پانچ اشتباه برای ترخیص کالا برای مهر زنی فولاد برق برای شما هزینه دارد

مکانیک شکست فولاد الکتریکی در حین عملیات پانچ

فولاد سیلیکونی در زیر قالب و پانچ مانند فولاد نرم رفتار نمی کند. این واقعیت واحد همه چیز را در مورد نحوه شکل گیری لبه برش تغییر می دهد. هنگامی که یک پانچ در قطعه کار فرود می‌آید، دنباله‌ای از نواحی تغییر شکل ایجاد می‌کند که اکثر طراحان قالب‌ها آن را به عنوان چهار ویژگی متمایز یاد می‌گیرند: واژگونی، براق کردن، شکستگی و سوراخ کردن. در فولادهای کم کربن{3}، این مناطق از نسبت‌های نسبتاً قابل پیش‌بینی پیروی می‌کنند. فولاد الکتریکی این نسبت‌ها را بازنویسی می‌کند زیرا زودتر، با جریان پلاستیک کمتر و در امتداد مسیرهایی که توسط ریزساختار کریستالی آن دیکته می‌شود، می‌شکند.

رفتار شکستگی شکننده در فولاد سیلیکونی بالا-

محتوای سیلیکون بین 2٪ و 6.5٪ به تدریج سختی و شکنندگی مواد را افزایش می دهد و در عین حال شکل پذیری را کاهش می دهد. ازدیاد طول فولاد سیلیکونی گرایش دانه-در مقایسه با 30-40% در فولاد سیلیکونی کم کربن می‌تواند به 11% برسد. این در لبه پانچ به چه معناست؟ انتقال مواد از تغییر شکل الاستیک به شروع ترک بسیار سریعتر است.

تحقیقات شبیه‌سازی FEM بر روی فولاد سیلیکونی -دانه‌دار این رفتار را تأیید می‌کند.مطالعات منتشر شده در Materials (MDPI)نشان می دهد که کرنش پلاستیکی معادل به شدت در لبه برش متمرکز می شود و به طور تصاعدی در عرض تنها 10-15 میکرومتر از سطح برش تجزیه می شود. مرحله انتشار ترک در ضربه پانچ زودتر شروع می شود و ترک ها می توانند از یک لبه برش شروع شده و در ضخامت پخش شوند نه اینکه به طور متقارن از هر دو طرف به هم برسند. این اساساً با شکست برشی متعادلی که مراجع استاندارد پانچ و قالب دیتون برای مواد انعطاف پذیر توصیف می کنند متفاوت است.

ساختار دانه و تفاوت های انتشار ترک

دو ورق فولادی الکتریکی را روی پرس خود تصور کنید. یکی CRGO است (-دانه نورد سرد-گرا)، با شبکه کریستالی آن در جهت غلتش تراز شده است. دیگری CRNGO است (-غیر-غربه ای-سرد نورد شده)، با جهت های دانه ای که به طور تصادفی توزیع شده است. هنگامی که فلز از میان این مواد ضربه می زند و قالب برشی می کند، ترک مسیرهای مختلفی را در هر کدام دنبال می کند.

در فولاد CRGO، ساختار دانه جهت دار صفحات شکست ترجیحی را ایجاد می کند. ترک ها تمایل دارند در امتداد مرزهای دانه در راستای جهت غلتش منتشر شوند و سطح شکستگی را ایجاد کنند که زمانی که پانچ از جهت دانه بریده می شود می تواند نامنظم به نظر برسد. فولاد CRNGO با توزیع دانه های همسانگرد خود، در همه جهات به طور یکنواخت تر شکسته می شود، اما گریدهای سیلیکونی بالاتر هنوز هم شکنندگی مشخصی را نشان می دهند که توسعه ناحیه براق را محدود می کند.

چگونه انتظارات استاندارد منطقه Burnish تغییر می کند

ارجاعات استاندارد ترخیص، یک ناحیه براق تقریباً یک -سوم ضخامت مواد را برای فاصله گذاری مناسب در فولاد ملایم پیش بینی می کنند. فولاد الکتریک به طور مداوم یک ناحیه براق باریکتر و یک ناحیه شکست نسبتا بزرگتر ایجاد می کند. این ماده به سادگی به اندازه کافی تحت تنش برشی جریان نمی یابد تا تماس سطحی درخشان ایجاد کند.

تحقیقات نشان می‌دهد که کیفیت ناحیه سوخته شده در فولاد سیلیکونی به شدت به فاصله و سرعت برش بستگی دارد. در فاصله‌های کم (حدود 0.04 میلی‌متر برای مواد 0.3 میلی‌متری)، یک پروفیل صیقلی یکنواخت‌تر با نفوذهای شکستگی کمتر ایجاد می‌شود. فاصله را فراتر از یک آستانه بحرانی افزایش دهید، و منطقه شکست زودتر شروع می شود، مسیر ترک کمتر قابل پیش بینی می شود، و حفره های سطح عمیق از غلظت بیش از حد تنش کششی تشکیل می شوند.

به همین دلیل درخواست استفلز معمولی مشت می کند و می میردداده های ترخیص فولاد الکتریکی مشکلاتی را ایجاد می کند. فاصله‌ای که نسبت براقیت تمیز-به-در فولاد ملایم ایجاد می‌کند، ممکن است یک لبه کاملاً شکست-در فولاد سیلیکونی ایجاد کند، یا اگر خیلی سفت باشد، کرنش پلاستیک را عمیق‌تر به لایه لایه‌ای فشار دهد. مکانیک شکست ترد به جای ضخامت آن به تنهایی، مقادیر ترخیصی را می طلبد که بر اساس محتوای سیلیکون و ساختار دانه درجه خاص کالیبره شوند.

این تفاوت‌های{0}}شکستگی سطح مواد مستقیماً به یک سؤال عملی منجر می‌شود: چه درصدی در واقع برای هر درجه فولاد الکتریکی کار می‌کند، و چگونه این عدد در محدوده مواد CRGO و CRNGO مورد استفاده در تولید موتور واقعی و ترانسفورماتور تغییر می‌کند؟

توصیه های ترخیص بر اساس درجه و نوع فولاد برق

پاسخ بیشتر از آن چیزی است که بسیاری از مراجع نشان می دهند. فولادهای CRGO و CRNGO خانواده مواد یکسانی را اشغال می‌کنند، اما ساختار دانه، سطوح سیلیکون و در نهایت{1}}کارایی آن‌ها نیازهای عملکردی انتخاب فاصله را در جهت‌های مختلف سوق می‌دهد. انتخاب صحیح به معنای درک چگونگی واکنش هر دسته به عمل برش و آنچه که لمینیت تمام شده برای انجام الکتریکی نیاز دارد، است.

الزامات ترخیص CRGO در مقابل CRNGO

فولاد الکتريکي با گراي{0}دانه، که عمدتاً در هسته‌هاي ترانسفورماتور استفاده مي‌شود، محتوي سيليکون معمولاً بين 3.0 تا 3.5 درصد است. کریستال های آن در جهت غلتش از طریق یک فرآیند متالورژیکی پیچیده تراز می شوند و به آن خواص مغناطیسی استثنایی در امتداد آن محور می دهند اما حساسیت قابل توجهی به تنش مکانیکی عمود بر همترازی دانه ها دارند. آسیب لبه ناشی از مهر زنی ساختار دامنه با دقت مهندسی شده را مختل می کند و کنترل فاصله را برای حفظ کارایی هسته ترانسفورماتور ضروری می کند.

گریدهای CRGO مانند M6 معمولاً به فاصله کمتری نیاز دارند، معمولاً در محدوده 3٪ تا 5٪ ضخامت مواد در هر طرف. فاصله تنگ‌تر، برشی تمیزتر با سرگردانی ترک کمتر در مرزهای دانه ایجاد می‌کند و عمق ناحیه تحت تأثیر{4}}تنش در لبه برش را کاهش می‌دهد. مبادله سایش تسریع شده پانچ است، اما برای کاربردهای ترانسفورماتور که در آن هر کسری از وات در کیلوگرم مهم است، این مبادله پذیرفته می شود.

فولادهای بدون دانه-مثل M19، M36، و M47 تولید لمینیت موتور را انجام می دهند که در آن خواص مغناطیسی باید در همه جهات ثابت باشد. ساختار دانه ای همسانگرد آنها به طور یکنواخت تر شکسته می شود وسیستم درجه بندی اعداد مترقی-با حرکت از M19 به M47، افزایش هزینه ضرر اصلی را منعکس می کند. این گریدهای CRNGO یک پنجره ترخیص گسترده‌تر را تحمل می‌کنند، معمولاً 5٪ تا 8٪ در هر طرف، زیرا جهت دانه تصادفی آنها همان مسیرهای ترک ترجیحی را ایجاد نمی‌کند که CRGO را به تغییرات پاکسازی بسیار حساس می‌کند.

