ابزار مهر زنی شما در حال خراب شدن است: در اینجا چیزی است که ابتدا باید آن را برطرف کنید

آنچه که یک ابزار مهر زنی Die واقعاً انجام می دهد

هنگامی که یک ورق صاف فولادی وارد پرس می شود و به عنوان یک براکت، اتصال دهنده یا پانل بدنه تمام شده خارج می شود، جزء مسئول آن تبدیل قالب ابزار مهر زنی است. ساده به نظر می رسد، اما مهندسی پشت آن تعیین می کند که آیا شما قطعات ثابتی را در مقیاس دریافت می کنید یا سطل های ضایعاتی پر از رد.

ابزار مهر زنی چیست؟

بنابراینقالب مهر زنی چیست، دقیقا؟ در هسته آن، مجموعه ای مهندسی شده از اجزای سخت شده - پانچ، بلوک قالب، صفحه رقیق کننده و سیستم راهنما - است که در داخل یک پرس مکانیکی یا هیدرولیک نصب شده است. هنگامی که چرخه پرس انجام می شود، این مجموعه نیروی کنترل شده ای اعمال می کند تا برش، خم شدن، یا شکل دادن صفحات فلزی صاف به شکل قطعات شبکه با دقت قابل تکرار شود.

قالب ابزار مهر زنی یک مجموعه ابزار دقیق-مهندسی است که از نیروی کنترل شده برای تبدیل ورق فلزی تخت به اجزای نهایی از طریق عملیات برش، خم کردن یا شکل‌دهی استفاده می‌کند.

ممکن است تعجب کنید: قالب ها در مقایسه با قالب ها یا ابزارهای پرس عمومی چیست؟ تمایز مهم است. یک قالب موادی را شکل می‌دهد که در حالت مایع یا انعطاف‌پذیر شروع می‌شوند - فکر کنید تزریق-پلاستیک‌های قالب‌گیری شده یا قالب‌گیری-آلومینیوم ریخته‌گری. در مقابل، یک قالب مهر زنی روی ورق فلزی جامد در دمای اتاق کار می کند و به جای پر کردن یک حفره، آن را از طریق نیروی مکانیکی تغییر شکل می دهد. و در حالی که "ابزار" استاصطلاح چتر گستردهدای ابزار فیزیکی خاصی است که هندسه قطعه را در طول فرآیند مهر زنی تعریف می کند. درک اینکه عملیات مهر زنی در مقابل سایر روش‌های شکل‌دهی چیست، از اینجا - با خود قالب شروع می‌شود.

چرا مهر زنی در تولید اهمیت دارد؟

اگر از منظر تولید می‌پرسید چه چیزی در تولید وجود دارد، پاسخ مستقیماً به حجم، ثبات و هزینه مربوط می‌شود. قالب مهر زنی فلزی سازندگان را قادر می سازد هزاران یا حتی میلیون ها قطعه یکسان را با تلورانس هایی به اندازه کافی تولید کنند.0.0002 اینچ. پانل‌های درب خودرو، قوطی‌های محافظ الکترونیکی، محفظه‌های دستگاه، گیره‌های سازه‌ای هوافضا - همگی به ابزار مهر زنی و مجموعه‌های قالبی که با سرعت بالا و با حداقل تغییرات کار می‌کنند، متکی هستند.

کیفیت قالب مستقیماً سه چیز را کنترل می کند که مدیران و مهندسان منبع یابی بیشتر به آن اهمیت می دهند: تحمل قطعه، پرداخت سطح، و هزینه هر{0}} قطعه. قالب خوب ساخته شده، ضایعات را به حداقل می رساند، عملیات ثانویه را کاهش می دهد و زمان چرخه را کوتاه نگه می دارد. طراحی نامناسب باعث ایجاد بریدگی‌ها، جابجایی ابعادی و توقف برنامه‌ریزی نشده‌ای می‌شود که در کل زنجیره تامین موج می‌زند.

این رابطه بین یکپارچگی قالب و عملکرد تولید دقیقاً به همین دلیل است که درک معماری قالب - انواع، اجزا و مواد درگیر - اولین گام در جهت تشخیص خرابی ها قبل از گران شدن آنها است.

انواع قالب های مهر زنی و زمان استفاده از هر کدام

معماری قالب یک تصمیم یک-اندازه-براساس-همه نیست. نوع قالب مهر زنی که انتخاب می کنید همه چیز را در پایین دست - زمان چرخه، هزینه هر-قطعه، بودجه ابزار، و حتی سرعتی که می توانید بین ویرایش های قسمت تغییر دهید، شکل می دهد. انتخاب پیکربندی اشتباه برای حجم یا هندسه یکی از سریع ترین راه ها برای از بین بردن حاشیه ها است. در اینجا نحوهانواع عمده مهر زنی می میرددر عمل شکسته شود.

تک ایستگاهی-برای عملیات ساده

تصور کنید که به یک واشر مسطح که از نوار فولادی خالی شده باشد، یا یک سری سوراخ نصب شده در یک براکت نیاز دارید. یک قالب تک ایستگاهی در هر بار فشار یک عمل انجام می دهد: خالی کردن، سوراخ کردن، یا خم شدن. هر فرآیند قالب ایزوله شده است، که ابزارسازی را ساده و زمان تحویل را کوتاه نگه می دارد.

یک قالب استاندارد در این دسته - می‌گویند، یک قالب سفیدکننده اولیه - زمانی که حجم سالانه شما کم تا متوسط ​​است یا زمانی که در حال اجرای عملیات ثانویه روی قطعاتی هستید که قبلاً شکل‌دهی اولیه را گذرانده‌اند، مقرون به صرفه‌ترین انتخاب-است. راه‌اندازی سریع است، عیب‌یابی ساده است و سرمایه‌گذاری اولیه به حداقل می‌رسد. مبادله؟ هر عملیات اضافی نیاز به یک ضربه فشار جداگانه دارد که با افزایش حجم، زمان کار و جابجایی را اضافه می کند.

Progressive Dies برای اجراهای پرحجم-

وقتی تولید به صدها هزار یا میلیون‌ها قطعه در سال تبدیل می‌شود، قالب‌های پیشرونده به اسباب کار تبدیل می‌شوند. فرآیند مهر زنی فلز در یک قالب پیشرونده به این صورت عمل می کند: یک سیم پیچ-نوار تغذیه شده از طریق چندین ایستگاه در داخل یک ابزار واحد پیش می رود. هر ضربه فشار به طور همزمان یک عملیات متفاوت - سوراخ کردن در ایستگاه یک، بریدگی در ایستگاه دو، شکل‌گیری در ایستگاه سه - انجام می‌دهد و یک قطعه تمام شده در ایستگاه نهایی در هر چرخه فرو می‌رود.

نتیجه به طور چشمگیری کمتر از هزینه هر-قطعه و کمترین مداخله اپراتور است. این مبادله یک سرمایه‌گذاری اولیه بالاتر در ابزار و طراحی طولانی‌تر-تا-زمان تولید است. اما در مقیاس، ROI در یک قالب پیشرونده بسیار بیشتر از اجرای همان قسمت در چندین راه اندازی ایستگاه تک- است. اینجاست که کارایی قالب و مهر زنی واقعاً همگرا می شود.

قالب های انتقال و ترکیب

برخی از قطعات خیلی بزرگ یا خیلی عمیق کشیده شده اند که نمی توانند به نوار حامل متصل بمانند. مهر زنی انتقال این مشکل را با برش تک تک تکه ها و جابجایی مکانیکی آنها از ایستگاهی به ایستگاه دیگر در داخل پرس حل می کند. پانل های بدنه خودرو، پوسته های ظروف پخت و پز، و محفظه های عمیق- کاندیدای معمولی هستند. شما کارایی چند ایستگاهی ابزارسازی پیشرونده را بدون محدودیت‌های هندسی مواد تغذیه‌شده نواری{4}}به دست می‌آورید.

قالب های ترکیبی رویکرد متفاوتی دارند. آنها چندین عملیات برش - خالی کردن و سوراخ کردن، به عنوان مثال - را به طور همزمان با یک فشار فشار در یک ایستگاه انجام می دهند. فرآیند مهر زنی در یک قالب ترکیبی، قطعات فوق‌العاده مسطح و بدون سوراخ{4}} را تولید می‌کند و آنها را برای واشرها، لاستیک‌ها و واشرهایی که تحمل صافی در آنها بسیار مهم است، ایده‌آل می‌کند.

