رمزگشایی‌های Line Die Stampings: از راه‌اندازی قالب تا تولید-قطعات آماده

مهر زنی خطی چیست و چرا اصطلاحات اهمیت دارد؟

تصور کنید در حال تهیه یک براکت خودروی عمیق-کشیده شده‌اید، و یک تامین‌کننده از شما در مورد "قالب خطی"، دیگری در مورد "قالب انتقال،" و سومی آن را به سادگی "راه‌اندازی قالب خط/انتقال" می‌نامد. آیا آنها همان روند را توصیف می کنند؟ پاسخ دقیق است - و استفاده صحیح از اصطلاحات می تواند شما را از اشتباهات پرهزینه در طول توسعه ابزار نجات دهد.

تعریف مهر زنی خطی در شکل دهی فلز

مهر زنی لاین دای قطعاتی هستند که از طریق الف تولید می شوندفرآیند شکل دهی فلز چند ایستگاهیجایی که قالب‌های عملیاتی تکی-در یک خط متوالی مرتب شده‌اند - که هر کدام در ایستگاه مطبوعاتی خود نصب شده یا در امتداد یک تخت مطبوعاتی مشترک قرار گرفته‌اند. یک تخته فلزی تخت وارد ایستگاه اول می شود، تحت یک عملیات خاص مانند خالی کردن، کشیدن، یا پیرایش قرار می گیرد و سپس به صورت فیزیکی برای عملیات زیر به ایستگاه بعدی منتقل می شود. این رویکرد -با{5}}ایستگاه تا زمانی که قسمت تمام شده در انتهای خط ظاهر شود ادامه می‌یابد.

مهر زنی قالب یک فرآیند متوالی شکل‌دهی فلز است که از یک سری قالب‌های مستقل استفاده می‌کند - که هر کدام یک عملیات واحد را انجام می‌دهند - با قطعات کار به صورت فیزیکی بین ایستگاه‌های پرس جداگانه برای تولید قطعات نهایی در مراحل کنترل‌شده متعدد.

چیزی که این روش را متمایز می کند، استفاده از مجموعه قالب های گسسته است. هر ایستگاه به‌عنوان ابزار خود{1}}خود کار می‌کند، و به مهندسان این آزادی را می‌دهد که بدون تعمیر کل بسته ابزار، ایستگاه‌های جداگانه را طراحی، اصلاح یا جایگزین کنند. این مدولار بودن یکی از دلایلی است که پیکربندی‌های قالب خطی برای قطعات بزرگ‌تر، هندسه‌های ترسیم شده عمیق‌تر، و اجزایی که نیاز به عملیات شکل‌دهی از زوایای متعدد دارند، ترجیح داده می‌شوند.

چگونه Line Dies با Progressive و Transfer Dies متفاوت است

تفاوت بین روش های مهر زنی قالب به نحوه ورود مواد به فرآیند و نحوه حرکت قطعات بین عملیات مربوط می شود. در مهر زنی متال دای مترقی، یک نوار فلزی پیوسته از یک سیم پیچ مستقیماً به یک مجموعه قالب منفرد حاوی چندین ایستگاه تغذیه می شود. نوار به صورت تدریجی پیشروی می کند و هر ضربه پرس عملیات متفاوتی را در هر ایستگاه به طور همزمان انجام می دهد. این قسمت در تمام طول به نوار حامل متصل می شود و فقط در ایستگاه نهایی جدا می شود. سیستم‌های قالب و مهر زنی پیشرو در تولید قطعات کوچک-تا-متوسط ​​در حجم‌های بسیار بالا با حداقل جابجایی عالی هستند.

برعکس، مهر زنی قالب انتقالی، به جای استوک نواری پیوسته، با-قطعات قبل از برش کار می کند. یک قسمت خالی بریده شده و سپس بین ایستگاه ها با استفاده از سیستم های انتقال مکانیکی - مانند-بازوهای هدایت شونده سروو، تیرهای راه رفتن، یا مکانیسم های میله متقاطع - که قطعه کار را در هر مرحله می گیرند، بلند می کنند و تغییر مکان می دهند، جابه جا می شود. همانطور کهتولید داندیتوضیح می‌دهد، سیستم‌های انتقال بسته به پیچیدگی و اندازه قطعه می‌توانند مکانیکی، پنوماتیکی، هیدرولیک یا سروو{0}}رانده شوند. قطعه کار مستقل از هر نوار حامل است، که امکان اندازه‌های بزرگتر و شکل‌دهی سه بعدی پیچیده‌تر را فراهم می‌کند.

لاین دیز گسترده ترین موقعیت را در این خانواده به خود اختصاص می دهد. آنها به هر ترتیب قالب های مهر زنی مستقل در یک پیکربندی متوالی - اشاره می کنند، خواه قطعات با دست حرکت کنند، با اسلاید گرانشی، یا با اتوماسیون روباتیک. مهر زنی قالب انتقالی عملاً زیرمجموعه ای از مهر زنی قالب است که در آن سیستم های مکانیکی خودکار حرکت قطعه را بین ایستگاه ها کنترل می کنند.

رفع سردرگمی اصطلاحات صنعت

اینجاست که در عمل همه چیز گیج کننده می شود. بسیاری از تولیدکنندگان و حتی نشریات صنعتی به جای یکدیگر از "مختل خطی" و "قالب انتقالی" استفاده می کنند. شما تامین کنندگانی را خواهید یافت که تنظیمات یکسانی را با نام های مختلف توصیف می کنند، و نقل قول های رقابتی که خطوط بین این اصطلاحات را محو می کند. این ناسازگاری فقط معنایی نیست - بلکه بر نحوه ارتباط مهندسان با تلورانس ها، زمان چرخه و الزامات ابزار تأثیر می گذارد.

یک طبقه بندی واضح تر به این صورت است:

هنگامی که شخصی در مکالمه از فرآیندهای "پیشرو قالب و مهر زنی" نام می برد، تقریباً همیشه به روش مجموعه-تغذیه شده، تک-مرگ- اشاره می کند. از سوی دیگر، قالب‌های خطی، همیشه شامل مجموعه‌های قالب گسسته و جاهای خالی جدا شده است - یک تفاوت اساسی که همه چیز را از طرح‌بندی مطبوعات تا انتظارات زمان چرخه شکل می‌دهد.

با وجود این طبقه‌بندی، سؤال واقعی عملی می‌شود: چگونه یک فضای خالی واقعاً در میان راه‌اندازی قالب حرکت می‌کند و در هر ایستگاه در طول مسیر چه اتفاقی می‌افتد؟

نحوه گام به گام فرآیند مهر زنی خط خطی چگونه کار می کند

یک طبقه مغازه را با چهار، پنج یا حتی هشت دستگاه پرس مجزا که در یک ردیف مرتب شده‌اند، تصور کنید - که هر کدام با قالب مهر زنی اختصاصی خود بارگذاری شده‌اند، که هر کدام فقط یک عملیات شکل‌دهی یا برش را انجام می‌دهند. یک صفحه فلزی صاف از یک طرف وارد می شود و یک قسمت کاملاً شکل از طرف دیگر خارج می شود. که در ساده ترین شکل آن، عملیات مهر زنی خطی است. اما جزئیات بین ورود و خروج چیزی است که یک خط تولید-در حال اجرا را از خط تولیدی که دچار ضایعات و خرابی است جدا می کند.

آماده سازی خالی و بارگذاری اولیه

هر فرآیند قالب خطی با یک - یک تکه صاف از ورق فلزی که به اندازه و شکل دقیق بریده شده است، قبل از تماس با قالب مهر شروع می شود. این یک تمایز مهم از مهر زنی مترقی است، جایی که ذخایر کویل مستقیماً از یک دیکویلر به مجموعه قالب تغذیه می شود. در راه‌اندازی قالب‌های خطی، نمونه‌ها معمولاً برش داده می‌شوند یا با لیزر{3}}از ورق یا استوک کویل در یک ایستگاه خالی جدا می‌شوند، سپس روی پالت‌ها برای انتقال به خط پرس چیده می‌شوند.

چرا این مهم است؟ زیرا ابعاد خالی به طور مستقیم بر جریان مواد در طول عملیات کشش و شکل دهی در پایین دست تأثیر می گذارد. یک خالی بزرگ مواد را هدر می دهد و می تواند باعث چروک شدن شود. کوچکتر خطر پاره شدن را دارد. مهندسان اندازه خالی را بر اساس مساحت سطح قطعه تمام شده، عمق ترسیم و محدودیت‌های تراش محاسبه می‌کنند - اساساً مهندسی الگوی مسطح را از هندسه سه بعدی نهایی معکوس می‌کنند.

پس از انباشته شدن و مرحله بندی، جاهای خالی بر روی یک دستاکر در سر خط پرس بارگذاری می شوند. همانطور کهمجله فرمینگ فلزتوجه داشته باشید، در این مرحله یک سیستم تشخیص دوتایی-برای جلوگیری از تغذیه همزمان دو قسمت خالی ضروری است - سناریویی که می‌تواند فشار بیش از حد به دستگاه فشار وارد کند یا به ابزار آسیب برساند. پس از جداسازی، مواد خالی ممکن است از یک ایستگاه واشر/روغن‌پز عبور کنند که برای کاهش اصطکاک در طول شکل‌دهی از روغن‌کاری استفاده می‌کند.

توالی ایستگاه و انواع عملیات

هر ایستگاه در خط دارای یک مجموعه قالب مستقل است - مهر و ترکیب قالب خود - که برای یک عملیات مهندسی شده است. هندسه قطعه هم ترتیب عملیات و هم تعداد کل ایستگاه های مورد نیاز را دیکته می کند. یک براکت نسبتاً ساده ممکن است فقط به چهار ایستگاه نیاز داشته باشد، در حالی که یک پانل اتومبیل با طراحی عمیق می‌تواند به هفت یا هشت ایستگاه نیاز داشته باشد.

در اینجا یک توالی قالب فرآیند معمولی برای یک قسمت ترسیم شده نسبتاً پیچیده به نظر می رسد:

1. بارگذاری و مرکزیت خالی:جای خالی تخت روی پین ها یا لانه های مکان یابی در ایستگاه اول قرار می گیرد تا جهت گیری دقیق را تضمین کند.
2. قرعه کشی اولیه:قسمت خالی با استفاده از قالب کشش با نگهدارنده خالی که جریان مواد را کنترل می کند و از چروک شدن جلوگیری می کند، به شکل سه بعدی خشن کشیده می شود.
3. دوباره ترسیم یا بازنویسی کنید:برای قطعاتی که عمق قابل توجهی دارند، دومین عملیات کشش یا ضربه مجدد شکل را اصلاح می کند، شعاع ها را محکم می کند و دقت ابعاد را بهبود می بخشد.
4. برش:مواد اضافی فلنج و ظرفیت کشش بریده می شوند و قطعه را به مشخصات نهایی خود نزدیک می کند.
5. پیرس:سوراخ‌ها، شکاف‌ها و سایر ویژگی‌های داخلی با استفاده از منگنه‌های سوراخ‌دار منطبق با دکمه‌های قالب سخت شده به قسمت شکل‌دهی شده سوراخ می‌شوند.
6. فرم فلنج و بادامک:لبه‌ها به مشخصات زاویه نهایی خم می‌شوند، و هر ویژگی که نیاز به شکل‌گیری خارج{0}}محور باشد، با استفاده از بخش‌های قالب بادامک- شکل می‌گیرد.
7. تریم نهایی و بررسی کیفیت:ضایعات باقی مانده حذف می شود و قسمت تمام شده برای بازرسی خارج می شود یا مستقیماً به بسته بندی ارسال می شود.

هر قسمتی به هر هفت مرحله نیاز ندارد. مهندسان بر اساس عمق کشش، تعداد ویژگی‌های سوراخ‌شده و اینکه آیا به شکل‌دهی خارج{1}} نیاز است، ایستگاه‌ها را اضافه یا حذف می‌کنند. انعطاف پذیری برای خیاطی هر ایستگاه به طور مستقل یکی از مزیت های اصلی این رویکرد است - اگر یک تغییر طراحی یک الگوی حفره اضافه می کند، به جای مهندسی مجدد یک مجموعه قالب مترقی، یک ایستگاه تمبر قالب را تغییر دهید یا اضافه کنید.

Line Layout و Part Flow را فشار دهید

چیدمان فیزیکی پرس‌ها در کف مغازه چیزی بیش از تدارکات است - مستقیماً بر زمان چرخه، کیفیت قطعه و ایمنی اپراتور تأثیر می‌گذارد. در یک خط پرس پشت سر هم، که رایج ترین پیکربندی برای مهر زنی قالب است، هر ایستگاه در پرس اختصاصی خود قرار می گیرد. داده‌های صنعت نشان می‌دهد که خطوط پشت سر هم معمولاً دارای چهار تا شش پرس هستند: یک پرس سرب (که پرس سر نیز نامیده می‌شود) عملیات کشش اولیه را انجام می‌دهد، در حالی که پرس‌های دنباله‌دار کار برش، سوراخ کردن، فلنج کردن و باز کردن را انجام می‌دهند. پرس سربی معمولاً دارای بالاترین میزان تناژ است و ممکن است شامل بالشتک های هیدرولیک برای پشتیبانی از نگه داشتن خالی در طول کشش های عمیق باشد.

فاصله مطبوعات باید مکانیسم انتقال - را در نظر بگیرد، چه بازوی ربات، یک سیستم شاتل یا یک اپراتور از لحاظ فیزیکی قطعات متحرک. فاصله کافی برای قسمتی که باید از قالب پایینی بلند شود، در صورت لزوم بچرخد یا تغییر جهت دهد و به طور دقیق در لانه مکان یابی ایستگاه بعدی قرار گیرد، نیاز است. جهت بخشی بین ایستگاه ها بسیار مهم است. یک قسمت خالی که با خطای چرخشی 5{4}}درجه ای وارد قالب قرعه کشی می شود، قسمتی با خطوط تراش نامناسب و سوراخ های خارج از محل ایجاد می کند.