محدوده های ترخیص بر اساس درجه های فولادی الکتریکی رایج

جدول زیر محدوده های ترخیص کلی را بر اساس دسته درجه، محتوای معمولی سیلیکون و کاربرد اولیه سازماندهی می کند. اینها توصیه‌های ابتدایی-نقطه‌ای را نشان می‌دهند که اکثر طراحان قالب از طریق برش‌های آزمایشی در تنظیمات پرس و ابزار خاص خود اصلاح می‌کنند.

به الگو توجه کنید: با افزایش محتوای سیلیکون، مواد شکننده‌تر می‌شوند و محدوده فاصله توصیه‌شده باریک‌تر و جابجا می‌شود. M19، رایج‌ترین درجه برای محصولات کنترل حرکت، در یک سطح میانی قرار می‌گیرد، جایی که به اندازه کافی تمیز می‌شکند تا در پنجره‌ای با فاصله متوسط ​​کار کند و در عین حال دقت بیشتری نسبت به فولاد ملایم می‌طلبد.

چگونه درصد محتوای سیلیکون بر انتخاب ترخیص اثر می گذارد

فرمول ترخیص کالا برای هر ماده مهر شده با یک رابطه مستقیم شروع می شود:

پاکسازی در هر طرف=cxt

کجاcضریب فاصله است (به صورت اعشاری بیان می شود) وtضخامت مواد است. این معادله فاصله ساده به نظر می رسد، اما چالش در انتخاب مقدار صحیح استcبرای مواد خاص شما در محاسبه فاصله برای فولاد الکتریکی، محتوای سیلیکون متغیر اصلی است که این انتخاب را هدایت می کند.

درصد سیلیکون بیشتر باعث کاهش شکل پذیری و ازدیاد طول می شود. فولاد سیلیکونی 6.5% (که در کاربردهای تخصصی با فرکانس بالا استفاده می شود) تقریباً هیچ ظرفیت تغییر شکل پلاستیکی ندارد. تقریباً بلافاصله پس از تماس با پانچ می‌شکند و به سرامیک نزدیک‌تر از فلز رفتار می‌کند. در سیلیکون 2 درصد، این ماده به اندازه کافی شکل‌پذیری را حفظ می‌کند که رفتار شکست فقط تا حدی با فولاد کم کربن متفاوت است. بین این افراط‌ها، هر درصد سیلیکون ضریب پاکسازی ایده‌آل را تغییر می‌دهد.

اثر عملی: یک محاسبه فاصله که نتایج عالی را در M47 ایجاد می کند (سیلیکون پایین تر، انعطاف پذیرتر) احتمالاً تنش لبه بیش از حد روی M6 ایجاد می کند (سیلیکون بالاتر، در جهت عرضی بسیار شکننده). شما نمی توانید به سادگی یک درصد ترخیص را انتخاب کنید و آن را در کل محدوده محصولات فولادی برق خود اعمال کنید. هر خانواده درجه به ضریب ترخیص معتبر خود نیاز دارد که از طریق اندازه گیری فرز و بازرسی لبه روی قطعات نمونه تأیید شده است.

این توصیه‌ها در هر{0} درجه، ضخامت لایه‌بندی استاندارد 0.35 میلی‌متر تا 0.65 میلی‌متر را در نظر می‌گیرند. هنگامی که تقاضای تولید به گیج‌های نازک‌تر زیر 0.3 میلی‌متر فشار می‌آورد، محاسبات فاصله‌گذاری مقادیر مطلق آنقدر کوچک را ارائه می‌کند که مجموعه‌ای کاملاً متفاوت از چالش‌ها در مورد دقت ابزار و تحمل تولید پدیدار می‌شوند.

محاسبات و چالش‌های ترخیص لامینیت نازک-

یک ماشین حساب ترخیص یک عدد به شما می دهد. 5% در هر طرف را روی مواد 0.5 میلی متری اعمال کنید و 0.025 میلی متر فاصله خواهید داشت. این کوچک است اما با ابزار با کیفیت قابل مدیریت است. همان مواد 5% تا 0.15 میلی متر را برای لمینیت ترانسفورماتور با فرکانس بالا اعمال کنید و 0.0075 میلی متر در هر طرف دریافت می کنید. یعنی 7.5 میکرون. در این مقیاس، شکاف بین دکمه پانچ و قالب کمتر از بسیاری از تحمل‌های تولید قالب است و قوانین مبتنی بر درصد{13}}در عمل شروع به شکستن می‌کنند.

چرا لایه‌بندی‌های نازک{0}}قوانین ترخیص مرسوم را به چالش می‌کشند

موتورهای مدرن با راندمان بالا و ترانسفورماتورهای گیج‌های نازک‌تر تلفات جریان گردابی را کاهش می‌دهند که با مربع ضخامت لمینیت مقیاس می‌شوند. فشار ناشی از فیزیک به سمت مواد نازک‌تر در موتورهای کششی EV و طرح‌های ترانسفورماتور ممتاز بی‌رحمانه است. چالش مهر زنی مستقیماً دنبال می شود.

هنگامی که محاسبه فاصله را بر روی مواد زیر-0.3 میلی متر انجام می دهید، مقادیر فاصله مطلق حاصل به قلمرو میکرون تک رقمی کاهش می یابد. یک ماشین حساب اندازه قالب که بر اساس قوانین درصد ساخته شده است، بین فاصله 0.025 میلی متری در استوک 0.5 میلی متری و فاصله 0.005 میلی متری در استوک 0.1 میلی متری تمایز قائل نمی شود. هر دو "5٪ در هر طرف" هستند. اما واقعیت ساخت این دو ارزش کاملاً متفاوت است. مواد نازک‌تر به دقت ابزارسازی نیاز دارد که به محدودیت‌های سیم معمولی EDM و قابلیت سنگ‌زنی جیگ نزدیک می‌شود.

مقادیر پاکسازی مطلق در ضخامت زیر 0.3 میلی متر

در نظر بگیرید که این اعداد در تولید چگونه هستند. برای لمینیت 0.2 میلی متری CRNGO با فاصله 6 درصد در هر طرف، فاصله هدف 0.012 میلی متر (تقریباً نیم هزارم اینچ) است. برای لمینیت 0.1 میلی‌متری دانه{6} با فاصله 4 درصد، با 0.004 میلی‌متر در هر طرف کار می‌کنید. در این ابعاد، خطای پاکسازی فقط 2-3 میکرون نشان دهنده انحراف 25-50٪ از اسمی است. این نوع خطای نسبی در هر زمینه مهندسی دقیق فاجعه بار تلقی می شود.

نتیجه عملی: در گیج های نازک، هرگونه انحراف فاصله تشدید می شود. یک خطای 3{15}}میکرون در مواد 0.5 میلی‌متری، فاصله مؤثر شما را از 5 درصد به 5.6 درصد تغییر می‌دهد. همان خطای 3 میکرونی روی مواد 0.15 میلی متری، شما را از 5 درصد به 7 درصد تغییر می دهد، به طور بالقوه در خارج از پنجره قابل قبول حرکت می کنید. ارتفاع فرز به طور نامتناسبی پاسخ می دهد. تحقیقات روی تلورانس های محکم مهر زنی فلز تایید می کند که دستیابی به دقت در عرض +/- 0.001 اینچ در حال حاضر در برنامه های استاندارد نیاز است. لمینیت های فولادی الکتریکی با گیج نازک به خوبی فراتر از این آستانه حرکت می کنند.

الزامات دقیق برای قالب‌های لمینیت{0} با فرکانس بالا مدرن

در این ضخامت‌ها، تلورانس‌های تولید قالب به کسری قابل‌توجه از خود فاصله تبدیل می‌شوند. یک ماشین حساب ویفر قالب ممکن است یک هندسه ایده آل را تولید کند، اما اینکه آیا یک سازنده قالب می تواند این هندسه را در هر ایستگاه برش در یک قالب پیشرونده نگه دارد یا خیر، سوال واقعی است. پشته تلرانس-از دقت سیم EDM، اتصالات درج، مسطح بودن صفحه قالب و تراز مونتاژ همه بخش‌هایی از بودجه ترخیص شما را مصرف می‌کنند.

چندین عامل به طور همزمان دشواری را تشدید می کنند:

• انحراف ابزار- نوک پانچ در قطرهای کوچک تحت بار خم می شود و فاصله موثر را به صورت پویا در طول حرکت برش تغییر می دهد.
• رشد حرارتیایجاد - گرما در طول-سرعت کوبیدن بالا باعث گسترش سطح میکرونی-قطعات قالب می‌شود و با ادامه مراحل تولید، فاصله‌گذاری را تغییر می‌دهد.
• تراز را فشار دهید- رام-برای-تقویت موازی‌سازی و ساییدگی گیگ‌ها، تغییرات فاصله‌گذاری را به همراه دارد که در گیج 0.5 میلی‌متر ناچیز است، اما در 0.15 میلی‌متر غالب است.
• قوام تیز کردن- هر خرد کردن مجدد مواد را از صفحه پانچ حذف می‌کند و اگر کاملاً موازی نباشد، فاصله در اطراف محیط پروفیل ناهموار می‌شود.

