آلومینیوم مهر زنی پروگرسیو|عیوب و ضایعات را از روز اول برش دهید

مهر زنی پیشرونده قالب برای قطعات آلومینیومی چیست؟

وقتی می شنوید "مهر زنی مترقیاحتمالاً تصویر می‌کنید که نوار فولادی از طریق یک ابزار چند ایستگاهی با صدها ضربه در دقیقه مسابقه می‌دهد. این مفهوم در مورد آلومینیوم یکسان می‌ماند، اما تقریباً هر تصمیم مهندسی در زیر سطح تغییر می‌کند. اگر یک مهندس طراح هستید که هندسه قطعه را مشخص می‌کند یا یک متخصص خرید هستید که سرمایه‌گذاری‌های ابزار را ارزیابی می‌کند، ممکن است بیش از انتظار شما باشد.

معنای مهر زنی پیشرونده برای آلومینیوم چیست؟

آلومینیوم مهر زنی پیشرونده قالب یک فرآیند شکل دهی فلز با حجم بالا- است که در آن یک سیم پیچ پیوسته از آلیاژ آلومینیوم از طریق قالب چند ایستگاهی پیش می‌رود و تحت عملیات متوالی مانند سوراخ کردن، خم کردن، شکل‌دهی و خالی کردن قرار می‌گیرد، و با هر ضربه پرس، یک قطعه تمام شده تولید می‌کند و در عین حال ویژگی‌های منحصربه‌فرد فنر و شکل‌دهی منحصر به فرد را در نظر می‌گیرد.

بنابراین از نظر عملی یک قالب مترقی چیست؟ این یک ابزار دقیق است که شامل ایستگاه های متعددی است که به ترتیب مرتب شده اند، که هر کدام عملیات مشخصی را بر روی نوار انجام می دهند، همانطور که توسط یک گام ثابت به جلو حرکت می کند. با هر ضربه ی پرس، یک قسمت کامل شده از ایستگاه نهایی خارج می شود. این روش تکرارپذیری استثنایی و هزینه کم برای هر-قطعه را در مقیاس ارائه می‌کند، به همین دلیل است که مهر زنی پیشرونده بر تولید از ده‌ها هزار قطعه تا میلیون‌ها قطعه غالب است.

به طور خاص برای آلومینیوم، قالب پیشرونده باید حول ماده ای طراحی شود که در هر ایستگاه اساساً متفاوت از فولاد رفتار می کند.

چرا آلومینیوم رویکرد متفاوتی می طلبد؟

مدول یانگ پایین‌تر آلومینیوم به معنای بازگشت فنر به طور قابل‌توجهی پس از هر عملیات شکل‌دهی است. تحقیقات مقایسه آلومینیوم و فولاد در ابزارهای یکسان نشان می دهد کهجزء آلومینیومی برگشت فنری بالاتری را نشان می دهدنسبت به همتای فولادی خود، نیاز به جبران خمش بیش از حد دارد که مستقیماً در هندسه ایستگاه ساخته شده است.

فراتر از بازگشت فنری، مهر زنی مترقی آلومینیوم چالش هایی را ایجاد می کند که فولاد به ندرت ارائه می کند:

• گرایش گند زدن- آلومینیوم تحت فشار به سطوح فولادی ابزار بدون پوشش می‌چسبد و موادی را ایجاد می‌کند که به قالب و قطعه آسیب می‌زند.
• ظرفیت تغییر شکل کمتر پس از گردن زدن- بر خلاف فولاد، آلومینیوم نمی‌تواند فشار اضافی قابل‌توجهی را به محض شروع گلویی تحمل کند، که باعث می‌شود شرایط شکل‌دهی حاشیه‌ای بسیار کمتر شود.
• مقدار R{0}}کاهش یافته است- ضریب لانکفورد پایین‌تر آلومینیوم تغییر شکل را در ضخامت ورق متمرکز می‌کند نه اینکه آن را در سراسر سطح توزیع کند، که بر رفتار کشش و نازک شدن دیوار تأثیر می‌گذارد.
• سخت شدن کرنش متغیر- مقدار n-در آلومینیوم با افزایش کرنش به سمت ازدیاد طول یکنواخت کاهش می‌یابد، به این معنی که ماده توانایی خود را برای توزیع یکنواخت تنش در مراحل بعدی از دست می‌دهد.

این ویژگی ها آلومینیوم را از مهر زنی پیشرونده رد نمی کند. آنها صرفاً خواستار این هستند که طراحی قالب، استراتژی روانکاری، انتخاب آلیاژ و پارامترهای پرس همه با مجموعه قوانین متفاوت تنظیم شوند. بخش‌های زیر این قوانین را ایستگاه به ایستگاه، آلیاژ به آلیاژ، و نقص به عیب نشان می‌دهند، و به شما مشخصات مهندسی را می‌دهند که راهنماهای مهر زنی عمومی از قلم انداخته‌اند.

نحوه کار فرآیند مهر زنی پیشرونده با آلومینیوم

رفتار مواد آلومینیوم آنچه را که در هر نقطه بین کوئیلر و مخزن قطعات اتفاق می‌افتد، تغییر شکل می‌دهد. فرآیند مهر زنی پیشرونده بدون توجه به مواد از همان توالی گسترده ای پیروی می کند، اما پارامترهای مهندسی، فاصله ایستگاه ها و محدودیت های سرعت به طور قابل توجهی تغییر می کنند وقتی سیم پیچ فولادی را با آلومینیوم تعویض می کنید.

ایستگاه-توسط-جریان فرآیند ایستگاه

سیم پیچی از آلومینیوم 5052-H32، به ضخامت 0.040 اینچ را تصور کنید که روی یک دیکویلر بارگذاری شده است. از آن نقطه به بعد،فرآیند مهر زنی مترقیدر یک توالی کاملاً کنترل شده آشکار می شود:

1. دکلره کردن و صاف کردن- سیم پیچ آلومینیومی از طریق صافی باز می شود که مجموعه سیم پیچ را حذف می کند. از آنجایی که آلومینیوم نرم‌تر است و بیشتر مستعد علامت‌گذاری روی سطح است، رول‌های صاف کننده معمولاً از سطوح صیقلی یا روکش‌های غیرفلزی استفاده می‌کنند تا از چاپ روی نوار جلوگیری کنند.
2. تغذیه کردن- یک تغذیه کننده سروو یا گیره نوار را با یک فاصله پیشروی دقیق (پیچ) با هر ضربه فشار به جلو می برد. سفتی کمتر آلومینیوم در مقایسه با فولاد به این معنی است که سیستم های تغذیه باید برای جلوگیری از کمانش نوار بین فیدر و قالب تنظیم شوند.
3. درگیری خلبان- پین‌های پایلوت وارد سوراخ‌هایی می‌شوند که قبلاً سوراخ شده‌اند تا نوار را با دقت کمتر از-هزارم قبل از شکل‌گیری ثبت کنند. کیفیت سوراخ پایلوت ثابت بسیار مهم است زیرا نرمی آلومینیوم می‌تواند به علائم پین اجازه دهد تا در صورت شل بودن بیش از حد، مواد اطراف را تغییر شکل دهند.
4. سوراخ کردن و خالی کردن- سوراخ‌ها و پروفیل‌ها را در آلومینیوم ایجاد می‌کند. استحکام برشی برای آلیاژهای آلومینیوم معمولی تقریباً یک سوم فولاد نرم است، بنابراین تناژ سوراخ‌کاری به طور متناسب کاهش می‌یابد، اما کنترل سوراخ‌ها به پانچ محکم‌تر-برای-داخل‌های قالب نیاز دارد.
5. شکل دهی و خمش- ایستگاه‌ها نوار مسطح را به شکل هندسه سه بعدی-می‌سازند. زوایای خمش بیش از حد در ابزار تعبیه شده است تا عقب فنر بالاتر آلومینیوم را جبران کند.
6. سکه گذاری یا برجسته کاری (در صورت نیاز)- فشرده سازی موضعی ابعاد را اصلاح می کند یا ویژگی هایی را اضافه می کند. آلومینیوم تحت بارهای فشاری راحت‌تر جریان می‌یابد، بنابراین نیروهای سکه‌ای کمتر است، اما باید به دقت کنترل شود تا از اکستروژن مواد جلوگیری شود.
7. قطع و بیرون ریختن- قسمت تمام شده از نوار حامل جدا می شود و از طریق انفجار هوا، ضربه مکانیکی- یا نیروی گرانش خارج می شود. قطعات آلومینیومی سبک وزن به ویژه در برابر چسبیدن یا غلتیدن استاتیک در داخل قالب حساس هستند، بنابراین سیستم های جهش نیاز به تایید مثبت دارند.

نوار آلومینیوم معمولاً در ضخامت های مختلف پردازش می شود0.002 اینچ تا 0.080 اینچ.، اگرچه نقطه شیرین برای اکثر برنامه های مهر زنی مترقی بین 0.010 اینچ و 0.063 اینچ است. سنج های نازک تر ویژگی های کوچک پیچیده را فعال می کنند اما برای جلوگیری از پاره شدن به ایستگاه های بیشتری نیاز دارند. انبار ضخیم‌تر می‌تواند شکل‌گیری تهاجمی را در ایستگاه‌های کمتری انجام دهد، اما به تناژ بالاتر و فاصله‌های پیشروی گسترده‌تر نیاز دارد.

ملاحظات نیرو و سرعت برای آلومینیوم

استحکام کششی کمتر آلومینیوم، معمولاً 10000 تا 45000 PSI بسته به آلیاژ و مزاج در مقابل 50،{5}} PSI برای فولاد نرم، مستقیماً تناژ مورد نیاز در هر ایستگاه را کاهش می‌دهد. رافرمول نیروی خالی(محیط x ضخامت x استحکام برشی) تقریباً 30 تا 50 درصد تناژ کمتری برای آلومینیوم نسبت به هندسه قطعات فولادی معادل تولید می‌کند. این یک مزیت رایگان به نظر می رسد، اما یک ظرافت را معرفی می کند: یک پرس مهر زنی مترقی که اندازه آن برای آلومینیوم است با کسری از ظرفیت نامی خود کار می کند، که می تواند اپراتورها را وسوسه کند تا سرعت بیشتری را فراتر از آنچه رفتار شکل دهی ماده واقعاً پشتیبانی می کند، افزایش دهند.