منطق مالی ساده است: سرمایه گذاری با ابزار بالاتر تنها زمانی نتیجه می دهد که حجم آن را به اندازه کافی سریع مستهلک کند. اگر تقاضای سالانه اتوماسیون را توجیه کند، یک قالب مترقی که پنج تا ده برابر بیشتر از یک راه‌اندازی ایستگاه است، همچنان می‌تواند هزینه کل مالکیت کمتری را ارائه دهد. برعکس،-سرمایه گذاری بیش از حد در قالب انتقال پیچیده برای یک قطعه کم حجم-، سرمایه را در ابزاری قفل می کند که هرگز به نقطه سربه سر خود نمی رسد.

تطبیق معماری قالب با واقعیت تولید شما اولین تصمیم استراتژیک است. اما اگر اجزای داخلی آن به درستی مشخص نشده باشند، حتی نوع قالب مناسب نیز عملکرد ضعیفی خواهد داشت - که ما را به آنچه در داخل مجموعه قرار دارد و نحوه مشارکت هر قطعه در چرخه مهر زنی می رساند.

اجزای کلیدی داخل مجموعه قالب مهر زنی

یک مجموعه قالب مهر زنی ممکن است شبیه یک بلوک فولادی محکم باشد که در یک پرس پیچ شده است، اما آن را بشکنید و ده ها قطعه قالب مهر زنی را خواهید دید که به طور هماهنگ کار می کنند. وقتی یک جزء از مشخصات خارج می‌شود، کل سیستم احساس می‌کند که - فرو می‌ریزد، تغذیه نادرست را از بین می‌برد و ضربه‌های مشت می‌خورد. درک نحوه تعامل این قطعات به مهندسان و خریداران واژگان مشترکی برای مشخص کردن ابزار و تشخیص سریع‌تر مشکلات می‌دهد.

مجموعه قالب های بالا و پایین

هر مجموعه قالب فلزی با دو نیمه ساختاری شروع می شود: کفشک بالایی به رم پرس متصل می شود و پیچ های کفشک پایینی به تخت پرس. این صفحات فولادی سنگین به عنوان پایه و اساس هر جزء دیگر در مجموعه عمل می کنند. آنها را به عنوان شاسی در نظر بگیرید - اگر آنها در تناژ خم شوند یا جابجا شوند، هیچ چیز پایین دست در یک راستا باقی نمی ماند.

پین‌ها و بوش‌های راهنمای دقیق، دو نیمه را به هم متصل می‌کنند، و در طول حرکت پرس، تراز را تا 0.0001 اینچ حفظ می‌کنند. پین‌های راهنمای بلبرینگ{2}}به استاندارد صنعتی برای سهولت جداسازی و ردیابی ثابت تبدیل شده‌اند. نگهدارنده‌های پانچ و صفحات پشتی، بارهای ضربه‌ای را در سرتاسر کفش‌های بالایی پخش می‌کنند، و از استرس موضعی که می‌تواند منگنه‌های منفرد را ترک کند یا جیب‌های نصب را تغییر شکل دهد، جلوگیری می‌کند.

برش و شکل دادن قطعات

اینجاست که کار واقعی اتفاق می افتد. مشت‌ها و قالب‌های ورق فلزی در هر ایستگاه با هم برخورد می‌کنند تا نوار را برش دهند، خم کنند و هندسه نهایی خود را شکل دهند. هر جزء دارای یک کار خاص در چرخه مهر زنی است:

• مشت- به ورق فلز فشار دهید تا سوراخ ها را سوراخ کنید یا پروفیل ها را برش دهید. در اشکال بینی گرد، مستطیلی، مربعی و سفارشی موجود است.
• دکمه های مرگ- لبه برش مقابل را که با پانچ جفت می‌شود، با 5 تا 10 درصد ضخامت مواد جبران کنید تا برشی تمیز ایجاد شود.
• خلبانان- پین‌های مخروطی که نوار را در هر ایستگاه قرار می‌دهند و از گام و موقعیت دقیق در طول پیشرفت اطمینان می‌دهند.
• استریپر (بهره و جامد)- نوار را در حین برش صاف نگه دارید و آن را از پانچ روی قسمت بالا بکشید. نوارهای فنری نیروی گیره کنترل شده را امکان پذیر می کنند در حالی که رقیق کننده های جامد استحکام را برای خالی کردن سنگین ارائه می دهند.
• مهر زنی بالابرهای قالب- نوار بین ایستگاه‌ها را بالا ببرید تا ویژگی‌های شکل‌گرفته را پاک کنید و کشش را کاهش دهید و پیشرفت خوراک را هموار کنید.
• پدهای فشار- برای جلوگیری از چروک شدن و مدیریت جریان مواد به داخل حفره قالب، نیروی رو به پایین کنترل شده را در طول عملیات شکل‌دهی اعمال کنید.
• فنرهای قالب (مکانیکی و نیتروژنی)- نیرویی را که برنده‌ها، بالابرها و پدهای فشار را اعمال می‌کند، تامین کنید. فنرهای گاز نیتروژن نیروی بیشتری را در بسته بندی فشرده ارائه می دهند.
• نگهدارنده ها- منگنه‌ها و دکمه‌های قالب را در موقعیت خود محکم کنید، و امکان تعویض سریع بدون جدا کردن کل مجموعه قالب مهر را فراهم کنید.

این اجزای قالب مهر زنی به صورت مجزا عمل نمی کنند. خلبانان نوار را قبل از درگیر شدن مشت ها تعیین می کنند. استریپرها مواد را صاف می‌بندند تا برش تمیز شود. پس از چرخه‌های پرس، بالابرهای قالب مهر زدن نوار را بالا می‌برند تا بتواند به ایستگاه بعدی بدون گیر کردن ویژگی‌های شکل‌گرفته پیشروی کند. هر عنصر به عنصری بستگی دارد که قبل از آن - یک ضربه را از دست بدهد، و شما نوارهای نادرست تغذیه یا کشیدن راب دریافت می کنید.

سیستم های کمکی و حسگرها

قالب‌های پرس فلزی مدرن به‌طور فزاینده‌ای از نظارت الکترونیکی به عنوان تجهیزات استاندارد استفاده می‌کنند تا افزودنی‌های اختیاری-.سیستم های حفاظت از قالبحرکت مواد و رویدادهای مهم را در زمان واقعی شناسایی کنید، از تغذیه نادرست و تصادفات پرهزینه جلوگیری کنید. انواع سنسورهای رایج عبارتند از:

• آشکارسازهای تغذیه نادرست- موقعیت نوار را قبل از اینکه پرس کامل کند، بررسی کنید، اگر مواد به درستی پیش نرفتند، چرخه را متوقف کنید.
• سنسورهای حلزونی- برای اطمینان از اینکه مواد برش خورده حفره قالب را پاک می‌کنند و از تجمع راب که به لبه‌های برشی آسیب می‌زند جلوگیری می‌کند، بیرون‌کشی راب را کنترل کنید.
• مانیتورهای نیرو- ردیابی تناژ در هر ضربه برای پرچم‌گذاری بارهای غیرعادی که نشان‌دهنده ضربه‌های شکسته، تنوع مواد یا جابجایی تراز است.

این حسگرها یک مجموعه قالب مهر زنی را از یک ابزار غیرفعال به یک دارایی تولید تحت نظارت فعال تبدیل می کنند. آنها از سرمایه گذاری شما در ابزارهای سخت شده محافظت می کنند و در عین حال کیفیت قطعه را در میلیون ها چرخه حفظ می کنند.

البته، اگر مواد اشتباه پشت آنها باشد، حتی اجزای کاملاً مشخص شده نیز عملکرد ضعیفی خواهند داشت. درجه فولاد، عملیات حرارتی، و پوشش سطح اعمال شده بر روی هر پانچ، دکمه و درج شکل دهی تعیین می کند که این دقت تا چه زمانی تحت بارهای تولید دوام می آورد.