هر یک از این متغیرها به تنهایی ممکن است تنها 1-2 میکرون عدم قطعیت ایجاد کنند. اما زمانی که هدف کل ترخیص کالایی شما 7 میکرون باشد، این متغیرها در مجموع اکثریت بودجه تحمل شما را نشان می دهند. توانایی سازنده قالب به اندازه خود مشخصات ترخیص کالا مهم است.

این واقعیت باعث تغییر در تفکر می شود. برای چند لایه نازک-، مشخص کردن فاصله روی کاغذ فقط نیمی از مشکل است. نیمی دیگر اطمینان از وجود فاصله ای است که شما مشخص کرده اید در لبه برش در طول تولید، تحت شرایط حرارتی و مکانیکی واقعی وجود دارد. و این سؤال عمیق‌تری را ایجاد می‌کند: حتی اگر به طور مکانیکی به فاصله کاملی دست یابید، عملکرد مغناطیسی مواد در آن لبه‌های بریده چه اتفاقی می‌افتد؟

چگونه پاکسازی بر خواص مغناطیسی و عملکرد از دست دادن هسته تأثیر می گذارد

در اینجا سؤالی وجود دارد که مهر زنی فولادی الکتریکی را از سایر کاربردهای قالب خالی جدا می کند: لبه برش با توانایی مواد برای حمل شار مغناطیسی چه می کند؟ در کل مهر زنی جواب مهم نیست. یک براکت، یک محافظ حرارتی یا یک جزء شاسی یا تحمل ابعادی را برآورده می‌کند یا ندارد. لبه برش هیچ نتیجه عملکردی فراتر از هندسه ندارد. لمینیت های فولادی برقی متفاوت است. لبه برش به یک منطقه فعال الکترومغناطیسی تبدیل می شود که در آن عملکرد هسته ماده، هدایت و شکل دادن به شار مغناطیسی، به طور دائمی توسط عمل برش خود به خطر می افتد.

اینجاست که فاصله پانچ تا قالب یک تصمیم کاملاً مکانیکی نیست و تبدیل به یک تصمیم الکترومغناطیسی می شود. فاصله ای که انتخاب می کنید نه تنها ارتفاع سوراخ و دقت ابعاد را تعیین می کند، بلکه تعیین می کند که چه مقدار از هر لمینیت قبل از رسیدن به مجموعه موتور یا ترانسفورماتور دچار اختلال مغناطیسی شده است.

منطقه مرده مغناطیسی در لبه های مهر شده

هنگامی که یک پانچ از فولاد الکتریکی قیچی می کند، ماده بلافاصله در مجاورت لبه بریده شده دچار تغییر شکل پلاستیکی شدید می شود. پس از اینکه پانچ جمع شد و قالب خالی قطعه را آزاد کرد، آن ناحیه تغییر شکل یافته به حالت اولیه خود باز نمی گردد. ریزساختار برای همیشه تغییر می کند. چگالی نابجایی به شدت افزایش می‌یابد، تنش‌های فشاری و کششی باقی‌مانده در شبکه کریستالی قفل می‌شوند و ساختار حوزه مغناطیسی که امکان هدایت شار کارآمد را فراهم می‌کند، مختل می‌شود.

این منطقه آسیب دیده اغلب منطقه مرده مغناطیسی نامیده می شود. این به معنای واقعی کلمه نسبت به شار مغناطیسی مرده نیست، اما نفوذپذیری مغناطیسی آن به‌طور چشمگیری کاهش می‌یابد که تقریباً به‌عنوان یک بخش غیر مغناطیسی در لایه‌بندی عمل می‌کند. تحقیق ازدانشگاه گنتاین تخریب را مستقیماً روی فولاد سیلیکونی غیر جهت‌دار M270-35A اندازه‌گیری کرد. یافته‌های آنها قابل توجه است: در سطوح کرنش نشان‌دهنده حالت مواد در نزدیکی لبه‌های برش، نفوذپذیری مغناطیسی نسبی تا 94٪ در مقایسه با حالت بدون تنش کاهش یافت. موادی که با نفوذپذیری تقریباً 6000 شروع شده بودند، پس از تغییر شکل پلاستیک و رها شدن بار، به حدود 380 کاهش یافتند، که دقیقاً آنچه را که در لبه مهر شده اتفاق می‌افتد شبیه‌سازی می‌کند.

منطقه مرده فقط به عنوان یک خط نازک در لبه وجود ندارد. مطالعاتی که با استفاده از پراش پراکنده (EBSD) و نانو{2}}نقشه سختی انجام می شود نشان می دهد که تغییر شکل ناشی از برش می تواند 0.3 تا 0.5 میلی متر به لایه لایه از هر سطح برش نفوذ کند. برای دندان استاتوری که عرض آن فقط 3-۵ میلی‌متر است، این بدان معناست که نواحی آسیب‌دیده از لبه‌های مقابل می‌توانند ۱۵ تا ۳۰ درصد از کل سطح مقطع دندان را مصرف کنند. پهنای موثر مغناطیسی دندان کوچکتر از عرض فیزیکی است که در نقاشی می بینید.

تراکنش بین ارتفاع فرز و تنش لبه

اینجاست که معضل مهندسی منحصر به فرد فولاد الکتریکی اجتناب ناپذیر می شود. فاصله تنگ تر و فاصله کمتر هر کدام یک مشکل را حل می کنند و در عین حال مشکل دیگری را ایجاد می کنند.

فاصله تنگ، در محدوده 3-5٪، لبه برشی تمیزتر با حداقل سوراخ ایجاد می کند. ارتفاع کم سوراخ مستقیماً به فاکتور انباشتگی سود می‌دهد، درصدی از پشته لمینیت که فولاد واقعی است در مقابل شکاف‌های هوای سوراخ‌ها و ضخامت پوشش. بهبود ضریب انباشتگی از 95% به 97% ممکن است بی اهمیت به نظر برسد، اما در یک هسته موتور با طول 200 میلی متر به معنای مواد مغناطیسی فعال تر در واحد طول است که به تراکم گشتاور بالاتر یا کاهش طول هسته ترجمه می شود. هر طراح موتور حداکثر فاکتور انباشتگی را می خواهد.

اما فاصله تنگ، نیروی ضربه را در یک نوار تغییر شکل باریک متمرکز می کند. مواد مجاور برش با شدت بیشتری فشرده می شوند و تنش های پسماند بیشتری را بلافاصله در سطح ایجاد می کنند. تحقیقات تأیید می‌کند که فاصله‌های برش کوچک‌تر تنش‌های پسماند بیشتری را در نزدیکی سطح برش ایجاد می‌کنند، حتی اگر عمق کلی نفوذ کاهش یابد. منطقه مرده باریکتر است اما به شدت آسیب دیده است.

فاصله کمتر، در محدوده 6-8٪، به مواد اجازه می دهد تا با تغییر شکل فشاری کمتر در لبه مستقیم شکسته شوند. مقدار تنش پسماند کمتر است. با این حال، مسیر انتشار ترک کمتر کنترل می شود، ناحیه شکستگی بیشتر گسترش می یابد و ارتفاع سوراخ افزایش می یابد. فرزهای بلندتر ضریب انباشتگی را کاهش می دهند، اتصال کوتاه بالقوه بین لایه های لایه ایجاد می کنند و ممکن است نیاز به عملیات ثانویه زدایی داشته باشند. منطقه مرده ناشی از فاصله کم تر در واحد عمق وسیع تر است اما شدت کمتری دارد.

شما نمی توانید هر دو را به طور همزمان بهینه کنید. کاهش ارتفاع سوراخ ها نیاز به فاصله کمتری دارد که باعث افزایش شدت تنش لبه می شود. کاهش تنش لبه نیاز به فاصله کمتری دارد که باعث افزایش ارتفاع سوراخ می شود. هر مجموعه قالب برای لایه‌برداری‌های فولادی الکتریکی، مصالحه‌ای بین این خواسته‌های رقیب را نشان می‌دهد، خواه طراح قالب به صراحت این توافق را تشخیص داده باشد یا نه.

