A bélyegzőszerszámok túl gyorsan kopnak: Íme, az igazi megoldás

Mik azok a bélyegző ütések és miért fontosak

Bélyegző stancolásokaz edzett acélszerszámok, amelyek fizikailag érintkeznek és átalakítják a fémlemezt a préselési műveletek során. Tekintsd a lyukasztót a lyukasztó és matricakészlet apa elemeként: leereszkedik egy hozzáillő anyanyílásba (a szerszámblokkba), hogy az anyagot elnyírja, formázza vagy kész formára tolja el. Minden lyuk, bevágás és kontúr a bélyegzett alkatrészen a stancolt lyukasztó vágóélével kezdődik, amely nagy mennyiségben végzi a munkáját.

Az ütések csak egy részét képezik egy nagyobb rendszernek. A lehúzók laposan tartják a lapot, és a visszahúzás során lehúzzák a lyukasztóról. A pilóták pontosan meghatározzák a sávot állomásról állomásra. Az emelők az ütések között megemelik az anyagot, hogy előre tudjon haladni. Ezen sajtolószerszám-alkatrészek mindegyike támogató szerepet tölt be, de maga a lyukasztó végzi az anyagátalakítás elsődleges munkáját.

Mit csinál valójában egy bélyegző lyukasztó

Amikor a préshenger lefelé hajtja a lyukasztót, a vágóél törést okoz a lap felső felületén. Ezzel egyidejűleg a szerszámblokk éle egy megfelelő törést kezdeményez alulról. Megfelelő hézag esetén ez a két törésvonal középen találkozik, tiszta elválasztást eredményezve minimális sorja mellett. Az eredmény egy három-zónás vágott él: egy enyhe borulás a tetején, egy simára csiszolt sáv, ahol nyírás történt, és egy durvább törési zóna, ahol a repedés átterjedt a fennmaradó vastagságon. Ez a nyírómechanizmus az, ami miatt a fémbélyegző szerszámok olyan hatékonyak, hogy óránként több ezer alkatrészt állítanak elő ismételhető minőségben.

Ahol az ütések elférnek a szerszám-szerelvényen belül

A lyukasztó működésének megértéséhez látnia kell, hol található a fémszerelvényben. Íme a legfontosabb összetevők fentről lefelé:

• Felső cipő- a felső lemez, amely a préshengerre szerelhető és az összes felső-félszerszámot hordozza
• Lyukasztólemez (rögzítő)A - a stancolásokat egymáshoz képest rögzített helyzetben tartja
• Puncs- a fémlemezzel érintkező munkaeszköz
• Sztripper- laposra szorítja az anyagot, és lehúzza a lyukasztóról a visszahúzás során
• Die blokkA - tartalmazza azokat az illeszkedő nyílásokat, amelyek az ellentétes vágóélt biztosítják
• Alsó cipő- az alsó lemez, amely a préstartóhoz csavarodik

A szerszámpapucsok szerkezeti merevséget biztosítanak a teljes szerelvény számára, és ezen a szinten minden elhajlás vagy eltolódás közvetlenül befolyásolja a lyukasztás teljesítményét. Az összeállítás és a vágószerszám közötti kapcsolat pontosan az, amiért a lyukasztás minősége mindent lefelé irányít: az alkatrész méretpontosságát, az él állapotát, a sorja magasságát és végső soron azt, hogy hány ütést ér el, mielőtt a szerszám figyelmet igényel. A kopott vagy rosszul megtervezett lyukasztó nem csak rossz alkatrészeket eredményez. Felgyorsítja az összes szomszédos alkatrész kopását, és beemeli a gyártási időt.

Az előttünk álló szakaszok lebontják az egyes változókat, amelyek meghatározzák, hogy az ütések tartósak-e vagy korán meghiúsulnak, kezdve a ütéstípusok teljes skálájával és az általuk kezelt konkrét munkákkal.

A ütéstípusok teljes taxonómiája funkció szerint

Nem minden ütés végzi ugyanazt a munkát. A tartókonzolban csavarlyukakat létrehozó lyukasztónak szinte semmi közös nincs a lyukasztóval, amely összenyomja az anyagot, hogy szoros tűrést tartson. Az első lépés az adott alkalmazáshoz megfelelő fémlyukasztószerszám kiválasztása felé annak ismerete, hogy melyik kategóriába tartozik a művelet, és ez közvetlenül befolyásolja, hogy az adott szerszám mennyi ideig fog működni a gyártásban.

Vágólyukasztók anyagleválasztáshoz

A vágási lyukasztóknak egy célja van: az anyag elválasztása. A különbségek abból erednek, hogy mit tartasz meg, mit dobsz el, és hol történik a vágás az alkatrész éléhez képest.

• Piercing ütéseklyukakat hozzon létre úgy, hogy egy csigát teljesen áthajt a lapon. A perforált lap a termék; a csiga ócskavas. Ez a legelterjedtebb fém lyukasztási művelet a progresszív matricákban, és mindent kezel a rögzítőelemek hézagnyílásaitól a szellőzési mintákig.
• Üres ütésekvágja le a kész alkatrész teljes külső profilját egy mozdulattal. Itt a csiga lesz a termék, a maradék csík pedig hulladék. A blankolás nagyobb űrtartalmat igényel, mint a piercing, mivel a vágás kerülete általában sokkal nagyobb.
• Vágó ütésektávolítsa el az anyagot egy szalag vagy alkatrész széléről. Mivel a vágás csak az egyik oldalon történik, ezek az ütések kiegyensúlyozatlan oldalirányú erőket fejtenek ki, és gyakran sarokblokkot igényelnek a támogatáshoz.
• Szúrós ütésekrészleges vágásokat végezzen, amelyek füleket vagy zsalukat képeznek anélkül, hogy az anyagot teljesen elválasztanák. Az összekapcsolt él a szerszám nyílása fölé hajlik, így a lyukasztó geometriája a nyírási szöget az alakítási sugárral kombinálja.
• Vágó ütésektávolítsa el a felesleges karimaanyagot a korábban kialakított vagy húzott alkatrészekről, tisztítsa meg a kontúrokat a végső méretig.

Az erőprofil ezeknél a típusoknál jelentősen eltér. Egy lyukasztó egyidejűleg a teljes vágási kerületet érinti, és egy pillanat alatt csúcs tonnatartalommal rendelkezik. Ezzel szemben a szúró ütés fokozatosan nyír és hajlik, így a terhelés nagyobb részében oszlik el. Ezek a különbségek befolyásolják a lyukasztó szerszámokkal kapcsolatos döntéseket az acélminőség, a nyírási szögek és a préselési kapacitás körül.

Nem{0}}vágó lyukasztók alakításhoz és igazításhoz

Nem minden fém lyukasztó valóban vág. Egyes lyukasztók formálják az anyagot, vagy egyszerűen megtalálják azt a későbbi műveletekhez.

Pilóta ütésekírja be a meglévő lyukakat a szalagon, hogy pontosan igazítsa azt, mielőtt minden precíziós lyukasztóállomáson megkezdődik a vágás. Kúpos vagy sugárzott orrúak, és általában kissé alul vannak csiszolva (körülbelül 0,001 hüvelykkel kisebbek, mint a rögzítő lyuk), hogy elkerüljék a betapadást a belépéskor.

Ütések kialakításahajlítsa meg, húzza vagy domborítsa az anyagot teljes szétválasztás nélkül. Munkafelületeik kontúrosak, nem éles{1}}élek, és a törésmechanika helyett a szabályozott anyagáramlásra támaszkodnak.