جابجایی ضایعات یکی دیگر از ملاحظات طرح است که به راحتی قابل چشم پوشی است. هر ایستگاه پیرایش و سوراخ کردن مواد زائد - راب و اسکلت باقی مانده پس از برش را تولید می کند. لوله‌هایی که در زیر هر قالب قرار می‌گیرند، مستقیماً در سطل‌ها یا نوار نقاله‌هایی قرار می‌گیرند که زیر سطح کف قرار دارند، محل کار را شفاف نگه می‌دارند و از تداخل ضایعات شل در انتقال قطعه جلوگیری می‌کنند. در خطوط{4}}خودروی با حجم بالا، نوار نقاله های قراضه به طور مداوم به ایستگاه های عدل بندی اختصاصی می روند.

نرخ ضربه معمولی برای خطوط پرس پشت سر هم از حدود 6 ضربه در دقیقه با پرس های مکانیکی معمولی تا بیش از 18 ضربه در دقیقه با استفاده از پرس های سروومکانیکی در حالت پیوسته متغیر است - یک تفاوت سه برابری که نشان می دهد چگونه فناوری پرس و انتخاب های چیدمان خط در اقتصاد تولید موج می زند.

البته درک جریان فرآیند تنها نیمی از معادله است. تفاوت‌های عملکرد واقعی بین راه‌اندازی قالب‌های خطی، قالب‌های پیشرونده و سیستم‌های انتقال زمانی مشخص می‌شوند که آنها را در کنار هم با عواملی که واقعاً تصمیم‌گیری‌های ابزارسازی را هدایت می‌کنند، مقایسه کنید.

Line Die vs Progressive Die vs Transfer Die Stamping

شما مراحل فرآیند را می‌دانید، می‌دانید که چگونه قسمت‌های خالی در یک راه‌اندازی قالب خطی - حرکت می‌کنند، اما چگونه تصمیم می‌گیرید که آیا پیکربندی قالب خط واقعاً فراخوانی مناسب برای پروژه شما است؟ پاسخ به تعداد انگشت شماری از عوامل قابل اندازه گیری بستگی دارد: اندازه قطعه، حجم تولید، ضخامت مواد، پیچیدگی هندسی و بودجه. مقایسه این سه روش مهر زنی در کنار هم نشان می دهد که هر کدام از آنها جایگاه خود را در طبقه مغازه کسب می کنند.

نقاط قوت و محدودیت های مهر زنی پیشرونده

بنابراین، یک قالب مترقی دقیقاً از نظر عملی چیست؟ این یک مجموعه قالب منفرد حاوی چندین ایستگاه است که از طریق آن یک نوار فلزی پیوسته با هر ضربه فشار وارد می شود. هر ایستگاه عملیات متفاوتی را انجام می دهد - خالی کردن، سوراخ کردن، خم شدن، شکل دادن - و قطعه تا پایان نهایی به نوار حامل متصل می ماند. این طرح{4}}تغذیه شده نواری است که مزیت سرعت را به مهر زنی مترقی می دهد: نرخ چرخه می تواند برسد30 تا 60+ ضربه در دقیقه، بسیار بهتر از تنظیمات قالب خط.

این سرعت با محدودیت هایی همراه است. قالب‌های پیشرونده برای قطعات کوچک و متوسط ​​- براکت‌ها، گیره‌ها، رابط‌ها و تقویت‌کننده‌های ساختاری - بهتر عمل می‌کنند، زیرا قطعه باید در طول توالی شکل‌دهی به نوار متصل بماند. قطعات بزرگ، کشش‌های عمیق، و هندسه‌هایی که نیاز به شکل‌گیری سه‌بعدی قابل‌توجهی دارند، به سادگی نمی‌توانند در حین اتصال به یک نوار حامل مسطح تولید شوند. استفاده از مواد نیز کمتر است، زیرا نوار نیاز به فاصله بین ایستگاه ها و تارهای حامل دارد که به ضایعات تبدیل می شود.

قالب‌های مهر زنی پیشرونده نیز برای یک مجموعه قالب نیاز به سرمایه‌گذاری بیشتری برای ابزارآلات اولیه دارند. یک قالب پیچیده پیشرونده با 15 یا 20 ایستگاه نشان دهنده تلاش مهندسی و ماشینکاری قابل توجهی است. اصلاح یک ایستگاه می‌تواند بر طرح‌بندی نوار برای هر ایستگاه دیگر در پایین دست تأثیر بگذارد و تغییرات طراحی را بیشتر از راه‌اندازی قالب خطی که در آن هر ایستگاه مستقل است، درگیر کند.

جایی که مهر زنی خطی از جایگزین ها بهتر عمل می کند

زمانی که قطعات خیلی بزرگ، خیلی عمیق یا از نظر هندسی پیچیده هستند، جایگاه خود را به دست می‌آورند تا به عنوان استوک نواری از طریق قالب پیشرونده تغذیه شوند. تصور کنید که یک پانل داخلی کاپوت خودرو یا یک محفظه محفظه لوازم خانگی را تشکیل دهید - این قطعات نیاز به کشش های عمیق، چند-فلنجینگ چند زاویه ای و پیرایش گسترده دارند که از نظر فیزیکی در پیکربندی نوار-غیر ممکن است.

از آنجا که هر ایستگاه مرگ یک واحد مستقل است، مهندسان انعطاف‌پذیری را به دست می‌آورند که قالب‌های پیشرونده به سادگی نمی‌توانند ارائه دهند. آیا نیاز به افزودن یک عملیات restrike دارید زیرا درجه مواد جدید بیش از حد انتظار بازمی گردد؟ یک ایستگاه درج کنید. آیا می خواهید یک نمایه تریم را بدون تأثیر بر روی قالب بالادست تنظیم کنید؟ یک ابزار را عوض کنید این ماژولار بودن باعث می‌شود خط‌ها مخصوصاً برای برنامه‌هایی که ممکن است تغییرات مهندسی در اواسط چرخه را مشاهده کنند یا در آن‌ها چندین نوع یک قطعه برخی از - اما نه همه - عملیات شکل‌دهی را به اشتراک می‌گذارند، کاربردی است.

مهر زنی قالب انتقالی، زیرمجموعه خودکار قالب های خطی، شکاف بین دو حد را پر می کند. با استفاده از میله‌های انتقال مکانیکی، بازوهای سروو، یا سیستم‌های رباتیک در یک فشار بزرگ، تنظیمات انتقال از قبل{1}}جاهای خالی را به‌طور خودکار در ایستگاه‌های متعدد جابجا می‌کنند. آنها برای بخش های متوسط ​​​​تا{4}}در حجم متوسط-تا{6}}در حجم های متوسط- ایده آل هستند-اجزای ساختاری خودرومانند اعضای متقاطع، براکت های تقویت کننده و قسمت داخلی در. مهر زنی قالب انتقالی زمان چرخه سریع تری را نسبت به چیدمان قالب های پشت سر هم دستی ارائه می دهد و در عین حال توانایی رسیدگی به قطعاتی را که بیش از محدودیت های اندازه قالب مترقی هستند حفظ می کند.

ماتریس تصمیم برای انتخاب رویکرد مناسب

جدول مقایسه زیر عوامل کلیدی تصمیم گیری را در هر سه روش نشان می دهد. به‌جای اعداد ساختگی، رتبه‌بندی‌های کیفی را خواهید یافت که نشان‌دهنده-تجارت واقعی-جهان- نوع اطلاعاتی است که به شما کمک می‌کند گزینه‌های خود را قبل از تعامل با یک تامین‌کننده ابزار محدود کنید.

چند الگو برجسته است. زمانی که سرعت و حجم در اولویت‌های اصلی هستند و قطعه با محدودیت‌های{1}}تغذیه نواری قرار می‌گیرد، قالب‌های پیشرونده غالب می‌شوند. هنگامی که اندازه قطعه یا عمق کشش از حد مجاز فراتر می رود، تنظیمات دای لاین انجام می شود. مهر زنی قالب های انتقالی حد وسط را اشغال می کند و انعطاف پذیری{6} خالی قالب ها را با حرکت خودکار قطعه ترکیب می کند که توان عملیاتی را افزایش می دهد.

زمانی که اندازه قطعه، عمق ترسیم یا پیچیدگی هندسی از قابلیت‌های قالب پیشرونده فراتر می‌رود، مهرهای قالب را انتخاب کنید، اما حجم تولید سرمایه‌گذاری در ابزار اختصاصی یک ایستگاه-در چندین ایستگاه مطبوعاتی را توجیه می‌کند.

هزینه هرگز یک-مقایسه خطی نیست. یک مجموعه قالب پیشرونده ممکن است بیش از هر قالب جداگانه هزینه داشته باشد، اما یک راه‌اندازی کامل خط پشت سر هم - چهار تا هشت مجموعه قالب مجزا، به‌علاوه زیرساخت‌های پرس، اتوماسیون، و جابجایی ضایعات - می‌تواند برابر یا فراتر از سرمایه‌گذاری قالب پیشرو باشد. تفاوت این است که این هزینه چگونه توزیع می شود: ابزار قالب خطی خطر را در ایستگاه های مستقل پخش می کند، در حالی که یک قالب مترقی آن را در یک بسته بسیار مهندسی شده متمرکز می کند.

انتخاب درست به مواد شما نیز بستگی دارد. گیج‌های ضخیم‌تر و{1}}فولادهای با استحکام بالاتر، تصمیم‌گیری را به سمت پیکربندی قالب‌های قالب و قالب انتقال می‌دهند، جایی که تناژ پرس هر ایستگاه می‌تواند به صورت جداگانه با عملیات مطابقت داده شود. در مقابل، قالب‌های پیشرونده به یک فشار برای تامین نیروی کافی برای سخت‌ترین ایستگاه در نوار نیاز دارند - که می‌تواند به معنای بزرگ کردن پرس برای اکثر عملیات‌هایی باشد که انجام می‌دهد.

این مبادله‌ها{0}}زمینه را برای یک سؤال به همان اندازه مهم فراهم می‌کنند: در واقع در داخل هر ایستگاه مرگ خطی چه چیزی وجود دارد، و چگونه اجزای آن با هم کار می‌کنند تا قطعات قابل تکرار و تولید{1}}با کیفیت را ارائه دهند؟

اجزای ضروری یک راه اندازی قالب خطی

هر ایستگاه قالب کوب فلزی اساساً یک ساندویچ دقیق است - یک مجموعه فوقانی که به مجموعه پایینی فرود می‌آید و یک ورق فلزی خالی در بین آن قرار دارد. اما این چیزی است که یک ایستگاه دای خطی را از یک ایستگاه درون یک ابزار پیشرونده متفاوت می‌کند: هر کدام یک مجموعه قالب کاملاً خود- هستند. این استقلال به مهندسان انعطاف‌پذیری می‌دهد، با این حال چالش‌های منحصربه‌فردی را در مورد هم‌ترازی، تکرارپذیری و انتخاب مواد ایجاد می‌کند که شایسته نگاه دقیق‌تر است.

آناتومی مونتاژ قالب بالا و پایین

ایستگاه مرگ خط را به عنوان دو نیمه در نظر بگیرید که در کنسرت کار می کنند. مجموعه قالب فوقانی - نصب شده روی قوچ پرس - پانچ را حمل می کند که کار شکل دهی یا برش واقعی را انجام می دهد. مجموعه قالب پایینی روی تکیه پرس قرار می گیرد و حاوی بلوک قالب است که حفره یا لبه برشی را که پانچ درگیر می کند فراهم می کند. بین این دو نیمه، پایه‌های راهنما و بوش‌ها همه چیز را در هر ضربه فشاری دقیقاً در یک راستا نگه می‌دارند.

در اینجا اجزای قالب مهر زنی ضروری و عملکرد آنها در یک ایستگاه قالب خط معمولی آمده است:

• کفش دای بالا:صفحه بالایی که به عنوان پایه نصب تمام اجزای قالب بالایی عمل می کند. مستقیماً به رام پرس متصل می شود.
• مشت زدن:عنصر ابزار کار که با قسمت خالی تماس می گیرد و عملیات شکل دهی، سوراخ کردن یا برش را انجام می دهد.
• بشقاب پانچ:پانچ را دقیقاً در موقعیت روی کفش قالب بالایی نگه می دارد و قرار می دهد.
• صفحه پشتی:صفحه سخت شده بین نگهدارنده پانچ و کفشک قالب بالایی که نیرو را توزیع می کند و از فرو رفتن پانچ در مواد کفش نرم تر تحت بارهای زیاد جلوگیری می کند.
• کفش زیرین:صفحه پایه پایینی که از بلوک قالب، پایه های راهنما و تمام اجزای نیمه پایین- پشتیبانی می کند. معمولاً شامل منافذ ماشینکاری شده برای حذف ضایعات و حلزون می شود.
• بلوک قالب:حاوی حفره، لبه های برش، یا سطوح تشکیل دهنده است که در ارتباط با پانچ کار می کنند. در ایستگاه های خط کشی قالب، بلوک قالب هندسه بیرونی قطعه شکل گرفته را مشخص می کند.
• پست های راهنما و بوشینگ ها:پایه‌های دقیق-زمینی - در یک کفش نصب شده و بوش‌های درگیر در کفش مقابل - که نیمه‌های بالایی و پایینی را تراز می‌کنند. همانطور کهفابریکاتوریادداشت‌ها، اینها با تلورانس‌هایی در 0.0001 اینچ ساخته می‌شوند و در پیکربندی‌های اصطکاکی یاتاقان‌ها یا ساچمه‌ای- موجود هستند.
• نگهدارنده خالی (صحاف کننده):یک صفحه فشار-در ایستگاه‌های کشش که محیط خالی را در حین شکل‌گیری می‌بندد، جریان مواد را کنترل می‌کند و از چروک شدن جلوگیری می‌کند.
• استریپر:قطعه کار یا ضایعات را پس از هر ضربه از اطراف پانچ جدا می کند و از بلند شدن مواد با مجموعه بالایی جلوگیری می کند.
• بلوک های پاشنه و صفحات سایش:رانش جانبی ایجاد شده در طول شکل‌دهی را جذب کنید، مخصوصاً در ایستگاه‌هایی که نیروهای نامتعادل یا یک جهته- تولید می‌کنند.

