درون یک قالب پرس پرس: آنچه که هر جزء در واقع انجام می دهد

چه کاری انجام می دهد و چرا مهم است

مهر زنی دقیقا چیست و چرا یک ابزار تخصصی در مرکز همه چیز قرار می گیرد؟ تصور کنید که یک ورق فولادی صاف را به یک ماشین وارد کرده و چند ثانیه بعد یک براکت، کانکتور یا پانل خودرو را بیرون بکشید. ابزاری که مسئول این تغییر شکل است یک قالب چاپی - است و درک نحوه عملکرد آن قفل منطق پشت تولید مدرن-با حجم بالا را باز می‌کند.

تعریف قالب مهر زنی مطبوعاتی

قالب پرس پرس یک مجموعه ابزار دقیق-ماشینکاری شده است که در داخل یک پرس مهر زنی نصب شده است که از طریق عملیات برش، خمش، کشش و شکل دهی کنترل شده، ورق فلز را به قطعات نهایی تبدیل می کند.

از نظر عملی، قالب مهر زنی تجهیزات سفارشی سازی شده ای است که از نیمه های بالایی و پایینی تشکیل شده است - که هر کدام شامل اجزای فولادی سخت شده است که برای برش، خم شدن، یا شکل دادن به مواد خام به شکل هندسه خاصی طراحی شده اند. دو نیمه در داخل پرس قرار می گیرند و هنگامی که لغزش دستگاه آنها را تحت فشار شدید به هم می راند، عملیات مهر زنی ورق فلز انجام می شود. تلورانس ها به همان اندازه تنگ است0.0002 اینچبا ابزار با کیفیت و راه اندازی مناسب قابل دستیابی هستند.

چرا The Die قلب مهر زنی فلز است

پس مهر زنی فلز بدون قالب آن چیست؟ در اصل، فقط یک دستگاه مطبوعاتی است که هیچ کار مفیدی برای انجام دادن ندارد. پرس نیرو و حرکت را تامین می کند، اما قالب هندسه، دقت ابعاد و کارایی تولید را تعیین می کند. هر ویژگی روی یک جزء مهر شده - سوراخ‌ها، خم‌ها، برجستگی‌ها، شکل‌های ترسیم شده - از طراحی قالب سرچشمه می‌گیرد. پیچیدگی قالب از ابزارهای تک ایستگاهی ساده که یک عمل خالی کردن یا سوراخ کردن را در هر ضربه انجام می‌دهند تا سیستم‌های پیشرونده چند ایستگاهی که ده‌ها عملیات را به ترتیب به عنوان یک نوار فلزی از طریق ابزار انجام می‌دهند، متغیر است.

تفاوت قالب ها با قالب ها و ابزارهای دیگر

یک نقطه سردرگمی مشترک:چه چیزی در مقایسه با قالب ها می میرد? تعریف مهر زنی بر تغییر شکل مکانیکی متمرکز است - فلز جامد می ماند و با نیروی بین پانچ و حفره قالب بریده می شود یا شکل می گیرد. در مقابل، قالب‌های تزریقی به مواد مذاب نیاز دارند تا در یک حفره بسته جریان پیدا کنند و جامد شوند. قالب های مهر زنی وضعیت مواد فلزی را تغییر نمی دهد و آنها را از نظر ساختار، نیازهای خنک کننده و مکانیک چرخه تفاوت اساسی می کند. در اصطلاحات تولیدی گسترده تر، "ابزار" اصطلاحی است که قالب ها، منگنه ها، وسایل و تجهیزات مرتبط را پوشش می دهد - خود قالب پرس یکی از اجزای حیاتی در آن سیستم است.

درک اینکه چه چیزی در تولید در این سطح پایه وجود دارد، زمینه را برای نگاهی عمیق تر به این که چگونه پیکربندی های مختلف قالب ها اهداف مختلف تولید را برآورده می کنند - و اینکه چرا انتخاب نوع نامناسب می تواند برای شما زمان، هزینه و کیفیت قطعه هزینه داشته باشد، آماده می کند.

انواع قالب های مهر زنی و کاربردهای ایده آل آنها

انتخاب پیکربندی غلط قالب نه تنها کارایی را کاهش نمی دهد - بلکه می تواند پروژه را از نظر اقتصادی غیرقابل دوام کند. انواع قالب های مهر زنی موجود هر کدام یک مشکل مهندسی خاص را حل می کنند و انتخاب صحیح به ترکیبی از اهداف حجمی، پیچیدگی قطعه و رفتار مواد بستگی دارد. در اینجا نحوه تقسیم بندی دسته بندی های اصلی و زمانی که هر کدام جایگاه خود را در مطبوعات کسب می کنند، آمده است.

تک ایستگاهی-برای عملیات ساده

قالب‌های یک ایستگاه-یک عملیات در هر ضربه فشار انجام می‌دهند. آنها ساده ترین پیکربندی برای طراحی، ساخت و نگهداری هستند، که آنها را برای کارهای با حجم کم، نمونه سازی اولیه یا قطعاتی که فقط به یک عمل نیاز دارند، کاربردی می کند. یک قالب خالی یک شکل صاف از ورق را برش می دهد. قالب سوراخ‌کننده - که گاهی به آن قالب پانچ می‌گویند - سوراخ‌ها یا شکاف‌های داخلی ایجاد می‌کند. خم کردن، شکل دادن و کشیدن هر یک از مواد را بدون برداشتن آن تغییر شکل می دهد.

عملیات معمولی که توسط ابزارهای تک ایستگاهی- انجام می شود عبارتند از:

• خالی کردن - برش طرح قسمت صاف از نوار یا ورق
• سوراخ کردن سوراخ‌ها، شکاف‌ها یا بریدگی‌های کوبنده - در قطعه کار
• خم شدن - ایجاد ویژگی های زاویه ای در امتداد یک خط مستقیم
• شکل دادن - و ایجاد اشکال منحنی مانند دنده، لوور، یا برجسته
• ترسیم - کشیدن استاک صاف به شکل فنجان یا پوسته

از آنجایی که هر ضربه فقط یک ویژگی ایجاد می‌کند، قطعات پیچیده به چندین قالب و تنظیمات پرس جداگانه نیاز دارند - باعث افزایش هزینه‌های کار و جابجایی در حجم‌های بالاتر می‌شوند.

قالب های پیشرونده برای قطعات پیچیده-حجمی بالا

هنگامی که تقاضای سالانه به صدها هزار یا میلیون ها می رسد، قالب های مترقی تبدیل به اسباب کار می شوند. یک سیم پیچ فلزی در یک نوار پیوسته از داخل قالب عبور می کند و با هر بار فشار یک فاصله ثابت (پیچ) را پیش می برد. در هر ایستگاه در امتداد نوار، عملیات متفاوتی انجام می‌شود - برش، مشت زدن ویژگی‌های مهر زنی، خم کردن زبانه‌ها، یا اضافه کردن هندسه قالب‌ها - تا زمانی که قسمت نهایی از نوار حامل در ایستگاه نهایی جدا شود.

چرا این پیکربندی بر تولید-با حجم بالا غالب است؟ قطعه کار هرگز از ابزار خارج نمی شود. این کار کنترل قطعات بین عملیات را حذف می کند، زمان چرخه را برای اجزای کوچک کمتر از یک ثانیه نگه می دارد، و تلرانس های فشرده با تکرارپذیری بالا در میلیون ها قطعه ارائه می دهد. مبادله عبارت است از هزینه ابزارآلات و زمان تولید - قالب های مترقی برای مهندسی پیچیده و گران قیمت هستند، بنابراین برای توجیه سرمایه گذاری به حجم نیاز دارند.

قالب های انتقال و ترکیب برای کاربردهای تخصصی

هر بخش با مدل پیشرونده مطابقت ندارد. مهر زنی انتقال هر قسمت خالی را از نوار در ایستگاه اول جدا می کند، سپس انگشتان یا روبات های مکانیکی تکه های جداگانه را از طریق ایستگاه های قالب متوالی حرکت می دهند. این روش برای بخش‌های بزرگ، پوسته‌های عمیق-و کاربردهای لوله مناسب است که در آن قطعه کار نمی‌تواند به یک نوار حامل متصل بماند. قالب‌های انتقال انعطاف‌پذیری طراحی را برای هندسه‌های پیچیده مانند گره‌ها، دنده‌ها و رزوه‌ها ارائه می‌دهند، اگرچه چرخه آن‌ها کندتر از تنظیمات پیشرونده است.

قالب های ترکیبی مسیری کاملا متفاوت را طی می کنند. آنها چندین عملیات برش - خالی کردن و سوراخ کردن، به عنوان مثال - را در یک حرکت در یک ایستگاه انجام می دهند. نتیجه یک قطعه مسطح و دقیق از نظر ابعادی است که سریعتر از اجرای ابزارهای تک ایستگاهی مجزا تولید می شود. ساخت ابزار مرکب نسبت به ابزارهای پیشرونده کم هزینه تر و سریعتر است، و آن را به یک حد وسط عملی برای قطعات مسطح با حجم متوسط-که نیازی به شکل دهی یا خم شدن ندارند تبدیل می کند.

انتخاب نوع قالب مناسب بر اساس نیازهای تولید

انتخاب بین این پیکربندی ها به چهار متغیر خلاصه می شود: حجم سالانه، پیچیدگی قطعه، ویژگی های مواد و الزامات تحمل. مقایسه زیر تصمیم را در یک نگاه مشخص می کند:

قالبی که نقش برجسته‌ای کم‌عمق را روی یک براکت ساده انجام می‌دهد، ممکن است فقط به یک ایستگاه-تنها نیاز داشته باشد. یک کانکتور چند-ویژگی که برای مهار خودرو در نظر گرفته شده است، تقریباً مطمئناً نیازمند ابزارهای پیشرفته است. و بدنه فولادی ضد زنگ عمیق-کشیده شده است؟ مهر انتقالی احتمالا تنها راه عملی است.

نوع قالب صحنه را تنظیم می‌کند، اما اجزای داخلی - پانچ‌ها، صفحات قالب، رقصنده‌ها، خلبان‌ها - هستند که در واقع کار را اجرا می‌کنند. نحوه تعامل آن قطعات در طول هر ضربه فشار تعیین می کند که آیا ابزار شما دقت و طول عمری را که طراحی وعده می دهد ارائه می دهد یا خیر.

اجزای کلیدی داخل یک مجموعه قالب مهر زنی پرس

هر قالب فشاری - صرف نظر از نوع - آناتومی مشترکی دارد. عملیات خاص از ابزاری به ابزار دیگر متفاوت است، اما منطق ساختاری ثابت می‌ماند: یک قاب سفت و سخت، اجزای کار زمین را در تراز دقیقی نگه می‌دارد، و آن اجزا با ورق فلز در یک ترتیب کاملاً کنترل‌شده تعامل دارند. درک هر یک از اجزای قالب مهر زنی و نقش آن به شما تصویر واضحی از چگونگی تبدیل یک نوار مسطح به یک قطعه نهایی می دهد.

