
مهر و موم و پانچ چیست
جستجو برای "مهر زدن یا مشت زدنو شما عبارات را با هم درهم میبینید، به جای یکدیگر استفاده میشوند، یا به روشهایی توضیح داده میشوند که بیشتر سردرگمی ایجاد میکنند تا وضوح. در اینجا تمایز مهم است: مهر زدن یک فرآیند چتر است، و مشتها یکی از اجزای سیستم ابزارسازی است که باعث کارکرد آن میشود.
تعریف قالبها و مشتها
قالب مهر زنی یک ابزار فولادی دقیق-مهندسی متشکل از بخش های بالایی و پایینی منطبق است که تحت فشار فشار، ورق فلز را برش می دهد، خم می کند یا تشکیل می دهد. پانچ جزء نر آن ابزار است - بخشی که برای انجام عملیات به داخل حفره قالب حرکت می کند. آنها با هم یک سیستم جفتی را تشکیل می دهند که مسئول شکل دادن به عملیات مهر زنی قطعات فلزی در مقیاس است.
مهر زنی شامل یک خانواده از عملیات شکل دهی سرد-است: خالی کردن، سوراخ کردن، خم کردن، کشیدن، سکه گذاری، و برجسته کردن. هر کدام از یک مجموعه قالب استفاده می کنند، اما هندسه پانچ و حفره قالب بسته به کار تغییر می کند. هنگامی که مردم به ضربه زدن به پانچ های قالب اشاره می کنند، در مورد عناصر برش یا شکل دهنده نصب شده در کفش قالب بالایی صحبت می کنند که کار واقعی را روی مواد انجام می دهند.
نحوه عملکرد پانچ و دای به عنوان یک سیستم جفت شده
تصور کنید که یک کاتر کوکی را روی خمیر فشار دهید - به جز اینکه نیروها بر حسب تن اندازه گیری می شوند، تلورانس ها بر حسب هزارم اینچ اندازه گیری می شوند، و مواد با آن مقابله می کنند. رابطه پانچ-و-مرگ شامل یک دنباله مکانیکی دقیق است:
- پانچ پایین می آید و با ورق فلز تماس می گیرد و نیروی متمرکزی را در یک مکان خاص اعمال می کند.
- با نفوذ پانچ به داخل دهانه قالب، مواد به صورت الاستیک، سپس پلاستیک تغییر شکل میدهند.
- تنش برشی از استحکام ماده فراتر می رود و باعث شکستگی در امتداد خطوط کنترل شده ای می شود که با فاصله بین پانچ و قالب تعریف شده اند.
- پانچ جمع می شود و ویژگی تمام شده - یک سوراخ، یک خالی، یک شکل شکل گرفته - باقی می ماند.
فاصله بین لبه پانچ و لبه قالب بر همه چیز حاکم است: کیفیت لبه، ارتفاع سوراخ، عمر ابزار و دقت ابعاد. اشتباه بگیرید و نقص هایی را که این مقاله به طور مفصل به آن اشاره می کند را خواهید دید.
جایی که مشت زدن در خانواده مهر زنی جای می گیرد
مهر زنی پانچ زیرمجموعه خاصی است - که به طور کامل بر حذف مواد برای ایجاد سوراخ، شکاف یا برش متمرکز است. قطعه پانچ شده (لبه) قراضه است، در حالی که ورق باقی مانده به قسمت تمام شده تبدیل می شود. این را با خالی کردن، جایی که قطعه پانچ شده- قرار دارد، مقایسه کنیداستقطعه و ورق ضایعات است. هر دو از پانچ وارد شده به قالب استفاده می کنند، اما هدف معکوس است.
این مهم است زیرا طراحی ابزار با قصد تغییر می کند. عملیات منگنه زنی، کیفیت سوراخ را در قطعه کار در اولویت قرار می دهد. عملیات خالی کردن، کیفیت لبه قطعه جدا شده را در اولویت قرار می دهد. فاصله قالب، هندسه پانچ، و روش سلب کردن، همه بر این اساس - تفاوتهایی را تغییر میدهند که در هر تصمیمی که در بخشهای پیش رو پوشش داده میشود، آبشار میشوند.
طبقه بندی کامل عملیات مهر زنی
رابطه پانچ-و-هر عملیات مهر زنی را هدایت میکند، اما هر عملیاتی همان کار را با فلز انجام نمیدهد. برخی بریده اند. برخی خم می شوند. برخی از مواد را بدون حذف یک تراشه به شکل هندسی کاملاً جدید می کشاند. فهمیدن اینکه بخش شما در کدام دسته قرار می گیرد همه چیز را از معماری قالب گرفته تا نمایه پانچ - تعیین می کند و با دانستن نحوه سازماندهی کامل شجره نامه شروع می شود.
نقشه عملیات مهر زنی کامل
عملیات مهر زنی به دو گروه اساسی تقسیم می شود: آنهایی که مواد را قطع می کنند و آنهایی که آن را تغییر شکل می دهند. در این گروهها، هر عملیات از ترکیبی متمایز از هندسه قالب و پروفیل پانچ برای رسیدن به نتیجه استفاده میکند. در اینجا نحوه ترسیم آنها آمده است:
| عملیات | تابع | مواد را حذف می کند؟ | نوع قالب معمولی | هندسه پانچ |
|---|---|---|---|---|
| خالی کردن | نمای بیرونی کامل یک قطعه را از ورق برش می دهد | بله (ورق قراضه است) | مرکب یا پیشرونده | صورت صاف-، مطابق با نمایه قسمتی |
| سوراخ کردن | سوراخ ها، شکاف ها یا برش های داخلی ایجاد می کند | بله (اسلگ قراضه است) | ایستگاه پیشرو یا تک- | شکل تخت، اریب یا نوک تیز در هر سوراخ |
| بریدگی | مواد را از لبه یک نوار یا قسمت خالی حذف می کند | بله | مترقی | نمایه به طرح بندی نواری |
| لنسینگ | مواد را برای ایجاد زبانه ها یا حامل ها بدون جداسازی کامل برش می دهد | جزئی | مترقی | تیغه برشی زاویه دار |
| خم شدن | مواد را در امتداد یک محور مستقیم تغییر شکل می دهد | خیر | پاک کن یا V{0}}بمیر | پانچ شکل دهی با نوک شعاع- |
| طراحی | ورق را به شکل فنجان یا توخالی دراز می کند | خیر | قرعه کشی مرگ با blankholder | پانچ کشش شعاعی |
| سکه گذاری | برای ویژگی های دقیق، مواد را تحت نیروی شدید فشرده می کند | خیر | قالب حفره بسته- | صورت صاف یا حکاکی شده |
| نقش برجسته | با کشش موضعی، الگوهای سطح برجسته یا فرورفته ایجاد می کند | خیر | همسان مرد-مونث | پانچ الگوی کانتور |
به الگوی آن توجه کنید: عملیات برش (پر کردن، سوراخ کردن، بریدگی، لنج کردن) همگی به لبه های برش تیز و سخت با فاصله های دقیق نیاز دارند. عملیات شکل دهی (خمش، کشیدن، سکه گذاری، منبت کاری) به جای برش، به جریان کنترل شده مواد و سطوح شعاعی متکی است.
تفاوت فشار دادن در مقابل مشت زدن در مقابل مهر زدن
این سه عبارت باعث سردرگمی دائمی می شوند، پس بیایید آن را حل کنیم.پرس فلز چیست? این نام دیگری برای مهر زدن - کاربرد گسترده نیروی فشار برای شکل دادن به ورق فلز با استفاده از قالب است. اصطلاحات پرس و مهر زنی از نظر کاربردی در کاربرد صنعتی قابل تعویض هستند. «پرس فلز» را بیشتر در زمینههای تولیدی اروپایی و آسیایی میشنوید، در حالی که مغازههای آمریکای شمالی تمایل دارند «مهر زدن» را بگویند.
در مقابل، پانچ کردن به طور خاص به برداشتن مواد اشاره دارد - که منگنه را از طریق ورق برای ایجاد یک سوراخ یا برش وارد میکند. این یک عملیات در خانواده بزرگتر فشار دادن و مهر زنی است، مترادفی برای آن نیست.
تمایز عملی هنگام مشخص کردن کار مهم است:
- مهر زدن و فشار دادن- دسته فرآیند کامل، شامل تمام عملیات قالببندی-بر اساس ورق فلز از برش تا شکلدهی.
- فشار دادن و مشت زدنفشار دادن - روش اعمال نیرو است. پانچ کردن یکی از عملیات برش خاصی است که از آن نیرو برای حذف مواد استفاده می کند.
- به تنهایی مشت زدن- همیشه شامل جداسازی مواد است، همیشه یک راز تولید می کند، همیشه نیاز به فاصله بین پانچ و قالب دارد.
انواع عملیات Share Tooling
هر عملیاتی نیاز به یک قالب منحصر به فرد ندارد. چندین هندسه پانچ مشترک دارند یا می توانند در یک ابزار واحد ترکیب شوند:
- سوراخ کردن و خالی کردن از پانچ تقریباً یکسان-و-مکانیک قالب - استفاده میکنند. یک قالب پیشرونده به طور معمول هر دو را در ایستگاه های متوالی اداره می کند.
- منگنههای خمشی و شکلدهنده اغلب دارای نیمرخهایی با شعاع{0}}نوک هستند که عمدتاً در عمق ضربه و شکل حفره قالب متفاوت هستند.
- سکهزنی و برجستهسازی هر دو از حفرههای بسته یا نیمه بسته استفاده میکنند، اما در تناژهای بسیار متفاوت عمل میکنند.
این واقعیت ابزاری مشترک-به این دلیل است که چرا قالبهای پیشرونده بر تولید-حجم بالا غالب است. یک نوار از چندین ایستگاه عبور می کند - در یکی سوراخ می شود، در دیگری بریدگی می کند، در - بعدی خم می شود که هر کدام با استفاده از هندسه پانچ ساخته شده در یک مجموعه قالب یکپارچه. معماری آن مجموعه دای، و چگونگی ترتیب دادن این عملیات ها، جایی است که تصمیمات مهندسی واقعی آغاز می شود.

انواع قالب و زمان استفاده از هر کدام
یک مجموعه قالب یکپارچه می تواند سوراخ کردن، بریدگی و خم شدن را در یک ابزار منفرد ترتیب دهد - امامعماریاین ابزار تعیین می کند که کدام قطعات را می توانید بسازید، با چه سرعتی می توانید آنها را بسازید و هزینه هر کدام چقدر است. سه معماری قالب اصلی بر مهر زنی ابزار و قالب غالب هستند: مترقی، انتقالی و ترکیبی. هرکدام چندین{2}}توالی عملیات را به گونهای متفاوت انجام میدهند، و انتخاب نامناسب باعث میشود ابزاری که یا نمیتواند با تقاضای حجم مطابقت داشته باشد یا هزینه آن بسیار بیشتر از پیچیدگی قطعه باشد، هزینه میکند.
معماری دای پیشرو و موارد استفاده ایده آل
قالب های پیشرونده یک نوار فلزی پیوسته را از طریق مجموعه ای از ایستگاه ها تغذیه می کند، که هر کدام یک عملیات مشخص - برش، شکل گیری، خمش - را انجام می دهند، در حالی که قطعه کار در تمام طول به نوار حامل متصل می ماند. قسمت فقط در ایستگاه نهایی جدا می شود. این معماری به منظور سرعت- ساخته شده است. یک ضربه فشار یک بار نوار را به جلو می برد و یک عملیات را در هر ایستگاه به طور همزمان کامل می کند، به این معنی که یک قطعه تمام شده با هر چرخه سقوط می کند.
جایی که مرگ های مترقی می درخشند:
- تعداد-تولید با حجم بالا (معمولاً 10،000+ قسمت در هر اجرا، اغلب میلیونها در سال)
- قطعات کوچک تا متوسط{0}}با پیچیدگی هندسی متوسط
- برنامههایی که به تلورانسهای شدید در چندین ویژگی نیاز دارند، زیرا همه عملیاتها به همان نوار و سوراخهای پایلوت اشاره میکنند.
