Progresszív nyomószerszám nehéz bélyegzés: válasszon rossz mennyiséget, fizessen kétszer

Mit jelent a Progresszív Die Heavy Stamping valójában?

A legtöbb mérnök tudja, mi az a progresszív szerszám: egy több{0}}állomásos szerszám, amely szekvenciális műveleteket hajt végre a fémszalagon, miközben az halad előre a présen, és minden lökettel kész alkatrészt készít. A szabványos progresszív présbélyegzés jellemzően vékonyabb méretű anyagokat kezel, nagy sebességgel, viszonylag mérsékelt nyomóerővel. A nehézbélyegzés ezzel szemben vastag-metszetű fém kialakítását jelenti jelentős tonnatartalom mellett, gyakran egyszeri-ütős szerszámokkal vagy átviteli beállításokkal. A progresszív nyomógombos bélyegzés mindkét világ metszéspontjában található, és ehhez a metszésponthoz saját mérnöki játékkönyvre van szükség.

Progressive Die Heavy Stamping meghatározása

A progresszív sajtolószerszám egy fémalakítási eljárás, amelyben a vastag{0}}méretes anyagot egy több-állomásos progresszív szerszámon keresztül táplálják be nagy tonnatartalom mellett, kombinálva a progresszív sajtolás szekvenciális hatékonyságát a nehéz-mértékes munkák erőkövetelményeivel és a szerszámok tartóssági követelményeivel.

Ez nem egyszerűen azt jelenti, hogy egy szabványos progresszív szerszámot kicsit lassabban futnak vastagabb készlettel. A folyamat megerősített szerszámokat, nagyobb-kapacitású préseket, speciális szalagkezelést és az állomások sorrendjének alapvetően eltérő megközelítését igényli. Minden tervezési döntés, a kísérleti méretezéstől a szalagemelő mechanikáig, eltolódik, amikor az anyagvastagság átlép a nehéz területekre.

Miben különbözik a szabványos progresszív szerszámtól

A hagyományosbanprogresszív fém sajtolás, a mérnökök a sebességre terveznek. A vékony anyag szűk állomástávolságot, nagy löketszámot és viszonylag egyszerű erőszámítást tesz lehetővé. Az erős bélyegzés megfordítja ezeket a prioritásokat. A szalag merevsége megváltoztatja az anyag viselkedését az állomások között. A vágóerők megsokszorozódnak. A Springback összetettebb problémává válik, nem pedig állomásonkénti korrekcióvá. Magának a szerszámnak minden állomáson egyszerre drámaian nagyobb terhelést kell ellenállnia, ütésről löketre.

Hasonlítsa össze ezt az erős bélyegzéssel, amelyet transzfer szerszámmal vagy egy{0}}ütési módszerrel végeznek. A transzfer szerszámok korán leválasztják az alkatrészt a szalagról, mechanikusan mozgatva a nyersdarabokat az állomások között. Az egyszeri-leütésű kockák ütésenként egy műveletet hajtanak végre. Mindkettő jól kezeli a vastag anyagokat, de egyik sem biztosítja azt a folyamatos, szalagtáplálási hatékonyságot, amelyet a progresszív bélyegzés mennyiségben kínál.

Miért fontos ez a megkülönböztetés a gyártómérnökök számára?

Ha vastag acélból vagy alumíniumból bélyegzett alkatrészeket szerez be, a választott módszer átformálja a teljes költségstruktúrát. A progresszív présbélyegzés alacsonyabb alkatrészköltséget biztosít nagy mennyiségek esetén, mivel kiküszöböli az alkatrészkezelést a műveletek között. De ennek a módszernek a nehéz méretű-anyagra történő alkalmazása anélkül, hogy megértené a mérnöki különbségeket, alulméretezett présekhez, idő előtti matrica meghibásodásához és gyártási leállásokhoz vezet, ami minden költségelőnyt eltöröl.

A különbségtétel azért fontos, mert a szabványos és a nehéz, progresszív munka között az a küszöb, ahol a szerszámberuházás megnövekszik, a présválasztás kritikussá válik, és az anyagok viselkedése megszűnik elnézőnek lenni.

Anyagvastagsági küszöbértékek és ötvözetválasztás

A "nehéz" szót lazán használják a bélyegzőüzletekben. Egyes beszállítók a 14{2}} feletti méreteket nehéznek nevezik, míg mások a lemezvastagságú munkákra tartják fenn a kifejezést. A kétértelműség valódi beszerzési problémákat okoz, mivel a szerszámköltségek, a préselési követelmények és a folyamat kockázatai bizonyos vastagságtartományokban eltolódnak. Annak megértése, hogy hol végződik a szabványos progresszív fémbélyegzés, és hol kezdődik a nehéz, progresszív munka, segít a mérnököknek a kezdetektől fogva a megfelelő berendezés specifikációjában.

Vastagsági tartományok, amelyek meghatározzák az erős progresszív bélyegzést

A szabványos progresszív bélyegzés általában nagyjából 0,2 mm-től körülbelül 3 mm-ig terjedő (0,008" és 0,118" közötti) anyagokat dolgoz fel. Ezen a tartományon belül a szalagadagolás egyszerű, a vágási erők kezelhetők maradnak, és magas löketszám érhető el. A nehéz nyomtávú területre való átmenet általában 3 mm körül kezdődik és körülbelül 16 mm-ig (0,625") terjed, ahol kötelezővé válnak a speciális prések és megerősített matricák.

Ez nem egy szigorú határvonal egy szabványdokumentumban. A gyakorlati küszöb az adott ötvözettől, az alkatrész geometriájától és a szerszámállomások számától függ. Egy 3 mm-es lágyacél szalag probléma nélkül futhat szabványos progresszív elrendezésben, de a 3 mm-es rozsdamentes acél összetett alakítóállomásokkal nehéz munkaként viselkedik a nagyobb erők miatt. A "nehéz" megjelölés valójában arról szól, amikor a folyamat viselkedése annyira eltolódik, hogy a szabványos szerszámozási és sajtóméretezési szabályok már nem érvényesek.

Anyagválasztás nehéz{0}}mélységű progresszív műveletekhez

Számos ötvözetcsalád uralja a progresszív sajtolóanyagokat a nehéz{0}}vastagságtartományban. A melegen hengerelt szénacél progresszív bélyegzés a legnagyobb részarányt képviseli, mivel a szerkezeti konzolok, a vázelemek és az energiaelosztó hardverek vastagságot és térfogatot is igényelnek. A rozsdamentes acél progresszív bélyegzés olyan alkalmazásokat szolgál ki, ahol a korrózióállóság megfelel a szerkezeti terhelési követelményeknek, amelyek általánosak az élelmiszer-feldolgozó berendezésekben és a tengeri hardverekben. Az alumínium progresszív bélyegzés olyan szerepet tölt be, ahol a súlycsökkentés számít, de a vastagság továbbra is szükséges a merevséghez, különösen a szállítási és elektromos házakban.

Hogyan befolyásolják az ötvözet tulajdonságai a folyamat megvalósíthatóságát

Képzeljen el egy 6 mm-es HSLA acélszalagot tizenkét alakítóállomáson keresztül. Mindegyik állomáson jóval nagyobb erők jelentkeznek, mint amennyire ugyanaz a geometria lágyacél esetén megkövetelné, mert a szakítószilárdság és a folyáshatár emelkedik az ötvözettartalommal. Három anyagtulajdonság szabályozza a megvalósíthatóságot a vastagság növekedésével:

• Szakítószilárdságközvetlenül skálázza a vágó és átszúró erőket. Egy 6 mm-es rozsdamentes szalag kétszer-háromszor akkora mennyiséget igényelhet, mint egy ekvivalens szénacél szalag.
• Hajlékonyságmeghatározza, hogy a repedés előtt meddig lehet kialakítani az anyagot. A vastagabb, nagy szilárdságú ötvözetek alacsonyabb rugalmassága korlátozza az állomásonként elérhető hajlítási szögeket.
• munka{0}}keményedési sebességbefolyásolja a kumulatív erőfelhalmozódást. Az ausztenites rozsdamentes acélok gyorsan megkeményednek az alakítás során, ami azt jelenti, hogy minden egymást követő állomás egyre merevebb anyaggal találkozik.

Ezek a tulajdonságok fokozódnak a progresszív műveleteknél, mivel a szalag sorban halad át minden állomáson. Az acél progresszív sajtolása nehéz mérőeszközöknél megköveteli a mérnököktől, hogy ne csak állomásonként, hanem a teljes szerszámon kumulatívan számítsák ki az erőket. A nagy pontosságú fémbélyegzési tűréshatárok, amelyek 1 mm-nél rutinszerűek, mérnöki kihívásokká válnak 6 mm-nél, ahol a rugalmas visszanyerés és a hőtágulás is arányosan nő.

Az ötvözetválasztás és a vastagság közötti kölcsönhatás olyan erőburkot hoz létre, amely meghatározza, hogy a présnek és a matricának mit kell egyidejűleg kezelnie. Ez a számítás, ahol bármely egyedi változó alulbecslése a szerszám idő előtti meghibásodásához vagy a prés túlterheléséhez vezethet.