عملیات مهر زنی با قالب مترقی با سرعت بالا در فولاد و آلیاژهای مس می تواند به 800 تا 1500 ضربه در دقیقه (SPM) در قطعات مسطح یا کم عمق برسد. آلومینیوم سرعت های قابل مقایسه ای را برای عملیات سوراخ کردن ساده-فقط یا صاف-می دهد، اما ایستگاه های شکل دهی عامل محدود کننده هستند. هر خم یا کشش گرمای اصطکاکی ایجاد می کند که آلومینیوم به طور متفاوتی نسبت به فولاد جذب می کند. رسانایی حرارتی بالای آلومینیوم گرما را به سرعت پخش می کند، که به جلوگیری از نقاط داغ کمک می کند، اما نقطه ذوب پایین و تمایل به صفرا شدن آن به این معنی است که سرعت بیش از حد باعث تسریع تجزیه روان کننده و سایش چسب روی سطوح پانچ می شود.

در عمل، مهر زنی فلزی با سرعت بالا با آلومینیوم در قالب های پیشرونده معمولاً در محدوده 200 تا 600 SPM برای قطعاتی که به ایستگاه های شکل دهی متعدد نیاز دارند، عمل می کند. هندسه های ساده و کم عمق با حداقل خمیدگی می توانند به سمت بالاتر حرکت کنند. محدودیت کلیدی پرس یا فیدر نیست. این تعامل بین آلومینیوم و ابزار در سرعت است، جایی که گرما و تند شدن سقف عملی می شود.

طرح ایستگاه نیز تغییر می کند. از آنجایی که هر عملیات شکل‌دهی آلومینیوم به بیش از حد خمش سخاوتمندانه نیاز دارد و مواد در برابر کرنش‌های ترکیبی در یک ضربه کمتر قابل تحمل هستند، مهندسان اغلب به جای ترکیب کردن آنها، خم‌های پیچیده را در دو یا سه ایستگاه تقسیم می‌کنند. این باعث افزایش طول قالب و هزینه می شود، اما از ترک خوردن جلوگیری می کند، که به نوبه خود از نرخ ضایعات در طول دوره های تولید طولانی محافظت می کند.

راهنمای انتخاب آلیاژ آلومینیوم و دما برای مهر زنی

تقسیم خمیدگی ها در ایستگاه های متعدد از یکپارچگی قطعه محافظت می کند، اما قالب تنها زمانی می تواند جبران کند که ماده ورودی از همان ابتدا با این فرآیند مبارزه کند. انتخاب آلیاژ و مزاج جایی است که در واقع موفقیت یا شکست مهر زنی مترقی فلز را تعیین می کند، اغلب ماه ها قبل از اینکه قالب یک پرس را ببیند. آلیاژی را انتخاب کنید که خیلی سخت باشد و در ایستگاه‌های شکل‌دهی قطعات را ترک خواهید کرد. یکی را انتخاب کنید که خیلی نرم باشد و در طول یک میلیون-قطعه با فرز، اعوجاج، و بی ثباتی ابعاد مبارزه خواهید کرد.

هدف ساده است: ترکیب آلیاژی-هم با الزامات استفاده در انتهای قطعه-و هم با نیازهای شکل‌گیری قالب‌های پیشرونده مطابقت دهید. جداول زیر روشی ساختاریافته برای مطابقت دادن به شما ارائه می دهد.

مقایسه آلیاژهای آلومینیوم برای مهر زنی پیشرونده

چهار خانواده آلیاژی اکثریت قریب به اتفاق کاربردهای مهر زنی فلزی پیشرونده را پوشش می دهند. هر کدام تعادل متفاوتی از شکل پذیری، استحکام و مقاومت در برابر خوردگی را به همراه دارند. در اینجا نحوه مقایسه آنها هنگام ارزیابی ویژه برای مهر زنی پیشرونده چند ایستگاهی- آمده است:

چند الگو ظاهر می شود. آلیاژهای سری 1xxx و 3xxx موتورهای کار مواد مهر زنی مترقی هستند زیرا وسیع ترین پنجره شکل پذیری را ارائه می دهند. می‌توانید آن‌ها را در توالی‌های چند ایستگاهی پیچیده، از جمله ترسیم‌های کم‌عمق، ویژگی‌های لانس-و-و-فرم، و خم‌های محکم، با کمترین خطر ترک خوردگی، هل دهید.

5052 حد وسط را اشغال می کند. استحکام بالاتر و مقاومت در برابر خوردگی بالاتری را ارائه می دهد (درجه A برای مقاومت در برابر خوردگی عمومی و استرس{2}}در هرداده های انتخاب آلیاژ یونایتد آلومینیوم)، زمانی که قطعات باید در محیط های دریایی یا فضای باز زنده بمانند-. مبادله محدودیت‌های شکل‌گیری سخت‌تر است، به خصوص در شرایط سخت‌تر.

6061 پرت است. گرما-قابل درمان و قوی است، اما مناسب بودن پیشرونده آن تقریباً به طور کامل به حالت مزاج بستگی دارد. در شرایط O (آنیل شده)، به خوبی شکل می گیرد. در T6، برای هر چیزی فراتر از خمیدگی های ملایم، بسیار سخت استترک خوردگی میکرو یا ماکرو به احتمال زیاد رخ می دهددر طول عملیات شکل دهی اگر هندسه قطعه شما به شکل دهی تهاجمی نیاز دارد و برنامه شما به ویژگی های 6061-T6 نیاز دارد، روش معمولی این است که در حالت O مهر و موم شده و پس از آن عملیات حرارتی انجام شود.

چگونه تعیین مزاج بر شکل‌پذیری تأثیر می‌گذارد

اینجا جایی است که بسیاری از مهندسان به آن سفر می کنند. می‌توانید یک آلیاژ کاملاً مناسب انتخاب کنید و در صورت اشتباه بودن مزاج، قطعات را در پرس خراب کنید. Temper سختی، شکل‌پذیری و ظرفیت کرنش ماده را مشخص می‌کند، و در مهر زنی پیشرونده فلزی، این ویژگی‌ها تعیین می‌کنند که آیا هر ایستگاه یک قطعه خوب تولید می‌کند یا یک قطعه ترک خورده.

دو خانواده اصلی خلق و خوی برای مواد مهر زنی مترقی اعمال می شود:

• H مزاج(کرنش-سخت شده) - با آلیاژهای غیرقابل عملیات حرارتی-مثل 1100، 3003 و 5052 استفاده می‌شود. این ماده سرد است-برای افزایش استحکام، گاهی اوقات به دنبال آنیل کردن جزئی برای تثبیت کار می‌شود.
• T مزاج(حرارت-تصفیه شده) - با آلیاژهای قابل عملیات حرارتی-مانند 6061 استفاده می‌شود. این ماده برای دستیابی به خواص هدف تحت عملیات حرارتی محلول و پیری قرار می‌گیرد.

مقادیر شعاع خمش در بالا از حداقل شعاع خمشی توصیه شده برای شکل دهی سرد 90 درجه در ضخامت 1/8 اینچ گرفته شده است. آنها نشان دهنده محکم ترین خمی هستند که می توانید بدون شکستگی در ابزارهای استاندارد ایجاد کنید. در قالب‌های پیشرونده که با سرعت تولید کار می‌کنند، باید حاشیه را بالاتر از این حداقل‌ها اضافه کنید، زیرا شرایط دینامیکی، کشش نوار و کرنش تجمعی در چندین ایستگاه، همگی شکل‌پذیری مؤثر را در مقایسه با یک خمش ترمز فشاری استاتیک کاهش می‌دهند.

به پرش بین H14 و T6 توجه کنید. یک ورق 5052-H14 تقریباً در شعاع 1 تن خم می شود، در حالی که 6061-T6 در همان ضخامت به 2.5 تن نیاز دارد یا مواد ترک می خورد. این تفاوت مستقیماً به هندسه ایستگاه قالب، محاسبات بیش از حد خمش و تعداد ایستگاه های شکل دهی مورد نیاز ترجمه می شود.

تطبیق آلیاژ و دما با نیازهای کاربردی

پیچیده به نظر می رسد؟ لازم نیست که باشد. با دو سوال شروع کنید:

• قطعه برای زنده ماندن در سرویس به چه چیزی نیاز دارد؟(استحکام، خوردگی، هدایت، ظاهر)
• قالب پیشرونده چه عملیات شکل دهی انجام خواهد داد؟(تعداد خم، حداقل شعاع، عمق کشش، سکه)

هنگامی که این دو پاسخ با هم تضاد دارند، همانطور که اغلب انجام می دهند، گزینه های شما عبارتند از:

• حالت ملایم تری را برای مهر زدن انتخاب کنید و{0}}فرآیند را به خواص نهایی ارسال کنید (مهر 6061-O، سپس به T6 عملیات حرارتی کنید).
• آلیاژ متفاوتی را انتخاب کنید که هم نیازهای شکل دهی و هم نیازهای سرویس را برآورده کند (5052-H32 اغلب جایگزین 6061-T6 در قطعاتی می شود که به استحکام متوسط ​​با شکل پذیری نیاز دارند).
• شعاع‌های خمشی و ویژگی‌ها را دوباره طراحی کنید تا در محدوده‌های شکل‌گیری آلیاژ هدف خود باقی بمانید.

برای مهر زنی مترقی با حجم بالا، رایج‌ترین جفت‌هایی که با آن مواجه می‌شوید عبارتند از 1100-H14 برای قطعات الکتریکی و حرارتی، 3003-H14 برای محفظه‌ها و براکت‌های همه منظوره، و 5052-H32 برای هر چیزی که به مقاومت ساختاری یا خوردگی نیاز دارد. این سه ترکیب تقریباً 80 درصد از کاربردهای قالب پیشرونده آلومینیومی را پوشش می‌دهند، زیرا بهترین تعادل را بین آنچه قالب می‌تواند تشکیل دهد و آنچه که قطعه نهایی باید ارائه دهد، ارائه می‌دهند.

آلیاژ و مزاج مرزهای ممکن را تعیین می کنند. چالش بعدی طراحی هندسه بخشی است که در آن مرزها باقی می ماند و در عین حال الزامات عملکردی را برآورده می کند، جایی که قوانین خاص DFM{1}}آلومینیوم وارد عمل می شوند.