- قطعات ترکیبی از عملیات برش و تشکیل که می توانند به صورت خطی توالی شوند
مبادله؟ سرمایه گذاری بالای ابزارآلات اولیه و انعطاف پذیری محدود برای تغییرات طراحی پس از ساخت قالب. یک مجموعه قالب مهر زنی مترقی نیاز به برنامه ریزی دقیق دارد زیرا هندسه هر ایستگاه نسبت به پیشرفت نوار ثابت است. اما برای تولید طولانی-، هزینه هر قطعه بطور چشمگیری کاهش می یابد - و توجیه سرمایه گذاری اولیه را آسان می کند.
طراحی قالب انتقال برای هندسه های پیچیده
قالب های انتقالی رویکردی اساسا متفاوت دارند. به جای اینکه قطعه کار را به یک نوار حامل متصل نگه دارند، قسمت خالی را در ایستگاه اول جدا می کنند و سپس از انگشتان یا گیره های مکانیکی برای حرکت مستقل آن بین ایستگاه های شکل دهی بعدی استفاده می کنند. هر ایستگاه در یک بخش ایستاده آزاد کار می کند.
این استقلال قابلیتهایی را باز میکند که قالبهای پیشرونده با آنها مطابقت ندارند:
- بخشهای عمیق-کشیده شده - از آنجایی که قسمت خالی توسط یک نوار حامل محدود نمیشود، ماده میتواند آزادانه در حفرههای کششی جریان یابد.
- اجزای بزرگی که در صورت متصل نگه داشتن مواد نوار بیش از حد را هدر می دهند
- هندسه های سه بعدی پیچیده که نیاز به شکل گیری از جهات مختلف دارند
- قطعاتی که نیاز به رزوه، دندهها، حلقهها یا سایر ویژگیهایی دارند که نیاز به جابجایی قطعه کار در بین عملیات دارند.
حذف نوار حامل نیز به معنای ضایعات مواد کمتر در هر قطعه است. در قالب پیشرونده، شبکه اتصال بین قطعات به صورت قراضه خالص است. گیره های انتقال جایگزین آن تار می شوند و در هر چرخه مواد صرفه جویی می شود. با این حال، مکانیسم انتقال پیچیدگی و هزینه را به ابزار و تنظیم پرس اضافه می کند و زمان چرخه به دلیل جابجایی مکانیکی بین ایستگاه ها کندتر از عملیات پیش رونده است.
قالب ترکیبی برای خالی کردن{0}دقت بالا
قالب های مرکب بر اساس اصل کاملاً متفاوتی عمل می کنند - آنها چندین عملیات برش را در یک فشار فشار در یک ایستگاه انجام می دهند. هیچ پیشرفت نواری و مکانیسم انتقالی وجود ندارد. پانچ پایین می آید و قطعه به طور همزمان بریده می شود، سوراخ می شود و با یک حرکت خارج می شود.
محدود به نظر می رسد؟ از نظر هندسی است. اما برای قطعات مسطح که نیاز به دقت استثنایی - واشر، شیم، لایهبندی الکتریکی، روکشهای دقیق - قالبهای مرکب، تمرکز و صافی را ارائه میدهند که قالبهای پیشرونده برای مطابقت با آنها تلاش میکنند. از آنجایی که همه لبه های برشی مواد را به طور همزمان درگیر می کنند، هیچ خطای تجمعی موقعیت یابی از ایستگاه-به-انتقال ایستگاه وجود ندارد.
آن را به عنوان تفاوت بین خالی کردن ریز و مهر زنی با ابزار پیشرونده در نظر بگیرید: وقتی بودجه تحمل شما محدود است و هندسه قطعه مسطح است، قالب مرکب اغلب نتایج برتر را با هزینه ابزار کمتر ارائه می دهد. محدودیت این است که قالبهای مرکب فقط عملیات برش را انجام میدهند - بدون شکلدهی، خمش یا کشیدن در همان ابزار.
چارچوب تصمیم گیری برای انتخاب نوع قالب
معماری مجموعه قالب مهر زنی مناسب به پنج متغیر بستگی دارد که با هم کار می کنند. در اینجا نحوه مقایسه آنها در بین سه گزینه اصلی آمده است:
| معیارهای تصمیم گیری | پیشرونده | مرگ انتقال | قالب مرکب |
|---|---|---|---|
| پیچیدگی قطعه | متوسط (برش های دو بعدی + شکل دهی محدود سه بعدی) | بالا (کشش های عمیق، اشکال پیچیده سه بعدی، نخ) | کم (فقط برش های مسطح و مسطح) |
| آستانه حجم معمولی | 10,000+ part/run; ایده آل در 100K+ | 1000-100000 قطعه در اجرا | 500-50000 قطعه در اجرا |
| قابلیت تحمل | محکم (0.05± میلیمتر در همه ویژگیها) | متوسط تا محکم (بستگی به دقت انتقال دارد) | بسیار محکم (0.025± میلی متر هم مرکز) |
| زباله های مواد | متوسط (نوار حامل + ضایعات وب) | کم (بدون نیاز به وب شرکت مخابراتی) | کم (حداقل ضایعات در هر خالی) |
| هزینه نسبی ابزار | بالا | بالا تا خیلی زیاد | کم تا متوسط |
چه زمانی باید از یک نوع قالب به نوع بعدی افزایش یابد؟ اینها محرک ها هستند:
- مرکب به پیشرونده:زمانی که قطعه شما به عملیات شکلدهی فراتر از برش صاف نیاز دارد، یا زمانی که حجم از آنچه دوچرخهسواری تک ضربهای-میتواند به طور موثر ارائه کند، بیشتر شود.
- پیش رونده برای انتقال:زمانی که اندازه قطعه از محدودیتهای عملی عرض نوار فراتر میرود، زمانی که به کشیدن عمیق نیاز است، یا زمانی که ضایعات مواد از شبکههای حامل برای آلیاژهای گران قیمت{0}}هزینه سنگینی پیدا میکند.
- هر نوع به ترکیب:زمانی که تلورانسهای مسطح و متحدالشکل تنگتر از موقعیتیابی ایستگاه مترقی-به-ایستگاه است که میتواند قابل اطمینان باشد و هندسه قطعه مسطح میماند.
حجم تولید به تنهایی انتخاب را تعیین نمی کند. یک بخش کوچک و پیچیده با 500000 واحد در سال به یک قالب پیش رونده اشاره می کند. یک مسکن بزرگ،-کشیده شده با 5000 واحد در سال، بدون در نظر گرفتن حجم، مستلزم یک قالب انتقال است. و یک خالی دقیق ساده در هر حجمی از دقت ذاتی یک قالب ترکیبی سود می برد.
معماری قالب، پوشش محتویات ممکن را تعیین میکند -، اما در این پاکت، عملکرد به دو چیز کاهش مییابد: پانچها از چه چیزی ساخته شدهاند، و نحوه تعامل هندسه آنها با مواد قطعه کار. اینها متغیرهایی هستند که اکثر خرابی های ابزارسازی در واقع از آنها منشأ می گیرند.
انواع پانچ و هندسه آنها
معماری Die قوانینی را برای اینکه چه عملیاتی و در چه ترتیبی اتفاق می افتد تعیین می کند. اما پانچ - مؤلفه ای که در واقع با قطعه کار تماس می گیرد - تعیین می کندچگونههر عملیات انجام می شود. یک ضربه-صفحه صاف و یک پانچ اریب که به همان ورق در فاصله یکسان برخورد میکند، شرایط لبههای مختلف، نیازهای نیروی متفاوت و رفتارهای مختلف راز را ایجاد میکند. وقتی با سرعت تولید به فلز ضربه می زنید، این تفاوت های هندسی قطعات تمیز را از سطل های ضایعات جدا می کند.
هندسه سوراخ کردن و خالی کردن پانچ
پانچهای سوراخکننده و خالی از مکانیک اولیه یکسانی برخوردارند - که هر دو از ورق فلز عبور میکنند تا مواد را در امتداد خطوط برشی جدا کنند. تفاوت در این است که کدام قطعه را نگه می دارید. اما انتخاب های هندسی هر دو عملیات را به روش های قابل اندازه گیری تحت تاثیر قرار می دهند.
یک پانچ استاندارد-صورت مسطح، نیرو را به طور یکنواخت در کل مقطع-به طور همزمان اعمال میکند. این هندسه پایه برای عملیات پانچ ورق است: قابل پیش بینی، آسان برای تیز کردن، و مناسب برای اکثر پروفیل های سوراخ استاندارد. جنبه منفی؟ اوج نیروهای برش به یکباره برخورد میکند و ضربهای را{4}}بهوجود میآورد که هم بر ابزار و هم بر فریم فشار وارد میکند.
مشتهای اریبدار سطح برش را 3 تا 6 درجه زاویه میدهند و برش را بهجای یکباره شروع میکنند. تحقیقات مستند شده توسطدستورالعمل های کاربردی AHSSنشان می دهد که این هندسه حداکثر نیروی سوراخ را بیش از 50٪ کاهش می دهد در حالی که نسبت انبساط سوراخ را تا 60٪ در مقایسه با پانچ تخت بهبود می بخشد. جهت برشی موازی با جهت نورد با عملکرد بهینه در حدود 17 درصد فاصله قالب اجرا می شود.
پانچ های پشت بام مفهوم را بیشتر می کند - یک نمایه برآمدگی که ابتدا با ورق در یک خط مرکزی تماس می گیرد، سپس به تدریج به سمت بیرون برش می یابد. بررسیها نشان میدهند که در مقایسه با یک مشت صاف، با کاهش قابلتوجه فشار-در تناژ، نیرو تا 80 درصد کاهش مییابد. برای پانچ کردن ورق فلز در درجههای{5} استحکام بالا (780 مگاپاسکال و بالاتر)، این هندسه به طور چشمگیری عمر پرس و ابزار را افزایش میدهد.
پانچهای مقعر از یک صورت منحنی به داخل-استفاده میکنند که ابتدا محیط ورق را درگیر میکند و یک عمل حجامت روی راب ایجاد میکند. این باعث بهبود احتباس لجن در قالب می شود، اما تغییرپذیری در شرایط لبه در اطراف محیط سوراخ - ایجاد می کند و آن را برای قطعاتی که نیاز به شکل پذیری لبه یکنواخت دارند مناسب تر می کند.
توابع شکل دهی و پایلوت پانچ
هر پانچ قطع نمی کند. پانچهای شکلدهی، مواد را بدون جداسازی - فلنجهای خمشی، ایجاد ویژگیهای برجسته، سطوح سکهای، یا فنجانهای طراحی، تغییر شکل میدهند. هندسه آنها از شعاع سخاوتمندانه به جای لبه های برش تیز استفاده می کند، زیرا هدف جریان کنترل شده مواد به جای شکست برشی است. شعاع بسیار تند{4}}روی پانچ کششی، مواد را به شدت در خط خم نازک می کند. شعاع بیش از حد-بزرگ قادر به تعریف واضح ویژگی نیست.
پانچ های خلبان هدف کاملاً متفاوتی را دنبال می کنند: هم ترازی. در عملیات قالب پیشرونده، پانچهای پایلوت وارد سوراخهای{1} از پیش سوراخشده میشوند تا قبل از شروع برش در هر ایستگاه، نوار را دقیقاً تعیین کنند. آنها در سوراخ خلبان-به سمت خود{4}} نوک تیز یا گلوله میشوند و قبل از تماس هر گونه مشت برنده با نوار درگیر میشوند. بدون پایلوت دقیق، هر ویژگی بعدی از موقعیت واقعی خود منحرف میشود - یک خطای تجمعی که در بین ایستگاهها به ترتیب پانچ و مهر ترکیب میشود.