مواد قالب و پوشش هایی که طول عمر را کنترل می کنند

قالب‌های فولادی می‌توانند برای میلیون‌ها چرخه تحمل داشته باشند - یا در چند هزار ضربه فرسوده شوند. این تفاوت اغلب به یک تصمیم واحد در اوایل مرحله طراحی منتهی می شود: اینکه کدام فولاد قالب مهر زنی به هر ایستگاه برش و شکل دهی می رود و اینکه آیا پوشش سطحی دریافت می کند یا خیر. این کار را درست انجام دهید و ابزار شما بین تیز کردن ها بیشتر کار می کند. اشتباه کنید و از همان روز اول در حال تعقیب فرزها، قلع و قمع و شکست های زودرس مشت هستید.

نمرات فولاد ابزار برای کاربردهای مختلف

همه فولادهای ابزار تحت تناژ پرس یکسان رفتار نمی کنند. هر درجه سختی، چقرمگی و مقاومت در برابر سایش را به طور متفاوتی تغییر می‌دهد، به این معنی که بهترین انتخاب بستگی به کاری دارد که قالب واقعاً چه کاری انجام می‌دهد - سرعت بالا-شکل‌دهی سنگین، شکل‌دهی سنگین یا چیزی در این بین.

در اینجا چهار درجه ای وجود دارد که اغلب در تولید فولاد مهر و موم با آنها روبرو می شوید:

• D2 (-کربن بالا،-کروم بالا)- رفتن-به برای سرد-کار خالی کردن و سوراخ کردنسایش ساینده حالت شکست اولیه است. D2 حفظ لبه عالی و عمر طولانی را در کاربردهای مهر زنی ورق فولادی ارائه می دهد، اما چقرمگی متوسط ​​آن باعث می شود تحت بارهای ضربه ای سنگین در برابر خرد شدن آسیب پذیر باشد.
• A2 (هوا-سخت کردن)- یک حد وسط متعادل بین مقاومت در برابر سایش و چقرمگی، با پایداری ابعادی بهتر در طول عملیات حرارتی نسبت به D2 ارائه می‌کند. A2 یک انتخاب قوی برای قالب‌بندی قالب‌ها و-حجم‌سازی متوسط ​​است که در آن مقاومت در برابر ضربه در کنار عمر سایش معقول مورد نیاز است.
• M2 (فولاد پرسرعت-مولیبدن)- سختی را در دماهای بالا حفظ می‌کند و برای ایستگاه‌های قالب پیشرونده با سرعت بالا که در آنها گرمای اصطکاک به سرعت ایجاد می‌شود، مناسب است. M2 در کاربردهای برشی که به سختی گرم نیاز دارند بدون کاهش مقاومت در برابر سایش برتر است.
• S7 (مقاوم در برابر شوک-)- سختی را بیش از هر چیز دیگری در اولویت قرار می دهد. هنگامی که ایستگاهی با ضربه شدید - کشش عمیق، سکه، یا تشکیل فولاد با استحکام بالا- ضخیم- S7 مواجه می‌شود.بدون ترک خوردن شوک را جذب می کند. مقاومت در برابر سایش آن کمتر است، بنابراین به بهترین وجه با پوشش ها جفت می شود یا به جای برش برای شکل دهی محفوظ است.

برای ایستگاه‌های فرسودگی شدید-که حتی D2 هم نمی‌تواند ادامه یابد - طولانی فکر کنید-قالب‌های پیشرونده مواد ساینده را خالی کنید - قالب‌های مهر زنی کاربید از درج‌های کاربید تنگستن استفاده کنید. کاربید نسبت به هر فولاد ابزاری سختی و مقاومت به سایش به طور چشمگیری بالاتری دارد، هرچند به قیمت شکنندگی. معمولاً می‌بینید که درج‌های کاربید به جای ساختن یک قالب کامل از کاربید،-در هولدرهای فولادی در ایستگاه‌های سایش بالا{8}} خاص قرار می‌گیرند.

پوشش های سطحی که عمر قالب را افزایش می دهند

حتی بهترین فولاد قالب مهر زنی از پوشش سطحی بهره می برد که اصطکاک را کاهش می دهد و از چسبیدن مواد قطعه کار به سطوح ابزار جلوگیری می کند. پوشش‌های PVD (رسوب‌دهی بخار فیزیکی) یک لایه نازک و سخت - معمولاً 2 تا 10 میکرون - بدون تغییر قابل‌توجه ابعاد قطعه یا نیاز به سنگ‌زنی پست{5}} اضافه می‌کنند.

رایج ترین گزینه ها برای قالب های مهر زنی فولادی عبارتند از:

• قلع (نیترید تیتانیوم)- یک پوشش عمومی- با سختی حدود 2200 HV. اصطکاک بر روی مهر زنی فولاد کربنی و پوشش فولادی ملایم را کاهش می دهد و فواصل تیز کردن را برای عملیات سبک-تا-متوسط ​​افزایش می دهد.
• TiCN (کربونیترید تیتانیوم)- سخت تر از TiN در تقریباً 3400 HV با ضریب اصطکاک کمتر (0.2 در مقابل 0.6 برای TiN). TiCN به ویژه برای تشکیل فولاد ضد زنگ موثر است، جایی که سایش چسب و گالینگ حالت های شکست غالب هستند.
• CrN (نیترید کروم)- دارای استرس داخلی کم، چسبندگی عالی و مقاومت در برابر خوردگی بالا است. CrN روی قالب های مهر زنی آلومینیومی به خوبی کار می کند که در آن مواد نرم تر قطعه کار روی سطوح ابزار بدون پوشش تجمع می یابد.
• DLC (الماس-مثل کربن)- کمترین ضریب اصطکاک از هر پوشش PVD معمولی (زیر 0.1)، با سختی به 4000 HV. DLC در آلیاژهای مس و آلومینیوم برتری دارد، جایی که حداقل برهمکنش سطحی از گند زدگی کاملاً جلوگیری می کند. حداکثر ضخامت پوشش آن محدود است، بنابراین برای عملیات شکل دهی به جای پوشش سنگین مناسب است.

پیچیده به نظر می رسد؟ منطق انتخاب در واقع ساده است - پوشش را با مواد قطعه کار مطابقت دهد که بیشترین مشکل را برای ابزار بدون پوشش ایجاد می کند.

تطبیق مواد قالب با فلز قطعه کار

هر آلیاژ ورق فلزی تنش های متفاوتی را به قالب وارد می کند. مهر زنی فولاد نورد سرد در گیج متوسط ​​نسبتاً بخشنده است - D2 با TiN اکثر کاربردها را کنترل می کند. از سوی دیگر، فولاد ضد زنگ، چسبنده است و کار می‌کند-به سرعت سخت می‌شود و نیازمند فولادهای آلیاژی-و پوشش‌های ضد-ضد گاز است. فولاد با استحکام بالا، بارهای شکل دهی عظیمی را ایجاد می کند که به درجه های مقاوم در برابر ضربه نیاز دارند. و آلومینیوم، با وجود نرم بودن، به شدت بر روی سطوح ابزار بدون روغن کاری و پوشش مناسب رسوب می کند.

یکی از جزئیاتی که خریداران را غافلگیر می کند: فاصله پانچ-به-مرگ نیز باید بر اساس مواد تنظیم شود. فلزات نرم‌تر مانند آلومینیوم به فاصله کمتری نیاز دارند (معمولاً حدود 5٪ ضخامت ماده در هر طرف)، در حالی که فولاد با استحکام بالا نیاز بیشتری دارد (تا 12-15٪) برای جلوگیری از بارگذاری بیش از حد پانچ. انتخاب ترکیب فولاد قالب و پوشش مناسب فقط در صورتی کار می کند که طراحی مکانیکی با ویژگی های قطعه کار نیز مطابقت داشته باشد.

انتخاب مواد به یک قالب طول عمر بالقوه آن می دهد. با این حال، تحقق این پتانسیل نیازمند یک فرآیند طراحی و ساخت است که هدف مهندسی را بدون معرفی نقاط شکست جدید به ابزار فیزیکی تبدیل کند.

قالب های مدرن استمپینگ چگونه طراحی و ساخته می شوند

قیمت مهر زنی فقط برچسب قیمت یک بلوک فولادی نیست. در پس هر تخمین زمان و رقم هزینه، یک گردش کار مهندسی چند فازی وجود دارد که یک قطعه چاپی دوبعدی را به ابزار فشرده شده و آماده تبدیل می‌کند. درک این فرآیند طراحی قالب مهر زنی به مهندسان کمک می کند تا انتظارات واقع بینانه داشته باشند و به مدیران منبع یابی زمینه مورد نیاز برای ارزیابی اینکه آیا جدول زمانی تامین کننده واقعا منطقی است یا خیر، می دهد.