اتصال Clearance به Core Loss و Stacking Factor

منطقه مرده مغناطیسی مستقیماً به معیارهای عملکرد قابل اندازه گیری تبدیل می شود. تلفات هسته، که بر حسب وات بر کیلوگرم در چگالی شار و فرکانس معین بیان می شود، مشخصات اولیه فولاد الکتریکی در خدمت است. تحقیقات دانشگاه گنت نشان داد که فولاد سیلیکونی تغییر شکل پلاستیکی، در حالت مربوط به مواد در نزدیکی لبه های برش، تلفات کل هسته را از 19.1 وات بر کیلوگرم به 37.9 وات بر کیلوگرم در 400 هرتز و تراکم پیک شار 1 T نشان داد. این تقریباً دوبرابر تلفات صرفاً ناشی از آسیب‌های مربوط به تغییر شکل-است. تجزیه و تحلیل جداسازی اتلاف نشان داد که از دست دادن پسماند، جزء حساس‌تر به آسیب ریزساختاری، تا 270 درصد در سطوح کرنش بالا افزایش می‌یابد.

یک ماشین حساب نیروی مشت یا شبیه‌سازی مهر زنی می‌تواند به شما بگوید که پرس برای برش دادن مواد به چه مقدار نیرویی نیاز دارد. چیزی که نمی تواند به شما بگوید این است که چگونه این نیروها به عنوان تنش پسماند در لبه ورقه ورقه توزیع می شوند. این پیامد الکترومغناطیسی به تنهایی برای تجزیه و تحلیل مکانیکی نامرئی است.

ارتباط بین ترخیص و از دست دادن هسته از طریق دو مسیر موازی انجام می شود. اولاً، تخریب نفوذپذیری مستقیم در ناحیه مرده، مواد سالم باقیمانده را مجبور می‌کند تا شار بیشتری را در اشباع بالاتر حمل کنند و تلفات هیسترزیس را در سراسر لایه‌بندی افزایش دهد. ثانیاً، ارتفاع سوراخ ناشی از فاصله زیاد، ضریب انباشتگی را کاهش می‌دهد. یک مطالعه روی فولادهای الکتریکی غیر{3}} نشان داد که تقریباً6٪ از اتلاف مغناطیسی را می توان با بهینه سازی فاصله خالی بازیابی کرد. وقتی در نظر بگیرید که این بهبود با هزینه مواد صفر، بدون تغییر طراحی و هیچ مرحله پردازش اضافی همراه است، یکی از در دسترس ترین دستاوردهای بهره وری در دسترس تولیدکنندگان موتور است.

مقیاس تاثیر عملی با هندسه. دندان های باریک استاتور و پل های روتور نازک بیشترین آسیب پذیری را دارند زیرا ناحیه مرده بخش بزرگی از عرض کل آنها را اشغال می کند. یک یوغ استاتور با عرض 10 میلی متر با مناطق مرده 0.4 میلی متری در هر طرف حدود 8٪ از مقطع مغناطیسی موثر خود را از دست می دهد. همان مناطق مرده 0.4 میلی متری روی نوک دندان با عرض 3 میلی متر، بیش از 25 درصد مواد فعال مغناطیسی را از بین می برد. به همین دلیل است که طراحان موتور که روی برنامه‌های{11}با عملکرد بالا کار می‌کنند، به‌ویژه در کشش EV و درایوهای سروو، به شدت به بهینه‌سازی فاصله در مرحله مهر زنی اهمیت می‌دهند. محاسبه‌گر نیروی پانچ ممکن است متعادل باشد، تحمل ابعادی ممکن است کامل باشد، و ارتفاع سوراخ ممکن است در حد مشخصات باشد، اما اگر ناحیه مرده یک چهارم عرض دندان شما را مصرف کند، عملکرد موتور کمتر از پیش‌بینی FEA است که خواص مواد یکنواخت را فرض می‌کرد.

در مهر زنی فولادی الکتریکی، فاصله بهینه کیفیت لبه مکانیکی را در برابر عملکرد الکترومغناطیسی متعادل می کند. فاصله تنگ تر ضریب انباشتگی را بهبود می بخشد اما تنش لبه را عمیق تر می کند. فاصله کمتر باعث کاهش شدت استرس می شود اما ارتفاع سوراخ را افزایش می دهد. این مبادله در مهر زنی عمومی وجود ندارد و دلیلی است که فولاد الکتریکی مهندسی ترخیص خود را می طلبد.

دستیابی به تعادل مناسب نه تنها به معنای درک این است که چه مقدار ترخیصی را باید هدف قرار دهید، بلکه به این معنی است که چگونه این مقدار به طور متفاوتی بر هندسه های لایه بندی مختلف تأثیر می گذارد. لمینیت‌های روتور و استاتور با محدودیت‌های متمایزی روبرو هستند و استراتژی خلاصی که برای دندان‌های روتور پهن کار می‌کند ممکن است در صورت اعمال هندسه باریک شکاف استاتور به طور کامل شکست بخورد.

استراتژی‌های پاکسازی روتور در مقابل لمینیت استاتور

یک هسته موتور منفرد حاوی دو مهره کاملاً متفاوت است که در یک قالب پیشرونده یکسان تولید می‌شوند، اغلب از یک نوار فولادی الکتریکی. با این حال لایه‌بندی‌های استاتور و روتور با اولویت‌های ترخیص کاملاً متفاوتی روبرو هستند. برخورد یکسان با آنها یک میانبر رایج است که عملکرد هر دو بخش را قربانی می کند. سازندگان قالب دقیق دوست دارندYICHENفاصله‌های ویژه ایستگاه مهندسی{0}}در قالب‌های پیشرونده دقیقاً به این دلیل است که هندسه روتور و استاتور به اهداف بهینه‌سازی متفاوتی در سراسر مجموعه کامل قالب نیاز دارد.

هندسه اسلات استاتور و تقاضاهای تحمل تنگ

لمینیت های استاتور جایی هستند که تحمل ترخیص جریمه می شود. استاتوری را با 48 شیار تصور کنید که هر کدام توسط دندانه ای به عرض 3{5}}4 میلی متر در باریک ترین نقطه آن جدا شده است. آن دندان ها مرز شکاف هوا را مشخص می کنند. هر گونه انحراف ابعادی در عرض دندان یا موقعیت شیار مستقیماً به عدم یکنواختی شکاف هوا در موتور مونتاژ شده تبدیل می شود. همانطور که تحقیقات روی تلورانس های موتور القایی تایید می کند، تحمل سوراخ معمولی استاتور بسته به اندازه موتور بین +/-0.02 تا 0.1 میلی متر است و عدم تطابق شکاف باعث ایجاد شار مغناطیسی نامتقارن می شود که تلفات هسته و گرمایش را افزایش می دهد.

این حساسیت ابعادی، پانچ شیار استاتور را به سمت فاصله کمتری سوق می دهد، معمولاً 3-5٪ در هر طرف برای هندسه شکاف و دندان. جریمه تنش لبه که قبلاً مورد بحث قرار گرفت پذیرفته شده است زیرا رانش ابعادی جایگزین که تغییرات شکاف هوا را باز می کند، هزینه بیشتری در عملکرد موتور نسبت به کاهش نفوذپذیری موضعی در لبه برش دارد. نوک دندان استاتور که در تراکم شار بالا کار می‌کند به سادگی نمی‌تواند عدم دقت هندسی را که خلاصی کمتر از طریق افزایش بی‌نظمی ناحیه شکستگی ایجاد می‌کند، تحمل کند.

انعطاف پذیری و محدودیت های ترخیص روتور روتور

لمینیت های روتور فضای بیشتری برای مانور ارائه می دهند. در موتورهای القایی قفس سنجابی، شکاف‌های روتور پس از مهر زنی با آلومینیوم ریختگی- پر می‌شوند. یک سوراخ کمی بلندتر در لبه شکاف در اینجا اهمیت کمتری دارد زیرا فرآیند ریخته‌گری با نواقص جزئی لبه مطابقت دارد. آنچه مهم است قطر بیرونی روتور است که شکاف هوای موتور را از سمت روتور مشخص می کند. این تلرانس OD باید محدود باشد، معمولاً در محدوده +/-0.01 تا 0.05 میلی متر بر اساس استانداردهای تحمل صنعت مشابه.

این به این معنی است که خالی کردن روتور، برش نهایی OD، همچنان نیاز به فاصله دقیق دارد. اما ویژگی‌های شکاف داخلی می‌توانند با فاصله کمی شل‌تر (5-8%) کار کنند تا استرس لبه را کاهش داده و عمر پانچ را بدون به خطر انداختن عملکرد عملکردی افزایش دهند. شما به طور موثر افزایش اندکی در سوراخ شکاف را با عمر ابزار بیشتر و کاهش آسیب مغناطیسی در دندانه های روتور عوض می کنید، که برای موتورهایی که با سرعت بالا کار می کنند، جایی که تلفات هسته روتور قابل توجه است، اهمیت دارد.