کفش مرده قهرمان گمنام این مجلس است. به عنوان شالوده سازه ای عمل می کند که موازی و هم ترازی را تحت بارگذاری مکرر حفظ می کند. کفش های قالب بالایی و پایینی هر دو به صورت مسطح و موازی با تلورانس های محکم تراشیده می شوند - معمولاً از طریق آسیاب یا آسیاب دقیق. کفش‌های قالب آلومینیومی که وزن آنها تقریباً یک سوم{4}}فولاد است، برای ایستگاه‌هایی که جذب ضربه مهم است، مانند عملیات خالی کردن، محبوب هستند. کفش‌های فولادی استاندارد برای ایستگاه‌های کشش با ظرفیت بالا-که حداکثر استحکام را می‌طلبند، باقی می‌ماند.

در عملیات کشش، یک سیستم بالشتک در زیر کفشک قالب پایینی نیروی کنترل شده ای به سمت بالا را به نگهدارنده خالی می دهد. بالشتک های فنر گاز هیدرولیک یا نیتروژن به مهندسان این امکان را می دهد که-فشار نگهدارنده خالی - نیروی بسیار کم را تنظیم کنند و قسمت خالی چین و چروک، بیش از حد و مواد پاره شود. این قابلیت تنظیم به ویژه در پیکربندی های قالب خطی که در آن بالشتک هر ایستگاه می تواند به طور مستقل برای مطابقت با نیازهای شکل دهی خاص خود کالیبره شود بسیار ارزشمند است.

مواد قالب و درمان های سطحی برای قالب های خطی

انتخاب ماده مناسب برای اجزای قالب مهر زنی فلزی شما یک عمل متعادل کننده بین سختی، چقرمگی و مقاومت در برابر سایش است. مواد قطعه کار که مهر و موم می شود، بیشتر این تصمیم را هدایت می کند.

برای پانچ‌ها و درج‌های قالبی که فشار تماس بالایی دارند، فولادهای ابزار معمولی مانند D2 (درجه-ساییدگی، کم{2}}درجه ضربه) گزینه‌های رایج برای مهر زنی فولاد ملایم و گریدهای HSLA هستند. D2 مقاومت سایشی خوبی را در مقادیر سختی در حدود RC 58-60 ارائه می‌کند، که آن را به ابزاری برای پیرایش و سوراخ کردن ایستگاه‌ها تبدیل می‌کند. با این حال،AHSS Insightsتحقیقات نشان می‌دهد که ابزارهای D2 که فولادهای پیشرفته-استحکام بالا را تشکیل می‌دهند، می‌توانند تنها پس از 5000-7000 چرخه بارگذاری - تقریباً یک دهم عمر ابزار مورد انتظار برای فولادهای معمولی از کار بیفتند. مقصر؟ استحکام ضربه ناکافی تحت بارهای کاری بالاتر، این گریدها را می طلبد.

فولادهای ابزار متالورژی پودر (PM) این شکاف را برطرف می کنند. فرآیند تولید PM - اتمیزه کردن فلز مذاب به پودر ریز، سپس ادغام از طریق فشار ایزواستاتیک داغ - ریزساختار یکنواخت تری با کاربیدهای کوچکتر و به طور مساوی توزیع می کند. نتیجه فولاد ابزاری است که به همان سختی RC 58-60 D2 می‌رسد، اما تقریباً 10 برابر مقاومت ضربه‌ای دارد. برای ایستگاه‌های قالب خطی که فولادهای DP، گریدهای مارتنزیتی یا هر ماده‌ای با مقاومت کششی 980 مگاپاسکال را تشکیل می‌دهند، فولادهای ابزار PM به زیرلایه‌ای تبدیل شده‌اند.

درج های کاربید مقاومت در برابر سایش را یک قدم جلوتر می برد. در ایستگاه‌هایی که فشار تماس موضعی بسیار شدید است - شعاع کشش تیز، لبه‌های برش، یا سوراخ‌های سوراخ - درج‌های کاربید تنگستن مقادیر سختی را بسیار فراتر از فولاد ابزار ارائه می‌کنند. آنها گران هستند، بنابراین طراحی قالب کوبیدن معمولاً کاربید را برای مناطق{4} با سایش بالا ذخیره می‌کند در حالی که ساختار اطراف از فولاد ابزار مقرون به صرفه‌تری استفاده می‌کند.

درمان های سطحی و پوشش ها عمر مفید هر بستر را افزایش می دهند. رویکردهای رایج عبارتند از:

• نیتروژن یونی:نیتروژن را در سطح ابزار پخش می کند و یک لایه مقاوم در برابر سایش ایجاد می کند. برای فولادهای گالوانیزه که پوشش های PVD ممکن است باعث تجمع روی شوند، موثر است.
• پوشش نیترید تیتانیوم (TiN):این پوشش که از طریق رسوب فیزیکی بخار (PVD) اعمال می شود، اصطکاک را کاهش می دهد و در برابر سایش چسب مقاومت می کند. پردازش PVD در دماهای پایین تر از CVD انجام می شود و خطر اعوجاج ابعادی را به حداقل می رساند.
• نیترید آلومینیوم تیتانیوم (TiAlN):یک پوشش PVD با عملکرد عالی روی فولادهای پیشرفته بدون پوشش-استحکام بالا. تحقیقات ذکر شده توسط AHSS Insights نشان می‌دهد که فولادهای برش پوشش داده شده TiAlN، حتی پس از ۲۰۰۰۰۰ قسمت CR 500Y/800T-DP، لبه‌های تمیزتر و یکنواخت‌تری تولید می‌کنند.
• نیترید کروم (CrN):یک پوشش کاربردی PVD- که مقاومت در برابر حرارت قوی را ارائه می‌کند، به ویژه برای عملیات شکل‌دهی فولاد ضد زنگ و آلومینیوم مفید است.

روش توصیه شده این است که آزمایش اولیه قالب را قبل از اعمال پوشش کامل کنید. تنظیمات در طول آزمایش - براق، برش، یا جبران برگشت فنری - در غیر این صورت یک پوشش تازه اعمال شده را از بین می برد. هنگامی که قالب از نظر ابعادی ثابت شد، عملیات سطح نهایی عملکرد را برای اجراهای تولید قفل می کند.

هم ترازی و تکرارپذیری در سراسر ایستگاه ها

در اینجا چالش مهندسی است که مهر زنی با قالب خطی را از کار با قالب مترقی جدا می کند: در قالب پیشرونده، هر ایستگاه از یک کفش قالب، همان پست های راهنما، و همان رم پرس استفاده می کند. تراز بین ایستگاه ها با طراحی در ابزار تعبیه شده است. در راه‌اندازی قالب خطی، هر ایستگاه یک مجموعه قالب مستقل است - که به طور بالقوه در یک پرس متفاوت قرار می‌گیرد، به یک تکیه‌گاه متفاوت متصل می‌شود و زیر یک رم متفاوت کار می‌کند. حفظ ثبات ابعادی از اولین ایستگاه تا آخرین ایستگاه نیاز به توجه دقیق در سطوح مختلف دارد.

درگیر شدن در پست راهنمای اولین خط دفاعی است. مجله MetalForming تاکید می کند که بوش راهنما باید در صورت امکان با پست راهنما در سطح کار قالب درگیر شود. این کار پست را در برش - قوی ترین حالت آن - به جای خم شدن بار می کند، که باعث انحراف و ناهماهنگی بین نیمه های بالا و پایین می شود. قرار دادن بوش ها بالاتر از منطقه کار به دلیل راحتی، یک میانبر طراحی رایج است که دقت را به خطر می اندازد.

سیستم‌های راهنمای بلبرینگ{0}}تراز محکم‌تری نسبت به پایه‌های اصطکاکی بلبرینگ ساده‌تر ارائه می‌دهند، با پیش‌بارگیری‌ها از 0.0001 تا 0.0021 اینچ بسته به سازنده و قطر. با این حال، ایستگاه‌هایی که نیروی رانش جانبی سنگین ایجاد می‌کنند - مانند بادامک-عملیات شکل‌دهی بادامک یا کشش‌های نامتقارن - می‌توانند باعث ردیابی توپ شوند، جایی که شیارهای فیزیکی در سطح پست یا بوش ایجاد می‌شود. برای این ایستگاه‌ها، ترکیب ستون‌های راهنما با ساختار پاشنه جعبه‌دار، نیروهای جانبی را جذب می‌کند در حالی که پایه‌ها تراز عمودی را حفظ می‌کنند.

بین ایستگاه‌ها، چالش از هم‌ترازی قالب داخلی به موقعیت‌یابی قسمت‌های بین{0}}ایستگاهی تغییر می‌کند. هر بار که یک جای خالی از یک قالب برداشته می شود و در قالب بعدی قرار می گیرد، فرصتی برای خطای موقعیتی وجود دارد. قرار دادن لانه‌ها، پین‌های پیلوت، و قطعات{3}}وسیله‌ای خاص در هر کفش زیرین تضمین می‌کند که قطعه کار قبل از پایین آمدن قوچ دقیقاً در موقعیت مناسب قرار می‌گیرد. حتی کسری از میلی متر خطای چرخشی یا انتقالی در ترکیب ایستگاه دو در هر عملیات پایین دستی، منجر به ناهمترازی خطوط ترمیم، سوراخ‌های{5}}مکان یا فلنج‌های ناهموار در ایستگاه نهایی می‌شود.

این خطر مرکب-خطا به این دلیل است که طراحی مهر و موم قالب‌های خطی تاکید زیادی بر ویژگی‌های مکان‌یابی قطعات قوی و تحمل‌پذیری کفش‌های قالب محکم در هر ایستگاه دارد. اجزای داخل هر قالب ممکن است از قراردادهای استاندارد پیروی کنند، اما هنر واقعی این است که شش یا هشت مجموعه قالب مستقل طوری رفتار کنند که انگار یک سیستم یکپارچه هستند.

البته، حتی ابزارهای کاملاً تراز شده نیز نمی توانند ماده ای را که در طول شکل گیری رفتار غیرمنتظره ای نشان می دهد، جبران کند. خود فلز - درجه، ضخامت و خواص مکانیکی آن - همه جنبه‌های طراحی قالب را شکل می‌دهد، از فشار نگهدارنده خالی تا تعداد ایستگاه.

راهنمای انتخاب مواد برای مهر زنی خطی

یک قالب مهر زنی ورق فلزی که کاملاً مهندسی شده است، اگر موادی که از آن عبور می کند در هر ایستگاه با فرآیند مبارزه کند، معنایی ندارد. هر آلیاژ فلزی شخصیت خاص خود را به خط پرس می‌آورد - ویژگی‌های خاص خود را در طول کشیدن، تمایل خود به برگشت فنری، ترک خوردن، یا گند زدن در برابر سطوح ابزار. انتخاب مواد مناسب برای عملیات دای لاین فقط یک تصمیم خرید نیست. این یک تصمیم طراحی قالب است که در هر ایستگاه از اولین طراحی تا آخرین تریم موج می زند.

مواد متداول برای قطعات مهر و موم شده خط

پنج خانواده مواد بر برنامه‌های مهر زنی خطی غالب هستند، که هر کدام برای الزامات عملکردی متفاوت و چالش‌های شکل‌گیری مناسب هستند. در اینجا نحوه رفتار آنها در زمانی است که یک رم فشار آنها را در عملیات های کشش عمیق، ضربات مجدد و برش فشار می دهد.

فولاد ملایم (فولاد کم کربن)بخشنده ترین مواد برای کار با خط چند ایستگاهی باقی می ماند. شکل‌پذیری بالا و استحکام تسلیم نسبتاً کم به آن اجازه می‌دهد حتی در هندسه‌های عمیق-روی شعاع‌های کششی بدون ترک‌خوردگی جریان یابد. همانطور کهصنعت سینووییادداشت‌ها، شکل‌پذیری عالی فولاد کم کربن، کارایی-هزینه، و پرداخت سطحی ثابت، آن را برای پانل‌های خودرو، محفظه‌های لوازم خانگی و ظروف آشپزخانه انتخابی-می‌کند. برای مهندسان قالب، فولاد ملایم به معنای نیروهای نگهدارنده خالی کمتر، ایستگاه‌های بازدارنده کمتر، و فواصل طولانی‌تر بین نگهداری قالب - ساده‌ترین ماده برای زندگی در یک طبقه تولید است.