طراحی برای دستورالعمل‌های ساخت‌پذیری خاص برای آلومینیوم

داده های آلیاژ و مزاج به شما می گویند که این ماده چه چیزی را می تواند تحمل کند. ترجمه آن به هندسه بخشی که در واقع از یک قالب پیشرونده چند ایستگاهی با سرعت کامل تولید جان سالم به در می‌برد، یک رشته کاملاً متفاوت است. قوانین DFM زیر برای آلومینیوم کالیبره شده‌اند و از کتاب‌های راهنمای فولادی با ضریب تصحیح ضعیف گرفته نشده‌اند. آنها را در طول طراحی قطعه دنبال کنید و از متداول ترین منابع ضایعات، کار مجدد و آسیب قالب در طراحی قالب مهر زنی مترقی جلوگیری خواهید کرد.

قوانین حداقل خمش و ضخامت دیوار

خمیدگی ها جایی هستند که قطعات آلومینیومی اغلب از کار می افتند. شعاع را خیلی سفت فشار دهید تا آلیاژ-ترکیب حرارتی ایجاد شود و ترک‌های میکرو-در امتداد فیبر بیرونی خم ایجاد شود. در یک قالب پیشرونده که صدها ضربه در دقیقه اجرا می شود، این حالت شکست در یک قسمت نشان داده نمی شود. قبل از اینکه کسی آن را بگیرد، هزاران نفر نشان می دهد.

در اینجا حداقل های عملی برای آلیاژهایی که معمولاً از طریق قالب های پیشرونده اجرا می شوند آورده شده است:

• 1100-O و 3003-O:حداقل شعاع خمش داخلی 0 تا 0.5 تن. این آلیاژهای کاملاً آنیل شده خم های بسیار محکم را تحمل می کنند، حتی در ابزارهای پیشرونده با سرعت.
• 1100-H14 و 3003-H14:حداقل شعاع خمش درونی 1 تن. شرایط نیمه سخت هنوز هم اجازه خم شدن تیز را می دهد، اما ماده مقداری از ذخیره کرنش خود را برای ایستگاه های بعدی از دست می دهد.
• 5052-H32:حداقل شعاع خمش داخلی 1 تا 1.5 تن. این آلیاژ به خوبی در سراسر دانه خم می شود اما به موازات جهت غلتش به طور قابل توجهی بخشایش کمتری دارد. طراحی در صورت امکان عمود بر دانه خم می شود.
• 6061-T4:حداقل شعاع خمش داخلی 1.5 تن. برای شکل گیری قالب های پیشرونده متوسط ​​زمانی که خمش ها شدید نیستند، قابل قبول است.
• 6061-T6:حداقل شعاع خمش درونی2 تن تا 5 تنبسته به ضخامت و جهت دانه. به طور کلی از شکل دادن{1}}طرح های قالب مترقی فشرده خودداری کنید، مگر اینکه پس از آن، در حالت O و حرارت قرار دهید{2}}.

برای ضخامت دیوار، طراحی قالب مهر زنی مترقی در محدوده 0.010 اینچ تا 0.063 اینچ برای آلومینیوم کارآمدترین کار را دارد. زیر 0.010 اینچ، نوار سفتی را از دست می دهد و بین ایستگاه ها سگک می شود. بالاتر از 0.080 اینچ، نیاز به تناژ افزایش می‌یابد و شما نیاز به فاصله ایستگاه‌های وسیع‌تری دارید که باعث افزایش قالب و افزایش هزینه ابزارآلات می‌شود. یک نقطه شیرین کاربردی برای اکثر قطعات قالب پیشرونده آلومینیومی 0.020 اینچ تا 0.050 اینچ است که شکل پذیری را در برابر استحکام ساختاری در قطعه نهایی متعادل می کند.

Die Clearance و Springback Compensation

فاصله قالب، فاصله بین لبه های برش پانچ و قالب، ارتفاع سوراخ، کیفیت لبه و عمر ابزار را کنترل می کند. مهر زنی فولاد به طور معمول از 5-10٪ ضخامت مواد در هر طرف استفاده می کند. آلومینیوم برای تولید لبه‌های تمیز به فاصله‌های محکم‌تری نیاز دارد، زیرا وقتی شکاف بیش از حد بزرگ است، ماده نرم‌تر است و پاره می‌شود.

پانچ پیشنهادی-برای-ترخیص آلومینیومی در قالب‌های پیشرونده:

• آلیاژهای نرم (1100، 3003):5-7٪ ضخامت مواد در هر طرف.
• آلیاژهای متوسط ​​(5052): 6-10٪ ضخامت مواددر هر طرف
• آلیاژهای سخت (6061-T6):8-12٪ ضخامت مواد در هر طرف. استحکام بالاتر به فاصله کمی بیشتر نیاز دارد تا از سایش بیش از حد پانچ جلوگیری شود.

اسپرینگ بک نیمه دیگر معادله است و جایی است که آلومینیوم به شدت از فولاد جدا می شود. هنگامی که یک قطعه فولادی تا 90 درجه خم می شود، ممکن است 1-2 درجه به عقب برگردد. همین هندسه در فنر آلومینیوم 2-3 درجه برای آلیاژهای نرم مانند 5052-H32 و 5-7 درجه یا بیشتر برای 6061-T6 برگشت می یابد. در طراحی دای مترقی، نمی توانید هر قسمت را به صورت دستی تنظیم کنید. جبران باید مستقیماً در هندسه ایستگاه ایجاد شود.

عملیات قالب و مهر زنی دقیق برای آلومینیوم معمولاً از طریق خمش بیش از حد به برگشت فنری می پردازد. پانچ شکل‌دهی مواد را از زاویه هدف عبور می‌دهد تا به موقعیت صحیح بازگردد. برای یک خم 90{12}}در 5052-H32، ایستگاه قالب تقریباً 87-88 درجه است. برای 6061-T6، ممکن است به 83-85 درجه برای فرود در 90 پس از بازیابی الاستیک نیاز داشته باشید. این مقادیر باید همیشه با ضربات آزمایشی در طول آزمایش قالب تأیید شوند زیرا تغییرات دسته به دسته در مزاج می‌تواند 1-2 درجه به عقب برگشت دهد.

محدودیت های فاصله و هندسه ویژگی ها

محل قرارگیری ویژگی ها نسبت به خم ها، لبه ها و سایر ویژگی ها تعیین می کند که آیا قطعه شما از قالب تمیز یا اعوجاج خارج می شود. این قوانین منعکس کننده نحوه جریان و تغییر شکل آلومینیوم به طور متفاوتی نسبت به فولاد در طول مهر زنی پیشرونده است:

• سوراخ-برای-خم شدن فاصله:حداقل سوراخ های سوراخ شده را نگه دارید2 برابر ضخامت مواداز نزدیکترین خط مماس خمشی. قرارگیری نزدیک‌تر باعث می‌شود سوراخ‌ها در حین شکل‌گیری به شکل بیضی درآیند، زیرا نرمی آلومینیوم به مواد اطراف اجازه می‌دهد تا به داخل سوراخ جریان پیدا کنند.
• سوراخ-تا-فاصله لبه:حداقل 1.5 برابر ضخامت مواد را بین هر لبه سوراخ و لبه ورق حفظ کنید. این از پارگی لبه در حین سوراخ کردن جلوگیری می کند و یکپارچگی ساختاری اطراف ویژگی را حفظ می کند.
• حداقل قطر سوراخ:ضخامت مواد برای سوراخ های گرد کمتر از 1 برابر نیست. شکاف ها باید حداقل 1 برابر عرض داشته باشند. ویژگی های کوچکتر باعث انحراف بیش از حد پانچ و سایش تسریع در آلومینیوم می شود.
• ویژگی-به-فاصله ویژگی:حداقل 2 برابر ضخامت مواد را بین سوراخ‌ها یا برش‌های مجاور نگه دارید تا از کمانش شبکه بین ویژگی‌ها در حین سوراخ کردن جلوگیری کنید.
• حداقل طول فلنج:حداقل 3 برابر ضخامت مواد از شعاع داخلی تا لبه فلنج. فلنج‌های کوتاه‌تر به درستی با ابزار شکل‌دهی درگیر نمی‌شوند و زوایای خمش ناسازگاری ایجاد می‌کنند.
• ارتفاع برجسته:حداکثر ضخامت مواد را 3 برابر برای شکل‌دهی قالب‌های پیشرونده استاندارد محدود کنید. برجستگی‌های عمیق‌تر به ایستگاه‌های اضافی نیاز دارند و در شرایط سخت‌تر ممکن است پاره شوند.

این قوانین فاصله گذاری با یکدیگر تعامل دارند. تصور کنید در حال طراحی یک براکت با سه سوراخ در نزدیکی یک خط خم هستید. اگر سوراخ ها به درستی از یکدیگر فاصله داشته باشند اما خیلی نزدیک به خم باشند، هر سه در حین شکل گیری منحرف می شوند. هر ویژگی را در مقابل همسایگانش و نزدیکترین عملیات شکل دهی بررسی کنید.

تلورانس های قابل دستیابی در مهر زنی مترقی آلومینیوم معمولاً در محدوده +/{10}}0.05 میلی متر تا +/{11}}0.10 میلی متر برای ابعاد خالی و ویژگی های سوراخ شده قرار می گیرند. ابعاد شکل‌گرفته‌شده مانند زوایای خم، ارتفاع فلنج و عمق‌های شکل‌گرفته، نوارهای تحمل وسیع‌تری دارند، معمولاً +/-0.10 میلی‌متر تا +/-0.25 میلی‌متر، زیرا تغییر فنری باعث عدم قطعیت بیشتر می‌شود. فروشگاه‌های قالب دقیق و مهر زنی که از ابزارآلات آلومینیومی به خوبی نگهداری شده با سنسور درون قالبی استفاده می‌کنند، می‌توانند انتهای این محدوده‌ها را به طور مداوم در بیش از 500000 قطعه نگه دارند.