Érmelyukasztásalkalmazzon extrém helyi nyomást az anyag precíz üregbe való tömörítéséhez, így szűk vastagság- vagy felületi tűréseket ér el. Mivel az anyag teljesen be van szorítva, az ütési erők ötször-tízszer nagyobbak lehetnek, mint az azonos érintkezési felület szokásos alakító terhelései.

Speciális és összetett lyukasztó minták

Ha egyetlen állomásnak egynél több műveletet kell végrehajtania,összetett lyukasztó mintáktöbb funkciót egyetlen eszközben kombinálhat. Klasszikus példa: a külső kontúr kiürítése, miközben a belső lyukak átszúrása egy nyomómozdulattal. Ez a megközelítés kivételes pozíciópontosságot biztosít a funkciók között, mivel mindkét vágás ugyanabban a zárásban történik, de koncentrálja a terhelést, és korlátozza a rendelkezésre álló helyet a robusztus keresztmetszetek számára.

Az összetett konfigurációkon túl találkozni fog a fejes és a fej nélküli kialakításokkal. A fejes lyukasztók váll vagy karima segítségével tartják őket a lyukasztólemezben, így a csere egyszerű. A fej nélküli lyukasztásokat hátlap vagy golyós{2}}rögzítő rögzíti, ami szűkebb távolságot tesz lehetővé a sűrű lyukmintázatú szerszámokban. A lépcsős lyukasztók több-átmérőjű lyukakat hoznak létre egyetlen ütésben, és minden átmérőt különböző hosszúságúra köszörülnek a szerszámtest mentén. Csökkentik a másodlagos műveletek szükségességét, de pontos köszörülést igényelnek a lépések közötti koncentrikusság fenntartása érdekében.

Az olyan műveletek, mint a lyukasztás és a fáklyázás, amikor egy lyukat kilyukasztanak, majd egy következő állomáson kifelé tágítják, a szabványos fémlemez lyukasztó és egy erre a célra szolgáló fáklyaszerszám párosításán alapulnak. Az egyes állomásokra vonatkozó lyukasztási kategória megértése segít meghatározni a megfelelő geometriát, anyagot és bevonatot, mielőtt a problémák megjelennének a préspadlón.

A geometria az, ami elválasztja a hatékonyan működő lyukasztót az idő előtt elhasználódó vagy marginális alkatrészeket előállító lyukasztótól. A következő rész pontosan lebontja, hogy a pontstílusok, a nyírási szögek és a hátsó kúposság hogyan befolyásolja a vágási erőket és az élminőséget mikroszkopikus szinten.

Lyukasztógeometria, amely szabályozza az erőt és a vágási minőséget

Két, ugyanabból acélból készült, azonos sebességgel, ugyanabban a présgépben futó lyukasztó vadul eltérő eredményeket hozhat. A különbség a geometriában van. A lyukasztófelület formája, a belecsiszolt szög, valamint a vágóél mögötti dombormű meghatározza, hogy mekkora erőre van szüksége a présnek a fémbe lyukasztáshoz, mennyire néz ki a kapott él tisztán, és hány ütést él át a szerszám az újraélezés előtt.

Pontstílusok és hatásuk a vágóerőre

Képzelje el, hogy egy lapos pogácsaszaggatót nyomunk át a tésztán, és ne döntsük meg úgy, hogy az egyik oldala harapjon bele először. Ugyanez az elv érvényesül, amikor egy présszerszám fémlemezzel érintkezik. A lyukasztó felületének geometriája szabályozza, hogy a löket során egy adott pillanatban mennyi anyag érintkezik a vágóéllel.

Lapos arc-ütésekegyszerre kapcsolja be a teljes vágási kerületet. Az összes nyírás egy pillanat alatt megtörténik, ami a legnagyobb csúcsűrtartalmú, de egyben a legtisztább, legszimmetrikusabb lyukat is eredményezi. Ez minden fémlemez-lyukasztási művelet alapja.

Egy-nyíró (ferde) ütésekdöntse meg az előlapot úgy, hogy az egyik oldal először érintkezzen a lappal, és a vágás az átmérő mentén haladjon előre. A DP és AHSS minőségekkel kapcsolatos kutatások 3 és 6 fok közötti ferdeszöget mutatnakcsökkentse a maximális átszúrási erőt több mint 50%-kal. A kompromisszum egy enyhe oldalirányú tolóerő, amelyet a csupaszítónak vagy a vezetőrendszernek el kell fogadnia.

Kettős-nyíró (tető-tető) lyukasztóka közepén egy csúcs található, így a vágás középen kezdődik, és egyszerre mindkét irányban kifelé terjed. Az 1400 MPa szakítószilárdságú martenzites acélon végzett vizsgálatok a lyukasztási erő akár 80%-os csökkenését mutatták ki a lapos felülethez képest, valamint jelentős csökkenést -visszafelé tonna esetén. Mivel az oldalirányú erők a gerinc mindkét oldalán egyensúlyoznak, minimális oldalirányú tolóerő van a szerszámon.

Suttogó{0}}pontos (kúpos) ütésekhasználjon kúpos hegyet, amely hasonló profilú, mint egy hatszögletű lyukasztó orr, hogy egyetlen ponton kezdeményezze az érintkezést, és fokozatosan tágítsa ki a vágást. Vékony anyagok esetén a legcsendesebb működést biztosítják, és drámaian csökkentik a bepattanó-ütéseket, így hasznosak a nagy sebességű alkalmazásokban, ahol a zaj és a nyomásfáradás számít.

Az alapelv következetes: a nyírási szögek újraelosztják az űrtartalmat a löket hosszabb szakaszában. A csúcserő csökken, de az összmunka hasonló marad, mivel a prés továbbhalad, mielőtt az elválasztás befejeződik.

Föld hossza és hátsó kúp magyarázata

Bármely fémbélyegző vágóéle alatt két funkció szabályozza, hogy a szerszám hogyan kölcsönhatásba lép a csigával és a szalaggal a kezdeti vágás után: a talaj és a hátsó kúp.

Földaz egyenes, hengeres rész közvetlenül a vágóél mögött. Az elválasztás során és közvetlenül utána teljes kapcsolatot tart fenn a csigával. Egy hosszabb talaj szilárdan tartja a csigát, megakadályozva, hogy visszahúzódásakor visszahúzódjon az ütéssel. A túl sok talaj azonban növeli a csíkkal szembeni súrlódást, mivel az minden egyes ütésnél áthalad az ütésen. Az általános útmutatás szerint a talaj hossza az anyagvastagság 1-3-szorosa, a vékonyabb anyagok pedig az alsó vég felé haladnak.

Hátsó kúposegy enyhe megkönnyebbülés a talaj mögött, csökkentve az ütés átmérőjét, ahogy távolodsz a hegytől. Ez a kúpos, jellemzően oldalanként 0,25-1 fok, a lyukasztó teljes hosszától függően, hézagot hoz létre a lyukasztó teste és a furat fala között. Csökkenti a súrlódási hőt, csökkenti a csupaszító erőt, és minimálisra csökkenti az olyan fémek stancolását, amelyek lágy vagy ragadós munkadarabokat, például alumíniumot vagy rozsdamentes acélt futtatnak.

Nagy sebességű{0}}műveleteknél ideális az ütési behatolás minimálisra (0,015-0,030 hüvelyk) tartása, mivel ez korlátozza a talaj érintkezési idejét, és csökkenti a csigák-húzásának kockázatát. A hatszögletű lyukasztógeometriák sokoldalú profiljaikkal különösen előnyösek a precíz vissza-kúpvezérlés, mivel a lapos felületeken fellépő súrlódások felgyorsítják a ragasztókopást.