پروفیل های بریدگی و لنسی پانچ
منگنههای بریدگی مواد را از لبه نوار یا گوشههای خالی - برش میدارند، زبانهها ایجاد میکنند یا نواحی را برای خم شدن بعدی باز میکنند. پروفیلهای آنها با هندسه چیدمان نوار مطابقت دارند و معمولاً دارای سطوح برش مسطح یا زاویهدار هستند که برای هدایت کردن نرمها از حفره قالب طراحی شدهاند.
برش پانچ لنسیودر یک حرکت خم شوید آنها تا حدی مواد را جدا می کنند تا زبانه ها، لوورها یا اتصالات حامل را بدون جدا کردن کامل قطعه کار ایجاد کنند. لبه برش برای شروع برش در یک طرف در حالی که مواد آزاد شده را به یک زاویه کنترل شده خم می کند زاویه دار است. این امر آنها را در قالبهای پیشرونده که حاملهای نوار باید از طریق ایستگاههای متعدد متصل بمانند ضروری میسازد - لانس تعیین میکند که در آن نوار میتواند بدون شکستن زودرس خم شود.
تطبیق نوع پانچ با الزامات قطعه
در اینجا طبقه بندی کامل، سازماندهی شده بر اساس آنچه هر هندسه انجام می دهد و چه نوع لبه ای را پشت سر می گذارد، آمده است:
| نوع پانچ | هندسه | عملکرد اولیه | برنامه معمولی | وضعیت لبه تولید شده است |
|---|---|---|---|---|
| صورت صاف-(ساده) | صورت عمود بر صاف | سوراخ کردن و خالی کردن استاندارد | سوراخ های گرد، پروفیل های ساده در فولاد نرم | برش یکنواخت با سوراخ متوسط |
| اریب شده | صورت با زاویه 3-6 درجه | کاهش- سوراخ کردن اجباری | فولادهای با استحکام بالا، فشارهای حساس- | برش تمیز با انتقال شکستگی صاف |
| پشت بام | قله وسط خطدار | شروع برشی پیشرونده | نمرات AHSS، انبار ضخیم، کاهش تناژ | یکنواختی لبه خوب با کمترین ضربه- |
| مقعر | صورت خمیده به داخل- | کنترل حفظ اسلگ | -مشت زدن مهر با سرعت بالا با اسلاگ-خطر کشش | متغیر در اطراف محیط؛ چنگ زدن خوب |
| شکل دهی (شعاع) | لبه های گرد، بدون لبه برش | خم شدن، طراحی، نقش برجسته | فلنج ها، فنجان ها، ویژگی های سطحی | بدون لبه برش - سطح صاف تشکیل شده |
| خلبان (گلوله-بینی) | نوک نوک تیز یا مخروطی | تراز و ثبت نوار | موقعیت یابی ایستگاه مرگ پیشرونده | تابش خفیف روی سوراخ خلبان (غیر-بحرانی) |
| بریدگی | صورت صاف یا زاویه دار | حذف مواد لبه | پیرایش طرح نوار، حذف گوشه | برش را روی لبه نوار تمیز کنید |
| لنسینگ | تیغه برشی زاویه دار با شعاع خمش | برش جزئی و فرم | زبانه ها، لوورها، اتصالات حامل | برش خورده در سمت بریده؛ در سمت خم تشکیل شده است |
ضخامت مواد همچنین باعث می شود که پروفیل پانچ بهترین عملکرد را داشته باشد. همانطور که موجودی ضخیم تر می شود، جریمه استفاده از پانچ صاف-به صورت - نیروهای بیشتر، ضربه بیشتر-از طریق سایش سریعتر افزایش می یابد. در اینجا یک راهنمای عملی برای انتخاب پروفیل پانچ بر اساس محدوده ضخامت آورده شده است:
- زیر 1.0 میلی متر:پانچهای صورت مسطح با اکثر مواد بهطور مؤثری برخورد میکنند. نیاز به نیرو به قدری کم می ماند که بهینه سازی هندسی حداقل سود را برای درجه های استاندارد ارائه می دهد.
- 1.0 میلی متر تا 2.0 میلی متر:پانچ های اریب برای مواد با استحکام بالا (کشش بالای 590 مگاپاسکال) مفید هستند. کاهش نیرو عمر ابزار را به میزان قابل توجهی در حجم تولید افزایش می دهد.
- 2.0 میلی متر تا 4.0 میلی متر:هندسه پشت بام یا اریب به شدت توصیه می شود. اوج نیروها با منگنه های مسطح در این ضخامت، قاب ها را فشار می دهند و سایش پانچ را به طور چشمگیری تسریع می کنند.
- بالای 4.0 میلی متر:پانچ های برشی تخصصی-زاویه ضروری هستند. پانچ با صورت مسطح در این ضخامت باعث ایجاد میخ های تناژی می شود که خطر ترک خوردن پانچ و صفحه قالب را ایجاد می کند.
انتخاب هندسه زیبایی نیست - مستقیماً شرایط لبه را که قطعات شما در شکل دهی، جوشکاری یا مونتاژ پایین دست حمل می کنند کنترل می کند. یک پروفیل پانچ که به درستی انتخاب نشده است، افزایش دهنده های تنش را در لبه های بریده ایجاد می کند که در طی عملیات های بعدی به شکاف ها انتشار می یابند. اما حتی اگر هندسه کامل از مواد اشتباه ساخته شده باشد، پیش از موعد از کار می افتد، به همین دلیل است که انتخاب درجه فولاد ابزار متغیر مهم بعدی در معادله ابزارسازی است.

انتخاب مواد برای قالب ها و پانچ ها
هندسه پانچ کامل اگر از فولاد نامناسبی آسیاب شود، هنوز زودتر از موعد از کار می افتد. یک صفحه قالب D2 که آلیاژ مس را اجرا می کند، در هزاران ضربه صفرا می کند. S7 پانچ برش ساینده ضد زنگ، در کسری از عمر مورد انتظار خود، بی فایده می شود. انتخاب مواد جایی است که عمر ابزار، کیفیت قطعه، و هزینه-به ازای-هر ضربه همگرا میشوند - و این متغیری است که اغلب بر اساس عادت به جای تجزیه و تحلیل انتخاب میشود.
چهار گرید فولاد ابزار و یک خانواده کاربید اکثریت قریب به اتفاق کاربردهای فولاد مهر زنی را پوشش می دهند. هرکدام منطقه خاصی را در مثلث سختی-سختی-مقاومت در برابر سایش اشغال میکنند، و درک محل قرارگیری آنها تعیین میکند که ابزار شما 50,000 ضربه دوام میآورد یا 5,000,000 ضربه.
نمرات فولاد ابزار برای قالب های مهر زنی
فولادهای ابزار برای مهر کاری سرد-در یک طیف قرار می گیرند. در یک طرف: حداکثر مقاومت در برابر سایش با چقرمگی محدود. از سوی دیگر: جذب ضربه استثنایی با نرخ سایش سریعتر. مواد قطعه کار، حجم تولید و فاصله زمانی قابل قبول نگهداری تعیین می کند که برنامه شما در کجای آن طیف قرار می گیرد.
| درجه | سختی (HRC) | سختی | مقاومت در برابر سایش | بهترین-برنامه های Fit |
|---|---|---|---|---|
| D2 | 58-62 | متوسط | عالی | قالبهای لانگ-بلنکینگ و سوراخدار، قالبهای مهر زنی برای-مهر زنی ورق فولادی با تولید بالا، قالبهای لمینیت |
| A2 | 57-62 | خوب | خیلی خوبه | قالبها-خاموش کردن، شکلدهی و پیرایش عمومی. تعادل خوبی برای دوره های تولید متوسط-تا-طولانی |
| M2 | 60-66 | خوب | عالی (سختی را در دمای بالا حفظ می کند) | ضربههای سوراخدار با سرعت بالا، عملیات تولید گرما از دوچرخهسواری سریع یا ضخیم |
| S7 | 54-58 | عالی | متوسط | قالبهای شکلدهی،-پر کردن ضربهای زیاد، قالبها برای مواد گیج سنگین-یا عملیات با بارگذاری جانبی |
| A6 | 57-60 | خوب | خوب | قالبها و پانچها در جایی که حداقل اعوجاج در طول عملیات حرارتی حیاتی است |
در اینجا نحوه خواندن آن جدول به صورت عملی آمده است.فولاد ابزار D2انتخاب پیشفرض برای-پر کردن و سوراخ کردن طولانی مدت است - محتوای کروم 12 درصد آن سخت شدن عمیق و مقاومت در برابر سایش فوقالعاده را ایجاد میکند و آن را به ابزاری برای مهر زنی قالبهای پردازش نوار فولادی کربنی در حجمهای بیش از 100000 قطعه تبدیل میکند. معامله، شکنندگی در اثر شوک است. اگر عملیات شما شامل شکلدهی سنگین، ضربههای ناگهانی یا موادی با ضخامت بیشتر از 3 میلیمتر باشد، چقرمگی متوسط D2 به یک تعهد تبدیل میشود.
A2 در وسط قرار دارد. در هوا با اعوجاج کمتر نسبت به D2 سخت میشود، ماشینها راحتتر میشوند و مقاومت کافی در برابر سایش را برای تولید با حجم متوسط-در استوک گیج سبک یا سنگین فراهم میکند. زمانی که به یک-فولاد همه منظوره خوب نیاز دارید و حجم شما سختتر-خرد کردن D2 را توجیه نمیکند، A2 جایی است که اکثر مغازهها فرود میآیند.
M2 زمانی وارد تصویر می شود که گرما دشمن باشد. به عنوان یک گرید فولادی با سرعت بالا، لبه برش خود را در دماهایی که D2 یا A2 را نرم می کند، حفظ می کند. پرسهای با سرعت بالا-ضربه-که بهطور مداوم کار میکنند، گرمای اصطکاکی کافی تولید میکنند تا سرمای معمولی را خنک کنند-فولادهای کار در لبه برش - M2 در برابر این تخریب مقاومت میکند. محدوده سختی آن 60-66 HRC همچنین آن را برای پانچ هایی که نیاز به نفوذ در مواد سخت تر بدون تغییر شکل دارند، مناسب می کند.
S7 کمک فنر گروه است. با چقرمگی ضربه Charpy که بسیار بیشتر از D2 یا A2 است، میخ های بار ناگهانی را کنترل می کند که عملیات شکل دهی - ایجاد می کند، به خصوص در هنگام کوبیدن فولاد سنگین-گیج بالا- یا انجام عملیات با رانش جانبی قابل توجه. در مقایسه با D2 عمر سایش را فدا میکنید، اما قالب تحت شرایطی که درجه سختتری را میشکند، تراشه یا ترک نمیخورد.
گزینههای کاربید برای ضربههای پرحجم-
کاربید تنگستن به طور کامل سطح عملکرد متفاوتی را اشغال می کند. با سختی بیش از 88 HRA (معادل تقریباً 70+ HRC) و مقاومت در برابر سایش 10 تا 30 برابر بیشتر از فولاد ابزار، ابزار کاربید عمر قالبی را ارائه می دهد که در میلیون ها ضربه به جای صدها هزار ضربه اندازه گیری می شود. کاربید برای عملیات پرس ورق فلز که به طور مداوم تولید می شود با حجم بالا، معادله نگهداری را تغییر می دهد.
هزینه ابزار کاربید 3 تا 5 برابر بیشتر از قطعات فولادی ابزار معادل در ابتدا - است، اما در حجم های بالای یک میلیون قطعه، هزینه کل مالکیت به زیر فولاد کاهش می یابد زیرا به طور چشمگیری سیکل های سنگ زنی، زمان خرابی کمتر، و ابعاد قطعه سازگارتر در کل دوره تولید تولید می شود.
صید شکنندگی است. کاربید نمیتواند بارهای جانبی، ناهماهنگی یا ضربههای ضربهای را مانند فولاد ابزار جذب کند. یک ضربه پرس نامرتب که فقط یک پانچ D2 را تراشه می کند، یک کاربید را به طرز فاجعه باری از بین می برد. این بدان معناست که کاربید در پرس های پایدار و به خوبی نگهداری می شود که عملیات سوراخ کردن و خالی کردن مواد ثابت - با نمایه های نیروی قابل پیش بینی را انجام می دهند تا عملیات شکل دهی با بارگذاری جانبی متغیر.