تکرارپذیری در طولانی مدت جایی است که خواص آلومینیوم چالشی منحصر به فرد ایجاد می کند. آلومینیوم بر روی صفحات پانچ و سطوح قالب از طریق گال زدن ایجاد می‌شود که به تدریج فاصله‌ها را تغییر می‌دهد و ویژگی‌های سوراخ را تغییر می‌دهد. یک طراحی قالب پیشرونده برای آلومینیوم باید شامل فواصل نگهداری برنامه ریزی شده برای تمیز کردن سطوح ضخیم و پولیش مجدد نوک پانچ باشد. بدون آن نظم و انضباط، با پیشرفت دویدن، تحمل‌ها کاهش می‌یابد، حتی اگر قالب در ابتدا کاملاً بریده می‌شد.

با هندسه قفل شده و قوانین DFM در مدل CAD شما، متغیر بعدی که نرخ‌های ضایعات را تعیین می‌کند این است که چیدمان نوار چقدر از مواد استفاده می‌کند، به‌ویژه زمانی که کویل آلومینیومی به ازای هر پوند بیشتر از فولاد ملایم قیمت دارد.

طرح بندی نوار و بهینه سازی تودرتو برای کویل های آلومینیومی

کویل آلومینیومی معمولاً دو تا سه برابر بیشتر از فولاد نرم در هر پوند هزینه دارد. این تفاوت قیمت به این معنی است که هر درصد استفاده از مواد به هزینه قطعات شما سخت‌تر می‌زند. ممکن است یک طرح نواری با استفاده از 72٪ در فولاد قابل تحمل باشد. چیدمان یکسان در آلومینیوم باعث حذف حاشیه در هر ضربه می شود. چیدمان نوار هوشمند و تودرتو جایی هستند که ابزارهای قالب پیشرونده هزینه خود را می پردازند، یا جایی که برنامه ریزی ضعیف بی سر و صدا سود را در میلیون ها چرخه تخلیه می کند.

طراحی نوار حامل و استراتژی آزمایشی

نوار حامل قطعه متصل به سیم پیچ را در حین حرکت در هر ایستگاه نگه می دارد. برای آلومینیوم، طراحی حامل باید دو هدف متضاد را متعادل کند: نوار را به اندازه کافی ثابت نگه دارد تا به طور دقیق تغذیه شود، و حامل را به اندازه کافی باریک نگه دارد تا مواد هدر رفته را به حداقل برساند.

عرض حامل باید حداقل دو برابر ضخامت ماده باشد تا در طول پیشرفت در برابر پاره شدن مقاومت کند، اما حامل های پهن تر روی یک نوار آلومینیومی مواد گران قیمتی را می سوزانند که تبدیل به ضایعات می شود. هنگامی که شکل گیری در هر دو طرف پروفیل قطعه اتفاق می افتد، حامل های مرکزی به خوبی کار می کنند. حامل های خارجی به شما امکان دسترسی به ویژگی های شکل دهی مرکزی را می دهند اما مواد را در هر دو لبه اضافه می کنند. حامل های یک طرفه باعث صرفه جویی در مواد می شوند اما می توانند باعث رانش جانبی در نوارهای آلومینیومی نازک شوند، زیرا این ماده فاقد سفتی فولاد برای مقاومت در برابر نیروهای شکل دهی نامتقارن است.

سوراخ های خلبان به عنوان سیستم ثبت نوار عمل می کنند. در اوایل سکانس پانچ می‌شوند، آنها پین‌های خلبان را در هر ایستگاه بعدی می‌پذیرند تا قبل از شروع عملیات، موقعیت قفل شوند. در آلومینیوم، قرار دادن سوراخ خلبان توجه بیشتری را به همراه دارد: نرمی مواد به این معنی است که پین‌های پیلوت می‌توانند سوراخ‌ها را در هزاران چرخه افزایش دهند، اگر مناسب باشد. یک رویکرد رایج این است که به جای استفاده از سوراخ‌های بخش کاربردی به عنوان خلبان، سوراخ‌های اختصاصی پایلوت را روی نوار حامل قرار دهید. این امر تلورانس حفره ها را در قسمت تمام شده حفظ می کند و به خلبانان یک منطقه درگیری اختصاصی و قابل تعویض می دهد.

هنگامی که دو مجموعه خلبان برای قالب‌های طولانی یا توالی‌های پیچیده مورد نیاز است، پانچ کردن هر دو مجموعه به طور همزمان در یک ایستگاه منفرد رانش تراز بین جفت‌های خلبان را حذف می‌کند، جزئیاتی که در آلومینیوم اهمیت بیشتری دارد زیرا حتی ثبت اشتباه جزئی باعث تغییر شکل قابل مشاهده در ماده نرم می‌شود.

تکنیک های تودرتو برای به حداکثر رساندن بازده مواد

تودرتو به نحوه جهت گیری و چیدمان قطعات در عرض نوار برای استخراج حداکثر قطعات تمام شده از حداقل مواد خام اشاره دارد. با قیمت تمام شده آلومینیوم، حتی بهبود 5 درصدی در استفاده در طول 500000 قطعه، صرفه جویی قابل توجهی را به همراه دارد.

اصول بهینه سازی چیدمان نوار کلیدی برای مهر زنی مترقی آلومینیوم:

• فاصله پیشرفت را به حداقل برسانید.گام کوتاهتر به معنای مواد کمتر در هر قسمت است. با این حال، زمین باید به اندازه کافی طولانی بماند تا بزرگترین عملیات ایستگاه را بدون تداخل بین ویژگی های مجاور انجام دهد. برای آلومینیوم، گام را تا حدی که هندسه شکل دهی اجازه می دهد، محکم نگه دارید و کمتر از 10 درصد فضای مرده را بین پروفیل های قطعه در امتداد جهت تغذیه هدف قرار دهید.
• جهت به حداکثر رساندن استفاده از عرض نوار، قطعات را جهت دهید.قطعات را بچرخانید یا آینه کنید تا اسکلت ضایعات بین پروفیل ها تا حد امکان نازک باشد. برای قسمت‌های متقارن که عرض نوار اجازه می‌دهد، دو- تودرتوی بیرونی یا پلکانی را در نظر بگیرید.
• خم های بحرانی را عمود بر جهت دانه تراز کنید.شکل پذیری آلومینیوم جهت دار است. جهت غلتش جهت دانه را ایجاد می کند که بر شکل پذیری خمشی تأثیر می گذارد. جهت دادن قطعه به گونه‌ای که خم‌های اصلی روی دانه‌ها اجرا شود، خطر ترک خوردگی را کاهش می‌دهد، حتی اگر میزان استفاده را کمی کاهش دهد. بهبود قابلیت اطمینان معمولاً 2-3٪ از دست دادن مواد را بیشتر می کند.
• در جایی که هندسه اجازه می دهد از حامل های لنس استفاده کنید.حامل های لنس به جای تراشیدن، با لنج کردن ایجاد می شوند، که با چسباندن مواد، ضایعات را کاهش می دهد. این روش در آلومینیوم به خوبی کار می کند زیرا نرمی مواد اجازه می دهد تا بدون تراشیدن بیش از حد یا سوراخ کردن، لنگی تمیز شود.
• بریدگی های بای پس منفی و مثبت را طراحی کنیدبرای کنترل پیشرفت نوار و جلوگیری از{0}}فیدهای اشتباه. در قالب های مهر زنی ورق، بریدگی های بای پس به نوار اجازه می دهند حتی در صورت بروز خطای تغذیه، به درستی پیشروی کند و از سقوط قالب جلوگیری کند. برای آلومینیوم، هندسه بریدگی باید از گوشه‌های داخلی تیز که استرس را متمرکز می‌کند و خطر پاره شدن حامل را در هنگام تغذیه با سرعت بالا می‌گیرد، اجتناب کند.

بریدگی های بای پس منفی و مثبت در قالب های مهر زنی شکل دهنده ورق فلزی نقش مهمی در قابلیت اطمینان خوراک دارند. یک بریدگی مثبت ماده ای است که روی نوار باقی مانده است که با یک بلوک توقف تماس می گیرد. یک بریدگی منفی مواد برداشته می شود تا نوار بتواند آزادانه عبور کند. در آلومینیوم، گوشه‌های داخلی بریدگی‌های منفی را تا حداقل شعاع 0.5 تن گرد کنید تا از ایجاد ترک‌هایی که می‌توانند تحت کشش چرخه‌ای تغذیه شوند، جلوگیری کنید.

فاصله پیشروی نیز مستقیماً با سرعت پرس در تعامل است. گام کوتاه‌تر امکان دوچرخه‌سواری سریع‌تر را می‌دهد، زیرا فیدر مواد کمتری را در هر حرکت حرکت می‌دهد و بارهای شتاب و کاهش سرعت را کاهش می‌دهد. برای سیم‌پیچ‌های آلومینیومی که جرم نوار در واحد طول کمتر از فولاد است، گام کوتاه‌تر همراه با مواد سبک‌وزن، تنظیمات پیشرونده ابزار و قالب‌ها را قادر می‌سازد تا در انتهای بالاتر محدوده سرعت خود بدون کاهش دقت تغذیه کار کنند. اجزای قالب پیشرونده که مسئولیت حمل و نقل نوار را بر عهده دارند، از جمله بالابرها، راهنماهای انبار و خود فیدر، همگی از بارهای اینرسی کاهش یافته زمانی که زمین فشرده می ماند بهره می برند.

رابطه به دو صورت کار می کند. اگر هندسه قطعه شما مسافت پیشروی طولانی را مجبور می کند، سرعت تغذیه باید کاهش یابد تا به سروو فیدر زمان کافی برای شتاب دادن و کاهش سرعت نوار بدون افزایش بیش از حد بدهد. در آلومینیوم، بیش از حد باعث ثبت اشتباه نمی شود. می تواند نوار را بین فیدر و ورودی قالب کمانش کند زیرا ماده فاقد استحکام ستون فولادی در ضخامت معادل است.

جهت دانه در اینجا شایسته یک اشاره بیشتر است. اگر قسمتی را جهت حداکثر استفاده قرار دهید اما خم های مهم را به موازات جهت غلتش قرار دهید، ممکن است 4% صرفه جویی در مواد داشته باشید و همه آن را در ضایعات ناشی از ترک-خمشی از دست بدهید. همیشه قبل از قفل کردن طرح، جهت را بر اساس داده های شکل پذیری جهت آلیاژ تأیید کنید.

