ساخت قالب های مهر زنی فلزی: از فولاد خام تا اولین ضربه

معنای واقعی ساخت قالب فلزی مهر زنی چیست؟

هنگامی که شما برای اطلاعات در موردساخت مهر زنی فلزی می میرد، شما معمولاً در یکی از دو نقطه افراطی قرار می گیرید: یک سرگرمی که روی ورق فلزی نازک سوراخ می کند یا یک فصل متراکم کتاب درسی پر از معادلات. این مقاله شکاف بین آن دنیاها را پر می‌کند و به شما نشان می‌دهد که ساخت قالب حرفه‌ای در واقع از فولاد خام تا اولین موفقیت تولید چگونه به نظر می‌رسد.

مهر زنی چیست و ساختن یکی شامل چه مواردی است

بنابراین در تولید چه چیزی وجود دارد؟ در هسته خود، قالب مهر زنی ابزار دقیقی است که از دو نیمه جفت گیری تشکیل شده است که برش، خم شدن، یا شکل دادن ورق فلز را به شکل تمام شده تحت نیروی فشار می دهد. نیمه‌های بالایی و پایینی مشت‌ها، حفره‌های قالب، رقیق‌کننده‌ها، خلبان‌ها و اجزای راهنمایی را در خود جای می‌دهند که با هم کار می‌کنند تا مواد را پیدا کنند، عملیات‌ها را انجام دهند و قسمت نهایی را آزاد کنند. یک تعریف ساده مهر زنی: یک فرآیند{2}}نیروی بالا که ورق مسطح را با سرعت تولید به اجزای سه بعدی- تبدیل می‌کند.

اما این تمایزی است که بیشتر محتواها از آن غافل می شوند. کار با قالب مهر زنی به معنای بارگیری آن در دستگاه پرس و قطعات در حال اجرا است. ساختن یکی به معنای مهندسی کردن هر جزء از یک بلوک فولاد ابزار، ماشینکاری آن تا سطح تحمل میکرونی-، سخت شدن آن، و اثبات تولید قطعات قابل قبول قبل از رسیدن به تولید است. پرس مهر زنی بدون قالب مناسب چیست؟ فقط تناژ با هیچ جایی برای رفتن مفید نیست.

دامنه این مقاله به طور کامل بر روی بخش ساخت و ساز متمرکز است: طراحی، ماشینکاری، عملیات حرارتی، بازرسی و اعتبار سنجی. اگر می‌پرسید چه چیزهایی هستند و چگونه ساخته می‌شوند، در جای درستی هستید.

چرا Die-ساخت دقیق کیفیت قطعه را تعیین می‌کند

هر بعد روی یک قطعه مهر شده مستقیماً به نحوه ساخت قالب های مهر زنی آن بازمی گردد. پانچ-به-ارتفاع فرز را کنترل می‌کند. هندسه حفره جریان مواد را دیکته می کند. پرداخت سطح روی فولادهای شکل دهنده تعیین می کند که آیا قطعات به طور تمیز آزاد می شوند یا صفرا و چسبندگی. زمانی که تلورانس ها حتی چند هزارم اینچ کاهش می یابد، نرخ ضایعات افزایش می یابد، زمان از کار افتادن مطبوعات افزایش می یابد و هزینه هر ضربه افزایش می یابد.

قالب DNA هر قسمت مهر شده است. هر نقص سطح، خطای ابعادی یا سوراخ شدن به نحوه ساخت قالب بازمی گردد.

درک اینکه مهر زنی فلز در سطح عملی چیست به این معنی است که بدانیم قالب های مهر زنی فلز ابزارهای عمومی نیستند. آنها ابزارهای سفارشی{1}}ساخت شده ای هستند که در آن هر انتخاب طراحی، انتخاب مواد و عملیات ماشینکاری با کیفیت، طول عمر و اقتصادی هر قطعه ای که تولید می کنند، ترکیب می شود. بخش‌های پیش رو دقیقاً چگونگی وقوع آن را توضیح می‌دهند، که با فاز مهندسی دیجیتال که قبل از برش تراشه است، شروع می‌شود.

گردش کار طراحی Die از مدل سازی CAD تا برنامه نویسی CAM

قبل از برش هر فولاد ابزار، قالب مهر زنی کاملاً به صورت هندسه دیجیتال وجود دارد. مرحله اول{1}}مهندسی زمانی است که هزینه، دقت و عملکرد تولید تا حد زیادی تعیین می‌شود، با این حال این مرحله‌ای است که بیشتر بحث‌های ساخت قالب از آن عبور نمی‌کنند.طراحی قالب مهر زنی مدرنمتکی بر سه رشته دیجیتالی به هم پیوسته است: مدل‌سازی 3 بعدی CAD برای تعریف هر جزء، شبیه‌سازی CAE برای اعتبارسنجی رفتار شکل‌دهی، و برنامه‌نویسی CAM برای تولید مسیرهای ابزاری که هر قطعه را ماشین‌کاری می‌کنند. این مرحله را درست انجام دهید و حلقه‌های آزمایشی، ضایعات و دوباره کاری را کاهش دهید. اشتباه کنید و تاوان اشتباهات فولاد را بپردازید.

مدل سازی سه بعدی CAD برای هندسه پانچ و قالب

طراحی قالب مهر زنی فلزی با یک مدل پارامتریک سه بعدی از قطعه مهر شده تمام شده شروع می شود. مهندسان هندسه قطعه را معمولاً به صورت STEP یا فایل CAD بومی وارد می‌کنند و شروع به کار به عقب از شکل نهایی می‌کنند تا مشخص کنند که چگونه قالب باید آن را تشکیل دهد. این رویکرد مهندسی معکوس جایی است که طراحی مهر زنی ورق فلزی از طراحی مکانیکی عمومی متفاوت است. شما فقط اجزای جامد را مدلسازی نمی کنید. شما در حال مدل سازی فضای منفی و حرکتی هستید که میلیون ها بار بخشی را تولید می کند.

مدل سازی پارامتریک به این معنی است که هر بعد توسط روابط هدایت می شود. شعاع پانچ را تغییر دهید و حفره قالب جفت‌گیری، دهانه استریپر و جیب صفحه پشتی به‌طور خودکار به‌روزرسانی می‌شوند. این ارتباط از ناهماهنگی هایی که باعث تداخل در هنگام مونتاژ می شود جلوگیری می کند. پانچ ها با پروفیل های برش، طول زمین و زوایای برشی مدل سازی می شوند. بلوک های قالب هندسه حفره را با فاصله های مناسب برای ماده و ضخامت خاصی که مهر می شود دریافت می کنند. استریپرها، پیلوت‌ها، پین‌های راهنما و بلوک‌های پاشنه همگی در یک مدل مونتاژ شکل می‌گیرند و اطمینان می‌دهند که هر جزء به عنوان یک سیستم هماهنگ کار می‌کند.

طرح بندی نوار بخش مهمی از این مرحله مدل سازی است. طراح تعیین می کند که نوار مسطح چگونه لانه کند، چه مقدار ماده بین قطعات قرار می گیرد، زبانه های حامل کجا به هم متصل می شوند، و فاصله زمینی ایستگاه ها را از هم جدا می کند. طرح‌بندی نوار به خوبی برنامه‌ریزی‌شده، استفاده از مواد را در برابر تشکیل توزیع نیرو و پایداری خوراک متعادل می‌کند. تودرتو ضعیف مواد را هدر می دهد. توالی ضعیف نیروهای نامتعادلی ایجاد می کند که قالب را به طور ناموزون می پوشاند.

شبیه سازی CAE برای پیش بینی رفتار شکل گیری

تصور کنید که یک شکل پیچیده از فولاد با استحکام بالا-فشار می‌دهید و متوجه می‌شوید که دیوار کششی تا حد ترک خوردگی نازک می‌شود، اما فقط پس از اینکه حفره‌های قالب را ماشین‌کاری کرده باشید. آن سناریو قبلا رایج بود. امروزه، شبیه‌سازی CAE این خرابی‌ها را قبل از وجود هرگونه ابزار فیزیکی پیش‌بینی می‌کند و آن را به یکی از با ارزش‌ترین تکنیک‌های مهر زنی فلزی در دسترس مهندسان تبدیل می‌کند.

تحلیل المان محدود کل فرآیند شکل‌گیری را مدل‌سازی می‌کند: تماس نگهدارنده خالی، حرکت پانچ، جریان مواد در حفره‌ها، و بازیابی الاستیکی که به دنبال دارد. شبیه‌سازی چین و چروک‌ها را در نواحی بدون پشتیبان، نازک شدن در شعاع‌های تنگ و ترک‌خوردگی در جایی که کرنش بیش از حد مواد است، شناسایی می‌کند. همچنین بازگشت فنری را پیش‌بینی می‌کند، یعنی تمایل فلز تشکیل‌شده برای بازیابی بخشی از شکل خود پس از حذف نیروی فشار. برای فولادهای{3}}با استحکام بالا، فنر بک می‌تواند آنقدر قوی باشد که قطعات را کاملاً از تحمل خارج کند.ابزارهای شبیه سازی پیشرفتهاکنون مقدار برگشت فنری را در کل سطح قطعه محاسبه کنید، و به مهندسان این امکان را می‌دهد که هندسه قالب را به‌جای تعقیب اصلاحات در طول آزمایش، به طور فعال جبران کنند.

این جبران با اصلاح عمدی صفحه قالب عمل می کند تا قطعه به شکل نهایی صحیح خود بازگردد. بدون شبیه‌سازی، مهندسان به آزمون فیزیکی-و-خطا، بیش از حد با حدس و گمان و تکرار از طریق تکرارهای گران قیمت متکی بودند. فناوری مهر زنی تا جایی پیشرفت کرده است که نمونه اولیه مهر زنی فلزی را می توان قبل از انجام ابزارهای سخت، کاهش هفته ها از جدول زمانی توسعه و حذف کل دور نمونه برداری فیزیکی، به صورت دیجیتالی تأیید کرد.

