مهر زدن به اصول طراحی قالب هر مهندس ابتدا اشتباه می کند

طراحی قالب مهر زنی در واقع شامل چه چیزی است

تصور کنید که یک ورق فولادی تخت را بردارید و آن را در کسری از ثانیه به یک براکت خودرو، یک اتصال دهنده الکتریکی یا یک جزء ساختاری تبدیل کنید. این دگرگونی همان چیزی است که طراحی قالب مهر زنی امکان پذیر می کند. با این حال مهندسان به طور معمول میزان تصمیمات اولیه طراحی را دست کم می گیرند که همه چیز را در پایین دست شکل می دهد، از کیفیت قطعه گرفته تا هزینه ابزار و زمان تولید.

طراحی قالب مهر زنی رشته مهندسی ایجاد ابزار دقیق است که با استفاده از نیروی پرس مکانیکی یا هیدرولیک، ورق فلز را از طریق تغییر شکل کنترل شده پلاستیکی به شکل دلخواه برش می دهد.

تعریف طراحی قالب مهر زنی در شکل دهی فلز

بنابراینمهر زنی فلز چیستدر هسته آن؟ قالب مهر زنی یک ابزار سفارشی-ساخت شده است که معمولاً از فولاد ابزار سخت شده ساخته می‌شود و به ورق فلزی مسطح نیرو وارد می‌کند و آن را به شکل هندسی نهایی در می‌آورد. این فرآیند به عنوان شکل‌دهی سرد طبقه‌بندی می‌شود، به این معنی که هیچ گرمای خارجی به طور عمدی وارد نمی‌شود. اصطکاک در حین برش و شکل‌دهی باعث تولید گرما می‌شود، اما تغییر شکل ماده تنها به نیروی مکانیکی متکی است.

هر انتخاب طراحی، از هندسه پانچ گرفته تا مقادیر فاصله گرفته تا توالی ایستگاه، مستقیماً کیفیت لبه، دقت ابعادی و تعداد قطعاتی که قالب می توانند قبل از نیاز به تعمیر و نگهداری تولید کنند را تعیین می کند. تحقیقات در تجزیه و تحلیل هزینه ساخت نشان می دهد که بیش از 70 درصد از هزینه کل یک قطعه در تصمیمات اولیه طراحی قفل شده است. در مهر زنی ورق فلزی، این تصمیمات در داخل قالب زندگی می کنند.

چرا اصول طراحی قالب برای هر قطعه مهر شده مهم است؟

اشتباه گرفتن اصول اولیه فقط بخش بدی ایجاد نمی کند. این آبشار به ضایعات، دوباره کاری، خرابی مطبوعات و بازسازی‌های ابزارآلاتی تبدیل می‌شود که بودجه و زمان‌بندی گذشته را از بین می‌برد. مهندسانی که بر اصول اصلی، انتخاب نوع قالب، روش ترخیص، توالی ایستگاه و کنترل جریان مواد تسلط دارند، از حلقه‌های آزمایشی و{3} گران قیمتی که تحت-ابزار طراحی‌شده آزار می‌دهند، اجتناب می‌کنند.

این مقاله نظریه کتاب درسی را با روش شناسی عملی پیوند می دهد. شما از طریق یک چارچوب ساختاریافته که شامل انواع قالب، توابع اجزا، اصول ترخیص، منطق قالب پیشرونده، پیشگیری از نقص، گردش کار شبیه‌سازی و انتخاب مواد می‌شود، که هر بخش برای پر کردن شکاف‌هایی که مراجع استاندارد باز می‌گذارند ساخته شده است، قدم خواهید گذاشت.

انتخاب نوع قالب مناسب برای برنامه شما

انتخاب نوع قالب یکی از آن تصمیماتی است که روی کاغذ ساده به نظر می رسد اما بی سر و صدا تعیین می کند که آیا پروژه به اهداف هزینه و کیفیت خود می رسد یا خیر. معماری اشتباهی را انتخاب کنید و یا برای ابزارسازی برای یک قطعه ساده بیش از حد هزینه می‌کنید یا با قالبی که هرگز برای هندسه شما طراحی نشده است، در تلاش برای حفظ تلورانس هستید. سه نوع اصلی قالب های مهر زنی بر طبقات تولید غالب هستند: پیش رونده، مرکب و انتقال. هرکدام یک مشکل مهندسی متفاوت را حل می‌کنند، و درک اینکه کجا برتر هستند، مانع از عدم تطابق پروژه‌ها می‌شود.

Progressive Dies برای تولید مداوم-حجمی بالا

مهر زنی مترقیدر اصل یک خط تولید مینیاتوری است که در یک ابزار واحد قرار دارد. یک سیم پیچ از ورق فلزی به عنوان یک نوار پیوسته به قالب وارد می شود و با هر ضربه پرس یک گام ثابت را پیش می برد. هر ایستگاه در امتداد نوار عملیات مشخصی را انجام می‌دهد، یک سوراخ پیلوت را سوراخ می‌کند، یک ویژگی را سوراخ می‌کند، یک پروفیل را سوراخ می‌کند، یک فلنج را خم می‌کند، تا زمانی که یک قسمت تمام شده در ایستگاه نهایی جدا شود. هر ضربه یک جزء کامل تولید می کند.

این رویکرد تغذیه مداوم، توان عملیاتی استثنایی را ارائه می دهد. سرعت پرس می تواند به چند صد ضربه در دقیقه برسد، و از آنجایی که نوار در تمام مدت متصل می ماند، نیازی به دست زدن به دستی بین عملیات نیست. این مبادله یک سرمایه گذاری اولیه ابزارآلات و انعطاف پذیری محدود برای تغییرات طراحی پس از ساخته شدن قالب است. زمانی که حجم تولید آن سرمایه‌گذاری را توجیه می‌کند، قالب‌های پیشرونده می‌درخشند، معمولاً در اجراهای صدها هزار تا میلیون‌ها قطعه، و زمانی که هندسه قطعه کوچک تا متوسط ​​با ویژگی‌های متعددی است که می‌توان آنها را در ایستگاه‌ها ترتیب داد.

قالب‌های ترکیبی برای قطعات مسطح{0}تلرانس

هنگامی که قسمت شما نسبتاً صاف است و نیاز به تمرکز استثنایی یا دقت موقعیتی بین ویژگی‌ها دارد، قالب ترکیبی ابزار دقیقی برای کار است. بر خلاف قالب‌های پیشرونده که از طریق ایستگاه‌های متوالی کار می‌کنند، یک قالب مرکب دو یا چند عملیات برش را به طور همزمان در یک فشار پرس در یک ایستگاه واحد انجام می‌دهد. یک مثال کلاسیک: خالی کردن نمایه بیرونی و سوراخ کردن یک سوراخ داخلی در همان لحظه.

از آنجا که تمام برش ها در یک بسته اتفاق می افتد، دقت موقعیت نسبی بین خطوط داخلی و خارجی ذاتا برتر است. مسطح بودن قطعه نیز از آنجایی که تغییر شکل تجمعی ناشی از انتقال چند ایستگاه وجود ندارد، سودمند است. به واشرها، واشرهای دقیق، اجزای ابزار و دیسک های لمینیت فکر کنید. محدودیت این است که قالب های ترکیبی فقط عملیات برش را انجام می دهند. آنها نمی توانند مواد را خم یا بکشند، که آنها را به پروفایل های دو بعدی محدود می کند. هزینه‌های ابزارآلات پایین‌تر از قالب‌های پیشرونده قرار می‌گیرند، و آنها را برای حجم‌های تولید کوچک تا متوسط ​​مناسب می‌سازد، جایی که دقت بیشتر از سرعت خروجی است.

قالب های انتقال برای هندسه بزرگ یا عمیق{0}}

برخی از قطعات به سادگی خیلی بزرگ هستند یا نیاز به شکل دهی بیش از حد سه بعدی دارند تا به یک نوار حامل متصل بمانند. مهر زنی انتقال این مشکل را با جدا کردن تک تک قطعات از سیم پیچ در ایستگاه اول، سپس انتقال مکانیکی هر قطعه خالی بین ایستگاه های شکل دهی بعدی با استفاده از بازوهای روباتیک یا میله های انتقال حل می کند. هر ایستگاه به طور مستقل عمل می کند، به این معنی که قطعه را می توان تغییر مکان داد، چرخاند یا حتی بین عملیات چرخاند.

این استقلال از هندسه نواری، قالب‌های انتقال را برای قالب‌های مهر زنی خودرویی مانند پانل‌های بدنه، ماهیتابه‌های روغن و براکت‌های ساختاری که نیاز به کشش‌های عمیق یا شکل‌دهی فضایی پیچیده دارند، به بهترین شکل- تبدیل می‌کند. سیستم‌های انتقال نیز از مواد کمتری در هر قطعه استفاده می‌کنند زیرا هیچ نوار حاملی قطعات کار را به هم متصل نمی‌کند و هزینه‌های ضایعاتی را برای اجزای متریال- کاهش می‌دهد. مبادله به طور کلی یک سیستم پیچیده‌تر است، که اغلب شامل فشارهای متعدد در یک خط هماهنگ است، با سرعت چرخه معمولاً کمتر از{4}}عملیات پیشرونده با سرعت بالا.

چارچوب مقایسه نوع قالب

نوع قالب مهر زنی مناسب هرگز یک پاسخ جهانی نیست. از تقاطع هندسه قطعه، پیش‌بینی حجم و الزامات تحمل شما پدیدار می‌شود. انتخاب صحیح در این مرحله پایه و اساس همه موارد زیر را تنظیم می کند: اندازه جزء، محاسبات فاصله، و ایستگاه-توسط-منطق ایستگاه که نوار خام را به قطعات نهایی تبدیل می کند.