فولاد پیشرفته-استحکام بالا (AHSS)جایی است که همه چیز - جالب و چالش برانگیز می شود. درجاتی مانند-دو فاز (DP) 590، DP 780 و DP 980 استحکام-به نسبت وزنی-می‌دهند که OEMهای خودرو برای عملکرد تصادفی درخواست می‌کنند، اما در ازای آن، ابزار را مجازات می‌کنند. مجله MetalForming تاکید می‌کند که AHSS در مقایسه با فولادهای معمولی، نیروهای پرس{9} به طور قابل‌توجهی، برگشت فنری بیشتر، و سایش قالب تسریع‌شده ایجاد می‌کند. تاج بیش از حد - تغییر شکل ماده در جهت مخالف برای جبران بازگشت فنری - در واقع می‌تواند{13}}AHSS را سخت‌تر کند و دستیابی به شعاع خمش مشخص را بدون شبیه‌سازی دقیق غیرممکن کند. قالب های مهر زنی فولادی که AHSS کار می کنند به بسترهای ارتقا یافته، اغلب فولادهای ابزار متالورژی پودری، همراه با پرس های{15} با تناژ بالاتر در هر ایستگاه نیاز دارند.

آلیاژهای آلومینیوم- مخصوصاً سری‌های 1100، 3003 و 5052 - شکل‌پذیری سبکی را ارائه می‌دهند، اما سردرد متفاوتی را معرفی می‌کنند: گیجی. آلومینیوم تمایل طبیعی به انتقال مواد به سطوح قالب دارد و رسوبات چسبی را ایجاد می کند که قطعات بعدی را جمع آوری می کند. هر سطح فولادی قالب مهر زنی که با آلومینیوم تماس دارد نیاز به پوشش‌های ضد ضربه- مانند TiN یا CrN دارد و مدیریت روانکاری بسیار مهم‌تر از مواد آهنی است. آلومینیوم همچنین نیاز به کنترل شدیدتر فشار نگهدارنده خالی - نیروی بیش از حد دارد و مواد نرم پاره می شود، خیلی کم است و چروک می شود.

فولاد ضد زنگمقاومت در برابر خوردگی را با تمایل سرسختانه برای سخت شدن-در طول شکل‌گیری ترکیب می‌کند. گریدهای 304 و 316 معمولاً در قالب‌های قالب برای ظروف غذا، محفظه‌های پزشکی و اجزای معماری کشیده می‌شوند. رفتار سخت کاری-به این معنی است که هر عملیات شکل‌دهی متوالی با یک ماده به تدریج سخت‌تر مواجه می‌شود - چالشی که اغلب به بازپخت میانی بین ایستگاه‌ها یا افزودن مراحل بازگردانی اضافی نیاز دارد. الزامات تناژ پرس به طور قابل توجهی بیشتر از فولاد نرم است و خطر تند شدن به چیزی نزدیک می شود که در مورد آلومینیوم می بینید. در حالی که مهر زنی مترقی فولاد ضد زنگ به طور موثری گیج های نازک تر و هندسه های ساده تر را کنترل می کند، قطعات ضد زنگ عمیق-تقریباً همیشه به پیکربندی قالب های خطی منتقل می شوند که در آن تناژ هر ایستگاه و نیروی نگهدارنده خالی می تواند به طور مستقل بهینه شود.

آلیاژهای مس و برنجچکش خواری و رسانایی الکتریکی بسیار خوبی را ارائه می دهند و آنها را برای محفظه های الکتریکی عمیق-، اتصالات لوله کشی و اجزای تزئینی مناسب می کند. شکل‌پذیری بالا است، اما نرمی که کشیدن مس را آسان می‌کند، همچنین باعث ایجاد چالش‌هایی می‌شود که در حین انتقال بین ایستگاه‌ها، قطعات به راحتی فرو می‌روند، و مهر زنی‌های مسی با دیواره نازک{{3} می‌توانند تحت وزن خود تغییر شکل دهند، اگر به درستی پشتیبانی نشوند. مواد مهر زنی پیشرونده در خانواده مس برای اتصال دهنده ها و پایانه های کوچک به خوبی کار می کنند، اما محفظه های مسی بزرگتر که نیاز به کشش عمیق دارند، از رویکرد کنترل شده،-توسط{6}}ایستگاه تنظیم قالب های خط بهره می برند.

چگونه خواص مواد به طراحی قالب شکل می دهند

ممکن است فکر کنید انتخاب مواد و طراحی قالب تصمیمات جداگانه ای هستند. آنها - نیستند بلکه یک مکالمه واحد هستند. استحکام تسلیم، استحکام کششی، درصد کشیدگی، و میزان سخت شدن کار{3}} فشار نگهدارنده خالی، فاصله کشش، شعاع دماغه پانچ، و حتی تعداد ایستگاه های مورد نیاز خط را دیکته می کند.

به عنوان یک مثال، ترخیص را در نظر بگیرید. شکاف بین پانچ و بلوک قالب در ایستگاه کشش معمولاً در یک ضخامت ماده به اضافه یک درصد اضافی - تقریباً 7-10٪ برای فولادهای نرم تنظیم می شود، اما به طور بالقوه 15-20٪ برای گریدهای AHSS که در برابر نازک شدن مقاومت متفاوتی دارند. اشتباه کنید و دیوار قسمت را چروک می‌کنید (خلاصه بیش از حد بزرگ) یا آن را به‌طور خطرناکی نازک می‌کنید (خلاصه خیلی سفت).

خواص مواد همچنین تعیین می کند که آیا شبیه سازی یک لوکس یا یک ضرورت است. با فولاد نرم، طراحان قالب با تجربه اغلب می توانند جریان مواد را با استفاده از قوانین تجربی و تجربه گذشته پیش بینی کنند. با این حال، AHSS نیاز به شبیه سازی تشکیل CAE قبل از برش هر فولاد دارد. همانطور کهتیم گروه Die Cadتوضیح می دهد، صرفاً با استفاده از نرم افزارهای خالی-برای محاسبه حداقل ابعاد خالی برای فولادهای پیشرفته کافی نیست - برای تنظیم شکل آن باید کشش کافی در ماده را در زمان مناسب مدل کنید. ویژگی‌هایی مانند قفل-ساختار مهره‌ها کشش بیشتری را در طول شکل‌دهی می‌افزایند، اما اندازه و ضایعات خالی را افزایش می‌دهند.

اثرات ضخامت و درجه بر پارامترهای فرآیند

ضخامت مواد هر طرحی را تقویت می کند. صفحات ضخیم‌تر به فاصله قالب‌های بزرگ‌تر، ساخت کفش‌های قالب سنگین‌تر برای مقاومت در برابر انحراف، و فشارهای{1} با تناژ بالاتر در هر ایستگاه نیاز دارند. به عنوان مثال، یک لایه 3.0 میلی‌متری AHSS می‌تواند نیروی شکل‌دهی کافی برای انحراف صفحه بایندر به اندازه چند میلی‌متر - ایجاد کند تا هندسه قطعه را کاملاً تغییر دهد. مجله MetalForming موردی را مستند می کند که در آن انحراف دای-روی استوک بسیار ضخیم AHSS یک چسب 6{8}} اینچی را تغییر شکل داده است تا جایی که قطعه آنطور که انتظار می رود شکل نمی گیرد، که نیاز به مهندسی مجدد ضخامت صفحه و شبیه سازی دقیق انحراف فشار دارد.

مواد سخت تر و ضخیم تر نیز تمایل دارند که تعداد کل ایستگاه ها را افزایش دهند. یک قطعه فولادی ملایم که به طور کامل در چهار ایستگاه تشکیل می‌شود، ممکن است به شش ایستگاه نیاز داشته باشد که از DP 780 - ایستگاه‌های اضافی که عملیات ضربات مجدد را برای سفت کردن شعاع‌ها، ضربه‌های جبرانی اضافی بهار برگشتی، و{2}}مرحله‌های برش مجدد برای محاسبه بازیابی الاستیک مواد ارائه می‌دهند، نیاز داشته باشد. هر ایستگاه اضافه شده به معنای مجموعه قالب دیگری، موقعیت پرس دیگر، و مراحل انتقال اضافی است که همگی زمان چرخه ترکیبی و سرمایه گذاری ابزارآلات هستند.

جدول زیر نحوه مقایسه رایج‌ترین مواد مهر زنی مترقی و مواد قالب خطی را در بین عواملی که طراحی قالب و برنامه‌ریزی فرآیند را هدایت می‌کنند، خلاصه می‌کند:

به این الگو توجه کنید: با افزایش استحکام مواد، هر محرک هزینه - مورد نیاز تناژ، درجه بستر ابزار، سرمایه‌گذاری پوشش، تعداد ایستگاه‌ها و پیچیدگی شبیه‌سازی افزایش می‌یابد. یک راه‌اندازی قالب خطی که براکت‌های فولادی ملایم را مهر می‌کند، در یک محیط مهندسی و اقتصادی اساساً متفاوت از اعضای ساختاری AHSS عمل می‌کند، حتی اگر هندسه قطعه روی کاغذ مشابه به نظر برسد.

انتخاب مواد، قالب را شکل می‌دهد، اما آنچه را که بین قالب‌ها اتفاق می‌افتد نیز شکل می‌دهد. نحوه انتقال قطعات از ایستگاهی به ایستگاه دیگر به صورت دستی، نیمه-به صورت خودکار یا روباتیک - مجموعه متغیرهای خود را معرفی می‌کند که مستقیماً با وزن ماده، حساسیت سطح، و پیشرفت شکل‌گیری تعامل دارند.

اتوماسیون و انتقال قطعات در عملیات خطی

یک قطعه مهر و موم شده فقط به اندازه ثبات سفر بین ایستگاه ها است. می‌توانید روی طراحی قالب بی‌عیب و انتخاب مواد بهینه سرمایه‌گذاری کنید، اما اگر جای خالی به ایستگاه سه برسد که دو درجه چرخیده یا چند میلی‌متر از مرکز پایین بیاید، هر عملیات پایین‌دستی آن خطا را به ارث می‌برد. در مهر زنی قالب، که در آن هر ایستگاه یک پرس مستقل است، روشی که برای جابجایی قطعات بین آن پرس ها استفاده می شود، مستقیماً زمان چرخه، نرخ عیب و هزینه های کار را شکل می دهد.

بنابراین چگونه قطعات واقعاً از یک ایستگاه به ایستگاه بعدی حرکت می کنند؟ پاسخ طیف وسیعی را دربرمی گیرد - از یک اپراتور دستکشی که با دست جاهای خالی را حمل می کند تا شش روبات محوری که حرکات همگام سازی شده-و{3} را در کمتر از دو ثانیه انجام می دهند.

دستی در مقابل نیمه{0}}انتقال قطعه خودکار در مقابل رباتیک

در ساده‌ترین نقطه، مهر زنی انتقال دستی به اپراتورها متکی است تا بخشی را از یک قالب بلند کنند، راه بروند یا به ایستگاه بعدی بروند، آن را روی پین‌های مکان قرار دهند، و قبل از چرخه‌های پرس پاک شوند. این هزینه سرمایه کم اما هزینه نیروی کار بالا است و هر بار که یک انسان تصمیمی برای قرار دادن می گیرد، تنوع را معرفی می کند. خستگی، تغییرات تعویض دنده، و دشواری ذاتی دست زدن به قطعات فلزی داغ، روغنی و تیز-همه در ایجاد ناهماهنگی نقش دارند. خطوط دستی معمولاً حداکثر 4 تا 6 ضربه در دقیقه را دارند - سرعت اپراتور، نه توانایی پرس، به گلوگاه تبدیل می‌شود.

سیستم‌های نیمه خودکار این شکاف را پر می‌کنند. اسلایدهای گرانشی، نوار نقاله های غلتکی و مکانیسم های شاتل، قطعات را با کمترین دخالت انسان بین پرس ها جابه جا می کنند. یک اپراتور ممکن است اولین قسمت خالی را بارگیری کند و قسمت تمام شده را تخلیه کند، در حالی که ایستگاه های میانی از لوله های شیب دار یا نوار نقاله های برقی برای عبور قطعات کار استفاده می کنند. این تنظیمات تعداد نیروی کار را کاهش می‌دهد و سازگاری قطعات با هندسه‌های ساده و پایدار را که به‌طور قابل پیش‌بینی می‌لغزند، بهبود می‌بخشد. با این حال، آن‌ها با قسمت‌های عمیق-کشیده یا نامنظم که به تنهایی تحت نیروی جاذبه حرکت نمی‌کنند، دست و پنجه نرم می‌کنند.

انتقال کاملا رباتیک نشان دهنده سقف عملکرد است. ربات‌های شش محوری- یا واحدهای انتقال خطی اختصاصی قطعات را از یک قالب انتخاب می‌کنند، در صورت نیاز آنها را تغییر جهت داده و دقیقاً در لانه مکان‌یابی ایستگاه بعدی قرار می‌دهند.داده های مربوط به مطبوعات یاسکاوانشان می دهد که یک عمل فشار پشت سر هم - یک ربات از جلو بارگیری می شود، یک ربات تخلیه می شود از عقب - به طور متوسط ​​هر 6.5 تا 8 ثانیه یک قسمت را انجام می دهد، که تقریباً به 450 تا 550 قسمت در ساعت ترجمه می شود. یک ربات تکی که هر دو طرف را اداره می کند، زمان چرخه را اندکی به 7.5 تا 9 ثانیه در هر قسمت افزایش می دهد. این نرخ ها نشان دهنده مزیت توان عملیاتی قابل توجهی نسبت به جابجایی دستی، با تکرارپذیری بسیار بیشتر است.

جدول زیر نحوه مقایسه این سه رویکرد را در بین عواملی که بیشترین اهمیت را در یک طبقه تولید دارند، نشان می دهد:

محاسبه ROI صرفاً در مورد سرعت نیست. همانطور کهاتوماسیون JRاشاره می‌کند، انتقال رباتیک همچنین خطر آسیب‌های مکرر ذاتی در پرس دستی - را حذف می‌کند، عاملی که جذب و نگهداری کارگران را به طور فزاینده‌ای دشوار می‌کند. هنگامی که کاهش ضایعات ناشی از قرار دادن ثابت، نقص‌های ناهماهنگی کمتر، و توانایی خاموش کردن چراغ‌ها-در تغییر شیفت را در نظر می‌گیرید، سیستم‌های رباتیک اغلب هزینه‌های اولیه بالاتر خود را در طی 12 تا 24 ماه در برنامه‌های- با حجم بالا توجیه می‌کنند.

