، به این معنی که مواد با استحکام- بالاتر، به جبران هندسی تهاجمی بیشتری نیاز دارند. شعاع قالب سطح کرنش را در راس خمش تنظیم می کند و این سطح کرنش تعیین می کند که چه مقدار انرژی الاستیک در قطعه پس از شکل گیری باقی می ماند.

حلقه کناری بعد دیگری را اضافه می کند. هنگامی که ورق فلز در یک شعاع قالب خم می شود و سپس خم نمی شود و وارد دیواره جانبی می شود، هر سطح ورق دارای تاریخچه های مختلف کرنش - کشش در یک طرف، فشرده سازی از طرف دیگر می شود. این گرادیان تنش از طریق ضخامت باعث می شود که دیوار پس از تخلیه بار خمیده شود. شعاع قالب سفت تر و کشش بیشتر دیواره جانبی با به حداقل رساندن اختلاف تنش، پیچش را کاهش می دهد، اما به قیمت افزایش نیروی شکل دهی و خطر نازک شدن بیشتر است.

در عملیات ترسیم، هندسه شعاع ورودی مستقیماً نازک شدن مواد را کنترل می کند. شعاع بسیار کوچک جریان را محدود می‌کند و دیواره فنجان را مجبور می‌کند تا فراتر از محدوده‌های امن کشیده شود. نازک شدن حاصل در شعاع پانچ دماغه - ویژگی هندسی با واضح ترین انتقال انحنا را متمرکز می کند. متعادل کردن این شعاع ها یک چالش کنترل کیفیت قالب است که تعیین می کند آیا قطعات کشیده شده شما به طور یکنواخت نازک می شوند یا به طور فاجعه آمیزی در نقاط تمرکز تنش خراب می شوند.

پیوند Die Life به تصمیمات هندسی اولیه

زندگی تصادفی نیست این یک تابع قابل پیش بینی از حالت تنش است که توسط هندسه ای که طراحی کرده اید بر سطوح فولادی ابزار تحمیل می شود. Clearance مقدار تنش برشی را روی لبه های برش تعیین می کند. زاویه برشی آن تنش را در طول زمان توزیع می کند نه اینکه آن را به صورت تک ضربه ای وارد کند. طول زمین تعیین می کند که در طول هر ضربه چه مقدار ماده با دیوار قالب تماس می گیرد - تماس بیشتر به معنای اصطکاک بیشتر، گرمای بیشتر و سایش سریعتر است.

این رابطه در هر دو جهت کار می کند. مطالعات بر روی فاصله و ارتعاش نشان می‌دهد که فاصله‌های بزرگ‌تر، ارتعاش قابل اندازه‌گیری را در حین سوراخ‌کاری، به‌ویژه در فولادهای{1} با استحکام بالاتر، ایجاد می‌کنند. این ارتعاش باعث ایجاد تراشه در اثر سایش تدریجی می‌شود - حالت شکست فاجعه‌باری که به‌جای کاهش تدریجی کیفیت، به اجرای ناگهانی قالب پایان می‌دهد. مهندسانی که به جای سیستم‌های قفل توپی از سیستم‌های نگهدارنده پانچ سر استفاده می‌کنند، می‌توانند این مشکل را کاهش دهند، اما دلیل اصلی هندسی است: مقدار فاصله انتخاب شده در مرحله طراحی، مشخصات ارتعاشی را که مجموعه ابزار در تولید تجربه می‌کند، از پیش تعیین می‌کند.

این جدول آکادمیک نیست - یک نقشه تشخیصی است. هنگامی که یک موضوع کیفیت در مطبوعات ظاهر می شود، اولین سوال همیشه باید این باشد: کدام پارامتر هندسی این نتیجه را کنترل می کند؟ برر در حال رشد؟ ترخیص و وضعیت زمین را بررسی کنید. دریفت پشت بهار؟ سایش شعاع پانچ را بررسی کنید. لاغر شدن در قرعه کشی ها؟ شعاع ورودی خود را با مشخصات اصلی آن اندازه گیری کنید. هر علامتی منشا هندسی دارد.