اجزای اصلی Die و نحوه کار آنها با هم

انتخاب نوع قالب به شما معماری می دهد. اما معماری بدون درک اجزای قالب مهر زنی فردی مانند انتخاب یک سبک ساختمان است بدون اینکه بدانیم ستون ها، تیرها و اتصالات واقعاً چه کاری انجام می دهند. بنابراین، قالب ها از نظر عملکردی از چه ساخته شده اند؟ هر قالب مهر زنی فلزی مجموعه ای از عناصر وابسته به هم است که هر یک نقش خاصی را در برش، شکل دادن، کنترل مواد یا حفظ تراز انجام می دهند. هنگامی که یک جزء از کار بیفتد یا به درستی مشخص شود، کل سیستم آسیب می بیند.

مونتاژ کفش قالب بالا و پایین

کفش های قالب ستون فقرات ساختاری ابزار را تشکیل می دهند. کفش پایینی به تخت پرس متصل می شود، در حالی که کفش بالایی به رم پرس متصل می شود و یک قاب سفت ایجاد می کند که هر جزء دیگر را تحت بار بسیار زیاد پشتیبانی می کند. بین آن‌ها، پین‌های راهنما و بوش‌ها اطمینان حاصل می‌کنند که نیمه‌های بالایی و پایینی با دقت قابل تکرار، اغلب در محدوده تحمل 0.0001 اینچ، هماهنگ می‌شوند. دو گزینه متداول وجود دارد: پین‌های اصطکاکی-برای کاربردهای اصلی، و پین‌های راهنمای بلبرینگ- که برای جداسازی نرم‌تر و عمر طولانی‌تر روی یاتاقان‌های قفسی می‌لغزند.

بلوک های پاشنه یک لایه دیگر از ثبات را اضافه می کنند. آنها که در امتداد کناره های مجموعه قالب نصب می شوند، نیروی رانش جانبی ایجاد شده در طول عملیات شکل دهی را جذب می کنند و مانع از جابجایی قالب بالایی تحت بار می شوند. کفش‌ها، سنجاق‌های راهنما، و بلوک‌های پاشنه با هم یک سیستم هم‌ترازی را تشکیل می‌دهند که در میلیون‌ها ضربه فشاری ثابت نگه می‌دارد-تا-ثبت‌شدن ثبت شود.

پانچ و مرگ بلوک روابط

اگر کفش قالب اسکلت باشد، پانچ ها و بلوک های قالب دست هایی هستند که کار واقعی عملیات مهر زنی پانچ را انجام می دهند. پانچ عنصر نر است که معمولاً در قالب بالایی نصب می شود. هندسه دماغه آن، خواه گرد، مستطیلی، مربعی- و یا سفارشی، شکل برش یا فرم اعمال شده بر ورق فلز را مشخص می کند. همانطور که پرس پانچ را به سمت پایین می راند، وارد یک حفره جفت گیری در بلوک قالب زیر می شود.

بلوک قالب همتای مادگی را فراهم می کند و شکاف فاصله بین پانچ و بلوک قالب چیزی است که اجازه می دهد تا جداسازی مواد یا تغییر شکل کنترل شده رخ دهد. آن شکاف خودسرانه نیست. این بر اساس نوع مواد و ضخامت مهندسی شده است و به طور مستقیم بر کیفیت لبه، تشکیل سوراخ و سایش ابزار تأثیر می گذارد. دکمه‌های قالب، درج‌های قابل تعویضی که دهانه‌های بلوک قالب را می‌پوشانند، نمایه پانچ را منعکس می‌کنند و معمولاً کمی بزرگ‌تر هستند تا فاصله برش لازم را ایجاد کنند.

استریپر، بالابرها و سیستم های خلبانی

برش و شکل دادن اجزا بدون کنترل دقیق مواد بی فایده خواهد بود. پس از سوراخ شدن یا تشکیل پانچ ورق، بازیابی الاستیک باعث می شود که فلز پانچ را محکم بگیرد. صفحات استریپر با فنر-این مشکل را با اعمال نیروی معکوس در حین حرکت به سمت بالا حل می‌کنند، نوار را به طور تمیز از پانچ فشار می‌دهند و همچنین مواد را در طول حرکت برش صاف می‌کنند تا از تاب برداشتن جلوگیری شود.

بین ایستگاه‌های یک قالب پیشرونده، بالابرها نوار را کمی بالاتر از سطح قالب قرار می‌دهند. این امر اصطکاک را در حین تغذیه کاهش می‌دهد، از گیرکردن نوار بر روی ویژگی‌های قالب پایین‌تر جلوگیری می‌کند و پیشروی صاف را در گام صحیح تضمین می‌کند. پیلوت‌ها، پین‌های دقیق کوچکی که وارد-حفره‌های سوراخ‌شده از قبل در نوار می‌شوند، ایستگاه را دستگیر می‌کنند-به-ثبت‌نام ایستگاه. آنها قبل از هر بار فشار دادن، نوار را دقیقاً در تراز می‌کشند و ویژگی را حفظ می‌کنند-تا-دقت را در کل پیشرفت نشان دهند.

مهر زنی اجزای قالب بر اساس تابع

• اجزای برش:پانچ ها، دکمه های قالب، درج های خالی کننده، فولادهای پیرایش کننده
• اجزای تشکیل دهنده:منگنه های خمشی، درج های طراحی، بلوک های سکه، جزئیات برجسته
• اجزای جابجایی مواد:صفحات استریپر، بالابرها، ریل های تغذیه، ناودان های ضایعاتی، تکان دهنده های حلزونی
• اجزای تراز:پین راهنما، بوش راهنما، بلوک پاشنه، پیلوت، پین رولپلاک

هر گروه عملکردی به گروه های دیگر بستگی دارد. اجزای تراز، عناصر برش و شکل دهنده را در رجیستر نگه می دارند. اجزای جابجایی مواد اطمینان می دهند که نوار قبل از برش به درستی قرار گرفته و پس از آن به درستی پاک می شود. هنگامی که مهندسان این سیستم ها را به عنوان یک کل یکپارچه و نه قطعات جدا شده طراحی می کنند، نتیجه یک قالب است که با سرعت قابل اعتماد کار می کند، تحمل تولید طولانی مدت را حفظ می کند، و هنگامی که اجزای سایش نیاز به تعویض دارند، تعمیر و نگهداری را ساده می کند.

درک چگونگی تعامل این عناصر همچنین نشان می دهد که مشکلات از کجا منشأ می گیرند. مشکل سوراخ کردن ممکن است به یک دکمه قالب فرسوده برگردد، اما می‌تواند به راحتی از یک پین راهنما ناشی شود که بازی اضافی ایجاد کرده است و پانچ را از مرکز- خارج می‌کند. این نوع تفکر ریشه-به دانستن اینکه چگونه فاصله بین پانچ و بلوک قالب بر برش تأثیر می‌گذارد بستگی دارد، که دقیقاً همان جایی است که لایه بعدی منطق طراحی شروع می‌شود.

اصول پاکسازی قالب و کنترل سوراخ

احتمالاً پاکسازی تنها پارامتری است که در کل فرآیند قالب مورد سوء تفاهم قرار گرفته است. مهندسان اغلب یک عدد پیش‌فرض را به خاطر می‌سپارند، آن را به طور کلی به کار می‌برند، و سپس تعجب می‌کنند که چرا ورق‌های فلزی مهر و موم شده آن‌ها دارای لبه‌های ناهماهنگ است یا چرا منگنه‌های آن‌ها پیش از موعد فرسوده می‌شوند. واقعیت این است که فاصله پانچ-به-مرگ یک مقدار ثابت نیست. این یک رابطه محاسبه شده است که با هر ماده، هر ضخامت و هر نیاز کیفی تغییر می کند.

چگونه ترخیص کالا بر کیفیت برش و زندگی مرده تأثیر می گذارد

هنگامی که یک پانچ در دهانه قالب فرود می آید، ورق فلز در یک رویداد به طور تمیز جدا نمی شود. لبه برش در مناطق متمایز شکل می گیرد که هر کدام تحت تأثیر میزان فاصله بین لبه های برش پانچ و قالب قرار می گیرند. شما متوجه چهار ناحیه مشخص در هر لبه بریده شده خواهید شد: رول اور (جایی که مواد به داخل برش کشیده می شود)، ناحیه برشی (یک نوار صاف و براق)، ناحیه شکست (یک سطح شکسته خشن تر) و فرز (یک لبه برجسته نازک در لبه پایین).

فاصله مناسب صفحات شکست را که از لبه پانچ و لبه قالب منشأ می گیرند در یک راستا قرار می دهد تا به طور تمیز در ضخامت مواد به هم برسند. هنگامی که فاصله بیش از حد تنگ است، آن صفحات شکستگی یکدیگر را از دست می دهند و باعث برش ثانویه می شود که به طور چشمگیری نیروی برش را افزایش می دهد و سایش پانچ را تسریع می کند. هنگامی که فاصله بیش از حد زیاد باشد، ماده به جای قیچی پاره می‌شود و باعث ایجاد سوراخ‌های سنگین، ناحیه شکستگی ناهموار و کنترل ابعادی ضعیف در قسمت نهایی می‌شود.

فراتر از کیفیت لبه، فاصله مستقیماً بر طول عمر ابزار تأثیر می گذارد. تحقیقات در مورد کرنش ابزار پانچ نشان می‌دهد که افزایش فاصله از مقادیر سنتی به سمت 11-20٪ ضخامت مواد می‌تواند به طور قابل‌توجهی استرس بر اجزای پانچ را در طول سوراخ‌کاری کاهش دهد و عمر عملیاتی را بدون به خطر انداختن شرایط لبه قابل قبول برای بسیاری از کاربردها افزایش دهد.