Hogyan kapcsolódik a geometria az alkatrészminőséghez

A lyukasztófelület minden geometriai döntése megjelenik a kész alkatrészen. Íme, hogyan működnek ezek a kapcsolatok:

• Sorja magassága- Az éles, jól-karbantartott vágóél megfelelő hézaggal minimális sorját eredményez. A nyírt-arcú lyukasztók valóban javíthatják az élek rugalmasságát; A kétfázisú acélokkal kapcsolatos kutatások azt találták, hogy az optimalizált ferde vágások több mint 60%-os javulást eredményeztek a furattágulási arányban a hagyományos lapos lyukasztáshoz képest, ami tisztább, jobban alakítható élt jelez.
• A furat hengeressége- A lapos felületű-lyukasztók a legegyenletesebb furatátmérőt generálják felülről lefelé, mivel a teljes kerület egyszerre nyíródik. Az egyszeres-nyírású kialakítások enyhe oválisságot eredményezhetnek, ha a hézagok nincsenek megfelelően-kontrollálva, mivel a progresszív vágás lehetővé teszi az anyag elmozdulását a teljes szétválás előtt.
• Élborítás- A borulási mélység növekszik a nagyobb távolságok és az agresszív nyírási szögek esetén. Az egyik oldalával először érintkező ferde lyukasztó aszimmetrikus felborulást eredményezhet. Azoknál az alkalmazásoknál, ahol a borulást minimálisra kell csökkenteni, a lapos-felület vagy a nagyon sekély nyírási szögek szűk hézagokkal kombinálva a jobb út.

Az ideális nyírt él egyenletes fényezési zónát mutat, amely simán átmegy egy tiszta törési zónává, másodlagos nyírás vagy üregek nélkül. Az odajutáshoz geometriára, távolságra és rendszerként együtt működő anyagokra van szükség. A lyukasztó felület határozza meg, hogy néz ki a vágás, de az acél, amelyből készült, határozza meg, hogy ez a geometria mennyi ideig tartja meg az élét a gyártási terhelés alatt.

Lyukasztóanyagok és hőkezelés az optimális élettartam érdekében

A tökéletesen csiszolt vágóél csak akkor számít, ha a mögötte lévő acél képes megtartani ezt a geometriát ismételt ütések hatására. A prés minden egyes ütése nyomóütésnek, súrlódási hőnek és a munkadarabbal való koptató érintkezésnek van kitéve. Az acélminőség és a hőkezelés módja{2}}meghatározza, hogy az él 50 000 vagy 500 000 ütésig bírja-e. A legtöbb idő előtti kopási probléma valójában itt kezdődik, nem a vágófelületnél, hanem magának az acéllyukasztószerszámnak a metallurgiai szerkezetében.

Általános lyukasztóacélok és tulajdonságaik

A sajtolószerszám kiválasztása két egymással versengő tulajdonság egyensúlyán múlik: a keménység (amely ellenáll a kopásnak) és a szívósság (amely ellenáll a törésnek). Nyomja túl messzire a keménység és a lyukasztóforgács felé. Előnyben részesítse a keménységet, és a széle túl gyorsan kerekedik. Minden fokozat más-más pozíciót foglal el ezen a spektrumon.

D2a hideg{0}}munkabélyegző szerszámok igáslova. Magas széntartalommal (1,40-1,60%) és magas krómtartalommal (11,00-13,00%) kiváló kopásállóságot és enyhe korrózióállóságot biztosít.A D2 54 és 61 HRC közötti temperált keménységi tartományt ér elés általánosan használatos vágószerszámokhoz, sajtolószerszámokhoz, lyukasztásokhoz és vágószerszámokhoz. A kompromisszum a kisebb szívósság-az ütésálló-minőségekhez képest, ami hajlamossá teszi a repedésekre a nagyobb-szilárdságú anyagok vágásakor, ha a hézagok túl szűkek.

A2levegőben is keményedik, de kevesebb krómot (4,75-5,50%) és valamivel kevesebb szenet tartalmaz, mint a D2. 57 és 62 HRC közötti népszerű keménységi tartományt ér el, miközben jobb szívósságot és köszörülést biztosít. Az A2 jól használható hosszú lyukasztásokhoz, vágószerszámokhoz és olyan alkalmazásokhoz, ahol az ütési terhelés olyan acélt igényel, amely repedés nélkül nyeli el az ütést.

S7a spektrum legkeményebb végén ül. Alacsonyabb széntartalma (0,45{7}}0,55%) és csökkentett krómtartalma (3,00-3,50%) kiváló ütés- és ütésállóságot biztosít, 48-58 HRC munkakeménység mellett. Amikor egy edzett lyukasztó folyamatosan törik a nehéz simítási vagy bevágási műveletek során, gyakran az S7 a válasz. Feláldozza a kopásállóságot annak érdekében, hogy repedés nélkül túlélje az ismétlődő, nagy energiájú ütközéseket.

M2egy gyorsacél-, amely megőrzi keménységét magas hőmérsékleten is. Alkalmas a nagy-sebességű progresszív szerszámmal végzett műveletekhez, ahol a súrlódási hő gyorsabban halmozódik fel, mint ahogy a szerszám el tudja oszlatni. Az M2-es acéllyukasztók ott tartják az élüket, ahol a hagyományos hidegen megmunkált{5}}acélok meglágyulnának.

CPM-10Vés más porkohászati ​​(PM) minőségek képviselik a prémium végét. A PM-feldolgozás olyan mikrostruktúrát hoz létre, amelyben az acélmátrixban egyenletesen eloszlatott kis fémkarbid részecskék találhatók, és rendkívüli kopásállóságot és ésszerű szívósságot biztosítanak. Ezek az acélok lényegesen drágábbak, de gyakran gazdaságosnak bizonyulnak a koptató hatású vagy nagy szilárdságú munkadarabokon futó lemezbélyegző szerszámokban, mivel drasztikusan meghosszabbítják az élezések közötti intervallumokat.

A hőkezelés és annak hatása a lyukasztó élettartamára

Az acéllyukasztó csak annyira jó, mint a hőkezelése. Megadhatja az ideális fokozatot, és még mindig korai meghibásodást kaphat, ha az edzést, a temperálást vagy a stresszoldást nem megfelelően végzik el. A sajtolási eljárás egyszerre támaszt magas követelményeket a nyomószilárdsággal és a szívóssággal szemben, illezeknek a tulajdonságoknak a szabályozása közvetlenül befolyásolja a szerszámacél teljesítményét a használat során.

Az alap szekvencia így néz ki:

• Keményedés (ausztenitizálás és kioltás)- A lyukasztót kritikus hőmérsékletre hevítik, ahol a kristályszerkezet ausztenitté alakul, majd elég gyorsan lehűtik ahhoz, hogy martenzit keletkezzen, a kopásállóságot biztosító kemény fázis. Az olyan légkeményítési fokozatokat, mint a D2 és az A2, álló levegőben vagy inert gázban oltják ki, ami minimálisra csökkenti a torzulást az olajos edzéshez képest.
• Temperálás (dupla vagy tripla húzás)- Az oltás után a lyukasztót újra felmelegítik alacsonyabb hőmérsékletre (általában 400-1000 Fahrenheit-fok, minőségtől függően), és ott tartják, majd lehűtik. Ezt a folyamatot kétszer vagy háromszor megismételjük. Minden egyes temperálási ciklus enyhíti a belső feszültséget, és a törékeny, visszatartott ausztenitet stabil martenzitté alakítja, javítva a méretstabilitást anélkül, hogy a túlzott keménység feláldozása lenne. Az általános bevált gyakorlat a legmagasabb temperálási hőmérséklet használatát javasolja, amely továbbra is biztosítja a célkeménységet.
• Kriogén kezelés- A hagyományos hőkezelést követően néhány edzett lyukasztó mély kriogén feldolgozáson esik át körülbelül mínusz 300 Fahrenheit fokon. Ez a lépés átalakítja a visszatartott ausztenitet, amely túlélte a kezdeti kioltást. A vasfémek hőkezelés után akár 40 százalékos maradék ausztenitet is tartalmazhatnak, a kriogén feldolgozás pedig akár 1 százalékra csökkentheti ezt a martenzitté való átalakítás befejezésével. Az eredmény egy sűrűbb, egyenletesebb szemcseszerkezet, jobb kopásállósággal és jobb méretstabilitással a szerszám élettartama alatt.