کفش های قالب بالا و پایین و سیستم راهنما

کفش های قالبی ستون فقرات ساختاری کل مجموعه را تشکیل می دهند. آنها را به عنوان شاسی در نظر بگیرید - هر چیز دیگری روی این صفحات فولادی سنگین یا به آنها پیچ می شود. کفشک بالایی به رم پرس متصل می‌شود و پیچ‌های کفشک پایینی به تکیه‌گاه پرس متصل می‌شود. آنها همراه با پین ها و بوش های راهنما، چیزی را تشکیل می دهند که معمولاً مجموعه قالب نامیده می شود.

پین‌ها و بوش‌های راهنما، نیمه‌های بالایی و پایینی را تا 0.0001 اینچ محکم نگه می‌دارند. دو سبک اصلی وجود دارد: پین های اصطکاکی (مستقیم) و پین های بلبرینگ{2}. پین‌های راهنمای بلبرینگ{4} بر روی یاتاقان‌های قفسی سوار می‌شوند و باعث می‌شود نیمه‌های قالب در طول تعمیر و نگهداری راحت‌تر از هم جدا شوند و دوباره سرهم شوند. صرف نظر از سبک، این قطعات از جابجایی جانبی تحت بارهای تناژی که می‌تواند به صدها تن برسد جلوگیری می‌کند.

استحکام مناسب مجموعه قالب غیرقابل مذاکره-است. اگر کفش ها خم شوند یا سیستم راهنما بازی را توسعه دهد، هر جزء کار پایین دست آسیب می بیند. به همین دلیل است که ست‌های قالب برای کاربردهای با تناژ بالا-از کفش‌های ضخیم‌تر و ستون‌های راهنمای قطری بزرگ‌تر- برای مقاومت در برابر انحراف استفاده می‌کنند.

صفحه پانچ، بشقاب قالب و جاهای برش

صفحه پانچ و صفحه قالب جایی هستند که کار واقعی اتفاق می افتد. پانچ‌ها و قالب‌ها به‌صورت جفت‌های منطبق عمل می‌کنند - پانچ قالب پرس وارد دهانه قالب مربوطه می‌شود تا برش، خم شدن یا تشکیل مواد بین آنها را ایجاد کند. صفحه پانچ (بالایی) پانچ ها را نگه می دارد و قرار می دهد، در حالی که صفحه قالب (پایین) حاوی حفره ها یا دکمه های جفت گیری است.

مهم برای این رابطه، برش فاصله - شکاف بین پانچ دماغه و دهانه قالب است. فاصله مناسب به نوع و ضخامت مواد بستگی دارد، معمولاً 5-10٪ ضخامت مواد در هر طرف برای اکثر فولادها اجرا می شود. در اینجا چیزی است که وقتی ترخیص اشتباه انجام می شود اتفاق می افتد:

• خیلی تنگ- نیروی برش بیش از حد، ساییدگی سریع پانچ و قالب، برش ثانویه که لبه های ناهموار ایجاد می کند
• خیلی شل- سوراخ‌های بزرگ روی قطعه ایجاد می‌شود، واژگونی افزایش می‌یابد و کیفیت سوراخ کاهش می‌یابد
• ناهموار--تشکیل سوراخ یک طرفه، خارج کردن-کشیدن شلاق از مرکز، و بریدگی زودرس در سمت تنگ

گرفتن فاصله از همان ابتدا، عمر قالب را افزایش می دهد و قطعات را در شرایط چاپ بدون بازکاری مداوم نگه می دارد.

استریپر، خلبان، و اجزای کنترل نوار

پس از نفوذ پانچ به مواد، چیزی باید نوار را در حرکت برگشتی آزاد کند. این کار بشقاب استریپر است. این ورق را در هنگام برش روی سطح قالب صاف نگه می دارد، سپس با جمع شدن نیمه بالایی، مواد را از پانچ های قالب خارج می کند. نوارهای فنری-فشار رو به پایین نیز اعمال می‌کند که اعوجاج مواد در اطراف ویژگی‌های برش را کاهش می‌دهد.

در مجموعه‌های دای پیشرونده، دو جزء اضافی همه چیز را در رجیستر نگه می‌دارند:

• خلبانانپین‌های دقیق - که وارد سوراخ‌های سوراخ‌شده از قبل- نوار می‌شوند و قبل از هر ضربه آن را به موقعیت دقیق می‌کشند. بدون خلبان، خطای تغذیه تجمعی ایستگاه به ایستگاه را جمع می‌کند و دقت قطعه را از بین می‌برد.
• بالابرهای سهام- ریل‌های فنری-که نوار را در بین ضربه‌ها از سطح قالب بالا می‌برد و به آن اجازه می‌دهد آزادانه به موقعیت زمین بعدی بدون کشیدن لبه‌های برش پیشروی کند.

نحوه تعامل اجزاء از طریق هر ضربه فشار

چرخه مطبوعات را در چهار مرحله تصور کنید:

• رویکرد- کفش بالایی پایین می‌آید، پین‌های راهنما با بوش‌ها درگیر می‌شوند و خلبان‌ها برای قفل کردن ثبت نام وارد نوار می‌شوند.
• تماس بگیرید- صفحه استریپر با مواد تماس پیدا می‌کند و آن را صاف روی صفحه قالب می‌بندد.
• کار کنید- مشت می‌کند و فلز را برش می‌دهد، خم می‌کند یا تشکیل می‌دهد. حداکثر تناژ در اینجا رخ می دهد.
• بازگشت- نیمه بالایی جمع می‌شود، نوار برنده نوار را از روی منگنه‌ها فشار می‌دهد، و بالابرنده‌ها نوار را بالا می‌برند تا بتواند به سمت جلو به موقعیت بعدی حرکت کند.

این دنباله صدها یا حتی هزاران بار در ساعت تکرار می شود. هر جزء باید تحمل خود را در تمام طول عمر چرخه - حفظ کند و این دوام به شدت به موادی که آن اجزا از آن ساخته شده اند بستگی دارد.

انتخاب مواد قالب و گزینه های درمان سطح

یک قالب می تواند کاملاً طراحی شود و اگر از فولاد نامناسبی ساخته شده باشد، هنوز زود شکست می خورد. هندسه، فاصله ها، و طرح نوار همه مهم هستند - اما فولاد قالب مهر زنی که انتخاب می کنید تعیین می کند که آن ابزار چند قطعه را قبل از نیاز به سنگ زنی مجدد، نوسازی یا جایگزینی تولید می کند. انتخاب مواد جایی است که مهندسی با اقتصاد روبرو می‌شود و اشتباه گرفتن آن به‌عنوان خرد شدن لبه‌های زودرس، گند زدن یا ترک‌خوردگی فاجعه‌بار در اواسط اجرا نشان داده می‌شود.

نمرات فولاد ابزار برای کاربردهای قالب مهر زنی

بیشتر قالب‌های مهر زنی فولادی از آلیاژهای فولادهای ابزار سرد کار - ساخته شده‌اند که به‌طور خاص برای مقاومت در برابر سایش، حفظ سختی در دمای کار، و تحمل‌های محکم پس از عملیات حرارتی فرموله شده‌اند. چهار درجه اکثریت قریب به اتفاق برنامه ها را پوشش می دهد:

فولاد ابزار D2جایی که مقاومت در برابر سایش مهم‌تر است-برای خالی کردن و سوراخ کردن با حجم بالا-. محتوای کربن بالا (1.40-1.60٪) و کروم (11.00-13.00٪) باعث حفظ لبه های استثنایی آن می شود.محدوده سختی 54-61 HRC. D2 عملیات برش مکرر را بدون خرد کردن مجدد مکرر انجام می دهد، و آن را برای پانچ های پیشرونده قالب و دکمه های قالب که کاربردهای مهر زنی فولاد کربنی را با سرعت بالا اجرا می کنند، ایده آل می کند. مبادله؟ نسبت به سایر گزینه ها سختی کمتری دارد و ماشینکاری و آسیاب کردن آن سخت تر است.

فولاد ابزار A2یک حد وسط متعادل ارائه می دهد. با کربن متوسط ​​(0.95-1.05%) و کروم (4.75-5.50%)، A2 در هوا سخت می‌شود، در برابر اعوجاج در طی عملیات حرارتی بسیار مقاوم است و نسبتاً قابل ماشین‌کاری است. سختی آن بین 57{11}}62 HRC می‌رسد و در سکه‌زنی، پیرایش، قالب‌های بزرگ و مشت‌های بلند که ترکیبی از مقاومت در برابر سایش و چقرمگی لازم است، به خوبی کار می‌کند. برای تولید با حجم متوسط ​​زیر یک میلیون قطعه، A2 اغلب بهترین نسبت هزینه به عملکرد را ارائه می دهد.

فولاد ابزار S7طاقچه ای را پر می کند که در آن مقاومت ضربه بر حفظ لبه برتری دارد. کربن کمتر (0.45-0.55٪) و کروم (3.00-3.50٪) آن را با سختی کاری 48-58 HRC و مقاومت در برابر ضربه عالی، سخت ترین در بین این سه می کند. S7 برای قالب‌های خمشی، قالب‌های شکل‌دهی، عملیات شکل‌دهی سرد و هر برنامه‌ای که قالب فلزی بارهای ضربه‌ای ناگهانی یا مکرر را جذب می‌کند که باعث برش دادن فولادهای سخت‌تر می‌شود، ترجیح داده می‌شود.

فولاد سریع-M2برای سناریوهای پوشیدن شدید{0}}عکس را وارد می‌کند. M2 که در اصل برای ابزارهای برش ساخته شده بود، سختی را در دماهای بالا حفظ می کند و در برابر سایش بهتر از درجه های کار سرد مقاومت می کند. در مهر زنی اجزای قالب استفاده می شود که مواد ورق ساینده را پردازش می کنند یا با سرعت هایی کار می کنند که گرمایش اصطکاکی به یک عامل تبدیل می شود - اگرچه هزینه بالاتر و چقرمگی کمتر آن را محدود به درج های خاص به جای صفحات قالب کامل می کند.

درج های کاربید و زمانی که هزینه را توجیه می کنند

هنگامی که حتی D2 یا M2 نمی توانند عمر قابل قبولی را بین دوباره سنگ زنی ها ارائه دهند، قالب های کاربید مهر زنی - یا به طور دقیق تر، قالب ها با درج های کاربید در نقاط سایش بحرانی - جواب می دهند. کاربید تنگستن مقاومت سایشی 500-1000% بیشتر از فولادهای ابزار سنتی در کاربردهای خاص دارد. درج‌های کاربید را در قالب‌های فولادی ضد زنگ ساینده، فولادهای پیشرفته-با استحکام بالا، یا در تولید بسیار-حجمی بیش از یک میلیون بازدید خواهید یافت که در آن هر کاهش در زمان تعمیر و نگهداری مستقیماً بر سودآوری تأثیر می‌گذارد.

صید شکنندگی است. کاربید در-عملیات ضربه کم - خالی کردن ریز، کشش کم عمق، و سوراخ کردن دقیق - که بارها قابل پیش بینی است و ضربه حداقل است، بهترین عملکرد را دارد. از آن در یک برنامه فرم دهی سنگین با ضربه ناگهانی استفاده کنید و در معرض خطر شکستگی کامل درج قرار می گیرید. هزینه ملاحظات دیگر است. درج های کاربید می توانند 5 تا 10 برابر قیمت معادل فولاد ابزار کار کنند، بنابراین برای توجیه سرمایه گذاری به حجم یا چالش مواد نیاز دارند.