پایان--Arm Tooling and Gripper Design

خود ربات فقط نیمی از معادله است. چیزی که به همان اندازه مهم است - گاهی اوقات بیشتر - این است که چه چیزی به انتهای بازویش متصل است. ابزار انتهایی بازو (EOAT) رابط بین ربات و قطعه کار است و در یک محیط قالب خطی، آن رابط باید با قسمتی که در هر ایستگاه تغییر شکل می‌دهد، سازگار شود.

تصور کنید که ایستگاه یک یک فنجان کم عمق-را تولید می‌کند، ایستگاه سه یک محفظه کاملاً شکل با فلنج‌ها ارائه می‌کند، و ایستگاه پنج یک قسمت نهایی بریده‌شده و سوراخ‌شده را تولید می‌کند. گیره‌ای که یک فضای خالی صاف در ابتدای خط می‌گیرد، نمی‌تواند از همان استراتژی تماس برای پوسته عمیق و فلنج‌دار سه ایستگاه بعد استفاده کند. به همین دلیل است که عملیات مهر زنی انتقال اغلب نیاز به ایستگاه{3}}EOAT خاص یا طرح های گیره قابل انطباق دارد که هندسه قسمت در حال تکامل را در خود جای دهد.

سه خانواده گریپر بر اتوماسیون خطوط مطبوعاتی غالب هستند:

• گیره های خلاء:رایج ترین و منعطف ترین گزینه. فنجان های خلاء نصب شده بر روی اکستروژن های قابل تنظیم با سطوح قطعات مطابقت دارند و می توانند برای رسیدگی به هندسه های مختلف تغییر مکان دهند. آنها برای صفحات تخت و پانل های با انحنای ملایم به خوبی کار می کنند، اما در قسمت هایی که به شدت سوراخ شده یا روغنی هستند که یکپارچگی مهر و موم آسیب می بیند، کارایی خود را از دست می دهند.
• گیره های مغناطیسی:سیستم های مغناطیسی بدون نیاز به سطح آب بندی صاف برای جدا کردن و جابجایی قطعات آهنی موثر است. با این حال، آنها به عامل پایانی وزن می‌افزایند - نگرانی زمانی که محدودیت‌های لحظه و اینرسی چقدر بار را که ربات می‌تواند با سرعت حرکت دهد محدود می‌کند. آنها همچنین نمی توانند آلومینیوم، فولاد ضد زنگ یا هر ماده غیرآهنی-را تحمل کنند.
• گیره های مکانیکی:گیره‌های مبتنی بر -سبک یا انگشت-در جایی که خلاء و آهنربا کوتاه می‌شوند - قطعات سوراخ‌دار، اشکال پیچیده سه‌بعدی، و موقعیت‌هایی که لبه قطعه تنها سطح قابل اطمینان را فراهم می‌کند برتری دارند. همانطور کهگزارش های IMTSگیره های مکانیکی برای قطعات کار موج دار یا روغنی که فنجان های خلاء به سادگی نمی توانند مکش را حفظ کنند، ایده آل هستند.

در عمل، بسیاری از عملیات‌های دای لاین از ابزار ترکیبی استفاده می‌کنند که فنجان‌های خلاء را با انگشتان پشتیبان مکانیکی ترکیب می‌کند. فنجان‌ها کنترل اولیه را می‌گیرند، در حالی که انگشت‌ها ویژگی‌های پیچیده شکل‌گرفته‌ای را ایمن می‌کنند که با پیشروی قطعه در خط ایجاد می‌شوند. سیستم‌های اتصال سریع-تغییر - یا اهرمی-گیره‌های دستی فعال یا تعویض‌کننده‌های خودکار ابزار - به اپراتورها یا ربات‌ها اجازه می‌دهند تا EOAT را در طول تعویض قالب تعویض کنند، و زمان خاموشی را به چند دقیقه نگه می‌دارند تا ساعت‌ها.

همگام سازی و بهینه سازی زمان چرخه را فشار دهید

اینجاست که اتوماسیون خطی واقعاً چالش برانگیز می شود. بر خلاف یک پرس انتقال که در آن همه ایستگاه‌ها یک رم واحد مشترک دارند و به صورت هماهنگ می‌چرخند، یک راه‌اندازی دای لاین پشت سر هم از پرس‌های مستقل - استفاده می‌کند که هر کدام با موتور، کلاچ و زمان‌بندی ضربه مخصوص به خود دارند. گرفتن چهار تا هشت ماشین مجزا برای باز کردن، پذیرش یک قطعه، بستن، شکل‌دهی، باز کردن دوباره و رهاسازی در یک توالی هماهنگ نیاز به همگام‌سازی دقیق دارد.

چرخه پرس در چرخش 360 درجه اندازه‌گیری می‌شود: صفر درجه نقطه مرگ بالا (فشار کامل باز کردن)، 180 درجه نقطه مرگ پایین (فشار کامل بسته) و 360 درجه به حالت کاملا باز باز می‌گردد. ربات باید وارد فضای قالب شود، بخشی را قرار داده یا بازیابی کند، و به طور کامل - از پنجره باز بین تقریباً 300 تا 60 درجه خارج شود. ورود خیلی زود به خطر برخورد با رام بسته می شود. خروج خیلی دیر سکته بعدی را به تاخیر می اندازد.

کنترل‌کننده‌های خط پرس مدرن این زمان‌بندی را با شبکه‌کردن همه پرس‌ها و روبات‌ها از طریق یک سیستم کنترل یکپارچه هماهنگ می‌کنند. بازخورد رمزگذار از هر میل لنگ فشاری به کنترل کننده می گوید که هر رم در چرخه خود دقیقاً کجا قرار می گیرد و روبات ها قبل از ورود به فضای قالب، سیگنال های{1} زمان واقعی را دریافت می کنند. ربات‌ها حتی می‌توانند قطعات 0.5 تا 1 اینچی بالاتر از سطح قالب را آزاد کنند، به شرطی که قالب پایینی دارای ویژگی‌های تودرتوی مناسب باشد - تراشیدن کسری از ثانیه از هر انتقال و افزایش توان عملیاتی کلی خط.

بهینه سازی زمان چرخه در یک خط هماهنگ از یک اصل ساده پیروی می کند: کندترین ایستگاه سرعت کل خط را دیکته می کند. اگر ایستگاه چهار برای یک عملیات کشش عمیق به نیم ثانیه- اضافی نیاز دارد، هر فشار دیگری باید منتظر بماند. مهندسان با تطبیق سرعت پرس با الزامات شکل‌دهی در هر ایستگاه به این موضوع می‌پردازند. - پرس‌های سروو-می‌توانند بخش کاری حرکت را برای کشش‌های سنگین کاهش دهند، در حالی که در بخش غیر کاری شتاب می‌دهند و میانگین ضربات در دقیقه را بدون به خطر انداختن کیفیت قطعه حفظ می‌کنند.

جهت گیری بخشی ثابت نتیجه پنهان اتوماسیون خوب-همگام شده است. هنگامی که یک ربات هر جای خالی را در یک لانه در همان زاویه، ایستگاه به ایستگاه قرار می دهد، خطای تجمعی موقعیتی که عملیات دستی را آزار می دهد، عملا ناپدید می شود. این دقت به‌ویژه در ایستگاه‌های بعدی که سوراخ‌های سوراخ‌شده و لبه‌های بریده‌شده باید با ویژگی‌های شکل‌گرفته شده در بالادست همخوانی داشته باشند، بسیار مهم می‌شود. از طریق هر عملیات باقی مانده آبشاری می کند.

اتوماسیون مشکل سازگاری بین ایستگاه ها را حل می کند، اما مشکل ثبات در هر ایستگاه چطور؟ حتی با قرار دادن کامل قطعه و پرس های هماهنگ، خود فرآیند شکل دهی می تواند نقص هایی را ایجاد کند که - برگشت فنری، چروک، پارگی - به مجموعه ابزارهای تشخیصی و استراتژی های اصلاحی خود نیاز دارد.

عیب یابی عیوب مهر زنی معمولی خط

اتوماسیون عالی، همگام سازی بی عیب و نقص، و سرعت فشار بهینه شده هنوز نمی تواند یک قطعه بدون نقص را تضمین کند. خود فرآیند شکل‌دهی، ورق فلز را به لبه محدودیت‌های مکانیکی خود در هر ایستگاه - می‌کشاند، فشرده می‌کند، برش می‌دهد - و گاهی اوقات مواد به عقب رانده می‌شوند. پشت فنری ابعاد را می پیچد. چین و چروک ها روی دیوارهای کشیده موج می زند. اشک در جایی باز می شود که استرس متمرکز می شود. هر یک از این شکست ها دارای اثر انگشتی هستند که اگر بدانید چگونه آن را بخوانید، مستقیماً به علت اصلی آن اشاره می کند.

چه چیزی باعث می شود عیب یابی در مهر زنی ردیفی از قالب پیش رونده متمایز باشد؟ در قالب پیشرونده، قطعه به نوار حامل متصل می‌شود، که قطعه کار را در طول شکل‌گیری محدود و پایدار می‌کند. در راه اندازی قالب خطی، قسمت خالی یک قطعه کار آزاد-ایستاده - است که بین ایستگاه ها پشتیبانی نمی شود، در حین انتقال تحت فشار قرار می گیرد و در هر توقف ثابت می شود. این استقلال حالت‌های نقص خاصی را تقویت می‌کند، به‌ویژه آن‌هایی که مربوط به کنترل جریان مواد، موقعیت‌یابی فضای خالی، و رانش ابعادی تجمعی در ایستگاه‌ها هستند.

برگشت فنری و اعوجاج ابعادی

تصور کنید یک ورق فلز را تا 90 درجه خم کنید، پانچ را رها کنید و زاویه باز شدن آن را تا 92 یا 93 درجه تماشا کنید. این بازیابی الاستیک - اصرار سرسختانه مواد برای بازگرداندن قسمتی به شکل اولیه‌اش - به عقب برگشته است، و این یکی از پایدارترین عیب ابعادی در طراحی قالب مهر زنی فلز است.

بازگشت فنری به این دلیل اتفاق می افتد که تغییر شکل ورق فلزی هرگز صرفاً پلاستیکی نیست. بخشی از انرژی کرنشی که در طول شکل‌دهی ذخیره می‌شود، فوراً پانچ را آزاد می‌کند و باعث می‌شود که قطعه از هندسه قالب دور شود. این اثر با مواد با استحکام بالاتر تشدید می‌شود: یک براکت فولادی ملایم ممکن است ۱ تا ۲ درجه به عقب برگردد، در حالی که یک جزء AHSS می‌تواند ۵ تا ۸ درجه یا بیشتر جهش کند. همانطور کهDie{0}}Maticیادداشت‌ها، برگشت فنری مخصوصاً در مواد با استحکام بالا مانند HSLA زمانی که قالب‌ها خاصیت ارتجاعی مواد را در نظر نمی‌گیرند، رایج است.

در یک پیکربندی قالب خطی، ترکیبات برگشتی فنری در سراسر ایستگاه ها انجام می شود. قسمتی که پس از ترسیم اولیه کمی به عقب برمی‌گردد و با هندسه تغییر یافته به ایستگاه حمله مجدد می‌رسد - قالب ضربه‌ای بر اساس شکل ورودی فرضی که دیگر با واقعیت مطابقت ندارد جبران می‌شود. این عدم تطابق آبشاری در قالب‌های پیشرونده، جایی که نوار حامل قطعه را لنگر می‌آورد و آزادی آن را برای اعوجاج بین عملیات محدود می‌کند، کمتر مطرح است.

راهبرد اصلاحی اولیه، جبران خمش بیش از حد است: طراحی قالب به گونه‌ای که مواد از زاویه هدف خود عبور کنند تا بازیابی الاستیک آن را به موقعیت نهایی صحیح برساند. همانطور که هنلی ماشین توضیح می دهد، مهندسان باید با رزرو زاویه جبران برگشت فنری مربوطه، در مرحله طراحی قالب، "بازگشت فنری" را پیش بینی کنند. برای موارد شدید، یک ایستگاه حمله مجدد اختصاصی - یک توقف اضافی در خط - یک ضربه اصلاحی اعمال می کند که هندسه را در جای خود قفل می کند. انتخاب مواد با مدول الاستیک کمتر یا استفاده از فرآیندهای خمشی اصلاحی نیز اثر را کاهش می دهد.

چروک شدن، پارگی و نازک شدن در عملیات کشش

این سه نقص عمیقاً به هم مرتبط هستند - یکی را به شدت برطرف می‌کند و شما خطر ایجاد دیگری را دارید. آنها کشش اساسی در هر عملیات کشش عمیق را نشان می دهند: کنترل جریان مواد به طوری که نه خیلی آزاد (چروکیده) و نه خیلی محدود (پارگی) باشد، در حالی که ضخامت دیواره را در سراسر یکنواخت نگه می دارد (جلوگیری از نازک شدن).