Szalagos elrendezés a nehéz{0}}mélységű, progresszív műveletekhez

Az erőhatások és az anyagtulajdonságok megmondják, minek kell ellenállnia a szerszámnak. A szalagelrendezés megmutatja, hogy a műveletek hogyan vannak sorrendben, hogy ezek az erők kezelhetők legyenek, miközben pontos alkatrészeket állítanak elő. A progresszív bélyegzőszerszám-tervezésben a szalag elrendezése mindennek a tervezete: mely műveletek melyik állomáson történnek, hogyan távolítják el a selejtet, és hogyan mozog a szalag megbízhatóan egyik állomásról a másikra. Amikor nehéz-alkatrészek lépnek be az egyenletbe, szinte minden elrendezési döntés megváltozik.

Állomástávolság és szalagstabilitás vastag állományban

A vékony-progresszív matricák egymáshoz közel helyezhetik az állomásokat. Az anyag könnyű, elég rugalmas ahhoz, hogy alkalmazkodjon a szűk osztástávolságokhoz, és könnyen irányítható etetés közben. A vastag anyag megfordítja ezt a dinamikát. A nehezebb szalagok ellenállnak az állomások közötti hajlításnak, és a vágási és alakítási műveletekhez szükséges szerszámok fizikailag nagyobbak, így több ingatlant igényelnek a szerszámon belül.

Az állomástávolság a nehéz, progresszív vágószerszámoknál általában több okból is nő:

• Nagyobb daraboló és alakító alkatrészekerősebb hátlapokra és szélesebb rögzítési területekre van szükség.
• Tétlen állomásokszükségessé válik a túlméretezett szerszámrészek elhelyezése a szomszédos szerszámszerkezetek gyengítése nélkül.
• Hulladékhullásnagyobb hézagot igényel a matrica alatt, mivel a nehéz tömítés olyan csigákat eredményez, amelyek nem esnek szabadon a szűk nyílásokon keresztül.
• Hőtágulása csíkban a vastagság növekedésével nő, ezért a távolságnak figyelembe kell vennie a hosszú szerszámok halmozott menetemelkedési eltérését.

A csík stabilitása paradox módon bizonyos szempontból javul a vastagsággal. A 6 mm-es acélszalag nem görbül meg az állomások között, ahogy egy 0,5 mm-es szalag. Általában nincs szüksége erősítő bordákra vagy gyöngyökre a hordozószalagban. De ez a merevség kompromisszumokkal jár: a szalag ellenáll a felemelésnek és az áthelyezésnek. A sajtolószerszámemelőknek lényegesen nagyobb erőt kell kifejteniük, hogy a nehéz anyagokat leemeljék a szerszám felületéről a löketek között, és a tervezésük eltolódik az egyszerű rugós{6}}csapokról a robusztus hidraulikus vagy nitrogén{7}}hengerrendszerekre, amelyek több száz kilogramm anyagot képesek megbízhatóan emelni több ezer cikluson keresztül.

Kísérleti méretezés és csigák kezelése nehéz nyomtávhoz

A pilóták az előtolási hibákat azáltal javítják ki, hogy az egyes állomások működése előtt{0}}előre lyukasztottak a szalagon. A nehéz-progresszív munka során a kísérleti méretezés más szabályokat követ, mint a vékony-anyagú alkalmazások. Aa vezetőfurat átmérője és a vezetőlyuk átmérője közötti kapcsolatkritikusabbá válik, mivel a vastagabb anyag nagyobb oldalirányú erőket hoz létre a pilótára a bekapcsolódás során.

A nehéz raktárral dolgozó mérnökök egyensúlyozással néznek szembe. A kísérleti lyukasztóknak elegendő átmérőre van szükségük ahhoz, hogy elviseljék a merev, nehéz szalag által kifejtett oldalirányú terhelést. Túl kicsi, és a pilóta elhajlik vagy eltörik. Túl szoros illeszkedés a pilóta és a furat között, és az anyag húzódik vagy deformálódik a szalag előretolásakor. A közvetett pilóták, amelyeknél külön lyukat lyukasztanak ki a hulladékterületeken, kifejezetten pozicionálás céljából, általában előnyben részesítik a nehéz-progresszív présbélyegzési folyamat során, mivel lehetővé teszik a mérnökök számára, hogy a termék geometriájától függetlenül optimális pilótaméretet válasszanak.

A meztelen csigák kezelése saját kihívásokat jelent. A vastag anyagon működő fém lyukasztószerszámok nehéz, merev csigákat hoznak létre, amelyek nem egyszerűen leesnek a gravitáció hatására, ahogyan a vékony{1}}szelvények teszik. Ezek a csigák beékelődhetnek a matrica nyílásaiba, visszapattanhatnak a matrica felületébe, vagy egymásra halmozódhatnak a nyílásokba. A mérnökök ezt a vágószerszám-nyitás kúpszögének növelésével, pozitív csigák kilökő mechanizmusainak hozzáadásával, valamint meredekebb szögű és nagyobb keresztmetszetű lomtalanítási csúszdák{4}}tervezésével kompenzálják. Egyetlen visszatartott csiga egy súlyos progresszív szerszámban katasztrofális károkat okozhat a következő állomásokon ugyanazon a löketen belül.

Több állomáson átívelő Springback kompenzálása

A rugós visszacsatolás az alakító terhelés elengedése utáni rugalmas helyreállítás. Minden kanyar visszaugrik bizonyos mennyiséget. Egyetlen-állomási kocka esetén egyszer kompenzál, és továbblép. A progresszív szerszámmal feldolgozott nehéz-anyagot a visszaugró vegyület az állomásokon áthalad, mivel minden egyes alakítási művelet megváltoztatja a fém feszültségi állapotát, amelynek még át kell haladnia a későbbi állomásokon.

Az elsődleges kompenzációs módszer aztúlhajlító, ahol a matrica kissé meghajlítja az anyagot a célszögön túl, így a rugalmas helyreállítás visszaállítja a specifikációhoz. Nehéz anyag esetén a túlhajlítási szögek nőnek, mivel a vastagabb anyag több rugalmas energiát tárol. De progresszív elrendezésben az egyik állomás túlhajlítása megváltoztathatja a szalag helyzetét a következő állomáson, ami befolyásolja a pilóta bekapcsolódását és a pozíció pontosságát.

A tervezők több stratégián keresztül kezelik ezt az összetett hatást:

• Állomás-specifikus kompenzációs értékeka kumulatív feszültségállapot alapján számítják ki, nem csak az egyedi hajlítást.
• Dedikált letartóztató állomásokamelyek a szomszédos műveletek befejezése után a korábban hajlított elemeket végleges méretre alakítják át.
• Progresszív túlhajlítástöbb állomás között elosztva, nem pedig egyetlen agresszív találatban.
• In-die sensinga kritikus alakító állomásokon a szögek ellenőrzésére és a zászlósodródás ellenőrzésére, mielőtt a lefelé irányuló műveletek a -nem-speciális állapotba kerülnének.

A szalagfejlődés mechanikája mindezeket a problémákat összekapcsolja. A nehéz anyagok befolyásolják a szalag emelési magasságát, ami meghatározza, hogy mekkora szabad tér van a szalagnak ahhoz, hogy a formázási jellemzők mellett haladjon. Befolyásolja a haladási pontosságot, mivel a merev csíkot nehezebb pontosan áthelyezni. És ez befolyásolja a pilóta bekapcsolódási mélységét, mivel a szalagnak teljesen rá kell ülnie a pilótákra, mielőtt a formáló terhelést alkalmaznák. Mindegyik változó visszacsatlakozik a szalagelrendezéshez, így ez az egyetlen legkövetkezményesebb mérnöki dokumentum bármilyen nehéz -nagyságú progresszív présbélyegzési folyamatban.

A műveletek sorrendjét és interakcióját meghatározó szalagelrendezéssel a következő kritikus kérdés annak számszerűsítése lesz, hogy pontosan mekkora erőt rónak ezek az egyidejű műveletek a présgépre, és mi történik, ha ez a számítás elmarad.

Erőszámítások és űrtartalom-tervezés nehézbélyegzés esetén

A progresszív kocka minden állomása egyszerre működik. Amikor a nyomónyomó leereszkedik, udvariasan nem tölt be egy-egy állomást. Minden lyukasztót, minden formázószerszámot és minden lehúzót egyszerre a szalagba nyom. A szabványos vékony-nyomtávú munkáknál az állomások kumulatív terhelése jóval a szokásos préskapacitásokon belül marad. A nagy-szelvényű progresszív műveleteknél ez az egyidejű rakodás az, ahol az űrtartalom hibás számítása költségessé válik. Ha megértjük, hogy a présszerszám hogyan nyeli el ezeket az erőket, és hol hibázik a matematika, az elválasztja a sikeres nehéz{7}}szelvényeket a repedt csúszdáktól és az elakadt lendkerekektől.

Kumulatív erő a progresszív vágóállomásokon

A progresszív bélyegzőprés nem látja elszigetelten az egyes állomásterheléseket. Megtapasztalja az ugyanazon löket során minden állomáson generált összes erő összegét. Egy tizenkét állomásos, 6 mm-es szénacélt feldolgozó szerszámgép vágóállomásonként 15-40 tonnát, az alakítóállomásokon 20-60 tonnát, valamint további erőt igényelhet a lehúzóktól, emelőktől és hulladékvágóktól. Ha ezeket összeadja, a présnek egyetlen nyomómozdulattal kell szállítania az aggregátumot.