برنامه نویسی CAM و استراتژی مسیر ابزار

با هندسه قفل شده و شبیه سازی تایید شده، برنامه نویسی CAM طراحی را به دستورالعمل های ماشین تبدیل می کند. هر کانتور، پاکت و پروفیل روی هر جزء قالب نیاز به یک مسیر ابزار دارد که سطح، دقت ابعاد و زمان چرخه را متعادل کند. این جایی است که تصمیمات طراحی مهر زنی با واقعیت تولید مطابقت دارد.

برنامه نویسان CAM راهبردهای خشن را تعریف می کنند که مواد حجیم را به سرعت حذف می کند و ذخیره را برای پاس های نیمه{0} و پایان باقی می گذارد. آن‌ها هندسه‌های برش را مطابق با ویژگی‌های خاص انتخاب می‌کنند:-آسیاب‌های انتهایی بینی برای حفره‌های منحنی، آسیاب‌های انتهایی صاف برای سطوح مسطح، و ابزارهایی با قطر کوچک-برای گوشه‌های تنگ. استراتژی‌های مسیر ابزار مانند ماشین‌کاری با سرعت بالا با بار تراشه ثابت، نیروهای برش را کاهش می‌دهند و عمر ابزار را افزایش می‌دهند، که وقتی فولاد ابزار سخت‌شده را در 60+ HRC بعد از عملیات حرارتی ماشین‌کاری می‌کنید اهمیت دارد.

برای پروفیل‌های قالب پیچیده با منحنی‌ها و برش‌های مرکب، برنامه‌ریزی همزمان 5 محوره، کاتر را به‌طور بهینه روی سطح نگه می‌دارد و ارتفاع گوش ماهی را کاهش می‌دهد و پرداخت دستی را به حداقل می‌رساند. هندسه های مسطح ساده تر ممکن است فقط به کار 3 محوری نیاز داشته باشند. برنامه نویس این تصمیمات را جزء به جزء بر اساس پیچیدگی هندسی و الزامات تحمل می گیرد.

گردش کار معمول طراحی مهر و موم فلزی از برنامه‌های مفهومی به برنامه‌های آماده{0}}ماشین از یک دنباله تعریف شده پیروی می‌کند:

1. واردات هندسه بخش و بررسی امکان سنجی
2. چیدمان نوار، تودرتو، و توالی عملیات
3. مدل سازی اجزای قالب با تداعی پارامتری کامل
4. شبیه‌سازی شکل‌دهی، پیش‌بینی بازگشت فنری، و جبران چهره
5. تولید مسیر ابزار، تأیید شبیه‌سازی، و{0}}پست پردازش برای CNC

هر مرحله، مرحله بعدی را تغذیه می کند. رد کردن شبیه‌سازی برای صرفه‌جویی در زمان، تقریباً همیشه هزینه بیشتری برای دوباره کاری دارد. برنامه‌نویسی سریع CAM منجر به پرداخت‌های ضعیف سطحی می‌شود که به کار بیش از حد دست نیاز دارد. مرحله دیجیتال جایی است که نظم و انضباط سود می دهد، زیرا وقتی شروع به برش فولاد می کنید، تغییرات به طور تصاعدی گران تر می شوند. این انتقال از مدل دیجیتال به فلز فیزیکی، یعنی ماشینکاری واقعی اجزای قالب، جایی است که پیچیدگی ساخت به وضوح خود را نشان می دهد.

انواع قالب های مهر زنی و تفاوت ساخت و ساز

همه قالب های مهر زنی به یک شکل ساخته نمی شوند و پیچیدگی ساخت بسته به نوع آن به طور چشمگیری متفاوت است. یک قالب خالی کردن تک ایستگاهی ممکن است به چند هفته ماشینکاری نیاز داشته باشد. یک قالب پیشرونده 20 ایستگاهی برای کاربرد قالب مهر زنی خودرو می تواند ماه ها کار دقیق روی ده ها جزء مرتبط به هم نیاز داشته باشد. درک انواع قالب های مهر زنی به توضیح اینکه چرا استراتژی های ساخت، تحمل ها و هزینه ها بسیار متفاوت در پروژه ها هستند کمک می کند.

Single-Station Dies vs Compound Dies

قالب های تک ایستگاهی ساده ترین دسته قالب های مهر زنی ورق را نشان می دهد. هر ضربه پرس یک عملیات را انجام می دهد: یک فرم خالی، یک سوراخ یا یک فرم واحد. ساخت و ساز نسبتاً ساده است زیرا شما در حال ساخت یک مجموعه از ابزارهای جفت گیری با یک نگرانی تراز هستید. قالب های ساده کارهای اساسی مانند برش واشر یا سوراخ کردن سوراخ های نصب براکت ها را انجام می دهد.

قالب های ترکیبی پیچیدگی را یک درجه افزایش می دهد. آنها چندین عملیات برش را در یک حرکت در یک ایستگاه انجام می دهند. یک قالب معمولی ترکیبی ممکن است نمایه بیرونی را خالی کند و سوراخ های داخلی را به طور همزمان سوراخ کند. چالش ساخت و ساز در اینجا تمرکز است. هر سوراخ پانچ و قالب باید دقیقاً در یک راستا باشد زیرا همه آنها در یک لحظه با مواد درگیر می شوند. تلورانس ها سفت می شوند و سازنده قالب باید انحراف را تحت نیروهای برش همزمان محاسبه کند.

قالب های ترکیبی با مخلوط کردن برش و شکل دهی در یک حرکت یک قدم جلوتر می روند. ممکن است یک شکل را خالی کنید و آن را در یک چرخه فشار به داخل یک فنجان بکشید. ساختن اینها مستلزم این است که سازنده قالب هم فاصله های برشی و هم شعاع های شکل دهی را در یک ابزار مدیریت کند، که نیازمند توجه دقیق به نحوه جریان مواد در طول عملیات ترکیبی است. با این حال، همه اینها ابزارهای یک ایستگاه- هستند. تشدید واقعی پیچیدگی ساخت زمانی اتفاق می افتد که به ابزار مرحله ای بروید که یک نوار را از طریق ایستگاه های متعدد پردازش می کند.

ساخت و ساز پیشرونده قالب و توالی ایستگاه

قالب‌های پیشرونده، کار -ویراژ با حجم بالا هستند. آنها یک سری عملیات را در چندین ایستگاه با هر ضربه فشار انجام می دهند و به تدریج یک نوار فلزی را به یک قطعه تمام شده تبدیل می کنند. همانطور که مجله MetalForming آن را توصیف می کند، یک قالب پیشرونده عملیات اصلی ورق فلز را در دو یا چند ایستگاه به طور همزمان انجام می دهد، با این که نوار یک فاصله از پیش تعیین شده را در طول هر ضربه از طریق یک سیستم تغذیه خودکار حرکت می کند.

در اصل ساده به نظر می رسد. در عمل، ساخت یکی از سخت‌ترین وظایف در ساخت ابزار و قالب است. در اینجا دلیل آن است:

• هم ترازی ایستگاه-به-ایستگاه:هر ایستگاه باید موقعیت خود را نسبت به سایر ایستگاه ها در میکرون حفظ کند. جابجایی تجمعی حتی 0.01 میلی متری در ده ایستگاه باعث تولید قطعات خارج از تحمل می شود. دای ساز تمام ویژگی های ایستگاه را از داده های معمولی ماشین می کند و هم ترازی را در کل مجموعه قالب تأیید می کند.
• کنترل زمین:گام فاصله ثابتی است که نوار بین ضربات پیش می رود. هر ویژگی در هر ایستگاه باید دقیقاً در چند برابر فاصله باشد. اگر یک پانچ سوراخ‌کننده در ایستگاه سه در فاصله 0.02 میلی‌متری از ابزار قالب در ایستگاه هشت قرار گیرد، این ویژگی‌ها روی قسمت تمام‌شده همسو نمی‌شوند.
• هدایت و بلند کردن نوار:نوار باید به آرامی در تمام ایستگاه ها بدون گیرکردن ویژگی های شکل گرفته یا افتادگی بین بالابرها تغذیه شود. بالابرهای میله، راهنماهای انبار و جیب های کمکی بین ایستگاه ها همگی به ماشین کاری دقیق برای حفظ سطح تغذیه نیاز دارند.
• زمان‌بندی بین{0}}ایستگاه:خلبان ها قبل از هر عملیات وارد سوراخ هایی می شوند که قبلا سوراخ شده اند تا موقعیت نوار را ثبت کنند. این خلبانان باید با هماهنگی رقصنده ها و بالابرها وارد و عقب نشینی کنند. خطاهای زمان بندی باعث آسیب به نوار یا عدم ثبت نام می شود.

استفاده از بریدگی های بای پس منفی و مثبت در قالب های مهر زنی ورق نیز در ساخت قالب پیشرونده نقش دارد. این بریدگی‌ها در لبه نوار، نقاط مرجع فیزیکی را برای مکان گام فراهم می‌کنند و به حسگرها اجازه می‌دهند تا پیش از آسیب‌دیدگی، تغذیه کوتاه یا طولانی را تشخیص دهند. ساخت ایستگاه بریدگی با هندسه و موقعیت صحیح یکی از اولین عملیات تراز- حیاتی در قالب است.

ساخت قالب های مهر زنی فولادی برای کاربردهای پیشرونده نیز مستلزم سازگاری استثنایی در ساخت قطعات است. هر پانچ، درج قالب و صفحه پشتی باید صاف و موازی آسیاب شود. پین‌ها و بوش‌های راهنما باید کفش‌های بالا و پایین را تحت بارهای پرس دینامیکی در یک راستا نگه دارند. یک دای مترقی فقط مجموعه ای از ایستگاه ها نیست. این یک سیستم مکانیکی هماهنگ است که در آن هر جزء بر عملکرد هر یک از اجزای دیگر تأثیر می گذارد.

قالب های انتقال برای قطعات بزرگ یا عمیق{0} کشیده شده

مهر انتقالی رویکرد متفاوتی دارد. به جای نگه داشتن قطعات متصل به یک نوار حامل، قطعات خالی در ایستگاه اول آزاد می شوند و به صورت مکانیکی بین ایستگاه های بعدی توسط گیره ها یا مکانیزم های شاتل منتقل می شوند. این روش برای قطعات بزرگ، پوسته‌های عمیق-کشیده شده و هندسه‌هایی که نمی‌توانند در طول شکل‌دهی به یک نوار متصل بمانند، مناسب است.