چین و چروکبه صورت موج-مثل چین یا چین ظاهر می‌شود که معمولاً در امتداد فلنج یا دیواره جانبی یک قسمت کشیده شده است. زمانی اتفاق می‌افتد که نیروهای فشاری در قسمت خالی از مقاومت کمانشی ماده - بیشتر شود، فلز بیشتری نسبت به آن که حفره بتواند به آرامی آن را تحمل کند، وجود دارد که سعی می‌کند به داخل حفره قالب جاری شود. نیروی نگهدارنده خالی ناکافی مشکوک معمول است. هنگامی که بایندر فلنج را به اندازه کافی محکم نمی بندد، مواد بدون تکیه گاه تحت فشار کمانش می کنند. یک فضای خالی بزرگ با وارد کردن مواد اضافی به فضایی که نمی تواند آن را جذب کند، مشکل را تشدید می کند. در راه‌اندازی قالب‌های خطی، هر ایستگاه کشش دارای سیستم بالشتک قابل تنظیم مستقل خود است، که به این معنی است که فشار نگهدارنده خالی می‌تواند به‌خوبی تنظیم شود-ایستگاه به ایستگاه - یک مزیت قابل‌توجه نسبت به قالب‌های پیشرونده که در آن تنظیمات نیروی چسب بر کل نوار تأثیر می‌گذارد.

پاره شدنحالت شکست مخالف است. هنگامی که مواد موجود در دیواره فنجان یا دیواره جانبی نمی تواند به اندازه کافی کشش یابد تا عمق کشش را در خود جای دهد، تنش کششی از مقاومت نهایی فلز فراتر می رود و یک ترک باز می شود. فشار شعاع قالب تیز در نوک پانچ یا شعاع ورودی قالب متمرکز می شود و به عنوان نقطه شروع شکستگی عمل می کند. نسبت های کشش بیش از حد - تلاش برای کشیدن عمق بیش از حد در یک ایستگاه واحد - یکی دیگر از دلایل رایج است. تجزیه فنی هنلی افزایش ضریب کشش را برای تغییر شکل تدریجی تر، انتخاب مواد با انعطاف پذیری برتر و بهینه سازی روانکاری توصیه می کند. برای بخش‌های عمیق، تقسیم کشش در ایستگاه‌های متعدد با بازپخت میانی، شکل‌پذیری بین ضربه‌ها را بازیابی می‌کند - جریان کاری که پیکربندی‌های قالب خط به‌طور طبیعی انجام می‌دهند زیرا هر ایستگاه مستقل است.

نازک شدنظریف تر از پاره کردن است اما به همان اندازه خطرناک است. به جای یک ترک قابل مشاهده، مواد به سادگی در-مناطق با تنش بالا - معمولاً در شعاع بینی پانچ و در امتداد دیواره جانبی فوقانی نازک‌تر می‌شوند. ممکن است از نظر بصری آن را نگیرید، اما یک ضخامت سنج کاهش موضعی 20٪ یا بیشتر را نشان می دهد. روانکاری ضعیف باعث افزایش اصطکاک بین پانچ و قسمت خالی می شود و از لغزش آزادانه مواد روی سطوح تشکیل دهنده جلوگیری می کند. عمق کشش بیش از حد بدون پشتیبانی مواد کافی، همین نتیجه را ایجاد می کند. مسیر اصلاحی شامل بهبود پوشش روانکاری (همانطور که کارشناسان مهر زنی ابزار و قالب به طور مداوم تاکید می‌کنند)، افزایش شعاع کشش برای پخش تنش در یک منطقه بزرگ‌تر، و توزیع مجدد شکل‌دهی در ایستگاه‌های اضافی است.

عیوب سطحی و پیشگیری از گند زدگی

کیفیت سطح اغلب یک قطعه قابل استفاده را از ضایعات - جدا می کند، به ویژه برای اجزای قابل مشاهده مانند پانل های لوازم خانگی یا قطعات بدنه خودرو. گالینگ موذی‌ترین عیب سطحی در مهر زنی فلز قالب است، زیرا پیشرونده است: هنگامی که شروع می‌شود، با هر ضربه پرس سرعت می‌گیرد.

اصطکاک بین سطح قالب و قطعه کار، گرمای کافی برای جوشکاری میکروسکوپی - از قسمت خالی به سطح ابزار ایجاد می‌کند و رسوبات ناهمواری ایجاد می‌کند که هر قسمت بعدی را نمره می‌دهد.آرت هدریک، نوشتن در The Fabricator، سه نوع را شناسایی می کند: گالینگ ساینده (ساییدگی فولاد ابزار به دلیل ماهیت ساینده مواد مهر شده)، گالینگ چسبنده (سطوح متالورژیکی مشابه ایجاد اصطکاک و جوش میکرو-) و گالینگ خورنده (واکنش های شیمیایی ناشی از ترکیبات روان کننده به سطح ابزار حمله می کند). گالینگ چسب در کار آلومینیوم و فولاد ضد زنگ غالب است زیرا این مواد شباهت های متالورژیکی با فولادهای ابزار رایج دارند.

یک مثال گویا: فولاد ابزار D2 حاوی مقدار زیادی کروم است. فولاد ضد زنگ نیز غنی از کروم-است. هنگامی که یک بخش قالب D2 از فولاد ضد زنگ تشکیل می دهد، رابط کروم-به-کروم اصطکاک و گرمای بیش از حد ایجاد می کند که منجر به شکست چسب می شود. راهنمایی Fabricator واضح است - به جای اینکه بپرسید "چه فولاد ابزاری می تواند اصطکاک را تحمل کند"، "چگونه می توانم اصطکاک را کاهش دهم؟" اولین جایی که باید به آن نگاه کرد نوع و کاربرد روان کننده است. اطمینان از روغن کاری هر دو طرف قسمت خالی - مرحله ای که به طور شگفت انگیزی اغلب نادیده گرفته می شود - تفاوت قابل اندازه گیری ایجاد می کند. فراتر از روانکاری، جابجایی به مواد قالب متالورژیکی غیر مشابه، مانند درج های آلومینیومی برنز، می تواند با از بین بردن علت اصلی به جای مقاومت در برابر علائم، حتی از فولاد ابزار پوشش داده شده بهتر عمل کند.

به طور خاص برای راه‌اندازی قالب‌های خطی، خطر گالینگ ایستگاه به ایستگاه متفاوت است. ایستگاه‌های ترسیم اولیه سنگین‌ترین مواد-برای-تماس ابزار را می‌بینند و بیشترین گرمای اصطکاک را ایجاد می‌کنند، که آنها را به عنوان کاندیدهای اصلی برای درج‌های پوشش‌دار و روان‌کاری تهاجمی تبدیل می‌کند. در مقابل، ایستگاه‌های تریم و سوراخ کردن، با تماس کوتاه برشی مواجه می‌شوند که اصطکاک پایدار کمتری ایجاد می‌کند، اما همچنان می‌تواند در طول دوره‌های تولید طولانی باعث ساییدگی شود. توانایی تطبیق تیمارهای سطحی به طور مستقل در هر ایستگاه - پوشش قالب کششی با TiAlN در حالی که قالب برش را با سطح نیترید شده ساده‌تر ترک می‌کند - یکی از مزایای عملی رویکرد قالب خطی نسبت به ابزار پیشرونده یکپارچه است که در آن هر ایستگاه از مواد بلوک قالب یکسان استفاده می‌کند.

جدول زیر هر نوع نقص عمده را با علائم بصری، علل ریشه‌ای و اقدامات اصلاحی که متخصصان مهر زنی قالب فلزی برای بازیابی کیفیت قطعه به آن تکیه می‌کنند، ادغام می‌کند:

چند الگو از این جدول ظاهر می شود که ارزش برجسته کردن را دارد. اول، روانکاری به عنوان یک اقدام اصلاحی برای تقریباً هر نقص ظاهر می شود - این تنها متغیری است که کمتر بها داده شده در مهر زنی فلزات. ثانیاً، افزودن ایستگاه‌ها یک راه‌حل تکرارشونده برای پارگی، نازک شدن و برگشت فنری است، دقیقاً به همین دلیل است که تنظیمات قالب‌های خطی با توالی‌های شکل‌دهی پیچیده مطابقت دارند. هنگامی که هر قالب مستقل باشد، افزودن ایستگاه بازتوزیع یا بازتوزیع ساده است. در یک ابزار مترقی، همان تغییر ممکن است نیاز به طراحی مجدد کل طرح بندی نوار داشته باشد.

- سوم و این اغلب نادیده گرفته می‌شود - چندین مورد از این نقص‌ها با هم تعامل دارند. افزایش نیروی نگهدارنده خالی برای از بین بردن چین و چروک می تواند فرآیند را به سمت پاره شدن سوق دهد، اگر مواد شکل پذیری کافی نداشته باشند. پوشش دادن سطح قالب برای جلوگیری از گالش شرایط اصطکاک را تغییر می دهد که به نوبه خود الگوهای جریان مواد را تغییر می دهد و ممکن است رفتار چروک یا نازک شدن را تغییر دهد. عیب‌یابی مؤثر در عملیات دای خطی به معنای برخورد با فرآیند به‌عنوان یک سیستم است، نه رسیدگی به عیوب فردی به‌صورت مجزا.

دانستن نحوه تشخیص و تصحیح این عیوب ضروری است-دانش در فروشگاه. اما سؤال استراتژیک گسترده‌تر - که آیا در وهله اول تنظیم قالب برای قطعه، حجم و مواد خاص شما انتخاب مناسبی است یا خیر - به نوع دیگری از تجزیه و تحلیل نیاز دارد، تحلیلی که هندسه بخش، اقتصاد تولید، و تقاضاهای کاربرد صنعتی را در مقابل یکدیگر وزن کند.

چه زمانی باید مهر زنی خطی را برای برنامه خود انتخاب کنید

تشخیص عیوب مهر و موم کردن و دانستن نحوه رفع آنها بسیار ارزشمند است -، اما بسیار ارزشمندتر است که قبل از ساختن یک ابزار، بدانید که آیا راه اندازی قالب خطی فرآیند درستی است یا خیر. انتخاب اشتباه فرآیند فقط باعث ایجاد نقص نمی شود. شما را در ساختار هزینه، زمان چرخه و نمایه انعطاف پذیری قفل می کند که هیچ مقدار عیب یابی نمی تواند آن را خنثی کند.

پس چگونه تصمیم می گیرید؟ پاسخ به پنج معیار قابل اندازه‌گیری - اندازه قطعه، عمق ترسیم، پیچیدگی هندسی، ضخامت مواد و حجم سالانه - می‌رسد که هر کدام مرزی بین قلمرو قالب خطی و حوزه‌های جایگزین قالب پیشرونده یا انتقالی ترسیم می‌کنند. آن را به عنوان یک چک لیست عملی در نظر بگیرید: اگر قسمت شما دو یا چند مورد از این جعبه ها را بررسی کند، احتمالاً مهرهای قالب سزاوار ارزیابی جدی هستند.

اندازه قطعه، عمق و آستانه پیچیدگی

ساده ترین تست تورنسل این است: آیا قسمت شما می تواند از نظر فیزیکی از طریق یک قالب پیش رونده روی نوار حامل عبور کند؟ اگر پاسخ منفی است - زیرا این قطعه خیلی پهن، خیلی عمیق یا از نظر هندسی پیچیده است که نمی‌تواند به استوک سیم پیچ - متصل بماند، آنگاه شما از قلمرو قالب پیشرونده حرکت کرده‌اید.

در میان انواع مختلف قالب های مهر زنی، پیکربندی قالب های خطی به طور خاص زمانی برتر است که:

• ابعاد قطعه از محدودیت‌های {0}فید نوار بیشتر است:اجزای پهن‌تر از تقریباً 300-400 میلی‌متر یا با ابعاد کلی که از لانه‌کردن کارآمد روی نوار کویل جلوگیری می‌کنند، کاندیدهای طبیعی هستند. پانل‌های بدنه خودرو، براکت‌های ساختاری بزرگ و محفظه‌های لوازم خانگی معمولاً در این دسته قرار می‌گیرند.
• عمق ترسیم به چندین مرحله نیاز دارد:قطعاتی با نسبت عمق به هر قرعه کشی، ترسیم مجدد، و ریستریک ایستگاه مخصوص به خود را در راه اندازی قالب خطی دریافت می کند.
• هندسه به شکل دهی چند{0}زاویه نیاز دارد:اجزایی که به فلنج های بادامک، زیر برش ها، یا عملیات شکل دهی از جهت هایی به غیر از ضربه فشار عمودی نیاز دارند، به ایستگاه های اختصاصی با مکانیزم های بادامک مستقل نیاز دارند - چیزی که مهندسی کردن آن در مجموعه های قالب جداگانه بسیار ساده تر از یک ابزار پیشرونده است.
• ضخامت مواد بیش از 2.0-3.0 میلی متر است:گیج‌های سنگین‌تر، نیروهای شکل‌دهنده‌ای ایجاد می‌کنند که حامل‌های نوار قالب پیشرونده را تحت فشار قرار می‌دهند و به تناژ بالاتری نیاز دارند تا اینکه یک پرس واحد بتواند از نظر اقتصادی در تمام ایستگاه‌ها عرضه کند. تنظیمات قالب خط، تناژ پرس هر ایستگاه را با بار شکل دهی خاص آن مطابقت می دهد.
• این قسمت یک- خالی آزاد است و یک نمایه تودرتو نیست:اگر جزء تمام شده شما یک پوسته، فنجان یا محفظه سه بعدی است و نه یک نمایه صاف با خمیدگی، تغذیه نواری هیچ مزیتی ندارد - و مواد قابل توجهی را در تارهای حامل هدر می دهد.