Aerő számítási sorrendA mérnökök a következőképpen néznek ki a nehéz, progresszív szerszámmal végzett munka során:

1. Azonosítson minden egyes állomáson végbemenő műveletet, beleértve a szúrást, kivágást, formázást, hajlítást, vágást és vágást.
2. Számítsa ki a vágási erőt minden egyes szúrási és kivágási művelethez a vágás kerülete, az anyagvastagság és az anyag nyírószilárdsága alapján.
3. Számítsa ki az alakító- és húzóerőket az alkatrészgeometria, az anyagvastagság és a végső szakítószilárdság alapján.
4. Adjon hozzá csupaszítóerőt minden állomáshoz, jellemzően a forgácsolóerő 5-20%-át az anyag típusától és vastagságától függően.
5. Tartalmazza a segédterheléseket: rugócsupaszító nyomás, nitrogénbetét-erő, emelőcsap ellenállása, hajtott bütykös erők és pilóta bekapcsolási terhelései.
6. Összegezzük az állomás erőit, hogy meghatározzuk a vágószerszám-igényt.
7. Alkalmazzon biztonsági tényezőt, általában 20-30%-kal a számított terhelés felett, hogy figyelembe vegye az anyagváltoztatást, a szerszámkopást és a tompa élerő növekedését.
8. Győződjön meg arról, hogy a présenergia-kapacitás, nem csak a csúcsűrtartalom, elegendő ahhoz a löketmélységhez, amelynél az alakító terhelések jelentkeznek.

Ez az utolsó lépés sok üzletet váratlanul ért. A progresszív sajtológép papíron a névleges űrtartalommal rendelkezhet, de plAz AHSS kutatás kimutatta, a csúcsűrtartalom csak a löket alján érhető el mechanikus présekben. Az alsó holtpont felett néhány hüvelykkel elérhető erő a névleges kapacitás 50%-ára csökkenhet. Nehéz-alakítási műveletek, amelyek az anyagot a löket elején érintik, még akkor is meghaladhatják a prés erőgörbéjét, ha a teljes tonnatartalom megfelelőnek tűnik.

Vágó, alakító és csupaszító erők vastag anyagban

Hogyan működik a bélyegzőprés nagy, progresszív szerszámterhelés mellett? Fel kell nyelnie a vágóerőket, az alakító erőket és a csupaszító erőket, amelyek mindegyike az anyagvastagság függvényében skálázódik, de nem lineárisan és nem egyenlően.

A vágási erő egyenes összefüggést követ: a vágás kerülete szorozva az anyagvastagsággal, szorozva a nyírószilárdsággal. Nehéz-szelvényű munkáknál ez azt jelenti, hogy egy 8 mm-es anyagon átvágott kerület nagyjából négyszer akkora erőt igényel, mint ugyanazon ötvözet 2 mm-es anyagán. De maga a nyírószilárdság nem állandó. A tompa szerszámozás, amely gyorsabban megy végbe nehéz-mértékes munkáknál, az effektív nyírószilárdságot az anyag teljes szakítószilárdsága felé irányítja, nem pedig az éles szerszámoknál alkalmazott tipikus 60-80%-os közelítést.

A formáló erők a vastagság növekedésével még agresszívebben fokozódnak. A hajlítóerő sok konfigurációban növekszik a vastagság négyzetével. Egy 3 mm-es készletből 10 tonnát igénylő alkatrésznek 6 mm-nél 40 tonnára lehet szüksége, nem 20-ra. Az anyagban végzett keményedés minden egyes formázóállomáson ezt összekeveri, ami azt jelenti, hogy a szalag megmerevedik, ahogy halad a szerszámon. A nagy sebességű progresszív szerszámbélyegzés vékony méretekben gyakran figyelmen kívül hagyhatja ezt a halmozott keményedési hatást. Nehéz-műszeres munka nem lehetséges.

A csupaszító erő, az a terhelés, amely ahhoz szükséges, hogy az anyagot vágás után lehúzza a bélyegről, szintén jelentősen megnő. A vastag anyag nagyobb felülettel és nagyobb súrlódással fogja meg a lyukasztót. Nehéz progresszív szerszámoknál a csupaszító terhelés a teljes űrtartalom jelentős részét képviselheti, mégis a présméretezés során a leggyakrabban figyelmen kívül hagyott tényező.

Nyomdaválasztás és hőkezelési szempontok

A nehéz{0}}alkalmazásokhoz progresszív présszerszám kiválasztása azt jelenti, hogy egyensúlyba kell hozni a tonnatartalom, az energiakapacitás és a fizikai ágyméret egyensúlyát. A szerszámnak bele kell illeszkednie a mederbe, a tonnatartalomnak le kell fednie a kumulatív terheléseket biztonsági tartalékkal, és a lendkerékben tárolt energiának ki kell tartania a teljes löketet anélkül, hogy az alsó holtpontban elakadna.

A hőkezelés egy másik dimenziót ad, amellyel a vékony{0}}műveletek ritkán szembesülnek. Amikor a vastag anyagot minden állomáson vágják és alakítják, a súrlódás és a képlékeny alakváltozás a mechanikai energiát hővé alakítja. Ez a hő felhalmozódik a szerszám alkatrészeiben, magában a csíkban és a kenőanyag filmben. A gyártás során a hőtágulás megváltoztatja a szerszámhézagokat, eltolja a pilóta beállítását, és felgyorsítja a szerszámkopást. A hatás a stroke arányával nő. Míg a nagy sebességű progresszív présbélyegzés vékony{6}}mélységű munkában percenként 200+ lökettel futhat kezelhető hő mellett, a nehéz-mérésű progresszív műveletek jellemzően 20 és 60 löket/perc között futnak, és még ilyen ütemben is a hőtermelés aktív kezelést igényel.

A mérnökök többféle stratégián keresztül kezelik a hővel kapcsolatos problémákat: kényszerített -levegőhűtő csatornák a szerszámpapucsokon belül, hőmérséklet-figyelő kenőrendszerek, amelyek növelik az áramlást a szerszám hőmérsékletének emelkedésével, és tervezett gyártási szünetek, amelyek lehetővé teszik a hőkiegyenlítést, mielőtt a méretsodródás elérné a kritikus küszöbértékeket.

A tonnaszám számítása végső soron meghatározza, hogy a szerszám milyen présben él, és ez a döntés a program teljes élettartamára rögzíti a tőkeköltséget, a gyártási sebességet és az alapterületet. A szerszámszerkezetnek ekkor meg kell felelnie az általa elviselt erőknek, így magának a szerszámnak a szerkezeti kialakítása a következő kritikus láncszem a mérnöki láncban.

Die Design Jellemzők Egyedi és nehéz progresszív bélyegzés

A nehéz{0}}progresszív szerszámon átáramló erők nem csak a sajtót terhelik. Minden lemezt, vezetőcsapot és vágóélt magán a szerszámon belül büntetnek. Az 1 mm-es anyaghoz tervezett, percenkénti 300 ütési sebességgel működő sajtolószerszám nem hasonlít egy 8 mm-es acél 30 ütés/perc sebességű feldolgozására, még akkor is, ha a kész alkatrész geometriája hasonló. A szerkezeti igények, az anyagválasztás és a tűrésstratégiák olyannyira eltérnek, hogy a nehéz{8}}progresszív szerszámok a szerszámok teljesen más osztályát képviselik.

Szerkezeti megerősítés és Die Shoe Design

A vágócipők minden progresszív matrica alapja. Viszik a terhelést, fenntartják a beállítást, és elnyelik minden ütés ütését. A szabványos-progresszív sajtolószerszámokban a sajtolópapucsok általában közepes szénacélból, például S50C-ből készülnek, közepes terhelésre méretezett lemezvastagsággal. A nehéz{5}}szelvényű munka alapvetően más szerkezeti megközelítést igényel.

Gondoljunk csak bele, mi történik, ha az összesített állomási erők elérik a több száz tonnát. A szerszámpapucsnak ellenállnia kell az ilyen terhelés alatti elhajlásnak, miközben meg kell őriznie a párhuzamosságot a felső és az alsó fele között ezredhüvelyken belül. Még a kisebb elhajlás is eltolja a lyukasztást-a-a lyukasztáshoz, felgyorsítja az egyik oldalon az élek kopását, és rontja az alkatrész minőségét a szalagon.

A súlyos progresszív szerszámok számos szerkezeti változtatáson keresztül kezelik ezt:

• Megnövelt saru vastagság:A szabványos progresszív szerszámok 50-75 mm-es cipőket használhatnak. A nehéz-szerszámokhoz gyakran 100-150 mm-es vagy vastagabb cipők szükségesek, hogy korlátozzák az elhajlást koncentrált terhelés esetén.
• Továbbfejlesztett cipő anyaga:A nagy -szilárdságú ötvözött acél vagy az előedzett szerszámacél helyettesíti a szabványos közepes széntartalmú minőségeket, így javítja a merevséget anélkül, hogy növelné a lábnyomot.
• Megerősített vezetőrendszerek:A szabványos matricákban használt golyóscsapágy vezetőcsapok kicserélhetők vagy kiegészíthetőksúrlódó -stílusú vezetőcsapok alumínium bronz perselyekkelvagy dobozos sarokblokkok, amelyek ellenállnak az erős oldalirányú tolóerőnek az alakítási műveletek során. Ha a vágási és alakítási erők kiegyensúlyozatlanok, a saroktömbök megakadályozzák, hogy a felső és az alsó cipő ellentétes irányban elhajoljon.
• Szélesebb állomástávolság:A nagyobb alakító lyukasztók és a megerősített hátlapok több szerszámfelületet fogyasztanak, megnyújtják a szerszám teljes hosszát, és hosszabb préságyakat igényelnek.
• Vastagabb hátlapok:A lyukasztórögzítő lemezek és a hátlapok vastagsága megnő, hogy elterjessze a pontterhelést, és megakadályozza, hogy az edzett ütések a puhább cipőfelületekbe ütközzenek erős ütések hatására.