A kriogén kezelés nem helyettesíti a megfelelő hőkezelést. Ez a befejező lépés az, amely befejezi az oltás megkezdését.A szerszám élettartama 50 és 500 százalék közötti növekedésről számoltak be, bár minden alkalmazás egyedi, és az eredmények a komponens szerkezetétől és az előzetes hőkezelési{0}}minőségtől függenek. A kezelés tartós és túléli az újraélezést, mivel nem csak a felületen, hanem az anyagon keresztül teljesen megváltoztatja a szerkezetet.

Az acél és a munkadarab anyagának illesztése

A vágott munkadarab határozza meg az acél kiválasztását. Íme a gyakorlati logika:

• Puha, nem{0}}koptató munkadarabok (alumínium, réz, sárgaréz)- Ezek az anyagok viszonylag alacsony forgácsolóerőt és minimális kopást eredményeznek. A szabványos D2 vagy A2 acéllyukasztók jól működnek. Az elsődleges aggodalom a ragasztókopás felé tolódik el, ami jobban kezelhető felületkezelésekkel, mint keményebb acélokkal.
• Enyhe acél és alacsony{0}}szén-dioxid-minőség- A D2 58-60 HRC-nél ezeket megbízhatóan kezeli a legtöbb gyártási mennyiségnél. Jó egyensúlyt biztosít a kopás és az újraélezés gazdaságossága között.
• Rozsdamentes acél és nagyszilárdságú{0}}alacsony{1}}ötvözet (HSLA)- A nagyobb forgácsolóerők és a koptató munkadarabfelületek felgyorsítják az élkopást. A PM minőségek, mint például a CPM-10 V vagy a keményfém-hegyű kivitelek biztosítják a kopásállóságot, amely az elfogadható szerszámélettartam fenntartásához szükséges. A nagyobb szilárdságú lemezanyagok elősegítik az idő előtti meghibásodásokat a forgácsolás, repedés és kopás miatt, így a szívósság ugyanolyan kritikus, mint a keménység.
• Fejlett nagyszilárdságú acélok (AHSS, kétfázisú-martenzites)- Ezekhez prémium minőségű PM-acélok szükségesek, amelyeket gyakran PVD-bevonatokkal párosítanak. Egyes AHSS-minőségek szakítószilárdsága megközelíti a rajtuk dolgozó szerszámacélokat, így a hagyományos D2 hajlamos az idő előtti forgácsolásra.

Hasznos ökölszabály: válasszon olyan acél lyukasztószerszámot, amely először megfelel az alkalmazás szívóssági követelményeinek, majd javítja a kopásállóságot felületi bevonatokkal vagy kezelésekkel. A kopásállósági oldalról kiindulva és a szívósság feláldozása általában inkább katasztrofális repedésekhez vezet, mintsem fokozatos, előre látható kopáshoz.

Az acél kiválasztása és hőkezelése megalapozza. De van egy szorzó, amely jelentősen megnövelheti a szerszám élettartamát anélkül, hogy megváltoztatná az alapanyagot, ez pedig a felületi bevonatok és a lyukasztó teljes megszilárdulása és méretre köszörülése után alkalmazott kezelések.

Felületi bevonatok és kezelések, amelyek meghosszabbítják az ütési kopás élettartamát

A megfelelő acél és hőkezelés adja a lyukasztó szerkezeti gerincét. A bevonatok a tetejére rétegzett páncél. Csökkentik a súrlódást, ellenállnak az anyagfelvételnek, és lassítják a kopásállóságot anélkül, hogy megváltoztatnák az illeszkedést és a hézagot meghatározó lyukasztási méreteket. De itt van a kritikus pont: a bevonatok megsokszorozzák a jó szerszámokkal kapcsolatos döntéseket. Nem tudják megmenteni a nem megfelelő acélból készült, nem megfelelően hőkezelt, vagy rosszul működő ütést. Ha azonban az alap szilárd, a megfelelő bevonat a szerszámok élettartamát tekintélyesről rendkívülire növelheti. Egydokumentált esetegy összetett lyukasztót mutatott be, amely 10 000 bevonat nélküli részről 250 000 részre ugrott optimalizált többrétegű bevonattal és száraz kenőanyag filmmel.

Fizikai gőzleválasztásos bevonatok lyukasztókhoz

A PVD a precíziós lyukasztóprésszerszámok domináns bevonási eljárása, mivel viszonylag alacsony, általában 900 Fahrenheit-fok alatti hőmérsékleten rakódik le. Ez jóval a legtöbb szerszámacél megeresztési tartománya alatt marad, így nincs keménységveszteség vagy mérettorzulás a bevonási ciklus során.

A leggyakoribb PVD kompozíciók mindegyike egy adott kopási körülményt céloz meg:

• Titán-nitrid (TiN)- Általános-célú igásló jellegzetes arany színével. Keménysége 2400 HV körül. Jó kopásállóság és alacsony súrlódás, sokféle lágyacél és rézötvözet alkalmazáshoz alkalmas.
• Titán-karbonitrid (TiCN)- Egy lépés feljebb nagyjából 3200 HV-nál. A hozzáadott szén jobb teljesítményt nyújt a koptató anyagokkal szemben és nagyobb kopásállóságot. Gyakran alkalmazzák többrétegű TiN/TiCN kötegként a jobb tapadás érdekében.
• Alumínium króm-nitrid (AlCrN)- Kiváló oxidációállóság magas hőmérsékleten. Ideális nagy löketszámmal működő szerszámos lyukasztókhoz, ahol súrlódási hő halmozódik fel, vagy rozsdamentes acél sajtolásánál, ahol a felületi hőmérséklet emelkedik a vágás során.
• Titán alumínium-nitrid (TiAlN)- Keménység 3200 HV körül, jó hőstabilitás mellett. Jól alkalmazható száraz sajtoláshoz vagy nagy sebességű{4}}műveletekhez, ahol a kenés nem egyenletes. Az AlTiN-nel szembeni hajlékonysági előnye előnyös lehet a fémalkalmazásokhoz használható, -intenzív lyukasztószerszámok kialakításában.

A bevonat vastagsága általában 1 és 5 mikrométer közé esik. A bélyegzési alkalmazásokhoz ajánlott minimális vastagság 4-5 mikrométer a megfelelő védelem érdekében. De a vastagabb nem automatikusan jobb. A PVD bevonatok nagy belső nyomófeszültséget hordoznak, és ha a réteg túl vastagra nő, akkor ezek a feszültségek meghaladhatják a kötési szilárdságot és delaminációt okozhatnak. A túlzott vastagság a vágóéleket is lekerekíti, rontva az élességet, amely meghatározza a vágás minőségét az ipari lyukasztókon vagy bármely precíziós lyukasztószerszámon. A többrétegű bevonat-architektúrák segítenek kezelni ezt a cserét-azáltal, hogy keményebb és lágyabb rétegeket váltogatnak a mikrorepedések feltartóztatása és a feszültség elosztása érdekében.