تصمیمات چیدمان نوار، هزینه مواد و رفتار خوراک را برای طول عمر ابزار قفل می کند. اما حتی یک نوار کاملا تو در تو و شیب دار کارآمد، قطعات معیوب را تولید می کند، اگر رابط بین آلومینیوم و سطوح ابزار مدیریت نشود، جایی که انتخاب روانکار و کنترل پرداخت سطح است.

ملاحظات روانکاری و پرداخت سطح برای آلومینیوم

آلومینیوم فقط از قالب های مهر زنی مترقی استفاده نمی کند. به آنها پیوند می زند. هنگامی که ورق آلومینیوم تحت فشار در برابر فولاد ابزار محافظت نشده می لغزد، گرمای موضعی ناشی از تغییر شکل پلاستیک می تواند باعث جوش میکرو{2}}ذرات آلومینیوم به طور مستقیم به سطح قالب شود. این بسیار تلخ است و مخرب ترین حالت خرابی مخصوص آلومینیوم در قالب های مهر زنی مترقی است. پس از کنترل نشدن، رسوبات داغ به هر بخش بعدی امتیاز می دهند، فاصله ها را افزایش می دهند، و تعمیر و نگهداری ناخواسته قالب را مجبور می کنند که زمان تولید را از بین می برد.

این تعمیر به دو استراتژی هماهنگ نیاز دارد: روان کننده مناسب برای جلوگیری از تماس فلز با--فلز، و سطح ابزار مناسب برای مقاومت در برابر چسبندگی حتی زمانی که روان کننده در ایستگاه‌های فشار{{2} بالا نازک می‌شود.

انتخاب روان کننده برای جلوگیری از گند زدگی

انتخاب روانکار برای آلومینیوم همان تصمیمی نیست که برای فولاد می گیرید. گالینگ فولاد عمدتاً از اصطکاک دینامیکی ناشی می شود. چسبندگی آلومینیوم توسط مکانیزم متفاوتی انجام می شود: ذوب موضعی ناشی از گرمای تولید شده در طی تغییر شکل پلاستیک. هنگامی که قالب بسته می شود و فشار بالا می رود، یک روان کننده مرزی موثر باید در جای خود باقی بماند، نه اینکه تحت بار از ناحیه تماس خارج شود.

پژوهشی که در مرکز تولید و مواد پیشرفته دانشگاه اوکلند انجام شد، آستانه‌های سنگ‌آمیزی را برای آلومینیوم AA5754 در شرایط روان‌کننده‌های چندگانه آزمایش کرد. نتایج آموزنده است. باهیچ روان‌کننده‌ای اعمال نمی‌شود، گاز زدن تنها با فشار تماس متوسط ​​7 مگاپاسکال شروع می‌شود، صرف نظر از مواد قالب. یک روان کننده فیلم خشک مانند Drycote 2-90 اعمال کنید و آستانه بسته به درج قالب به 28-40 MPa افزایش یافت. روغن آسیاب (61AUS در 50 mg/ft2) آن را به 23-26 مگاپاسکال رساند. نکته اولیه: لکه های خشک در هر جایی از قالب مهر زنی مترقی برای آلومینیوم فاجعه بار است و روان کننده های فیلم خشک برای مقاومت در برابر حرارت از روغن های آسیاب معمولی بهتر عمل می کنند.

در اینجا نحوه مقایسه سه دسته روان کننده اصلی برای مهر زنی مترقی آلومینیوم آمده است:

• روان کننده های فیلم خشک (مانند Drycote 2-90):قبل از مهر زنی روی سیم پیچ اعمال می شود. بالاترین آستانه ضریب اصطکاک و کمترین ضریب اصطکاک را ارائه دهید (امکان کشش عمیق تر و خمش های محکم تر). آنها تحت فشار تماس بالا به جای فشرده شدن به سطح ورق چسبیده می مانند. ایده‌آل برای شکل‌دهی قالب‌های فشرده‌سازی پیشرفته-. اشکال: کاربرد باید یکنواخت باشد. تکه های لخت تبدیل به سایت های سوزان فوری می شوند.
• روغن‌های آسیاب مبتنی بر نفت- (به عنوان مثال، 61AUS):قبل از پرس در آسیاب کویل یا از طریق اپلیکاتورهای غلتکی اعمال می شود. برای عملیات فشار متوسط ​​مانند سوراخ کردن و خمش کم عمق کافی است. آنها نسبت به لایه های خشک در فشار تماس بالا، محافظت کمتری در برابر ضربه ایجاد می کنند زیرا می توانند از رابط صفحه قالب- جابجا شوند. مناسب برای عملیات قالب پیش رونده ساده تر که در آن نیروهای تشکیل دهنده کم می مانند.
• روان کننده های مصنوعی (-محلول در آب یا امولسیون-):خنک کننده و روانکاری خوب برای عملیات-سرعت بالا ارائه دهید. تمیز کردن قطعات قبل از فرآیندهای پایین دستی مانند آنودایز کردن یا رنگ آمیزی آسان تر است. با این حال، آنها تحت گرمای اصطکاکی سریع‌تر تبخیر می‌شوند، به این معنی که سیستم‌های کاربرد مجدد اغلب برای قالب‌های پیشرونده طولانی با بسیاری از ایستگاه‌های شکل‌دهی ضروری هستند.

روش اعمال به اندازه نوع روان کننده اهمیت دارد. روکش های غلتکی ضخامت لایه ثابتی را در عرض نوار ایجاد می کنند اما ممکن است لبه ها را از دست بدهند. سیستم‌های اسپری پوشش کاملی را ارائه می‌دهند، اما ممکن است بیش از-کاربرد داشته باشند و باعث آب‌پلنینگ شود که بر تعامل خلبان تأثیر می‌گذارد. برای قالب های مهر زنی مترقی که از آلومینیوم استفاده می کنند، قابل اعتمادترین رویکرد، استفاده از لایه خشک پیش{4} در سطح سیم پیچ است که با استفاده از اسپری هدفمند در ایستگاه های اصطکاک بالا{5} خاص داخل قالب تکمیل می شود.

کنترل پایان سطح و سازگاری پردازش پست{0}

روان کننده از چسبیدن آلومینیوم به قالب جلوگیری می کند. مواد ابزار و پوشش‌ها تعیین می‌کنند که وقتی روان‌کننده در بالاترین{1}}نقاط تماس فشار نازک می‌شود، چه اتفاقی می‌افتد، که ناگزیر در طول دوره‌های تولید طولانی‌تر اتفاق می‌افتد.

پوشش های سرامیکی PVD سنتی مانند TiN، TiCN و TiAlN فاقد مقاومت اصطکاک ایستا کافی برای آلومینیوم هستند. آزمایش میدانی نشان می‌دهد که پانچ‌های پوشش‌داده‌شده TiN، چسبندگی آلومینیومی را پس از ۳۵۰۰۰ ضربه نشان می‌دهند، در حالی که پانچ‌های پوشش‌داده‌شده CrN + DLC (مثل کربن{{5}) که روی همان قالب اجرا می‌شوند، هیچ‌یک را نشان نمی‌دهند. این ترکیب CrN + DLC بیش از 800000 قطعه را در کاربردهای پیرایش آلومینیوم بدون نیاز به تمیز کردن مواد چسبیده تولید کرده است.

برای قالب های مهر زنی کاربید پیشرونده، درج های کاربید تنگستن سختی و مقاومت بالایی در برابر سایش در ایستگاه های برش ایجاد می کنند. سطح صاف و غیر واکنشی کاربید در برابر چسبندگی آلومینیوم بهتر از فولاد ابزار بدون روکش مقاومت می کند و آن را به ماده درج ترجیحی برای سوراخ کردن پانچ ها و ایستگاه های خالی که بیشترین فشار تماس آلومینیوم را مشاهده می کنند تبدیل می کند. جفت کردن درج‌های کاربید در ایستگاه‌های برش با درج‌های شکل‌دهی با پوشش CrN + DLC به شما یک قالب مهر زنی می‌دهد که به‌طور خاص برای حالت‌های خرابی دوگانه آلومینیوم طراحی شده است: سایش در لبه‌های برش و چسبندگی در سطوح شکل‌دهی.

پرداخت سطح روی قالب نیز بر ظاهر قطعه تمام شده تأثیر می‌گذارد، که وقتی قطعات به عملیات سطح پایین دست می‌روند اهمیت دارد. قطعات آلومینیومی که برای آنودایز در نظر گرفته شده اند باید عاری از آثار قالب، خط و خش و بقایای روان کننده باشند. آنودایز کردن هر نقص سطحی را تقویت می کند زیرا لایه اکسید شفاف است و هر بافتی را که در زیر آن وجود دارد سخت می کند. اگر قالب مهر زنی پیشرونده شما حتی خطوط امتیازی خفیفی را از-سنگ زدن در مراحل اولیه ایجاد کند، این علائم پس از آندایز کردن دائمی می شوند.

مفاهیم عملی برای تصمیم گیری های ابزاری:

• تمام سطوح تشکیل دهنده را تا 8 میکرو اینچ Ra یا بهتر جلا دهیدزمانی که قطعات آنودایز یا رنگ آمیزی می شوند. سطوح زبرتر ذرات آلومینیوم را به دام می اندازند و زودتر شروع به سوزش می کنند.
• پوشش های CrN + DLC را روی ایستگاه های شکل دهی و درج های تریم مشخص کنیدبرای قطعاتی که نیاز به کیفیت سطح آرایشی دارند. ضریب اصطکاک پایین پوشش (تقریباً 0.1) از امتیازدهی جلوگیری می کند.
• روان کننده های سازگار با تکمیل پایین دست را انتخاب کنید.روغن‌های مبتنی بر نفت{0}}به تمیز کردن با حلال قبل از آندایز کردن نیاز دارند و یک مرحله فرآیند را اضافه می‌کنند. فیلم‌های خشک و{2}}مواد مصنوعی محلول در آب راحت‌تر تمیز می‌شوند، هزینه‌های قبل از{3}}تصفیه را کاهش می‌دهند و منبع بالقوه عیوب سطحی در پوشش نهایی را از بین می‌برند.
• فواصل بازرسی گالینگ را برنامه ریزی کنیدبر اساس حجم قطعه حتی ابزارهای پوشش داده شده نیز نهایتاً ذخایر کوچک- را نشان می دهند. گرفتن زودهنگام آنها، قبل از اینکه قطعات را به دست آورند، هم کیفیت سطح و هم دقت ابعاد را حفظ می کند.