Progressive Die Station-by-Station Clearance Strategy

در قالب‌های مترقی چند ایستگاهی برای لمینیت‌های موتور، مفهوم یک «ترخیص قالب» گمراه‌کننده است. هر ایستگاه عملیات متفاوتی را با محدودیت های هندسی متفاوت انجام می دهد و فاصله در هر ایستگاه باید عملکرد خاص آن را منعکس کند. یک ماشین‌حساب تناژ پانچ ممکن است نیازهای کل نیرو را به شما بدهد، اما مهندسی ترخیص ایستگاه به ایستگاه انجام می‌شود.

توالی ایستگاه معمولی را در نظر بگیرید. سوراخ‌های پیلوت ابتدا با فاصله متوسط ​​(6{4}}8%) سوراخ می‌شوند، زیرا عملکرد آنها به جای هندسه قسمت نهایی، موقعیت‌یابی نوار است. ایستگاه‌های شکاف روتور در مرحله بعدی قرار می‌گیرند، که اغلب از فاصله 5-7 درصدی برای متعادل کردن کیفیت لبه در برابر واقعیتی که این ویژگی‌ها پر شده‌اند، استفاده می‌کنند. ایستگاه های شکاف استاتور به فاصله کمتری (3-5٪) نیاز دارند زیرا هر میکرون هندسه دندان برای عملکرد شکاف هوا اهمیت دارد. ایستگاه های خالی کردن نهایی هم برای OD روتور و هم برای استاتور OD با فاصله دقیق (4-6٪) کار می کنند زیرا این سطوح ابعاد مدار مغناطیسی حیاتی موتور را تعیین می کنند.

طراحی قالب پیشرونده برای لمینیت های موتور همچنین دارای شکاف های بای پس منفی و مثبت در قالب های مهر زنی ورق فلزی برای مدیریت پیشرفت نوار و جریان مواد بین ایستگاه ها است. این ویژگی‌ها به ملاحظات فاصله‌گذاری خاص خود، جدا از هندسه لایه‌بندی عملکردی، نیاز دارند، زیرا بر دقت تغذیه نوار و ثبات ثبت در سراسر چرخه پانچ کامل در داخل و خارج هر ضربه پرس تأثیر می‌گذارند.

رویکرد ایستگاه-با-ایستگاه به این معنی است که یک قالب پیشرونده منفرد ممکن است دارای چهار یا پنج مشخصات مختلف ترخیص در طول خود باشد. ساخت این نوع دقت نیاز به سازندگان قالب با قابلیت نشان داده شده در کاربردهای فولاد الکتریکی دارد، جایی کهقالب های مهر زنی دقیق استاتور موتور و روتور YICHENنشان‌دهنده رشته مهندسی مورد نیاز است: هر ایستگاه زمین می‌گیرد و بر روی هدف فاصله‌گذاری خاص خود نصب می‌شود، با پشته تحمل تجمعی-در کل مجموعه قالب مدیریت می‌شود تا کیفیت لایه‌کاری ثابت در میلیون‌ها چرخه پرس حفظ شود.

این معماری چند ترخیصی تنها تا زمانی که هر ایستگاه مقادیر هدف خود را در طول زمان حفظ کند در تولید کار می کند. لحظه‌ای که ماهیت ساینده فولاد سیلیکونی شروع به پوشیدن لبه‌های برش می‌کند، نقشه فاصله با دقت مهندسی شده شروع به حرکت می‌کند، و دانستن اینکه چگونه این رانش پیشرفت می‌کند برای حفظ عملکردی که طراحی کرده‌اید در قالب ضروری است.

الگوهای پوشیدن ابزار و عمر مرگ در مهر زنی فولاد سیلیکونی

فولاد سیلیکونی فقط زیر یک پانچ به شکل متفاوتی شکست نمی‌خورد. همچنین پانچ را سریعتر از بین می برد. همان سیلیکونی که فولاد الکتریکی را شکننده و از نظر مغناطیسی کارآمد می کند، آن را ساینده نیز می کند. سیلیکون اجزای اکسید سختی را تشکیل می دهد و زمینه آهن را تقویت می کند و ماده ای را ایجاد می کند که با هر ضربه لبه های برش را خرد می کند. بسته به محتوای سیلیکون و سرعت تولید، پانچ‌های قالبی که در فولاد الکتریکی کار می‌کنند، دو تا پنج برابر سرعت ابزارهای مشابه در فولاد کم کربن کار می‌کنند. این سایش تسریع شده تأثیر مستقیم و مستمری بر مقادیر ترخیص مشخص شده شما دارد.

چرا فولاد سیلیکونی ساییدگی پانچ و قالب را تسریع می کند؟

اینجوری بهش فکر کن هر بار که پانچ وارد نوار می شود، لبه های برش روی ماده ای که اساساً با ذرات ساینده میکروسیتی پوشانده شده است خراشیده می شود. محتوای سیلیکون بالاتر از 2 درصد سختی ویکرز ماتریس فولاد را افزایش می دهد و باعث ایجاد آخال های سیلیکات سخت می شود که در سراسر ساختار دانه توزیع شده اند. این اجزاء مانند کاغذ سنباده تعبیه شده در مقابل پانچ و لبه برش قالب در طول هر چرخه ضربه عمل می کنند.

مکانیسم سایش بیشتر ساینده است تا چسب. همانطور کهتجزیه و تحلیل ابزار مجله MetalFormingتوضیح می‌دهد، سایش ساینده زمانی اتفاق می‌افتد که مواد ابزار در اثر اصطکاک فرسوده شوند، و مواد با استحکام بالاتر-با فازهای ذرات سخت، این فرآیند را به‌طور چشمگیری تسریع می‌کنند. فولادهای الکتریکی با 3٪ یا بیشتر سیلیکون کاملاً در این دسته قرار می گیرند. نیروهای جداسازی نیز افزایش می‌یابد زیرا رفتار شکست شکننده باعث ایجاد قطعات لبه‌های تیز می‌شود که در حین پس‌کشیدن روی سطح پانچ می‌کشند.

نمرات سیلیکون بالاتر مشکل را تشدید می کند. یک گرید M19 با تقریباً 3٪ سیلیکون، به طور قابل توجهی سریعتر از M47 در سیلیکون 1.8٪، ابزارسازی را می پوشاند. به فولاد سیلیکونی 6.5 درصدی که برای هسته‌های تخصصی با فرکانس{7}}استفاده می‌شود بروید، و شما با ماده‌ای به قدری ساینده سروکار دارید که فولادهای ابزار معمولی در کسری از بازه زمانی خدمات معمول خود از کار می‌افتند. ماشین حساب قدرت پانچ ممکن است به شما بگوید پرس دارای تناژ کافی است، اما تناژ به تنهایی پیش بینی نمی کند که با چه سرعتی لبه های برش گرد شده و فاصله موثر شما را از مشخصات خارج می کند.

چگونه پوشیدن شفافیت موثر را در طول زمان تغییر می‌دهد

در اینجا اتصال حیاتی است که اکثر برنامه های نگهداری قالب از دست می دهند. سایش به سادگی لبه را کدر نمی کند. هندسه رابط برش را تغییر می دهد و تغییر هندسه به معنای تغییر فاصله است. همانطور که لبه پانچ از تماس ساینده دور می شود، نقطه برش موثر از گوشه تیز اولیه به سمت داخل حرکت می کند. به طور همزمان، لبه دکمه دای به سمت بیرون عقب می رود. نتیجه خالص افزایش پیشرونده در پاکسازی عملکردی است که با هر هزار ضربه انباشته می شود.

تصور کنید قالب خود را در فاصله 5% از هر طرف روی ماده 0.35 میلی متری M19 تنظیم کنید. یعنی 0.0175 میلی متر در هر طرف. پس از 500000 ضربه، سایش ساینده هر لبه برش را شاید 0.005 تا 0.010 میلی متر گرد کرده است. فاصله موثر شما از 5% به 6.5-8% رسیده است بدون اینکه کسی به قالب دست بزند. این قطعه هنوز هم در یک نگاه قابل قبول به نظر می رسد، اما ارتفاع سوراخ از 0.02 میلی متر به 0.04 میلی متر افزایش یافته است، دقت ابعادی تغییر کرده است، و منطقه مرده مغناطیسی در هر لبه برش گسترش یافته است، زیرا مکانیک شکست در فاصله 8٪ با 5٪ تفاوت اساسی دارد.

این تخریب تدریجی و مداوم است. هیچ رویداد شکست واحدی وجود ندارد که زنگ خطر را ایجاد کند. در عوض، کیفیت لمینیت به تدریج کاهش می‌یابد تا زمانی که یک اندازه‌گیری فرز، دریفت را نشان دهد یا آزمایش موتور مشتری تلفات هسته‌ای را نشان دهد. تا آن زمان، هزاران لایه لایه با کیفیت لبه‌های بهینه ممکن است از قبل در هسته‌های نهایی انباشته شوند.