انتخاب پاکسازی بر اساس نوع مواد و ضخامت

فاصله همیشه به صورت درصدی از ضخامت ماده در هر طرف بیان می شود. این به معنای شکاف در هر طرف پانچ نسبت به مقیاس های باز قالب متناسب با ضخامت قطعه کار شما است. 10% فاصله هر-طرف روی استوک 1.0 میلی‌متری به معنای 0.1 میلی‌متر فاصله در هر طرف پانچ است.

چه چیزی آن درصد را تعیین می کند؟ شکل پذیری و سختی مواد. مواد نرم تر و انعطاف پذیرتر مانند برش آلومینیوم با نیروی کمتر و می توانند فاصله های تنگ تر را تحمل کنند. مواد سخت‌تر مانند فولاد با استحکام بالا، به شدت در برابر تغییر شکل مقاومت می‌کنند، و به شکاف‌های بزرگ‌تری نیاز دارند تا به مناطق شکستگی اجازه انتشار صحیح بدون بارگذاری بیش از حد ابزار داده شود.

اینجاست که بسیاری از مهندسان دچار مشکل می‌شوند: آنها یک عدد را از حافظه بیرون می‌آورند و آن را روی تمام قالب‌های مهر زنی ورق فلزی خود اعمال می‌کنند. در عمل، حتی در یک قالب پیشرونده یکسان، سوراخ‌های مختلف ممکن است بسته به هندسه ویژگی، الزامات تحمل و عمر ابزار پیش‌بینی‌شده، به درصد فاصله متفاوتی نیاز داشته باشند. به‌جای تکیه بر پیش‌فرض جهانی، همیشه به مواد{2}}نمونه‌های ترخیص خاص از کتاب‌های راهنما یا داده‌های مهندسی تأمین‌کننده پانچ خود مراجعه کنید.

کنترل جهت سوراخ در طرح بندی قالب

هر برش در عملیات مهر زنی باعث ایجاد سوراخ در یک طرف مواد می شود. در مهر زنی با قالب دقیق، مهندسان فقط سعی نمی کنند ارتفاع سوراخ ها را به حداقل برسانند. آنها بر اساس الزامات عملکردی و عملیات پایین دستی، کدام وجه قطعه را که سوراخ را حمل می کند، جهت یابی می کنند.

سوراخ همیشه در سمت مواد مقابل ورودی پانچ تشکیل می شود. اگر پانچ از بالا وارد شود، سوراخ در قسمت پایین ظاهر می شود. این بدان معنی است که جهت سوراخ کردن با تصمیم گیری در مورد برش دادن یک ویژگی از بالا یا پایین در طرح قالب کنترل می شود. برای قطعاتی که متعاقباً خم می‌شوند، مهندسان فرزها را به سمت داخل شعاع خم می‌کنند تا از ترک خوردن در لبه جلوگیری کنند. برای سطوح مونتاژ یا سطوح آرایشی، فرزها از سمت بحرانی دور می شوند.

در قالب‌های پیشرونده، مدیریت جهت حفره‌ها پیچیده‌تر می‌شود زیرا ایستگاه‌های متعدد ویژگی‌ها را از جهت‌گیری‌های مختلف حذف می‌کنند. برنامه‌ریزی دقیق چیدمان نوار تضمین می‌کند که تمام سوراخ‌ها در سمت قابل قبول قسمت نهایی قرار می‌گیرند.

دستورالعمل های ترخیص بر اساس دسته مواد

این محدوده ها نشان دهنده نقاط شروع عمومی است که از داده های مهندسی ابزارسازی منتشر شده است. ترخیص واقعی باید بر اساس گواهینامه مواد خاص، اهداف حجم تولید و استانداردهای کیفیت لبه قابل قبول تأیید شود. شرایط ابزار نیز مهم است. با ساییدگی منگنه ها، فاصله موثر افزایش می یابد، بنابراین مقدار راه اندازی اولیه شما باید برای سایش پیش بینی شده در بازه زمانی نگهداری به حساب بیاید.

تصمیمات ترخیص به صورت مجزا وجود ندارد. آنها با هر پارامتر دیگر طراحی تعامل دارند، به ویژه نحوه توالی عملیات در ایستگاه ها. یک مقدار فاصله ای که لبه های قابل قبولی را به صورت مجزا ایجاد می کند، ممکن است هنگام ترکیب با عملیات شکل دهی مجاور، باعث ایجاد اعوجاج یا ثبت نادرست نوار شود، دقیقاً به همین دلیل است که منطق توالی ایستگاه شایسته رویکرد منضبط خود است.

منطق توالی ایستگاه مرگ پیشرو

یک دای پیشرونده می‌تواند ده، بیست یا حتی بیشتر ایستگاه داشته باشد، اما هیچ چیز تصادفی در مورد ترتیب ظاهر شدن عملیات وجود ندارد. فرآیند مهر زنی از یک منطق مهندسی دقیق پیروی می کند که در آن هر ایستگاه به ایستگاه های قبل از خود بستگی دارد و ایستگاه های بعد از خود را محدود می کند. اشتباه گرفتن سکانس یک ناراحتی جزئی نیست. این ویژگی‌ها را تحریف می‌کند، نوارها را از رجیستر خارج می‌کند، و ضایعاتی تولید می‌کند که به سود شما می‌خورد. اینجاست که طراحی مهر زنی مهندسان ابزار با تجربه را از کسانی که هنوز راه سختی را یاد می گیرند جدا می کند.

تعیین توالی عملیات و تعداد ایستگاه

هنگام برنامه ریزی ابزار مرحله برای یک قالب جدید، اولین سوال این نیست که "به چه عملیاتی نیاز دارم؟" بلکه "چه چیزی باید اول اتفاق بیفتد تا از همه چیز پشتیبانی شود؟" پاسخ تقریباً همیشه با ایجاد داده ها شروع می شود. سوراخ های خلبان در همان ایستگاه اول سوراخ می شوند زیرا به عنوان مرجع موقعیت برای هر عملیات بعدی عمل می کنند. با توجه به تاسیسقوانین ساخت قالب مترقی، عملیات سوراخ کردن سوراخ های پایلوت همیشه باید در ایستگاه اول انجام شود تا از صحت ثبت در طول پیشرفت نوار اطمینان حاصل شود.

ویژگی های نوار حامل در مرحله بعدی قرار می گیرند. اینها اتصالات ساختاری هستند که به صورت فیزیکی قطعه کار را از ایستگاهی به ایستگاه دیگر حمل می کنند. بدون ایجاد یک حامل قوی در اوایل، نوار فاقد استحکام برای تغذیه دقیق تحت نیروهای پرس است. عملیات بریدگی که هندسه حامل را مشخص می کند، معمولاً بلافاصله پس از پایلوت انجام می شود.

از آنجا، اصل توالی کلی به این صورت جریان می‌یابد: ابتدا ویژگی‌های مسطح را برش دهید، دوم را شکل دهید، آخر را خالی کنید. سوراخ کردن و بریدگی زمانی اتفاق می‌افتد که مواد هنوز مسطح هستند، زیرا سوراخ‌هایی که در سطوح-از قبل ایجاد شده ایجاد شده به‌طور غیرقابل پیش‌بینی منحرف می‌شوند. عملیات شکل‌دهی از کم‌ترین شدت به شدیدترین پیشرفت می‌کند و به ماده یک مسیر کنترل‌شده از هندسه صاف تا نهایی می‌دهد. نقش برجسته، در صورت وجود، اغلب زود انجام می شود تا از تغییر شکل سایر ویژگی ها جلوگیری شود. خالی کردن، عملیاتی که قسمت تمام شده را از نوار حامل جدا می کند، همیشه در ایستگاه نهایی اتفاق می افتد زیرا قطعه پس از آزاد شدن دیگر نمی تواند ایندکس شود.

ساده به نظر می رسد؟ چالش این است که قطعات واقعی ده ها ویژگی با روابط هندسی پیچیده دارند. تحقیق در روش‌های توالی خودکار دو نوع محدودیت اساسی را شناسایی می‌کند: محدودیت‌های تقدم، که حکم می‌کند بر اساس قوانین ساخت‌پذیری، عملیات‌های خاصی باید قبل از سایرین انجام شوند، و محدودیت‌های مجاورت، که مانع از زدن ویژگی‌هایی می‌شود که خیلی نزدیک به هم هستند در یک ایستگاه برای جلوگیری از ایجاد مقاطع ضعیف در فولاد قالب.

متعادل کردن نیروها در سراسر ایستگاه ها

یک قالب پیشرونده را تصور کنید که در آن تمام عملیات سوراخ کردن سنگین در یک طرف و تمام بارهای تشکیل دهنده در طرف دیگر متمرکز می شوند. چه اتفاقی می افتد؟ قوچ پرس در آن لحظه نامتعادل به طور میکروسکوپی کج می شود، قالب به طور نامتقارن منحرف می شود و نوار به طرفین راه می رود. نتیجه ثبت اشتباه است که با هر ضربه ترکیب می شود.

متعادل کردن نیروها در سراسر طرح نوار یک جنبه مهم اما اغلب نادیده گرفته شده در طراحی ابزار مهر زنی است. مهندسان این کار را از طریق چندین تکنیک انجام می دهند. برش های سرسام آور باعث توزیع یکنواخت نیروهای برشی در عرض قالب و در امتداد جهت تغذیه می شود. به جای سوراخ کردن همه سوراخ ها در یک ایستگاه، تقسیم آنها در دو ایستگاه مجاور، بار برش آنی را به نصف کاهش می دهد و شوک وارده به پرس را کاهش می دهد.