تسلط بر هندسه قالب مهر زنی انفرادی چیزی است که مهندسانی را که به عیوب عکس العمل نشان می دهند از کسانی که از آنها جلوگیری می کنند جدا می کند. کنترل کیفیت قالب مهر زنی پیشگیرانه به معنای طراحی هندسه ای است که پیشرفت سایش را به حساب می آورد، ابعاد بحرانی را در طول چرخه های سنگ زنی مجدد حفظ می کند و کیفیت قطعه قابل پیش بینی را در طول عمر کامل قالب - و نه فقط در مقاله اول ارائه می دهد.

برای مهندسان ابزارسازی که به دنبال راه‌حل‌های قالب سفارشی هستند که -چالش‌های هندسه سنگین طراحی - از نمایه‌های پانچ و هندسه بالابر گرفته تا کنترل سوراخ‌ها و بهینه‌سازی فاصله را برطرف می‌کنند -خدمات قالب مهر زنی YICHENارائه همکاری مهندسی از مفهوم تا تولید، اتصال هدف هندسی به ابزاری که تحمل را در کف پرس نگه می دارد.

• ترخیص کیفیت لبه را کنترل می کند:ارتفاع سوراخ، عمق واژگونی و تمیزی ناحیه شکست همگی خروجی های مستقیم درصد فاصله انتخاب شده برای مواد و ضخامت هستند.
• Radius دقت ابعادی را کنترل می کند:قدر فنرینگ، پیچش دیواره کناری و توزیع نازک شدن توسط شعاع خم و کشش تعبیه شده در قالب تنظیم می شود.
• هندسه برشی مشخصات نیرو را کنترل می کند:حداکثر تناژ، ضربه-از طریق انرژی، و رانش جانبی همگی به تصمیمات زاویه برشی اتخاذ شده در مرحله طراحی پاسخ می‌دهند.
• طول عمر قالب کنترل زمین و امداد:طول عمر مجدد، قابلیت اطمینان پرتاب لجن، و ثبات برش در میلیون‌ها ضربه به طول اولیه زمین و اندازه زاویه تسکین بستگی دارد.
• هر علامت کیفی یک علت هندسی دارد:عیب‌یابی با شناسایی پارامتری شروع می‌شود که از هدف طراحی آن - منحرف شده است، سپس هندسه را اصلاح می‌کند، نه دنبال کردن علائم ثانویه.

سوالات متداول درباره هندسه قالب مهر زنی انفرادی

1. پانچ صحیح-برای-میزان برای عملیات مهر زنی چیست؟

فاصله صحیح به نوع و ضخامت مواد بستگی دارد. فولاد ملایم معمولاً از 8-12% ضخامت مواد در هر طرف استفاده می‌کند، فولاد ضد زنگ به 12-16%، آلومینیوم با 8-12% کار می‌کند و فولادهای پیشرفته با استحکام بالا به 14-21%. این مقادیر تضمین می‌کنند که صفحات شکست از لبه‌های پانچ و قالب به طور تمیز در وسط ورق به هم می‌رسند و کمترین فرز را ایجاد می‌کنند. فاصله تنگ تر، کیفیت لبه را بهبود می بخشد، اما سایش ابزار را تسریع می کند، در حالی که فاصله وسیع تر، عمر قالب را به قیمت مناطق شکستگی خشن تر افزایش می دهد. برای چالش‌های پیچیده بهینه‌سازی ترخیص کالا، ارائه‌دهندگانی مانند YICHEN (https://www.yichen-group.com/stamping-die/) پشتیبانی طراحی قالب سفارشی را ارائه می‌کنند که کیفیت لبه را با طول عمر ابزار برای الزامات تولید خاص متعادل می‌کند.

2. هندسه قالب بین عملیات خالی کردن، خمش و کشیدن چه تفاوتی دارد؟

هر نوع عملیات دارای مشخصات هندسی اساسا متفاوتی است. قالب‌های خالی و سوراخ‌کننده، درصد فاصله، زاویه برش، طول زمین قالب و تسکین زاویه‌ای را برای کنترل انتشار شکستگی و بیرون‌زدن راب در اولویت قرار می‌دهند. قالب های خمشی روی شعاع دماغه پانچ، عرض دهانه قالب V-و هندسه جبران خمش بیش از حد برای مدیریت برگشت فنری تمرکز می کنند. قالب های طراحی به شعاع ورودی بهینه، شعاع بینی پانچ، رسم پروفیل مهره ها و شکاف های نگهدارنده خالی برای کنترل جریان مواد بدون پارگی یا چروک شدن نیاز دارند. یک مقدار هندسی بهینه شده برای یک عملیات باعث شکست در عملیات دیگر می شود زیرا هر یک مکانیک تغییر شکل مواد مختلف را منعکس می کند.