مواد ابزار و پوشش ها برای عمر طولانی قالب

مدیریت این الگوی سایش نیازمند یک استراتژی ابزارسازی است که با نیازهای ساینده فولاد سیلیکونی مطابقت داشته باشد. فولاد ابزار استاندارد D2، انتخاب پیش‌فرض برای مهر زنی عمومی، در تولید فولاد الکتریکی خیلی سریع فرسوده می‌شود تا پایداری فاصله بین فواصل تیز کردن معقول حفظ شود. همانطور که تجزیه و تحلیل صنعت تایید می کند، D2 می تواند در صورت استفاده با استحکام بالاتر و مواد سخت تر، تراشه و سایش زودرس از خود نشان دهد و تعادل سختی و چقرمگی ابزار را به یک نگرانی اصلی تبدیل کند.

چندین استراتژی افزایشی عمر قالب و پایداری ترخیص را در کاربردهای فولاد الکتریکی افزایش می دهند:

پوشش های سطحیاستفاده از فولادهای ابزار معمولی اولین خط دفاعی را فراهم می کند. TiN (نیترید تیتانیوم) یک لایه سطحی سخت و با اصطکاک کم می‌افزاید که نرخ سایش ساینده را تا 30{4}}50 درصد در مقایسه با ابزار بدون پوشش کاهش می‌دهد. TiCN (کربونیترید تیتانیوم) سختی بالاتر و عملکرد بهتر را در کاربردهایی با تولید گرمای بالا از مهر زنی با سرعت بالا ارائه می دهد. AlCrN (آلومینیوم کروم نیترید) مقاومت در برابر اکسیداسیون و پایداری حرارتی عالی را برای بالاترین نرخ تولید فراهم می کند و خواص محافظتی خود را در دماهایی که قلع شروع به تخریب می کند حفظ می کند.

فولادهای ابزار متالورژی پودر (PM).یک بستر بهبود یافته ارائه دهد. ریزساختار آنها دارای ذرات کاربید کوچک و پراکنده یکنواخت است که نسبت به فولادهای ابزار معمولی با کاربیدهای بزرگتر و نامنظم توزیع شده، در برابر سایش در برابر سایش پایدارتر مقاومت می کنند. فولادهای PM همچنین به عنوان بسترهای بهتری برای پوشش‌های سطحی عمل می‌کنند و یک سیستم سایش مرکب را ایجاد می‌کنند که در آن پوشش سایش اولیه را کنترل می‌کند و در صورت شکسته شدن پوشش موضعی، لایه در برابر تخریب مقاومت می‌کند.

کاربید جامد پانچ و درج قالبنشان دهنده راه حل ممتاز برای تولید- فولاد الکتریکی با حجم بالا. ابزار کاربید تنگستن سختی بالاتر از 90 HRA را ارائه می دهد که به طور چشمگیری از فولادهای ابزار پوشش داده شده در مقاومت در برابر سایش بهتر است. معامله شکنندگی است. پانچ های کاربید نیاز به تراز دقیق دارند و نمی توانند بار جانبی را که ابزار فولادی بدون ترک جذب می کند تحمل کنند. برای قالب‌های پیشرونده پرسرعت که میلیون‌ها چرخه را روی فولاد سیلیکونی اجرا می‌کنند، سرمایه‌گذاری در کاربید معمولاً از طریق فواصل طولانی بین تیز کردن و کاهش ضایعات ناشی از رانش خلاصی هزینه می‌شود.

انتخاب از یک ترتیب اولویت با حجم تولید و شدت درجه پیروی می کند:

1. بهینه سازی ترخیص اولیه- با مجوز صحیح برای نمره خاص خود شروع کنید. یک پانچ در ماشین حساب می‌تواند نیروی مورد نیاز را مدل‌سازی کند، اما دقت فاصله در هنگام راه‌اندازی تعیین می‌کند که قالب تا چه حد می‌تواند قبل از کاهش کیفیت از حد مجاز تحمل کند.
2. پوشش مناسب را انتخاب کنید- سختی پوشش و پایداری حرارتی را با سرعت تولید و محتوای سیلیکون شما مطابقت دهید. TiN برای تولید-متوسط ​​M47. TiCN یا AlCrN برای مهر -M19 یا CRGO با حجم بالا در سرعت های بالا.
3. برنامه تیز کردن را بر اساس نظارت بر سوراخ ایجاد کنید- اندازه گیری ارتفاع سوراخ در فواصل زمانی مشخص (هر 50000-100000 ضربه برای درجات با سیلیکون بالا). وقتی فرز از آستانه شما فراتر رفت، به جای اینکه منتظر تخریب قابل مشاهده یا رد ابعاد باشید، فوراً تیز کنید.
4. معیارهای ارتقاء کاربید را ارزیابی کنید- اگر فواصل تیز کردن به کمتر از 200000 ضربه می‌رسد یا عمر پوشش، پنجره‌های تعمیر و نگهداری عملی را پر نمی‌کند، انتقال به ابزار کاربید در ایستگاه‌هایی که سایش برای کیفیت لمینیت بسیار مهم است.

اندازه‌گیری فرز در اینجا کار مضاعف دارد. این کیفیت قطعه را برای پذیرش فوری تولید تأیید می کند و یک سنج غیرمستقیم از وضعیت ابزار و ترخیص موثر را ارائه می دهد. نمودار روند افزایش ارتفاع فرز، که بر اساس تعداد ضربات ترسیم شده است، منحنی سایش ترکیب مواد پانچ{2}} خاص شما را نشان می دهد. هنگامی که شیب تند می‌شود، که نشان‌دهنده تسریع رشد سوراخ‌هاست، می‌دانید که لبه برش از نقطه‌ای که پوشش دست نخورده است ساییده شده است و ماده پایه مستقیماً در برابر فولاد سیلیکونی ساییده شده است. این نقطه عطف به شما می‌گوید چه زمانی باید برای حداکثر عمر قالب تیز کنید، در حالی که منتظر بمانید تا لبه آنقدر تخریب شود که دوباره سنگ‌زنی مواد اضافی را از بین ببرد.

تأثیر متقابل بین سایش ابزار، دریفت فاصله موثر و کیفیت لمینیت، سیستمی پویا ایجاد می کند که نمی توان آن را به تنهایی با مشخصات استاتیک مدیریت کرد. شما به یک مقدار ترخیص کالایی نیاز دارید که در ابتدای بازه زمانی سرویس قالب کار می کند و یک سیستم نظارتی که به شما بگوید چه زمانی فرسودگی فاصله موثر را فراتر از حد قابل قبول رسانده است. تعریف این محدودیت‌ها، مستندسازی آنها بر روی نقشه‌های مهندسی، و تأیید آنها در تولید، دانش فنی مهندسی ترخیص کالا را به واقعیت عملی خرید و اجرای قالب‌های لمینیت دقیق متصل می‌کند.

تعیین ترخیص کالا برای تولید و انتخاب شریک مناسب

دانستن پانچ صحیح به فاصله قالب برای مهر زنی فولادی الکتریکی یک چیز است. به دست آوردن این فاصله در قالب، تأیید شده در طول آزمایش، و حفظ آن در طول تولید چیز دیگری است. شکاف بین دانش مهندسی و واقعیت تولید اغلب در نحوه ارتباط، اندازه‌گیری و اجرای الزامات ترخیص کالا در سراسر زنجیره تامین بین سازنده لمینیت، طراح قالب و سازنده قالب وجود دارد.

بسیاری از مشکلات ترخیص کالا در مهر زنی فولادی الکتریکی نه از پرس بلکه در سفارش خرید منشا می گیرد. طرحی که «ترخیص به ازای استاندارد» را مشخص می‌کند یا به خروجی ماشین‌حساب تناژ پانچ عمومی اشاره می‌کند، هیچ راهنمایی عملی برای ماده‌ای که نیاز به مهندسی ترخیص درجه-خاص، ایستگاه- خاص دارد، به سازنده قالب نمی‌دهد. چالش عملی این است که همه چیزهایی که در بخش‌های قبلی مورد بحث قرار گرفت، به اسنادی تبدیل شوند که یک فروشگاه قالب دقیق می‌تواند به طور مداوم اجرا کند.

برقراری ارتباط با ترخیص نقشه های مهندسی و سفارشات قالب

هنگامی که سفارش خرید یک قالب لمینیت موتور را صادر می کنید، مشخصات ترخیص کالا باید به اندازه کافی صریح باشد که دو قالب ساز مختلف نتیجه عملکردی یکسانی داشته باشند. این به معنای فراتر رفتن از یک درصد واحد و تعیین فاصله در سطح ایستگاه‌ها و انواع ویژگی‌ها است.