از قسمت چاپ تا طرح مفهومی قالب

هر پروژه طراحی مهر زنی به همین ترتیب شروع می شود: یک طراح یک قطعه چاپ - کامل با پیام های GD&T، مشخصات مواد، و اهداف حجم تولید - دریافت می کند و شروع به مهندسی معکوس- نحوه ساخت هندسه از ورق فلزی مسطح می کند.

اولین کار تعیین توالی فرآیند است. کدام ویژگی ابتدا خالی می شود؟ خمیدگی در کجا رخ می دهد؟ آیا قسمت نیاز به قرعه کشی دارد؟ همانطور کهیادداشت های هنر هدریک در The Fabricatorتعداد دقیق مراحل فرآیند به مواد قطعه کار، پیچیدگی قطعه و الزامات تحمل بستگی دارد. یک براکت ساده ممکن است به چهار یا پنج ایستگاه نیاز داشته باشد. یک گیره کانتور خودرو با چندین خم و ویژگی لنس ممکن است به پانزده یا بیشتر نیاز داشته باشد.

برای قالب های پیشرونده، این تجزیه و تحلیل یک طرح نواری - یک نمای پلانی ایجاد می کند که نشان می دهد چگونه نوار فلزی در هر ایستگاه پیش می رود. طرح نوار تعریف می کند:

• تعداد ایستگاه و توالی عملیات ( سوراخ کردن، شکاف، فرم، قطع)
• طراحی وب حامل - خواه نوار صاف بماند (حامل جامد) یا به حامل های انعطاف پذیر برای سازگاری با تغییرات ارتفاع و جریان مواد نیاز دارد
• استراتژی ریزش ضایعات - نحوه خروج مواد زائد از ابزار از طریق سوراخ های خالی یا خارج شدن از کناره ها
• فاصله گام - پیشرفت دقیق در هر ضربه فشار است که ویژگی‌ها را در ایستگاه‌ها ثبت می‌کند

استفاده از نوار جایی است که طراحی قالب مهر زنی فلزی به طور مستقیم بر هزینه مواد تأثیر می گذارد. یک استراتژی تودرتو که تعداد قطعات در عرض نوار را به حداکثر می‌رساند، درصد ضایعات را کاهش می‌دهد، گاهی اوقات به طور چشمگیری. در حجم بالای-میلیون‌ها قطعه، حتی یک بهبود 2-3 درصدی در استفاده از مواد می‌تواند ده‌ها هزار دلار در سال صرفه‌جویی کند. طراحان این را با محدودیت های عملی استحکام حامل متعادل می کنند - تار حامل باید به اندازه کافی سفت باشد تا نوار را بدون کمانش تغذیه کند، به خصوص در مواد نازک که سفتی محدود است.

ایستگاه های بیکار (موقعیت هایی که هیچ کاری انجام نمی دهند) اغلب در طرح مفهومی نیز ظاهر می شوند. اینها فضا را برای بخش های ابزار قوی تر، فاصله مناسب از slug یا فضای فیزیکی کافی بین عملیات های پیچیده تشکیل می دهد. نادیده گرفتن آنها برای صرفه جویی در طول قالب معمولاً بعداً با سردردهای نگهداری نتیجه معکوس می دهد.

شبیه سازی CAE و تحلیل امکان سنجی

تصور کنید که شش رقم را روی ابزارهای سخت شده سرمایه گذاری کنید، فقط در اولین اجرای آزمایشی متوجه شوید که قطعه در حین کشش چروک می شود یا بیش از حد تحمل برگشت می کند. یک دهه پیش، آن سناریو رایج بود. امروزه، تجزیه و تحلیل اجزای محدود (FEA) و شبیه‌سازی شکل‌دهی این مشکلات را قبل از برش دادن هر فولادی حل می‌کند.

شبیه‌سازی شکل‌دهی ورق فلزی از مدل‌های محاسباتی برای پیش‌بینی نحوه رفتار ورق در زیر بارهای پرس استفاده می‌کند. این نرم افزار خواص مواد (مقاومت تسلیم، ازدیاد طول، سخت شدن کرنش)، هندسه ابزار، شرایط اصطکاک، و پارامترهای فرآیند مانند نیروی نگهدارنده خالی و سرعت فشار را در نظر می گیرد. سپس نقص های احتمالی را علامت گذاری می کند:

• نازک شدن و شکافتن- مناطقی که مواد فراتر از حد شکل‌دهی خود کشیده می‌شوند، پیش‌بینی اینکه در آزمایش‌های فیزیکی ترک‌ها در کجا ظاهر می‌شوند.
• چین و چروک- مناطق ناپایداری فشاری، معمولاً در نواحی فلنج یا گوشه‌های عمیق-که در آن جریان مواد کنترل نشده است
• بازگشت بهار- بازیابی الاستیک که باعث انحراف قطعات تشکیل‌شده از هندسه مورد نظر پس از حذف نیروی فشار می‌شود، به‌ویژهفولادها و آلیاژهای آلومینیوم با{0} استحکام بالا

چرا این موضوع برای فرآیند کلی تولید مهر زنی اهمیت دارد؟ شبیه سازی سه یا چهار تکرار نمونه فیزیکی را در چرخه های مجازی که یک شبه اجرا می کنند فشرده می کند. هر امتحان فیزیکی-می تواند هفته ها زمان و هزاران ماده آزمایشی هزینه داشته باشد. حذف حتی یک تکرار هزینه نرم افزار شبیه سازی را چندین برابر می کند.

حل‌کننده‌های پیشرفته همچنین حداقل نیاز نیروی پرس را پیش‌بینی می‌کنند، و به برنامه‌ریزان تولید کمک می‌کنند تا قبل از شروع ساخت قالب تأیید کنند که پرس مورد نظر دارای تناژ کافی است. برخی سکوها حتی انحراف ابزار را تحت بار شبیه‌سازی می‌کنند و نشان می‌دهند که چگونه تغییر شکل الاستیک در خود قالب ممکن است بر فشار تماس و در نتیجه کیفیت قطعه در دوره‌های طولانی تأثیر بگذارد. این سطح از بینش، فرآیند تولید مهر و موم فلزی را از آزمایش-و{3}}به یک رشته پیش‌بینی تبدیل می‌کند.

ماشینکاری CNC، سیم EDM و مونتاژ

با قفل شدن یک طرح تایید شده، ساخت فیزیکی آغاز می شود. ساخت ابزار و قالب از دنباله ای پیروی می کند که دقت ابعادی ایجاد شده در CAD را در هر مرحله از حذف و سخت شدن مواد حفظ می کند:

1. ماشینکاری خشن- آسیاب‌های CNC مواد حجیم را از کفش‌های قالب، نگهدارنده‌های پانچ و بلوک‌های قالب حذف می‌کنند و 0.010{3}}0.020 اینچ از انبار را برای عملیات تکمیلی باقی می‌گذارند. مراکز ماشینکاری پرسرعت مدرن مسیرهای ابزار سه بعدی تولید شده مستقیماً از مدل CAD را اجرا می کنند و خطاهای تفسیر دستی را حذف می کنند.
2. عملیات حرارتی- قطعات تا مقادیر هدف راکول سخت می‌شوند (معمولا HRC 58-62 برای برش فولادهایی مانند D2، HRC 54-58 برای فولادهای شکل‌دهی). عملیات حرارتی خلاء اعوجاج و کربن زدایی سطح را به حداقل می رساند.
3. سنگ زنی را تمام کنید- آسیاب‌های سطحی و آسیاب‌های استوانه‌ای اجزای سخت‌شده را به ابعاد نهایی و الزامات پرداخت سطح می‌رسانند. صافی کفش های قالبی تا 0.0002 اینچ در سراسر صفحه کامل نگه داشته می شود.
4. سیم EDM- برای پروفیل‌های پیچیده پانچ و بازکننده قالب که نمی‌توان آنها را از نظر اقتصادی آسیاب کرد، ماشین‌کاری تخلیه الکتریکی سیمی فولاد سخت شده را تا حد تحمل +/- 0.0001 اینچ برش می‌دهد. سیم EDM برای نمایه‌های خالی پیچیده، دهانه‌های قالب با شعاع محکم، و هندسه‌های سوراخ‌کننده نامنظم ضروری است.
5. مونتاژ نهایی و تأیید تناسب- همه اجزا در کفش های قالب سوار می شوند. هم‌ترازی پانچ-به-با اندازه‌گیری نوری یا چک‌های تماس رنگ آبی{4}} تأیید می‌شود. فاصله پین ​​راهنما و بوش تایید شده است. مونتاژ تکمیل شده قبل از اینکه هر ماده ای وارد ابزار شود، تحت بازبینی چرخه بسته-بررسی ارتفاع و خشک-است.