ایستگاه‌های بی‌کار، موقعیت‌هایی که در آن هیچ برش یا شکل‌گیری رخ نمی‌دهد، یک هدف دوگانه را دنبال می‌کنند. آنها فضای فیزیکی بین عملیاتی که نیروهای متضاد تولید می کنند فراهم می کنند و به نوار حامل فرصتی برای تثبیت قبل از رویداد تغییر شکل بعدی می دهند. در قالب‌هایی که بارهای شکل‌دهی قابل توجهی دارند، ایستگاه‌های بیکار نیز مانع از بیرون کشیدن مواد از ایستگاه همسایه می‌شوند.تحقیقات طراحی توالی مبتنی بر{0}}FEAنشان می دهد که توزیع کرنش و سخت شدن کار از هر مرحله به مرحله بعدی منتقل می شود، به این معنی که مشخصات نیرو در ایستگاه های بعدی به آنچه در بالادست اتفاق افتاده است بستگی دارد. گشتاور نامتعادل بین دو نیمه یک قالب پیشرونده، دلیل مستندی برای ثبت اشتباه نوار و سایش تسریع شده است.

بهینه سازی طرح بندی نوار و استفاده از مواد

توالی ایستگاه جدا از هندسه نوار اتفاق نمی افتد. عرض نوار، گام تغذیه، و طراحی بریدگی بای پس، همگی با نحوه چیدمان عملیات ها در تعامل هستند، و به طور کلی میزان استفاده از مواد را تعیین می کنند، درصدی از سیم پیچ خریداری شده که به جای اسکلت ضایعات تبدیل به قطعات نهایی می شود.

عرض نوار توسط بزرگترین بعد قطعه عمود بر جهت تغذیه، به اضافه عرض حامل در هر طرف، به علاوه یک حاشیه برای فاصله خوراک در راهنماهای انبار تنظیم می شود. گام تغذیه، فاصله ای که نوار با هر ضربه فشار پیش می رود، توسط ابعاد قطعه در جهت تغذیه به علاوه حداقل شبکه مورد نیاز بین ایستگاه ها برای یکپارچگی سازه هدایت می شود.

بریدگی‌های بای‌پس ویژگی‌هایی هستند که مهندسان برای کنترل پیشروی نوار و تأیید پیشروی صحیح تغذیه از آن استفاده می‌کنند. آنها در دو نوع می آیند. بریدگی های بای پس مثبت زبانه هایی هستند که از لبه نوار به بیرون بیرون می آیند و با پیشروی نوار توسط حسگر یا انگشت مکانیکی شناسایی می شوند. بریدگی های بای پس منفی در قالب های مهر زنی ورق، بریدگی هایی در امتداد لبه نوار هستند که همان هدف نمایه سازی را انجام می دهند، اما به جای خروج از زبانه بیرون زده، مواد را حذف می کنند. انتخاب بین بریدگی های بای پس مثبت و منفی به عرض نوار موجود، ملاحظات رسیدگی به ضایعات و اینکه آیا بریدگی با عملیات مجاور تداخل دارد یا خیر، بستگی دارد.

بهینه سازی بازده مواد نیاز به تکرار بین جهت گیری قطعه، آرایش تودرتو، و تعداد ایستگاه دارد. چرخاندن قطعه در داخل نوار، قرار دادن دو قسمت در جهت مخالف، یا اجرای چندین قسمت در عرض نوار، همگی استراتژی هایی هستند که درصد اسکلت ضایعات را کاهش می دهند. با این حال، هر تعدیل در تودرتو، به منطق توالی بازخورد می‌دهد، زیرا عملیاتی را که می‌تواند یک ایستگاه را به اشتراک بگذارد و نحوه توزیع نیروها را تغییر می‌دهد.

برنامه ریزی چیدمان ایستگاه: چارچوب تصمیم گیری متوالی

هنگامی که یک مهندس می نشیند تا یک طرح جدید نوار قالب پیش رونده را برنامه ریزی کند، تصمیمات از یک توالی منظم پیروی می کنند. رد کردن مراحل یا مرتب کردن مجدد آنها تقریباً همیشه باعث ایجاد تضادهایی می شود که نیاز به طراحی مجدد گران قیمت دارد.

1. هندسه قطعه تمام شده را تجزیه و تحلیل کنید و تمام عملیات مهر زنی مورد نیاز ( سوراخ کردن، بریدگی، شکل دهی، ترسیم، خالی کردن) را شناسایی کنید.
2. محدودیت‌های اولویت نقشه: بر اساس جریان مواد، الزامات داده‌ها و قوانین ساخت‌پذیری، تعیین کنید که کدام عملیات باید مقدم بر سایرین باشد.
3. محدودیت‌های مجاورت نقشه: عملیاتی را شناسایی کنید که به دلیل محدودیت‌های مجاورت یا نگرانی‌های قدرت ابزار، نمی‌توانند یک ایستگاه را به اشتراک بگذارند.
4. برای ایجاد یک سیستم ثبت و تغذیه پایدار، سوراخ‌های آزمایشی و هندسه نوار حامل را در اولین ایستگاه‌ها ایجاد کنید.
5. عملیات برش را بر روی مواد مسطح قبل از عملیات شکل‌دهی ترتیب دهید و فرم‌ها را از کمترین تا شدیدترین تغییر شکل مرتب کنید.
6. تعادل برش و شکل‌دهی بارها در سراسر ایستگاه‌ها، قرار دادن ایستگاه‌های بیکار در جایی که برای مدیریت توزیع نیرو و پایداری نوار لازم است.
7. برای به حداکثر رساندن استفاده از مواد و در عین حال رعایت الزامات فاصله ایستگاه، عرض نوار، زمین تغذیه و جهت گیری قطعه را تعیین کنید.
8. هندسه بریدگی بای پس (مثبت یا منفی) را برای تأیید تغذیه و کنترل پیشرفت نوار طراحی کنید.
9. عملیات خالی کردن یا قطع را در ایستگاه نهایی قرار دهید تا قسمت تکمیل شده از حامل جدا شود.
10. توالی کامل را در برابر موازنه نیرو، صلبیت نوار و پشته تحمل-بالا تأیید کنید، در صورت لزوم تکرار کنید.

این چارچوب یک تمرین-یک پاس نیست. طراحی چیدمان نوار ذاتاً تکراری است و مهندسان با تجربه انتظار دارند قبل از رسیدن به کارآمدترین و قوی‌ترین راه‌حل، چندین مفهوم را طی کنند. بازده یک سیستم ابزار مهر زنی است که با سرعت قابل اعتماد اجرا می شود، تحمل را در کل دوره تولید حفظ می کند، و ضایعات مواد را به حداقل می رساند، سه نتیجه ای که مستقیماً به منطق تعبیه شده در اولین تصمیم گیری های توالی بازمی گردد.

توالی ایستگاه تعیین می کند که چه اتفاقی می افتد و به چه ترتیبی. اما حتی یک قالب کاملاً توالی شده نیز اگر هندسه خود محدودیت های شکل دهی ماده را نقض کند، قطعات معیوب تولید می کند. حداقل فاصله ویژگی ها، شعاع خمش، نسبت های عمق کشش، و جبران برگشت فنری، همگی محدودیت های خود را بر آنچه که قالب می تواند با موفقیت به دست آورد، تحمیل می کند، محدودیت هایی که کاملاً در حوزه طراحی برای قابلیت ساخت تعلق دارند.

طراحی برای قابلیت ساخت و جلوگیری از نقص

یک قالب کاملا توالی شده با فاصله های ایده آل همچنان ضایعات تولید می کند اگر هندسه قطعه خود با محدودیت های فیزیکی مواد مبارزه کند. این جایی است که طراحی مهر زنی فلز از مهندسی ابزار به قلمرو طراحی محصول می گذرد. هر ویژگی روی یک قطعه فلزی مهر و موم شده، هر سوراخ، خم، فلنج و کشش، باید به توانایی مواد برای جریان، کشش و بازیابی احترام بگذارد. این محدودیت ها را نقض کنید و قالب بدون توجه به اینکه چقدر خوب ساخته شده باشد به یک مولد نقص تبدیل می شود.

قوانین حداقل ویژگی برای هندسه قابل مهر

به این قوانین به‌عنوان مرزهای{0}}فیزیکی فکر کنید که بخش قابل مهر را از فهرست آرزوها جدا می‌کند. آنها خودسر نیستند. آنها منعکس کننده چیزی هستند که مواد و ابزار می توانند از نظر فیزیکی بدون شکست زودرس مقاومت کنند.

اولین قانون شامل فاصله سوراخ-تا-لبه است. هنگامی که یک سوراخ سوراخ شده خیلی نزدیک به لبه قطعه یا ویژگی دیگری قرار می گیرد، شبکه باریک بین آنها فاقد استحکام ساختاری برای مقاومت در برابر تغییر شکل در طول شکل گیری است. اصل کلی این است که شبکه مواد بین دو ویژگی، یا بین یک ویژگی و یک لبه، باید حداقل 1.0 تا 2.0 برابر ضخامت مواد باشد. از آن آستانه پایین بیایید و مشکلات اعوجاج، ترک خوردن،{7}}کشیدن را مشاهده خواهید کرد.

شعاع خمشی از منطق مشابهی پیروی می کند. شعاع خمش داخلی باید بسته به جهت آلیاژ و خمش نسبت به جهت دانه، 1.0 تا 1.5 برابر ضخامت ماده باشد یا از آن فراتر رود. شعاع تنگ تر از این، تنش را در فیبر بیرونی خم متمرکز می کند تا زمانی که مواد ترک بخورد. حداقل های دقیق در مواد مختلف به طور قابل توجهی متفاوت است، بنابراین همیشه به جای اعمال یک مقدار جهانی واحد، به برگه اطلاعات تامین کننده مواد خود مراجعه کنید.

نسبت های ترسیم محدودیتی را تعیین می کند که چقدر می توانید یک فنجان یا پوسته را از یک خالی صاف در یک عملیات بیرون بکشید. از نسبت فراتر رفته و ماده از نقطه شکست خود رقیق می شود. قطعات عمیق معمولاً به چندین مرحله کشش با بازپخت میانی یا مسیرهای جریان مواد با دقت کنترل شده نیاز دارند. اینها اعدادی نیستند که یک بار به خاطر بسپارید. آنها با هر درجه مواد، مزاج و ضخامت ترکیبی که قالب شما با آن روبرو می شود تغییر می کند.