A nehéz progresszív matricák vezetőcsapjai szintén megnövekednek. A vékony anyagból futó szabványos progresszív sajtolószerszámok 38 mm-es (1,5 hüvelykes) vezetőoszlopokat használhatnak. A nehéz-szerszámok általában 50 mm-es vagy 63 mm-es oszlopokat is felemelnek, néha kettős vezetőrendszerrel, amely kombinálja a golyóscsapágycsapokat a precíziós beállításhoz és a sarokelemeket a tolóerő-ellenállás érdekében. cipők, nem kompenzálják a nyomószár hanyagságát, de nehéz{8}}alkalmazásokban a cipők helytelen beállítását megkísérlő erők drámaian nagyobbak, így a robusztus útmutatás nem-eltárgyalható.

Anyagválasztás és keményfém betét stratégia

A szerszám felépítéséhez használt anyagok határozzák meg, hogy mennyi ideig fut a karbantartási intervallumok között, és milyen következetesen tartja be a tűréseket. A vékony anyagokat feldolgozó szabványos progresszív matricákban a HRC 58{5}}60-ra edzett D2 (SKD11) szerszámacélok jól szolgálják a legtöbb vágó- és alakítóállomást. A nagy méretű munka megváltoztatja az egyenletet, mivel a löketenkénti ütési erők nagyobbak, a kopás gyorsabban gyorsul, és a hőciklus súlyosabb.

A progresszív keményfém sajtolószerszámok volfrám-karbid betéteket használnak azokon az állomásokon, ahol a legagresszívebb a kopás: lyukasztó lyukasztók, lyukasztószerszámok és nagy{0}}terhelésű lapkák. A keményfém keménysége meghaladja a HRC 75 értéket, és többszöröse a kopásállósága, mint a hagyományos szerszámacél. Nehéz alkalmazások esetén a megtérülés mérhető. A 6 mm-es szénacélt megmunkáló szerszámacél vágólyukasztó 50 000-100 000 ütést is kibír az élezés előtt. Az ugyanabban a helyzetben lévő keményfém lapka ezt az intervallumot 300 000 vagy több ütésre növelheti.

A karbid azonban kompromisszumokat{0}}vezet. Ez törékeny. A minden löketnél erős lökésszerű terhelésnek kitett szerszámban a keményfém lapkák megrepednek, ha nem támasztják meg megfelelően. A mérnökök ezzel foglalkoznak:

• Nyomja-a keményfém lapkákat az edzett acél tartókba, amelyek elnyelik az oldalirányú és nyomó terhelést.
• "Kemény mag, kemény felület" stratégia alkalmazása, ahol a lapkatest ütésállóságot, míg a munkaél kopásállóságot biztosít.
• A keményfém használatának korlátozása az elsődlegesen nyomóterhelésű állomásokra, elkerülve a jelentős oldalirányú erőket kifejtő állomásokat, kivéve, ha a lapka geometriája úgy tervezhető meg, hogy a keményfémet összenyomva tartsa.

A nehéz, progresszív sajtolószerszámok alakító- és hajlítóállomásaihoz a gyorsacélok (HSS), például az SKH9 HRC 60-62-nél vagy a porkohászati ​​szerszámacélok gyakran jobb egyensúlyt teremtenek a szívósság és a kopásállóság között, mint a keményfém. Ezek az állomások ismétlődő ütközést és oldalirányú feszültséget tapasztalnak, ahol a repedések terjedése a rideg anyagokban katasztrofális lenne.

A csupaszító lemezek, amelyeknek el kell nyelni az ismétlődő ütéseket, amikor vastag anyaggal érintkeznek, általában olyan módosított szerszámacélokat használnak, mint például az SLD, amelyek kiváló szívósságot biztosítanak nagy keménység mellett is, megakadályozva a forgácsolást az összetett szerszámszakaszokban a nagy{0}}erejű csupaszítási műveletek során. Az anyagstratégia a teljes sajtolószerszámon azt az elvet követi, hogy minden állomáson a megfelelő anyagot az adott feszültségprofilhoz kell igazítani, ahelyett, hogy egy anyagminőséget egységesen alkalmaznának.

Tolerancia képességek nehéz{0}}progresszív munkában

Íme a kérdés, amit minden gyártómérnök feltesz: milyen tűréseket tarthatok be az erős{0}}progresszív bélyegzésnél? Az őszinte válasz az, hogy a vastagság csökkenésével az elérhető pontosság megfeszül. A vastag anyagok szűk tűrése ellen több tényező is ellentmond:

• Rugalmas helyreállításaz anyagvastagsággal növekszik, így a formált méretek kevésbé kiszámíthatók.
• Hőtágulásmind a szalag, mind a matrica eltolja a méretviszonyokat a gyártás során.
• Lyukasztás eltérítésenagy vágási terhelés alatt helyzetbeli eltéréseket vezet be az áttört elemek között.
• Halmozott hangmagasság hibaA hosszú, nehéz progresszív matricák között növekszik, mivel a szalag merevsége minden állomáson ellenáll a pontos áthelyezésnek.

Gyakorlatilag a vékony anyagokat feldolgozó szabványos progresszív szerszámok rutinszerűen plusz-mínusz 0,05 mm-es tűréseket tartanak fenn az áttört elemeken és a formált méreteken. A 6 mm-es anyaggal működő, nehéz-progresszív bélyegzőszerszámok jellemzően plusz-mínusz 0,1-0,15 mm-t céloznak meg hasonló jellemzők érdekében, további állomások, in-matrica-érzékelés és másodlagos műveletek révén pedig szűkebb tűrések érhetők el.

A mérnöki kompromisszum-egyértelmű: a szigorúbb tűrések a nehéz-progresszív munkáknál több vágóállomást, nehezebb konstrukciót, a kritikus kopási pontokon progresszív keményfém sajtolószerszámokat és gyakoribb karbantartási időközöket igényelnek. Minden kiegészítés növeli a szerszámköltséget. A tervezőknek egyensúlyban kell lenniük azzal, amit az alkalmazás ténylegesen megkövetel, és azzal, amit a szerszám gazdaságosan képes biztosítani a gyártási élettartama során.

Az összetettség és a tartósság közötti kompromisszum túlmutat magán a matricán. A teljes berendezés láncadagoló anyagának a szerszámba, a decoilertől az egyengetőn át az adagolómechanizmusig meg kell tartania a saját precíziós szabványait, hogy támogassa azt, amit a szerszámot terveztek.

Betápláló rendszerek és tekercskezelés vastag{0}}szelvényekhez

A tökéletesen megtervezett matrica semmit sem jelent, ha az azt elérő anyag ferdén, ívesen vagy rosszul adagolva érkezik. A nehéz-méretű tekercs tömege tekercsenként több ezer kilogramm, ellenáll a kiegyenesedésnek, és megbünteti azokat az előtoló mechanizmusokat, amelyeket nem az érintett markolóerőkre terveztek. A sajtológép előtt található berendezések, a decoiler, az egyengető és az adagoló egy láncot alkotnak, ahol minden láncszemet a vastag -anyagigénynek megfelelően kell méretezni. Bármely alkatrész alulműködik, és az előtolási pontosság romlik, az alkatrészek túllépnek a tűréshatáron, és a drága progresszív szerszámok kárt okoznak a rosszul elhelyezett szalag miatt.

Decoiler és egyengető követelményei nehéz tekercsekhez

A nehéz{0}}tekercsek kezelése fizikailag megerőltető. Egy 6 mm-es szénacél tekercs 1200 mm szélességben akár 10 000 kg-ot is nyomhat. Az ezt a tekercset tartó decoilernek szüksége van egy hidraulikus tüske tágulásra, amely képes a belső átmérőnél csúszás nélkül rögzíteni, egy szerkezeti keretre, amely a tekercs súlyára van méretezve, elhajlás nélkül, és egy olyan hajtómotorra, amely terhelés alatt is szabályozott teljesítményt biztosít. A lefelé irányuló húzásra támaszkodó passzív decoilerek egyszerűen nem képesek megbízhatóan kezelni a vastag, merev anyagot. Szüksége van egy aktív, motoros{10}}tekercselőre zárt{11}}hurkú feszültségszabályozással, hogy megakadályozza a szalag meglazulását, vagy túlzott vissza{12}}feszülést, amely harcol az adagolórendszerrel.