پوشش های سطحی که عمر قالب را افزایش می دهند

پوشش‌های سطحی یک لایه نازک و سخت به اجزای قالب نهایی اضافه می‌کنند - که اصطکاک را کاهش می‌دهند، در برابر تهوع مقاومت می‌کنند و فواصل بین تعمیر و نگهداری را بدون تغییر خواص حجیم فولاد پایه افزایش می‌دهند. رایج ترین گزینه ها عبارتند از:

• قلع (نیترید تیتانیوم)- یک پوشش PVD همه منظوره- که سختی سطح را افزایش می‌دهد و روانکاری ملایمی ارائه می‌کند. با این حال در برش مشت موثر استتجربه اولیه محافظت محدودی از ابزارهای شکل دهی را نشان دادتحت فشار شدید
• TiCN (کربونیترید تیتانیوم)- سخت‌تر و مقاوم‌تر به سایش-از TiN، با عملکرد بهتر در برابر مواد ساینده. یک پله برای عملیات مهر زنی ورق فولادی که شامل قطعات کار با استحکام بالاتر-است.
• CrN (نیترید کروم)- چسبندگی عالی و استرس داخلی کمتر نسبت به TiN، که آن را برای شکل‌دهی برنامه‌ها مناسب-می‌کند. از طریق{3}}PVD دمای پایین اعمال می‌شود، از تاب برداشتن بخش‌های قالب نازک یا شکافدار جلوگیری می‌کند - یک مزیت واقعی که یکی از سازنده‌ها گزارش داده است که بسته به کاربرد، عمر 3 تا 10 برابری را بهبود می‌بخشد.
• DLC (الماس-مثل کربن)- ضریب اصطکاک بسیار کم، ایده آل برای تشکیل آلومینیوم و سایر مواد مستعد اصطکاک-. پوشش های DLC می توانند عمر قالب را 30 تا 50 درصد در مهر زنی ضد زنگ و آلومینیوم افزایش دهند و در عین حال سطح سطح قطعه را نیز بهبود بخشند.

چه زمانی پوشش دهی معنا پیدا می کند؟ رویکرد عملی این است که ابتدا قالب ورق فلزی بدون پوشش را آزمایش کنید، هندسه را بهینه کنید و سپس طرح اثبات شده را پوشش دهید. همانطور که یکی از ناظران باتجربه ابزارآلات توضیح داد، صرف هزینه برای پوشش‌ها صرفاً برای کشف اینکه باید مواد را برای تنظیمات ابعادی در طول آزمایش خرد کنید، فایده ندارد.

عملیات حرارتی و تأثیر آن بر عملکرد قالب

فولاد ابزار خام برای تولید آماده نیست - برای توسعه خواص کاری خود نیاز به عملیات حرارتی دارد. این فرآیند شامل سه مرحله اساسی است:

• سخت شدن (آستنیته کردن + کوئنچ)- فولاد تا دمای تبدیل بحرانی خود گرم می‌شود و سپس به سرعت سرد می‌شود (کوئنچ هوا برای A2 و D2، خاموش کردن روغن برای برخی گریدها). این یک ساختار مارتنزیتی سخت اما شکننده ایجاد می کند.
• معتدل کردن- یک یا چند چرخه حرارت دهی در دماهای کنترل شده، شکنندگی را کاهش می دهد و در عین حال بیشتر سختی را حفظ می کند. درجه حرارت خاص تعادل نهایی را تعیین می کند: مزاج بالاتر به معنای سخت تر اما نرم تر است. خلق و خوی پایین تر به معنای سخت تر اما{2}}مستعد تر است.
• درمان برودتی- یک مرحله اختیاری که فولاد را تا دمای زیر-صفر (اغلب -120 درجه سانتیگراد یا کمتر) خنک می‌کند تا آستنیت باقی‌مانده را به مارتنزیت تبدیل کند و ثبات ابعادی و مقاومت در برابر سایش را در طول عمر کامل ابزار بهبود بخشد.

این نمرات معمولاً هستنداز طریق-سخت شده در کوره های خلاءبرای حفظ نمایه‌های سطح تمیز و صاف - برای اجزای قالب که در آن عیوب سطح به افزایش تنش تبدیل می‌شوند، حیاتی است. توالی عملیات حرارتی معمولاً قبل از ماشینکاری نهایی توسط سیم EDM انجام می شود که فولاد سخت شده را بدون ایجاد اعوجاج حرارتی برش می دهد.

خود ماده قطعه کار بخش عمده ای از منطق انتخاب را هدایت می کند. قطعات فولادی مهر و موم شده ساخته شده از ذخایر کربن کم{{1} ملایم با ابزارآلات استاندارد - A2 یا D2 با سختی متوسط، به خوبی آنها را کنترل می کند. اما ضخامت ورق را افزایش دهید، به درجه‌های{6} استحکام بالا یا ضد زنگ بپرید، یا پوشش‌های ساینده مانند لایه‌های روی گالوانیزه اضافه کنید، و قالب فلزی برای زنده ماندن باید با فولادهای سخت‌تر، درج‌های کاربید یا پوشش‌های محافظ پاسخ دهد. تطبیق مواد قالب با رفتار قطعه کار اختیاری نیست - این اساس عمر ابزار قابل پیش بینی و کیفیت قطعه ثابت است.

انتخاب مواد سقف را برای مدت زمانی که ابزار شما می تواند دوام بیاورد تعیین می کند. اما اگر قالب با پرس خود - مطابقت نداشته باشد و رابطه مکانیکی بین قالب و پرس محدودیت‌هایی را تحمیل کند که کل طرح را شکل می‌دهد، حتی بهترین فولاد قالب مهر زنی نیز نمی‌تواند کارایی داشته باشد.

مطابقت پرس مناسب با الزامات قالب شما

یک پرس قالب زنی فقط نیروی تامین نمی کند - بلکه مشخص می کند که چه نوع قالبی را می توانید اجرا کنید، با چه سرعتی می توانید چرخش کنید و چقدر بر رفتار مواد در طول شکل گیری کنترل دارید. رابطه بین پرس و دیه در هر دو جهت است: مطبوعات کاری را که قالب می تواند انجام دهد محدود می کند، و قالب دیکته می کند که مطبوعات باید چه چیزی را ارائه دهند. اشتباه گرفتن این جفت‌سازی به معنای تجهیزات کم‌اندازه‌ای است که در اواسط-توقف می‌افتد یا سرمایه‌گذاری بزرگی که بیشتر ظرفیت خود را بیکار می‌کند.

قابلیت های مکانیکی، هیدرولیک و سروو پرس

سه معماری پرس بر مهر زنی فلزی غالب هستند و هر کدام به روشی اساساً متفاوت نیرو ارائه می دهند. درک این تفاوت ها نقطه شروع تطبیق قالب های پرس پانچ با دستگاه مناسب است.

پرس های مکانیکیانرژی را در فلایویل ذخیره کرده و آن را از طریق میل لنگ یا مکانیزم دنده غیرعادی آزاد می کند. آنها نیرو را در یک مسیر حرکت ثابت - ارائه می‌دهند. لغزش در هر چرخه منحنی حرکتی یکسانی را دنبال می‌کند، با حداکثر تناژ در نزدیکی نقطه مرده پایین (BDC) در دسترس است. این باعث می‌شود که آنها برای-شکل‌گیری با سرعت بالا و شکل‌دهی کم‌عمق در جایی که بخش کاری کورس کوتاه است، ایده‌آل باشند. سرعت چرخه می‌تواند از 1000 ضربه در دقیقه در ماشین‌های قاب کوچک تجاوز کند، به همین دلیل است که قالب‌های پیشرونده تقریباً همیشه روی پرس‌های مکانیکی کار می‌کنند.

پرس های هیدرولیکاز سیال تحت فشاری که روی پیستون ها عمل می کند برای تولید نیرو استفاده کنید. مزیت کلیدی؟ تناژ کامل در هر نقطه از سکته مغزی در دسترس است، نه فقط در نزدیکی BDC. همچنین می‌توانید سرعت رم را مستقل از موقعیت تنظیم کنید، و باعث می‌شود قالب‌های پرس هیدرولیک برای کشیدن عمیق مناسب باشد، جایی که مواد باید به تدریج تحت فشار پایدار جریان یابد. مبادله این است که چرخه سیستم‌های هیدرولیک سرعت - کندتر از سیستم‌های مکانیکی است، و سرعت متغیری که باعث انعطاف‌پذیری آنها می‌شود، آنها را برای سوراخ کردن یا خالی کردن ساده با حجم بالا- کمتر کارآمد می‌کند.

پرس های سرووچرخ لنگر و کلاچ را با سروموتورهای{0}}گشتاور بالا که مستقیماً میل لنگ را حرکت می دهند جایگزین کنید. این به اپراتور کنترل کامل قابل برنامه ریزی بر روی سرعت لغزش و ساکن شدن در هر نقطه ای از حرکت کاری می دهد. برای کاهش اصطکاک و ایجاد گرما، می‌توانید رم را در حین شکل‌دهی کند کنید، در BDC مکث کنید تا یک برجسته‌سازی تنظیم شود، سپس در طول بخش غیرکار{3}}برای توان عملیاتی بالا، سرعت را افزایش دهید. فناوری سروو اساساً پتانسیل سرعت یک پرس مکانیکی را با قابلیت کنترل یک مجموعه قالب پرس هیدرولیک - ادغام می‌کند، هرچند با هزینه سرمایه بالاتر.

الزامات تناژ و نحوه محاسبه آنها

قبل از انتخاب هر پرس، باید بدانید که قالب واقعاً به چه مقدار نیرو نیاز دارد. تناژ را دست کم بگیرید و پرس دستگاه را متوقف می کند یا به آن آسیب می رساند. بیش از حد برآورد کنید و برای ظرفیتی که هرگز از آن استفاده نمی کنید هزینه می پردازید.

فرمول استاندارد برای محاسبه نیروی برش از سه متغیر استفاده می کند:

P=L xtx S (که در آن P=نیروی برش، L=محیط برش بر حسب اینچ، t=ضخامت ماده بر حسب اینچ، S=مقاومت برشی ماده در PSI)

این رابطه،به طور گسترده در صنعت مهر زنی استفاده می شود, برای قالب های پانچ{0}روی مسطح برای عملیات پرس در مقابل درج های قالب مشابه اعمال می شود. برای یک قالب پیشرونده با چندین ایستگاه، نیروی هر پانچ را به طور جداگانه محاسبه می‌کنید و آنها را با هم جمع می‌کنید تا کل بار لحظه‌ای - را به دست آورید، مگر اینکه پانچ‌ها از نظر طول تکه تکه شوند تا نیرو در طول زمان توزیع شود.