رشته دیجیتالی - از مسیرهای مدل CAD تا ابزار CAM تا گزارش‌های بازرسی CMM - باعث می‌شود که تولید از نظر ابعادی در تمام مراحل فرآیند ثابت بماند. هنگامی که یک نمایه EDM سیم مستقیماً از همان مدل سه بعدی مورد استفاده در شبیه سازی برنامه ریزی می شود، هیچ فرصتی برای خطاهای رونویسی یا تفسیر مجدد دستی وجود ندارد. این تداوم چیزی است که یک قالب مهر زنی دقیق را از مجموعه‌ای جدا می‌کند که به هفته‌ها{5}}دسترسی نیاز دارد.

برای خریداران، درک این گردش کار توضیح می‌دهد که چرا زمان‌های معتبر تولید-ابزار درجه‌بندی معمولاً ۸ تا ۱۶ هفته است. هر مرحله بر پایه آخرین مرحله استوار است، و با عجله یک مرحله - پرش از شبیه سازی،-کوتاه{5}}کاهش عملیات حرارتی، حذف تأیید تناسب - مشکلاتی را ایجاد می کند که به عنوان شکست در طول تولید ظاهر می شوند. این شکست‌ها، و نحوه تشخیص آنها قبل از آبشار، دقیقاً همان چیزی است که یک قالب-خوب نگهداری شده را از قالبی که در هر جابجایی به حاشیه می‌رود جدا می‌کند.

حالت های شکست مرگ و نحوه جلوگیری از آنها

یک قالب می تواند در میلیون ها چرخه زنده بماند یا ظرف چند هفته شروع به تولید قراضه کند. تفاوت به ندرت ناشی از یک رویداد فاجعه بار است. اکثر خرابی‌ها در ابزار مهر زنی فلز به تدریج ایجاد می‌شوند - سایش جمع می‌شود، فاصله‌ها تغییر می‌کند، روانکاری کاهش می‌یابد - تا زمانی که فرآیند از آستانه عبور کند و قطعات ناگهان از مشخصات خارج شوند. دانستن اینکه کجا باید ابتدا نگاه کنید، باعث صرفه جویی در ساعت‌ها از کار افتادگی مطبوعات و هزاران هزینه تعمیر ابزار مهر زنی می‌شود.

حالت های متداول شکست مرگ و علل ریشه ای

وقتی کیفیت در اواسط-کاهش می‌یابد، غریزه مقصر اصلی است: یک مشت شکسته یا یک لبه کسل‌کننده. اما آسیب قابل مشاهده معمولاً مرحله پایانی یک واکنش زنجیره ای است که خیلی زودتر شروع شده است. همانطور که تحقیقات پیشرونده قالب نشان می دهد، رشد سوراخ، کشیدن حلزون، بی ثباتی تغذیه، و رانش ابعادی اغلب نشانه های همان پیشرفت سایش زمینه ای به جای نقص های مجزا هستند.

شکستگی پانچ را در نظر بگیرید. پانچ بدون اخطار قطع نمی‌شود - ابتدا تراشه می‌کند، اغلب به این دلیل که بارگذاری جانبی ناشی از سایش راهنما یا ناهماهنگی نوار فشار را روی یک طرف لبه برش متمرکز می‌کند. به طور مشابه، ایجاد سوراخ بیش از حد نشان می‌دهد که لبه‌های کوبنده با مشت بیش از هندسه برشی مؤثر خود مات شده‌اند، و مقاومت در برابر کنده شدن را افزایش داده و خطر کشیده شدن راب در ضربه بعدی را افزایش می‌دهد.

در اینجا حالت‌های خرابی که اغلب در دستگاه پرس قالب‌کوبی با آن‌ها مواجه می‌شوید، همراه با علل ریشه‌ای و اقدامات اصلاحی آورده شده است:

• شکستگی یا بریدگی پانچ- علت اصلی: ناهماهنگی، فاصله بیش از حد از یک طرف، پشتیبانی ناکافی از صفحه پشتی، یا درجه غلط فولاد ابزار برای برنامه. اقدام اصلاحی: وضعیت پین راهنما و بوش را بررسی کنید، توزیع فاصله ناهموار را بررسی کنید، حفظ پانچ در نگهدارنده ها را تأیید کنید، و ارزیابی کنید که آیا درجه فولاد با سختی قطعه کار مطابقت دارد یا خیر.
• ایجاد سوراخ بیش از حد- علت اصلی: فرسوده شدن لبه‌های برش، ضربه ناکافی-برای-ترکیب سطحی، یا تأخیر در فواصل تیز کردن. اقدام اصلاحی: شرایط لبه را در ضربه زدن به پانچ‌های قالب و دکمه‌های قالب بررسی کنید، فاصله واقعی را با سنج‌های حسگر اندازه‌گیری کنید، و برنامه‌های تیز کردن را بر اساس تعداد ضربات به جای بازرسی بصری به تنهایی تنظیم کنید.
• اسلگ کشیدن- علت اصلی: چسبندگی خلاء بین صفحه پانچ و راب، لبه‌های پانچ فرسوده افزایش مقاومت در برابر برداشتن، یا تخلیه ضعیف ضایعات. اقدام اصلاحی: سیستم‌های دمش هوا یا اجکتورهای فنری را اضافه کنید، بررسی کنید که مسیرهای ریزش راب شفاف هستند، و شرایط لبه پانچ را از طریق سنگ‌زنی مجدد بازیابی کنید.
• گالینگ (انتقال مواد روی سطوح قالب)- علت اصلی: روانکاری ناکافی، شکاف شکل گیری محکم، ناهمواری سطح در نواحی تماس قالب، یا شباهت متالورژیکی بین قالب و مواد قطعه کار. اقدامات اصلاحی: سطوح قالب آسیب دیده را صیقل دهید، بررسی کنید که روان کننده به مناطق تماس می رسد، فاصله های کشش را در جایی که مواد ضخیم می شود، بیشتر کنید، و پوشش های ضد گاز مانند TiCN یا DLC را در نظر بگیرید.
• سایش زودرس در چندین ایستگاه- علت اصلی: ناپایداری موقعیت نوار از خلبان های فرسوده، تخریب راهنما، یا خطاهای زمان بندی تغذیه که استرس تجمعی را در اجزای پایین دست ایجاد می کند. اقدام اصلاحی: وضعیت پیل پیلوت و کشیدگی سوراخ خلبان را بررسی کنید، زمان رهاسازی خوراک را بررسی کنید و بست های قالب و ساختارهای تکیه گاه نوار را از نظر شل بودن بررسی کنید.

شما یک الگو را مشاهده خواهید کرد: بیشتر خرابی ها به تراز، ترخیص، روانکاری یا زمان بندی باز می گردد، نه یک نقص ناگهانی مواد. این به هم پیوستگی دقیقاً به همین دلیل است که فروشگاه‌های فلزی باتجربه با این علل ریشه‌ای به‌جای تعقیب علائم فردی برخورد می‌کنند.

مبانی پاکسازی و مدارا

فاصله پانچ-به-تاثیرگذارترین متغیر در عملکرد برش است. معمولاً به صورت درصدی از ضخامت ماده در هر ضلع بیان می شود - به این معنی که فاصله 10 درصدی در استوک 0.060 اینچی به 0.006 اینچ از فضای بین لبه پانچ و دهانه قالب در هر طرف ترجمه می شود.

راقانون سنتی 10 درصدزمانی تأسیس شد که بیشتر اتاق‌های مطبوعات منحصراً فولاد کم کربن- را تولید می‌کردند. این یک نقطه شروع معقول برای فولاد نرم باقی می ماند، اما استفاده از آن به طور جهانی مشکلاتی را ایجاد می کند. فولادهای با استحکام بالاتر با تغییر شکل کمتر شکسته می‌شوند، بنابراین اغلب با فاصله کمی بیشتر (12-15%) برای کاهش بارگذاری پانچ و ضربه بهتر عمل می‌کنند. فلزات نرم تری مانند آلومینیوم یا مس نیاز به فاصله کمتری دارند (5 تا 8 درصد) زیرا قبل از شکستگی تغییر شکل بیشتری می دهند و فاصله بیش از حد به جای برش تمیز باعث واژگونی و پارگی می شود.