A vastag anyag kiegyenesítése más probléma, mint a vékony szalag kiegyenesítése. A tekercskészlet, a tekercselésből visszatartott görbület sokkal hangsúlyosabb a nehéz{1}}szelvényben, mivel az anyag folyáshatára miatt nem lazul könnyen. Ennek a görbületnek az eltávolításához nagyobb-átmérőjű görgőkkel és lényegesen nagyobb korrekciós erővel rendelkező egyengetőre van szükség. A vékony anyagon agresszíven dolgozó kisebb görgőknek nem praktikus nyomásra van szükségük ahhoz, hogy 6 mm-es vagy 8 mm-es acélt érjenek el. A nagyméretű-egyenesítők nagyobb görgőket, szélesebb középpontokat és több hengerszintet használnak a görbület fokozatos kidolgozásához anélkül, hogy helyi deformációt okoznának. Az automatikus hézagszabályozás azért válik fontossá, mert a tekercsek közötti vastagság és keménység változása olyan beállítást igényel, amelyet a manuális beállítások nem tudnak megbízhatóan követni a gyártás során.

Betáplálási mechanizmusok és pontosság vastag{0}}szelvényhez

A sajtoló betáplálás az a hely, ahol a pontosság megtartja vagy szétesik. A nehéz, progresszív szerszámmal végzett alkalmazásoknál a szervo-meghajtású tekercselőtolások dominálnak, mivel programozható adagolási hosszokat, pontos gyorsulási profilokat és feladat-recepttárolást kínálnak, amely csökkenti a futtatások közötti beállítási időt. MintA MetalForming Magazin megjegyzi, a szervo előtolások kiszámítják az optimális gyorsulást és lassulást a percenkénti löketek és az előtolás hossza alapján, a termelési sebesség nagyjából a duplája a levegőtápokénak.

A vastag állomány azonban olyan kihívásokat vet fel, amelyek a vékony{0}}anyagadagolásnál nem léteznek. A szabványos adagolóhengerek fogási területe viszonylag kicsi, és a nehéz -nagyságú anyag ellenáll a súrlódás miatti gyorsulásnak és leállításnak. A hengernyomás növelése javítja a tapadást, de fennáll a veszélye a szalag széleinek deformálódásának. A mérnökök nagyobb -átmérőjű tekercseket írnak elő, amelyek ellenállnak az elhajlásnak, recézett vagy nagy súrlódású-bevonatokat a jobb tapadás érdekében, és bizonyos esetekben tandem adagolási elrendezéseket, ahol a bemeneti és kimeneti szervók egyidejűleg két ponton fogják meg a szalagot.

Az előtolás pontossága a vastagság növekedésével több összetett ok miatt romlik. A merevebb anyag több mozgási energiát tárol a gyorsítás során, ami túllövést okoz a leállási helyzetben. A kísérleti kioldás időzítése kritikusabbá válik, mivel a szalag nem húzza a végső igazításba a vezetőcsapok.Nyomja meg a -profil feeding gombot, ahol a szervo elektronikusan a prés forgásához kapcsol, segít fenntartani a szinkronizálást nagy terhelés mellett is azáltal, hogy az előtolási sebességet a présmozgáshoz igazítja, nem pedig független mozgásprofilokat futtat.

Tekercssor integrálása présszerszámmal

A progresszív bélyegzőgép nem csak egy prés, amelybe csavarozott matrica van. Ez egy integrált rendszer, ahol a decoilernek, az egyenesítőnek, az adagolónak és a présnek kommunikálnia és szinkronizálnia kell. Bárhol előforduló eltérés, például egy decoiler, amely nem tud elég gyorsan letekerni ahhoz, hogy lépést tudjon tartani az adagolóval, vagy egy egyengető, amely bevezeti a szalag dőlésszögét, amelyet az adagolórendszer nem tud kijavítani, olyan hibákat okoz, amelyek minden vágóállomáson előfordulnak.

A nehéz-progresszív műveletekhez az egységes vezérlőarchitektúra köti össze a rendszert. Egyetlen PLC vagy mozgásvezérlő, amely kezeli a decoiler feszültségét, az egyenesítő rést és az adagoló időzítését, szorosabb szinkronizálást biztosít, mint a különálló vezérlők. Az egyengető és az előtolás közötti szalaghurokmélység érzékelői, a tekercs-végének-észlelése és a szalag-szakadás figyelése védi a berendezést és a szerszámot is a váratlan anyagviselkedés okozta sérülésektől.

Az egyengető és az adagoló közötti felsővezeték-szakasz különös figyelmet érdemel a nehéz{0}}szelvények esetén. Ennek a szabad anyaghuroknak meg kell támasztania a szalagot anélkül, hogy{2}}a tekercskészletet újra be kellene vezetni. A nem megfelelő huroktámasztó sugár vastag anyagon visszagörbíti a csíkot, mielőtt az betáplálásba kerülne, ami rontja az egyengető által előállított síkságot. A megfelelően sugárzott támasztóasztalok és a hurok{5}}mélységérzékelők, amelyek a decoiler sebességét módosítják, a szalagot síkban tartják, és a feszességet{6}}szabályozva tartják, amikor az adagolóhengerekbe kerül.

Ha minden felfelé irányuló alkatrész méretezve van és szinkronizálva van a nehéz anyaghoz, a szerszám lapos, pontosan elhelyezett és egyenletesen feszített anyagot kap. Ez a megbízhatóság teszi életképessé a progresszív módszert a vastag{1}}szelvényű gyártáshoz. Enélkül a több-állomásos progresszív bélyegzés költségelőnyei eltűnnek a selejtezési arányok és a váratlan leállások miatt. Az igazi kérdés az, hogy a progresszív matrica milyen ponton van még gazdaságilag értelmes a nehéz -szelvényű alkatrészek számára, szemben az olyan alternatív módszerekkel, mint a transzfer matrica?

Progresszív szerszám vs. transzfer szerszám nehéz{0}}alkalmazásokhoz

Az előző rész kérdésére van gyakorlati válasz: alkatrészmérettől, geometriától, térfogattól és anyagvastagságtól függ. A bélyegzőszerszámok gyakori típusai közül a progresszív, a transzfer és az összetett sajtolószerszámok mindegyike meghatározott teljesítményablakot foglal el. Nehéz-mérés esetén ezek az ablakok kevésbé fedik át egymást, mint a vékony-anyagú alkalmazásoknál, így a helyes választás sokkal következetesebb, és szerencsére egyértelműbbé válik-, ha megérti, hol éri el az egyes módszerek határait.

Amikor a progresszív vágószerszám nyer a nehéz{0}}alkatrészekért

A progresszív stancolási és sajtolási módszertan uralja a nehéz-alkalmazásokat, ha három feltétel igazodik: az alkatrész az alakítás során a szalaghoz csatlakozik, az éves mennyiség indokolja a szerszámbefektetést, és a geometria nem igényel mélyhúzást vagy teljes háromdimenziós manipulációt az állomások között.

A préstechnológia és a szerszámanyagok fejlődése kifelé tolja a gyakorlati határokat. A szervo-meghajtású prések, amelyek a nyomószár sebességét a löketen keresztül modulálják, csökkentik az ütközési csúcsterhelést, lehetővé téve a progresszív szerszámok vastagabb anyag feldolgozását anélkül, hogy a hatótávolságukat korábban korlátozó ütési sérülések keletkeznének. A keményfém lapkák és a porkohászati ​​szerszámacélok növelik a szerszám élettartamát nagy terhelés mellett. Az eredmény az, hogy a 6-10 mm-es acélból készült alkatrészek, amelyekhez egy évtizeddel ezelőtt transzferprésszerszámra lett volna szükség, ma már sikeresen futnak progresszív szerszámokban, feltéve, hogy a geometria együttműködik.

Ahol a progresszív matricák kiválóak a nehéz{0}}mérőmunkában:

• Lapos vagy közepesen formázott részek átszúrással, bevágással, hajlítással és levágással
• Magas éves mennyiség (általában 100,000+ darab), ahol a per-alkatrészköltséget minimálisra kell csökkenteni
• Olyan alkatrészek, amelyek nem igényelnek elforgatást vagy független manipulációt az állomások között
• Olyan alkalmazások, ahol a ciklusok milliói közötti szoros ismételhetőség fontosabb, mint a geometriai összetettség

Ahol az átviteli kocka szükségessé válik

A transzfer szerszámbélyegzés korán leválasztja a nyersdarabot a szalagról, majd mechanikusan mozgatja a független állomások között. A munkadarab forgatásának, átfordításának és áthelyezésének szabadsága olyan geometriákat nyit meg, amelyeket a progresszív szerszámok egyszerűen nem tudnak előállítani, miközben az alkatrész a hordozószalaghoz rögzítve marad.

Nehéz{0}}alkalmazások esetén az átviteli szerszámbélyegzés a jobb megoldás, ha:

• Az alkatrész geometriája olyan mélyhúzást igényel, mint amennyit a szalaghoz{0}}ragasztott alakítás megenged
• A munkadarabot a műveletek között el kell forgatni vagy meg kell fordítani
• Az alkatrészek méretei meghaladják a gyakorlati szalagszélességet, jellemzően 400-500 mm feletti adagolási irányban
• Az anyagvastagság nagyjából meghaladja a 10-12 mm-t, ahol a szalag adagolása és a pilóta bekapcsolása megbízhatatlanná válik
• A mérsékelt mennyiség (10 000-100 000 évente) nem indokolja a progresszív szerszámozási költségeket

Az összetett présbélyegzés szűkebb rést foglal el a nehéz -szelvényű munkák során. Több vágási műveletet hajt végre egyetlen préslökettel, így lapos alkatrészeket állít elő szigorú méretszabályozással. Az egyszerű, nehéz-nyersdarabokhoz, amelyeket csak átszúrni és formázás nélkül kell kivágni, az összetett matricák kiváló síkságot és élminőséget biztosítanak alacsonyabb szerszámköltséggel, mint akár a progresszív, akár az átviteli módszerekkel. De geometriailag egyszerű alkatrészekre korlátozódnak, és nem méretezhetők hatékonyan nagyon nagy hangerőn.