هر نقص سطحی که در حین مهر زنی وارد می شود به محصول نهایی منتقل می شود. یک روان کننده خوب انتخاب شده با پوشش قالب مناسب و مشخصات پرداخت سطحی در وهله اول از ایجاد آن عیوب جلوگیری می کند. اما هنگامی که آنها ظاهر می شوند، دانستن چگونگی شناسایی علل اصلی آنها و اصلاح سریع آنها، فرآیند تولید پایدار را از فرآیندی که باعث خونریزی ضایعات می شود، جدا می کند، که ما را به طیف کاملی از عیوب مهر زنی آلومینیوم و رفع آنها می رساند.

عیوب رایج و عیب یابی در مهر زنی آلومینیوم

حتی با وجود روان کننده مناسب، پوشش مناسب، و سطح قالب صیقلی، نقص ها همچنان ظاهر می شوند. نرمی آلومینیوم، میل تند و انعطاف پذیری محدود در پست{1}}حالت های خرابی ایجاد می کند که در مهر زنی های قالب پیش رونده فولادی وجود ندارد. تشخیص زودهنگام این نقایص، درک علل ریشه‌ای آن‌ها و به‌کارگیری راه‌حل صحیح، چیزی است که فرآیندی را که 0.5% قراضه اجرا می‌کند، از یک خونریزی 5% یا بیشتر در طول اجرا با حجم بالا جدا می‌کند.

جدول زیر متداول‌ترین نقص‌هایی را که با آن‌ها مواجه می‌شوید، منشأ آن‌ها و نحوه رسیدگی به هر یک به‌طور سیستماتیک را ادغام می‌کند.

ترک خوردگی، چروک شدن و پارگی در آلومینیوم

این سه عیب یک رشته مشترک دارند: قبل از پایان عملیات شکل‌دهی، شکل‌پذیری مواد تمام شد. اما مکانیک خاص متفاوت است، و همچنین اصلاحات.

هنگامی که الیاف بیرونی از حد ازدیاد طول آلیاژ فراتر می رود، ترک خوردگی در خم ها اتفاق می افتد. اغلب در قسمت‌های 5052-H32 و 6061-T4 که شعاع خمشی مطابق با استانداردهای فولادی طراحی شده‌اند، متوجه آن خواهید شد. آلومینیوم به سادگی نمی تواند همان نسبت شعاع به ضخامت را بدون شکستگی حفظ کند. مسیر اصلاحی ساده است: شعاع را باز کنید، قسمت را نسبت به دانه تغییر جهت دهید، یا در ایستگاه های متوالی خم را به یک خم اولیه و یک خم پایانی تقسیم کنید.

چین و چروک در عملیات کشش ظاهر می‌شود و لانس{0}}به‌جای کشش، فشرده می‌شود. تصور کنید که یک ورق کاغذ را به شکل فنجان فشار می دهید. مواد اضافی در امتداد دیوارها سگک می شوند. در مهر زنی پیشرونده، این به صورت دیواره های جانبی موج دار یا فلنج های کوبیده ظاهر می شود. افزودن مهره های کششی یا افزایش فشار نگه داشتن{4}}مواد را مجبور می کند به جای فشرده شدن، کشیده شود و چین و چروک را از بین ببرد.

پارگی معکوس چین و چروک است. این اتفاق در جایی رخ می‌دهد که مواد از حد شکل‌دهی خود فراتر می‌روند، معمولاً در شعاع ورودی قالب یا روی دماغه‌های پانچ در طول عملیات کشش. وقتی آلومینیوم پاره می‌شود، شکستگی ناگهانی است، زیرا این ماده تقریباً هیچ تغییر شکل{2}گردنی ایجاد نمی‌کند. برخلاف فولاد که به تدریج نازک می شود و هشدار می دهد، آلومینیوم در محدوده کرنش باریکی از حالت قابل قبول به پاره شدن می رسد. راه حل، توزیع مجدد کرنش است: از یک شعاع ورودی بزرگتر استفاده کنید، یک ایستگاه شکل دهی میانی اضافه کنید، یا روانکاری را برای کاهش اصطکاک-کرنش در ناحیه بحرانی افزایش دهید.

ایجاد جوش و پیشگیری از گال

برس و گالینگ دو طرف مشکل برهمکنش ابزارآلات آلومینیوم را نشان می دهد. در لبه‌های برش، زمانی که سوراخ‌ها خاموش است یا مشت‌ها کسل‌کننده هستند، سوراخ‌ها ایجاد می‌شوند. زمانی که آلومینیوم به قالب می‌چسبد، گالینگ در سطوح لغزنده ایجاد می‌شود.

برای کنترل سوراخ در مهر زنی با سرعت بالا، مدیریت ترخیص دقیق ضروری است. نرمی آلومینیوم به این معنی است که حتی تغییرات جزئی فاصله، تغییرات قابل توجهی در ارتفاع سوراخ ایجاد می کند. پانچ 0.001 اینچی که ممکن است در فولاد قابل قبول باشد، فرزهای رول روور قابل مشاهده در آلومینیوم ایجاد می کند. فواصل بازرسی برای وضوح پانچ باید تقریباً نصف مقداری باشد که برای قطعات مهر زنی فولادی برنامه ریزی می کنید.

پیشگیری از گند زدگی به سه لایه دفاعی خلاصه می‌شود: پوشش روان‌کننده (بدون لکه‌های خشک، هرگز)، پوشش‌های سطحی روی درج‌های شکل‌دهی و کشش (CrN + DLC نسبت به آلومینیوم با اختلاف زیادی نسبت به قلع عمل می‌کند)، و مدیریت فشار تماس (پایین‌تر از آستانه صفرا برای ترکیب مواد روان‌کننده{{1} خود باقی بماند). تحقیقات دانشگاه اوکلند نشان داد که درج‌های چدنی سخت کروم D6510 تا 37.9 مگاپاسکال در هنگام روانکاری در برابر 31.6 مگاپاسکال برای فولاد چدنی S0050A مقاومت می‌کنند. انتخاب مواد قالب بخشی از استراتژی پیشگیری است، نه یک فکر بعدی.

زمانی که از قالب های پیشرونده برای قطعات آلومینیومی استفاده نکنید

مهر زنی پیشرونده قدرتمند است، اما جهانی نیست. مهندسی صادقانه به این معنی است که قبل از سرمایه‌گذاری در ابزارهایی که به جای مهر زنی قطعات، ضایعات تولید می‌کنند، تشخیص دهید که چه زمانی فرآیند با آن قسمت مطابقت ندارد.

هنگامی که قطعه آلومینیومی شما شامل موارد زیر است، گزینه های جایگزین را در نظر بگیرید:

• کشش های عمیق بیش از 2-3 برابر قطر خالی:قالب‌های پیشرونده می‌توانند کشش‌های کم عمق را انجام دهند، اما شکل‌های عمیق جام یا پوسته به جریان مواد کنترل‌شده‌ای نیاز دارند که راه‌اندازی مهر زنی قالب انتقال بهتر آن را کنترل می‌کند. قالب‌های انتقال تک‌تک‌ها را از طریق ایستگاه‌های مستقل با کنترل کامل نگهدارنده خالی در هر مرحله قرعه کشی جابه‌جا می‌کند و آنها را به انتخاب مناسبی برای محفظه باتری، محفظه‌های عمیق و اشکال استوانه‌ای تبدیل می‌کند.
• شعاع بسیار تنگ در مزاج سخت:اگر طراحی شما به شعاع خمشی زیر 1 تن در 5052-H32 یا هر خمشی در 6061-T6 نیاز دارد، شکل دهی پیشرونده باعث ایجاد ترک خوردگی مداوم می شود. یا حالت را تغییر دهید، هندسه را بازطراحی کنید، یا از قالب انتقال استفاده کنید که در آن می توانید شکل دهی گرم را در ایستگاه های خاص اعمال کنید.
• اندازه قطعه بزرگ نسبت به تخت پرس:قالب های پیشرونده به عرض نوار به اضافه مواد حامل به اضافه فاصله لبه نوار نیاز دارند. هنگامی که قطعات در یک بعد از 12-18 اینچ فراتر می روند، عرض سیم پیچ و تناژ مورد نیاز پرس، مهر زنی قالب انتقال را مقرون به صرفه تر می کند.
• حجم تولید بسیار کم (زیر 10000-25000 قطعه):هزینه‌های ابزارهای قالب پیشرونده بالا هستند، معمولاً 30000 دلار تا 150 دلار،000+ بسته به پیچیدگی. در حجم کم، نمی توانید آن سرمایه را مستهلک کنید. یک قالب مرکب که در یک حرکت خالی کردن و سوراخ کردن را انجام می دهد و به دنبال آن خم شدن ثانویه در قالب ترمز انجام می شود، اغلب هزینه کل کمتری را برای دوره های کوتاه ارائه می دهد.
• قطعاتی که در{0}}عملیات بین ایستگاه‌ها نیاز دارند:اگر قطعه شما نیاز به جوش نقطه ای، درج مهره یا سایر عملیات غیر مهر زنی در اواسط- دارد، قالب های انتقال استقلال ایستگاه و زمان ماندگاری را فراهم می کند که تغذیه نوار پیش رونده نمی تواند.

چارچوب تصمیم گیری ساده است. قالب‌های پیشرونده زمانی برنده می‌شوند که به حجم بالا، تلورانس‌های محدود، پیچیدگی چند{1}}ویژگی در آلومینیوم گیج نازک تا متوسط ​​و زمان‌های چرخه سریع نیاز دارید. برای قطعات بزرگ، کشش های عمیق، و فرآیندهایی که نیاز به کنترل مستقل ایستگاه دارند، برنده مهر زنی قالب انتقالی است. قالب های ترکیبی برای هندسه مسطح ساده در حجم های متوسط ​​که بودجه ابزار محدود است، برنده می شود.