یکی دیگر از نکات طراحی مهر زنی که مهندسان با تجربه زودتر آن را درونی می کنند: تمام گوشه های داخلی برای بریدگی ها یا برش ها باید شعاع حداقل 0.5 برابر ضخامت مواد داشته باشند. گوشه های داخلی تیز باعث افزایش تنش در قطعه و فولاد قالب می شوند و خرابی خستگی را در هر دو تسریع می کنند.

جلوگیری از چین و چروک، شکافتن و برگشت بهار از طریق طراحی

سه نقص باعث اکثر ردهای مهر زنی در سراسر جهان می شود، و هر یک مستقیماً به یک پارامتر طراحی قالب خاص بازمی گردد که یا نادیده گرفته شده یا اشتباه محاسبه شده است.

چین و چروکزمانی ظاهر می شود که مواد به داخل حفره ای با محدودیت بسیار کم جریان می یابد. تصور کنید که یک ورق کاغذ را روی یک میز فشار دهید تا به شکل فنجان در بیاید. بدون اینکه چیزی لبه ها را پایین نگه دارد، مواد اضافی به شکل چین خورده می شوند. در قالب مهر زنی، نیروی نگهدارنده خالی ناکافی به مواد فلنج اجازه می دهد به جای کشش فشرده شوند و در قسمت های کشیده شده چین و چروک ایجاد کنند. اقدام متقابل طراحی قالب شامل مهره‌های کششی، برآمدگی‌های برآمده ماشین‌کاری شده در سطح بایندر است که به صورت موضعی اصطکاک را افزایش می‌دهد و سرعت ورود مواد به حفره کشش را کنترل می‌کند. تنظیم فشار نگهدارنده خالی و هندسه مهره به مهندسان کنترل خوبی بر الگوهای جریان مواد می دهد.

تقسیم شدنحالت شکست مخالف است. در جایی که چین و چروک به معنای جریان بیش از حد مواد بسیار آزاد است، تقسیم به معنای مواد بسیار کمی در دسترس برای تغییر شکل مورد نیاز است. عمق کشش بیش از حد نسبت به اندازه خالی، شعاع پانچ تیز، یا روانکاری ناکافی، همگی باعث نازک شدن موضعی تا شکستگی مواد می شوند. اصلاح طراحی شامل افزایش شعاع دماغه پانچ، توزیع مجدد جریان مواد از طریق قرار دادن مهره ها، یا شکستن یک کشش عمیق به چند مرحله پیشرونده است که به مواد اجازه می دهد تنش را به صورت تدریجی توزیع کند.

بازگشت بهارشاید ناامید کننده ترین نقص باشد زیرا تا حدی اجتناب ناپذیر است. هر جزء مهر زنی فلزی که تحت خم شدن قرار می گیرد، پس از باز شدن پرس تا حدی به حالت تخت اولیه خود بازمی گردد. این بازیابی الاستیک ناشی از قدرت تسلیم مواد است: مواد با{2}}استحکام بالاتر با شدت بیشتری برمی‌گردند. طراحان قالب جبران می کنندبیش از حد خم شدنقسمتی فراتر از زاویه هدف به طوری که فنر بک آن را به موقعیت نهایی صحیح برساند. راهبردهای دیگر عبارتند از: ساختن ناحیه خم برای تسلیم موضعی ماده فراتر از حد الاستیک آن، افزایش زاویه قالب یا استفاده از شعاع پانچ کوچکتر برای افزایش کرنش پلاستیک در ناحیه خمش.

Tolerance Stack-Up و GD&T Accommodation

یک قطعه فلزی منفرد ممکن است از پنج، ده یا چند ایستگاه شکل‌دهی عبور کند. هر ایستگاه مقدار کمی از تغییرات ابعادی را معرفی می کند و این تغییرات ترکیب می شوند. یک جابجایی 0.05 میلی متری در ایستگاه سه ممکن است به صورت مجزا قابل قبول باشد، اما وقتی با جابجایی های مشابه در ایستگاه های پنج و هشت انباشته شود، مکان ویژگی نهایی از مشخصات خارج می شود.

اینجاست کهاصول GD&Tبرای طراحی قالب ضروری است، نه فقط طراحی قطعات. طراحان با تعریف ویژگی‌های قطعه نسبت به داده‌های عملکردی به جای زنجیره‌سازی ابعاد از ویژگی به ویژگی، زنجیره پشته تحمل را می‌شکنند. کنترل های موقعیت ارجاع شده به یک قاب مرجع مبنا تضمین می کند که تحمل هر ویژگی به جای تجمعی مستقل است، که به طور چشمگیری طراحی و بازرسی قالب را ساده می کند.

در عمل، طراحان قالب تلرانس‌های فشرده‌تری را به ایستگاه‌های شکل‌دهی اختصاص می‌دهند که ویژگی‌های مبنا را تولید می‌کنند و اجازه می‌دهند تا تلورانس‌های کمی گسترده‌تر در عملیات‌های کمتر بحرانی‌تر وجود داشته باشد. این نشان دهنده نحوه بازرسی و مونتاژ قطعه تمام شده است: سطوح مبنا قطعه را در مجموعه جفت گیری آن قرار می دهند، بنابراین آن سطوح به بالاترین دقت شکل دهی نیاز دارند. ویژگی‌های ثانویه که به آن داده‌ها اشاره می‌کنند می‌توانند تغییرات بیشتری را بدون تأثیر بر عملکرد جذب کنند.

حلقه بازخورد در هر دو جهت کار می کند. پیام‌های GD&T بر روی طراحی قطعه تمام‌شده نشان می‌دهند که هر ایستگاه قالب باید چقدر محکم ساخته و نگهداری شود. برعکس، قابلیت فرآیند مهر زنی واقع بینانه باید نشان دهد که طراح محصول چه تلورانس هایی را مشخص می کند. وقتی این دو طرف زود با هم ارتباط برقرار می کنند، نتیجه یک قطعه مهر شده فلزی است که هم قابل ساخت است و هم از نظر عملکردی بدون هزینه ابزار اضافی درست است.

عیوب رایج: علل ریشه ای و اقدامات اصلاحی

• چروک شدن:ناشی از فشار ناکافی نگهدارنده خالی یا جریان نامحدود مواد به داخل حفره قالب است. اقدام اصلاحی: اضافه کردن یا تنظیم مهره های کشش، افزایش نیروی نگهدارنده خالی، طراحی مجدد هندسه سطح کلاسور.
• شکافتن/پارگی:ناشی از عمق کشش بیش از حد، شعاع منگنه محکم، یا کرنش مواد بیش از حد انعطاف پذیری. اقدام اصلاحی: افزایش شعاع بینی پانچ، اضافه کردن مراحل کشیدن، بهینه سازی شکل خالی، بهبود روانکاری.
• بازگشت بهار:ناشی از بازیابی الاستیک پس از شکل‌گیری، به‌ویژه در مواد-با استحکام بالا. اقدام اصلاحی: زاویه قالب را بیش از حد خم کنید، ناحیه خم را سکه کنید، از شعاع پانچ کوچکتر برای افزایش تغییر شکل پلاستیک استفاده کنید.
• ترک خوردگی در پیچ ها:ناشی از شعاع خمش زیر حداقل ماده، یا خمش موازی با جهت دانه. عمل اصلاحی: شعاع خم را به حداقل 1.0T افزایش دهید، قسمت را به سمت خم شدن عمود بر دانه تغییر جهت دهید.
• فرز بیش از حد:ناشی از فرسودگی لبه‌های برش یا ضربه نادرست-به-ترفند مرگ. اقدام اصلاحی: ابزار را تیز کنید یا دوباره آسیاب کنید، فاصله را مجدداً محاسبه و مطابق با مشخصات مواد تنظیم کنید.
• اعوجاج / تاب برداشتن:ناشی از تنش زدایی ناهموار یا نیروهای تشکیل نامتعادل در سراسر قطعه. اقدام اصلاحی: دنده‌ها یا مهره‌های سفت‌کننده اضافه کنید، ایستگاه‌های ضربه‌ای{1} یا صاف کردن را اضافه کنید.
• رانش موقعیت در سراسر ایستگاه ها:ناشی از پشته تحمل{0}}از طریق عملیات شکل دهی متوالی. اقدام اصلاحی: مبناهای عملکردی را با استفاده از GD&T تعریف کنید، تلرانس سخت‌تری را به ایستگاه‌های شکل‌دهنده-مقصد اختصاص دهید، با تجزیه و تحلیل تحمل آماری اعتبارسنجی کنید.

هر یک از این عیوب زمانی قابل پیشگیری است که طراحی محدودیت های مواد را رعایت کند و قالب رفتارهای فیزیکی شناخته شده را جبران کند. موضوع رایج این است که پیشگیری روی صفحه نمایش اتفاق می‌افتد، در مرحله طراحی، نه در طبقه پرس در طول آزمایش. که یک سوال عملی ایجاد می کند: مهندسان چگونه تمام این پارامترها را قبل از برش فولاد تأیید می کنند؟ پاسخ در جریان کار شبیه‌سازی نهفته است که به شما امکان می‌دهد جریان مواد را آزمایش کنید، بازگشت فنری را پیش‌بینی کنید، و مناطق شکست را به صورت مجازی، مدت‌ها قبل از ماشین‌کاری اولین جزء قالب شناسایی کنید.