قالب های انتقال ساختمان پیچیدگی خاص خود را معرفی می کند. هر ایستگاه به عنوان یک ابزار مستقل عمل می کند، اما همه باید همراستایی دقیق با سیستم انتقال را به اشتراک بگذارند. موقعیت گیره، جهت قطعه، و فاصله ایستگاه از ایستگاه باید دقیقاً با مکانیسم انتقال مکانیکی مطابقت داشته باشد. قالب های مهر زنی خودرو برای پانل های بدنه ساختاری، قسمت های داخلی درها و محفظه های عمیق- معمولاً از پیکربندی های انتقال استفاده می کنند زیرا اندازه قطعه و عمق کشش بیشتر از آن چیزی است که یک نوار پیشرونده می تواند در خود جای دهد.

جدول زیر چگونگی تفاوت الزامات ساخت و ساز را در این نوع قالب های مهر زنی مقایسه می کند:

جهش از یک ایستگاه-به ساخت تدریجی یا انتقالی فقط به اضافه کردن ایستگاه نیست. این یک تغییر اساسی در نحوه برنامه ریزی، ماشینکاری و اعتبارسنجی قالب است. هر ایستگاه اضافی، تعداد ابعاد بحرانی، تعداد مؤلفه‌هایی را که به دقت زیر{3}میکرونی نیاز دارند، و تعداد تعاملاتی که باید هماهنگ عمل کنند، ضرب می‌کند. این تشدید نیازهای دقت، انتخاب موادی را که سازندگان قالب در هنگام انتخاب فولادهای ابزاری که ستون فقرات هر جزء را تشکیل می‌دهند، با آن مواجه می‌سازد.

انتخاب فولاد ابزار بر اساس آنچه مهر می زنید

یک قالب فقط به اندازه فولادی که از آن ساخته شده است بادوام است و درجه مناسب تقریباً به طور کامل به ورق فلزی که قصد دارید مهر و موم کنید بستگی دارد. فولاد ملایم، ضد زنگ، آلومینیوم و آلیاژهای{1}}با استحکام بالا، هرکدام تنش های متفاوتی را بر ابزارها تحمیل می کنند. برخی از آنها به تدریج از طریق سایش لبه ها را از بین می برند. برخی دیگر بارهای ضربه ای تیز را وارد می کنند که فولادهای شکننده را برش می دهند. انتخاب مواد مهر زنی فلزی برای پانچ ها، بلوک های قالب و شکل دهی درج ها بدون در نظر گرفتن مواد مهر شده مانند انتخاب لاستیک ها بدون اطلاع از سطح جاده است.

نمرات فولاد ابزار و کاربردهای مهر زنی آنها

پنج دسته مواد اکثر اجزای قالب مورد استفاده در مهر زنی تولید را پوشش می دهند. هر کدام موقعیت متفاوتی را در طیف سختی{1}}سختی اشغال می‌کنند و هر کدام برای حالت خرابی خاصی مناسب است.

فولاد ابزار D2زمانی که سایش ساینده عمر ابزار را محدود می کند، انتخاب پیش فرض است. محتوای بالای کروم کاربید آن، لبه های برش را در طول دوره های تولید طولانی حفظ می کند. برای-پر کردن و سوراخ کردن فولاد مهر و مواد پوشش داده شده با حجم بالا، D2 بهترین حفظ لبه را ارائه می دهد. با این حال، فاقد چقرمگی برای زنده ماندن در برابر ضربه های سنگین است، بنابراین برای ایستگاه های شکل دهی گیج ضخیم که در آن بارهای ضربه غالب است، ایده آل نیست.

فولاد ابزار A2زمانی بهترین کار را انجام می دهد که هیچ حالت شکستی به وضوح غالب نباشد. مقاومت در برابر سایش را با چقرمگی کافی برای مقابله با ضربه متوسط ​​متعادل می کند و آن را به گزینه ای عملی برای قالب های پیشرونده تبدیل می کند که در آن چندین ایستگاه شرایط ترکیبی سایش، بار و ضربه چرخه ای را تجربه می کنند. برای تولید با حجم متوسط-زیر 1,000,000 بازدید، A2 اغلب مقرون به صرفه‌ترین عملکرد را ارائه می‌کند.

فولاد ابزار S7سختی را بیش از هر چیز دیگری در اولویت قرار می دهد. هنگام ضربه زدن به تراشه یا ترک خوردن در اثر ضربه های مکرر، به ویژه در-فشارهای گیج سنگین یا ایستگاه هایی با بارهای سوراخ کننده تهاجمی، S7 تنش چرخه ای را جذب می کند که می تواند درجات-کاربید بالاتری را شکست. این با سختی کمتر (56-58 HRC) کار می کند اما در برابر ترک خستگی بسیار بهتر از D2 یا M2 مقاومت می کند.

فولاد سریع-M2شکافی را پر می کند که در آن هر دو سایش و بار فشاری در شکست نقش دارند. پانچ هایی که باید هندسه لبه را تحت فشار پایدار بالا حفظ کنند از ترکیب سختی (60-65 HRC) و مقاومت فشاری M2 بهره می برند. در مقایسه با D2، در برابر تغییر شکل بهتر مقاومت می کند. در مقایسه با S7، لبه تیزتری را طولانی‌تر نگه می‌دارد.

کاربید تنگستندرج ها مقاومت سایش را تا 30 برابر بیشتر از فولاد ابزار معمولی ارائه می دهند. آنها دقت ابعادی را در میلیون‌ها چرخه حفظ می‌کنند، که آنها را به تنها گزینه عملی برای برنامه‌های-حجم- فوق‌العاده یا هنگام کوبیدن مواد بسیار ساینده تبدیل می‌کند. معامله: کاربید شکننده، گران است و برای شکل دادن به آسیاب تخصصی یا EDM نیاز دارد. نمی تواند بارهای جانبی سنگین یا ضربه را بدون خطر شکستگی فاجعه بار جذب کند.

چگونه مواد مهر شده انتخاب های طراحی قالب را تغییر می دهد

ورق فلزی که از درون قالب عبور می کند تعیین می کند که کدام درجه ها در کدام موقعیت قرار دارند. سه سناریوی رایج را در نظر بگیرید:

مهر زنی فولاد ضد زنگچالشی دوگانه ارائه می کند. گریدهای آستنیتی مانند 304 و 316 هر دو ساینده هستند و مستعد سایش چسب هستند. کار مواد در طول شکل‌دهی به سرعت سخت می‌شود، که نیروهای برش را افزایش می‌دهد و خرابی لبه را تسریع می‌کند. مهر زنی ضد زنگ نیاز به ابزار سختی بالا دارد، معمولاً درج‌های D2 یا کاربید در ایستگاه‌های برش، همراه با سطوح صیقلی و پوشش‌های ضد گاز برای جلوگیری از جمع شدن مواد در فولادهای شکل‌دهنده.

مهر زنی آلومینیومیبه نظر می رسد که در ابزار سازی باید آسان باشد زیرا مواد نرم است. در عمل، فرآیند مهر زنی آلومینیوم مشکلات خاص خود را ایجاد می کند. آلومینیوم تمایل زیادی به چسبیدن به سطوح ابزار فولادی دارد، تا زمانی که کیفیت قطعه کاهش یابد، روی صفحات پانچ و شعاع قالب ایجاد می شود. هنگام کار با ورق آلومینیوم مهر شده، طراحان قالب، پرداخت سطح و انتخاب پوشش را بر سختی خام ترجیح می دهند. درج‌های A2 با پوشش DLC یا TiN اغلب عملکرد بهتری نسبت به فولادهای بدون پوشش سخت‌تر دارند زیرا در برابر مکانیزم سایش چسب که آلومینیوم از آن استفاده می‌کند مقاومت می‌کنند.

فولاد با استحکام بالا-(کششی بالای 590 مگاپاسکال) به سختی و چقرمگی به طور همزمان نیاز دارد. شکل‌دهی زیاد این ماده به اجزای ابزار در فشرده‌سازی فشار وارد می‌کند، در حالی که تمایل به برگشت فنری آن به هندسه قالب‌های محکم‌تری نیاز دارد. پانچ های M2 یا کاربید{4}} بار ساینده را در ایستگاه های برش تحمل می کنند، در حالی که S7 ممکن است در شکل گیری ایستگاه هایی که در آن ضربه غالب است، عملکرد بهتری داشته باشد.

درج‌های کاربید چه زمانی هزینه ممتاز خود را از طریق-فولاد ابزار سخت‌شده توجیه می‌کنند؟ این تصمیم معمولاً به حجم و ساینده بودن مواد بستگی دارد. برای تولید بیش از یک میلیون قطعه، یا هنگام مهر زدن آلیاژهای ضد زنگ یا با استحکام بالا که لبه‌های D2 را به سرعت مصرف می‌کنند، هزینه کل مالکیت کاربید کمتر از فولاد می‌شود، زیرا چرخه‌های تیز کردن مجدد و زمان خرابی مرتبط را حذف می‌کند. برای اجراهای کمتر از 100000 قطعه یا هنگام مهر زنی فلزات نرم برای کاربردهای مهر زنی، فولاد ابزار سخت شده انتخاب اقتصادی باقی می ماند.

انتخاب مواد مرحله را تنظیم می کند، اما ارزش کامل خود را تنها پس از ماشینکاری مناسب و عملیات حرارتی که خواص مواد را فعال می کند، ارائه می دهد. گام بعدی در ساخت، تبدیل این بلوک‌های فولادی ابزار خام به اجزای قالب دقیق از طریق یک سری عملیات ماشینکاری CNC است.