انتخاب فرآیند اشتباه فقط سرمایه گذاری ابزار را هدر نمی دهد. این شما را در یک الگوی نقص قفل می کند که هیچ مقدار عیب یابی نمی تواند به طور کامل آن را برطرف کند زیرا روند اساسی{1}}عدم تطابق بخشی ادامه دارد. انتخاب فرآیند را به درستی انجام دهید و نرخ نقص از اولین اجرای تولید پایین می‌ماند، که زمینه را برای درک نحوه تعامل هزینه ابزار، اقتصاد مواد، و آستانه‌های حجم برای تعیین هزینه واقعی هر قطعه فراهم می‌کند.

ساختار هزینه و اقتصاد مهر زنی پیشرونده آلومینیوم

انتخاب فرآیند مناسب عیوب را از بین می برد. اما این تصمیم یک بعد مالی نیز دارد که تیم های تدارکات و مهندسان تولید باید قبل از سرمایه گذاری آن را کمیت کنند. مهر زنی مترقی آلومینیوم شامل یک ساختار هزینه متمایز است که در آن هزینه مواد، سرمایه گذاری ابزارآلات و حجم تولید متفاوت از فولاد است. درک این مسائل اقتصادی تعیین می‌کند که آیا هزینه هر{3}}قسمت شما به چند سکه کاهش پیدا می‌کند یا اینکه استهلاک ابزار هرگز کاملاً به هم نمی‌خورد.

ابزار سرمایه گذاری و استهلاک

قالب‌های پیشرونده برای آلومینیوم معمولاً در محدوده 10000 تا 200000 دلار قرار دارند و اغلب قطعات با پیچیدگی متوسط ​​بین 15000 تا 50000 دلار فرود می‌آیند. ابزارآلات خاص آلومینیوم معمولاً 10 تا 20 درصد بیشتر از قالب‌های فولادی معادل به دلیل پوشش‌ها، درج‌های کاربید و سطوح شکل‌دهنده صیقلی مورد نیاز برای مبارزه با خراشیدگی و حفظ روکش قطعه، هزینه دارد.

این سرمایه گذاری اولیه در کل حجم تولید شما مستهلک می شود. یک قالب 40000 دلاری که 500000 قطعه تولید می کند 0.08 دلار به ازای هر قطعه به هزینه ابزار اضافه می کند. همین قالب در 50000 قطعه 0.80 دلار اضافه می کند. این ریاضی ساده است، اما بسیاری از تیم ها هزینه های توسعه را دست کم می گیرند. آزمایش قالب، تکرار برگشت فنری، و اعتبارسنجی فرآیند برای آلومینیوم می‌تواند قبل از شروع تولید پایدار، 30{14}}50% بالاتر از قیمت قالب‌بندی شده باشد. بودجه برای 4-7 دور تکرار بر روی ابزارآلات آلومینیومی با پیچیدگی متوسط، با هر دور زمان پرس، ساعت‌های مهندسی و مواد نمونه.

هزینه مواد و اقتصاد ضایعات

سیم پیچ آلومینیومی دو تا سه برابر هزینه هر پوند فولاد ملایم است. این ضریب، استفاده از مواد را قدرتمندترین اهرم در معادله هزینه شما می کند. چیدمان نواری با استفاده 78 درصدی در مقابل 72 درصد، تقریباً 8 درصد در مواد در هر قطعه صرفه جویی می کند. در قیمت آلومینیوم، این بهبود 6-در یک میلیون قطعه می‌تواند بخش قابل توجهی از سرمایه‌گذاری ابزارآلات را جبران کند.

اقتصاد قراضه یک جبران جزئی ارائه می دهد. قراضه آلومینیوم تقریباً 40 تا 60 درصد ارزش مواد اولیه خود را حفظ می کند، در حالی که ضایعات فولادی 15 تا 25 درصد است. این نرخ بازیابی بالاتر به این معنی است که هزینه ضایعات موثر مواد شما در هر پوند کمتر از اعداد استفاده خام است. با این حال، هدف به حداکثر رساندن استفاده از طریق تودرتوی محکم و حداقل عرض نوار حامل است، زیرا حتی ارزش ضایعات بازیابی شده با حاشیه ای که در قطعات تمام شده به دست می آورید مطابقت ندارد.

برای برنامه‌های درازمدت مهر زنی فلزات بیش از 500,000 واحد سالانه، حتی در هر{2}}قسمت کوچک به‌طور چشمگیری صرفه‌جویی می‌شود. بهبود 0.03 دلاری در هزینه مواد به ازای هر قطعه، سالانه 15000 دلار در آن حجم به دست می‌دهد، که برای توجیه مهندسی مجدد طرح‌بندی نوار یا سرمایه‌گذاری در قالب گسترده‌تر با تودرتوی بهتر کافی است.

آستانه های حجمی برای توجیه قالب پیشرونده

نقطه متقاطع که در آن ابزارهای پیشرونده ROI مثبت را ارائه می دهند به پیچیدگی قطعه بستگی دارد، اما آستانه های عمومی به طور مداوم در برنامه های آلومینیومی حفظ می شوند:

در 50000 واحد سالانه، قالب های پیشرونده برای اکثر قطعات آلومینیومی بسیار مطلوب می شوند. در زیر این آستانه، استهلاک ابزار بر میزان صرفه جویی در هر بخش غالب می شود. بالاتر از آن، اقتصاد قانع کننده می شود. براکتی را در نظر بگیرید که از طریق برش لیزری با خمش ثانویه به ازای هر واحد 4.50 دلار هزینه دارد. همان بخش از طریق مهر زنی مترقی بلند مدت 0.45 دلار پس از وجود ابزارسازی هزینه دارد. در 100000 واحد سالانه، 4.05 دلار به ازای هر قطعه پس انداز، 405،000 دلار در سال برمی‌گردد و حتی یک قالب گران قیمت را ظرف چند هفته پس از شروع تولید بازپرداخت می‌کند.

مهر زنی با حجم بالا جایی است که قالب های پیشرونده مزیت اقتصادی کامل خود را نشان می دهند. تکرارپذیری کم در میلیون‌ها ضربه به معنای کیفیت ثابت بدون بار بازرسی هر-بخش است. شکل‌دهی کارآمد چند ایستگاه، عملیات ثانویه‌ای را که هزینه جابجایی و خطر نقص را اضافه می‌کنند حذف می‌کند. و نوار آلومینیومی سبک وزن، سرعت پرس سریع‌تری را نسبت به قطعات فولادی مشابه امکان‌پذیر می‌سازد و هزینه چرخه را برای برنامه‌های بزرگ مهر زنی فشرده‌تر می‌کند.

برای مهندسان تولید که سرمایه‌گذاری ابزارآلات روی برنامه‌های آلومینیومی را ارزیابی می‌کنند، تامین‌کننده‌ای که برای ساخت قالب انتخاب می‌کنید مستقیماً بر هزینه اولیه و{0}}اقتصاد تولید بلندمدت تأثیر می‌گذارد.قابلیت های مهر زنی مترقی YICHENدقیقاً این سناریو را هدف قرار دهید:-تولید آلومینیوم با حجم بالا که در آن شکل‌گیری چند ایستگاه، تکرارپذیری دقیق و تولید انبوه مقیاس‌پذیر الزامات ابزارسازی را مشخص می‌کند. هنگام ارزیابی تامین کنندگان قالب، نه تنها قیمت قالب ذکر شده، بلکه ریسک توسعه، سرعت تکرار، و اینکه سازنده تجربه معتبری در مورد نیازهای ابزارآلات خاص آلومینیوم دارد را در نظر بگیرید.

هزینه ابزار و اقتصاد مواد چارچوب مالی را تعیین می کند. اما ترجمه این اعداد به یک تصمیم صحیح منبع نیاز به دانستن نحوه ارزیابی تامین کنندگان قالب در برابر معیارهای{1} خاص آلومینیوم دارد، جایی که استراتژی تدارکات به اندازه مشخصات مهندسی اهمیت پیدا می کند.

تامین منابع مهر زنی مترقی برای تولید آلومینیوم

قالبی که در فولاد بی عیب و نقص عمل می کند ممکن است از ضربه اول در آلومینیوم ضایعاتی تولید کند. این واقعیت باعث می شود که انتخاب تامین کننده بیشتر از یک خرید خرید باشد. این یک تصمیم فنی است که تعیین می‌کند آیا سرمایه‌گذاری ابزار شما سود را برمی‌گرداند یا ماه‌ها عیب‌یابی ایجاد می‌کند. هنگام ارزیابی سازندگان قالب های مترقی برای برنامه های آلومینیومی، معیارها به سمت تجربه خاص مواد، دقت اعتبارسنجی و زیرساخت پشتیبانی بلندمدت- تغییر می کند.

معیارهای ارزیابی کلیدی برای تامین کنندگان قالب

هر تامین کننده قالب مهر زنی مشکلات خاص آلومینیوم را حل نکرده است-که در این مقاله آمده است: جلوگیری از ضربه زدن، جبران برگشت فنری، فاصله آلیاژی-مناسب، و حفظ پوشش سطح در میلیون ها چرخه. فرآیند ارزیابی شما باید این قابلیت ها را به ترتیب اولویت بندی کند:

1. تجربه ابزارآلات آلومینیومی نشان داده شده است. گروه قالب مهر زنی مترقی YICHENتمرکز بر کمک به مهندسان تولید و تیم‌های تدارکات برای تولید قطعات فلزی با حجم بالا-که به شکل‌دهی کارآمد چند ایستگاه، تکرارپذیری دقیق و تولید انبوه مقیاس‌پذیر نیاز دارند. هنگام تهیه لیست کوتاه خود از تامین کنندگان مهر زنی مترقی، با سازندگانی شروع کنید که می توانند برنامه های آلومینیومی معتبر را نشان دهند، نه فقط ابزارهای فولادی با ارتقاء پوشش.
2. قابلیت شبیه سازی در{0}}خانه.تامین‌کنندگانی که طرح‌بندی نوار مبتنی بر FEM{0}}و تجزیه و تحلیل شکل‌دهی را اجرا می‌کنند، قبل از برش فولاد، مشکلات مربوط به بازگشت فنری، نازک شدن مناطق و غلظت کرنش را پیدا می‌کنند. این باعث کاهش تکرارهای آزمایشی از 6 تا 7 دور به 2 تا 3 می‌شود که باعث صرفه‌جویی در هفته‌ها و ده‌ها هزار در هزینه توسعه می‌شود.
3. مشخصات ابزارآلات ضد{0}}ضربه به عنوان روش استاندارد.بپرسید سازنده از چه پوشش ها و مواد درج کننده ای در ایستگاه های شکل دهی آلومینیوم استفاده می کند. پوشش‌های CrN + DLC و درج‌های کاربید باید بخشی از رویکرد استاندارد آلومینیومی آن‌ها باشد، نه یک فکر بعدی برای شارژ.
4. کیفیت مطبوعات و اسناد را امتحان کنید.یک سازنده قالب مترقی که ابزار آلومنیومی را روی یک پرس فرسوده با تکرارپذیری ضعیف BDC تأیید می کند، قالبی را ارائه می دهد که عملکرد ضعیفی در تجهیزات تولید شما دارد. بپرسید از چه مارک و مدلی برای آزمایش استفاده می کنند و مشخصات دقیق را درخواست کنید.
5. برنامه های پشتیبانی تعمیر و نگهداری و دوباره خرد کردن.ابزارآلات آلومینیومی به دلیل انباشته شدن گاز و ساییدگی پانچ نسبت به قالب های فولادی به تعمیر و نگهداری مکرر نیاز دارند. ارزیابی کنید که آیا تولیدکنندگان قالب های مهر زنی در لیست شما، خدمات ریگرند برنامه ریزی شده، موجودی پانچ یدکی و پشتیبانی عیب یابی از راه دور را ارائه می دهند یا خیر.
6. مقیاس پذیری برای رمپ های حجم.سفارش اولیه شما ممکن است 200000 قطعه در سال باشد، اما اگر برنامه به 2,000,000 برسد، آیا شرکت مهر زنی مترقی می‌تواند از ابزارهای تکراری، مجموعه‌های قالب یدکی، یا پیکربندی‌های چند حفره‌ای بدون{{6} مهندسی مجدد از ابتدا پشتیبانی کند؟

اعتبارسنجی ابزار برای آلومینیوم{0}چالش‌های خاص

صلاحیت زمانی به پایان نمی رسد که یک تامین کننده یک قالب را تحویل دهد. اعتبار سنجی برای مهر زنی مترقی آلومینیوم مستلزم تأیید این است که ابزار، رفتارهای منحصر به فرد ماده را تحت شرایط تولید کنترل می کند، نه فقط در شرایط آزمایش.

هنگام بررسی تولیدکنندگان قالب مهر زنی فلزی، قبل از امضای پذیرش ابزار، این موارد قابل تحویل اعتبار را درخواست کنید:

• اولین-بازرسی مقاله با سرعت تولیدنمونه‌های - نه آهسته-. رفتار آلومینیوم در 300 SPM نسبت به 30 SPM به دلیل تولید گرما و رفتار فیلم روان کننده متفاوت است.
• داده های Cpk در حداقل اجرای 2000 قطعهبرای ابعاد بحرانی این تأیید می‌کند که تکرارپذیری تغییرات برگشت فنری در طول نوار و تفاوت‌های مواد سیم پیچ-به-کویل است.
• گزارش بازرسی گالینگ پس از اجرای اعتبارسنجی.هر گونه چسبندگی قابل مشاهده بر روی سطوح تشکیل دهنده پس از 2000 قطعه، نشان دهنده وجود شکاف پوشش یا روانکاری است که در طول تولید به طور تصاعدی بدتر می شود.
• اندازه گیری های ترخیص قالب مستندتأیید شده توسط CMM در ایستگاه های سوراخ کردن و خالی کردن، مقادیر تأیید در محدوده 5-10٪ در هر طرف مناسب برای آلیاژ آلومینیوم خاص شما قرار می گیرد.
• گزارش استفاده از مواد طرح بندی نواربازدهی واقعی در مقابل نظری را نشان می دهد. خدمات مهر زنی پیشرونده که این متریک را ردیابی می‌کنند، آگاهی از هزینه{1}}را نشان می‌دهند که مستقیماً به نفع اقتصاد هر بخش- شما است.

انتخاب از میان تولیدکنندگان قالب مهر زنی در نهایت یک تصمیم مدیریت ریسک است. کمترین-قیمت قالب نقل‌شده معنایی ندارد، اگر آزمایش در 8 تکرار طول بکشد، تا حد زیادی مجبور به بازسازی قالب با 50000 ضربه شود، یا دریفت برگشتی فنری قطعاتی را تولید کند که به مشتری شما برسد. سازندگان با برنامه‌های آلومینیومی اثبات‌شده، استراتژی‌های ضد ضربه‌ای معتبر{8} و زیرساختی برای پشتیبانی از ابزار شما در طول چرخه عمر کامل تولید، اولویت‌بندی کنید. این ترکیب، سرمایه گذاری پیشرونده شما را از یک قمار به معادله هزینه قابل پیش بینی{10}}به ازای{11}}بخش از روز اول تبدیل می کند.

سوالات متداول در مورد آلومینیوم مهر زنی پیشرونده

1. چه آلیاژهای آلومینیوم برای مهر زنی پیشرونده بهتر عمل می کنند؟

متداول ترین آلیاژهای مورد استفاده عبارتند از 1100-H14 برای قطعات الکتریکی و حرارتی، 3003-H14 برای براکت‌ها و محفظه‌های عمومی{11}}و 5052{15}}H32 برای کاربردهای ساختاری یا مقاوم در برابر خوردگی{17}. این آلیاژهای سری 1xxx و 3xxx وسیع‌ترین پنجره شکل‌پذیری را برای قالب‌های پیشرونده چند ایستگاهی ارائه می‌دهند. 6061 عموماً به دمای O یا T4 برای مهر زنی محدود می‌شود، زیرا شرایط T6 آن برای عملیات‌های فشرده بسیار شکننده است. تیم قالب مهر زنی مترقی YICHEN می تواند به تطبیق ترکیبات آلیاژ-مقاومت با هندسه قطعه خاص و نیازهای حجم تولید شما کمک کند.

2. چرا آلومینیوم در مهر زنی مترقی نیاز به طراحی قالب متفاوتی نسبت به فولاد دارد؟

آلومینیوم به دلیل مدول یانگ پایین‌تر، برگشت فنری بالاتری را نشان می‌دهد، که به جبران خمش 2{4}}7 درجه در هر ایستگاه شکل‌دهی نیاز دارد. همچنین در برابر فولاد ابزار بدون پوشش، پوشش‌های CrN + DLC و یا درج‌های کاربید در سطوح تماس ضربه می‌زند. به‌علاوه، آلومینیوم دارای ضریب لانکفورد (R-ارزش) پایین‌تری است که تغییر شکل را از طریق ضخامت ورق به جای توزیع آن در سطح متمرکز می‌کند. این عوامل به فاصله‌های پانچ{7} محکم‌تر (5 تا 10 درصد در هر طرف)، روان‌کننده‌های تخصصی و ایستگاه‌های شکل‌دهی بیشتر نیاز دارند تا خم‌های پیچیده را به طور ایمن تقسیم کنند.

3. چه حجم تولیدی سرمایه گذاری در قالب پیشرونده قطعات آلومینیومی را توجیه می کند؟

قالب‌سازی پیشرونده برای آلومینیوم معمولاً در حجم‌های سالانه بیش از 50000 قطعه مقرون به صرفه-می‌شود. در زیر این آستانه، استهلاک ابزار به ازای هر بخش صرفه‌جویی می‌شود و قالب‌های ترکیبی یا عملیات خمش ثانویه ممکن است مقرون به صرفه‌تر باشند. بالای 50000 واحد، هزینه هر-قطع به طور چشمگیری کاهش می یابد. به عنوان مثال، یک براکت با هزینه 4.50 دلار از طریق برش لیزری می تواند از طریق مهر زنی مترقی پس از وجود ابزار، به 0.45 دلار کاهش یابد. در 100000 واحد سالانه، پس انداز می تواند حتی ابزارهای پیچیده را ظرف چند هفته پس از شروع تولید بازپرداخت کند.

4. چگونه هنگام مهر زدن آلومینیوم در قالب های پیشرونده از گند زدگی جلوگیری می کنید؟

پیشگیری از سنگ‌زنی به سه لایه هماهنگ نیاز دارد: پوشش روان‌کننده که از عدم وجود لکه‌های خشک بر روی نوار اطمینان می‌دهد، پوشش‌های ضد{0}}ضد گاز مانند CrN + DLC در تمام سطوح شکل‌دهی و کششی، و مدیریت فشار تماس زیر آستانه‌ی صفرا. تحقیقات نشان می‌دهد که روان‌کننده‌های فیلم خشک مانند Drycote 2-90 آستانه صفراوی را تا 28-40 مگاپاسکال افزایش می‌دهند، در مقایسه با تنها 7 مگاپاسکال بدون روان‌کننده. فیلم خشک از پیش اعمال شده روی سیم پیچ تکمیل شده توسط اسپری هدفمند در ایستگاه های با اصطکاک بالا، مطمئن ترین محافظت را برای دوره های تولید طولانی فراهم می کند.

5. چه زمانی باید مهر زنی قالب انتقالی را نسبت به مهر زنی پیشرونده برای آلومینیوم انتخاب کنید؟

زمانی که قطعات آلومینیومی به کشش های عمیق بیش از 2-3 برابر قطر خالی، شعاع خمش بسیار محکم در شرایط سخت که در ابزارسازی پیشرونده ترک می خورد، ابعاد قطعات بزرگتر از 12-18 اینچ یا در-عملیات فرآیندی مانند جوش نقطه ای بین مراحل شکل دهی، انتخاب بهتری هستند. قالب‌های انتقال تک‌تک‌ها را از طریق ایستگاه‌های مستقل با کنترل کامل نگهدارنده خالی در هر مرحله حرکت می‌دهد، فرم‌های پیچیده سه‌بعدی و پوسته‌های عمیق را مدیریت می‌کند که تغذیه نواری پیشرونده نمی‌تواند آنها را در خود جای دهد. قالب های پیشرو برای قطعات با گیج نازک و چند ویژگی در حجم های بالای 50000 واحد برتر باقی می مانند.