یک حد وسط عملی وجود دارد: درجهای کاربید در مکانهای{0}}سایشی بالا در بدنه قالب فولادی ابزار. این رویکرد هیبریدی مقاومت در برابر سایش کاربید{2}}در لبههای برش را ارائه میکند در حالی که ساختار فولادی ضربه را جذب میکند و چقرمگی مورد نیاز برای یکپارچگی قالب را فراهم میکند. بسیاری از عملیات های تولیدی مهر زنی از این استراتژی برای افزایش عمر قالب به میزان 500-1000 درصد در نقاط سایش بحرانی بدون جذب هزینه کامل ساخت کاربید جامد استفاده می کنند.
تطبیق مواد قالب با خواص قطعه کار
قطعه کاری که در حال برش هستید تعیین می کند که کدام ماده قالب زنده بماند. این رابطه جزئی تر از تطبیق قالب های سخت تر با مواد سخت تر است - سایش چسب (گال زدن) مکانیزم شکست کاملاً متفاوتی را معرفی می کند که سختی به تنهایی آن را حل نمی کند.
یک برنامه قالب کوب مسی این را کاملاً نشان می دهد. مس و آلیاژهای مس نرم هستند، اما تحت فشار و دماهای ایجاد شده در حین مهر زنی، به شدت به سطوح فولاد ابزار می چسبند. نوار مسی در حال اجرا ابزار D2 استاندارد جوشکاری میکروسکوپی - بین قطعه کار و سطح قالب - ایجاد میکند که به سرعت پایان بخش را تخریب میکند و سایش ابزار را تسریع میکند. راه حل فولاد سخت تر نیست. این درمان های سطحی (روکش های قلع یا DLC)، سطوح قالب بسیار صیقلی، یا درج های کاربید است که در برابر چسبندگی مقاومت می کنند. برخی از مغازه ها به طور خاص به A2 با جلا دهنده آینه ای برای کارهای مسی تغییر می دهند، زیرا سطح آن ظرافت بیشتری نسبت به ساختار کاربید درشت D2 دارد.
فولاد ضد زنگ چالش مخالف را ارائه می دهد. ساینده بودن و کارکرد{1}}تمایل سخت شدن آن حداکثر مقاومت در برابر سایش را می طلبد - و باعث می شود D2 یا کاربید خط پایه را برای هر تولیدی فراتر از نمونه سازی کوتاه مدت قرار دهد. عملیات پرس ورق فلزی بر روی ضد زنگ در حجم اساساً به کاربید در لبه های برش نیاز دارد. فولاد ابزار به تنهایی برای حفظ ثبات ابعادی در طول یک کمپین کامل تولید خیلی سریع فرسوده می شود.
برای فولاد کربنی ملایم - متداول ترین قطعه کار فولاد مهر زنی - مسیرهای انتخاب مواد عمدتاً با حجم:
- زیر 100000 قطعه:A2 تعادل اقتصادی در طول عمر سایش و سهولت نگهداری را فراهم می کند
- 100000 تا 1000000 قطعه:D2 به انتخاب استاندارد تبدیل می شود و مقاومت سایشی مورد نیاز را بدون هزینه ابزار اضافی ارائه می کند
- بالای 1000000 قطعه:درج های کاربید یا پانچ های کاربید کامل، حق بیمه خود را از طریق کاهش چرخه تعمیر و نگهداری و کیفیت قطعه ثابت توجیه می کنند.
آلومینیوم در پایین{0}}سایش پایین طیف قرار می گیرد، اما در تمایل مسموم کننده مس مشترک است. فولادهای ابزار روکش شده یا A2 جلا داده شده معمولاً به خوبی مهر زنی آلومینیوم را انجام می دهند، با کاربید برای کاربردهای با حجم بسیار بالا که در آن حتی الگوهای سایش جزئی در طی میلیون ها چرخه غیرقابل قبول می شوند.
انتخاب مواد سقفی را برای مدت زمانی که ابزار شما می تواند بین مداخلات تعمیر و نگهداری کار کند تعیین می کند، اما سایش را به طور کامل از بین نمی برد. آنچه تعیین می کند که آیا شما به آن سقف برسید یا کوتاه می آیید، فاصله بین پانچ و قالب است، پارامتر واحدی که مستقیم ترین تأثیر را بر کیفیت قطعه و عمر ابزار دارد.
محاسبات ترخیص کالا و کیفیت قطعه
انتخاب مواد سقف عمر ابزار - را تعیین میکند، اما فاصله مشخص میکند که آیا هر قطعه فلزی مهر شدهای که از قالب شما خارج میشود مطابق با مشخصات است یا به ضایعات میرود. فاصله دای-به-پانچ تنها پارامتری است که مستقیمترین و فوریترین تأثیر را بر کیفیت لبه، شکلگیری سوراخ، سرعت سایش ابزار و نیروی برش دارد. آن را درست انجام دهید و ابزارها برای صدها هزار بازدید با نتایج ثابت اجرا می شوند. حتی چند درصد اشتباه کنید و در هزاران سکته اول علائم را خواهید دید.
پس ترخیص کالا دقیقا چیست؟ این شکاف بین لبه برش پانچ و لبه برش دهانه قالب است که به صورت درصدی از ضخامت قطعه کار بیان می شود.در هر طرف. این تمایز "هر طرف" بسیار مهم است. وقتی کسی می گوید "10% فاصله"، به این معنی است که یک شکاف برابر با 10٪ ضخامت ورق در هر طرف پانچ - وجود دارد نه 10٪ کل. برای یک ورق با ضخامت 1.0 میلی متر در فاصله 10٪، قطر دهانه قالب 1.0 میلی متر + (0.1 میلی متر x 2)=1.2 میلی متر است.
چگونه درصد ترخیص کالا بر اساس مواد متفاوت است
قانون قدیمی - 10% ضخامت مواد برای هر چیزی - زمانی برقرار شد که بیشتر عملیات مهر زنی ورق فلزی منحصراً از فولاد ملایم کم کربن- استفاده میکردند. همانطور کهمجله MetalFormingاسناد، این قانون در زمانی پدیدار شد که-مواد با استحکام بالاتر و مواد عجیب و غریب به آسانی در دسترس نبودند. امروزه استفاده جهانی از آن مشکلاتی را ایجاد می کند - خرابی زودرس پانچ، فشار بیش از حد برش، نیروهای برش بیشتر، و افزایش تولید سوراخ.
چرا نوع مواد، نیاز ترخیص کالا را تغییر می دهد؟ این به رابطه بین استحکام تسلیم و استحکام کششی می رسد. در طول برش، پانچ ابتدا مواد را تغییر شکل می دهد (اکسترود می کند) و یک ناحیه براق براق ایجاد می کند. هنگامی که تنش از استحکام کششی ماده فراتر رفت، شکستگی رخ می دهد و ناحیه شکست خشن تر را ایجاد می کند. فولاد کم{3}}کربن دارای استحکام کششی تقریباً دو برابر مقدار تسلیم آن است که امکان تغییر شکل قابل توجه قبل از شکست - را فراهم میکند و نمایه برش کلاسیک "یک-سوم برش، دو-سوم شکست" را در فاصله 10% ایجاد میکند.
فولادهای با استحکام بالا-این رابطه را تغییر میدهند. استحکام تسلیم آنها نزدیک به مقاومت کششی آنها است، به این معنی که تغییر شکل بسیار کمی قبل از شکستن مواد رخ می دهد. این گریدها به فاصله بیشتری نیاز دارند تا صفحات شکستگی به طور تمیز منتشر شوند. مواد نرمتر مانند آلومینیوم و مس به فاصله کمتری نیاز دارند، زیرا به راحتی تغییر شکل میدهند و رفتار شکست آنها به فاصلههای تنگتر پاسخ میدهد.
در اینجا نحوه ترسیم فاصله توصیه شده از مواد متداول قطعه کار در فرآیند مهر زنی ورق فلزی آمده است:
| مواد قطعه کار | محدوده مقاومت کششی (MPa) | فاصله پیشنهادی (% در هر طرف) | کاراکتر Cut Edge |
|---|---|---|---|
| آلومینیوم (1100, 3003, 5052) | 90-230 | 5-8% | ناحیه براقی بزرگ، کمترین شکستگی |
| مس و برنج | 220-380 | 5-8% | براق صاف، انتقال شکستگی تمیز |
| فولاد ملایم/کم{0}کربن (CRS، HRS) | 270-400 | 8-10% | 1/3 برش، 2/3 شکست در ترخیص بهینه |
| فولاد HSLA | 400-590 | 10-12% | ناحیه براق کوتاه تر، شروع شکستگی زودتر |
| فولاد ضد زنگ (304، 316، 430) | 515-700 | 10-14% | لبه سفت کار-، تمایل متوسط به فرز زدن |
| دو فاز / AHSS (DP600-DP980) | 600-1000 | 12-16% | حداقل براق، لبه تحت تسلط بر شکستگی- |
| مارتنزیتی / UHSS (بالاتر از 1000 مگاپاسکال) | 1000-1500+ | 14-16%+ | شکستگی تقریبا خالص، تغییر شکل ناچیز |
به الگو توجه کنید: با افزایش استحکام کششی، فاصله مورد نیاز با آن افزایش می یابد. این رابطه کاملاً خطی نیست، اما روند ثابت است. تحقیقات روی گریدهای پیشرفته فولاد با استحکام بالا تأیید میکند که فاصلهها در محدوده 13-15% اغلب بهترین عملکرد انبساط سوراخ را برای فولادهای دو فاز ایجاد میکنند - بهویژه بهتر از پیشفرض 10 درصدی تاریخی.
ضخامت{0}}تنظیمات پاکسازی مبتنی بر
درجه مواد درصد پایه را تعیین می کند، اما ضخامت آن را تغییر می دهد. موجودی ضخیم تر به درصد ترخیص کمی بالاتر از موجودی نازک تر از همان درجه نیاز دارد، حتی اگر هر دو خواص کششی یکسانی داشته باشند. چرا؟ مقیاس مکانیک شکست با ضخامت - صفحات شکست به فضای بیشتری برای انتشار و تراز کردن تمیز از طریق یک مقطع{3}} بیشتر از مواد نیاز دارند.
برای فرآیند مهر زنی ورق فلز در شرایط عملی، این بدان معنی است که یک ورق فولادی نرم 0.5 میلی متری ممکن است کاملاً در 8٪ در هر طرف اجرا شود، در حالی که یک ورق 3.0 میلی متری با همان درجه در 10-12٪ در هر طرف عملکرد بهتری دارد. تنظیم معمولاً 1-2٪ فاصله اضافی در هر طرف برای هر پله قابل توجه در دسته ضخامت است.
در اینجا نحوه تعامل ضخامت با ترخیص کالا از گمرک برای سناریوهای رایج تولید آمده است:
| محدوده ضخامت | فولاد ملایم | فولاد ضد زنگ | آلومینیوم | AHSS (نمرات DP/CP) |
|---|---|---|---|---|
| 0.3 - 0.8 میلی متر | 8% | 10% | 5% | 12% |
| 0.8 - 1.5 میلی متر | 9-10% | 11-12% | 6-7% | 13-14% |
| 1.5 - 3.0 میلی متر | 10-11% | 12-14% | 7-8% | 14-16% |
| 3.0 - 6.0 میلی متر | 11-12% | 14-16% | 8-10% | 16%+ |
این مقادیر به عنوان نقطه شروع عمل می کنند. بهینهسازی دنیای واقعی اغلب شامل اجرای برشهای آزمایشی و بررسی پروفیل لبه میشود - و بررسی میکند که ناحیه سوخته به طور یکنواخت به ناحیه شکست بدون خطوط برشی ثانویه یا حفرهها منتقل میشود.