Nitridálás és egyéb diffúziós kezelések

Ahol a PVD diszkrét filmet ad a felület tetejére, a nitridálás magát a felületet változtatja meg. Ebben a folyamatban a nitrogén körülbelül 950 Fahrenheit-fokon diffundál az acélba, kemény nitridvegyületeket képezve az anyagban már jelen lévő ötvözőelemekkel. Az eredmény akohászati ​​kötés 0,0006 és 0,0035 hüvelyk közötti mélységgelaz alkalmazástól függően 58 HRC-t meghaladó felületi keménységet eredményez.

Miért számít ez a bélyegzés szempontjából? A nitridálás nem okoz mérhető méretnövekedést. A szűk-tűrésű szerszámlyukasztóknál, ahol a bevonat néhány mikron vastagsága is befolyásolhatja a préselési-rögzítőbe való illeszkedést, a nitridálás kopásállóságot biztosít a lyukasztó átmérőjének megváltoztatása nélkül. Egyenletesen kezeli az összes kitett felületet, beleértve azokat a belső elemeket és mélyedéseket is, amelyeket a PVD látóvonala nem érhet el-}

A kompromisszum az, hogy a nitridálás keménységi mélysége, bár lenyűgöző, nem felel meg a PVD-fóliák rendkívüli felületi keménységének. Gondoljunk csak bele: a nitridálás mély, kemény védőréteget biztosít, amely fokozatosan ellenáll a fáradásnak és a kopásnak, míg a PVD vékony, rendkívül kemény héjat biztosít, amely kiváló a kopás és a tapadás ellen a közvetlen érintkezési felületen. Az ipari lyukasztógépeknél, amelyek nagy mennyiségben dolgoznak lágyacélban, önmagában a nitridálás is elegendő lehet. Csiszoló vagy epeződésre hajlamos-anyagok esetén a PVD-bevonatok vagy a kombinált megközelítés jobb eredményeket biztosít.

Bevonatok kiválasztása meghibásodási mód alapján

A bevonat kiválasztásának legokosabb megközelítése a lyukasztás tényleges meghibásodásának megállapításával kezdődik. A különböző kopási mechanizmusok különböző bevonattulajdonságokra reagálnak:

• Ragasztó kopás (epegés)- A munkadarabból származó anyag átkerül és felhalmozódik a lyukasztó felületén. Válassza a TiCN vagy AlCrN-t alacsony súrlódási együtthatójuk és nagy keménységük miatt, amely ellenáll az anyagfelvételnek.
• Csiszoló kopás- A vágóél fokozatosan lekerekedik, ha kemény munkadarab felületekkel vagy koptató zárványokkal érintkezik. A TiN vagy TiAlN biztosítja azt a felületi keménységet, amely az anyag mechanikai eltávolításához szükséges.
• Puha anyagokra épített-perem- Az alumínium, a réz és a lágyacélok hajlamosak a szerszámfelületekre kenni. A polírozott TiN bevonat sima, alacsony súrlódású felületével{2}}megakadályozza azokat a gócképződési helyeket, ahol az anyag felvétele megindul.
• Magas{0}}hőmérsékletű alkalmazások- A gyors löketszámok vagy a vastag, nagy{1}}szilárdságú munkadarabok súrlódási hőt termelnek, ami lerontja a hagyományos bevonatokat. Az AlCrN megőrzi tulajdonságait olyan hőmérsékleten, ahol a TiN oxidálódni kezd.

Egy figyelmeztetést érdemes megismételni: a bevonatok kezelik a tüneteket. Ha egy ipari lyukasztó sápadt, mert túl szűk a hézag, vagy a prés beállítási problémái vannak, semmilyen bevonat nem oldja meg véglegesen. A bevonat időt nyer, de a kiváltó ok végül még a legjobb felületkezelést is elnyomja. Először javítsa meg a rendszert, majd hagyja, hogy a bevonatok kiterjesszék azt, amit a jó gyakorlat már kínál.

A bevonatok védik a lyukasztó felületét, de nem tudják kompenzálni a szerszám egyetlen legbefolyásosabb geometriai változóját: a lyukasztó és a szerszám nyílása közötti hézagot. Ez a kapcsolat határozza meg, hogy a törésmechanika az Ön javára vagy ellene működik-e.

Lyukasztó- és préselési távolság a munkadarab anyaga szerint

Megadhatja a legjobb acélt, felvihet egy prémium bevonatot, és hibátlan vágóélt csiszolhat, de semmi sem számít, ha a lyukasztó és a szerszám nyílása közötti rés rossz. A hézag az egyetlen változó, amely szabályozza, hogy a felső és az alsó vágóél törésvonalai tisztán találkozzanak-e a lap közepén, vagy teljesen kihagyják egymást. Tegye rendbe, és tiszta alkatrészeket készítsen kiszámítható szerszámkopással. Ha rosszul csinálja, minden ütésnél sorja, forgácsolás, csigák húzása és idő előtti élletörése lesz.

Hogyan hat a hézag a nyírási mechanizmusra

A hézag a lyukasztó vágóéle és a szerszámnyílás megfelelő éle közötti oldalankénti rés. Ha azt hallja, hogy "10% hézag", ez azt jelenti, hogy a rés mindkét oldalon a munkadarab vastagságának 10%-a. Ez nem teljes szakadék. Minden élen egymástól függetlenül mérik.

Ha a hézag megfelelő, a nyírómechanizmus előre látható három-zónás törést hoz létre a vágott élen:

• Görgetés- Enyhe lekerekítés a lyukasztó-bemeneti oldalon, ahol az anyag plasztikusan deformálódik a vágás megkezdése előtt.
• Polírozás (nyírási zóna)- A sima, fényes szalag, ahol a lyukasztó és a szerszám élei aktívan nyírják az anyagot. Ez a vágott arc legtisztább része.
• Törés (törészóna)- A durvább, matt{1}}befejezett terület, ahol a lyukasztó és a szerszám élétől terjedő repedések találkoztak, és a maradék anyag elvált.

Megfelelően beállított lyukasztó- és matricaprésben a felső felületen a lyukasztó és az alsó felületen lévő matrica által indított törésvonalak komplementer szögekben terjednek egymás felé. Középen találkoznak, tiszta elválasztást eredményezve minimális másodlagos károsodással. Ideális megjelenés, a dokumentum szerintAHSS kutatás, egyenletes fényezési zónát mutat, sima, egyenletes átmenettel a törési zónába, és nincsenek üregek vagy másodlagos nyírási nyomok.

Ha túl szűk a távolság, ezek a törésvonalak hiányoznak egymásból. A köztük lévő anyag egy második nyírási eseményen megy keresztül, ami másodlagos nyírási nyomokat, mikrorepedéseket és durva, sérült élt eredményez. A szoros hézag emellett drámaian megnöveli a lemeznek a lyukasztóról való leválasztásához szükséges erőt, felgyorsítja a kopásos kopást, és csigák húzását idézheti elő, ahol a csigák a lyukasztó felületéhez tapadnak visszahúzáskor.

Ha a hézag túl laza, az anyag túlzottan meghajlik, mielőtt a törés megindulna. Nagy felborulást, túlméretezett sorját, rossz lyukhengerességet és egy törési zónát kap, amely uralja a vágott felületet. Előfordulhat, hogy az alkatrész mérete nem felel meg a specifikációnak, és a későbbi alakítási műveletek csökkentik az élhajlékonyságot, mivel a deformált zóna mélyebbre nyúlik az anyagba.