اسناد ترخیص موثر شامل چندین عنصر است که اکثر سفارشات قالب عمومی نادیده می گیرند:

درجه و وضعیت مواد.درجه دقیق فولاد الکتریکی (M19، M6، و غیره)، تامین کننده، ضخامت با تلرانس، و نوع پوشش را مشخص کنید. پوشش های مختلف میکرون به ضخامت نوار موثر می افزایند که بر محاسبات ترخیص اثر می گذارد. یک ماشین حساب فاصله و خزش که برای کاربردهای الکتریکی طراحی شده است، فاصله را در زمینه متفاوتی نشان می دهد، اما اصل مشابه است: هر متغیر بعدی به جای فرضی، به تعریف صریح نیاز دارد.

اهداف پاکسازی ایستگاه-توسط-ایستگاه.به جای یک مقدار فاصله برای کل قالب، درصد هدف و مقدار مطلق را برای هر دسته ایستگاه مشخص کنید: سوراخ‌های خلبان، شکاف‌های روتور، شکاف‌های استاتور، OD خالی و هر ویژگی ثانویه. نوار تحمل قابل قبول برای هر کدام را درج کنید. مشخصات خواندن "خلاصه شکاف استاتور: 4٪ در هر سمت +/-0.003 میلی متر" به سازنده قالب به جای یک دستورالعمل مبهم، یک هدف قابل اندازه گیری می دهد.

لبه های مرجع و ساختار داده.تعیین کنید کدام سطوح مرجع ترخیص هستند. برای یک ایستگاه خالی کردن، فاصله از دهانه قالب تا پانچ اندازه گیری می شود. اما کدام بعد اسمی است: پانچ یا قالب؟ برای طرح‌های-روی-پنجره‌ای در مقابل طرح‌های{4}}روی-قسمتی، پاسخ متفاوت است. مشخص کنید که کدام جزء حامل ابعاد قطعه و کدام یک دارای افست فاصله است.

معیارهای پذیرشمنظور از تلورانس های استاندارد برش قالب را برای کاربرد خاص خود تعیین کنید. حداکثر ارتفاع فرز مجاز (معمولاً 0.02-0.04 میلی متر برای لمینیت های فولادی الکتریکی)، حداقل درصد براقیت، و هرگونه الزامات کیفیت لبه مرتبط با مشخصات تلفات هسته پایین دست را بیان کنید. این نتایج قابل اندازه گیری به هر دو طرف تعریف مشترکی از موفقیت می دهد.

بررسی ترخیص کالا از گمرک و روش های کنترل کیفیت

بدون روش‌های راستی‌آزمایی که تأیید می‌کنند قالب واقعاً آن مقادیر را در عمل ارائه می‌کند، تعیین فاصله روی کاغذ بی‌معنی است. سه رویکرد تأیید اولیه مراحل مختلف چرخه عمر قالب را انجام می دهند.

اندازه گیری نوری اجزای قالبقبل از اینکه قالب به تولید برسد، فاصله فیزیکی بین پانچ و درج قالب را می توان با استفاده از مقایسه کننده های نوری، ماشین های اندازه گیری مختصات (CMM) یا سیستم های بینایی اندازه گیری کرد. این تأیید ابعادی تأیید می کند که سازنده قالب به هندسه هدف برخورد کرده است. همانطور کهمستندات Lamistacks در مورد مهر زنی لمینیت موتوریادداشت ها، بازرسی CMM یک روش استاندارد برای تأیید ابعاد، صافی و عمودی قطعات مهر شده است و همین فناوری برای تأیید خود اجزای قالب قبل از مونتاژ اعمال می شود.

برش ها را با اندازه گیری فرز تست کنید.قابل اطمینان ترین تأیید ترخیص کارکردی است: قطعات نمونه را مهر بزنید و نتایج را اندازه گیری کنید. اندازه گیری ارتفاع سوراخ با یک پروفیلومتر نوری یا حتی یک نشانگر مدرج کالیبره شده به شما می گوید که آیا فاصله موثر کیفیت لبه قابل قبولی را ایجاد می کند یا خیر. همانطور کهمرجع فنی KEYENCE در مورد اندازه گیری فرزتوضیح می‌دهد که پروفیل‌کننده‌های نوری سه‌بعدی می‌توانند توپوگرافی سطح کامل لبه‌های مهر شده را در کمتر از یک ثانیه ثبت کنند و بالاترین نقاط سوراخ‌شده و مکان‌های آن‌ها را بدون خطاهای موقعیت‌یابی که ردیابی نمایه‌های معمولی را آزار می‌دهند، شناسایی کنند. این باعث می شود که اندازه گیری سوراخ به عنوان یک ابزار تأیید تولید عملی شود تا صرفاً یک تمرین آزمایشگاهی.

تجزیه و تحلیل متالوگرافی مقطع-.برای کاربردهای حیاتی، برش یک لایه لایه مهر شده از طریق لبه و صیقل دادن مقطع-پروفایل برشی کامل را نشان می‌دهد: عمق واژگونی، طول روکش، زاویه شکست و تشکیل سوراخ. این روش مکانیک واقعی شکستگی در محل کار را به شما نشان می دهد و تأیید می کند که آیا ترخیص کالا از گمرک شما تعادل مورد انتظار ناحیه براق و شکستگی را ایجاد می کند یا خیر. کند و مخرب است و آن را به یک ابزار آزمایش و اعتبار سنجی به جای یک روش بازرسی تولید تبدیل می کند. اما کامل‌ترین تصویر را از عملکرد خلاصی ارائه می‌کند و مستقیماً عمق تغییر شکل پلاستیکی را که منطقه مرده مغناطیسی را هدایت می‌کند، نشان می‌دهد.

توالی تأیید عملی برای قالب فولادی الکتریکی جدید از یک پیشرفت منطقی پیروی می‌کند: اندازه‌گیری نوری در ساخت برای تأیید هندسه، برش‌های آزمایشی در طول آزمایش برای تأیید عملکرد عملکردی، و اندازه‌گیری دوره‌ای سوراخ‌ها در طول تولید برای نظارت بر انحراف فاصله ناشی از سایش. هر روش در مراحل مختلف چرخه عمر، حالت های خرابی متفاوتی را مشاهده می کند.

مشارکت با Die Builders دقیق برای کاربردهای فولاد الکتریکی

متعادل کردن طول عمر قالب، فرز کم، حداقل تنش لبه و دقت ابعادی بالا در یک مشخصات خلاص، یک بهینه سازی مهندسی است. اما اجرای این مشخصات به طور قابل اعتماد در میلیون‌ها ضربه تولید نیازمند قابلیت سازنده قالب است که فراتر از صلاحیت عمومی مهر زنی است.

قالب‌های فولادی الکتریکی قابلیت‌هایی را می‌طلبند که بسیاری از قالب‌فروشی‌های همه منظوره فاقد آن هستند:-دقت خرد کردن زیر{1} میکرونی برای ترخیص-درج‌های حیاتی، درک نحوه تأثیر محتوای سیلیکون بر الگوهای سایش و فواصل نگهداری، تجربه با چند-موتور که نیاز به سیستم‌های تولید ورقه ورقه‌ای با کیفیت دارد. سطح قبل از مونتاژ

انتخاب یک شریک قالب برای کار فولاد الکتریکی به توانایی نشان داده شده در حوزه کاربرد خاص بستگی دارد. در اینجا چیزی است که باید ارزیابی شود:

• تجربه قالب مهر زنی دقیق برای تولید استاتور موتور و روتور - YICHENنمونه‌ای از این معیار است، تولیدکنندگان قطعات برقی،-فولاد،-و انرژی جدید، با قالب‌های مهر زنی دقیق که به‌طور خاص برای تلورانس‌های فاصله کم که فولاد سیلیکونی نیاز دارد، طراحی شده است. تمرکز آن‌ها بر روی قالب‌های پیشرونده استاتور و روتور به این معنی است که معماری خاص چند ایستگاه-به جای اینکه به عنوان یک درخواست خاص در نظر گرفته شود، در رشته اصلی تولید آنها تعبیه شده است.
• قابلیت تحمل قابل تایید- شواهد مستندی را درخواست کنید که نشان می‌دهد فروشگاه می‌تواند مقادیر ترخیص کالا از +/-0.003 میلی‌متر را در همه ایستگاه‌ها در قالب پیشرونده نگه دارد. نمونه گزارش های بازرسی را از پروژه های قالب فولادی الکتریکی مشابه درخواست کنید.
• دانش ابزارسازی ویژه مواد-- سازنده قالب باید به جای اعمال دستورالعمل‌های عمومی، مواد پانچ، پوشش‌ها و فواصل سنگ‌زنی مجدد را براساس درجه فولاد الکتریکی خاص شما توصیه کند. یک فروشگاه با تجربه در فولاد سیلیکونی می‌داند که M19 با 3% سیلیکون با ساییدگی M47 با 1.8% متفاوت است.
• قابلیت آزمایش و اعتبارسنجی یکپارچه- قالب‌سازانی که برش‌های آزمایشی را روی همان درجه و گیجی که شما در تولید استفاده می‌کنید انجام می‌دهند، سپس ارتفاع سوراخ و دقت ابعاد را بر اساس مشخصات شما اندازه‌گیری می‌کنند، قالب‌هایی را تحویل می‌دهند که در اولین نصب کار می‌کنند به جای نیاز به هفته‌ها تنظیم فشاری-.
• اسناد نگهداری و پشتیبانی- یک شریک قالب دقیق، مشخصات تیز کردن، روش‌های بازیابی ترخیص، و فواصل بازرسی توصیه‌شده را متناسب با حجم تولید و سایندگی مواد شما ارائه می‌کند.