تناژ پرس نیز مستقیماً با انتخاب ترخیص کالا مرتبط است. نیروی مورد نیاز برای برش مواد از یک رابطه مستقیم پیروی می کند: نیروی برشی برابر استحکام برشی ماده ضرب در محیط برش و ضخامت انبار است. فاصله بیشتر معمولاً نیروی برش را اندکی کاهش می دهد زیرا شکستگی زودتر شروع می شود. برعکس، فاصله محکمتر به نیروی بیشتری نیاز دارد - و هنگامی که مواد در نهایت جای خود را میدهند، ضربه بیشتری-از طریق شوک ایجاد میکند. برای هر قطعه مهر فلزی که تولید می کنید، نیروی برش باید در تناژ نامی پرس شما با حاشیه کافی (معمولاً حداکثر 60 تا 70 درصد ظرفیت نامی) باقی بماند تا هم از ابزار و هم از قاب دستگاه محافظت شود.
شناخت مشکلات ترخیص در قطعات مهر شده
پاکسازی نادرست خود را از طریق علائم خاص و قابل تشخیص اعلام می کند. لبه برش قطعه مهر شده دقیقاً به شما میگوید که چه مشکلی پیش آمده است - اگر بدانید به دنبال چه چیزی باشید. در اینجا این است که هر کدام از آنها چه مقدار خالی و بیش از حد ایجاد می کنند:
- فاصله ناکافی (خیلی تنگ):
- برش ثانویه - یک برش مضاعف-در ناحیه شکستگی که در آن خطوط شکستگی از طرف پانچ و قالب به طور تمیز به هم نمیرسند
- افزایش نیروی برش و ضربه-از طریق تناژ، تسریع ضربه زدن و سایش فشار
- نیروهای جداسازی بیشتر به دلیل اینکه مواد محکمتر پانچ را میگیرند
- میکرو-ترکهای قابل مشاهده در انتقال-به-شکستگی تحت بزرگنمایی
- تولید گرمای بیش از حد در لبه برش، فولاد ابزار را در طول زمان نرم می کند
- فاصله بیش از حد (بیش از حد شل):
- چرخش بزرگ (لبه گرد در{0}}طرف ورودی) که بخش زیادی از ضخامت ورق را مصرف می کند
- افزایش ارتفاع سوراخ در سمت خروجی قالب-
- منطقه شکستگی گسترده تر با بافت سطحی خشن تر و نامنظم تر
- دقت ابعادی ضعیف - اندازه سوراخ از حد نامی منحرف می شود زیرا مواد در حین برش به سمت داخل کشیده می شوند
- خطر شروع شکستگی کششی در منطقه واژگونی برای مواد-با استحکام بالا
- فاصله ناهموار (ابزار نامرتب):
- فقط در یک طرف سوراخ - نشانگر کلاسیک پانچ-برای-ناهمترازی مردن، سوراخ کنید
- الگوهای سایش ناهموار روی لبه های برش پانچ یا قالب
- مقطع مخروطی-راب در هنگام بازرسی راب قابل مشاهده است
- بدتر شدن پیشرونده در طول تولید، زیرا نیروهای ناهموار، سایش نامتقارن را تسریع میکنند
برای فولاد ملایم، زمانی که از 10% ضخامت مواد بیشتر شود، نشانگر سنتی ارتفاع سوراخ - است، ابزارسازی نیاز به توجه دارد. اما برای درجههای{3}}استحکام پیشرفته پیشرفته، تحقیقات نشان میدهد که ارتفاع سوراخها بدون توجه به سایش ابزار نسبتاً ثابت باقی میماند. درعوض، یکنواختی لبه به معیار بحرانی تبدیل می شود: به دنبال یک ناحیه براق متمایز با انتقال یکنواخت و صاف به ناحیه شکست باشید. هر گونه برش ثانویه، حفره، یا انتقال غیریکنواخت مشکلات خلاصی سیگنال را نشان میدهد که در طول عملیات شکلدهی بعدی به ترک لبه انتشار مییابد.
گرفتن مجوز درست یک تصمیم یک-تنظیمی نیست. این پارامتری است که در طول زمان با فرسودگی ابزار کاهش مییابد و دانستن اینکه این تخریب با چه سرعتی اتفاق میافتد، و وقتی علائم مربوط به پاکسازی{3}} نادیده گرفته میشود چه اتفاقی میافتد، مستقیماً به چگونگی ایجاد حالتهای رایج خرابی قالب و نحوه جلوگیری از آنها منجر میشود.

حالت های رایج شکست و پیشگیری در مهر زنی قالب ها
تخریب پاکسازی به صورت مجزا اتفاق نمی افتد. آبشاری از حالتهای خرابی - کشیدن اسلگ، شکستن پانچ، قلع و قمع، بریدگی قالب - ایجاد میکند که اگر تشخیص داده نشود، یکدیگر را ترکیب میکنند. راب کشیده شده به صورت پانچ آسیب می رساند. پانچ آسیب دیده نیروهای برشی ناهموار ایجاد می کند. نیروهای ناهموار سایش قالب را به طور نامتقارن تسریع می کنند. در عرض چند هزار ضربه اضافی، شما از یک جابجایی جزئی به یک فاجعه ابزار کامل تبدیل شده اید. درک علت اصلی هر حالت خرابی، شناخت علائم اولیه آن، و مداخله قبل از تشدید آن، چیزی است که یک فرآیند مهر و موم کردن در تولید را که به طور قابل پیش بینی اجرا می شود از فرآیندی که بین خاموشی های اضطراری می چرخد، جدا می کند.
کشیدن اسلگ و مشت زدن علل شکستگی
کشیدن حلزون یکی از مخرب ترین خرابی ها در هر فرآیند مهر زنی است. زمانی اتفاق میافتد که قطعه ضایعات پانچ شده-در حین پسکشی به صفحه پانچ میچسبد و در ضربه بعدی دوباره- وارد نوار میشود. یک راب کشیده میتواند قطعه کار را فرو ببرد، پانچ را بشکند، یا به حفره قالب آسیب برساند - و در سرعت تولید بالای 200 ضربه در دقیقه، آسیب قبل از اینکه کسی متوجه شود اتفاق میافتد.
چرا راب ها می چسبند؟ چندین مکانیک با هم کار می کنند:
- اثر خلاء:همانطور که پانچ جمع می شود، تناسب محکم بین حفره راب و قالب یک جیب خلاء ایجاد می کند که راب را به سمت بالا مکش می کند. فاصله های تنگ این امر را تشدید می کند زیرا راب به طور دقیق تری با حفره منطبق می شود و هوا را در زیر آن به دام می اندازد.
- چسبندگی روغن:روان کننده های کوبنده کشش سطحی بین راب و صفحه پانچ ایجاد می کنند، به خصوص با پانچ های صاف-صورت که سطح تماس را به حداکثر می رساند.
- نگهداری ناکافی اسلگ:اگر دهانه قالب فاقد هر گونه ویژگی نگهدارنده مهندسی شده باشد - مخروطی معکوس، خارها، یا دیوارهای بافتی - هنگامی که نیروی خلاء از وزن و اصطکاک خود راز بیشتر شود، هیچ چیز راب را در جای خود نگه نمیدارد.
- دستگیره پشت فنری-:هنگامی که فاصله بیش از حد باشد، حلزون در طول برش کمی تغییر شکل میدهد و در حین پسکشیدن، محکم به سمت پانچ برمیگردد.
استراتژی های پیشگیری از ساده تا مهندسی شده را شامل می شود.تمرین صنعتتوصیه میکند دریچههای هوا از سوراخهای سوراخدار برای شکستن مهر و موم خلاء،-پینهای اجکتوری با فنر که رابها را از صفحه پانچ خارج میکنند، و دکمههای دای را با خارهای زاویهدار یا شکافهایی که راب را در ماتریس میگیرند-کنترل کنند. معکوس-روزنه های قالب مخروطی - که در آن سوراخ کمی سفت تر می شود (0.0005 تا 0.001 اینچ) به سمت پایین - راب ها را در فشار نگه می دارد و از حرکت رو به بالا جلوگیری می کند. برای قالبهای مترقی{9}}سرعت بالا، ویژگیهای مهندسی شده نگهداری راب همراه با مسیرهای تخلیه ضایعات کنترلشده به جای اختیاری ضروری هستند.
در مقابل، شکستگی پانچ معمولاً از تنش متمرکز به جای چسبندگی ناشی می شود. مقصران رایج عبارتند از:
- قطر پانچ نسبت به ضخامت مواد بسیار کوچک است (زیر نسبت 1:1 در فولاد ملایم، زیر 2:1 در فولاد ضد زنگ)
- انحراف جانبی از راهنماهای نامناسب یا تغذیه ناهموار مواد
- ضربه ناشی از برخورد به یک راب کشیده شده یا همپوشانی مواد با ضخامت دوبرابر-
- شکستگی خستگی ناشی از پشتیبانی ناکافی پشتیبان پانچ یا ضربه زدن مکرر-از طریق بارگذاری
- نرم شدن حرارتی در نوک برش ناشی از روانکاری ناکافی در هنگام دوچرخهسواری با سرعت بالا-
ضربه های کوچک-قطر آسیب پذیر هستند. با کاهش مقطع پانچ-، بار فشاری در واحد سطح به طور تصاعدی - افزایش مییابد و نسبت باریکی پانچ را مستعد کمانش ستون تحت بارگذاری خارج از محور میکند. پشتیبانی از منگنه های کوچک با نوارهای هدایت شونده که قبل از تماس نوک برش با قطعه کار درگیر می شوند، نرخ شکستگی را به طور چشمگیری کاهش می دهد.
طراحی بریدگی دور زدن برای کنترل نوار
ناپایداری نوار باعث تغذیه نادرست و تغذیه نادرست باعث شکستگی پانچ می شود. در عملیات قالب پیشرونده، نوار باید دقیقاً از ایستگاهی به ایستگاه دیگر حرکت کند در حالی که دارای ویژگیهای نیمه شکلگرفته - زبانههای برجسته، فنجانهای کشیده، فلنجهای خمیده - است که اگر مسیر نوار به دقت مدیریت نشود، میتواند با ابزار برخورد کند. اینجاست که بریدگی های بای پس حیاتی می شوند.
هدف از بریدگیهای بایپس در قالبهای مهر زنی، ایجاد ویژگیهای برجسته محلی است که به نواحی شکلگرفته، اجزای ابزار، یا هندسه ایستگاه مجاور اجازه میدهد بدون تداخل در طول پیشروی نوار پاک شوند. آنها ویژگی های کوچکی در طرح نواری - هستند، اما طراحی آنها مستقیماً بر استحکام حامل، پایداری تغذیه و دقت قطعه پایین دست تأثیر می گذارد.
بریدگی های بای پس منفی و مثبت در قالب های مهر زنی ورق فلزی دو روش را برای ایجاد این فاصله توصیف می کنند:
| نوع بریدگی | رویکرد طراحی | هدف | در صورت طراحی ضعیف ریسک |
|---|---|---|---|
| بریدگی بای پس مثبت | مواد را در اطراف یک ویژگی تشکیل شده حفظ یا هدایت می کند و در عین حال پشتیبانی حامل را حفظ می کند | به نوار کمک می کند تا از ناحیه شکل دهی بدون از دست دادن ثبات خوراک عبور کند | برخورد با ابزار اگر تسکین خیلی کوچک باشد. اعوجاج حامل اگر خیلی تهاجمی باشد |
| بریدگی بای پس منفی | مواد را برای ایجاد فاصله در اطراف ابزار، هندسه شکلگرفته یا مسیرهای ضایعاتی حذف میکند | از تداخل بین ویژگی های نوار و اجزای قالب در ایستگاه های مجاور جلوگیری می کند | حامل ضعیف که باعث سرگردانی نوار، کمانش یا عدم تطابق خلبان در سرعت می شود |
جهت گیری بریدگی بای پس نسبت به جهت تغذیه تعیین می کند که آیا نوار به ثبات می رسد یا آن را از دست می دهد. یک بریدگی منفی که به موازات حامل قرار میگیرد، مقاومت خمشی را در برابر نیروهای جهت- تغذیه ضعیف میکند، در حالی که همان شکافی که عمود بر حامل چرخیده است، استحکام را در جایی که بیشترین اهمیت را دارد - در طول شتاب نوار بین ضربات حفظ میکند.