3. علت ایجاد سوراخ در مهر زنی چیست و هندسه چگونه از آن جلوگیری می کند؟

هنگامی که مواد در هنگام برش به جای شکستن تمیز، در سطح خروجی کشیده می شوند، سوراخ ایجاد می شود. علت هندسی اولیه، مشت نادرست-به-ترخیص مرگ است. فاصله بسیار محکم{4}}برشی ثانویه را وادار می‌کند که باعث پاره شدن مواد می‌شود، در حالی که فاصله بسیار شل اجازه می‌دهد مناطق شکستگی ناهموار و ناهموار ایجاد شود. تحقیقات روی فولادهای با استحکام بالا نشان می‌دهد که افزایش فاصله از 6% به 14% در هر طرف می‌تواند در واقع ارتفاع سوراخ‌ها را کاهش دهد. فاصله مناسب به صفحات شکستگی از لبه پانچ و لبه قالب اجازه می‌دهد تا در ضخامت{10}وسط ورق با هم تراز شوند و به هم برسند و حلزون را با حداقل کشیدن مواد از هم جدا کنند. شرایط زمین قالب و برجستگی زاویه‌ای نیز با تأثیر بر نحوه پاکیزه شدن راب‌ها بدون تماس مجدد{12} با سطح قطعه، بر فرز تأثیر می‌گذارند.

4. هدف از زاویه برجستگی قالب و طول زمین در قالب های مهر زنی چیست؟

طول زمین قالب بخش موازی مستقیم در بالای دهانه قالب است که از مواد در هنگام برش پشتیبانی می کند و کیفیت سوراخ را حفظ می کند. برجستگی زاویه ای، مخروطی است که در زیر زمین ماشین کاری شده است که یک مسیر آزادسازی در حال گسترش را برای سقوط آزادانه راب ها پس از جداسازی ایجاد می کند. آنها با هم از کشیدن راب جلوگیری می کنند، جایی که راب های بریده با پانچ به سمت بالا می روند و به نوار آسیب می رسانند. طول زمین معمولی از 0.060 تا 0.125 اینچ، با زوایای تسکین 0.15 تا 0.5 درجه در هر طرف متغیر است. طول اولیه زمین نیز باید برای کمک هزینه ریزش مجدد در نظر گرفته شود، زیرا هر چرخه تیز کردن مواد را حذف می کند و به تدریج زمین کاربردی را کوتاه می کند.

5. چگونه شبیه سازی طراحی هندسه قالب مهر زنی را بهبود می بخشد؟

تجزیه و تحلیل المان محدود به مهندسان اجازه می دهد تا تغییرات هندسی را قبل از ماشینکاری فولاد ابزار به صورت دیجیتالی آزمایش کنند. شبیه‌سازی نازک شدن مواد، بزرگی برگشت فنری، خطر چروک شدن، و الزامات نیروی تشکیل را بر اساس فاصله، شعاع، عمق کشش و ورودی‌های هندسه نگهدارنده خالی پیش‌بینی می‌کند. مطالعات نشان می‌دهد که توسعه قالب مبتنی بر CAE، تکرارهای آزمایشی فیزیکی را تا 30-50 درصد کاهش می‌دهد و هزینه‌های اصلاح ابزار را به‌طور قابل‌توجهی کاهش می‌دهد. مهندسان می توانند ده ها پیکربندی هندسی را به صورت موازی ارزیابی کنند و بر روی پارامترهای بهینه شده در یک چرخه طراحی همگرا شوند. با این حال، شبیه سازی به جای جایگزینی تخصص ابزارسازی، سرعت می بخشد. ترجمه هندسه دیجیتالی معتبر به ابزار ساختنی همچنان نیازمند دانش-ساختار{10}است، جایی که همکاری با ارائه‌دهندگان مجرب مانند YICHEN (https://www.yichen-group.com/stamping-die/) به ابزارهای شبیه‌سازی و خروجی وصل می‌شود.