ضربه های سرسام آور با افزایش ضخامت مواد به این معنی است که مشت های کمتری به طور همزمان با نوار تماس می گیرند. کل نیروی مورد نیاز در حرکت کامل ثابت می ماند، اما اوج بار لحظه ای به طور قابل توجهی کاهش می یابد. این افزایش تناژ را کاهش می دهد، لرزش را کاهش می دهد و عمر قالب و پرس را افزایش می دهد. هنگام استفاده از زوایای برشی روی صفحات پانچ، یک ضریب تصحیح بین 0.5 تا 0.95 را می توان برای محاسبه سطح تماس آنی کاهش یافته اعمال کرد.

فراتر از نیروی برش، عملیات شکل دهی و کشش نیازهای تناژ خود را اضافه می کند. قالبی که خالی می شود، سوراخ می شود و در یک دنباله پیش رونده شکل می گیرد، به مجموع همه نیروهای در نظر گرفته شده - به اضافه یک حاشیه ایمنی، معمولاً 10-20٪ بالاتر از مقادیر محاسبه شده نیاز دارد. همیشه بررسی کنید که امتیاز پرس در ارتفاع کار واقعی در حرکتی که نیرو به اوج می رسد از این مجموع بیشتر باشد.

محدودیت های فیزیکی که طراحی قالب را شکل می دهند

تناژ تنها معیار تطبیق نیست. چندین ابعاد فیزیکی پرس مستقیماً محدودیت قالب های پرس فلزی را که می توانید نصب و اجرا کنید محدود می کند:

• ارتفاع بسته- فاصله بین صفحه لغزنده و سطح تقویت کننده هنگامی که رم در BDC است. ارتفاع بسته قالب شما باید در محدوده تنظیم ارتفاع بسته پرس قرار گیرد. خیلی بلند است و قالب به طور کامل بسته نمی شود. خیلی کوتاه است و نمی توانید به قطعه کار برسید.
• طول سکته مغزی- مسافتی را که اسلاید طی می‌کند تعیین می‌کند. قالب های کشش عمیق به ضربات طولانی نیاز دارند تا پانچ به طور کامل در مواد فرود آید و از پوسته کشیده شده خارج شود. قالب های پیشرونده برای کارهای کم عمق اغلب می توانند از ضربات کوتاه تر در سرعت بالاتر استفاده کنند.
• ابعاد تخت و تخت- ردپای فیزیکی موجود برای نصب کفشک زیرین. یک قالب انتقال بزرگ ممکن است به یک پرس با بستر وسیع‌تر از ابزار مترقی مترقی که همان تناژ قطعه را تولید می‌کند نیاز داشته باشد.
• پنجره خوراک- در عملیات پیشرونده، نوار باید در طول ضربه برگشت تغذیه شود. دهانه موجود پرس بین صفحه لغزنده و سطح قالب در نقطه مرگ بالا باید نوار و بالابرهای استوک را پاک کند.

این محدودیت‌ها فکر بعدی نیستند - آنها قالب را از مفهوم اولیه شکل می‌دهند. یک طراح قالب که بر روی قالب پرس هیدرولیک با حرکت 24-اینچی کار می‌کند، آزادی کاملاً متفاوتی نسبت به پرس مکانیکی 6 اینچی با سرعت 400 SPM دارد.

سرعت هم مهمه قالب‌های پیشرونده با پرس پانچ با صدها ضربه در دقیقه، نیاز به چرخه‌ای ثابت و با فرکانس بالا دارد که فقط پرس‌های مکانیکی یا سروو به طور قابل اعتماد ارائه می‌دهند. در مقابل، عملیات کشش عمیق ممکن است نیاز داشته باشد که رام هنگام ورود به مواد کند شود تا از پاره شدن آن جلوگیری شود - چیزی که یک پرس مکانیکی معمولی به سادگی نمی‌تواند در اواسط ضربه- انجام دهد. پرس های سروو این را با اجازه دادن حل می کنندکاهش سرعت قابل برنامه ریزی در قسمت کاری سکته مغزیبا حفظ سرعت بالا در طول سفر غیر کاری، اغلب از طریق عملکرد حالت آونگی، توان عملیاتی موثر را تا 30 درصد یا بیشتر افزایش می‌دهد.

این قابلیت برنامه‌ریزی به‌ویژه برای فولادهای پیشرفته-استحکام بالا، که در آن پرس و قالب باید با هم کار کنند تا بارهای شکل‌دهی بالاتر، افزایش فنر برگشتی، و پنجره‌های فرآیندی سفت‌تر را مدیریت کنند، مرتبط است. فناوری سروو، طرح‌های قالب را قادر می‌سازد - ثابت-سکه‌سازی، چند مرحله‌ای-شکل‌دهی در یک حرکت تک مرحله‌ای، و نمایه‌های سرعت تطبیقی ​​- که از نظر فیزیکی در تجهیزات حرکتی ثابت غیرممکن هستند.

فشردن مناسب-برای-مطابقت مردن، تضمین می‌کند که ابزار شما در طول عمر کامل تولید خود مطابق طراحی‌شده عمل می‌کند. اما رسیدن به آن نقطه - از مفهوم قطعه اولیه تا یک قالب آزمایش شده-آماده تولید- شامل یک گردش کار مهندسی چند مرحله‌ای است که تعیین می‌کند آیا ابزاری در حال اجرا است یا هفته‌ها را در کار مجدد صرف می‌کند.

گردش کار طراحی قالب از امکان سنجی تا مقاله اول

قالب چاپی در یک مرحله از ایده به طبقه تولید نمی‌پرد. بین «ما به این بخش نیاز داریم» و «ابزار قطعات خوبی را اجرا می‌کند» یک جریان کاری مهندسی ساختاریافته قرار دارد - که ابزار قابل اعتماد و عمر طولانی- را از قالب‌هایی که ماه‌ها را صرف کار مجدد می‌کنند جدا می‌کند. هر مرحله بر پایه آخرین مرحله استوار است و پرش از مراحل تقریباً همیشه زمان بیشتری نسبت به صرفه جویی هزینه دارد. در اینجا نحوه طراحی کامل قالب مهر زنی زمانی که به درستی انجام شود به نظر می رسد.

1. تجزیه و تحلیل امکان سنجی بخش
2. شبیه سازی شکل پذیری CAE/FEA
3. طراحی و بهینه سازی طرح بندی نوار
4. مدل سازی سه بعدی CAD اجزای قالب
5. برنامه نویسی CAM و ماشینکاری قالب
6. EDM سیم، عملیات سنگ زنی و تکمیل
7. مونتاژ، نصب و لکه گیری
8. آزمایشی با تنظیمات تکراری اجرا می شود
9. اولین-بازرسی و تأیید مقاله

هر مرحله هدف خاصی دارد و با هم نشان دهنده رشته طراحی قالب مهر زنی فلز است که طراحی قطعه را به تولید{0} ابزار آماده تبدیل می کند.

تجزیه و تحلیل امکان سنجی و شبیه سازی CAE

قبل از اینکه هر فولادی سفارش داده شود یا هر مدل CAD راه اندازی شود، اولین سوال ساده است: آیا واقعاً این قطعه می تواند مهر شود؟ تجزیه و تحلیل امکان‌سنجی هندسه قطعه را در برابر رفتار مواد ارزیابی می‌کند - با نگاهی به نسبت‌های عمق کشش، شعاع خمش نسبت به ضخامت، فاصله ویژگی‌ها، و اینکه آیا تلورانس‌های ذکر شده روی چاپ اصلاً از طریق مهر زنی قابل دستیابی هستند یا خیر.

این حدس و گمان نیست طراحی مدرن مهر زنی به شدت به شبیه سازی CAE (-مهندسی به کمک رایانه) برای پیش بینی نحوه رفتار ورق فلز در داخل قالب متکی است. تجزیه و تحلیل اجزای محدود، فضای خالی را هنگامی که با پانچ تماس می گیرد، روی شعاع قالب کشیده می شود و به درون حفره ها جریان می یابد، مدل می کند. نرم افزار مشکلات احتمالی را قبل از وجود هر ابزار فیزیکی شناسایی می کند:

• نازک شدن- مناطقی که مواد فراتر از محدودیت‌های ایمن امتداد می‌یابند و در حین تولید احتمال پارگی یا پارگی وجود دارد
• چین و چروک- مناطقی از مواد اضافی که فشرده و کمانش می‌کنند، معمولاً در گوشه‌های عمیق-یا فلنج‌های بدون پشتیبانی
• بازگشت بهار- بازیابی الاستیک که باعث می‌شود ویژگی‌های شکل‌گرفته پس از جمع شدن پانچ "باز" ​​شوند و بر ابعاد قطعه نهایی تأثیر بگذارند.
• الگوهای جریان مواد- نحوه حرکت قسمت خالی در حین شکل‌گیری، نشان می‌دهد که کجا مهره‌های کشی یا تنظیمات فشار جای خالی مورد نیاز است

اجرای زودهنگام این شبیه سازی ها شگفتی های پرهزینه را از بین می برد. تکرار طراحی در نرم افزار ساعت ها طول می کشد. همین کشف در طول آزمایش فیزیکی هفته ها و هزاران دلار برای دوباره کاری به طول می انجامد. تحقیق در موردبهینه سازی قالب پیشروندهتأیید می‌کند که برنامه‌ریزی مبتنی بر شبیه‌سازی سیستماتیک-به‌طور چشمگیری تعداد ایستگاه‌های مورد نیاز و هزینه کل قالب - را به‌ویژه برای قطعات پیچیده چند- کاهش می‌دهد.

طراحی طرح بندی نوار و استفاده از مواد

برای قالب‌های پیشرونده و مرکب، طرح‌بندی نوار احتمالاً مهم‌ترین تصمیم طراحی است. این تعریف می کند که چگونه قطعه در عرض سیم پیچ لانه می کند، چه عملیاتی در هر ایستگاه اتفاق می افتد و چه مقدار مواد خام به عنوان ضایعات در مقابل محصول نهایی به پایان می رسد.

طراحی چیدمان نوار شامل چندین تصمیم به هم پیوسته است:

• جهت گیری تودرتو- قرار دادن قسمت خالی در عرض نوار برای به حداقل رساندن ضایعات. چرخاندن قطعه، آینه‌سازی ردیف‌های متناوب، یا اجرای چندین قسمت در عرض نوار می‌تواند استفاده را 10-20% بهبود بخشد.
• عرض پل- مواد باقی مانده بین ویژگی های مجاور یا بین قسمت و لبه نوار. پل ها باید به اندازه کافی پهن باشند تا نوار را بدون پاره شدن از داخل قالب عبور دهند، اما به اندازه کافی باریک باشند تا از هدر رفتن مواد جلوگیری شود. حداقل های معمولی 1.0-1.5 برابر ضخامت مواد هستند.
• توالی ایستگاه- تعیین اینکه کدام عملیات ابتدا انجام می شود و کدام یک بعد از آن. سوراخ‌های خلبان تقریباً همیشه در ایستگاه یک سوراخ می‌شوند تا ثبت نام برای تمام عملیات پایین دستی ایجاد شود. برش و سوراخ کردن معمولاً قبل از خم شدن و شکل دهی برای حفظ صافی در هنگام برش است.
• مدیریت ضایعات- طراحی مسیرهای حلزونی و موقعیت های برش ضایعات به طوری که زباله ها به طور تمیز و بدون گیر کردن یا تجمع در داخل قالب خارج شوند.