Anyag{0}}Speciális vámkezelési irányelvek

A különböző munkadarab-anyagok különböző módon törnek. A puhább, képlékenyebb fémek elviselik a szűkebb hézagokat, mert plasztikusan deformálódnak, nem pedig idő előtt megrepednek. A keményebb, nagyobb -szilárdságú fémeknek több helyre van szükségük, mert repedésük korábban kezdődik és agresszívebben terjed. Az alábbi táblázat a kiindulási-ponthézagértékeket tartalmazza egy szabványos fémlemez lyukasztó- és szerszámkészlethez. Ezek oldalankénti értékek az anyagvastagság százalékában kifejezve.

Ezek az értékek kiindulási pontok, nem abszolút értékek. A tényleges hézag több kölcsönhatásban lévő tényezőtől függ: az anyagvastagságtól, a kívánt élminőségtől, az alkatrésztűrési követelményektől és a lyukasztó geometriától. A 0,5 mm-es alumíniumlemezt futtató fémlyukasztó és matrica eltérő hézagszázalékot használ, mint az azonos ötvözet 3,0 mm vastagságnál. Az azonos minőségi osztályon belüli vastagabb anyagoknál általában a tartomány felső határa felé kell hézagszázalékot adni.

A fejlett, -szilárdságú acélok esetében egyszerűen nem állja meg a helyét a régi ökölszabály, amely szerint „10% mindenre bevált”. Az összetett fázisú acélokon végzett kutatások kimutatták, hogy a hézag 10%-ról 15%-ra történő növelése jelentős javulást eredményezett a furattágulási teljesítményben, ami tisztább, képlékenyebb élt jelent. Az optimum túllépése azonban csökkenő megtérülést eredményez, és valójában csökkentheti az élminőséget. A „sweet spot” fokozatonként eltérő, ezért megéri a befektetést az adott anyaggal, valamint a hidraulikus vagy mechanikus présgéphez használt lyukasztó- és szerszámkészlettel végzett tesztelés.

A kiürítés és kapcsolata a lyukasztó élettartamával

A hézag nem csak az alkatrészek minőségét befolyásolja. Közvetlenül meghatározza, hogy milyen gyorsan kopnak el a fém ütései és szerszámai.

Az elégtelen hézag arra kényszeríti az ütést, hogy minden ütésnél erősebben dolgozzon. Az anyag hosszabb ideig ellenáll a szétválásnak, a csupaszító erők megnövekednek, és a vágóél ciklusonként több kopásos érintkezést visel el. A kutatások megerősítik, hogy a kis vágási távolságok nagyobb lyukasztóerőt igényelnek, és nagyobb kopást okoznak a kopás következtében. Szélsőséges esetekben a lyukasztótest oldalirányú összenyomása kifáradási repedést vagy repedést okozhat a vágóélen, különösen a nagy szilárdságú anyagoknál, ahol a keskeny rés hajlítási feszültségeket hoz létre a lyukasztó kerületén.

A túlzott hézag csökkenti a szerszámok mechanikai igénybevételét. A lyukasztó kisebb súrlódással lép be és ki, és a csupaszító erő csökken. Ez úgy hangzik, mint a szerszám élettartamának meghosszabbítása, és az is, de ennek az alkatrészminőség ára van. A nagyobb sorja, a nagyobb felborulás és a csökkent élhajlékonyság azt jelenti, hogy megtakaríthatja az újraélezési időközöket, de veszíthet a selejt mennyiségén és a másodlagos sorjázási műveleteken. A nettó költség gyakran magasabb.

Ez az, amit sok üzlet figyelmen kívül hagy: a vámkezelés nem csak egy szám a nyomtatványon. Ez egy dinamikus állapot, amely terhelés hatására változik. Még a tökéletesen csiszolt fémlemez lyukasztó és matricakészlet is elveszíti a tervezett hézagot, ha a prés- és matricarendszer kopott hornyokat, elhajló támasztékokat vagy rosszul beállított vezetőcsapokat. Az erősebb anyagok nyírásához szükséges nagyobb terhelések a szerszámok és a feldolgozó berendezések további elhajlását okozzák, ami potenciálisan megváltoztatja a statikus körülmények között mért hézagokat, amikor a rendszer munkaterhelés alatt áll. A 40 tonnás lágyacélhoz igazított prés az AHSS-en 80 tonnánál eléggé elmozdulhat ahhoz, hogy teljesen érvénytelenné tegye a hézagbeállítást.

Ez azt jelenti, hogy a megfelelő távolság fenntartása folyamatos fegyelem, nem pedig egyszeri-beállítási feladat. A rendszeres présbeigazítási ellenőrzések, a vezetőelemek kopásmérése és a vágási -élek megjelenésének figyelése gyártási körülmények között mind visszajelzést adnak arról, hogy a hézag még mindig ott van-e, ahol beállította. Amikor az élek minősége elkezd romlani, a kiváltó ok gyakran nem az ütés elhasználódása. Alatta eltolódik a prés és a vágószerszám beállítás, hangtalanul változtatva a hézagot, amelytől minden más múlik.

A hézagromlás és az igazítási eltolódás gyakran ütéshibának álcázva jelenik meg. Az anyagproblémának tűnő forgácsolás, a bevonathibának tűnő epedés vagy a tervezési hibának tűnő törés mind olyan hézagproblémára vezethető vissza, amely több ezer találat során fokozatosan alakult ki. A valódi kiváltó ok és a tünet megkülönböztetése az, ami elválasztja a reaktív szerszámkarbantartást az ütések hosszú élettartamának szisztematikus megközelítésétől.

Lyukasztási hiba módok és kiváltó ok elemzése

Egy ütés, amely leáll, ritkán ad egyetlen, nyilvánvaló okot, hogy miért. A szerszámhúzás során talált letört él oka lehet a rossz acél, a szűk hézag, a rosszul beállított prés, vagy a három együtt ható több ezer cikluson keresztül. A leglátványosabb tünetre ugrás és a szerszám cseréje további vizsgálat nélkül garantálja, hogy a csere ugyanúgy sikertelen lesz. A szerszámmérnököknek olyan strukturált diagnosztikai megközelítésre van szükségük, amely összekapcsolja a lyukasztón látottakat azzal, ami valójában okozta.

Gyakori ütési hiba módok

Minden hiba, amellyel egy fémlyukasztógépen találkozik, e kategóriák egyikébe tartozik. Ha felismeri, hogy melyik mód van jelen, az azonnal szűkíti a kiváltó okok vizsgálatát:

• Forgácsolás- Kis törések a vágóél mentén, gyakran félhold{1}}alakúak. Ez a leggyakrabban előforduló korai stádiumú meghibásodás-a nagyszilárdságú anyagokon futó lyukasztóprésszerszámoknál. Azt jelzi, hogy a lyukasztó nem elég szívós a terheléshez, vagy hogy az eltolódás a feszültséget a kerület egy szakaszára koncentrálja. A lyukasztó és a szerszám közötti eltolódás aszimmetrikus terhelést hoz létre, amely a túlterhelt oldalon forgácsolást okoz.
• Bosszantó- A ragasztókopás következtében a munkadarab anyaga átkerül és hozzátapad a lyukasztó felületéhez. Felhalmozódást, pontozást vagy durva foltokat fog látni az ütés arcán és a talajon. A vágás különösen agresszív rozsdamentes acél és alumínium bélyegzésekor, ahol a munkadarab oxidrétege a nyírás során eltörik, és friss, reaktív fémet tesz lehetővé, amely nyomás alatt a szerszám felületére hegeszt.
• Törés- Katasztrofális törés, ahol a lyukasztó elpattan, általában egy keresztmetszeti átmenetnél- vagy egy túlzottan hosszú, nem támogatott helyen. A tömörítési hiba összetörheti a lyukasztó teljes munkavégét, ha a kapacitását meghaladóan kemény vagy vastag anyaggal találkozik, vagy ha a lyukasztó és a matrica teljesen rosszul illeszkedik.
• Csiszoló kopás- A vágóél fokozatos, egyenletes lekerekítése a munkadarabban lévő kemény részecskék vagy a lemez felületén lévő koptató zárványok miatt. A forgácsolástól eltérően a kopás előre láthatóan halad előre, és az időszakos élvizsgálattal nyomon követhető. Ez a domináns meghibásodási mód a HSLA-t vagy bevont acélokat közepes sebességgel futtató fémlyukasztó gépeken.
• Gombázás- A lyukasztófej deformálódik és kifelé terjed a hátlaphoz vagy a rögzítőhöz való ismételt ütközés következtében. Ez akkor fordul elő, ha a lyukasztó nincs teljesen a helyén, ha a hátlap túl puha, vagy ha aa tengelykapcsoló anya meglazul, és lehetővé teszi a szár egyenetlen érintkezését. A gombás fej beszorulhat a tartóba, és megnehezítheti vagy veszélyessé teheti a lyukasztás eltávolítását.
• Csigahúzás- A csiga a visszahúzás során hozzátapad az ütőfelülethez, és a szerszámmal felfelé száll. A következő löketnél a csiga behatol a lyukasztó és a szalag közé, és kétszeres vastagságú{2}}ütést okoz, ami károsíthatja a szerszámot, behorpadhatja a következő részt, vagy megrepedhet a lyukasztó. Az elégtelen földhossz, a gyenge vákuum-törési jellemzők vagy a mágnesezett szerszámok a szokásos bűnösök.

Kiváltó ok diagnosztikai keretrendszere

Amikor kihúz egy sérült ütést a szerszámból, a látható hiba elárulja, mi történt. Az alábbi táblázat azt a megfigyelést térképezi fel, hogy miért történt, és milyen korrekciós lépések javítják ki a problémát, nem csupán a tünetet helyettesítik. Ez a keretrendszer akkor is érvényes, ha egyetlen-állomásos lyukasztóprést vagy nagy-sebességű progresszív szerszámot használ egy lyukasztópréssoron.

Figyelje meg, hogy több hibamódban átfedő kiváltó okok vannak. Szoros hézag jelenik meg a forgácsolásnál, a zúzódásnál és a csigahúzásnál. A hibás beállítás okozza a forgácsolást, a törést és az egyenetlen kopást. Ez azt jelenti, hogy egyetlen mögöttes probléma a sajtóban vagy a szerszámbeállításban gyakran több tünetet produkál egyszerre. Ha ugyanazon a szerszámon egy ütésen csorbulást és egy szomszédos ütést lát, ne kezelje ezeket külön problémaként. Keresse meg a közös kiváltó okot, ami gyakran a présbeállítás vagy a hézag eltolódása, amely az egész szerszámot érinti.

Hogyan akadályozza meg a lyukasztásos tervezés a minőségi hibákat

Az ütés állapota nem csak karbantartási probléma. Ez egy minőségellenőrző változó, amely közvetlenül megjelenik a kész alkatrészeken. A lyukasztófelület minden hibája a bélyegzett alkatrész megfelelő hibájával jár:

• Kopott vágóéleknöveli a sorjamagasságot a lyukasztó által létrehozott minden furatnál vagy kontúrnál. MintA Fabricator megjegyzi, amikor a lyukasztott élen láthatóan nagyobb borulás jelenik meg, ideje élesíteni. Az elfogadható határérték feletti sorja zavart okoz az összeszerelésben, biztonsági kockázatokat okoz az alkatrészkezelés során, és meghibásodást okoz a későbbi hegesztési vagy bevonatolási műveleteknél.
• Csorba ütésekinkonzisztens furatméreteket eredményez. A hiányzó élanyag olyan helyi területet hoz létre, ahol a nyírás nem indul meg megfelelően, ami szabálytalan furatgeometriához és egyenetlen élprofilokhoz vezet. Az alkatrészek átmennek a kezdeti ellenőrzésen, de problémákat okozhatnak az összeszerelés során, ha a rögzítőelem illesztése kiszámíthatatlanná válik.
• Epekedő ütésekdurva belső felületű lyukakat készítsen és elkenődött az anyag. A lyukasztó felületén található-anyag hatékonyan megváltoztatja a lyukasztó átmérőjét és geometriáját minden egyes löketnél, progresszív minőségi eltolódást hozva létre, amelyet rendszeres ellenőrzés nélkül nehéz felfogni.
• Csigahúzáshorpadásokat hoz létre a lap felületén, amikor a szállított csigát a következő részbe nyomják. Ezenkívül károsíthatja a szerszám felületét, és lépcsőzetes hibákat okozhat több állomáson egy progresszív eszközben.

A lyukasztás állapota és az alkatrész minősége közötti kapcsolat miatt a felügyeletet a gépi lyukasztóállomáson kell elvégezni, nem csak a végső ellenőrzéskor. Mire a minőségi hiba eléri a sor végét, már több száz vagy több ezer nem megfelelő alkatrész lehet a kukában. A nagy mennyiségű-gyártású lyukasztóprések profitálnak a legtöbbet a folyamaton belüli-ellenőrzési megközelítésekből: a sorjamagasság-trendek nyomon követését, a dupla-nyírási nyomok nyomon követését, valamint a furatátmérő minták rendszeres időközönkénti mérését. Amikor ezek a jelzők eltolódnak, a lyukasztó azt jelzi, hogy valami megváltozott, legyen szó kopásról, beállításról vagy hézagsodródásról.

A meghibásodási módok korai felismerése a katasztrofális leállás megvárása helyett szintén megváltoztatja a gazdaságot. Az élkopás első jelére újraélezett lyukasztó köszörülésenként néhány ezred anyagot veszít, és gyorsan újra üzembe helyezi. A megsemmisítésig tartó ütés elveszíti teljes munkahosszát, és a kilépéskor károsíthatja a szomszédos szerszámelemeket. A következő rész pontosan leírja, hogy mikor és hogyan kell újraélezni, ellenőrizni és cserélni a lyukasztásokat, hogy a meghibásodási módok soha ne érjenek el a katasztrofális stádiumba.

Karbantartási és újraélezési bevált gyakorlatok ütésekhez és matricákhoz

Az ütés nem válik élesből törésre egy ütéssel. Fokozatosan lebomlik, és a „még mindig tisztán vágja” és a „hulladék termelése” közötti időszak az, ahol a karbantartás megtérül. A probléma az, hogy a legtöbb üzlet túl későn élesít újra. Megvárják, amíg a sorja nyilvánvalóvá válik, az alkatrészek ellenőrzése nem sikerül, vagy a prés másképp szól. Ekkorra az él már jóval elkopott a könnyű-helyreállítási szakaszon, és minden újracsiszolás sokkal több anyagot távolít el, mint kellene.

Mikor és hogyan kell újraélezni az ütéseket

Az újraélezés kiváltó oka nem katasztrofális hiba. Ez az első mérhető sorjamagasság-növekedés a bélyegzett részeken. A Mate az élezést javasolja, ha a vágóélek 0,01{5}} hüvelyk (0,25 mm) sugárra kopnak. Ekkor egy enyhe simítás minimális anyagveszteséggel állítja helyre az élt. A gyakori könnyű köszörülések folyamatosan felülmúlják a ritka nehéz köszörüléseket, mert a vágási geometriát közelebb tartják a tervezett profilhoz, és csökkentik a halmozott anyageltávolítást a szerszám élettartama során.