شبیه سازی-روش های کاری طراحی قالب رانده شده

فولاد ابزار برش گران است. برش دادن آن به این دلیل که آزمایش نشان داد یک نقص در طراحی قالب مهر زنی فلزی شما بسیار گرانتر است. فن آوری مدرن مهر زنی نقطه کشف شکست را از کف پرس به صفحه کامپیوتر منتقل کرده است، جایی که تکرار به جای هفته ها، چند دقیقه هزینه دارد. شبیه سازی{3}}روندهای کاری مبتنی بر قضاوت مهندسی جایگزین نمی شود. آنها آن را با اجازه دادن به شما برای آزمایش ایده ها، شکستن قطعات مجازی و اصلاح پارامترها قبل از ماشینکاری یک بلوک از D2 تقویت می کنند.

استانداردهای مدلسازی CAD برای اجزای قالب

هر جریان کاری طراحی قالب در CAD پارامتریک سه بعدی شروع می شود. شما فقط اشکال ترسیم نمی کنید. شما در حال ساخت یک مدل دیجیتالی کاملاً محدود هستید که در آن تغییر یک پارامتر، مثلاً شعاع بینی پانچ، به طور خودکار از طریق ویژگی‌های مرتبط مانند جیب‌های خالی، دهانه‌های رقیق‌کننده و حفره‌های بلوک قالب جفتی منتشر می‌شود. این رویکرد پارامتری تکرار سریع را در طول بررسی های طراحی بدون ویرایش دستی ده ها بعد وابسته امکان پذیر می کند.

فراتر از ایجاد هندسه، CAD به عنوان داور تداخل عمل می کند. تشخیص برخورد خودکار، برخورد بین اجزای متحرک را قبل از اینکه در فضای فیزیکی اتفاق بیفتد، شناسایی می‌کند: بالابرهایی که با پانچ شکل‌دهنده در نقطه مرگ پایین برخورد می‌کنند، خلبانی که در حین عقب‌نشینی، جیب بره‌زن را خراب می‌کند. مونتاژ{2}}شبیه‌سازی حرکت سطح، پوشش کامل سینماتیکی هر جزء را از طریق چرخه ضربه‌ای آن تأیید می‌کند. هنگامی که طرح منجمد شد، تولید خودکار طراحی، چاپ‌های آماده{{4}جزئیات، جداول BOM و نماهای مونتاژ را مستقیماً از مدل اصلی سه بعدی تولید می‌کند و خطاهای رونویسی بین طراحی و ساخت را حذف می‌کند.

شبیه‌سازی شکل‌پذیری FEA و پیش‌بینی بازگشت بهار

در جایی که CAD هندسه ابزار را کنترل می کند، تحلیل اجزای محدود رفتار مواد را کنترل می کند.شبیه سازی شکل دهی ورق فلزیبه صورت دیجیتالی آنچه را که برای خالی در تماس با مشت‌ها، جریان بر روی مهره‌های کشش و کشیده شدن به داخل حفره‌های قالب می‌افتد، تکرار می‌کند. این نرم افزار فضای خالی را به هزاران عنصر متصل می کند، خواص مواد (مقاومت تسلیم، کرنش-منحنی سخت شدن، مقادیر ناهمسانگردی) را اختصاص می دهد و تغییر شکل را تحت شرایط فرآیند تعریف شده محاسبه می کند.

خروجی دقیقا نشان می دهد که مشکلات در کجا رخ خواهند داد. نقشه های نازک شدن، مناطقی را که به مرزهای شکست مواد نزدیک می شوند، برجسته می کنند. نشانگرهای فشرده سازی نواحی مستعد چروک شدن را علامت گذاری می کنند. نمودارهای کرنش ترسیم شده در برابر تشکیل منحنی های حدی نشان می دهد که هر منطقه چقدر به شکست نزدیک است. برای مهندسانی که با فولادهای پیشرفته{4} استحکام بالا یا آلیاژهای آلومینیوم کار می‌کنند، این پیش‌بینی‌ها حیاتی هستند، زیرا چنین موادی دارای مقادیر بالای فنری هستند که دستیابی به دقت ابعادی را به چالشی دائمی تبدیل می‌کند.

پیش‌بینی Springback جایی است که شبیه‌سازی بیشترین ارزش خود را به برنامه‌های ابزار مهر زنی فلز می‌دهد. حل‌کننده توزیع تنش را در کل دنباله شکل‌دهی دنبال می‌کند و محاسبه می‌کند که پس از باز شدن پرس، بازیابی الاستیک چقدر اتفاق می‌افتد. سپس مهندسان سطوح قالب جبران شده را اعمال می‌کنند و هندسه ابزار را بیش از حد خم می‌کنند یا شکل آن را تغییر می‌دهند تا فنر بک قطعه را به شکل نهایی مورد نظر خود برساند. این جبران حتی می‌تواند در داخل نرم‌افزار خودکار شود و سطوح ابزار اصلاح‌شده را برای برنامه‌نویسی CAM ایجاد کند.

از اعتبار سنجی مجازی تا آزمایش فیزیکی

شبیه سازی تلاش فیزیکی را حذف نمی کند. این به طور چشمگیری تعداد حلقه های آزمایشی مورد نیاز را کاهش می دهد.تحقیق از Fraunhofer IWUنشان می‌دهد که ترکیب مدل‌های رفتار الاستیک هم قالب و هم ماشین پرس در شبیه‌سازی، الگوهای نقطه‌گذاری مجازی را ایجاد می‌کند که کاملاً با نتایج واقعی{0}}طبیعی مطابقت دارد، و مهندسان را قادر می‌سازد تا سطوح قالب را در طول مرحله طراحی تصحیح کنند و نه از طریق دوباره کاری دستی پرهزینه در کف مغازه.

قدرت واقعی در حلقه بازخورد ظاهر می شود. نتایج آزمایش فیزیکی، زوایای برگشت فنری اندازه‌گیری شده، توزیع نازک شدن واقعی، مکان‌های چروک‌شدگی مشاهده شده، به مدل شبیه‌سازی به عنوان داده‌های اعتبار سنجی بازخورد می‌دهند. جایی که پیش‌بینی‌ها با واقعیت مطابقت داشتند، اعتماد به نفس رشد می‌کند. در جایی که آنها واگرا می شوند، مدل مجدداً کالیبره می شود: ضرایب اصطکاک تنظیم می شود، منحنی های مواد اصلاح می شوند، شرایط مرزی اصلاح می شوند. طی پروژه‌های متوالی، این اصلاح تکراری یک محیط شبیه‌سازی ایجاد می‌کند که پیش‌بینی‌های آن برای تجهیزات پرس خاص، مواد و روش‌های ساخت قالب شما به طور فزاینده‌ای دقیق می‌شود.

شبیه‌سازی-طراحی قالب مبتنی بر شبیه‌سازی معمولاً تکرارهای آزمایشی فیزیکی را تا 50% یا بیشتر کاهش می‌دهد، جدول‌های زمانی توسعه را از ماه‌ها به هفته‌ها فشرده می‌کند و-مشکل پرس گران قیمت-حل را به بهینه‌سازی مجازی با هزینه کم{4} تبدیل می‌کند.

این حلقه مجازی-به-فیزیکی نشان دهنده وضعیت فعلی هنر در روش طراحی قالب است. اما حتی پیچیده‌ترین شبیه‌سازی نیز نمی‌تواند ابزارهایی را که به‌طور پیش از موعد فرسوده می‌شوند یا تحت بارهای تولید از کار می‌افتند، جبران کند. انتخاب مواد برای پانچ‌ها، بلوک‌های قالب و اجزای سایش تعیین می‌کند که آیا یک طرح معتبر واقعاً طول عمر پیش‌بینی‌شده خود را بر روی کف پرس ارائه می‌دهد، تصمیمی که به تطبیق ویژگی‌های فولاد ابزار با نیازهای تولید خاص بستگی دارد.

استراتژی های انتخاب مواد و پوشش

شبیه سازی شما 500000 بازدید را قبل از تعمیر پیش بینی کرده بود. طرح نوار شما بهینه شده است، فاصله ها شماره گیری می شود و ترتیب ایستگاه ضد گلوله است. با این حال، قالب در 80000 ضربه از کار می‌افتد، زیرا مواد پانچ نمی‌توانند بارگذاری مکرر ضربه‌ای فولاد مهر شده با استحکام بالا- شما را تحمل کنند. انتخاب متریال جایی است که هدف طراحی با واقعیت فیزیکی روبرو می شود و اشتباه گرفتن آن هر بهینه سازی بالادستی را که روی آن سرمایه گذاری کرده اید نفی می کند.

چالش اصلی با قالب های مهر زنی فولادی این است که هیچ ماده ای در همه چیز برتری ندارد. مقاومت در برابر سایش، چقرمگی و استحکام فشاری در جهت‌های رقابتی کشش دارند. درجه ای که لبه تیغ را برای میلیون ها برش نگه می دارد، در اثر ضربه شدید شکسته می شود. درجه ای که به اندازه کافی سخت باشد تا بار ضربه را جذب کند در شرایط سایشی به سرعت کسل کننده می شود. وظیفه مهندس تشخیص این است که کدام حالت خرابی ابتدا در هر برنامه خاص ظاهر می شود، سپس درجه ای را انتخاب می کند که در برابر مکانیسم غالب مقاومت می کند.

نمرات فولاد ابزار برای پانچ ها، بلوک های قالب و قطعات سایش

چهار خانواده فولاد ابزار اکثریت قریب به اتفاق کاربردهای قالب مهر زنی فلز را پوشش می دهند. هر کدام یک جایگاه عملکردی متمایز را اشغال می کند که با محتوای کاربید، ترکیب آلیاژ و پاسخ عملیات حرارتی تعریف می شود.

AISI D2زمانی که سایش ساینده یا چسب عمر ابزار را محدود می کند، انتخاب پیش فرض است. محتوای بالای کروم و کربن آن یک ساختار کاربید متراکم ایجاد می کند که به لبه های برش اجازه می دهد هندسه را در طول دوره های تولید طولانی حفظ کنند. D2 را در پانچ‌های خالی و سوراخ‌کننده برای برنامه‌های قالب مهر زنی خودرو با حجم بالا-که وضوح لبه مستقیماً بر ارتفاع سوراخ و کیفیت قطعه تأثیر می‌گذارد، پیدا خواهید کرد. محدودیت شکنندگی است: هنگامی که براده یا ترک در حین کار ظاهر می شود، D2 دیگر پاسخ درستی نیست.