وقتی شرکای منبع یابی - چه تامین کنندگان مهر زنی مترقی یا تامین کنندگان مهر زنی انتقالی - بخش شما را ارزیابی می کنند، این آستانه های هندسی اولین فیلترهایی هستند که اعمال می کنند. قسمتی که از حدهای قالب پیشرونده فراتر می رود اما در یک تخت پرس بزرگ قرار می گیرد ممکن است به سمت قالب انتقالی حرکت کند. بخشی که برای توزیع تناژ به پرس های جداگانه نیاز دارد یا شامل کشش های بسیار عمیق در بسیاری از مراحل است، به آرایش قالب کامل خط پشت سر هم اشاره دارد.

ملاحظات حجم و هزینه

هندسه به شما می گوید که آیا خط مهر زنیمی تواندقسمت خود را تولید کنید حجم به شما می گوید که آیا آن راباید.

ابزار دای لاین در چشم انداز هزینه ها حد وسطی را اشغال می کند. مجموعه قالب‌های انفرادی برای هر ایستگاه هزینه کمتری نسبت به قالب پیشرونده پیچیده دارد - یک ایستگاه قرعه‌کشی ممکن است بین 15000 تا 50000 دلار هزینه داشته باشد، در حالی که یک ابزار مترقی 20 ایستگاهی می‌تواند به 200،000 تا 500،000 دلار برسد. اما این هزینه هر ایستگاه را در شش یا هشت ایستگاه ضرب کنید، سخت‌افزار اتوماسیون را اضافه کنید و زیرساخت‌های خط فشار را فاکتور بگیرید، و کل سرمایه‌گذاری می‌تواند برابر یا بیشتر از یک برنامه پیشرونده باشد.

نقطه اقتصادی شیرین برای مهر زنی قالب معمولاً در محدوده متوسط-تا-حجم حجم متوسط ​​- تقریباً 10000 تا 500،000+ سالانه است. زیر 10000 واحد، استهلاک سرمایه گذاری ابزار در چندین ایستگاه دشوار است. بالاتر از این آستانه، هزینه هر بخش{11}به طور پیوسته کاهش می‌یابد زیرا هزینه‌های ابزار ثابت در واحدهای بیشتری پخش می‌شود. برای برنامه‌های درازمدت مهر زنی مترقی که بیش از چند صد هزار قطعه در سال است، تصمیم به هندسه می‌رسد: اگر قطعه با قالب پیشرونده مطابقت داشته باشد، سرعت تغذیه نواری{13}}معمولاً در اقتصاد هر{14}قطعه برنده است. اگر اینطور نیست، تنظیمات قالب خط یا قالب انتقال تنها راه عملی است.

یک عامل هزینه مهم اما اغلب نادیده گرفته می شود، انعطاف پذیری تغییر است. راه‌اندازی‌های قالب به ایستگاه‌های جداگانه اجازه می‌دهند بدون از بین بردن کل بسته ابزار، تغییر یا جایگزین شوند. اگر برنامه شما پیش‌بینی می‌کند-تغییرات مهندسی اواسط چرخه - رایج در برنامه‌های قالب مهر زنی خودرو در طول توسعه وسیله نقلیه -، این مدولار بودن می‌تواند ده‌ها هزار دلار در بازسازی ابزار در مقایسه با اصلاح قالب پیشرونده یکپارچه صرفه‌جویی کند.

اینجا جایی است که تحلیل امکان سنجی اولیه چندین برابر هزینه می کند. سازندگان می‌توانند قبل از برش فولاد، به جای متعهد شدن به ساخت ابزار کامل برای کشف اینکه قطعه شما به یک ایستگاه اضافی یا تناژ پرس متفاوت نیاز دارد، مفاهیم قالب را از طریق شبیه‌سازی CAE تأیید کنند.محلول های قالب مهر زنی YICHENشامل تجزیه و تحلیل امکان‌سنجی و خدمات شبیه‌سازی CAE که به‌طور خاص برای این منظور طراحی شده‌اند - که به مهندسان کمک می‌کند جریان مواد را مدل‌سازی کنند، نیازهای تعداد ایستگاه را پیش‌بینی کنند، و قبل از نهایی شدن هر گونه سرمایه‌گذاری ابزار، نیروهای تشکیل‌دهنده را در کل خط ارزیابی کنند.

کاربردهای صنعتی در جایی که Line Dies Excel

برخی از صنایع به دلیل اینکه قطعات آنها به طور مداوم به آستانه‌های اندازه، عمق و پیچیدگی که در بالا ذکر شد، می‌رسند، به سمت مهر زنی قالب‌ها گرایش پیدا کرده‌اند. درک اینکه کجا این فرآیند غالب است می تواند به شما کمک کند تا برنامه خود را محک بزنید.

خودرو:پانل‌های بدنه - هودها، درها، گلگیرها، کفپوش‌ها - کاربرد اساسی قالب مهر زنی خودرو برای نصب قالب و قالب انتقال هستند. این بخش‌ها بزرگ هستند، نیاز به کشش‌های عمیق دارند، و به دنباله‌های تشکیل‌دهنده چند ایستگاهی نیاز دارند که قالب‌های پیشرونده به سادگی نمی‌توانند آن‌ها را در خود جای دهند. تقویت‌کننده‌های سازه‌ای، اعضای متقاطع و اجزای محفظه انتقال نیز اغلب روی خطوط پرس پشت سر هم اجرا می‌شوند. همانطور کهتیم شبیه سازی Keysightیادداشت‌ها، مهر زنی خط و قالب انتقال، فرآیندهای غالب شکل‌دهی فلز برای بخش خودرو هستند، که شبیه‌سازی اکنون برای اعتبار بخشیدن به این تنظیمات ابزار پیچیده ضروری است.

لوازم خانگی:وان های ماشین لباسشویی، درام های خشک کن، پانل های آستر یخچال، و محفظه های اجاق گاز همگی نیاز به شکل دهی عمیق-کشیده و بزرگ- دارند. این قطعات عمق کشش قابل توجهی را با الزامات کیفیت سطح ترکیب می‌کنند که کنترل فرآیند ایستگاه توسط{4}}ایستگاه را ضروری می‌سازد.

محوطه های صنعتی و برقی:محفظه‌های فلزی عمیق-برای جعبه‌های اتصال الکتریکی، روکش‌های موتور و تجهیزات تهویه مطبوع اغلب نیاز به ساخت یکپارچه با کنترل ابعادی دقیق دارند - ترکیبی که مجموعه‌های قالب خطی از طریق شکل‌دهی چند مرحله‌ای کنترل‌شده ارائه می‌کنند.

اجزای سازه ای سنگین:براکت‌های گیج ضخیم-، تقویت‌کننده‌های قاب، و صفحات نصب تجهیزات ساختمانی و ماشین‌آلات کشاورزی به مجموعه‌های قالب‌های سنگین و تناژ بالا نیاز دارند که بهتر از آن‌که در یک ابزار پیشرونده متمرکز شوند، در پرس‌های جداگانه توزیع شوند.

در همه این برنامه‌ها، موضوع مشترک یکسان است: الزامات فیزیکی قطعه - اندازه، عمق، ضخامت یا پیچیدگی شکل - فرآیند را تعیین می‌کند. مهر زنی های خطی انتخاب نمی شوند زیرا در هر موردی ساده تر یا ارزان تر هستند. آنها انتخاب شده اند زیرا آنها تنها روشی هستند که می توانند قطعه را تولید کنند، یا تنها روشی هستند که می توانند این کار را در تولید{3}}کیفیت و حجم مناسب انجام دهند.

برای سازندگانی که این تصمیم‌ها را دنبال می‌کنند، درگیر کردن یک شریک ابزار در مراحل اولیه ارزیابی، گام‌های اشتباه پرهزینه را حذف می‌کند.پایان-به-پایان دادن به قابلیت‌های قالب مهر زنی YICHEN- شامل مطالعات امکان‌سنجی، پیکربندی ایستگاه هدایت‌شده CAE، و اعتبارسنجی نمونه اولیه - به مدیران منبع و مهندسان ابزار داده‌هایی را می‌دهد که برای تخصیص مطمئن به یک برنامه خط تولید نیاز دارند. به جای اتکا به قوانین سرانگشتی، شبیه‌سازی{4}}تحلیل امکان‌سنجی پشتوانه‌ای، ریسک تشکیل و هزینه ابزار را قبل از صدور اولین سفارش خرید، کمیت می‌دهد.

با این حال، انتخاب فرآیند مناسب، تنها خط شروع است. ترجمه این تصمیم به تولید-ابزار آماده - از شبیه‌سازی اولیه تا ماشین‌کاری قالب، اجرای آزمایشی، و اعتبارسنجی ابعادی - شامل گردش کار مهندسی دقیق خود است، جایی که هر مرحله بر تصمیم‌های گرفته شده در اینجا بنا می‌شود.

از طراحی قالب تا تولید-ابزار قالب آماده

شما مهر زنی خطی را به عنوان فرآیند خود انتخاب کرده اید، مواد خود را انتخاب کرده اید و تعداد ایستگاه های خود را مشخص کرده اید. بعد چه اتفاقی می افتد؟ شکاف بین یک مفهوم معتبر و یک مجموعه قالب آماده تولیدی- که در یک پرس قرار می گیرد، جایی است که اکثر پروژه های ابزارسازی یا تسریع می یابند یا متوقف می شوند. هر مرحله در گردش کار توسعه قالب - از امکان‌سنجی اولیه تا علامت بعدی-خاموش - پیامدهای ترکیبی دارد. یک میانبر در مرحله شبیه سازی به عنوان یک اصلاح پرهزینه در طول آزمایش ظاهر می شود. تحمل از دست رفته در طول ماشین‌کاری به هفته‌ها نصب روی نیمکت تبدیل می‌شود. درک این جریان کار از پایان به انتها فقط برای مهندسان ابزارسازی مفید نیست. این دانش ضروری برای مدیران منابعی است که نیاز به ارزیابی قابلیت تامین کننده و مدیریت جدول زمانی برنامه دارند.

در اینجا دنباله توسعه کامل است که به مراحلی تقسیم می‌شود که هر برنامه ابزار خطی دنبال می‌کند - چه در حال ساختن چهار ایستگاه یا هشت ایستگاه باشید:

1. بررسی امکان سنجی بخش و تجزیه و تحلیل DFM
2. شبیه سازی شکل دهی و تحلیل CAE
3. طراحی قالب و مدل سازی سه بعدی
4. ماشینکاری CNC اجزای قالب
5. مونتاژ قالب و نصب نیمکت
6. اجراهای آزمایشی (T0/T1) با تنظیمات تکراری
7. بازرسی و اعتبارسنجی ابعادی
8. برنامه ریزی انتشار و نگهداری تولید

هر مرحله مرحله بعدی را تغذیه می کند و پرش یا فشرده سازی هر یک از آنها تقریباً همیشه زمان بیشتری را در پایین دست نسبت به صرفه جویی در پیش نیاز دارد. بیایید از طریق آنچه در واقع در هر توقف اتفاق می افتد قدم بزنیم.

تجزیه و تحلیل امکان سنجی و شبیه سازی CAE

قبل از اینکه هر فولادی بریده شود - قبل از مدل‌سازی یک قطعه قالب -، تیم مهندسی باید به یک سوال ساده و فریبنده پاسخ دهد: آیا واقعاً می‌توان این قطعه را تشکیل داد؟ تحلیل امکان‌سنجی هندسه، درجه مواد، ضخامت و عمق کشش قطعه را در برابر محدودیت‌های شکل‌دهی شناخته‌شده بررسی می‌کند تا زودهنگام نمایش‌دهنده‌های بالقوه را شناسایی کند. این شامل ارزیابی نسبت‌های کشش، تخمین‌های اندازه خالی، تعداد ایستگاه‌های احتمالی و نیازهای تناژ فشار در هر ایستگاه است.

به آن به عنوان یک فیلتر ریسک فکر کنید. قطعه ای با نسبت عمق به قطر 0.6:1 در فولاد ملایم به راحتی عبور می کند. همین هندسه در فولاد DP 780 ممکن است به یک ایستگاه ترسیم مجدد اضافی و یک واقعیت - خالی قابل توجهی نیاز داشته باشد که هزینه ابزار و طرح خط فشار را قبل از باز شدن یک فایل CAD تغییر می‌دهد.

شبیه‌سازی CAE ({0}}مهندسی به کمک رایانه) این بررسی امکان‌سنجی را از حدس‌های آموزشی به پیش‌بینی قابل سنجش تبدیل می‌کند. با استفاده از تجزیه و تحلیل اجزای محدود، مهندسان به صورت دیجیتالی کل دنباله شکل‌دهی - ترسیم عمیق، برش، فلنج کردن، ریستریک - را تکرار می‌کنند و مشاهده می‌کنند که فضای خالی مجازی در هر ایستگاه چگونه رفتار می‌کند. این نرم افزار نمودارهای حد شکل دهی (FLD) را ایجاد می کند که توزیع کرنش را در برابر منحنی حد شکل گیری مواد ترسیم می کند، مناطقی را که در معرض خطر ترک خوردن (قرمز)، نازک شدن بحرانی (زرد)، یا چروک شدن ناشی از فشار- (آبی) قرار دارند، نشان می دهد.

بازده عملی آن بسیار زیاد است. داده‌های صنعت نشان می‌دهد که سازندگانی که شبیه‌سازی CAE را اجرا می‌کنند، معمولاً تکرارهای آزمایش فیزیکی را 30 تا 50 درصد کاهش می‌دهند. این بدان معنی است که تغییرات قالب کمتر، مواد آزمایشی هدر رفته کمتر و جدول زمانی توسعه فشرده. پیش‌بینی Springback - یکی از پیچیده‌ترین جنبه‌های ساخت قالب برای-فولادهای با استحکام بالا - را می‌توان قبل از شروع ماشین‌کاری در هندسه سطح قالب مدل‌سازی و جبران کرد، نه اینکه اولین باری که یک قطعه آزمایشی از قالب دو درجه دورتر از هدف خارج می‌شود، کشف شود.