فرآیندهای ماشینکاری CNC که هر جزء قالب را شکل می دهد

یک بلوک از D2 یا M2 که روی یک پالت نشسته است فقط پتانسیل خام است. تبدیل آن به یک قطعه قالب کارآمد به دنباله ای عمدی از عملیات ماشینکاری CNC نیاز دارد که هر کدام در مرحله خاصی به دلیل خاصی انجام می شود. نظم به اندازه خود عملیات مهم است. به شدت زبر است و تنش های داخلی را وارد می کنید که در طول عملیات حرارتی قطعه را تاب می دهد. قبل از سخت شدن کار را تمام کنید و وقتی فولاد در حین کوئنچ حرکت می کند دقت خود را از دست می دهید. هر ابزار و قالب‌سازی فلزی از یک منطق ماشین‌کاری پیروی می‌کند که بر اساس یک اصل بنا شده است: تا زمانی که فولاد نرم است، حجم آن را بردارید، آن را سفت کنید، سپس در حالی که سخت است به اندازه نهایی بیاورید.

فرز خشن و نیمه{0}}پایان قبل از عملیات حرارتی

اجزای قالب عمر ماشینکاری خود را در حالت بازپخت یا از قبل سخت شده شروع می‌کنند، معمولاً حدود 20 تا 30 HRC. در این نرمی، مواد به راحتی بریده می شوند، ابزارها بیشتر دوام می آورند و نرخ حذف مواد بالا می ماند. عملیات زبر کردن اکثر ذخایر اضافی را از بین می برد و 0.5 تا 1.0 میلی متر از مواد را بر روی تمام سطوح بحرانی به عنوان "میزان پایان کار" برای عملیات بعدی باقی می گذارد.

چرا آن کمک هزینه را ترک کنید؟ دو دلیل اول، عملیات حرارتی باعث حرکت ابعادی می شود. حتی فولاد ابزار سخت شده در خلاء، زمانی که ساختار کریستالی آن در طول کوئنچ تغییر شکل می‌دهد، اندکی جابه‌جا می‌شود. ثانیاً، فرآیند زبری خود تنش پسماند ناشی از نیروهای برش و گرمای موضعی ایجاد می کند. اگر در این مرحله به اندازه نهایی ماشینکاری می‌کردید، تغییر ابعاد را پس از سخت شدن مشاهده خواهید کرد.

بین خشن کردن و عملیات حرارتی، یک چرخه کاهش تنش-در حدود 600-650 درجه سانتیگراد، تنش های داخلی ایجاد شده توسط برش تهاجمی را کاهش می دهد. پاس‌های نیمه‌{6}}سپس سطوح را به ابعاد نهایی نزدیک‌تر می‌کنند، معمولاً در عرض 0.2-0.3 میلی‌متر، در حالی که شرایط انبار یکنواختی را حفظ می‌کنند که نفوذ گرما را در طول چرخه سخت شدن بعدی تضمین می‌کند. تراشکاری CNC در این مرحله اجزای گرد مانند پین‌های راهنما، بوش‌ها و پانچ‌های گرد را کنترل می‌کند و قبل از تبدیل فولاد، هندسه‌ای به شکل توری ایجاد می‌کند.

پایان آسیاب و فرز سخت با سرعت بالا-بعد از سخت شدن

هنگامی که عملیات حرارتی قطعات را به سختی کاری 58{3}}65 HRC می رساند، مواد در زیر کاتر کاملاً متفاوت عمل می کنند. اکنون این یک قلعه ساینده است که در برابر ماشینکاری سنتی مقاومت می کند. دو استراتژی تکمیلی با این چالش مقابله می کنند: سنگ زنی دقیق و فرز سخت با سرعت بالا.

سنگ زنی سطح اجزای صاف مانند صفحات قالب، صفحات پشتی و نوارهای سایش را به ضخامت نهایی با تحمل صافی +/- 0.005 میلی متر یا بهتر می رساند. سنگ زنی استوانه ای اجزای گرد را تا تلورانس های قطری در میکرون تکمیل می کند. سنگ زنی در ایجاد کمال هندسی در سطوح در دسترس برتر است. همانطور کهتوجه متخصصان ماشینکاری دقیق، هنگامی که یک طرح نیاز به صافی یا موازی در عرض +/- 0.002 میلی متر دارد، سنگ زنی تنها انتخاب منطقی است که سطح را تا ۰.۱ میکرومتر Ra ارائه می دهد.

فرز سخت با سرعت بالا-به عنوان مکملی قدرتمند برای سنگ زنی ظاهر شده است. با استفاده از ابزار کاربید یا PCBN در سرعت‌های دوک بالا، این فرآیند از برش آدیاباتیک استفاده می‌کند: زمان تماس ابزار آنقدر کوتاه است که بیشتر گرما به جای قطعه کار به تراشه منتقل می‌شود. نتیجه حذف کارآمد مواد از فولاد سخت شده بدون آسیب حرارتی به سطح قطعه است. فرز سخت می تواند مواد را تا پنج برابر سریعتر از سنگ زنی حذف کند و در عین حال تنش پسماند فشاری روی سطح ایجاد کند، که در واقع عمر خستگی در ابزارهای مهر زنی تحت بارهای چرخه ای را به همراه دارد.

تقسیم عملی بین این روش ها ساده است. سنگ زنی از پایه های مسطح، سطوح موازی و پروفیل های استوانه ای ساده استفاده می کند. فرز سخت با خطوط سه‌بعدی، هندسه‌های محفظه‌ای و پروفیل‌های حفره‌ای پیچیده مقابله می‌کند که چرخ سنگ‌زنی از نظر فیزیکی نمی‌تواند به آنها برسد. بیشتر اجزای قالب به هر دو مورد نیاز دارند: سطوح مرجع زمین برای تناسب مونتاژ، و خطوط سخت آسیاب شده برای شکل‌دهی هندسه. این رویکرد ترکیبی یک روش استاندارد در تولید ابزار مهر زنی فلز است زیرا هر فرآیند هندسه هایی را پوشش می دهد که دیگری نمی تواند.

CNC 5 محوره برای پروفیل های قالب پیچیده

هر جزء قالب را نمی توان با کار سه محوره تمام کرد. هنگامی که یک پانچ شکل‌دهنده دارای منحنی‌های مرکب است، یا یک حفره قالب دارای دیواره‌های عمیق با سطوح کشیده و شعاع‌های محکم است، نیروهای فرز سه محوره به خطر می‌افتند. این ابزار فقط می‌تواند از بالا نزدیک شود و به برش‌های طولانی‌تری نیاز دارد که تحت بار منحرف می‌شوند و آثار گوش ماهی روی سطوح زاویه‌دار باقی می‌ماند که نیاز به پرداخت بیش از حد دستی دارند.

ماشینکاری 5 محوره این مشکل را با کج کردن ابزار یا قطعه کار حل می کند و به برش اجازه می دهد جهت گیری بهینه را نسبت به سطح برش داده شود. با توجه بهمقایسه توانایی ماشینکاری، آسیاب های 5 محوری به تحمل +/- 0.0005 اینچ با پرداخت های سطحی تا 0.4 میکرومتر Ra دست می یابند و سطوح پیچیده 3 بعدی را در یک راه اندازی واحد می سازند که نیاز به جابجایی های متعدد در یک ماشین 3 محوره دارد.

برای کاربردهای مهر زنی ابزار و قالب، قابلیت 5 محوری در این شرایط بیشترین اهمیت را دارد:

• حفره های دای دیپ کشبا دیوارهای مرکب-منحنی که نیاز به ابزار کوتاه و سفت و سختی دارند که به صورت عادی روی سطح هستند
• ایستگاه های شکل دهی پیشروندهبا ویژگی‌های زاویه‌دار که از رویکرد عمودی قابل دسترسی نیست
• پروفیل های پانچ پیچیدهدر جایی که چندین ویژگی آندرکات نیاز به ماشینکاری بدون تعمیر مجدد- دارند

با این حال، هر جزء زمان 5{2}}محور را توجیه نمی کند. صفحات قالب تخت ساده، صفحات پشتی، و{5}}درج‌های دیواری مستقیم به طور موثر بر روی تجهیزات 3-محور با نرخ ساعتی کمتر. این تصمیم به هندسه بستگی دارد: اگر یک ویژگی نیاز به تغییر موقعیت یا ابزارهای دوربرد در یک ماشین 3 محوری داشته باشد، 5 محور معمولاً با وجود نرخ بالاتر دستگاه، دقت بهتری را با هزینه کل کمتر ارائه می دهد. زمانی که قالب‌های ساختمانی برای ماشین‌های مهر زنی فلزی با سرعت بالا تعیین می‌شوند، دقت ابعادی قابل دستیابی از طریق پرداخت 5 محوره مستقیماً به تحمل قطعات سخت‌تر و فواصل طولانی‌تر بین تعمیر و نگهداری تبدیل می‌شود.

توالی کامل ماشینکاری برای یک جزء قالب معمولی، از بلوک خام تا درج صیقلی آماده برای مونتاژ، از این پیشرفت پیروی می کند:

1. آسیاب خشن همه ویژگی ها را در حالت نرم (آنیل شده) دارد و 0.5-1.0 میلی متر روی سطوح بحرانی باقی می ماند.
2. کاهش تنش در 600-650 درجه سانتیگراد برای آزادسازی تنش پسماند ناشی از ماشینکاری
3. نیمه-تا 0.2-0.3 میلی متر ابعاد نهایی با مقدار ذخیره یکنواخت
4. به عملیات حرارتی برای سخت شدن خلاء و تلطیف به سختی هدف ارسال کنید
5. سطوح مرجع آسیاب و خطوط پیچیده آسیاب سخت را تا ابعاد نهایی تکمیل کنید
6. سطوح صیقل دهنده نهایی تا مقادیر Ra مورد نیاز برای جریان مواد و رهاسازی قطعه

هر قدم دروازه بعدی است. نادیده گرفتن کاهش استرس قبل از عملیات حرارتی باعث ایجاد اعوجاج می شود. فرز سخت قبل از تأیید ابعاد-حرارت-پست تصفیه، زمان دستگاه را بر روی قطعه‌ای که ممکن است فراتر از حد قابل بازیابی حرکت کرده باشد، تلف می‌کند. نظم و انضباط این سکانس چیزی است که ساخت ابزار فلزی و قالب حرفه ای را از مغازه هایی که مشکلات را از طریق دوباره کاری دنبال می کنند جدا می کند.