Döntési keretrendszer gyártómérnökök számára

Az alábbi összehasonlítás leképezi az egyes sajtolószerszám-módszereket azokkal a kritériumokkal, amelyek a leginkább számítanak a nehéz{0}}mérési gyártási döntéseknél:

Amikor a döntési keret a progresszív szerszámmódszerre mutat a nehéz{0}}alkalmazásokhoz, akkor a szerszámforrás legalább annyira számít, mint a módszer kiválasztása. Szállítók szeretikYICHENa több-állomásos formázáshoz és méretezhető tömeggyártáshoz tervezett progresszív bélyegzőszerszámokra specializálódtak, amelyek erőforrást kínálnak a gyártómérnököknek és a beszerzési csapatoknak a nehéz-nagyságú progresszív szerszámok beszerzéséhez, nagy-volumen esetén is.

A matricák és a sajtolási módszerek közötti választás végső soron a költség-térfogat egyenletén múlik: a progresszív matrica nyer, ha a mennyiség elég nagy ahhoz, hogy elegendő alkatrészre amortizálja a szerszámozási prémiumot. De a "megfelelően magas" mást jelent a nehéz-mértékmunkában, mint a vékony-anyagbélyegzésben, és ez a gazdasági küszöb pontosan az, ami a tervezési beszélgetés következő szakaszát mozgatja.

Költség-A nehéz, progresszív présszerszámok mennyiségi gazdaságossága

Ez a gazdasági küszöb magasabb, mint amit a legtöbb beszerzési csapat vár. A nehéz-progresszív szerszámok megépítése többe kerül, lassabban fut, és nagyobb préseket igényel, mint vékony{2}}szerszáma. Mégis elegendő mennyiség mellett a matematika továbbra is előnyben részesíti a progresszív stancolást az alternatív módszerekkel szemben. A kulcs az, hogy pontosan megértsük, hol és miért tolódik el a töréspont,{5}}hogy ne fordítson tőkét olyan szerszámokra, amelyek soha nem térülnek meg.

Beruházás szerszámozása és{0}}kiegyenlített mennyiség elemzése

Miért drága a nehéz{0}}progresszív szerszám? A korábbi szakaszokban tárgyalt minden mérnöki döntés hozzájárul az árcédulához. A vastagabb sajtolópapucsok, a keményfém betétek a kopó-kritikus állomásokon, a megerősített vezetőrendszerek, a szélesebb állomástávolság és a nagy teherbírású adagolóberendezések mind olyan költségeket okoznak, amelyek egyszerűen nem léteznek a szabványos-progresszív munkavégzés során. A kiegyenlítési képlet továbbra is egyszerű: N=(F_progresszív - F_alternatív) / (V_alternatív - V_progresszív), ahol N azon alkatrészek száma, amelyeknél a progresszív szerszámozás magasabb fix költségét ellensúlyozza az alacsonyabb alkatrészenkénti változó költség. De nehéz{16}}alkalmazások esetén az egyenlet mindkét oldala eltolódik.

A kulcsfontosságú költségtényezők, amelyek egyedülállóak a nehéz progresszív szerszámozáshoz képest a szabványos{0}}progresszív mérőműveletekkel szemben:

• Szerelési anyagok és tömeg:A 100-150 mm vastag sajtolószerszámok, a keményfém lapkák és a porított fémkohászati ​​acélok a szerszámköltséget 40-80%-kal megnövelhetik az egyenértékű, vékony, progresszív szerszámmal.
• Prémium préskapacitás:A nehéz{0}}matricákhoz 400-1500 tonnás présekre van szükség, ami magasabb tőke- vagy óradíjakat jelent a vékony munkákhoz használt 60-200 tonnás présekhez képest.
• Lassabb ciklusidők:A 100-300 fordulat/perc helyett 20-60 löket/perc sebességgel történő futás csökkenti az óránkénti teljesítményt, és műszakonként kevesebb alkatrészre osztja el a rögzített rezsiköltséget.
• Megnövelt karbantartási gyakoriság:Az élezési időközök lerövidülnek, az alkatrészek cseréje pedig felgyorsul, ami ismétlődő költségekkel jár, amelyeket a vékony{0}}szelvények nem viselnek el ugyanolyan mértékben.
• Tekercskezelő berendezés:A nagy teherbírású-tekercselők, egyenesítők és a vastag készlethez méretezett szervo betáplálások olyan upstream tőkét képviselnek, amelyre a szabványos progresszív vonalak nem igényelnek.

Ahol egy szabványos progresszív matrica akár 30 000 alkatrésznél is eltörhet az egyszeri-ütős szerszámmal szemben, a nehéz-progresszív szerszámokhoz általában 75 000-150 000 alkatrészre van szükség, mielőtt az alkatrészenkénti halmozott megtakarítások megtérítenék a befektetési prémiumot. A pontos küszöb az alkatrész összetettségétől, az anyagköltségtől és attól függ, hogy mennyi kézi kezelést igényel az alternatív módszer.

-Alkatrészenkénti költség- Méretbeli előnyök

Amint a gyártás átlépi ezt a{0}}kiegyenlítési küszöböt, a nehéz, progresszív szerszámozás olyan összetett megtakarításokat eredményez, amelyek minden további alkatrészrel bővülnek. A gazdaságos motor ugyanaz, mint a vékony-progresszív bélyegzésé: nincs alkatrészkezelés az állomások között, nincs kezelő betölteni nyersdarabokat, nincs várakozási idő a különálló préselési műveletek között. A hosszú távú progresszív bélyegzőprogramok esetében, amelyek évente 200 000 vagy több darabot gyártanak, ezek a megtakarítások eltörpülnek a kezdeti szerszámprémium mellett.

Képzeljen el egy 6 mm-es szénacélból készült szerkezeti konzolt. Az átviteli szerszámhoz mechanikus átviteli mechanizmusok, lassabb, 10-15 SPM körüli ciklusidők és a kezelő felügyelete szükséges a nyersdarab tájolásának felügyeletéhez. Ugyanaz az alkatrész, amely progresszív szerszámban fut 35-45 SPM-en, folyamatos szalagadagolás mellett, teljesen kiküszöböli a munkaerő kezelését. Éves 500 000 darabnál ez a ciklusidő- és munkakülönbség több dolláros megtakarítást jelenthet alkatrészenként, így a nagyobb szerszámbefektetés irreleváns a gyártás első évében.

Az OEM progresszív bélyegzési programjai az autóiparban és a nehézgépiparban több{0}}éves gyártási sorozatot terveznek, amely meghaladja az egymillió darabot. Ennél a mennyiségnél még az olyan szerszámok is, amelyek kétszer annyiba kerülnek, mint egy transzfer szerszám alternatívája, alkatrészenként fillérekig amortizálódnak. A döntés kevésbé arról szól, hogy a progresszív módszertan pénzt takarít-e meg, hanem inkább arról, hogy az alkatrész geometriája és anyagvastagsága beleesik-e a folyamatablakon belülre.

Ipari alkalmazások, amelyek növelik a nagy, progresszív vágószerszám-keresletet

Számos iparág folyamatosan gyárt olyan nagy mennyiségű bélyegzést, amely indokolja a súlyos{0}}progresszív szerszámberuházást. Mindegyiknek közös a profilja: a vastag szerkezeti elemeket elég nagy mennyiségben gyártják a prémium szerszámok amortizációjához.

Gépjármű szerkezeti elemek:Az autóipari alkatrészek progresszív bélyegzése lefedi az üléskeret-tartókat, a felfüggesztés rögzítőlapjait, a karosszéria-erősítéseket és a hajtáslánc-tartókat. Ezek az alkatrészek jellemzően 3-8 mm-es HSLA-t vagy szénacélt használnak, modellévenként több millió darabnál szigorú megismételhetőséget igényelnek, és indokolják a progresszív módszertant, mivel az éves mennyiség rutinszerűen meghaladja az 500 000 darabot alkatrészszámonként.

Nehéz teherautó és pótkocsi hardver:A 6-12 mm-es acélból készült kerettartók, kereszttartók-elemek és szerelőlapok 50 000 és 300 000 közötti gyártási sorozatú haszonjárművek platformjait szolgálják ki. Az ezt a szektort célzó progresszív présbélyegzési szolgáltatások a hosszú élettartam érdekében építik a matricákat, amelyek gyakran 2 millió találatot garantálnak a nagyobb átalakítások előtt.

Elektromos infrastruktúra:A transzformátorkonzolok, a gyűjtősín-csatlakozók és a kapcsolóberendezések házelemei vastag rezet, alumíniumot és acélt használnak olyan mennyiségben, amelyet a közműhálózat bővítése hajt. Ezek az alkatrészek állandó minőséget követelnek meg a hosszú gyártási kampányok során, ahol az OEM progresszív bélyegzési szerződései több évre szólnak.