تعادل طراحی ظریف است. مواد بیش از حد را بردارید و حامل استحکام خود را از دست می دهد و باعث پیچش نوار، لرزش یا پرش با سرعت تولید می شود. خیلی کم را بردارید و نوار با مشتها، بالابرها یا ویژگیهای شکلگرفته برخورد میکند - باعث ایجاد میخهای سوراخ، آسیب سطحی یا تغذیه نادرست فاجعهبار میشود. مشکلات اغلب فقط در طول آزمایش با سرعت بالا ظاهر می شوند و نه در بررسی CAD، به همین دلیل است که هندسه بریدگی دور زدن همیشه باید در سرعت های تولید تأیید شود، نه فقط در هنگام نمونه برداری راه اندازی آهسته.
طراحی بالابر به طور مستقیم به این چالش متصل می شود. بالابرها نوار بین ضربات را بالا می برند تا ویژگی های شکل گرفته در حین پیشروی سطح قالب را پاک کنند. اگر ارتفاع بالابر کافی نباشد، ویژگیهای شکلگرفته روی صفحه قالب کشیده میشوند. اگر بیش از حد باشد، نوار در هنگام تغذیه با سرعت بالا به صورت عمودی نوسان می کند و خلبانان نمی توانند به طور تمیز درگیر شوند. سیستمهای بالابر خوب-طراحیشده با بریدگیهای بای پس برای ایجاد یک پاکت حمل و نقل پایدار کار میکنند - نوار بدون تماس با چیزی که نباید به جلو حرکت میکند، در حالی که برای درگیری دقیق خلبان در ایستگاه بعدی به اندازه کافی سفت و سخت باقی میماند.
برای مهندسان ابزارسازی که با چالشهای پیچیده چیدمان نوار شامل پیکربندی بریدگی بای پس، هماهنگی بالابر و مدیریت جریان مواد مواجه هستند،راه حل های قالب مهر زنی سفارشی YICHENپشتیبانی مهندسی تخصصی برای این مشکلات{0}طراحی پیشرونده سنگین ارائه دهید.
تشکیل Burr و چگونه طراحی قالب از آن جلوگیری می کند
ایجاد سوراخ در هر عملیات برشی اجتناب ناپذیر است - اما رشد بیش از حد یا پیشرونده سوراخ نشان می دهد که چیزی در سیستم ابزارسازی در حال تخریب است. هنگامی که مواد شکسته به خوبی از هم جدا نشده باشند، در قسمت خروجی قالب-قطعه کار ایجاد می شود. همانطور که دادههای تولید قالب پیشرونده تایید میکند، بیشتر مشکلات سوراخشدگی پیشرونده هستند و نه ناگهانی. آنها به تدریج با ساییدگی لبه های برش، باز شدن فضاها یا جابجایی تراز ایجاد می شوند.
چه چیزی باعث ایجاد سوراخ بیش از حد می شود:
- لبه های برش فرسوده:وقتی لبههای پانچ و قالب پس از استفاده دور میشوند، به جای اینکه بهجای شکستن، یک لبه فلزی نازک (سوراخ) را به طور تمیز برش دهند، تغییر شکل میدهند.
- ترخیص بیش از حد:هنگامی که فاصله بین پانچ و قالب از محدوده بهینه فراتر می رود، ماده به جای بریدن، کشیده و پاره می شود و سوراخ های بزرگتر و نامنظمتری ایجاد می کند.
- ترخیص ناهموار:ناهماهنگی فقط در یک طرف باعث ایجاد سوراخ می شود - اغلب به تدریج بدتر می شود زیرا نیروهای نامتقارن سایش را در سمت سفت تر تسریع می کنند.
- تنوع مواد:تفاوتهای سیم پیچ-به-در سختی یا ضخامت، نسبت فاصله موثر را بدون تغییر ابزار تغییر میدهد.
- تجزیه روغن کاری:روان کننده آلوده یا تخلیه شده اصطکاک را در لبه برش افزایش می دهد و گرمایی ایجاد می کند که سطح ابزار را نرم می کند و تخریب لبه را تسریع می کند.
طراحی قالب می تواند از طریق چندین رویکرد مهندسی شده از تشکیل سوراخ جلوگیری یا کنترل کند. حفظ نسبت های فاصله مناسب برای مواد قطعه کار پایه است. فراتر از آن، استفاده از قالبهای قالب در ایستگاههای برش{2}}سایش بالا، امکان جایگزینی موضعی را بدون بازسازی کل قالب میدهد. استفاده از پوششها (TiN، TiCN یا AlCrN) در لبههای برش، اصطکاک را کاهش میدهد و روند سایش را کند میکند. و طراحی قالب با ظرفیت تیز کردن کافی - به طوری که لبهها را بتوان چندین بار بدون تغییر ابعاد بحرانی مجدداً آسیاب کرد - عمر مفید بین فرز-ایجاد رویدادهای تخریب را افزایش میدهد.
در اینجا یک مرجع تشخیصی وجود دارد که هر حالت شکست را با علت اصلی، علائم قابل مشاهده و اقدامات اصلاحی ترسیم می کند:
| حالت شکست | علت ریشه ای | علائم قابل مشاهده | اقدام اصلاحی |
|---|---|---|---|
| اسلگ کشیدن | چسبندگی خلاء، کشش سطحی روغن، حفظ ناکافی اسلگ در حفره قالب | فرورفتگی روی سطح قطعه، آثار راب، آسیب پانچ متناوب | دریچههای هوا، پینهای اجکتور فنری، دکمههای کنترلی اسلاگ-یا معکوس{1}}منفذهای قالب مخروطی را اضافه کنید |
| شکستگی پانچ | نسبت لاغری بیش از حد، انحراف جانبی، ضربه ناشی از راب های کشیده شده، ترک خوردگی ناشی از خستگی | از بین رفتن ناگهانی ویژگی های سوراخ، بقایای فلزی در قالب، تکه های شلنگ نامنظم | پشتیبانی با strippers هدایت شونده، افزایش قطر پانچ در صورت امکان، بررسی تراز، اضافه کردن پشتیبانی پشتیبان |
| تراشه کردن | تمرکز تنش موضعی در گوشه های تیز داخلی، رانش جانبی ناشی از عملیات شکل دهی، خستگی چرخه حرارتی | میخ های سوراخ های نامنظم در مکان های خاص، قطعات فلزی کوچک در ضایعات | اضافه کردن شعاع در افزایش دهنده های تنش، استفاده از فولاد سخت تر (S7)، کاهش بار ضربه ای با عملیات توالی |
| گند زدن | اتصال چسب بین قطعه کار و سطح قالب تحت حرارت و فشار - مشترک با مس، ضد زنگ و آلومینیوم | انباشته شدن مواد روی پانچ یا قالب، علائم امتیازدهی روی قطعات، زبری پیشرونده سطح | اعمال پوششهای ضد-صفحه صفرا (TiN، DLC)، سطوح قالب پولیش، بهبود روانکاری، تغییر به درجهای کاربید |
| تشکیل سوراخ (پیشرونده) | سایش لبه برش، رانش فاصله، ناهماهنگی، شکست روانکاری | افزایش ارتفاع سوراخ در طول تولید، کیفیت لبه ناهموار، تداخل مونتاژ پایین دست | ایجاد فواصل تیز کردن با تعداد ضربه، نظارت بر فاصله، بازرسی تراز، حفظ سیستم روانکاری |
| تغذیه نادرست را نوار کنید | حامل ضعیف ناشی از بریدگی های بای پس تهاجمی، ارتفاع نامناسب بالابر، سایش خلبان، بالابر بیش از حد نوار | ضربههای نادرست، رانش پیشرونده ویژگی، افزایش طول سوراخ خلبان، گیر کردن ضایعات | بهینه سازی هندسه بریدگی بای پس، تنظیم ارتفاع بالابر، جایگزینی خلبان های فرسوده، کاهش فاصله پیشرفت تغذیه |
هر یک از این حالت های شکست، بقیه را تغذیه می کند. گند زدن سطح پانچ را زبر می کند و چسبندگی راز را افزایش می دهد. کشیدن اسلگ به لبه های پانچ آسیب می رساند و فاصله موثر را افزایش می دهد. فاصله بیشتر باعث افزایش تشکیل سوراخ می شود. فرزهای در حال رشد با پیشرفت نوار تداخل می کنند و باعث تغذیه نادرست می شوند. تغذیه نادرست بارگذاری مرکزی را ایجاد میکند که تراشهها لبههای آن را از بین میبرند. ماهیت ترکیبی این خرابی ها به این دلیل است که تعمیر و نگهداری واکنشی - انتظار تا خراب شدن قطعات - همیشه بیشتر از مداخله پیشگیرانه ساختاریافته بر اساس شاخص های سایش قابل اندازه گیری هزینه دارد.
مدیریت نگهداری و عمر ابزار در فرآیند تولید مهر و موم
حالتهای شکست یکدیگر را ترکیب میکنند - اما هر یک از آنها با فرسودگی شروع میشوند که شناسایی نشده یا خطاب نشده است. تفاوت بین یک عملیات تولید مهر و موم که به طور قابل پیش بینی اجرا می شود و عملیاتی که بین خاموش شدن اضطراری به سر می برد به زمانی برمی گردد که شما مداخله می کنید: قبل از شکست یا بعد از آن. تعمیر و نگهداری واکنشی - ابزارهای در حال اجرا تا زمانی که قطعات خراب شوند - تقریباً هزینه داردچهار برابر بیشتر از تعمیر و نگهداری برنامه ریزی شدهزمانی که شما برای توقف برنامه ریزی نشده مطبوعات، دستمزد اپراتور بیکار، ضایعات، قرنطینه کیفیت، کار راه اندازی و از دست دادن حاشیه تولید حساب می کنید. یک پانچ شکسته که هزینه تعویض آن 25 دلار است، میتواند بیش از 500 دلار در کل هزینههای خرابی برنامهریزی نشده ایجاد کند، پس از محاسبه هر هزینه مرتبط.
تعمیر و نگهداری پیشگیرانه این معادله را تغییر می دهد. خاموشی های اضطراری را با مداخلات برنامه ریزی شده ای جایگزین می کند که به جای خرابی ابزار، زمان بندی شده در شرایط ابزارسازی است. نکته کلیدی این است که بدانید دقیقاً چه چیزی را اندازه گیری کنید، چه زمانی آن را اندازه گیری کنید و اعداد به چه معنا هستند.
فواصل تیز کردن و محدودیت های دوباره گریند
قبل از اینکه یک مشت یا قالب نیاز به تیز کردن داشته باشد، می توانید چند ضربه بزنید؟ پاسخ به مواد قطعه کار، درجه فولاد ابزار، و میزان تهاجمی که می خواهید اجازه دهید لبه ها قبل از مداخله تخریب شوند، بستگی دارد. اما این اصلی است که اقتصاد را پیش میبرد: لمسهای سبک مکرر عمر کل ابزار بیشتری نسبت به سنگزنیهای معمولی سنگین دارند.
Mate Precision Technologiesاسنادی که ابزارهایی که به درستی برنامهریزی شدهاند در ماشینهایی که به خوبی نگهداری میشوند معمولاً به ۵۰۰،000+ بازدید میرسند. بینش مهم این است که کشیدن یک ابزار در 500000 ضربه و خرد کردن 0.005 اینچ عمر تجمعی بیشتری نسبت به انتظار تا 550000 ضربه و نیاز به حذف 0.030 اینچ دارد. هر سنگ زنی سنگین شش برابر مواد یک لمس سبک - مصرف می کند، به این معنی که قبل از رسیدن به حداقل ابعاد قابل استفاده، چرخه های تیز کردن کل کمتری از همان طول پانچ دریافت می کنید.