هنگامی که فاصله بیش از حد تنگ باشد، نیروی برش افزایش یافته، سایش لبه تسریع می شود، مقاومت در برابر برداشتن بیشتر و دمای پانچ افزایش می یابد. هنگامی که فاصله بیش از حد گسترده است، انتظار سوراخ شدن بیش از حد در سمت قالب، چرخش لبه، تغییرات ابعادی و سطوح برش ناهموار را داشته باشید. هر یک از این شرایط فاصله بین چرخه‌های تیز کردن را کوتاه می‌کند و هزینه هر قطعه را از طریق ضایعات و نگهداری برنامه‌ریزی‌نشده افزایش می‌دهد.

ترخیص کالا نیز در طول عمر دای تغییر می کند. همانطور که لبه های برشی فرسوده می شوند و دوباره تیز می شوند، فاصله موثر کمی تغییر می کند - به خصوص اگر سنگ زنی مواد بیشتری را از یک جزء نسبت به دیگری حذف کند. ردیابی عمق تراش تجمعی و جبران با شیم فرآیند را در طول عمر کامل ابزار پایدار نگه می‌دارد.

برنامه ریزی نگهداری پیشگیرانه

نگهداری واکنشی - انتظار تا خراب شدن قطعات برای باز کردن قالب - گران‌ترین تکنیک مهر زنی فلزی است که می‌توانید تمرین کنید. یک برنامه پیشگیرانه ساختاریافته، سایش را قابل پیش بینی نگه می دارد و قبل از رسیدن به قطعه، تخریب می شود.

یک چارچوب موثر چهار حوزه را در فواصل همپوشانی پوشش می دهد:

• فواصل تیز کردن (مبتنی بر ضربه-شمار-)- به‌جای تقویم‌های دلخواه، محرک‌های مجدد را از داده‌های تولید واقعی ایجاد کنید. روند ارتفاع سوراخ و نیروی برهنه را دنبال کنید.بهترین-برنامه های تمرینیاز ضربه‌های ثابت-به ازای-هدف‌های سرویس برای حفظ بارهای برش پایدار و مقاومت در برابر برداشتن کمتر استفاده کنید.
• بازرسی قطعات (شیفتی، روزانه، هفتگی)- خلبان‌ها، راهنماها، فنرها و نگهدارنده‌ها را در هر ایستگاه بعد از ظهر بررسی کنید. تعویض فنر باید زمانی آغاز شود که طول آزاد بیش از 10 درصد کاهش یابد یا ترک خوردگی ظاهر شود. پین‌ها و بوش‌های راهنما در هر شکستگی نیاز به روغن‌کاری و بازرسی امتیازدهی دارند.
• تایید روغن کاری (در هر شیفت)- اطمینان حاصل کنید که روانکار به تمام مناطق تماس مورد نظر، به ویژه ایستگاه های سوراخ کننده باریک و مناطق شکل دهی عمیق که در آنها گرسنگی موضعی رخ می دهد، حتی زمانی که به نظر می رسد سیستم کلی کار می کند، برسد. روانکاری ناکافی باعث گند زدگی، تجمع گرما، جذب سطح و تسریع سایش راهنما می شود.
• موجودی قطعات یدکی-(برنامه ریزی شده)- موجودی اجزای مصرفی - مشت‌ها، دکمه‌های قالب، فنرها، پیلوت‌ها، و صفحات سایش - بر اساس فراوانی جایگزینی تاریخی. تمام شدن یک درج مهم در اواسط اجرا-بداهه‌گویی را مجبور می‌کند که به ندرت پایان خوبی دارد.

تعمیر و نگهداری مناسب می تواند عمر قالب را چندین برابر فاصله سرویس اولیه افزایش دهد. تفاوت بین قالبی که دو میلیون ضربه قبل از بازسازی انجام می‌شود و قالبی که در 200000 شکست می‌خورد، به ندرت کیفیت ساخت اولیه است - این نظم و انضباط است که فرسوده می‌شود در حالی که اقدام اصلاحی هنوز ارزان و ساده است.

دانستن اینکه چگونه یک قالب را در حال اجرا نگه دارید، نیمی از معادله است. نیمی دیگر - تعیین قالب مناسب در وهله اول به طوری که تعمیر و نگهداری قابل مدیریت باقی بماند و اهداف تولید واقع بینانه باقی بمانند - بستگی به اطلاعاتی دارد که آن را در بسته RFQ قرار می دهد.

نحوه تعیین قالب مهر زنی برای تهیه

قالبی که در تولید با شکست مواجه می‌شود، اغلب نه به کیفیت ساخت، بلکه به چیزی که - یا - در مرحله نقل قول ارسال نشده است، بازمی‌گردد. بسته‌های ناقص RFQ سازندگان قالب را مجبور می‌کند تا میزان تحمل‌ها، محدودیت‌های مطبوعاتی یا انتظارات حجم را حدس بزنند. این حدس‌ها بعداً به‌عنوان ابزاری نشان داده می‌شوند که عملکرد ضعیفی دارند، بودجه بیشتری دارند یا تاریخ‌های تحویل را کاملاً از دست می‌دهند. چه در حال تهیه قالب های مهر زنی فلزی سفارشی برای عرضه محصول جدید باشید و چه جایگزین ابزار قدیمی، یک بسته مشخصات کامل سریع ترین راه برای یک قیمت دقیق و قالبی است که واقعاً کار می کند.

اطلاعات ضروری برای بسته RFQ Die

RFQ خود را به عنوان طرحی در نظر بگیرید که یک سازنده قالب برای قیمت گذاری، برنامه ریزی و ساخت ابزار شما استفاده می کند. از دست دادن حتی یک ورودی مهم می تواند نقل قول را منحرف کند یا فرضیات طراحی را معرفی کند که با واقعیت تولید شما در تضاد است. یک بسته کامل شامل موارد زیر است:

1. چاپ قطعه با GD&T- یک طراحی کاملاً ابعادی شامل ابعاد هندسی و پیام‌های تحمل‌پذیر، ساختار مبنا، و ویژگی‌های حیاتی-به-به وضوح شناسایی شده است.
2. مشخصات مواد و ضخامت- درجه دقیق آلیاژ (به عنوان مثال، ASTM A1008 CR، 304 SS، 5052-H32 آلومینیوم)، ضخامت اسمی، و محدوده ضخامت قابل قبول.
3. پیش بینی حجم سالانه- تقاضای سالانه مورد انتظار و مقدار کل عمر برنامه. این امر باعث انتخاب کلاس دای، انتخاب مواد و برنامه ریزی تعمیر و نگهداری می شود.
4. مشخصات مطبوعات- ظرفیت ظرفیت، اندازه بستر، طول ضربه، محدوده ارتفاع بسته، نوع تغذیه، و هرگونه محدودیت اتوماسیون (محدودیت عرض سیم پیچ، فاصله ریل انتقال).
5. تلورانس های مورد نیاز و ابعاد بحرانی- کدام یک از ویژگی‌ها نیازمند کنترل دقیق فرآیند هستند در مقابل اینکه چه ویژگی‌هایی می‌توانند تحمل‌های خالی استاندارد را بپذیرند. همانطور کهمطالعات موردی صنعت نشان می دهد، بیش از-تحمل ویژگی های غیر مهم-می تواند هزینه ابزارآلات را تا 20% یا بیشتر افزایش دهد.
6. عملیات ثانویه- هرگونه فرآیند پایین‌دستی (ضربه زدن، جوشکاری، آبکاری، مونتاژ) که بر نحوه خروج قطعات مهر زنی از قالب تأثیر می‌گذارد یا الزامات جهت فرز- را تحمیل می‌کند.

ارائه این اطلاعات از قبل، عقب و جلویی را که نقل قول را به تاخیر می اندازد، حذف می کند. همچنین زمینه کافی را در اختیار سازنده قالب قرار می‌دهد تا مشکلات احتمالی تولید را زودتر از - قبل از اینکه دلارهای ابزارسازی متعهد شود، علامت‌گذاری کند.