Építési hardver:A 3-6 mm-es horganyzott acélból készült szerkezeti csatlakozók, gerendaakasztók és nehéz sarokkonzolok éves mennyiségben 100 000-től több millióig terjednek. A geometria jellemzően egyszerű, hajlik és átszúr, így a progresszív matrica természetes illeszkedést biztosít, ha a térfogat átlépi a fedezeti vonalat.

Az összes ágazatban megismétlődik a minta: a progresszív gyártáshoz külön-külön drágának tűnő nehéz{0}}alkatrészek a leggazdaságosabb választássá válnak, ha az éves kereslet elég magas, és a program élettartama két-három évnél hosszabb. A szerszámberuházás elő-terhelt, de a részenkénti-kifizetés minden gyártási év során megtérül, feltéve, hogy a szerszámot megfelelően karbantartják, és úgy építik, hogy a tervezett programmennyiségig kitartson.

Karbantartás, élettartam és szállító kiválasztása

Ez az elöl{0}}terhelt szerszámberuházás csak akkor térül meg, ha a szerszám elég sokáig fennmarad a tervezett mennyiség előállításához. A nehéz-progresszív matricák büntető körülmények között működnek: nagyobb ütésenkénti ütőerők, nagyobb kopás a vágóéleken és a hőciklus, amely felgyorsítja az anyag kifáradását. A szabványos-gauge progresszív szerszám- és szerszámműveleteknél működő karbantartási stratégia itt elmarad. Az élezési intervallumok összenyomódnak, az alkatrészcsere gyakorisága emelkedik, és a teljes megelőző karbantartási filozófiának alkalmazkodnia kell a gyorsabb leromlási görbéhez.

Élezési intervallumok és alkatrészcsere ütemezések

A vékony anyagokat feldolgozó szabványos progresszív matricáknál a vágási ütések 150 000-500 000 ütést futhatnak az élezések között. A nehéz{5}}mértékkel végzett munka drámaian csökkenti ezt az intervallumot. A 6 mm-es szénacél megmunkálásakor a lyukasztó élei löketenként három-négyszer nagyobb erővel szembesülnek, és arányosan nagyobb koptató érintkezést tapasztalnak a munkadarabbal. A szerszámacél lyukasztók gyakorlati élezési intervallumai nehéz, progresszív alkalmazásoknál általában 30 000 és 80 000 ütés közé esnek, attól függően, hogy milyen ötvözetet sajtolnak, és használnak-e keményfém lapkákat a kopáskritikus állomásokon.

Mennyi anyagot kell eltávolítani az élezés során? Itt a legfontosabb a következetesség. MintThomas Vacca bélyegzési szakértő hangsúlyozza, a szerszám minden olyan területét, amely idővel leromlik, azonosítani, mérni és javítani kell egy dokumentált, megismételhető eljárás segítségével. Ha az egyik technikus 0,05 mm-t csiszol le a lyukasztófelületről, a másik pedig 0,15 mm-t távolít el, akkor inkonzisztens szerszámteljesítményt és kiszámíthatatlan ütéseket ér el szolgáltatásonként. Az eljárásnak specifikusnak kell lennie: milyen csiszolókorong, mekkora eltávolítási mennyiség, milyen felületkezelés a polírozás után.

Az alkatrészek cseréje mindenütt felgyorsul nehéz, progresszív műveleteknél:

• Vágó ütések:Korlátozott teljes újraköszörülési élettartam, mivel a nehéz állomány hosszabb vágási területet igényel. Minden élezés gyorsabban csökkenti a rendelkezésre álló utánköszörülési ráhagyást.
• Die gombok:Kopás a vágóélen és a furat felületén egyaránt. A nyíláson áthaladó nehéz csigák lekoptatják a domborítási szöget, és cserét igényelnek, nem pedig újraélezést, ha a furat átmérője a tűréshatáron túl nyílik.
• Rugók és nitrogén hengerek:Nagyobb előterhelés mellett gyorsabban fárad el. A csupaszítókban és betétekben lévő nitrogénrugók gyorsabban veszítik a nyomást, ha kerékpároznak a nehéz anyaggal szemben.
• Pilóták:A merev szalag kapcsolódásából eredő oldalsó terhelések koptatják a vezető átmérőit, cserére szorulnak, ha a vezetőfurat közötti távolság meghaladja a pozicionálási tűréshatárt.
• Vezetőcsapok és perselyek:A tartós nagy terhelés felgyorsítja a perselyek kopását, és olyan holtjátékot vezet be, amely az ütemezett nagyjavítások között rontja a lyukasztást-a-a lyukasztáshoz.

A kiszámítható karbantartási ütemterv, amelyben tudja, hogy mit és mikor kell szervizelni, a jól irányított,{0}}progresszív vágószerszám-program ismertetőjele. A szolgáltatásonkénti-lekéréseknek-konzisztensnek kell lenniük futásról futtatásra. Ha az egyik szervizciklus 60 000 jó találatot ad, a következő pedig csak 35 000-et, mielőtt a minőség romlik, akkor a karbantartási eljárásban valami nem dokumentált vagy következetes.

In-Die Sensing and Quality Monitoring for Heavy Run

A hibás alkatrészek szállításának receptje az időszakos helyszíni ellenőrzésekre támaszkodva a hosszú, nehéz{0}}szelvényű gyártás során. A fellépő erők azt jelentik, hogy ha valami elromlik, egy kihúzott csigát, egy eltört pilótacsúcsot, egy letört formázóbetétet, a keletkező kár egyetlen mozdulattal összeáll. Az In-die Sensing technológia a minőség-ellenőrzést a reaktív ellenőrzésről a valós-idejű folyamatfelügyeletre alakítja át.

Minden belső érzékelő program alapja az ütközések megelőzésével kezdődik. MintA gyártó részletei, amint az alapvető érzékeléssel kiküszöbölték a vágószerszám összeomlását, ugyanez a technológia kiterjed az alkatrészminőségi problémák észlelésére, sőt a folyamat automatikus korrekciójára is a löketek között. Nehéz, progresszív szerszámmal végzett műveleteknél számos érzékelési stratégia különösen értékesnek bizonyul:

• Csupaszító szintérzékelők:A csupaszító lemez sarkain található közelségérzékelők minden löketnél észlelik, hogy az ismételhető alsó pozícióba zár-e. A visszamaradt csiga, borotválkozási lerakódás vagy a csíkon ülő idegen tárgy megakadályozza a teljes bezárást, és azonnali leállást vált ki. Nehéz-szelvényű munkáknál, ahol egyetlen kihúzott csiga katasztrofális sérülést okozhat, ez nem-megtárgyalható védelem.
• Terhelés figyelése:A présben vagy a szerszámban lévő űrtartalom-érzékelők érzékelik az erőváltozásokat, amelyek a lyukasztás eltompulását, az anyageltolódást vagy a szerszám meghibásodását jelzik. A fokozatos felfelé irányuló erőtrend az élesítési intervallum közeledtét jelzi. A hirtelen kiugrás azonnali leállítást igénylő alkatrészhibát jelez.
• Analóg szögérzékelők:A kritikus alakítóállomások esetében az analóg közelségérzékelők a fok törtrészein belül mérik a hajlítási szögeket. A zárt-hurkú rendszerekben a szervomotorok a löketek között alakító lapkákat állítanak be, hogy korrigálják az anyagingadozást vagy a termikus eltolódást, megakadályozva a gyártás leállítása nélkül a -tűrésen kívüli-részeket.
• A szalag helyzetének figyelése:A kódolók vagy a közelségérzékelők minden egyes löketnél ellenőrzik az előtolás előrehaladásának pontosságát. Az előtolási hosszt túllépő vagy alulnyúló vastag csíkok minden állomáson egyszerre hoznak létre rosszul elhelyezett elemeket.

Ezeknek a rendszereknek a megvalósítása befektetést igényel mind a hardverben, mind a dedikált szenzortechnikusokban. Az érzékelőt vizsgáló eszközökkel felszerelt gördülő szerszámszekrény lehetővé teszi a technikusok számára, hogy ellenőrizzék az érzékelő működését és beállítsák az érzékelési tartományokat a szerszámteremben, értékes présidőt használva csak a végső érvényesítéshez. A köldökzsinór-megközelítés, amelyben az összes érzékelő egyetlen több-tűs csatlakozón keresztül csatlakozik, leegyszerűsíti a beállítást, és biztosítja a megfelelő telepítést minden alkalommal, amikor a szerszám a présbe kerül.

A hosszú kampányokat futtató nehéz, progresszív műveleteknél az érzékelők által generált adatok a megelőző karbantartási döntések meghozatalát is szolgálják. Az erőtrend-adatok jelzik, ha egy ütés eltompul, mielőtt rossz részeket termelne. A szögeltolódási adatok jelzik, ha az alakító lapkát polírozni kell. A szalag helyzetére vonatkozó adatok az adagolási pontosság romlását mutatják, ami kopott adagolóhengerekre vagy csökkenő markolatnyomásra utalhat. Az érzékelőrendszer minőségi kapuvá és karbantartástervező eszközzé válik.

Progresszív vágószerszám-beszállító kiválasztása nehéz{0}}megmunkálási munkákhoz

A cikkben tárgyalt összes mérnöki alapelv egy döntési pontban konvergál: ki építi a szerszámot? A progresszív szerszámgyártók közötti választás a nehéz{0}}idomszeres munkákhoz alapvetően különbözik a szabványos szerszámok beszerzésétől. A beszállítónak meg kell értenie a kumulatív erőkezelést, a nehéz -mérőszalag viselkedését, a keményfém lapkastratégiát és a karbantartás-tudatos tervezést. Nem minden bélyegzőszerszám-gyártó rendelkezik ezzel a tapasztalattal.