سنگ زنی دقیق و فرز سخت اکثر هندسه های قالب را کنترل می کند، اما ویژگی های خاص فراتر از آنچه که هر برش چرخشی یا چرخ ساینده می تواند به دست آورد فراتر می رود. گوشه‌های داخلی تیز، شکاف‌های باریک، و نمایه‌های{1}پیچیده، مکانیزم جداسازی کاملاً متفاوتی را می‌طلبد، مکانیزمی که به جای نیروی مکانیکی، جرقه‌های الکتریکی را قطع می‌کند.

سیم EDM و Sinker EDM برای هندسه قالب های پیچیده

یک فرز هرچقدر هم که قطرش کم باشد، در هر گوشه داخلی شعاع به اندازه خودش باقی می گذارد. چرخ سنگ زنی نمی تواند به داخل یک شکاف باریک برسد. این محدودیت‌های فیزیکی به این معناست که برخی از اجزای قالب مهر زنی، به‌ویژه پانچ‌ها و قالب‌های پیچیده ورق فلزی، به فرآیند حذف مواد اساساً متفاوتی نیاز دارند. ماشینکاری تخلیه الکتریکی فلز را از طریق فرسایش جرقه کنترل شده به جای نیروی برش مکانیکی حذف می کند و هندسه هایی تولید می کند که هیچ ابزار چرخشی نمی تواند آن را تکرار کند.

سیم EDM برای پروفیل های پانچ دقیق و قالب

سیم EDM از سیم نازک برنجی یا روکش شده، معمولاً به قطر 0.1 تا 0.3 میلی متر، به عنوان الکترودی استفاده می کند که قطعه کار را در امتداد یک مسیر برنامه ریزی شده CNC{2}} برش می دهد. سیم هرگز با مواد تماس پیدا نمی کند. در عوض، تخلیه الکتریکی سریع ذرات میکروسکوپی را تبخیر می کند در حالی که آب دیونیزه شده زباله ها را شسته و ناحیه برش را خنک می کند. از آنجا که سیم به طور کامل از قطعه کار عبور می کند،سیم EDM از طریق{0}}پروفایل های برش خورده با شعاع داخلی به کوچکی قطر خود سیم تولید می کند، بسیار تیزتر از هر فرز می تواند باشد.

برای قالب مهر زنی ورقه ای، EDM سیمی برای برش پروفیل های پانچ، دهانه قالب و سوراخ های باز کردن پس از عملیات حرارتی{0}}راهکار است. متوجه خواهید شد که این امر بسیار مهم است: برش فولاد ابزار سخت شده در 60+ HRC برای سیم EDM معمول است زیرا سختی مواد کمترین تأثیر را بر فرسایش جرقه دارد. ماشین های پردازش D2، M2، و حتی کاربید را با سهولت یکسان انجام می دهد. پروفیل های تمبر قالبی که به روابط فاصله تنگ بین پانچ و دهانه قالب نیاز دارند، گاهی اوقات به اندازه 5-8٪ ضخامت ماده در هر طرف، به توانایی سیم EDM برای نگه داشتن تلورانس در محدوده +/- 0.005 میلی متر در شرایط کنترل شده متکی هستند.

پاس های چند لایه به تدریج دقت و پرداخت سطح را بهبود می بخشد. یک برش ناهموار، بخش عمده ای از مواد را حذف می کند، سپس دو تا چهار پاس تکمیلی، میکرون تراشیده می شوند و دقت ابعادی و کیفیت سطح را با هر پاس بهبود می بخشد. این باعث می‌شود که سیم EDM برای برش پروفیل‌های جفت‌گیری اجزای قالب مهر زنی ایده‌آل باشد، جایی که پانچ-به-میزان اندازه، ارتفاع سوراخ‌ها را در هر قسمت مهر شده تعیین می‌کند.

Sinker EDM برای حفره ها و خطوط پیچیده

در جایی که سیم EDM در نمایه‌های برش{0}} برتری دارد، EDM سینک حفره‌های کور، خطوط سه‌بعدی و سطوح بافت‌دار را کنترل می‌کند که سیم از نظر فیزیکی نمی‌تواند تولید کند. این فرآیند از یک الکترود{3}شکل سفارشی استفاده می‌کند که معمولاً از گرافیت یا مس ماشین‌کاری می‌شود و از طریق فرسایش جرقه در قطعه کار فرو می‌رود. شکل الکترود مستقیماً با هندسه حفره مورد نیاز شما مطابقت دارد، و با پیشرفت فرآیند، هزاران جرقه میکرو-در ثانیه مواد را با دقت حذف می‌کنند در حالی که دی الکتریک روغن هیدروکربن گرما و زباله را مدیریت می‌کند.

در ساخت قالب فلزی، سینک EDM نقش خود را در تشکیل حفره هایی با سطوح پیچیده سه بعدی، جزئیات سکه ای و ویژگی های برجسته می یابد که هیچ فرزکاری بدون انحراف نمی تواند به آنها برسد. همچنین سطوح بافتی بر روی وجوه استمپ قالب ایجاد می کند که در آن زبری کنترل شده به جریان مواد در طول شکل دهی کمک می کند. این فرآیند هیچ نیروی مکانیکی روی قطعه کار ایجاد نمی کند، به این معنی که بخش های قالب نازک و ویژگی های ظریف در طول ماشین کاری بدون اعوجاج باقی می مانند.

مبادله سرعت و هزینه ابزار است. هر الکترود باید سفارشی شود-تا با حفره مورد نظر مطابقت داشته باشد، و الکترودها در حین استفاده فرسوده می‌شوند و گاهی اوقات برای یک ویژگی نیاز به چندین نسخه دارد. زمان چرخه کندتر از سیم EDM برای حجم مواد معادل است. اما برای حفره های کور در فولاد سخت شده، سینک EDM تنها گزینه عملی باقی می ماند.

روکش و پولیش برای کیفیت سطح

EDM یک لایه باز ریخته‌شده مشخصه بر روی سطوح ماشین‌کاری شده، یک ناحیه نازک از مواد جامد مجدد- که می‌تواند سخت‌تر و شکننده‌تر از فولاد اصلی باشد، باقی می‌گذارد. برای برش قطعاتی مانند پانچ و دهانه قالب، این لایه معمولاً قابل قبول یا حتی مفید است. برای تشکیل سطوحی که ورق فلزی باید تحت فشار به آرامی جریان یابد، نیاز به حذف دارد.

Lapping از ترکیبات ساینده ریز روی دامان های مسطح یا کانتور برای حذف مواد در سطح زیر{0}میکرون استفاده می کند و باعث ایجاد صافی و پرداخت سطحی می شود که سنگ زنی به تنهایی نمی تواند مطابقت داشته باشد. این روش استاندارد برای رساندن سطوح جفت گیری حیاتی قالب ورق فلزی به کمال هندسی مورد نیاز برای تماس یکنواخت تحت بار پرس است.

پرداخت به طور خاص سطوح تشکیل دهنده را نشان می دهد. به عنوان سازندگان با تجربه دریادداشت فابریکاتورپولیش در جهت جریان فلز، اصطکاک را کاهش می دهد و به حرکت ورق فلز در ایستگاه های کشش و شکل دهی بدون گال کمک می کند. با این حال، هر سطحی از روکش آینه ای سود نمی برد. فولادهای با کیفیت{2}}خشن‌تر عملاً در برابر ابزارهای کمی بافت بهتر عمل می‌کنند زیرا دره‌های میکرو-آنها روانکار را به دام می‌اندازند. تصمیم گیری در مورد محل پرداخت و محل باقی گذاشتن بافت کنترل شده بر روی قالب مهر زنی ورق فلزی به ماده خاصی که مهر زنی می شود و نوع عملیات شکل دهی در هر ایستگاه بستگی دارد.

با هم، EDM و تکمیل سطح به سازندگان قالب کنترلی بر هندسه ها و شرایط سطحی می دهد که ماشینکاری CNC به تنهایی نمی تواند آن را ارائه دهد. این فرآیندها مرحله شکل دهی ساخت قالب را تکمیل می کنند. اما هندسه خام و پرداخت سطح تنها بخشی از آن چیزی است که باعث می شود اجزای قالب مهر زنی تحت بارهای تولید عمل کنند. خود فولاد باید از طریق عملیات حرارتی و پوشش‌های محافظ تبدیل شود تا در برابر میلیون‌ها ضربه، چرخه سایشی، و رویدادهای حرارتی که نیاز به مهر زنی تولید است، مقاومت کند.

عملیات حرارتی و پوشش‌های سطحی که عمر قالب را افزایش می‌دهند

ماشینکاری به یک جزء قالب شکل می دهد. عملیات حرارتی به آن خواص مکانیکی برای بقای تولید می دهد. بدون سخت شدن و تلطیف مناسب، حتی دقیق ترین پانچ D2 که ماشین کاری شده است، تحت بارهای کوبنده در هزاران ضربه تغییر شکل می دهد. و بدون پوشش‌های محافظ، سایش چسب سطوح تشکیل‌دهنده را مدت‌ها قبل از اینکه سایش به عامل محدودکننده تبدیل شود، از بین می‌برد. این دو مرحله{5}ماشینکاری، عملیات حرارتی و پوشش، جایی هستند که طول عمر قالب برنده یا از دست می‌رود.

توالی سخت شدن و تمپرینگ در خلاء

سخت شدن خلاء، فولاد ابزار را تا دمای آستنیته آن در داخل یک محفظه فشار کم-گرم می‌کند، سپس با استفاده از گاز بی‌اثر فشار بالا،-آن را خاموش می‌کند. محیط خلاء از اکسیداسیون و کربن زدایی جلوگیری می کند و یکپارچگی سطحی را که در حین ماشین کاری به سختی ایجاد شده است حفظ می کند. قطعات تمیز و پایدار از نظر ابعادی، با کمترین اعوجاج در مقایسه با روش‌های مبتنی بر اتمسفر{4}}.

یک چرخه خاموش هرگز داستان کامل نیست. دمپر کردن به دنبال سخت شدن، معمولاً در دو یا سه چرخه در دماهای به تدریج کاهش می یابد. هر تمپر آستنیت باقیمانده را به مارتنزیت پایدار تبدیل می‌کند، استرس داخلی را از خاموش کردن تسکین می‌دهد و تعادل نهایی بین سختی و چقرمگی را تنظیم می‌کند. نادیده گرفتن یک چرخه مزاج، ریزساختارهای ناپایداری را به جا می گذارد که می توانند در طول تولید از نظر ابعادی تغییر کنند و باعث از دست دادن پیشرونده تحمل شود که تشخیص آن دشوار است.