حجم پیش بینی و انتخاب کلاس قالب

حجم سالانه فقط یک آیتم خطی در RFQ نیست. کل استراتژی ابزارسازی را تعیین می کند. یک قالب سفارشی مهر زنی فلزی که برای 5000 قطعه در سال ساخته شده است، با نمونه ای که برای تولید 5 میلیون قطعه طراحی شده است، تفاوت اساسی دارد.

دسته قالب از نمونه اولیه-ابزار نرم درجه (آلومینیوم یا اجزای قالب فولادی ملایم، حداقل سخت شدن) تا قالب های تولیدی سخت شده کلاس A ساخته شده از فولادهای ابزار درجه یک با درج های کاربید در ایستگاه های سایش بالا است. کلاس قالب بالاتر به معنای سرمایه گذاری اولیه بیشتر است اما هزینه هر قطعه کمتر و عمر مفید بیشتر - همان مبادله مالی مورد بحث در انتخاب نوع قالب است که اکنون در سطح جزء اعمال می شود.

برای یک مدیر منبع یابی که یک برنامه ابزار مهر زنی فلزی سفارشی را ارزیابی می کند، سوال کلیدی این است: سرمایه گذاری ابزار اضافه شده در چه حجمی سالانه از طریق کاهش تعمیر و نگهداری، تیز کردن کمتر و فواصل طولانی تر بین بازسازی ها، هزینه خود را پرداخت می کند؟ یک تامین کننده واجد شرایط به جای اینکه گرانترین گزینه را پیش‌فرض کند، شما را در این تحلیل راهنمایی می‌کند.

ارزیابی امکان سنجی و قابلیت تامین کننده

یک بسته کامل RFQ به شما یک نقل قول دقیق می دهد. اما یک قیمت به تنهایی اجزای مهر زنی فلزی قابل تولید را تضمین نمی کند. شکاف بین هندسه نقل‌قول‌شده و تولید-قطعات مهر زنی آماده از طریق اعتبارسنجی امکان‌سنجی - پر می‌شود و هر تأمین‌کننده‌ای در این مرحله سرمایه‌گذاری نمی‌کند.

یک سازنده قالب توانمند از شبیه‌سازی شکل‌دهی CAE استفاده می‌کند تا تأیید کند که هندسه، مواد و تلرانس‌های قطعه شما قبل از انجام طراحی نهایی قالب قابل دستیابی است. آزمایشی روی یک پرس آزمایشی اجرا می‌شود و سپس آنچه شبیه‌سازی پیش‌بینی شده را تأیید می‌کند، تغییرات برگشت فنری یا مشکلات جریان مواد{1}} که فقط در شرایط پرس واقعی ظاهر می‌شوند.

تولید کنندگان دوست دارندYICHENجریان کار خود را حول این مسیر کامل - تجزیه و تحلیل امکان‌سنجی و شبیه‌سازی CAE از طریق ماشین‌کاری دقیق، اجرای آزمایشی، و بازرسی نهایی CMM - زیر یک سقف، ساختار می‌دهند. برای مدیران منبع یابی و مهندسان ابزار، این قابلیت-تا-پایان به معنای یک نقطه پاسخگویی از مشخصات قالب های سفارشی از طریق ابزارهای تولید معتبر، کاهش سربار هماهنگی و فشرده سازی جدول زمانی از RFQ تا تأیید مقاله اول است.

مشخصات و فرآیند امکان سنجی حوزه تامین کنندگان بالقوه را محدود می کند. اما انتخاب شریک قالب مناسب مستلزم ارزیابی قابلیت‌های فراتر از نقل‌قول - تجهیزات، سیستم‌های کیفیت و عمق فنی است که تعیین می‌کند آیا ابزار شما به محض رسیدن به سطح تولید، مطابق وعده‌های شما عمل می‌کند یا خیر.

انتخاب شریک مهر زنی مناسب

می‌توانید بسته RFQ کامل را مشخص کنید، معماری قالب ایده‌آل را انتخاب کنید، و مواد و پوشش‌های انتخابی را انتخاب کنید -، اما اگر تامین‌کننده ابزار شما فاقد عمق فنی برای اجرا باشد، تمام این دقت تبخیر می‌شود. ارزیابی تولید کنندگان قالب های مهر زنی فراتر از مقایسه قیمت های نقل شده است. این به معنای ممیزی تجهیزات، سیستم ها و ظرفیت مهندسی است که تعیین می کند آیا قالب های مهر زنی فلزی شما به محض رسیدن به سرعت تولید مطابق طراحی عمل می کنند.

قابلیت های فنی برای ارزیابی

طبقه مغازه یک قطعه ساز بیشتر از عرشه فروش آنها به شما می گوید. هنگامی که از یک مرکز عبور می کنید - یا اسناد قابلیت آنها را بررسی می کنید - به دنبال شواهدی مبنی بر ادغام عمودی باشید. تامین‌کنندگانی که طراحی، شبیه‌سازی، ماشین‌کاری و آزمایش را زیر یک سقف انجام می‌دهند، شکاف‌های هماهنگی را که باعث ایجاد خطا در هنگام رسیدگی به چندین فروشنده در مراحل مختلف می‌شوند، حذف می‌کنند.

در اینجا چیزی است که در ارزیابی هر سازنده قالب مهر زنی فلزی اهمیت دارد:

• طراحی قالب داخلی-و ظرفیت CAD/CAM- تأیید می‌کند که تأمین‌کننده به جای برون‌سپاری کار مفهومی که قصد طراحی را با اجرای ساخت‌وساز قطع می‌کند، مالک خروجی مهندسی خود است.
• ابزارهای شبیه سازی تشکیل CAE- امکان سنجی را قبل از برش فولاد تأیید می کند، تکرار نمونه اولیه را کاهش می دهد و زمان تحویل را فشرده می کند.
• مراکز ماشینکاری CNC (3 محوره و 5 محوره)- دقت ماشینکاری خشن و نهایی را فراهم می‌کند که تلورانس‌های نگهدارنده قالب و پانچ را در سراسر ساخت حفظ می‌کند.
• قابلیت Wire EDM- برای پروفیل های پانچ پیچیده و دهانه های قالب که در آن سنگ زنی معمولی نمی تواند هندسه یا تحمل لازم را به دست آورد ضروری است.
• سنگ زنی جیگ و سنگ زنی سطحی- دقت ابعادی نهایی را بر روی اجزای سخت شده ارائه می‌دهد که سازگاری پانچ-تا-دای را تعیین می‌کند.
• آزمایشگاه اندازه گیری و بازرسی CMM- قبل از خروج قالب از مغازه، هر بعد مهم را در برابر چاپ قطعه تأیید می‌کند و داده‌های مقاله قابل ردیابی را ارائه می‌کند.
• در دسترس بودن مطبوعات آزمایشی- به سازنده قالب اجازه می‌دهد تا عملکرد ابزارسازی را با مواد واقعی در شرایط پرس واقعی تأیید کند، و مشکلات را قبل از حمل و نقل به جای حین رمپ تولید شما برطرف کند.

چرا ادغام عمودی اینقدر اهمیت دارد؟ هر انتقال بین فروشندگان ریسک تفسیر را معرفی می کند. هنگامی که یک فروشگاه قالب را طراحی می کند، دیگری قطعات را ماشین می کند، و سومی آن را مونتاژ می کند و امتحان می کند، هدف بعدی در هر انتقال تغییر می کند. سازنده قالب های مهر زنی یک منبع- آن زنجیره را از ابتدا تا انتها کنترل می کند.

سیستم های کیفیت و استانداردهای صنعت

توانایی فنی بدون نظم و انضباط کیفی نتایج متناقضی ایجاد می کند. گواهینامه‌هایی که تأمین‌کننده دارد نشان‌دهنده تعهد آنها به کنترل فرآیند و بهبود مستمر - به‌ویژه برای مهر زنی برای برنامه‌های خودرو یا هوافضا است که قابلیت ردیابی غیرقابل مذاکره-است.