فواصل تیز کردن معمولی توسط مواد قطعه کار (با فرض D2 یا فولاد ابزار معادل در 58-62 HRC):
- فولاد ملایم (زیر 400 مگاپاسکال):80،000 تا 150،000 ضربه بین تیز کردن، حذف 0.003-0.005 اینچ در هر بازنگری
- HSLA و فولاد ضد زنگ (400-700 مگاپاسکال):40000 تا 80000 بازدید، حذف 0.003-0.005 اینچ در هر بازنگری
- گریدهای AHSS (بالاتر از 700 مگاپاسکال):20000 تا 50000 ضربه با فولاد ابزار معمولی. فولادهای ابزار PM مهندسی شده با عملیات سطحی می توانند با فواصل فولادی ملایم مطابقت داشته باشند
- آلیاژهای آلومینیوم و مس:100,000 تا 200،000+ ضربه، اگرچه تجمع گاز ممکن است نیاز به مداخله تمیز کردن قبل از نیاز به سایش لبه داشته باشد
مقدار اضافی - کل موادی را که می توان از قسمت پانچ یا قالب جدا کرد قبل از تعویض - به طول پانچ و ساختار قالب خاص بستگی دارد. بیشتر پانچها قبل از رسیدن به حداقل طول عملکردی خود، 3 تا 5 میلیمتر عمق کل مجدد آسیاب را میدهند. با 0.10-0.13 میلیمتر در هر لمس، که به معنی 25 تا 50 چرخه تیز کردن در طول عمر کامل ابزار است. سنگزنیهای سنگین 0.75 میلیمتری این عدد را به 4 تا 7 چرخه کاهش میدهد - کاهش قابل توجهی در کل عمر مفید همان قطعه فولادی.
یک نکته دیگر: اگر ابزار شما از درمانهای سطحی (TiN، TiCN یا پوششهای مشابه) استفاده میکند، سنگزنی مجدد پوشش را از سطح تیز شده پاک میکند. درمان مجدد بعد از هر سنگ زنی برای حفظ ویژگی های سایش ضروری است.
نشانگرهای سایش که سیگنال نیاز به تعمیر و نگهداری دارند
دانستنچه زمانیتیز کردن نیاز به معیارهای قابل اندازه گیری دارد، نه حدس و گمان. فرآیند تولید مهر و موم فلزی سیگنالهای خاص و قابل اندازهگیری را تولید میکند که ابزارسازی در حال تخریب است - فقط باید بدانید که کدام یک را برای نوع ماده خود نظارت کنید.
برای فولادهای ملایم و گریدهای HSLA معمولی، ارتفاع سوراخ یک شاخص اولیه قابل اعتماد باقی می ماند. آستانه سنتی 10٪ ضخامت مواد است - هنگامی که ارتفاع سوراخ به آن مقدار رسید، ابزار نیاز به تیز کردن دارد. این کار به این دلیل کار می کند که ارتفاع سوراخ در فولاد نرم به طور مداوم با سایش ابزار افزایش می یابد و یک منحنی تخریب قابل پیش بینی و قابل اندازه گیری ایجاد می کند.
برای فولادهای پیشرفته-استحکام بالا، ارتفاع سوراخ به تنهایی به عنوان یک نشانگر ناموفق است. تحقیقات نشان میدهد که گریدهای AHSS بدون توجه به سایش ابزار، ارتفاع نسبتاً ثابتی را حفظ میکنند، زیرا شکلپذیری پایینتر آنها از اکسترود شدن مواد در سوراخهای بلندتر مانند فولاد ملایم جلوگیری میکند. در عوض، کیفیت لبه برش به معیار حاکم تبدیل میشود: به دنبال انتقالهای غیریکنواخت بین ناحیه براق و ناحیه شکست، علائم برشی ثانویه، حفرهها یا زبری لبه باشید.
در اینجا شاخصهای سایش قابل اندازهگیری وجود دارد که باید در هر عملیات ساخت مهر زنی باعث ایجاد عمل شود:
- ارتفاع سوراخ بیش از 10٪ ضخامت انبار است(فولاد ملایم) - باعث سنگ زنی مجدد می شود
- عرض زمین (باند سایش صاف روی لبه برش) بیش از 0.10 میلی متر است- بدون در نظر گرفتن شرایط سوراخ کردن، باعث ایجاد دوباره سنگ زنی می شود
- برش ثانویه قابل مشاهده بر روی مقطع لبه بریده-- نشان میدهد که فاصله در اثر تجمع سایش سفت شده است. بازرسی و احتمال دوباره سنگ زنی یا هم ترازی مجدد را آغاز می کند
- انتقال غیریکنواخت-روکشی-به-شکستگی در اطراف محیط سوراخ(AHSS) - باعث ایجاد دوباره سنگ زنی یا تصحیح پاکسازی می شود
- افزایش نیروی برش از 15 تا 20 درصد بالاتر از سطح پایه است(اندازهگیری شده از طریق مانیتور تناژ) - بازرسی را برای سایش لبه یا تجمع مواد آغاز میکند
- افزایش نیروی سلب کردن- نشاندهنده زبری سطح پانچ یا شروع گازگرفتگی است. باعث تمیز کردن یا سنگ زنی مجدد می شود
- کاهش طول پانچ به حداقل ابعاد قابل سرویس نزدیک می شود- جایگزینی را به جای سنگ زنی مجدد آغاز می کند
- بریدگی، ترک خوردن یا پوسته شدن روی لبه های برش قابل مشاهده است- جایگزینی فوری را آغاز می کند. سنگ زنی مجدد یک ابزار ترک خورده خطر شکست فاجعه بار را به همراه دارد
تمایز بین تصمیم گیری مجدد و جایگزینی ساده است: اگر سایش لبه یکنواخت و بدون آسیب ساختاری است، دوباره آسیاب کنید. اگر ابزار بریدگی، ترک خوردگی، بررسی حرارتی را نشان داد یا به حداقل طول مجاز خود رسید، آن را تعویض کنید. تلاش برای عبور مجدد از یک ترک، به سادگی شکاف را به عمق ابزار منتقل می کند - در کسری از بازه زمانی عادی باز می گردد.
ایجاد یک برنامه نگهداری پیشگیرانه
یک برنامه پیشگیرانه، مداخلات تعمیر و نگهداری را با تعداد ضربه و داده های اندازه گیری سایش به جای انتظار برای از بین رفتن کیفیت قطعه مرتبط می کند. در اینجا یک دنباله بازرسی ساختار یافته است که ابزارسازی را در پنجره عملکرد بهینه خود در طول کمپین تولید حفظ می کند:
- معیارهای پایه را در تنظیم قالب ایجاد کنید:نیروی برش، نیروی برش، ارتفاع سوراخ، و وضعیت لبه برش را در-قطعات اول مقاله ثبت کنید. اینها به اندازه گیری های مرجع شما برای همه مقایسه های بعدی تبدیل می شوند.
- راهاندازهای تعداد ضربه-بر اساس مواد تنظیم کنید:مانیتورهای تناژ یا شمارندههای ضربه را برنامهریزی کنید تا زمانی که ابزار به فاصله تیز کردن مورد انتظار خود نزدیک میشود (مثلاً 100000 ضربه برای فولاد نرم، 50000 ضربه برای فولاد ضد زنگ) پرچمگذاری شود.
- انجام چکهای نقطهای-در 50% فاصله زمانی مورد انتظار:قطعات نمونه را بکشید و وضعیت لبه، ارتفاع سوراخ و ابعاد ویژگی را بررسی کنید. تأیید کنید که ابزار بهجای کاهش سریعتر از حد انتظار، به سمت نقطه سرویس برنامهریزیشده خود ردیابی میکند.
- قبل از کشیدن قالب در فاصله زمانی برنامه ریزی شده بازرسی کنید:ارتفاع سوراخها را اندازهگیری کنید، عرض زمین را روی پانچهای قابل دسترس بررسی کنید، و بررسی کنید که میزان تناژ از آستانه 15 تا 20 درصد فراتر نرفته است. اگر همه معیارها در محدوده هستند، با بررسی بعدی با یک افزایش تعریف شده به اجرا ادامه دهید.
- سرویس Die به صورت آفلاین:هنگامی که معیارها نشان میدهند که به سنگزنی مجدد نیاز است، قالب را در طول یک پنجره تغییر برنامهریزیشده - نه در اواسط- بکشید. تمام منگنه های برش و بخش های قالب را به طور یکنواخت تیز کنید تا فاصله ثابت در تمام ایستگاه ها حفظ شود.
- بعد از تیز کردن بررسی کنید:اولین-بازرسی مقاله را روی ابزار تیز شده مجدد- اجرا کنید. قبل از رهاسازی برای تولید کامل، اطمینان حاصل کنید که ارتفاع سوراخ، وضعیت لبه و دقت ابعادی به حالت اولیه بازگشته است.
- عمق سنگ زنی تجمعی گزارش:کل مواد حذف شده از هر بخش پانچ و قالب را دنبال کنید. ابزارهایی را که به آستانه جایگزینی نزدیک می شوند علامت گذاری کنید تا بتوان اجزای جدید را قبل از نیاز - سفارش داد نه پس از خرابی.
این دنباله تعمیر و نگهداری را از یک مرکز هزینه واکنشی به یک ورودی تولید قابل پیش بینی تبدیل می کند. شما میدانید که قالب کی بیرون میآید، خدمات چقدر طول میکشد، و چه زمانی دوباره وارد میشود. برنامههای مطبوعاتی را میتوان حول این فواصل ایجاد کرد، نه اینکه توسط آنها مختل شود. مسائل اقتصادی ساده است: تعمیر و نگهداری برنامه ریزی شده به شما امکان می دهد مقادیر اجرا شده را با عمر مفید ابزار مطابقت دهید، و زمان خرابی برنامه ریزی نشده را که هزینه هر قطعه را در هر متریک - کار، ضایعات، سربار و ظرفیت از دست رفته تولید افزایش می دهد، حذف می کند.
نظم و انضباط تعمیر و نگهداری ابزار شما را در بسته طراحی خود به کار میاندازد. اما حتی بهترین قالب نگهداریشده-در نهایت به پایان عمر مفید خود میرسد - و مدتها قبل از آن، با تصمیمگیری در مورد اینکه آیا پیکربندی ابزار فعلی شما واقعاً برای قطعات مورد نیاز، حجم تولید و کیفیت مورد نیاز عملیات شما مناسب است یا خیر، مواجه خواهید شد.

انتخاب راه اندازی قالب و پانچ مناسب برای شکل دهی و مهر زنی فلز
تعمیر و نگهداری ابزارسازی را زنده نگه می دارد - اما نمی تواند یک پیکربندی اساساً اشتباه را برطرف کند. قطعات در حال اجرا قالب مترقی که کاملاً نگهداری می شوند و باید روی پرس انتقال باشند همچنان ضایعات تولید می کند. انتخاب معماری قالب مناسب، هندسه پانچ، درجه فولاد و ترخیص از همان ابتدا کل دستهبندی مشکلات را قبل از شروع حذف میکند. چالش این است که نیازهای قطعه خاص خود را به یک پیکربندی ابزار خاص بدون ساخت بیش از حد (هدر دادن سرمایه) یا ساخت کم (به خطر انداختن کیفیت) متصل کنید.