هدف یک طرح بهینه است که هزینه مواد، پیچیدگی قالب و سرعت تولید را متعادل می کند. یک طرح با ایستگاه های کمتر هزینه کمتری برای ساخت دارد، اما ممکن است کارایی تودرتو را قربانی کند یا به تناژ فشار بیشتری در هر ضربه نیاز داشته باشد. ایستگاه های بیشتری کار را گسترش می دهند اما طول قالب و زمان ماشین کاری را افزایش می دهند. این مبادله در اقتصاد تولید قالب نقش اساسی دارد.

از مدل CAD تا اجزای قالب ماشینی

با قفل شدن چیدمان نوار، مدل سازی سه بعدی CAD با جزئیات شروع می شود. هر پانچ، بلوک قالب، درج نواری، خلبان، و اجزای راهنما به ابعاد دقیق - از جمله فاصله‌ها، جاهای فشاری، مکان‌های رولپلاک و الگوهای بست مدل‌سازی می‌شوند. مدل CAD به عنوان منبع منفرد حقیقت برای تمام فرآیندهای پایین دستی عمل می کند.

ماشینکاری قالب از یک توالی چند{0}}روندی متناسب با هندسه و سختی هر جزء پیروی می کند:

• فرز CNC- زبر کردن و نیمه-کفش های قالب، صفحات پانچ و صفحات قالب از صفحات فولادی از قبل سخت شده یا نرم-. مراکز فرز با سرعت بالا- سطوح کانتور و ویژگی های جیبی را کنترل می کنند.
• سیم EDM- اسب کاری دقیق برای فولاد ابزار سخت شده. Wire EDM پروفیل های پیچیده پانچ و قالب را تا 0.0001+/-اینچ بدون مناطق متاثر از گرما برش می دهد و برای قالب های مهر زنی فلزی سفارشی که در آن دقت نمایه کیفیت قطعه را مشخص می کند ضروری است.
• سنگ زنی سطحی- موازی و صافی را روی سطوح جفت گیری ایجاد می کند. کفش های قالب، صفحات پانچ و صفحات پشتی برای اطمینان از تماس یکنواخت و توزیع بار آسیاب می شوند.
• سنگ زنی جیگ و سنگ زنی هماهنگ- سوراخ‌ها و حفره‌های دقیق را نسبت به داده‌های تعیین‌شده تعیین می‌کند، و اطمینان می‌دهد که سوراخ‌های پین راهنما، سوراخ‌های رولپلاک و جیب‌های دکمه قالب کاملاً بین نیمه‌های بالا و پایین تراز هستند.

برنامه نویسی CAM مدل سه بعدی را به مسیرهای ابزار قابل خواندن توسط ماشین ترجمه می کند. برنامه‌نویس برش‌ها را انتخاب می‌کند، فاصله‌های پله‌ای را تعریف می‌کند، و برنامه‌ها به تصمیمات زاویه - نزدیک می‌شوند که بر روی سطح، زمان چرخه و عمر ابزار در مرکز ماشین‌کاری تأثیر می‌گذارد. برای مجموعه‌های قالب و ابزار پیشرفته پیشرفته، یک پروژه واحد می‌تواند صدها برنامه CAM منفرد را در چندین پلت فرم ماشین ایجاد کند.

اجرای آزمایشی، تنظیمات، و اولین{0}}تأیید مقاله

مونتاژ تمام اجزای ماشین کاری شده را برای اولین بار در مجموعه قالب قرار می دهد. برازش شامل-نقطه‌گذاری سطوح جفت‌شونده آبی، تأیید پانچ-به-هم‌ترازی قالب، بررسی زمان‌بندی استریپر و تأیید اینکه همه اجزای متحرک آزادانه و بدون تداخل حرکت می‌کنند. قبل از اینکه ابزار مواد واقعی را ببیند به آن به عنوان یک تمرین لباس فکر کنید.

اجرای آزمایشی - همچنین آزمایش یا نمونه‌برداری نامیده می‌شود - قالب مونتاژ شده را در پرس با مواد تولید واقعی قرار می‌دهد. اولین ضربه ها به ندرت قطعات کاملی تولید می کنند. مهندسان نمونه ها را برای:

• دقت ابعادی در برابر مشخصات GD&T
• ارتفاع سوراخ و وضعیت لبه در ویژگی های برش
• بازگشت بهار در ویژگی های شکل گرفته
• کیفیت سطح، علائم تلخ یا خطوط شاهد
• ثبات خوراک نواری و درگیری خلبان

تنظیمات به دنبال - شیمینگ برای تصحیح فاصله‌ها،-پروفایل کردن مجدد سطوح شکل‌دهی برای جبران برگشت فنری، تنظیم زمان‌بندی در اجزای فنری-است. این چرخه تکراری ممکن است برای ابزارهای ساده دو یا سه دور طول بکشد، یا برای قالب‌های فلزی سفارشی پیچیده با پشته‌های تلورانس محکم و ایستگاه‌های شکل‌دهی چندگانه، چندین بار تکرار طول بکشد.

اولین-بازرسی مقاله حلقه را می بندد. قطعات از اجرای آزمایشی تایید شده بر روی یک CMM (ماشین اندازه گیری مختصات) در برابر نقشه کامل GD&T اندازه گیری می شوند. تحمل هر بعد، موقعیت و نمایه تأیید و مستند می شود. تنها زمانی که گزارش بازرسی انطباق را تأیید کند، قالب تولید را آزاد می کند.

این پایان--پایان دادن به گردش کار - از امکان‌سنجی تا مقاله اول - چیزی است که تولید قالب‌های حرفه‌ای را از مغازه‌هایی که به سادگی فولاد برش می‌دهند و به بهترین‌ها امیدوارند، جدا می‌کند. تامین کنندگان دوست دارندYICHENفرآیند خود را حول این چرخه عمر کامل ساختار می‌دهند: شبیه‌سازی CAE برای اعتبارسنجی طرح مهر زنی قبل از انجام ابزارهای سخت، قابلیت CNC و سیم EDM کامل در خانه برای ماشین‌کاری قالب، و اجرای آزمایشی مستند با بازرسی ابعادی قبل از ارسال. این نوع گردش کار یکپارچه همان چیزی است که تولیدکنندگان هنگام تهیه قالب های مهر زنی فلزی سفارشی باید انتظار داشته باشند - این یک لوکس نیست، این یک صلاحیت پایه برای یک شریک قالب برای تولید-ابزارسازی حیاتی است.

یک گردش کار طراحی به خوبی-اجرا شده ابزاری را ارائه می‌کند که از همان روز اول اجرا می‌شود. اما «روز اول» فقط آغاز زندگی کاری یک قالب است - و نحوه نگهداری آن ابزار در ماه‌ها و سال‌های بعد تعیین می‌کند که آیا هزینه‌های هر-قطع شما قابل پیش‌بینی باقی می‌مانند یا از کنترل خارج می‌شوند.

استراتژی‌های تعمیر و نگهداری و حالت‌های معمول شکست

قالب های مهر زنی فلزی بدون هشدار خراب نمی شوند. آنها ابتدا به آرامی - را کاهش می‌دهند، سپس اگر کسی تماشا نمی‌کند، به طرز فاجعه‌آمیزی. تفاوت بین ابزار دای که میلیون‌ها قطعه ثابت را ارائه می‌کند و ابزاری که در اواسط- خراب می‌شود، معمولاً به این بستگی دارد که آیا تیم شما سیگنال‌های اولیه را تشخیص می‌دهد و بر اساس یک برنامه تعمیر و نگهداری ساختاریافته عمل می‌کند. تفکر واکنشی "در صورت شکستن آن را اصلاح کنید" وسوسه انگیز است، اما تحقیقات به طور مداوم نشان می دهد که یک رویکرد کاملا واکنشی 25-30٪ بیشتر از یک استراتژی پیشگیرانه پیشگیرانه هزینه دارد، زمانی که کار اضطراری، قطعات سفارش داده شده با عجله و تولید از دست رفته را در نظر بگیرید.

هزینه تعمیر و نگهداری همیشه کمتر از هزینه توقف برنامه ریزی نشده است. هر دلار تعمیر و نگهداری پیشگیرانه معوق می تواند چهار دلار در جایگزینی سرمایه در آینده ایجاد کند.

حالت های متداول شکست مرگ و علل ریشه ای

پنج حالت خرابی اکثریت قریب به اتفاق مشکلات قالب ابزارسازی در مهر زنی تولید را تشکیل می دهند. شناخت هر کدام با امضای بصری آن - و درک علت اصلی پشت آن - به جای تکرار، اولین گام در جهت حذف است.

• بریدگی لبه برش- قطعات شکننده کوچک از لبه‌های دکمه‌های پانچ یا قالب جدا می‌شوند و نمایه‌ای ناهموار باقی می‌گذارند. علل ریشه ای عبارتند از: فاصله هایی که برای مواد بسیار سفت شده اند، اجزای سخت در ورق یا فولاد ابزارسازی که فراتر از حد چقرمگی آن برای کاربرد سخت شده است. علائم هشدار دهنده: ارتفاع سوراخ ناهمگون، ذرات فلزی ریز در لوله ضایعات، و لکه های ناهموار موضعی در لبه های بریده شده.
• گالینگ (ساییدگی چسب)مواد - از قطعه کار به صورت میکروسکوپی به سطح قالب تحت فشار جوش می‌شوند، سپس پاره می‌شوند و لکه‌های لکه‌دار ناهموار و رسوبات- ایجاد می‌شوند. این زمانی اتفاق می‌افتد که روغن‌کاری از کار بیفتد، پوشش‌ها از بین بروند، یا بین مواد ابزار و قطعه کار یک میل شیمیایی وجود داشته باشد. علائم هشدار دهنده: خراش روی قسمت های شکل گرفته، افزایش نیروی شکل دهی و تجمع مواد قابل مشاهده بر روی شعاع پانچ یا قالب.
• ناهماهنگی از راهنماهای فرسوده- وقتی پین‌ها و بوش‌های راهنما در میلیون‌ها چرخه بازی را توسعه می‌دهند، نیمه‌های بالایی و پایینی به‌طرف جانبی جابه‌جا می‌شوند. حتی 0.001 اینچ دریفت باعث ایجاد فاصله ناهموار، فرزهای یک طرفه-و سایش سریع در سمت تنگ می‌شود. علائم هشدار دهنده: سوراخی که فقط در یک طرف ظاهر می شود، شکل شلاق ناهموار، و افزایش سختی در هنگام تنظیم قالب.
• ترک خوردگی خستگی- چرخه‌های تنش مکرر در گوشه‌های تیز، شعاع‌های محکم، یا نقص‌های سطحی در نهایت باعث ایجاد ترک‌هایی می‌شوند که در ابزارهای قالب تحت بارگذاری مداوم منتشر می‌شوند. علائم هشدار دهنده: شکستگی های خط موی قابل مشاهده تحت بزرگنمایی یا بازرسی نافذ رنگ، رانش ابعادی در ویژگی های شکل گرفته، و صدای غیرعادی در حین کار با پرس.
• شکستگی پانچ- شکست کامل یک پانچ، معمولاً به دلیل تناژ بیش از حد، بارگذاری خارج از مرکز- یا کشیدن راب در جایی که راب بریده شده به سمت بالا برده می‌شود و ضخامت ماده را در ضربه بعدی دو برابر می‌کند. علائم هشدار دهنده: افزایش جریان بار پرس، عدم ریزش لجن ها به طور تمیز، و مشت هایی که علائم خمش یا خستگی سطح را در حین بازرسی نشان می دهند.