درمان برودتی این تحول را بیشتر پیش می برد. با خنک کردن اجزا تا دمای منفی 300 درجه فارنهایت با استفاده از نیتروژن مایع در یک فرود کنترل شده در طی چند ساعت، پردازش برودتی آستنیت باقیمانده را که تلطیف استاندارد باقی می‌ماند، تبدیل می‌کند. تحقیقات منتشر شده درمجله بین المللی علوم مهندسیمستند شده است که یک فرآیند برودتی عمیق با کنترل علمی، استفاده{0}}افزایش عمر بیش از 200 درصد را در چندین برنامه کاربردی ایجاد می‌کند. تغییرات سطح مولکولی، از جمله بهبود توزیع کاربید و تبدیل کامل مارتنزیتی، ضریب اصطکاک را کاهش می‌دهد و پایداری ابعادی را برای همیشه افزایش می‌دهد. برای قالب های مهر زنی که انتظار می رود میلیون ها چرخه اجرا شود، عملیات برودتی پس از عملیات حرارتی معمولی می تواند عمر مفید قالب را قبل از اینکه تیز کردن مجدد ضروری شود، دو یا سه برابر کند.

پوشش‌های PVD و CVD که سایش و زخم را کاهش می‌دهند

عملیات حرارتی مواد حجیم را بهینه می کند. پوشش‌ها از سطحی محافظت می‌کنند که در آن تماس ابزار با-ورق واقعاً وجود دارد. رسوب بخار فیزیکی (PVD) و رسوب بخار شیمیایی (CVD) لایه های سرامیکی نازکی را با ضخامت 2 تا 5 میکرون اعمال می کند که به طور چشمگیری اصطکاک را کاهش می دهد و در برابر انتقال مواد از ورق مهر شده بر روی سطوح قالب مقاومت می کند.

چرا این مهم است؟ هنگام مهر زنی فولاد ضد زنگ، تمایل این ماده به کار-سخت شدن و صفر شدن باعث ایجاد چسب بر روی سطوح قالب می شود که به سرعت کیفیت قطعه را کاهش می دهد. آزمایشی در کارخانه مهر زنی شرکت فورد موتور،توسط محققان دانشگاه دیکین گزارش شده است، نشان داد که قالب‌های پوشش‌داده‌شده TiCN در مقایسه با سطوح صیقلی بدون پوشش، در هنگام مهر زدن مواد مستعد گالری، عمر قالب را بیش از 20 برابر افزایش می‌دهد. پوشش، مرحله انتقال{4}}مواد حیاتی را برای مدت نامعلومی در پنجره آزمایشی 20000 سیکلی به تعویق انداخت.

هر نوع پوشش مکانیزم سایش خاصی را هدف قرار می دهد:

• TiN (نیترید تیتانیوم):حفاظت از سایش عمومی-با سختی حدود 2000-2500 HV. مقرون به صرفه- برای مهر زنی مواد مخلوط با سرعت و حجم متوسط.
• TiCN (کربونیترید تیتانیوم):سختی بالاتر و اصطکاک کمتر از TiN. در برابر مواد ساینده از جمله کاربردهای مهر زنی فلز فولاد ضد زنگ که در آن سطوح سخت کاری{1}}سایش لبه ها را تسریع می کند.
• TiAlN (نیترید آلومینیوم تیتانیوم):دمای بالای 800 درجه سانتیگراد را با تشکیل یک لایه محافظ اکسید آلومینیوم در زیر گرما تحمل می کند. مناسب برای مهر زدن با سرعت بالا-و کاربردهایی که خرابی روانکار باعث افزایش دمای ابزار می شود.
• DLC (الماس-مثل کربن):ضریب اصطکاک بسیار کم تقریباً 0.1 تا 0.15 که از جمع شدن مواد چسبنده جلوگیری می کند. انتخاب اولیه برای قالب‌های مهر زنی آلومینیومی و ابزارهای مهر زنی آلومینیومی که در آن ضربه زدن آلومینیوم مهر زنی بر روی سطوح قالب، حالت شکست غالب به جای سایش ساینده است.

انتخاب پوشش مستقیماً به مواد مهر شده متصل می شود. برای مهر زنی فولاد زنگ نزن 316، که در آن هر دو ابزار سایشی و چسبندگی به طور همزمان حمله می کنند، TiCN یا TiAlN سختی و بی اثری شیمیایی مورد نیاز برای مقاومت در برابر گاز سوزی در ایستگاه های شکل دهی را فراهم می کنند. برای مهر زنی فلز آلومینیوم، اصطکاک فوق-کم DLC از چسبیدن مواد نرم به سطوح ابزار جلوگیری می‌کند و سطوح قطعات را تمیز نگه می‌دارد و فواصل زمانی طولانی نگهداری قالب را حفظ می‌کند.مقایسه عملکردتایید کنید که کاهش اصطکاک DLC تا حد زیادی مقاومت برش را کاهش می دهد و از چسبندگی تراشه هنگام ماشینکاری یا تشکیل فلزات نرم مانند آلومینیوم و مس جلوگیری می کند.

اثر ترکیبی این تصمیمات قابل توجه است. یک قالب ساخته شده از درجه فولاد ابزار مناسب، با خلاء مناسب-سخت شده با عملیات برودتی، و پوشش داده شده با لایه سرامیکی مناسب می تواند سه تا پنج برابر بیشتر از لایه ای که در آن هر یک از مراحل در معرض خطر قرار گرفته است کار کند. این ضریب مستقیماً به توقف‌های تولید کمتر، هزینه کمتر در هر ضربه و کیفیت قطعه ثابت‌تر در کل عمر قالب ترجمه می‌شود. اما تعیین کمیت این عملکرد نیاز به اندازه‌گیری دقیق در هر مرحله دارد، از اولین بررسی ابعادی پس از عملیات حرارتی تا بازرسی نهایی قطعات آزمایشی{4}}.

کنترل کیفیت از برش اول تا مهر زنی آزمایشی

یک قالب را می توان از فولاد ابزار درجه یک ماشین کاری کرد،{0}}به طور بی عیب و نقص عملیات حرارتی کرد، و با لایه سرامیکی ایده آل پوشانده شد، اما اگر هیچ کس ابعاد بین فازها را تأیید نکند، همچنان در تولید با شکست مواجه می شود. کنترل کیفیت در مهر زنی دقیق یک نقطه بازرسی نهایی نیست. این مجموعه‌ای از دروازه‌ها است که در تمام مراحل ساخت تعبیه شده‌اند و هر کدام تأیید می‌کنند که قطعه آماده پیشروی است. از یک گیت بگذرید و خطر مرکب شدن یک خطای اولیه در هر عملیات بعدی را دارید تا زمانی که به صورت قطعات ضایعاتی روی کف پرس ظاهر شود.

بازرسی CMM و تأیید زبری سطح

دستگاه‌های اندازه‌گیری مختصات در مرکز تأیید ابعاد برای مهر زدن اجزای قالب قرار دارند. یک کاوشگر CMM ویژگی‌های حیاتی را لمس یا اسکن می‌کند، داده‌های مختصات XYZ را گرفته و آن‌ها را با مدل سه‌بعدی CAD مقایسه می‌کند. برای درج‌های قالب، پانچ‌ها و بلوک‌های حفره، CMM دقت موقعیت حفره‌ها، انطباق پروفیل سطوح منحنی، و روابط هندسی مانند صافی، موازی و عمود بودن را بررسی می‌کند که تعیین می‌کند چگونه قطعات جفت‌شونده در طول مونتاژ با هم قرار می‌گیرند.

این اندازه گیری ها چه زمانی اتفاق می افتد؟ نه فقط در پایان. در{1}}بررسی‌های فرآیند پس از ماشین‌کاری ناهموار تأیید می‌کند که قبل از تنش زدایی و نیمه{2}}استوک کافی روی تمام سطوح بحرانی باقی می‌ماند. پس از عملیات حرارتی، یک باز{4}}CMM بررسی می‌کند که چقدر حرکت ابعادی در طول سخت‌کاری رخ داده است، که به ماشین‌کار پایان می‌گوید دقیقاً چه مقدار ماده و کجا را حذف کند. بازرسی پست{6}}پایان- گزارش انطباق نهایی را ایجاد می‌کند که هر جزء را برای مونتاژ آزاد می‌کند. همانطور که Moeller Precision Tool جزئیات دارد، سازندگان ابزار دقیق تلورانس‌هایی را تا 0.0002 اینچ نگه می‌دارند و از دستگاه‌های CMM در کنار مقایسه‌کننده‌های نوری و سیستم‌های اندازه‌گیری پروفایل برای تأیید انطباق در هر مرحله استفاده می‌کنند.

اندازه گیری زبری سطح داده های ابعادی را تکمیل می کند. یک پروفیلومتر سطح ماشینکاری شده یا صیقلی شده را ردیابی می کند و مقادیر Ra (زبری متوسط ​​حسابی) و Rz (میانگین قله-تا-ارتفاع دره) را گزارش می کند. چرا این موضوع برای فرآیند مهر زنی فلز اهمیت دارد؟ زیرا پرداخت سطح روی فولادهای شکل دهنده اصطکاک، جریان مواد و رهاسازی قطعه را کنترل می کند. یک پانچ شکل دهی مشخص شده در Ra 0.2 میکرومتر که در واقع Ra 0.8 را اندازه می گیرد، قطعاتی با علائم کشش قابل مشاهده و ضخامت دیواره ناسازگار تولید می کند. بررسی ناهمواری سطح قبل از مونتاژ مانع از رسیدن این مشکلات کیفیت پایین دستی به پرس می شود.