AISI A2زمانی که هیچ یک از حالت های شکست به وضوح بر آن غالب نیست، قدم می گذارد. این ترکیبی متعادل از مقاومت در برابر سایش و چقرمگی را ارائه می‌کند و آن را برای ایستگاه‌های قالب‌گیری پیشرونده که در آن ضربه‌ها به طور همزمان هم سایش و هم ضربه متوسط ​​را تجربه می‌کنند، مناسب است. برای حجم‌های تولید زیر 100000 قطعه یا برنامه‌های کاربردی در شرایط ترکیبی، A2 یک حد متوسط ​​اقتصادی بدون خطر شکنندگی D2 فراهم می‌کند.

AISI S7کمک فنر از خانواده فولاد ابزار است. هنگامی که ایستگاه های قالب شما شامل-عملیات مهر زنی ورق فولادی گیج سنگین یا سوراخ کردن{2}}تناژ بالا می شود، فشارهای ضربه ای مکرر قبل از اینکه سایش مشکل ساز شود، نمرات کاربید بالاتری را می شکند. چقرمگی برتر S7 ضربه های چرخه ای را جذب می کند که باعث ترک خوردگی در درجه های D2 یا سایش مشابه-می شود. مقداری حفظ لبه را با توانایی زنده ماندن در برابر بارهای مکانیکی تنبیهی پس از سکته تغییر می دهد.

AISI M2تقاطع مقاومت در برابر سایش و مقاومت فشاری را اشغال می کند. در مقایسه با D2، مقاومت بهتری در برابر تغییر شکل پلاستیک تحت بار ایجاد می کند. در مقایسه با S7، مقاومت سایشی بالاتری را حفظ می کند. M2 معمولاً برای منگنه‌هایی اعمال می‌شود که باید هم هندسه لبه و هم دقت ابعادی را تحت تنش فشاری پایدار نگه دارند، سناریویی که در سوراخ کردن دقیق مواد ضخیم یا با استحکام{6} بسیار معمول است.

پوشش های سطحی و درج های کاربید برای افزایش عمر قالب

هنگامی که فولاد ابزار پایه به سقف عملکرد خود می رسد، مهندسی سطح عمر قالب را بیشتر می کند. دو فناوری اصلی این نقش را در مهر زنی ایفا می کنند: پوشش های نازک-فیلم و درج های کاربید جامد.

پوشش های PVD(Physical Vapor Deposition) لایه های نازکی از ترکیبات بسیار سخت را با ضخامت 2-5 میکرون در دمای نسبتاً پایین در حدود 500 درجه سانتیگراد اعمال کنید. از آنجایی که فرآیند خنک است، لبه های برش تیز را حفظ می کند که برای سوراخ کردن دقیق در قالب فلزی مهر زنی حیاتی است. پوشش‌های PVD مانند TiN، TiCN و AlTiN اصطکاک را کاهش می‌دهند، در برابر سایش چسب مقاومت می‌کنند و تنش فشاری را در لایه پوشش حفظ می‌کنند که باعث افزایش چقرمگی در برابر بریدگی در عملیات‌های قطع شده می‌شود.

پوشش های CVD(Chemical Vapor Deposition) لایه های ضخیم تری، 5-20 میکرون، از طریق واکنش های شیمیایی در دمای بالا می سازد. نتیجه مقاومت حرارتی و چسبندگی عالی است، اما این فرآیند کمی لبه های برش را گرد می کند و پوشش را در تنش کششی باقی می گذارد. برای کاربردهای مهر زنی، CVD در شکل دادن اجزایی که در آن تجمع گرما از تماس پایدار مواد، مکانیسم تخریب اولیه به جای وضوح لبه است، بهترین کار را انجام می دهد.

درج کاربیدنشان دهنده تهاجمی ترین رویکرد برای مقاومت در برابر سایش است. ابزار کاربید تنگستن جامد می تواند عمر قالب را تا 500-1000% در مقایسه با فولادهای ابزار سنتی در کاربردهایی که شامل مواد ساینده قطعه کار یا حجم تولید شدید است افزایش دهد. نقطه مقابل شکنندگی است: درج‌های کاربید به عملیات‌های کم‌ضربه‌ای محدود می‌شوند، مانند خالی کردن ریز و کشش کم عمق که در آن بار ضربه‌ای حداقل است.

تصمیم Regrind در مقابل کت

اینجا جایی است که تفکر هزینه{0}}منفعت اهمیت دارد. پانچ های فولادی ابزار بدون روکش را می توان چندین بار در صورت کدر شدن لبه ها دوباره آسیاب کرد و عملکرد را با هزینه نسبتاً کم در هر چرخه بازیابی کرد. ابزار پوشش دهی شده بین دوباره سنگ زنی طولانی تر است، اما هزینه اولیه بیشتری دارد، و برخی از پوشش ها فرآیند دوباره سنگ زنی-و{4}}را پیچیده می کنند. این تصمیم به ریاضیات تولید شما بستگی دارد:

• حجم کم-یا اجرای نمونه اولیه:A2 یا D2 بدون پوشش با سنگ زنی مجدد دوره ای معمولاً مقرون به صرفه ترین مسیر{2}}است.
• تولید-با حجم بالا:پانچ‌های روکش‌شده PVD فرکانس تغییر را کاهش می‌دهند و زمان اجرای طولانی بین رویدادهای تعمیر و نگهداری، اغلب سرمایه‌گذاری پوشش را از طریق کاهش زمان خرابی جبران می‌کند.
• مواد ساینده (ضد زنگ، HSLA):درج‌های کاربید یا پوشش‌های سنگین{0} زمانی که ابزارهای بدون پوشش در هزاران ضربه به جای ده‌ها هزار ضربه تخریب می‌شوند، به سرعت هزینه خود را پرداخت می‌کنند.

پوشش های پیشرفته مانند TiN یا DLC می توانند با کاهش اصطکاک و سایش، به ویژه در مهر زنی فولاد ضد زنگ، عمر قالب را 30 تا 50 درصد افزایش دهند. نکته کلیدی این است که شیمی پوشش را با مواد قطعه کار و نوع عملکرد خود مطابقت دهید، به جای اینکه به طور پیش فرض با هر پوششی که موجودی تامین کننده شما را دارد، مطابقت دهید.

مقایسه مواد قالب بر اساس خواص و کاربرد

پیمایش این مواد و تصمیمات پوشش برای هر پانچ، بلوک قالب، و جزء سایش در یک قالب پیچیده پیشرونده یکی از چالش‌های ظریف‌تر در مهندسی ابزار است. هر ایستگاه ممکن است بر اساس مشخصات بارگذاری خاص، تعامل قطعه کار، و فاصله نگهداری هدف، درجه متفاوتی را درخواست کند. مهندسانی که نیاز به پشتیبانی برای تطبیق گریدها و پوشش‌های فولاد ابزار با الزامات تولید خاص دارند، می‌توانند از راه‌حل‌های قالب سفارشی از متخصصانی مانند استفاده کنند.YICHEN، که انتخاب مواد را برای پانچ‌ها، بلوک‌های قالب و اجزای سایش بر اساس مواد واقعی قطعه کار، حجم تولید و عمر قالب هدف مهندسی می‌کند و نه یک اندازه-بر اساس همه پیش‌فرض‌ها.

انتخاب مواد، حلقه طراحی اجزای جداگانه را می بندد. اما یک پروژه مهر زنی مجموعه ای از تصمیمات مجزا نیست. نوع قالب، فاصله، توالی ایستگاه، اعتبارسنجی شبیه‌سازی، و انتخاب‌های مواد همگی به‌عنوان یک سیستم در تعامل هستند. به هم پیوستن این رشته ها در یک جریان کاری پروژه منسجم، چیزی است که یک قالب عملکردی را از قالبی که عملکرد تولید پایدار را ارائه می دهد، جدا می کند.

پیاده سازی این اصول در عمل

تصمیمات طراحی فردی قدرتمند هستند. آنها در یک جریان کاری منظم ترکیب می‌شوند و به قالب‌ها و سیستم‌های مهر زنی ترکیب می‌شوند که به جای پس از ماه‌ها تکرار پرهزینه، از اولین اجرای تولید به اهداف کیفی می‌رسند. تفاوت بین پروژه‌ای که به آرامی پیش می‌رود و پروژه‌ای که به صورت مارپیچی در حال کار مجدد است، تقریباً همیشه به این بازمی‌گردد که آیا تیم مهندسی از یک توالی تصمیم‌گیری ساختاریافته پیروی می‌کنند یا مستقیماً به مدل‌سازی CAD بدون اینکه مفروضات خود را پایه‌گذاری کنند، پرش کرده‌اند.

چک لیست تصمیم گیری مهندسی برای پروژه های جدید

هر فرآیند مهر زنی فلزی بدون در نظر گرفتن پیچیدگی قطعه یا حجم تولید، مسیر تصمیم گیری اساسی یکسانی دارد. هنگامی که یک پروژه جدید مهر زنی قالب را شروع می کنید، با انجام این مراحل به منظور جلوگیری از عقب نشینی هایی که برنامه ها و بودجه ها را به هم می زند، جلوگیری کنید.