هر یک از این حالت ها یک موضوع مشترک دارند: آنها کوچک شروع می شوند و افزایش می یابند. یک لبه برش خورده، فرزهای بزرگی تولید می‌کند که باعث گیرکردن استریپر می‌شود، که نوار را به اشتباه تغذیه می‌کند، که ایستگاه بعدی را اضافه بار می‌کند. خرابی‌های آبشاری مانند این چیزی است که یک کار تعمیر و نگهداری جزئی را به بازسازی کامل قالب - و تعطیلی برنامه‌ریزی نشده تولید تبدیل می‌کند.

برنامه های نگهداری پیشگیرانه و نقاط بازرسی

فواصل تعمیر و نگهداری ساختاریافته، بر اساس حجم تولید و سختی مواد، قالب های ابزار را در پنجره عملیاتی ایمن خود نگه می دارد. یک آهنگ تعمیر و نگهداری عملی به چند لایه تقسیم می شود:

• هر شیفت- تراشه‌ها و راب‌ها را تمیز کنید، نقاط روغن‌کاری را بررسی کنید، مسیرهای ضایعات را مشخص کنید، و به صورت بصری برای وجود ترک‌های آشکار یا اجزای گمشده بازرسی کنید.
• هفتگی- فاصله راهنما و سایش پین مکان یاب را اندازه گیری کنید، صفحات استریپر و فنرها را بررسی کنید، و هرگونه تغییر ابعادی را ثبت کنید تا روندها قبل از از بین رفتن تلورانس ها قابل مشاهده باشند.
• ماهانه یا هر تعداد ضربه ثابت (100 هزار تا 300 هزار ضربه)- لبه‌های برش را بر اساس اندازه‌گیری ارتفاع سوراخ‌ها آسیاب یا پانسمان کنید، تراز قالب و صافی صفحه را تأیید کنید، روغن کاری را پر یا جایگزین کنید، و سنسورهای محافظ قالب را کالیبره کنید (ردیاب‌های تغذیه نادرست، سنسورهای قطعه-، مانیتورهای اضافه بار).
• تعمیرات اساسی (در 70-80٪ عمر مورد انتظار)- تخریب کامل، بررسی ابعادی همه اجزای سایش، تعویض پین راهنما و بوش در صورت نیاز، و صلاحیت مجدد-بر اساس مشخصات اصلی.

محرک تعمیرات برنامه ریزی نشده نباید یک ابزار خراب باشد - بلکه باید شاخص های قابل اندازه گیری باشد. ارتفاع سوراخ، عرض باند برشی، قطر سوراخ بحرانی، و منحنی‌های قدرت فشار را دنبال کنید. وقتی داده‌های SPC آستانه‌های کنترل Cp/Cpk را نشان می‌دهد، به جای ادامه تولید تا زمانی که چیزی شکسته شود، متوقف و بازرسی کنید. افزایش پیوسته بار پرس یا انرژی در هر ضربه نشان می دهد که تیغه کدر یا اصطکاک افزایش یافته است - که هر دو نشان می دهد که ماشینکاری به مشخصات فنی باز می گردد.

ترمیم مجدد، نوسازی و برنامه ریزی جایگزینی

هر سنگ زنی مواد را از سطوح کار ابزارهای قالب شما حذف می کند و هر جزء فولادی ابزار قبل از رسیدن به حد کارکرد خود مقدار محدودی از مواد در دسترس دارد. برنامه ریزی پیرامون این واقعیت، تعمیر و نگهداری را از هزینه ای که به آن واکنش نشان می دهید، به هزینه ای که کنترل می کنید تبدیل می کند.

هزینه کل مالکیت یک ابزار قالب در چندین متغیر فراتر از قیمت خرید اولیه فاکتور می‌شود:

• سرمایه گذاری ابزار اولیه- هزینه اولیه طراحی، ماشینکاری و واجد شرایط بودن قالب
• فرکانس سنگ زنی مجدد- هر چند وقت یک‌بار لبه‌های برشی به تیز کردن مجدد نیاز دارند که ناشی از سایندگی مواد و حجم تولید است
• عکس بین تعمیر اساسی- تعداد ضربه مورد انتظار قبل از اینکه اجزای راهنما، فنرها و صفحات سایش نیاز به تعویض کامل داشته باشند
• زمان بندی تعویض- زمانی که دوباره سنگ‌ریزه‌های تجمعی به اندازه‌ای مواد مصرف کرده باشند که قالب دیگر نتواند مشخصات را نگه دارد، و نیاز به درج‌های جدید یا بازسازی کامل دارد.

دقت-بالا،ابزار طراحی شده خوب ممکن است هزینه اولیه بالاتری داشته باشد اما اغلب TCO طولانی مدت را کاهش می دهدبا افزایش توان عملیاتی، کاهش ضایعات و کاهش فرکانس نگهداری. یک قالب ساخته شده از فولاد ابزار درجه یک با پوشش‌های مناسب ممکن است در ابتدا 30% بیشتر هزینه داشته باشد، اما سه برابر بیشتر بین دوبار آسیاب کردن دوام می‌آورد که باعث می‌شود هزینه ابزارسازی هر-در طول عمر برنامه به میزان قابل‌توجهی کمتر شود.

رویکرد عملی؟ به جای فشار به سمت شکست، تعمیرات اساسی پیشگیرانه را در 70 تا 80 درصد عمر مورد انتظار برنامه ریزی کنید. ردیابی مجدد انباشته در برابر کل مواد در دسترس جزء. و هنگامی که قالب ابزار به نقطه‌ای می‌رسد که در هر بازه زمانی سرویس، قطعات خوب کمتری نسبت به قبلی تولید می‌شود، ریاضیات جایگزینی را به تعمیر مداوم ترجیح می‌دهد. هزینه های تعمیر و نگهداری قابل پیش بینی هر بار درخواست های سرمایه اضطراری را شکست می دهد.

سالم نگه‌داشتن قالب‌های قالب عمر مفید آن را افزایش می‌دهد، اما ابزارها و تکنیک‌های موجود برای ساخت و نظارت بر قالب‌ها همچنان در حال تکامل هستند - و آخرین پیشرفت‌ها آنچه را که هم در طول عمر قالب و هم در دقت قطعات بیرون می‌آیند تغییر می‌دهند.

پیشرفت های مدرن در فن آوری قالب مهر زنی

فن آوری مهر زنی بسیار فراتر از فولادهای بهتر و تحمل ماشینکاری سخت تر تکامل یافته است. آخرین نسل قالب‌های دقیق الکترونیکی تعبیه‌شده را ادغام می‌کند، از روش‌های ساخت وام گرفته شده از هوافضا استفاده می‌کند و برای پیش‌بینی عملکرد قبل از ساخت هر ابزار فیزیکی، بر شبیه‌سازی دیجیتال تکیه می‌کند. اینها مفاهیم آینده‌نگر نیستند که در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی نشسته‌اند - بلکه در حال تغییر شکل فرآیند تولید مهر و موم در-تامین‌کنندگان ردیف اول خودرو و{4}}تولیدکنندگان لوازم الکترونیکی با حجم بالا هستند.

در -Die Sensing و{1}}پایش فرآیند زمان واقعی

تصور کنید که یک قالب پیشرونده را با سرعت 600 ضربه در دقیقه اجرا کنید بدون اینکه بدانید که آیا هر قسمت به طور تمیز بیرون می‌افتد یا اینکه آیا نوار واقعاً گام صحیح را پیش می‌برد. این واقعیت بدون در-حسگر مرگ - است و دستور العملی برای آسیب فاجعه بار است. ابزار مدرن مرحله سنسورها را مستقیماً در مجموعه قالب ادغام می کند تا مشکلات را در یک چرخه ضربه ای تشخیص دهد، قبل از اینکه تغذیه نادرست به صورت حساب تعمیر 50000 دلاری تبدیل شود، پرس را خاموش می کند.

دسته بندی حسگرهایی که بیشترین اهمیت را در مهر زنی تولید دارند:

• سنسورهای مجاورت القایی برای نظارت بر خوراک- موقعیت یک بلوک فنری-که توسط نوار در انتهای-{3}}فید به محل نهایی خود رانده شده است را شناسایی کنید. اگر نوار به طور کامل جلو نرود، خروجی سنسور تغییر می کند و فشار قبل از ضربه بعدی متوقف می شود.تولید خم عقاب، یک بخش Magna Cosma که سالانه 104000 تن فولاد را فرآوری می کند، از این رویکرد در سرتاسر قالب های 500+ به عنوان خط پایه غیرقابل مذاکره برای اثبات خطا استفاده می کند.
• سنسورهای فوتوالکتریک انعکاسی برای پرتاب قطعه- تأیید کنید که قطعه تمام شده قبل از بسته شدن ضربه بعدی، قالب را پاک کرده است. سیگنال‌های کاذب حاصل از مهر زنی غبار روغن یک حالت خرابی شناخته شده است، بنابراین برنامه‌های حسگر واجد شرایط قابلیت اطمینان تشخیص را در محیط‌های روغنی قبل از نصب آزمایش می‌کنند.
• نظارت بر موقعیت بادامک-حسگرهای القایی - تأیید می‌کنند که بادامک‌های تشکیل‌دهنده کاملاً کشیده شده‌اند و کاملاً برگشته‌اند. یک بادامک گیر کرده که جمع نمی‌شود، شرایط تداخلی ایجاد می‌کند که در چرخه بعدی هم بخش بادامک و هم بخش دای را از بین می‌برد.
• نظارت بر نیرو (لودسل و کرنش سنج)- تناژ زمان واقعی را در طول ضربه اندازه گیری کنید. یک سنبله ناگهانی نشان دهنده کشش اسلگ، دو برابر شدن مواد یا مشت شکسته است. افزایش تدریجی در طی هفته‌ها نشان می‌دهد که لبه‌های پیشرونده - داده‌های نگهداری و تعمیرات پیش‌گویانه ارزشمند را کم‌رنگ می‌کند.
• سنسورهای انتشار آکوستیکعلائم صوتی با فرکانس بالا را - شناسایی کنید که با شروع ترک در اجزای قالب مرتبط است. این حسگرها در مراحل اولیه خود، قبل از اینکه ترک به حدی گسترش یابد که باعث شکستگی شود، خرابی های خستگی را تشخیص می دهند.