A nehéz méretű{0}}alkalmazásokhoz használt progresszív présbélyegző beszállítóinak értékelésekor a következő kritériumokra kell összpontosítania:

• Bizonyítottan nehéz{0}}élmény:Kérjen esettanulmányokat vagy referenciákat 3 mm-nél nagyobb, progresszív szerszámokban feldolgozott anyagokkal kapcsolatban. Az a beszállító, aki csak a vékony{2}}méretű csatlakozó szerszámok terén jártas, alábecsüli a nehéz munka szerkezeti követelményeit.
• Házon belüli szimuláció és érvényesítés:Azok a fémbélyegző szerszámgyártók, akik FEA-t használnak a formázási szimulációhoz és a virtuális kipróbáláshoz, az acél vágása előtt azonosíthatják az erőkiegyensúlyozatlanságokat, a rugózási problémákat és a szerkezeti gyengeségeket. Ez csökkenti a költséges iterációkat a kockapróba során.
• Anyag- és hőkezelési szakértelem:A beszállítónak meg kell határoznia a sajtolóacélokat, a keményfém-minőségeket és a hőkezelési eljárásokat, amelyek megfelelnek a nagy-ütőterhelésnek, nem pedig egyszerűen a szabványos szerszámacélnak minden állomáson.
• Próbaprés kapacitása:Egy progresszív szerszámgyártónak elég nagy présekre van szüksége ahhoz, hogy a nehéz{0}}szerszámokat valósághű gyártási körülmények között próbálja ki. Ha a legnagyobb présgépük 200 tonnás, és a szerszámnak 800-ra van szüksége, akkor nem tudják ellenőrizni a teljesítményt házon belül.
• Karbantartási dokumentáció és oktatás:A legjobb fémbélyegző szerszámgyártók részletes szervizelési kézikönyveket szállítanak, amelyek meghatározzák az élezési eljárásokat, az alkatrészek cseréjének kritériumait és az adott szerszámhoz szabott ellenőrzési ellenőrző listákat. E nélkül az eszköztár találgatásokra épül.
• Méretezhetőség és{0}}értékesítés utáni támogatás:A termelési programok fejlődnek. A beszállítónak mérnöki változtatásokat, pótalkatrész-ellátást és folyamatos műszaki támogatást kell kínálnia a szerszám gyártási ideje alatt, nem csak a kezdeti felvásárlás során.
• Minőségügyi rendszerek és metrológia:Ellenőrizze, hogy a szállító fejlett ellenőrző berendezést, CMM-ellenőrzést és dokumentált minőségi eljárásokat használ-e. A nehéz -nagymértékû munkákhoz nyújtott progresszív fémbélyegzési szolgáltatások szigorúbb folyamatirányítást követelnek meg a szerszámgyártás során, hogy biztosítsák a szerszám tervezett teljesítményét.

Olyan csapatok számára, akik nehéz{0}}progresszív szerszámokat szereznek be, több-állomásos kialakítási szakértelemmel,YICHENegy progresszív szerszámgyártó, amely a szoros ismételhetőségre és a méretezhető tömeggyártásra összpontosít. A nagy-tömegű progresszív bélyegzőszerszámokra szakosodásuk releváns erőforrássá teszi őket, amikor a gyártómérnököknek olyan szerszámokra van szükségük, amelyek megőrzik a méretkonzisztenciát a kiterjedt, nehéz{2}}kampányokban.

A beszállítói döntés végső soron határozza meg, hogy a nehéz, progresszív vágószerszám megfelel-e a tervezett alkatrészenkénti gazdaságosságnak, vagy olyan karbantartási teher lesz, amely lerontja az eljárás által biztosított összes költségelőnyt. Fektesse be előre az értékelési időt, ellenőrizze a képességeket az adott anyag- és mennyiségi követelményei alapján, és kezelje a kapcsolatot hosszú távú partnerségként-, nem pedig tranzakciós vásárlásként. A megfelelő gyártó által épített progresszív szerszám több millió találatot ér el. Egy rossz üzlet által építettet soha nem érhet el a kiegyenlítés-.

Progresszív Die Heavy Stamping GYIK

1. Milyen anyagvastagság minősül nehéz progresszív sajtolásnak?

A nehéz, progresszív présbélyegzés általában körülbelül 3 mm-nél (0,118 hüvelyk) kezdődik és körülbelül 16 mm-ig (0,625 hüvelyk) terjed. A küszöb azonban nem abszolút. Ez az adott ötvözettől, az alkatrész geometriától és a szerszámállomások számától függ. Például a 3 mm-es rozsdamentes acél összetett alakítással nehéz munkaként viselkedhet a megnövekedett forgácsolóerők miatt, míg a 3 mm-es lágyacél továbbra is használható szabványos szerszámokkal. A gyakorlati meghatározás arra összpontosít, hogy mikor válik kötelezővé az erősítés szerszámozása, a nagyobb{10}}kapacitású prések és a módosított szalagkezelés a megbízható gyártáshoz.

2. Hogyan számítja ki egy nehéz,{1}}progresszív szerszám űrtartalmát?

A nehéz, progresszív szerszámok űrtartalmának kiszámítása megköveteli, hogy az összes állomáson egyidejűleg fellépő erőt egyetlen nyomólöketben összegezze. A mérnökök minden állomáson kiszámítják a forgácsolóerőt (kerület x vastagság x nyírószilárdság), az alakító erőt (amely a hajlítási vastagság négyzetével növekszik) és a csupaszító erőt (a forgácsolóerő 5-20%-a). A rugócsupaszítókból, nitrogénbetétekből, emelőkből és bütykökből származó összes segédterhelés hozzáadásra kerül. 20-30%-os biztonsági tényezőt alkalmaznak az anyagváltozékonyság és a szerszámkopás figyelembevételére. Lényeges, hogy a mérnököknek azt is ellenőrizniük kell, hogy a présenergia-kapacitás támogatja-e az erőgörbét abban a lökethelyzetben, ahol a formázás megtörténik, nem csak a csúcs névleges tonnatartalmát.

3. Mikor válasszon progresszív szerszámot az átvivő szerszám helyett nehéz{1}}szelvényű alkatrészekhez?

A progresszív matrica a jobb választás nehéz -méretű alkatrészekhez, ha az éves mennyiség meghaladja a körülbelül 100 000 darabot, az alkatrész geometriája hajlításokat, átszúrásokat és mérsékelt formákat foglal magában mélyhúzás nélkül, és a munkadarab minden művelet során a hordozószalaghoz rögzítve maradhat. Az átviteli szerszám akkor válik szükségessé, ha az alkatrészek állomások közötti forgatást, mély háromdimenziós formázást,{4}}a gyakorlati szalagszélességet meghaladó méreteket vagy 10-12 mm-nél nagyobb anyagvastagságot igényelnek. Az olyan beszállítók, mint a YICHEN, a progresszív sajtolószerszámokra specializálódtak a nagy-volumenű alkalmazásokhoz, amelyek többállomásos formázást és szoros ismételhetőséget igényelnek a kiterjesztett gyártási kampányok során.

4. Miért kerül többe a nehéz-progresszív matrica szerszámozás, mint a hagyományos progresszív matricák?

A nehéz-progresszív szerszámok 40-80%-kal többe kerülnek, mint az egyenértékű vékony-matricák, számos összetett tényező miatt. A matrica cipőjének 100-150 mm vastagnak kell lennie a normál 50-75 mm helyett. A kopáskritikus vágóállomásokon keményfém lapkákra van szükség. A vezetőrendszerekhez nagyobb átmérőjű oszlopokra van szükség sarokelemekkel a tolóerő-ellenállás érdekében. A szélesebb állomástávolság megnöveli a szerszám teljes hosszát és a préságy követelményeit. A támogató berendezések lánca, beleértve a nagy teherbírású decoilereket, egyenesítőket és szervo betáplálásokat, növeli az upstream tőkeköltségeket. A magasabb kezdeti befektetés ellenére a nullszaldósság jellemzően 75 000 és 150 000 alkatrész között jelentkezik, ami után minden további legyártott darabbal alkatrészenkénti megtakarítás érhető el.

5. Milyen gyakran igényelnek élezést és karbantartást a nehéz progresszív szerszámok?

A nehéz-progresszív szerszámok sokkal gyakrabban igényelnek élezést, mint a normál{1}}idomszerszámok. A 6 mm-es szénacélt megmunkáló szerszámacél vágólyukasztókat általában 30 000–80 000 ütésenként kell élezni, szemben a vékony{12}}szelvényű munkáknál a 150 000–500 000 ütéssel. A keményfém lapkák a kritikus állomásokon 300 000 vagy több találatot is meghosszabbíthatnak. Az élezésen túl a nitrogénrugók gyorsabban elfáradnak nagyobb előterhelés mellett, a vezetőátmérők elkopnak a merev szalagkapcsolat miatt, és a vezetőperselyek leromlanak a tartós nagy terhelés miatt. A konzisztens találatok-per-a szervizintervallumok és az eltávolítási mennyiségek dokumentált eljárásai elengedhetetlenek a szerszám kiszámítható élettartamához és az alkatrészminőséghez.