مطابقت بخش مورد نیاز با پیکربندی ابزار
هر تصمیم مربوط به ابزارسازی به چاپ قطعه بازمی گردد. هندسه نوع قالب را تعیین می کند. ماده درجه و ترخیص فولاد را تعیین می کند. حجم، میزان سرمایه گذاری را تعیین می کند. تحمل شدت نگهداری را دیکته می کند. در اینجا توالی تصمیم گیری از تجزیه و تحلیل قطعه تا انتخاب ابزار نهایی آمده است:
- پاکت هندسه قطعه را تعریف کنید:آیا مسطح (کاندید قالب مرکب)، نسبتاً پیچیده با بریدگی و خمیدگی (حوزه قالب پیشرونده)، یا عمیقاً با ویژگی های سه بعدی شکل گرفته است (قالب انتقال لازم است)؟
- مواد و ضخامت قطعه کار را مشخص کنید:این درصد ترخیص کالا از گمرک، تناژ پرس مورد نیاز در دستگاه مهر زنی ورق فلزی و اینکه کدام نمرات فولاد ابزار یا گزینه های کاربید در حجم های مورد نظر زنده می مانند را تعیین می کند.
- الزامات تحمل را ایجاد کنید:ویژگیهایی که به فشار 0.05± میلیمتر یا بیشتر به سمت قالبهای مرکب یا ابزارهای مترقی زمینی دقیق- نیاز دارند. مشخصات ضعیف تر ساخت قالب ساده تر و کم هزینه تر را امکان پذیر می کند.
- تأیید حجم تولید و عمر برنامه:مقدار سالانه و حجم کل طول عمر، ریاضی استهلاک را تعیین می کند که سطح سرمایه گذاری ابزارسازی را توجیه می کند.
- هندسه پانچ را برای هر عملیات انتخاب کنید:پروفیل های پانچ (مسطح، اریب، پشت بام) را با استحکام کششی و ضخامت مواد مطابق دستورالعمل هایی که قبلاً توضیح داده شد، مطابقت دهید.
- مواد قالب و عملیات سطح را مشخص کنید:حجم کمتر از 100 هزار امتیاز به A2 می رسد. بالاتر از 100K، D2. بالاتر از 1M، درج های کاربید. مواد مستعد گندزدایی (مس، ضد زنگ) بدون در نظر گرفتن حجم نیاز به پوشش دارند.
- اعتبار سنجی ترخیص کالا از طریق مواد و نوار ضخامت:درصد-به ازای- میزهای کناری را اعمال کنید، سپس با کاهش آزمایشی در طول آزمایش قالب تأیید کنید.
این دنباله کار می کند چه شما ورق فلزی را برای براکت های خودرو مهر بزنید یا تماس های الکتریکی دقیقی تولید کنید. ورودی ها تغییر می کنند. منطق اینطور نیست
آستانه حجم و سرمایه گذاری ابزار
میزان صدا تعیین می کند که آیا برنامه مهر زنی با پرس فلزی شما منطقی است - یا پولی را برای ابزارهایی می سوزاند که هرگز برای خود هزینه ای ندارند. اقتصاد از یک الگوی پلکانی واضح پیروی می کند.
زیر 5000 قطعه، برش لیزری و شکلدهی پرس بریک معمولاً هزینه کل کمتری را ارائه میکنند زیرا سرمایهگذاری ابزارآلات نزدیک به صفر است. بین 5,000 تا 50,000 قطعه، قالبهای ترکیبی ساده یا قالبهای تک کاره-به صرفه میشوند - هزینههای ابزارآلات 5000 تا 30000 دلاری به اندازه کافی نازک برای رقابت با قیمتگذاری هر قطعه-. پیشرو می میرد، به عنوانتحلیل فیکتیو تایید می کند، با سرمایه گذاری ابزاری بین 30،000 تا 250 دلار،000+ بسته به پیچیدگی، حدود 50،000 تا 100،000 واحد سالانه به قابلیت اقتصادی دست پیدا کنید. بیش از 500000 قطعه سالانه، سهم ابزارسازی در هر قطعه به کسری از سنت کاهش مییابد - که درج کاربید، عملیات سطح برتر و طرحبندی نوار کاملاً مهندسیشده را توجیه میکند که زمان کار را بین فواصل نگهداری به حداکثر میرساند.
اشتباه مهم؟ انتخاب سرمایهگذاری ابزاری تنها بر اساس حجم سال اول-. برنامه ای که سالیانه 20000 قسمت را به مدت ده سال تولید می کند، در مجموع 200000 قسمت - را در داخل قلمرو دای مترقی تولید می کند. نسبت به حجم مادام العمر، نه حجم سالانه استهلاک کنید، و تصویر سرمایه گذاری به طور چشمگیری تغییر می کند.
حرکت از مشخصات به ابزار سفارشی
پانچ های استاندارد کاتالوگ و مجموعه های قالب جهانی کار ساده ای را انجام می دهند. اما بخشهای دنیای واقعی به ندرت ساده میمانند. وقتی هندسه پیچیده میشود، تحملها سختتر میشوند، یا مواد چالشهای ابزارسازی ایجاد میکنند، مهندسی قالب سفارشی تنها مسیر قابل دوام میشود.
سناریوهایی که در آن مهندسی قالب سفارشی از ابزار استاندارد بهتر عمل می کند:
- قطعاتی که نیاز به عملیاتهای شکلدهی متعدد دارند که در داخل محدودیتهای چینش نوار تنگ قرار گرفتهاند - که در آن طراحی بریدگی و درخواست هماهنگی بالابر-مهندسی خاص انجام میشود
- مواد مستعد سوزاندن یا برگشت فنری که به ترخیص های تخصصی، عملیات سطحی، و هندسه های پانچ فراتر از پیشنهادات استاندارد نیاز دارند.
- برنامههایی با حجم بالا-که در آنها بهینهسازی عمر قالب (قرار دادن کاربید، انتخاب پوشش، طراحی دسترسی تعمیر و نگهداری) به طور مستقیم بر هزینه هر قطعه در میلیونها چرخه تأثیر میگذارد.
- قطعات با تحمل محکم-ترکیب برش و شکلدهی از ایستگاه-به-دقت ایستگاه به جای چیدن قطعات استاندارد به ساختار دقیق قالب بستگی دارد.
- طرح بندی نوار پیچیده که در آن استفاده از مواد، استحکام حامل و مدیریت ضایعات به مهندسی یکپارچه به جای مونتاژ مدولار نیاز دارد.
برای مهندسین آماده انتقال از معیارهای انتخاب به توسعه ابزار واقعی - به ویژه برای طراحی-برنامه های سنگین شامل ساختارهای قالب پیچیده، مهندسی ترخیص دقیق، و پیکربندی پانچ تخصصی -راه حل های قالب مهر زنی سفارشی YICHENمهندسین ابزار را مستقیماً به نوع پشتیبانی طراحی تخصصی که این چالش ها می طلبد، متصل کنید. تمرکز آنها بر اجزای قالب، بهینهسازی جریان مواد و کنترل سوراخها با پارامترهای دقیقی که این مقاله پوشش میدهد، همسو است.
مسیر از چاپ قطعه تا تولید{0} ابزار آماده حدس و گمان نیست. این یک پیشرفت سیستماتیک است: هندسه معماری را هدایت می کند، مواد انتخاب و ترخیص فولاد را هدایت می کند، حجم سطح سرمایه گذاری را افزایش می دهد، و تحمل برنامه ریزی تعمیر و نگهداری را هدایت می کند. این چهار تصمیم را درست در همان ابتدا دریافت کنید، و ضربات مهر و موم شما به جای شکست در نقاط قابل پیش بینی که این مقاله ترسیم کرده است، بخش های ثابتی را برای طول عمر برنامه ارائه می دهد.
سوالات متداول در مورد ضرب و شتم قالب و مشت
1. تفاوت بین قالب مهر زنی و پانچ چیست؟
قالب مهر زنی مجموعه کامل ابزار دقیق با بخش های بالایی و پایینی همسان است که برش، خم شدن یا تشکیل ورق فلز را می دهد. پانچ یک جزء خاص در آن مجموعه است - عنصر نر که به سمت پایین به داخل حفره قالب حرکت می کند تا عملیات را انجام دهد. آنها به عنوان یک سیستم جفت کار می کنند: پانچ در یک نقطه خاص نیرو اعمال می کند در حالی که قالب هندسه مخالفی را فراهم می کند که نحوه تغییر شکل یا جدا شدن مواد را کنترل می کند. فاصله بین لبه پانچ و لبه قالب بر کیفیت قطعه، تشکیل سوراخ و عمر ابزار حاکم است.
2. چگونه ترخیص قالب را برای عملیات مهر زنی محاسبه می کنید؟
فاصله قالب بر حسب درصد ضخامت قطعه کار در هر طرف بیان می شود. برای فولاد نرم، نقطه شروع استاندارد 8-10٪ در هر طرف است. فولادهای با استحکام بالا به 12-16% نیاز دارند، در حالی که مواد نرم تر مانند آلومینیوم و مس به 5-8% نیاز دارند. برای محاسبه، ضخامت مواد را در درصد فاصله ضرب کنید و آن مقدار را به هر طرف بعد پانچ اضافه کنید تا اندازه دهانه قالب مشخص شود. به عنوان مثال، یک ورق فولادی ملایم 1.0 میلی متری با فاصله 10 درصد به دهانه قالب 1.2 میلی متر بزرگتر از پانچ (0.1 میلی متر شکاف در هر طرف) نیاز دارد. راه حل های قالب مهر زنی سفارشی YICHEN به مهندسی ترخیص دقیق برای کاربردهای پیچیده می پردازد.
3. علت شکستن پانچ در قالب های مهر زنی چیست؟
شکستگی پانچ معمولاً ناشی از شرایط استرس متمرکز به جای سایش تدریجی است. شایعترین دلایل عبارتند از: کوچک بودن قطر پانچ نسبت به ضخامت مواد (کمتر از نسبت 1:1 برای فولاد ملایم)، انحراف جانبی از راهنماهای ناهمتراز، ضربه ضربه ناشی از برخورد با یک راب کشیده شده یا همپوشانی مواد با ضخامت مضاعف، ترکخوردگی ناشی از عدم پشتیبانی کافی پشتیبان، و نرم شدن نوکهای برش حرارتی در هنگام{4}نرم شدن بالای چرخههای برش حرارتی{4}. حمایت از منگنه های کوچک با نوارهای هدایت شونده و حفظ فاصله مناسب به طور قابل توجهی میزان شکستگی را کاهش می دهد.
4. چه زمانی باید از قالب پیشرونده در مقابل قالب انتقالی استفاده کرد؟
قالبهای پیشرونده برای قطعات کوچک-تا-در حجمهای بالا (10،000+ در هر اجرا، در حالت ایدهآل 100K+) با پیچیدگی هندسی متوسط که میتواند به صورت خطی روی یک نوار حامل ترتیب داده شود، مناسب است. قالبهای انتقال زمانی که قطعات به ترسیم عمیق، هندسههای پیچیده سهبعدی، شکلگیری از چند جهت یا زمانی که قطعه برای عرض نوارهای کاربردی بیش از حد بزرگ است، انتخاب بهتری است. قالب های انتقال نیز ضایعات مواد را کاهش می دهند زیرا تار حامل بین قطعات را از بین می برند. این تصمیم بیشتر به هندسه بخشی و استفاده از مواد بستگی دارد تا حجم به تنهایی.
5. هر چند وقت یکبار باید مشت های مهر زنی را تیز کرد؟
فواصل تیز کردن به مواد قطعه کار و درجه فولاد ابزار بستگی دارد. برای پانچ های D2 که برش فولاد نرم را انجام می دهند، انتظار 80000-150000 ضربه بین تیز کردن را داشته باشید. فولاد ضد زنگ آن را به 40000-80000 ضربه کوتاه می کند، در حالی که گریدهای AHSS ممکن است هر 20000-50000 ضربه نیاز به سرویس داشته باشند. شاخص کلیدی برای فولاد نرم، ارتفاع سوراخ بیش از 10٪ ضخامت مواد است. برای AHSS، یکنواختی لبه برش را به جای آن نظارت کنید. سنگ زنی های مکرر نور (حذف 0.003-0.005 اینچ) عمر کل ابزار بسیار بیشتری را نسبت به سنگ زنی های معمولی به ارمغان می آورد و طول عمر مفید هر پانچ را با به حداکثر رساندن چرخه های تیز کردن موجود افزایش می دهد.