حفاظت از سنسور به اندازه انتخاب سنسور حیاتی است. کابل‌هایی که از کانال‌های ماشین‌کاری شده عبور می‌کنند و با صفحات محافظ پوشانده می‌شوند، از لرزش و شوک ناشی از کوبیدن-سرعت بالا جان سالم به در می‌برند. متمرکز کردن تمام سیم‌کشی‌های حسگر در یک کانکتور مستحکم - نظامی-گرد یا مستطیل شکل - اتصال تکرارپذیر را در طول تغییرات قالب تضمین می‌کند و خرابی‌های سیم را از بین می‌برد. اصل ساده است: سنسوری که از بین رفته یا قطع شده است، مقدار صفر را ارائه می دهد، بنابراین نظم و انضباط نصب غیرقابل مذاکره-است.

سرعت بالا- و تأثیر آن بر طراحی قالب

اجرای یک قالب با سرعت 1200 ضربه در دقیقه فیزیک را معرفی می کند که به سادگی در 200 SPM اهمیتی ندارد. فرآیند تولید مهر و موم فلزی در سرعت های بالا نیازمند طرح های قالب است که شامل موارد زیر است:

• افزایش نیروهای دینامیکی- اینرسی اسلاید پرس، جرم نوار، و اجزای ابزارآلات، همگی نیرویی فراتر از بار استاتیک برش یا شکل‌دهی می‌افزایند. کفش های قالب و سیستم های راهنما باید سفت تر باشند تا در برابر انحراف در نرخ ضربه اندازه گیری شده در میلی ثانیه مقاومت کنند.
• انبساط حرارتی- اصطکاک بین سطوح نوار و قالب باعث تولید گرما می شود که در طول تولید مداوم تجمع می یابد. در سرعت بالا، اجزای قالب می توانند چندین هزارم اینچ در ابعاد بحرانی رشد کنند و فاصله ها را تغییر دهند و کیفیت قطعه را کاهش دهند. قالب‌های دقیق برای کار با سرعت بالا اغلب شامل کانال‌های خنک‌کننده هستند یا با کمک هزینه رشد حرارتی محاسبه‌شده طراحی می‌شوند.
• حساسیت نرخ کرنش-قطعه کار- بسیاری از فلزات در نرخ کرنش بالا رفتار متفاوتی دارند. استحکام تسلیم به طور موثر افزایش می‌یابد، شکل‌پذیری ممکن است کاهش یابد و ویژگی‌های برگشت فنری تغییر کند. جبران قالب برای این اثرات باید از همان ابتدا در هندسه شکل دهی گنجانده شود.
• حفظ و بیرون راندن اسلگ- در سرعت بالا، اثرات خلاء و کشش سطحی روغن به نیروهای قابل توجهی تبدیل می‌شوند که روی راب‌های خالی عمل می‌کنند. اگر راب ها به طور تمیز بیرون نمی افتند، در حفره قالب انباشته می شوند یا توسط پانچ حمل می شوند - هر دو سناریو که در یک یا دو ضربه به ابزار آسیب می زند.

فرآیند مهر زنی فلزات خودرو این مرزها را به طور مداوم فشار می دهد. اتصالات، براکت‌ها و تقویت‌کننده‌های ساختاری برای پلتفرم خودرو میلیون‌ها نفر کار می‌کنند و هر کسری از ثانیه از ترکیبات زمان چرخه در حجم‌های سالانه حذف می‌شوند. طراحان قالبی که به این بازار خدمت می‌کنند، راه‌حل‌هایی - تخلیه راز خلاء، پین‌های ضربه‌ای مثبت، روان‌کاری بهبودیافته، و ویژگی‌های مدیریت حرارتی - می‌سازند که در سرعت‌های متوسط ​​ضروری نیست.

روش‌های ساخت پیشرفته برای ساخت قالب

تکنیک های مهر زنی فلزی که برای ساخت قطعات استفاده می شود به خوبی تکنیک های مورد استفاده در ساخت خود قالب ها هستند. چندین روش ساخت پیشرفته در حال بازتعریف آنچه در ساخت قالب ممکن است را تعریف می کنند:

• فرز سخت- ماشینکاری CNC فولادهای ابزار کاملاً سخت شده (55{2}}65 HRC) با استفاده از آسیاب‌های انتهایی سرامیک یا با پوشش CBN. این امر نیاز به عملیات سنگ زنی جداگانه پس از عملیات حرارتی را کاهش می دهد یا از بین می برد و زمان های سرب را فشرده می کند و در عین حال به پرداخت سطح زیر 16 Ra می رسد. فرز سخت همچنین خطوط سه بعدی پیچیده را روی سطوح تشکیل می دهد که آسیاب کردن آنها غیر عملی است.
• میکرو-EDM- ماشین‌کاری تخلیه الکتریکی برای تولید ویژگی‌هایی به کوچکی 0.001 اینچ کاهش یافت. برای ضربه‌های سوراخ‌دار فوق‌العاده-، دکمه‌های قالب مینیاتوری برای مهر زنی الکترونیکی، و ویژگی‌های جزئیات پیچیده که EDM سیم معمولی نمی‌تواند به آنها دسترسی پیدا کند، مفید است.
• ماشینکاری CNC 5 محوره- به کاتر اجازه می‌دهد که تقریباً از هر زاویه‌ای به قطعه کار نزدیک شود، و در یک تنظیم، زیربرهای پیچیده، سطوح زاویه‌ای مرکب-و شکل‌های هندسی مجسمه‌سازی شده ایجاد می‌کند. این تغییرات فیکسچر و خطای تجمعی مکان یابی که با آنها همراه است را حذف می کند.
• تولید مواد افزودنی برای خنک سازی منسجم- شاید مهم‌ترین قابلیت در حال ظهور برای تشکیل قالب‌ها باشد. کانال های خنک کننده مته سنتی از خطوط مستقیمی پیروی می کنند که به ندرت با خطوط سطح قالب مطابقت دارند. روش‌های افزودنی مانند ذوب لیزری انتخابی (SLM) یا رسوب فلز لیزری (LMD) کانال‌های خنک‌کننده‌ای می‌سازند که از هندسه دقیق سطح کار پیروی می‌کنند.تحقیق در مورد قالب های داغ مهر زنی تولید شده با مواد افزودنینشان می‌دهد که کانال‌های خنک‌کننده منسجم با ساختارهای شبکه‌ای بهینه‌شده می‌توانند زمان نگه‌داری را تا ۴۵ درصد کاهش دهند در حالی که توزیع دمایی همگن‌تر - را مستقیماً به توان عملیاتی بالاتر و ویژگی‌های قطعه بهتر ترجمه می‌کنند.

ساخت افزودنی همچنین امکان ادغام ساختارهای شبکه ای را در بدنه های قالب ارائه می دهد. این هندسه‌های متخلخل داخلی جرم حرارتی را کاهش می‌دهند و به قالب اجازه می‌دهند بین چرخه‌ها سریع‌تر خنک شوند و دمای عملیاتی پایین‌تری را در طول تولید پایدار حفظ کنند. معاوضه بین یکپارچگی سازه و راندمان خنک‌کننده از طریق شبیه‌سازی مدیریت می‌شود-بهینه‌سازی محور - تنظیم چگالی شبکه، قطر کانال و فاصله از سطح کار برای یافتن طرحی که عملکرد خاموش کردن را بدون تجاوز از محدودیت‌های تنش به حداکثر می‌رساند.

زیربنای همه این پیشرفت‌های سخت‌افزاری مفهوم دوقلوی دیجیتالی است: یک مدل مجازی از قالب که هندسه، خواص مواد و شرایط عملکرد ابزار فیزیکی را منعکس می‌کند. مهندسان میلیون‌ها چرخه پرس را به صورت دیجیتالی شبیه‌سازی می‌کنند، الگوهای سایش را شناسایی می‌کنند، رفتار حرارتی را پیش‌بینی می‌کنند و فواصل نگهداری را قبل از انجام آزمایش‌های فیزیکی گران قیمت بهینه می‌کنند. در ترکیب با{2}}داده‌های حسگر زمان واقعی که به مدل باز می‌گردند، فرآیند مهر زنی تولید به طور فزاینده‌ای به یک سیستم حلقه بسته تبدیل می‌شود که در آن همتای دیجیتالی قالب به طور مداوم پیش‌بینی‌های مبتنی بر عملکرد واقعی تولید را اصلاح می‌کند.

این فناوری‌ها برای همه مغازه‌ها به یک اندازه قابل دسترسی نیستند. سرمایه گذاری در تجهیزات افزودنی، پلت فرم های 5{3}محوری و نرم افزار شبیه سازی قابل توجه است. این واقعیت باعث می‌شود که انتخاب تامین‌کننده بسیار مهم‌تر شود - قابلیت‌هایی که شریک زندگی شما به‌طور مستقیم در اختیار شما قرار می‌دهد، تعیین می‌کند که ابزار شما می‌تواند از کدام یک از این پیشرفت‌ها استفاده کند.

نحوه ارزیابی و انتخاب یک شریک قالب سفارشی مهر زنی

فناوری پیشرفته قالب تنها زمانی ارزش ارائه می‌کند که تامین‌کننده پشت آن عمق مهندسی، تجهیزات و نظم و انضباط فرآیند را برای اجرای مداوم داشته باشد. تامین منابع قالب سفارشی یک تصمیم سیستمی است - نه یک سفارش خرید ساده برای فولاد ماشینکاری شده. سازندگان قالب مهر زنی که شما ارزیابی می کنید، به طور قابل توجهی از نظر آنچه که واقعاً در خانه کنترل می کنند، در مقایسه با آنچه که برون سپاری می کنند، متفاوت خواهند بود، و این تمایز همه چیز را از زمان ارائه تا کیفیت مقاله اول شکل می دهد.