1. الزامات قطعه را به طور کامل تعریف کنید.طراحی قسمت تمام شده را با فراخوان های کامل GD&T، مشخصات مواد، پیش بینی حجم سالانه و هزینه هدف هر قطعه جمع آوری کنید. داده های عملکردی، ابعاد بحرانی-به کیفیت، و هر گونه محدودیت مجموعه پایین دستی که بر جهت سوراخ یا اولویت تحمل تأثیر می گذارد، شناسایی کنید.
2. نوع قالب را انتخاب کنید.نیازهای هندسه، حجم و تلورانس قطعه خود را با معماری های پیشرونده، ترکیبی یا انتقالی مطابقت دهید. اجازه دهید قطعه تصمیم گیری را به جای پیش‌فرض از آنچه که فروشگاه شما آخرین کار کرده است، هدایت کند.
3. تعیین فاصله در هر ایستگاهپانچ-تا-ترکیب قالب را به عنوان درصدی از ضخامت مواد برای هر عملیات برش محاسبه کنید، به جای یک پیش‌فرض جهانی، به داده‌های ابزار خاص مواد- ارجاع دهید. در هر ویژگی سوراخ شده و خالی، الزامات جهت سوراخ را در نظر بگیرید.
4. توالی ایستگاه ها و بهینه سازی طرح بندی نوار.ابتدا پیلوت ها و هندسه حامل را تعیین کنید، برش های متوالی را قبل از فرم ها انجام دهید، از کمترین تغییر شکل به شدیدترین تغییر شکل دهید، نیروها را در عرض نوار متعادل کنید، و در ایستگاه پایانی فضای خالی قرار دهید.
5. اعتبار سنجی با شبیه سازیتجزیه و تحلیل شکل‌پذیری FEA را برای تأیید جریان مواد، بررسی نازک شدن در برابر تشکیل منحنی‌های حدی، پیش‌بینی اندازه بازگشت فنری، و اعمال جبران‌سازی برای سطوح قالب قبل از رهاسازی برای ساخت، اجرا کنید.
6. نمرات و پوشش های فولاد ابزار را انتخاب کنید.مواد هر جزء را با حالت شکست غالب آن مطابقت دهید: درجات{0}مقاوم در برابر سایش برای شرایط سایشی، درجات مقاوم در برابر ضربه-برای بارگذاری ضربه، و پوشش‌ها یا درج‌های کاربید در جایی که فولاد پایه به سقف عملکرد خود می‌رسد.
7. برای ساخت رها کنید، سپس حلقه را در آزمایش ببندید.از نتایج آزمایش فیزیکی برای اعتبارسنجی پیش‌بینی‌های شبیه‌سازی، اصلاح مدل‌های اصطکاک و مواد و ایجاد دانش سازمانی که دقت پروژه بعدی را بهبود می‌بخشد، استفاده کنید.

اتصال اصول طراحی به موفقیت در تولید

توجه داشته باشید که چگونه هر مرحله در آن چک لیست به مرحله قبل از آن بستگی دارد. شما نمی توانید بدون دانستن مواد خود، مجوزها را محاسبه کنید. شما نمی توانید ایستگاه ها را بدون دانستن اینکه قسمت شما به کدام عملیات نیاز دارد ترتیب بندی کنید. شما نمی توانید فولاد ابزار را بدون درک نیروهایی که هر ایستگاه تجربه می کند انتخاب کنید. این مبانی موضوعات مستقلی نیستند که شما به صورت مجزا مطالعه کنید. آنها یک سیستم متصل را تشکیل می دهند که در آن قدرت در یک ناحیه هر ناحیه دیگری را تقویت می کند و ضعف در یک ناحیه بقیه را تضعیف می کند.

مهندسانی که این سیستم‌ها را درونی می‌کنند-تفکر سطحی، زمان کمتری را برای اطفای حریق در پرس می‌گذرانند. برنامه‌های مهر زنی قطعات فلزی آن‌ها سریع‌تر راه‌اندازی می‌شوند، تحمل را بین چرخه‌های تعمیر و نگهداری طولانی‌تر نگه می‌دارند و مواد کمتری را برای هر قطعه مصرف می‌کنند. بازده انتزاعی نیست. در کاهش نرخ‌های ضایعات، کاهش قالب‌های برنامه‌ریزی نشده، و مهر زنی قطعاتی که بدون مرتب‌سازی یا دوباره کاری بازرسی می‌شوند، خود را نشان می‌دهد.

برای تیم‌هایی که پروژه‌های پیچیده را هدایت می‌کنند که در آن ساختار قالب، بهینه‌سازی ترخیص، چالش‌های جریان مواد و تصمیمات{0}}در سطح اجزای متقاطع می‌شوند، کار با یک شریک باتجربه ابزارسازی مسیر را از مفهوم تا تولید{1}}ابزار آماده تسریع می‌کند.راه حل های قالب مهر زنی سفارشی YICHENمهندسین ابزارآلات را به تخصص در سراسر دامنه کامل این اصول، از انتخاب نوع قالب اولیه تا استراتژی های مواد و پوشش، متصل کنید، و به ترجمه روش مهندسی صدا به قالب هایی که از همان روز اول طراحی شده اند کمک می کند.

سوالات متداول اصول طراحی قالب مهر زنی

1. تفاوت بین قالب های مهر زنی پیشرونده، مرکب و انتقالی چیست؟

قالب‌های پیشرونده یک نوار پیوسته را از طریق ایستگاه‌های متعدد تغذیه می‌کنند، که هر کدام عملیات متفاوتی را انجام می‌دهند، و آن‌ها را برای قطعات کوچک{0} با حجم بالا ایده‌آل می‌کند. قالب های مرکب دو یا چند عملیات برش را به طور همزمان در یک حرکت انجام می دهند و تمرکز بالایی را برای پروفیل های مسطح مانند واشر و لمینیت ارائه می دهند. قالب‌های انتقال تک تک تکه‌ها را جدا کرده و با استفاده از بازوهای مکانیکی بین ایستگاه‌ها حرکت دهید، که مناسب قطعات بزرگ یا عمیق{3}}کشیده شده مانند پانل‌های بدنه خودرو است که نمی‌توانند به یک نوار حامل متصل بمانند.

2. چگونه پانچ صحیح-برای-میزان ضربه زدن را تعیین می‌کنید؟

ترخیص به عنوان درصدی از ضخامت مواد در هر طرف محاسبه می شود که بر اساس نوع ماده متفاوت است. مواد نرم مانند آلومینیوم معمولاً 10-15% در هر طرف، فولاد ملایم 10-12%، فولاد ضد زنگ به 12-16% و فولادهای با استحکام بالا 18 تا 20% یا بیشتر نیاز دارند. مقدار صحیح به سختی مواد، شکل پذیری، کیفیت لبه قابل قبول و عمر ابزار مورد نظر بستگی دارد. مهندسان باید به‌جای اعمال یک پیش‌فرض جهانی واحد در تمامی عملیات، به نمودارهای ترخیص کالای مخصوص مواد از تامین‌کنندگان ابزارآلات ارجاع دهند.

3. چه چیزی باعث چروک شدن، شکافتن و برگشت فنر در قطعات مهر شده می شود؟

چروک شدن زمانی اتفاق می‌افتد که فشار نگهدارنده خالی کافی نباشد و مواد خیلی آزادانه به داخل حفره قالب جاری شوند و باعث ایجاد سگک‌های فشاری شوند. شکاف زمانی اتفاق می‌افتد که عمق کشش از حد مجاز شکل‌پذیری مواد فراتر رود یا شعاع‌های پانچ بیش از حد تنگ باشد، و مجبور به نازک شدن موضعی تا زمان شکستگی شود. برگشت فنری ناشی از بازیابی الاستیک پس از خم شدن، به ویژه در مواد{2}} با استحکام بالا است. طراحان قالب با مهره‌هایی برای چروک‌شدن، کشیدن‌های چند مرحله‌ای برای شکافتن، و بیش از حد خم شدن یا سکه‌کردن برای جبران برگشت فنری مقابله می‌کنند.

4. چرا توالی ایستگاه در طراحی قالب پیشرونده اهمیت دارد؟

توالی ایستگاه تعیین می کند که آیا یک قالب پیشرونده به طور قابل اعتماد اجرا می شود یا ضایعات تولید می کند. سوراخ های خلبان باید ابتدا سوراخ شوند تا داده های موقعیتی برای تمام عملیات های بعدی ایجاد شود. هندسه نوار حامل برای حفظ صلبیت نوار دنبال می شود. عملیات برش قبل از شکل‌گیری است، زیرا سوراخ‌هایی که در سطوح{3} از قبل شکل‌گرفته شده، به‌طور غیرقابل پیش‌بینی منحرف می‌شوند. نیروها باید در سراسر ایستگاه ها متعادل شوند تا از ثبت نام اشتباه نوار جلوگیری شود. خالی کردن همیشه آخرین اتفاق می افتد زیرا پس از جداسازی قسمت نمی توان ایندکس کرد. توالی نادرست منجر به رانش تجمعی تحمل، راه رفتن نواری و سایش زودرس قالب می شود.

5. چگونه فولاد ابزار مناسب را برای مهر زنی اجزای قالب انتخاب می کنید؟

انتخاب به شناسایی حالت شکست غالب برای هر جزء بستگی دارد. فولاد کروم بالا-D2 مناسب برای پوشش-حجم بالا، جایی که سایش ساینده عمر را محدود می‌کند. A2 مقاومت سایش و چقرمگی متعادلی را برای ایستگاه های قالب پیش رونده مخلوط-شرایط فراهم می کند. S7 بار ضربه ای سنگین را در{9}عملیات سوراخ کردن گیج ضخیم که در آن D2 ترک می خورد جذب می کند. فولاد سریع{13}}M2 با حفظ هندسه لبه، بارهای فشاری بالایی را تحمل می کند. برای مقاومت در برابر سایش شدید، درج‌های کاربید نسبت به فولادهای معمولی 500-1000% عمر را افزایش می‌دهند. شرکای مانند YICHEN (https://www.yichen-group.com/stamping-die/) به مهندسان کمک می‌کنند تا نمرات و پوشش‌ها را با نیازهای تولیدی خاص مطابقت دهند.