تست سختی دروازه مهم دیگری را تشکیل می دهد، به ویژه پس از عملیات حرارتی. اندازه‌گیری سختی راکول در مکان‌های متعدد روی هر جزء، تبدیل یکنواخت را تأیید می‌کند. پانچ که 60 HRC را در صورت نشان می دهد اما 56 HRC را در پایه خود نشان می دهد سخت شدن ناقص، احتمالاً به دلیل زمان خیساندن ناکافی یا ناسازگاری خاموش کردن. پروتکل‌های بازرسی صنعت مشخص می‌کنند که مقادیر سختی باید در یک محدوده تعریف‌شده قرار گیرند، زیرا سختی بیش از حد{5}}به سایش سریع منجر می‌شود، در حالی که سختی بیش از حد- باعث شکنندگی و خطر شکست تحت بارهای مهر زنی می‌شود.

بررسی تناسب عملکردی تأیید قبل از مونتاژ-را تکمیل می‌کند. اجزای جفت، مانند پانچ و دهانه قالب مربوطه آن، به صورت فیزیکی روی یک نیمکت مونتاژ می شوند تا روابط فاصله، تناسب لغزشی روی عناصر راهنما، و شرایط تداخل در جزئیات مربوط به فشار{2}}را بررسی کنند. مقایسه‌کننده‌های نوری، نمایه‌های اجزای بزرگ‌شده را در مقابل هندسه طراحی می‌پوشانند تا انحراف‌های ظریفی را که ممکن است کاوش نقطه CMM از دست بدهد، تشخیص دهند. این بررسی‌های تناسب تأیید می‌کند که اجزای جداگانه پس از اتصال به مجموعه قالب مانند یک سیستم هماهنگ عمل می‌کنند.

اجرای آزمایشی و اندازه‌گیری بخش اول{0}مقاله

بازرسی مونتاژ تأیید می کند که قالب درست به نظر می رسد. مهر آزمایشی ثابت می کند که کار می کند. قالب تکمیل شده در یک پرس نصب می شود، مواد نوار تغذیه می شود و اولین قطعات از ابزار جدا می شوند. این لحظه ای است که هر تصمیم بالادستی را تأیید می کند، از هندسه CAD تا ماشینکاری و عملیات حرارتی. یک آزمایش موفقیت آمیز قطعات مهر زنی فلزی را تولید می کند که ابعاد چاپ را برآورده می کند، لبه های تمیزی را نشان می دهد و بدون ترک خوردن، چروک شدن یا برگشت فنری بیش از حد شکل می گیرد.

اجرای آزمایشی از یک پروتکل ساخت یافته پیروی می کند. قالب در ارتفاع بسته محاسبه شده تنظیم می شود، با سرعت کنترل شده تغذیه می شود و در ابتدا با تناژ کاهش یافته کار می کند در حالی که اپراتورها پیشرفت نوار را مشاهده می کنند، به صدای غیرعادی گوش می دهند و چند قسمت اول را به صورت بصری بازرسی می کنند. پایداری تغذیه نواری، درگیری خلبان و عملکرد استریپر همگی در زمان واقعی نظارت می شوند. اگر قالب از نوع پیشرونده باشد، کار هر ایستگاه به طور مستقل با بررسی قطعات نیمه تکمیل شده در ایستگاه های میانی قبل از برش جداسازی نهایی ارزیابی می شود.

اولین-بازرسی مقاله آزمایشی را اندازه‌گیری می‌کند-قطعات را با استفاده از همان تجهیزات CMM که خود اجزای قالب را تأیید می‌کردند، بر روی نقشه مهندسی مهر زد. هر بعد مهم، پیام GD&T و مشخصات سطح ثبت می شود. گزارش حاصل یا انطباق را تأیید می کند یا انحرافاتی را که نیاز به تنظیم قالب دارند را شناسایی می کند. تنظیمات متداول عبارتند از: براق کردن ایستگاه‌های فرم برای اصلاح برگشت فنری زاویه‌ای،-صیقل دادن مجدد سطوحی که علائم کشش را نشان می‌دهند، یا تنظیم پانچ-برای-در ایستگاه‌هایی که فرز بیش از حد ایجاد می‌کنند. همانطور که متخصصان کارآزمایی قالب تاکید می‌کنند، اولین بازرسی مقاله، گزارش‌های دقیق اندازه‌گیری، نمونه‌های آزمایشی فیزیکی و اسنادی را ارائه می‌کند که تأیید می‌کند قالب آماده تولید است-قبل از ارسال.

هر قطعه مهر و موم شده فلزی که از پرس تولیدی خارج می شود، کیفیت تعبیه شده در قالب خود را به ارث می برد. مهر آزمایشی جایی است که این وراثت ثابت می شود. قالبی که اولین-بازرسی مقاله را با تمام ابعاد در محدوده تحمل و تمام سطوح عاری از نقص انجام می‌دهد، نشان‌دهنده ابزار معتبری است که آماده تولید قطعات فلزی مهر شده به طور مداوم در صدها هزار یا میلیون‌ها چرخه است.

توالی دروازه بازرسی کامل، از اولین تراشه تا ابزار تولید معتبر، از این پیشرفت پیروی می کند:

1. در حال-بررسی ابعادی پس از ماشینکاری خشن و نیمه تمام-برای تأیید ذخیره موجودی
2. ارسال{0}}حرارت-تأیید سختی عملیات و اندازه‌گیری مجدد CMM-برای حرکت ابعادی
3. گزارش نهایی CMM پس از اتمام سنگ زنی و فرز سخت تمام ویژگی های در حد تحمل را تأیید می کند
4. بررسی تناسب مونتاژ اجزای جفت، تأیید ترخیص کالا از گمرک و مقایسه مشخصات نوری
5. مهر زنی آزمایشی در یک پرس تولیدی{0} معادل با پارامترهای کنترل شده
6. اولین-بازرسی مقاله اندازه گیری قطعات مهر شده در برابر چاپ های مهندسی با گزارش تمام بعدی

هر دروازه باید قبل از پیشرفت کار عبور کند. این نظم از گرانترین شکست کیفیت در ساخت قالب جلوگیری می کند: کشف یک مشکل پس از تکمیل تمام عملیات پایین دستی روی یک قطعه معیوب.

تولیدکنندگانی که این چرخه عمر کامل را زیر یک سقف پوشش می‌دهند، از ارزیابی امکان‌سنجی و شبیه‌سازی CAE از طریق ماشین‌کاری دقیق، اجرای آزمایشی و بازرسی CMM، شکاف‌های ارتباطی را که هنگام تقسیم مسئولیت‌ها بین چندین فروشنده ایجاد می‌شود، حذف می‌کنند.فرآیند قالب زدن YICHENنمونه ای از این رویکرد یکپارچه است، اعتبار سنجی قالب ها در هر مرحله شرح داده شده در اینجا به طوری که مهندسان ابزار و مدیران منبع یابی تولید{0}}ابزارهای آماده را با پشتوانه داده های بازرسی مستند در هر دروازه دریافت کنند. برای تیم‌هایی که از تحقیق به سمت توسعه فعال RFQ حرکت می‌کنند، مشارکت با یک-ارائه‌دهنده منبع واحد که مالک کل زنجیره QC است، خطر را کاهش می‌دهد و جدول‌های زمانی را به میزان قابل توجهی فشرده می‌کند.

بازرسی و اعتبار سنجی حلقه تولید را می بندد، اما معیار واقعی یک قالب مهر زنی این است که چگونه همه این تصمیمات فردی، از هندسه CAD تا انتخاب مواد، ترتیب ماشینکاری، عملیات حرارتی و تأیید کیفیت، به عملکرد تولید بلندمدت تبدیل می شوند.

جمع آوری همه چیز از امکان سنجی به تولید

شما اکنون در تمام مراحل ساخت قالب مهر زنی فلزی قدم زده اید: طراحی و شبیه سازی دیجیتال، انتخاب مواد، ماشینکاری CNC، پردازش EDM، عملیات حرارتی، پوشش و تأیید کیفیت. هر بخش یک فرآیند مجزا را پوشش می دهد. در واقع، این مراحل به طور مستقل عمل نمی کنند. مرکب می شوند. یک تصمیم طراحی در CAD از طریق انتخاب مواد، استراتژی ماشینکاری، و در نهایت کیفیت قطعه مهر شده‌ای را که پرس شما با سرعت کامل تولید می‌کند، به سمت جلو حرکت می‌کند. درک نحوه عملکرد این ترکیب، چیزی است که یک قالب مهر زنی را که 500000 ضربه قابل اطمینان ایجاد می کند از نمونه ای که پس از 10000 تخریب می شود جدا می کند.

چگونه هر تصمیم تولیدی با عملکرد قالب ترکیب می شود

فرآیند قالب را به‌عنوان زنجیره‌ای از ضرب‌کننده‌ها به جای دنباله‌ای از اضافات در نظر بگیرید. انتخاب یک نوع فولاد ابزار مناسب به سادگی دوام را اضافه نمی کند. سود هر پله پایین دستی را چند برابر می کند. وکیوم-سخت کردن یک چاه-درج D2 انتخابی نتایج بهتری نسبت به خلاء-سخت کردن درجه حاشیه ای دارد. استفاده از پوشش TiCN بر روی سطحی که به درستی تمپر شده و صیقلی شده است، پتانسیل کاهش اصطکاک{8}} آن را کامل می‌کند. همان پوشش را روی سطحی اعمال کنید که تنش پسماند ناشی از چرخه‌های معتدل نادیده گرفته می‌شود و در هزاران ضربه از بین می‌رود.

همین منطق برعکس عمل می کند. یک میانبر در هر مرحله عملکرد هر آنچه را که در ادامه می آید تقسیم می کند. عجله در شبیه سازی CAE و از دست دادن پیش بینی بازگشت فنری به این معنی است که هندسه قالب قبل از شروع ماشینکاری اشتباه است. در زیر-مشخص کردن فولاد ابزار برای کاربردهای ضد زنگ به این معنی است که پوشش‌ها در برابر تغییر شکل زیر لایه‌های زیرین خود با شکست مواجه می‌شوند. نادیده گرفتن کاهش استرس قبل از عملیات حرارتی باعث ایجاد پیچ ​​و تاب می شود که آسیاب نهایی نمی تواند به طور کامل بهبود یابد. هر سازش از عمر قالب، کیفیت قطعه و زمان تولید کم می‌شود.