قابلیت های کلیدی برای ارزیابی در یک تامین کننده قالب

چه چیزی قالب سازان واجد شرایط را از مغازه هایی که به سادگی فلز را برش می دهند جدا می کند؟ این قابلیت‌ها را به‌عنوان-نیازهای پایه غیرقابل مذاکره در هنگام ارزیابی تولیدکننده قالب‌های فلزی جستجو کنید:

• YICHEN- یک تولیدکننده کامل-قالب‌های مهر زنی چرخه عمر که تجزیه و تحلیل امکان‌سنجی، شبیه‌سازی CAE، ماشین‌کاری CNC خانگی و EDM سیم، اجراهای آزمایشی مستند، و بازرسی CMM را در زیر یک سقف ارائه می‌دهد. گردش کار آنها مسیر کاملی از مفهوم اولیه تا تولید{4}}تحویل قالب سفارشی آماده را پوشش می‌دهد و آنها را به یک رقیب قوی برای تولیدکنندگانی تبدیل می‌کند که به دنبال یک شریک یکپارچه هستند تا یک فروشنده تکه تکه.
• قابلیت شبیه‌سازی CAE داخلی-تأمین‌کنندگان - که شبیه‌سازی‌های شکل‌دهی را قبل از برش فولاد انجام می‌دهند، تکرارهای آزمایشی را تا 30-50% کاهش می‌دهند و مشکلات نازک شدن، چروک‌شدگی و برگشت فنری را به صورت دیجیتالی تشخیص می‌دهند. بپرسید که آیا شبیه سازی یک عمل استاندارد است یا یک سرویس الحاقی.
• ماشینکاری کامل CNC و ظرفیت سیم EDMابزارهای قالب‌ساز - مانند مرکز ماشین‌کاری 5-محور، EDM سیمی برای پروفیل‌های سخت‌شده، و آسیاب‌های سطح دقیق همگی باید در محل وجود داشته باشند. ماشینکاری برون سپاری شده زمان هدایت، شکاف های ارتباطی و ریسک انباشته تحمل را اضافه می کند.
• بازرسی کنترل شده اقلیم-با تجهیزات CMMراستی‌آزمایی ابعادی - در دستگاه اندازه‌گیری مختصات در یک محیط پایدار{1} دما، تنها راه برای تأیید اعتبار انطباق GD&T است. برای دیدن گزارش‌های مقاله اول- اخیر درخواست کنید.
• تمایل به تکرار در طول اجرای آزمایشی- یک تامین کننده واجد شرایط پس از یک ضربه، قالب را تحویل نمی دهد. آنها مواد را اجرا می کنند، نتایج را اندازه گیری می کنند، تنظیم می کنند و تکرار می کنند تا زمانی که ابزار مطابق با مشخصات باشد. این تعهد تکراری همان چیزی است که شرکای قالب فلزی سفارشی را از مغازه های کالایی جدا می کند.
• صنعت-تجربه خاص- مهر زنی خودرو، الکترونیک و لوازم خانگی هر کدام چالش‌های مواد، نوارهای تحمل و استانداردهای صلاحیت متفاوتی را تحمیل می‌کنند (گواهینامه‌هایی مانند ISO 9001 و IATF 16949 آمادگی سیگنال برای بازارهای تنظیم‌شده). اطمینان حاصل کنید که تامین کننده برای بخش خاص شما ابزار تولید کرده است.
• شفافیت مهندسی- شما باید بررسی های طرح بندی نوار، گزارش های شبیه سازی و طراحی{1}}برای-بازخورد قابلیت ساخت را در طول فرآیند دریافت کنید، نه فقط یک ابزار تمام شده بدون مستندات پشتیبانی.

سوالاتی که باید قبل از ارسال RFQ بپرسید

قبل از ارسال نقشه ها به تولید کنندگان قالب مهر زنی، پاسخ های روشنی در مورد این نکات دریافت کنید:

• از چه پلتفرم های CAD/CAM و شبیه سازی استفاده می کنید و آیا گزارش های شبیه سازی را در حین طراحی دریافت می کنم؟
• چه نمرات و پوشش های فولاد ابزار استاندارد هستند، و چه چیزی باعث توصیه کاربید می شود؟
• چند بار تکرار آزمایشی قبل از اعمال هزینه های اضافی شامل می شود؟
• امید به زندگی مستند شما برای برنامه های مشابه - سکته مغزی بین مجدد و کل عمر مورد انتظار چقدر است؟
• آیا پشتیبانی مداوم از تولید، خدمات سنگ زنی مجدد یا بسته های قطعات یدکی را پس از تحویل ارائه می دهید؟
• چه مارک و مشخصات پرس برای آزمایش استفاده می شود و آیا با تجهیزات تولید من مطابقت دارد؟

این سؤالات نشان می‌دهد که آیا تأمین‌کننده واقعاً چرخه عمر کامل - از امکان‌سنجی تا پشتیبانی تولید - را در بر می‌گیرد یا اینکه آیا آنها عمدتاً یک کارخانه ماشین‌کاری هستند که ابزارهای قالب‌ساز را بدون درگیری مهندسی عمیق‌تر می‌سازند. همراستایی شراکت بلندمدت به اندازه قیمت مظنه اولیه اهمیت دارد، زیرا یک قالب سفارشی با هزینه کمتر که نیاز به ماه‌ها کار مجدد دارد، هرگونه پس‌انداز اولیه را پاک می‌کند.

حرکت از تحقیق به یک گفتگوی RFQ{0}}آماده

اکنون نحوه عملکرد قالب پرس پرس، آنچه در داخل آن وجود دارد، مواد و تطابق پرس بر عملکرد تأثیر می‌گذارد و تعمیر و نگهداری آن چگونه کار می‌کند را پوشش داده‌اید. این دانش شما را در موقعیت قوی تری قرار می دهد تا تامین کنندگان را بر اساس ماهیت ارزیابی کنید تا زمینه های فروش.

گام بعدی ساده است: نقشه های بخش، پیش بینی حجم و مشخصات مواد را به یک شریک واجد شرایط ببرید و یک گفتگوی امکان سنجی را شروع کنید.تیم مهر زنی YICHENدقیقاً حول این جریان کار - حرکت سازندگان از-تحقیقات اولیه به RFQ-راه‌حل‌های قالب سفارشی آماده که شبیه‌سازی، ماشین‌کاری، اجرای آزمایشی و بازرسی ابعادی را پوشش می‌دهد، ساخته شده است. اگر پروژه شما نیاز به تولید{4}}ابزار آماده با پشتیبانی کامل مهندسی دارد، با نیازهای خود تماس بگیرید و بحث امکان سنجی را شروع کنید.

پرسش های متداول در مورد مهر زنی مطبوعات

1. قالب پرس استمپ چیست و چگونه کار می کند؟

قالب پرس پرس یک مجموعه ابزار دقیق-ماشینکاری شده متشکل از نیمه های بالایی و پایینی است که در داخل یک پرس پرس قرار می گیرند. هنگامی که قوچ پرس دو نیمه را تحت فشار زیاد به هم می راند، اجزای فولادی سخت شده - پانچ، صفحات قالبی، و سطوح تشکیل دهنده - ورق صاف فلز را برش داده، خم می کنند، می کشند، یا به قطعات تمام شده شکل می دهند. قالب هندسه و دقت ابعاد قطعه را تعیین می کند، در حالی که پرس به سادگی نیرو و حرکت را فراهم می کند. تحمل 0.0002 اینچ با ابزار با کیفیت قابل دستیابی است. برای تولیدکنندگانی که به راه‌حل‌های قالب سفارشی نیاز دارند، تامین‌کنندگانی مانند YICHEN (https://www.yichen-group.com/stamping-die/) جریان‌های کاری کاملی را از تحلیل امکان‌سنجی و شبیه‌سازی CAE از طریق ماشین‌کاری، اجرای آزمایشی، و بازرسی ابعادی ارائه می‌دهند.

2. انواع اصلی قالب های مهر زنی چیست و هر کدام چه زمانی باید استفاده شوند؟

پنج نوع اصلی عبارتند از قالبهای تک ایستگاهی، قالبهای ترکیبی، قالبهای ترکیبی، قالبهای پیشرونده و قالبهای انتقالی. قالب‌های تک ایستگاهی یک عملیات در هر سکته مغزی انجام می‌دهند و نمونه‌های اولیه مناسب و یا با حجم کم- زیر 50000 قطعه در سال اجرا می‌شوند. قالب های ترکیبی چندین عملیات برش را در یک حرکت برای قطعات مسطح و چند ویژگی با حجم متوسط ​​تا زیاد انجام می دهند. قالب‌های پیشرونده قطعات پیچیده چند ویژگی را با سرعت بسیار بالا با پیشبرد یک نوار از طریق ایستگاه‌های متعدد - برای حجم‌های بیش از 100000 قطعه در سال، مدیریت می‌کنند. قالب‌های انتقال قطعات بزرگ یا عمیق{14}را که نمی‌توانند به نوار حامل متصل بمانند خدمت می‌کنند. انتخاب بستگی به حجم سالانه، پیچیدگی قطعه، نوع مواد و الزامات تحمل دارد.

3. چگونه تناژ مورد نیاز برای یک قالب مهر زنی را محاسبه می کنید؟

فرمول استاندارد نیروی برش P=L xtx S است، که در آن P نیروی برش، L محیط کل برش بر حسب اینچ، t ضخامت ماده بر حسب اینچ، و S مقاومت برشی ماده در PSI است. برای قالب های پیشرونده با ایستگاه های متعدد، نیرو را برای هر پانچ به طور جداگانه محاسبه کنید و آنها را برای کل بار لحظه ای جمع کنید. طول پانچ سرسام آور با توزیع تماس در طول زمان، بار اوج را کاهش می دهد. عملیات شکل‌دهی و کشش به تناژ مورد نیاز خود را در کنار نیروهای برش اضافه می‌کند. همیشه یک حاشیه ایمنی 10 تا 20 درصد بالاتر از مجموع محاسبه شده اضافه کنید و بررسی کنید که رتبه پرس از این مقدار در ارتفاع کار واقعی جایی که نیرو به اوج می رسد بیشتر است.

4. کدام فولاد ابزار برای قالب های مهر زنی بهتر است؟

بهترین فولاد ابزار بستگی به کاربرد دارد. D2 (54{3}}61 HRC) مقاومت سایشی فوق‌العاده‌ای را برای-پرکردن و سوراخ‌کردن فولاد کربنی با حجم بالا ارائه می‌دهد. A2 (57-62 HRC) مقاومت در برابر سایش و چقرمگی را متعادل می‌کند، و آن را برای سکه‌زنی با حجم متوسط، برش و قالب‌های پرکننده بزرگ می‌سازد. S7 (48{18}}58 HRC) حداکثر چقرمگی را برای خمش و شکل دهی قالب هایی که بارهای ضربه را جذب می کنند، فراهم می کند. فولاد سریع{19}}M2 (60-65 HRC) سناریوهای سایش شدید را با مواد ساینده کنترل می‌کند. درج های کاربید 500 تا 1000 درصد مقاومت سایش بیشتری نسبت به فولادهای ابزار ارائه می دهند، اما شکننده و پرهزینه هستند، به بهترین وجه برای کاربردهای با حجم بسیار بالا یا مواد ساینده که در آن کاهش زمان از کار افتادگی سرمایه گذاری را توجیه می کند، استفاده می شود.

5. هر چند وقت یک بار باید قالب های مهر زنی را برای جلوگیری از خرابی نگه داشت؟

یک برنامه تعمیر و نگهداری پیشگیرانه ساختاریافته در چندین لایه عمل می‌کند: هر شیفت (تمیز کردن، بررسی روغن‌کاری، بازرسی بصری)، هفتگی (اندازه‌گیری فاصله راهنما، بازرسی فنر و بره‌زن، ثبت دریفت ابعاد)، ماهانه یا به ازای هر 100k-300k ضربات (خراش‌کاری مجدد لبه بر اساس ارتفاع حفره‌ای، تراز کردن بیش از حد سنسور 7 درصد، تنظیم بیش از حد سنسور در 8%)، عمر مورد انتظار قالب (خرابی کامل، ممیزی ابعادی، تعویض جزء راهنما). نظارت بر ارتفاع سوراخ، منحنی‌های قدرت پرس و داده‌های SPC، محرک‌های عینی را برای تعمیر و نگهداری برنامه‌ریزی نشده فراهم می‌کند. یک رویکرد کاملا واکنشی معمولاً 25 تا 30 درصد بیشتر از تعمیر و نگهداری پیشگیرانه در هنگام محاسبه کار اضطراری، قطعات عجله و زمان از دست رفته تولید هزینه دارد.