تفاوت هزینه بین یک قالب مهر زنی عمومی و یک قالب مهندسی شده به طور خاص برای نیازهای ترخیص فولاد الکتریکی در هنگام خرید قابل توجه است. اما محاسبه هزینه کل شامل ضایعات ناشی از کیفیت نامناسب لبه، جریمه های تلفات هسته از مناطق مرده بیش از حد، کاهش عمر قالب ناشی از انتخاب نادرست مواد ابزار و زمان مهندسی صرف شده برای عیب یابی مشکلاتی است که یک قالب به درستی مشخص شده از آن جلوگیری می کرد. وقتی عملکرد الکترومغناطیسی در خطر را در نظر بگیرید، به‌ویژه در-موتورهای کششی EV با ارزش بالا و هسته‌های ترانسفورماتور ممتاز، سرمایه‌گذاری قالب دقیق از طریق لایه‌بندی‌هایی که عملاً عملکرد مغناطیسی را که طراحی موتور یا ترانسفورماتور شما فرض می‌شود ارائه می‌دهند، پرداخت می‌شود.

گرفتن پانچ تا فاصله مناسب برای فولاد الکتریکی یک تصمیم واحد نیست که در ماشین حساب گرفته می شود. این زنجیره ای از انتخاب های مهندسی به هم پیوسته است: انتخاب ترخیص رانندگی دانش مواد، مقادیر ترخیص تبدیل شده به مشخصات اجرایی، مشخصات تأیید شده از طریق اندازه گیری عملکردی، و کیفیت تولید حفظ شده از طریق نظارت بر سایش و نگهداری به موقع. هر حلقه در آن زنجیره به حلقه قبلی بستگی دارد، و کل سیستم در نهایت به مشارکت با یک سازنده قالب بستگی دارد که می‌داند مهر زنی فولاد الکتریکی یک رشته اساسی متفاوت از مهر زنی فلزات ساختاری است.

سوالات متداول درباره Punch to Die Clearance for Electrical Steel

1. پانچ توصیه شده برای ترخیص قالب برای فولاد الکتریکی M19 چیست؟

فولاد الکتریکی M19، یکی از پرمصرف‌ترین گریدهای CRNGO برای لمینیت‌های موتور، معمولاً با فاصله بین 5 تا 7 درصد در هر طرف ضخامت مواد، بهترین عملکرد را دارد. این محدوده تقریباً 3٪ سیلیکون آن را تشکیل می دهد، که باعث می شود آن را شکننده تر از فولاد ملایم اما نسبت به گریدهای-سیلیکون CRGO بالاتر شکننده تر کند. مقدار دقیق در این محدوده به ضخامت لایه لایه، هندسه ویژگی، و اینکه آیا حداقل ارتفاع سوراخ یا تنش لبه را در اولویت قرار می دهید بستگی دارد. برای ویژگی‌های شکاف استاتور که دقت ابعادی آن بسیار مهم است، به سمت انتهای پایینی هدف بگیرید. برای ویژگی‌های شیار روتور که آلومینیوم ریخته‌گری{9}}را دریافت می‌کنند، انتهای بالایی ابزار عمر طولانی‌تری با کیفیت لبه قابل‌قبول دارد.

2. چگونه از بین رفتن هسته موتور در لمینیت های فولادی الکتریکی تأثیر می گذارد؟

پاکسازی مستقیماً از طریق دو مکانیسم بر از دست دادن هسته تأثیر می گذارد. اول، تغییر شکل پلاستیک در هر لبه برش، یک منطقه آسیب دیده مغناطیسی ایجاد می کند که در آن نفوذپذیری می تواند تا 94٪ کاهش یابد و مواد اطراف را مجبور به حمل شار بیشتر در اشباع بالاتر و افزایش تلفات پسماند کند. تحقیقات نشان می دهد که این اثر می تواند تلفات هسته را در منطقه آسیب دیده تقریباً دو برابر کند. دوم، فاصله بیش از حد، ارتفاع سوراخ را افزایش می دهد، که عامل انباشتگی را کاهش می دهد و مقدار ماده مغناطیسی فعال در واحد طول هسته را کاهش می دهد. مطالعات نشان می‌دهد که بهینه‌سازی فضای خالی به تنهایی می‌تواند تقریباً 6٪ از اتلاف مغناطیسی را بازیابی کند، و آن را به یکی از مقرون‌به‌صرفه‌ترین{6}}بهبودهای بهره‌وری بدون تغییر مواد یا طراحی موتور تبدیل می‌کند.

3. چرا فولاد الکتریکی گیج نازک-به ملاحظات ترخیص متفاوت از ضخامت استاندارد نیاز دارد؟

هنگامی که ضخامت لایه‌گذاری به زیر 0.3 میلی‌متر می‌رسد، فرمول استاندارد بر اساس درصد{1}} مقادیر مطلق را در قلمرو میکرون تک رقمی- تولید می‌کند. به عنوان مثال، فاصله 5% روی مواد 0.15 میلی متری برابر با 7.5 میکرون در هر طرف است. در این مقیاس، متغیرهای تولید معمولی مانند انحراف ابزار، انبساط حرارتی، تراز پرس، و قوام سنگ‌زنی مجدد، هر کدام 1-2 میکرون عدم قطعیت را ایجاد می‌کنند و مجموعاً بیشتر بودجه تحمل را مصرف می‌کنند. یک خطای 3 میکرون در استوک 0.15 میلی‌متری، فاصله مؤثر را از 5 درصد به 7 درصد تغییر می‌دهد، به طور بالقوه از پنجره قابل قبول فراتر می‌رود. این نیاز به دقت استثنایی در ساخت قالب دارد و توانایی سازنده قالب را به اندازه خود مشخصات ترخیص مهم می کند.

4. تفاوت بین الزامات ترخیص CRGO و CRNGO چیست؟

فولادهای CRGO (دانه{0}}گرا) مورد استفاده در هسته‌های ترانسفورماتور به فاصله کمتری نیاز دارند، معمولاً 3٪ تا 5٪ در هر طرف، زیرا ساختار کریستالی هم تراز آنها به تنش لبه بسیار حساس است که الگوهای حوزه مغناطیسی با دقت مهندسی شده را مختل می کند. ترک‌ها در CRGO تمایل دارند از صفحات ترجیحی در امتداد مرزهای دانه پیروی کنند و رفتار شکست را در فاصله‌های وسیع‌تر کمتر قابل پیش‌بینی کنند. فولادهای CRNGO (بدون{5}دانه-گرا) مورد استفاده در لمینیت‌های موتور، پنجره وسیع‌تری از 5% تا 8% در هر طرف را تحمل می‌کنند، زیرا توزیع تصادفی دانه آن‌ها در همه جهات به‌طور یکنواخت‌تر می‌شکند. ساختار همسانگرد به این معنی است که جهت برش نسبت به هم ترازی دانه ها نگران کننده نیست و به طراحان قالب در انتخاب ترخیص انعطاف پذیری بیشتری می دهد.

5. در طول تولید فولاد برقی چگونه می توان ضربه پانچ به فاصله بین قالب را کنترل کرد؟

اندازه گیری ارتفاع فرز عملی ترین روش غیرمستقیم برای ردیابی رانش فاصله ناشی از سایش ابزار است. همانطور که لبه های پانچ و قالب ناشی از ماهیت ساینده فولاد سیلیکونی فرسوده می شوند، فاصله موثر به تدریج افزایش می یابد و باعث می شود ارتفاع سوراخ به طور متناسب رشد کند. ایجاد نمودار روند فرز که در برابر تعداد ضربه ترسیم شده است، منحنی سایش خاص شما را نشان می دهد. هنگامی که شیب تندتر می شود، نشان می دهد که پوشش های محافظ فرسوده شده اند و مواد پایه مستقیماً در حال تخریب هستند. برای گریدهای{4}}سیلیکونی بالا مانند M19، اندازه‌گیری هر 50000 تا 100000 ضربه قبل از اینکه کیفیت لایه‌کاری را به خطر بیندازد، تغییر می‌کند. تجزیه و تحلیل متالوگرافی مقطع متقاطع{11}}در طول آزمایش، نمایه شکستگی خط پایه را تعیین می‌کند، در حالی که پروفیل‌کننده‌های نوری تولید سریع{12}}را تأیید کف می‌کنند.