واقعاً چه چیزی یک قالب را که 100 ضربه می‌زند،000+ از آن که زودتر از کار می‌افتد جدا می‌کند؟ معمولاً نه یک خطای فاجعه بار، بلکه انباشته ای از تصمیمات حاشیه ای:

• میانبرهای طراحی:شبیه سازی ناکافی منجر به اصلاحات آزمایشی-و-در فولاد سخت شده، ضعیف شدن اجزا از طریق اصلاح مکرر می شود.
• مصالحه های مادی:انتخاب A2 در جایی که D2 یا کاربید ضمانت دارد باعث صرفه جویی در هزینه اولیه می شود اما فرکانس تیز کردن مجدد و زمان توقف فشار را دو برابر می کند.
• نقض توالی ماشینکاری:اتمام قبل از تنش زدایی مناسب باعث ایجاد ناپایداری ابعادی می شود که تحت بارهای پرس چرخه ای بدتر می شود.
• شکاف های عملیات حرارتی:از دست دادن یک چرخه مزاج یا نادیده گرفتن درمان برودتی باعث می شود آستنیت حفظ شود که به طور غیرقابل پیش بینی در طول تولید تغییر شکل می دهد و باعث رانش پیشرونده تحمل می شود.
• خطاهای بازرسی:رهاسازی اجزا بدون تأیید ابعاد{0}}حرارت-پست به معنای مونتاژ قالب از قطعاتی است که ممکن است قبلاً از مشخصات خارج شده باشند.

فرآیند تولید مهر و موم فلزی به نظم و انضباط در هر دروازه پاداش می دهد. انتظارات هزینه و جدول زمانی بر این اساس مقیاس می شوند. یک قالب خالی کردن تک ایستگاهی ساده ممکن است به 4 تا 6 هفته و 5000 تا 15000 دلار سرمایه گذاری ابزار نیاز داشته باشد. یک قالب پیشرونده متوسط ​​با 8 تا 12 ایستگاه معمولاً 8 تا 12 هفته و 25000 تا 60000 دلار نیاز دارد. قالب‌های پیشرونده یا انتقالی پیچیده خودرو با تحمل‌های کم، ایستگاه‌های شکل‌دهی متعدد و طول عمر بالا{18}می‌تواند بیش از 16 هفته و 100000 دلار هزینه ابزارآلات باشد. این محدوده‌ها نه تنها ساعات ماشین‌کاری، بلکه مهندسی، شبیه‌سازی، بازرسی و تلاش آزمایشی تجمعی را منعکس می‌کنند که هر ابزار را برای عمر تولید مورد نظرش تأیید می‌کند.

هر مرحله در ساخت قالب مهر زنی، از هندسه CAD تا پوشش نهایی، تصمیمی است که عمر قالب، کیفیت قطعه و راندمان تولید را اضافه یا کم می کند. هیچ انتخاب خنثی در فرآیند ساخت قالب و مهر زنی وجود ندارد.

حرکت از پژوهش به یک RFQ{0}}راه حل آماده

اگر تا اینجا خوانده باشید، احتمالاً در یکی از دو دسته قرار می گیرید. یا در حال ایجاد دانش داخلی برای ارزیابی مؤثرتر تأمین‌کنندگان هستید، یا فعالانه به یک RFQ برای قالب سفارشی مهر زنی فلز نزدیک می‌شوید و می‌خواهید بفهمید چه سؤالاتی باید بپرسید و چه قابلیت‌هایی را تأیید کنید. هر دو مسیر از یک اصل سود می‌برند: فرآیند تولید مهر و موم زمانی بهترین کار را انجام می‌دهد که یک شریک از طریق امکان‌سنجی از طریق ابزار تولید معتبر، زنجیره کامل را در اختیار داشته باشد.

منبع یابی تکه تکه، که در آن طراحی در یک شرکت، ماشین‌کاری در شرکت دیگر و آزمایش در شرکت سوم اتفاق می‌افتد، ریسک انتقال را در هر انتقال معرفی می‌کند. هدف بعدی بین فایل های CAD و اپراتورهای ماشین از بین می رود. برای راحتی، مشخصات عملیات حرارتی ساده شده است. نتایج آزمایشی به طور موثر به اصلاحات طراحی بازخورد نمی دهد. قالب‌ها و ابزارهای مهر زنی که در دوره‌های تولید طولانی بهترین عملکرد را دارند، تقریباً همیشه از برنامه‌های یکپارچه می‌آیند که در آن هر مرحله بدون شکاف ارتباطی، مرحله بعدی را اطلاع‌رسانی می‌کند.

برای مدیران منابع و مهندسان ابزارآلات آماده انتقال از تحقیق به نقل‌قول فعال، به دنبال شریکی باشید که توانایی‌هایش کل چرخه عمر تحت پوشش این مقاله را در بر می‌گیرد: ارزیابی امکان‌سنجی، شبیه‌سازی CAE برای شکل‌دهی و برگشت فنری، ماشین‌کاری دقیق CNC و EDM، عملیات حرارتی کنترل‌شده، مهر زنی آزمایشی در تولید-شرایط اولیه{1}CMM{1}} و بازرسیراه حل های قالب مهر زنی سفارشی YICHENدقیقاً این محدوده را پوشش می‌دهد، و منبع{0}}پایان-پایان مهر زنی فلز را برای تیم‌هایی که نیاز به ابزارهای معتبر ارائه شده RFQ-آماده، با پشتوانه داده‌های کیفیت مستند در هر دروازه تولیدی دارند، فراهم می‌کند.

دانش این مقاله واژگان و چارچوبی را در اختیار شما قرار می دهد تا فرآیند هر تامین کننده قالب را به طور انتقادی ارزیابی کنید. اکنون می‌دانید که چرا مراحل مشخصی هزینه انجام آن‌ها را دارند، چرا جدول‌های زمانی در آستانه‌های پیچیدگی خاصی کشیده می‌شوند، و چرا ارزان‌ترین قیمت به ندرت کمترین هزینه را برای هر ضربه در طول عمر کامل تولید یک قالب ارائه می‌کند. این درک پایه ای برای تصمیم گیری آگاهانه در زمینه منبع یابی در هر گفتگو و مهر زدن به خرید است.

سوالات متداول درباره ساخت قالب های مهر زنی فلزی

1. ساخت قالب مهر زنی فلزی چقدر طول می کشد؟

جدول زمانی به پیچیدگی بستگی دارد. یک قالب خالی کردن تک ایستگاهی ساده معمولاً به 4 تا 6 هفته نیاز دارد. یک دای پیشرونده متوسط ​​با 8 تا 12 ایستگاه 8 تا 12 هفته طول می کشد. قالب های پیچیده پیشرونده یا انتقالی خودرو با تلرانس های تنگ و ایستگاه های شکل دهی متعدد می تواند بیش از 16 هفته باشد. این جدول‌های زمانی شامل مهندسی، شبیه‌سازی، ماشین‌کاری، عملیات حرارتی و مراحل اعتبارسنجی آزمایشی است.

2. برای ساخت قالب های مهر زنی از چه موادی استفاده می شود؟

قالب های مهر زنی عمدتاً از گریدهای فولاد ابزار انتخاب شده بر اساس ورق فلزی ساخته می شوند. انتخاب‌های متداول عبارتند از D2 برای مقاومت در برابر سایش، A2 برای چقرمگی و سختی متعادل، S7 برای ضربه‌ای{4}}کاربردهای سنگین، M2 برای بارهای فشاری بالا، و درج‌های کاربید تنگستن برای اجراهای بسیار-حجم-یا مواد بسیار ساینده مانند فولاد ضد زنگ. هر درجه موقعیت متفاوتی در طیف سختی{9}}سختی دارد.

3. تفاوت بین دای پیشرونده و قالب انتقالی چیست؟

قالب‌های پیشرونده، قطعات را به یک نوار حامل متصل نگه می‌دارند، زیرا با هر بار فشار دادن از طریق ایستگاه‌های متعدد پیشروی می‌کند، و آنها را برای قطعات کوچک‌تر-با حجم بالا مانند کانکتورها و براکت‌ها ایده‌آل می‌کند. قالب‌های انتقال در ایستگاه اول فضاهای خالی را آزاد می‌کنند و با استفاده از گیره‌ها آنها را بین ایستگاه‌های مستقل حرکت می‌دهند. قالب‌های انتقال با قطعات بزرگ، پوسته‌های عمیق-و هندسه‌هایی که نمی‌توانند در طول شکل‌دهی به نوار چسبیده باقی بمانند، مانند پانل‌های بدنه خودرو مناسب است.

4. عملیات حرارتی چگونه بر عملکرد قالب مهر زنی تأثیر می گذارد؟

عملیات حرارتی فولاد ابزار را از حالت ماشین کاری به ابزار کاری سخت شده تبدیل می کند که قادر به تحمل میلیون ها چرخه پرس است. سخت شدن در خلاء و به دنبال آن چرخه های تمپر چندگانه یک ساختار مارتنزیتی پایدار ایجاد می کند. افزودن تیمار برودتی می‌تواند با تبدیل آستنیت باقی‌مانده و بهبود توزیع کاربید، عمر قالب را تا 200 درصد افزایش دهد. بدون عملیات حرارتی مناسب، حتی اجزایی که دقیقاً ماشین‌کاری شده‌اند، تحت بارهای تولیدی به سرعت تغییر شکل داده یا فرسوده می‌شوند.

5. چه کسی می تواند قالب مهر زنی کامل را از زمان طراحی تا تایید تولید بسازد؟

تولیدکنندگان قالب یکپارچه که دارای زنجیره کامل فرآیند، از ارزیابی امکان‌سنجی و شبیه‌سازی CAE تا ماشین‌کاری CNC، EDM، عملیات حرارتی، مهر زنی آزمایشی و بازرسی CMM هستند، مطمئن‌ترین نتایج را ارائه می‌دهند. YICHEN این هدف را ارائه می‌کند-برای-پایان دادن به قابلیت راه‌حل‌های قالب سفارشی مهر زنی، با ارائه تأیید کیفیت مستند در هر دروازه تولید، به طوری که مدیران منبع و مهندسان ابزارآلات تولید{3}}آماده بدون خطرات انتقال بین چندین فروشنده را دریافت کنند.