هنگام ارزیابی تولیدکنندگان قالب، دو چارچوب بیشترین اهمیت را دارند:

• سیستم مدیریت کیفیت ISO 9001- رویه‌های مستندی را برای بازبینی طراحی، کنترل فرآیند، بازرسی و اقدامات اصلاحی ایجاد می‌کند. همانطور که متخصصان ابزار دقیق اشاره می کنند، گواهینامه ISO 9001 توانایی سازنده را برای تولید مداوم محصولات مطابق با الزامات نظارتی و مشتری نشان می دهد.
• NAAMS (استاندارد متریک خودرو آمریکای شمالی)- مشخصات استاندارد اجزای قالب را که توسط OEM های اصلی نگهداری می شود، تعریف می کند. قالب‌های Stamper و اجزای مطابق با استانداردهای NAAMS، قابلیت تعویض را تضمین می‌کنند و تعمیر و نگهداری را در چندین برنامه ابزارسازی ساده می‌کنند.

برای کاربردهای خودرو، OEM ها لیست های فروشنده تایید شده ای را حفظ می کنند که دیکته می کند تولید کنندگان قالب های مهر زنی فلزی که تامین کننده ردیف 1 می تواند از کدام تولید کننده تهیه کند. ورود به - و ماندن در - آن فهرست‌ها نیازمند سیستم‌های کیفیت مستند، ممیزی‌های منظم و قابلیت فرآیند نشان‌داده‌شده است. برنامه‌های هوافضا نیازمندی‌های AS9100 را اضافه می‌کنند که قابلیت ردیابی حیاتی پرواز-را به چارچوب کیفیت می‌افزاید.

از تحقیق تا RFQ{0}}تصمیم آماده

همه چیزهایی که در این مقاله - انواع قالب، آناتومی اجزا، انتخاب مواد، گردش کار طراحی، پیشگیری از خرابی، و مشخصات تدارکات پوشش داده شده است، در یک تصمیم عملی واحد تغذیه می‌شود: کدام شریک برنامه ابزارسازی شما را دریافت می‌کند؟

معیارهای ارزیابی فوق به طور کلی در هنگام ارزیابی هر تامین کننده قالب اعمال می شود. اما یافتن شریکی که طیف کامل - تجزیه و تحلیل امکان‌سنجی، شبیه‌سازی CAE، ماشین‌کاری دقیق، اجرای آزمایشی و بازرسی نهایی CMM را در زیر یک سقف پوشش دهد - به‌طور چشمگیری ریسک پروژه شما را کاهش می‌دهد.YICHENدقیقاً این قابلیت-تا-پایان دادن به تولیدکنندگانی را که به دنبال یک شریک-منفرد برای مهر زنی سفارشی هستند، ارائه می‌دهد. گردش کار یکپارچه آنها مهندسان ابزار و مدیران منبع یابی را از امکان سنجی اولیه از طریق ابزارهای تولید معتبر بدون سربار هماهنگی مدیریت چندین فروشنده می برد.

هنگامی که آماده حرکت از تحقیق به عمل هستید، یک بسته کامل RFQ (چاپ قطعه، مشخصات مواد، حجم، جزئیات مطبوعات) بیاورید و از تامین کنندگان احتمالی بخواهید که شما را در فرآیند خود از نتایج شبیه‌سازی تا داده‌های آزمایشی- راهنمایی کنند. سازندگان قالب های مهر زنی فلزی که می توانند این مسیر کامل را به شما نشان دهند، با پشتوانه گواهینامه های کیفیت و سوابق بازرسی، آنهایی هستند که ارزش بودجه ابزارسازی خود را دارند.

پرسش های متداول ابزار مهر زنی

1. قالب ابزار مهر زنی چیست و چگونه کار می کند؟

قالب ابزار مهر زنی، مجموعه ای دقیق-مهندسی از اجزای سخت شده - از جمله پانچ، بلوک قالب، صفحه استریپر و سیستم راهنما - است که در داخل پرس نصب شده است. هنگامی که پرس چرخه می‌کند، نیروی کنترل‌شده‌ای برای بریدن، خم شدن، یا شکل دادن ورق فلزی صاف به شکل قطعات شبکه اعمال می‌کند. بر خلاف قالب‌هایی که مواد مایع یا انعطاف‌پذیر را شکل می‌دهند، قالب‌های مهر زنی فلز جامد را در دمای اتاق از طریق نیروی مکانیکی تغییر می‌دهند و امکان تولید تکرارپذیر اجزای یکسان با تلورانس‌هایی به اندازه 0.0002 اینچ را فراهم می‌کنند.

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

چهار نوع اصلی عبارتند از قالب‌های تک ایستگاهی، قالب‌های پیشرونده، قالب‌های انتقالی و قالب‌های ترکیبی. قالب‌های تک ایستگاهی یک عمل در هر ضربه را انجام می‌دهند و برای حجم‌های کم-تا-متوسط ​​و زیر تقریباً 10000 قسمت در سال مناسب هستند. قالب‌های پیشرونده یک نوار را در ایستگاه‌های متعدد در یک حرکت حمل می‌کنند و کمترین هزینه را برای هر قطعه برای حجم‌های بیش از 50000 قطعه در سال ارائه می‌دهند. قالب‌های انتقال، جاهای خالی را بین ایستگاه‌ها برای قطعات بزرگ یا عمیق جابجا می‌کند. قالب های مرکب چندین عملیات برش را به طور همزمان برای قطعات مسطح و با دقت بالا مانند واشر و شیم انجام می دهند.

3. چگونه از خرابی های معمولی قالب مهر زنی مانند شکستگی سوراخ ها و پانچ جلوگیری می کنید؟

بیشتر خرابی های قالب مهر زنی به جای عیوب ناگهانی مواد، به مسائل مربوط به تراز، ترخیص، روانکاری یا زمان بندی بازمی گردد. جلوگیری از شکستن پانچ مستلزم بررسی وضعیت پین راهنما، بررسی توزیع فاصله و تطبیق درجه فولاد ابزار با سختی قطعه کار است. فرزهای بیش از حد با حفظ فاصله مناسب پانچ-به-(معمولاً 5-15٪ ضخامت ماده در هر طرف بسته به نوع ماده) و ایجاد برنامه‌های تیز کردن بر اساس داده‌های تعداد ضربه کنترل می‌شوند. یک برنامه تعمیر و نگهداری پیشگیرانه ساختاریافته که فواصل تیز کردن، بازرسی قطعات، تأیید روغن کاری و موجودی قطعات یدکی را پوشش می دهد، می تواند عمر قالب را به میزان قابل توجهی افزایش دهد.

4. چه اطلاعاتی باید در بسته RFQ قالب مهر گنجانده شود؟

یک بسته کامل RFQ شامل شش ورودی حیاتی است: یک قطعه پرینت با ابعاد کامل با خط‌های GD&T، مشخصات دقیق مواد و ضخامت، پیش‌بینی حجم سالانه و مقدار عمر برنامه، مشخصات پرس (تناژ، اندازه بستر، طول ضربه، ارتفاع بسته)، تلرانس‌های مورد نیاز با ابعاد بحرانی شناسایی‌شده، و هرگونه عملیات ثانویه مانند ضربه زدن یا آبکاری. این اطلاعات به سازندگان قالب اجازه می دهد تا قیمت دقیق ابزارآلات را تعیین کنند، کلاس قالب مناسب را انتخاب کنند و مسائل مربوط به قابلیت ساخت را زودتر اعلام کنند. تامین‌کنندگانی مانند YICHEN از این داده‌ها برای اجرای شبیه‌سازی‌های امکان‌سنجی CAE قبل از متعهد شدن به طراحی نهایی قالب استفاده می‌کنند.

5. کدام نمرات و پوشش های فولاد ابزار برای مهر زنی قالب ها بهتر است؟

ترکیب بهینه به مواد قطعه کار شما بستگی دارد. فولاد ابزار D2 با پوشش قلع، اکثر کاربردهای فولاد کربنی را انجام می دهد. فولاد ضد زنگ نیاز به A2 یا D2 با پوشش TiCN برای جلوگیری از گند زدگی دارد. فولادهای با استحکام بالا به S7 برای ایستگاه‌های شکل‌دهی (چقرمگی) یا M2 برای ایستگاه‌های برش (سختی گرم)، همراه با پوشش TiAlN نیاز دارند. مهر زنی آلومینیوم از A2 یا D2 با پوشش های CrN یا DLC برای جلوگیری از تجمع مواد سود می برد. درج‌های کاربید به ایستگاه‌های سایش شدید{13}خدمت می‌دهند که حتی فولادهای ابزار ممتاز نمی‌توانند عمر لبه کافی را حفظ کنند.