CAE همچنین تصمیمات توالی ایستگاه را تأیید می کند. آیا تریم باید قبل یا بعد از حمله مجدد اتفاق بیفتد؟ آیا خالی برای کنترل جریان مواد به مهره هایی در مکان های خاص نیاز دارد؟ آیا یک مرحله بازپخت میانی بین ایستگاه های کشش فولاد ضد زنگ لازم است؟ شبیه سازی به این سوالات به صورت دیجیتالی پاسخ می دهد، با کسری از هزینه پاسخ به آنها در یک خط فشار فیزیکی. برای قالب‌ها در محیط‌های تولیدی که جدول‌های زمانی برنامه در هفته‌ها به جای ماه‌ها اندازه‌گیری می‌شوند، این تلاش‌های مهندسی اولیه چیزی است که راه‌اندازی‌های زمانی را از تاخیرهای پرهزینه جدا می‌کند.

توسعه قالب مهر زنی YICHENفرآیند دقیقاً در این مرحله آغاز می‌شود - تجزیه و تحلیل امکان‌سنجی و شبیه‌سازی CAE قبل از هر تعهدی به تولید ابزار کامل، به مهندسان و مدیران منبع‌یابی اعتماد کمی نسبت به مفهوم قالب می‌دهد تا بر فرض‌هایی که فقط در طول آزمایش خود را نشان می‌دهند.

ماشینکاری قالب، مونتاژ و اجرای آزمایشی

با تایید نتایج شبیه سازی و منجمد شدن طراحی قالب در 3D CAD، پروژه به سمت اجرای فیزیکی حرکت می کند. اینجاست که مفهوم قالب تمبر به ابزاری ملموس تبدیل می‌شود - و دقت ماشین‌کاری تعیین می‌کند که آیا پیش‌بینی‌های شبیه‌سازی در طبقه فروشگاه درست است یا خیر.

ماشینکاری اجزای قالب چندین فرآیند را برای دستیابی به هندسه های مورد نیاز و پرداخت های سطحی ترکیب می کند. فرز ناهموار CNC-کفش‌های قالب، صفحات پانچ، و بلوک‌های قالب را از-شمش‌های فولادی ابزار سخت شده از قبل برش می‌دهد. ماشین‌کاری تخلیه الکتریکی (EDM) - هم سیم و هم سینک - پروفیل‌های داخلی پیچیده، گوشه‌های تیز و ویژگی‌هایی را که ابزارهای برش معمولی نمی‌توانند به آنها دسترسی پیدا کنند، انجام می‌دهد. سنگ زنی دقیق سطوح حیاتی مانند صفحات قالب، نوک پانچ و حفره های پست را به تحمل ابعاد نهایی، اغلب در میکرون، می رساند. برای یک مجموعه قالب استاندارد، هر جزء باید به مبدأهای مشترک - سوراخ‌های تراز، مکان‌های پین رولپلاک، و سوراخ‌های پست راهنمای - ارجاع دهد تا ابزار مونتاژ شده به همان روابط فضایی مدل‌سازی شده در محیط CAD دست یابد.

عملیات حرارتی به موازات یا بلافاصله پس از ماشینکاری خشن انجام می شود. پانچ‌ها و درج‌های قالب تا مقادیر هدف راکول - معمولاً RC 58-62 برای فولادهای ابزاری مانند D2 یا SKH9 - سخت می‌شوند و سپس برای متعادل کردن سختی و چقرمگی، تمپر می‌شوند. عملیات حرارتی خلاء اعوجاج و اکسیداسیون سطح را به حداقل می رساند و یکپارچگی ابعادی را که عملیات ماشینکاری قبلی به دست آورده بود حفظ می کند. پس از عملیات حرارتی، سنگ زنی تمام شده و EDM اجزای سخت شده را به مشخصات نهایی خود اصلاح می کنند.

مونتاژ تمام اجزای ماشینکاری شده را روی کفش های قالب جمع می کند. نصب نیمکت - دستها-در کار شیم کردن، تنظیم و تأیید قالب مونتاژ شده - جایی است که تجربه یک قالب ساز ماهر غیر قابل جایگزینی است. پست های راهنما از نظر عمود بودن بررسی می شوند. فاصله‌های پانچ-به-با سنج‌های حسگر یا پین‌های اندازه‌گیری تأیید می‌شوند. سفر استریپر تنظیم شده است، سطوح نگهدارنده خالی برای تماس کامل آبی و لکه‌دار هستند، و هر ویژگی مکان‌یابی در مقابل مدل سه بعدی تأیید شده است.

اجرای آزمایشی - معمولاً T0 (آزمایش اول) و T1 (آزمایش دوم پس از اصلاحات) تعیین می‌شود - قالب مونتاژ شده را برای اولین بار در شرایط شکل‌دهی واقعی قرار می‌دهد. دسته کوچکی از قطعات خالی از هر ایستگاه عبور می کند در حالی که مهندسان هندسه قطعه، کیفیت سطح، الگوهای جریان مواد و دقت ابعاد را ارزیابی می کنند. اینجاست که شبیه‌سازی با واقعیت روبرو می‌شود: اغلب قالب‌های شبیه‌سازی‌شده قطعات T0 را تولید می‌کنند که نزدیک به مشخصات هستند، اما-متغیرهای واقعی- ویژگی‌های دسته‌ای مواد واقعی، انحراف فشار تحت بار، توزیع روانکاری - انحرافاتی را ایجاد می‌کنند که شبیه‌سازی نمی‌تواند به طور کامل آنها را ثبت کند. به عنوان یک تولید کننده قالب مترقی یا سازنده قالب های خطی، انتظار دارید پس از T0 تنظیمات را انجام دهید. هدف کمال در اولین ضربه نیست. این شکاف بین پیش‌بینی شبیه‌سازی‌شده و نتیجه فیزیکی را به حداقل می‌رساند، به‌طوری‌که اصلاحات به‌جای تغییرات عمده هندسی، بر حسب دهم میلی‌متر اندازه‌گیری می‌شوند.

تصحیحات معمولی T0 شامل ارتفاع پانچ شیمینگ، تنظیم فشار نگهدارنده خالی، برش مجدد لبه‌ها، و تنظیم دقیق ارتفاع مهره‌ها برای هدایت مجدد جریان مواد است. کارآزمایی‌های T1 تأیید می‌کنند که این اصلاحات به نتایج مورد نظر دست یافته‌اند. برای برنامه‌های قالب خط پیچیده با شش یا بیشتر ایستگاه، چرخه‌های T0/T1 در هر ایستگاه باید به‌طور متوالی هماهنگ شوند - یک تغییر قالب در ایستگاه دو، شکل قطعه ورودی را برای هر ایستگاه پایین‌دستی تغییر می‌دهد، بنابراین فرآیند آزمایش به ترتیب در خط حرکت می‌کند.

اعتبار سنجی کیفیت و انتشار تولید

قطعه‌ای که به‌نظر می‌رسد از چاپ آزمایشی خوب می‌آید، لزوماً آماده نیست-. اعتبارسنجی بعدی شکاف بین ارزیابی بصری و انطباق کمی با مشخصات مهندسی را پر می کند.

دستگاه‌های اندازه‌گیری مختصات (CMM) استاندارد طلایی برای تأیید ابعاد نقطه-به-نقطه باقی می‌مانند. یک کاوشگر CMM ویژگی‌های مبنا، محل سوراخ‌ها، لبه‌های برش، و سطوح شکل‌گرفته را لمس می‌کند و مختصات اندازه‌گیری شده را با مدل سه‌بعدی اسمی مقایسه می‌کند. برای قطعات مهر شده با قالب خطی - که اغلب بزرگ هستند و سطوح سه بعدی پیچیده ای دارند - بازرسی CMM می تواند ساعت ها در هر قطعه طول بکشد، اما عدم قطعیت اندازه گیری را تا چند میکرون فراهم می کند.

اسکن سه‌بعدی نوری به‌عنوان مکملی قدرتمند برای کار CMM، به‌ویژه برای اعتبارسنجی کامل-سطح ظاهر شده است.سیستم های اندازه گیری نوریمیلیون‌ها نقطه سطح را در چند دقیقه ضبط کنید، و یک دوقلو دیجیتال کامل از قسمت مهر شده را ایجاد کنید که می‌تواند روی مدل CAD پوشانده شود. گزارش‌های انحراف نقشه‌برداری شده رنگی- بلافاصله مشخص می‌کنند که قطعه کجا مطابقت دارد و به کجا می‌رود - ابزاری بصری که بسیار شهودی‌تر از صفحه‌گسترده مختصات CMM است. برای قالب‌های بزرگ مهر زنی خودرو، سیستم‌های اسکن می‌توانند یک سطح قالب 2.5- متری را در کمتر از 15 دقیقه ثبت کنند، و آنها را هم برای آزمایش و هم برای بازرسی در حین فرآیند عملی می‌کند.

Go/no-سنج‌سنج‌ها و چک کردن وسایل، سریع‌ترین تأیید کف فروشگاه- را ارائه می‌دهند. وسایل ماشینکاری شده سفارشی، سطوح جفت، مکان یاب ها و موقعیت های ویژگی حیاتی قطعه را تکرار می کنند. اگر قطعه کاملاً بدون تداخل در داخل فیکسچر قرار گیرد و تمام پین‌های چک از سوراخ‌های مربوطه عبور کنند، قطعه مطابقت دارد. این وسایل به ویژه در طول تولید ارزشمند هستند زیرا به اپراتورها این امکان را می‌دهند تا قطعات را در چند ثانیه به‌جای دقیقه‌ها یا ساعت‌های مورد نیاز برای CMM یا اسکن کردن - قبل از تولید مجموعه‌ای از قطعات ناسازگار تأیید کنند.

تجزیه و تحلیل قابلیت فرآیند همه اینها را با هم پیوند می دهد. مهندسان به‌جای اندازه‌گیری یک قطعه، یک نمونه آماری معنی‌دار - معمولاً 30 تا 50 قسمت متوالی - را اندازه‌گیری می‌کنند و مقادیر Cpk را برای ابعاد بحرانی محاسبه می‌کنند. Cpk بالاتر از 1.33 (یا 1.67 برای ایمنی{8}}ویژگی‌های حیاتی خودرو) نشان می‌دهد که این فرآیند هم بر بعد هدف متمرکز است و هم به اندازه کافی کنترل می‌شود تا در تحمل تولید پایدار باقی بماند. همانطور کهروش اعتبارسنجی مینگ چیانگنشان می‌دهد، تجزیه و تحلیل CPK از طریق نمونه‌برداری مداوم، پایداری ابعادی را در میلیون‌ها چرخه تأیید می‌کند - دلیل نهایی این است که مجموعه قالب برای آزادسازی آماده است.

تنها پس از اعتبارسنجی ابعادی و تأیید قابلیت فرآیند، ابزارآلات تولید را دریافت می‌کند. در این مرحله، تیم مهندسی همچنین یک SOP تعمیر و نگهداری را ایجاد می‌کند: فواصل بازرسی برنامه‌ریزی شده (اغلب هر 50000 تا 100000 ضربه)، تیز کردن برنامه‌ریزی شده برای درج‌های تریم و سوراخ، پروتکل‌های روانکاری و معیارهای جایگزینی برای اجزای سایش مانند فنرها و بوش‌های راهنما. نظارت پیش‌بینانه - ردیابی امضاهای نیروی فشار در طول زمان برای تشخیص تخریب تدریجی قالب - به‌طور فزاینده‌ای در خطوط{8}}حجم بالا رایج است، و اجازه می‌دهد تعمیر و نگهداری توسط داده‌ها به جای قطعه معیوب فعال شود.

این پایان--پایان دادن به گردش کار - امکان سنجی، شبیه سازی، طراحی، ماشینکاری، مونتاژ، آزمایش، اعتبارسنجی، و انتشار - چیزی است که یک برنامه ابزارسازی را که طبق برنامه راه اندازی می شود از برنامه ای که به تاخیرهای پرهزینه تبدیل می شود، جدا می کند. هر مرحله به قابلیت‌های تخصصی نیاز دارد: تحلیلگران CAE که رفتار مواد را درک می‌کنند، ماشین‌کارانی که دارای تحمل‌های{5} در سطح میکرون هستند، سازندگان قالب که می‌توانند خروجی‌های شبیه‌سازی را به تنظیمات فیزیکی ترجمه کنند، و تیم‌های بازرسی که می‌توانند انطباق را در هندسه‌های پیچیده سه‌بعدی تأیید کنند.

YICHEN این چرخه زندگی کامل را پوشش می دهد- از تحلیل امکان‌سنجی اولیه و شبیه‌سازی شکل‌دهی از طریق ماشین‌کاری دقیق CNC، مونتاژ قالب، اجرای آزمایشی و بازرسی نهایی. برای مدیران منبع یابی و مهندسان ابزار که برنامه های خط تولید را ارزیابی می کنند، شراکت با تامین کننده ای که مالک هر مرحله از این گردش کار است، خطر هماهنگی تقسیم مسئولیت ها بین چندین فروشنده را از بین می برد. همچنین به این معنی است که درس‌های آموخته‌شده در طول شبیه‌سازی CAE مستقیماً به تصمیم‌های ماشین‌کاری وارد می‌شود، تصحیح‌های آزمایشی منعکس‌کننده پیش‌بینی‌های شبیه‌سازی هستند، و نتایج بازرسی حلقه را به طراحی قالب اصلی می‌بندد - یک فرآیند توسعه کاملاً یکپارچه که-سرمایه‌گذاری ابزار را به خطر می‌اندازد و مسیر از مفهوم تا تولید{5} را تسریع می‌کند.