Maga az újraélezési eljárás egyszerű, de fegyelmet igényel:

• Rögzítse a lyukasztót merőlegesen egy V{0}}blokkba egy felületi csiszoló mágneses tokmányán.
• Csak távolítsa el0,001-0,002 hüvelyk (0,03-0,05 mm) lépésenként, ismételve élesre. A munkamenetenkénti teljes eltávolítás általában 0,005-0,010 hüvelyk.
• Használjon üveges kötésű alumínium-oxid korongot, D-J keménységi tartomány, 46-60 szemcseméret.
• Vigyen fel hűtőfolyadékot bőségesen és a lehető legközelebb az érintkezési ponthoz. A túlmelegedés visszahúzza a keménységet, és felületi repedéseket okozhat, amelyek láthatatlanok, de szerkezetileg pusztítóak. A csiszolás utáni sötét elszíneződés a felületen túlnyúló sérülést jelez, ezért a szerszámot ki kell cserélni, nem pedig újra felhasználni.
• Köszörülés után enyhén kövezze meg a vágóéleket olajkővel, hogy 0,001-0,002{3}} hüvelyk sugarat hagyjon. Ez az apró sugár elosztja a feszültséget a széleken, és csökkenti a pelyhesedést, amely a frissen őrölt fémlemez lyukasztókon gyors elhomályosodást okoz.
• Demagnetizálja a lyukasztót, és vigyen fel egy könnyű olajréteget a korrózió megelőzésére, mielőtt visszahelyezné a szervizbe vagy tárolásba.

A teljes újraélezési ráhagyás az eredeti lyukasztóhossztól és a talajfelhasználástól függ. Miután a felgyülemlett csiszolás eltávolítja a tervezett talajhossznak megfelelő vagy azt meghaladó anyagot, a lyukasztó már nem tudja megfelelően megtartani a csigákat, ezért ki kell húzni. Egy tipikus fémlemez lyukasztószerszám esetében, amelynek a felülete 1-3-szoros anyagvastagság, ez azt jelenti, hogy nyomon kell követni minden csiszolási folyamatot, és rögzíteni kell az összesített eltávolítást.

Ellenőrzési és cserekritériumok

Az újraélezés a fémlyukasztó szerszámokat üzemben tartja, de nem teszi halhatatlanná. Jól-karbantartott ütés lehetcsere előtt 15-20-szor őröljük újra, de minden ciklust egyértelmű elfogadási kritériumok alapján kell ellenőrizni. A következőket kell ellenőrizni minden újraköszörülés után és rendszeres időközönként a gyártás során:

• Edge állapot- Vizsgálja meg nagyítással (legalább 10-szeres). Keressen mikrochipeket, egyenetlen kopási mintákat vagy csiszolási égési nyomokat, amelyek a felszín alatti sérülésekre utalnak.
• Átmérő mérés- Használjon go/no{1}}go mérőt vagy mikrométert annak ellenőrzésére, hogy az ütés még mindig a tűréshatáron belül van. A kumulatív újraköszörülés finoman csökkentheti a tényleges átmérőt, ha az őrlési beállítás nem tökéletesen négyzet alakú.
• Hosszúság ellenőrzése- Mérje meg a teljes hosszt, és hasonlítsa össze az eredeti specifikációval, mínusz a dokumentált őrlési előzmények. A hossz határozza meg a zárási magasságot, és befolyásolja az időzítést a progresszív matricáknál, ahol a lyukasztócsapok és más alkatrészek pontos pozíciókban hatnak egymásra.
• Felületkezelés- A talajnak és az arcfelületnek simának kell lennie, és mentesnek kell lennie karcolás- vagy tapadási nyomoktól. A durva felületek elősegítik az epedést és a csigahúzást.
• Fej állapota- Ellenőrizze, hogy nincs-e gombásodás, repedés vagy deformáció a hátlaphoz való ismételt ütközés következtében.

Cserélje ki a lyukasztót, ha az alábbi feltételek bármelyike ​​fennáll: a felgyülemlett csiszolás felemésztette a talaj teljes hosszát, a forgácsolás túlnyúlik a lyukasztótest közvetlen peremzónáján, az átmérő a furat specifikációjának tűréshatárán kívül esik, vagy a fej sérülése megakadályozza a megfelelő rögzítést a tartóban. Ne próbáljon megmenteni egy határmenti eszközt "csak néhány további találatért". Egy meghibásodott ütés, amely betörik a szerszámban, sokkal többe kerül az állásidőben és a járulékos károkban, mint a tervezett csere.

Tárolási és kezelési gyakorlatok

Az idő, amit az ütések a matricán kívül töltenek, többet számít, mint a legtöbb üzlet gondolná. Egy leejtett ütés szinte biztosan megsérül a vágóélen, még akkor is, ha a ütés szabad szemmel nem látható. A gondatlan tárolás, ahol a szerszámok érintkeznek egymással, az élen bemetszések keletkeznek, amelyek terhelés alatt forgácsolást okoznak.

Tárolja a lyukasztókat habbal, pamuttal vagy viasszal ellátott egyéni védőcsövekbenhogy a precíziós{0}}földélek érintetlenül maradjanak. Soha ne tárolja a vágóvégeket ott, ahol a szerszám súlya a legélesebb elemén nyugszik. Minden csövet vagy nyílást fel kell címkézni a lyukasztó azonosítójával, az aktuális átmérővel és az újracsiszolási számmal, hogy bárki, aki kihúz egy szerszámot a készletből, pontosan tudja, mivel dolgozik.

Azok az üzletek, amelyekben több méretű és geometriájú, teljes lyukasztószerszám-készletet működtetnek, a szervezett tárolás nem jelenti a háztartást. Ez minőségbiztosítás. A helytelenül felcímkézett lyukasztó, amelyet nem a megfelelő állomásra telepítettek, hézagproblémákat, mérethibákat és potenciális szerszámsérülést okoz az első találatnál. Párosítsa tárolórendszerét egy egyszerű naplóval, amely nyomon követi az egyes szerszámokat az újtól a minden újravágáson át a visszavonásig.

A karbantartás biztosítja az egyes ütések teljesítményét. De a tágabb kérdés, a lyukasztás típusának, anyagának, geometriájának és bevonatának megfelelő kombinációjának kiválasztása egy adott alkalmazáshoz, az, hogy mi határozza meg, hogy a karbantartási intervallumokat tízezer vagy százezer találatban mérik.

A megfelelő lyukasztó kiválasztása fémbélyegző szerszámhoz

A cikk minden része ugyanarra a következtetésre mutat rá: az ütési teljesítményt nem egyetlen változó szabályozza. Az acél minősége számít, de nem a geometriától függetlenül. A bevonatok meghosszabbítják az élettartamot, de nem, ha rossz a hézag. A karbantartás megőrzi a minőséget, de nem, ha az eredeti kialakítás rosszul illett a munkadarabhoz. Az idő előtti kopás valódi megoldása egy szisztematikus kiválasztási folyamat, amely mindezeket a tényezőket együttesen, sorrendben veszi figyelembe, mielőtt az első találat a présszerszámon landol.

Döntési változók a ütés kiválasztásához

Új ütés megadásakor vagy egy alulteljesítő hibaelhárításakor dolgozza át ezeket a változókat sorrendben. Minden lépés leszűkíti a mezőt, és az előző döntésre épít:

1. Határozza meg a művelet típusát.A lyukasztás vágás (szúrás, kivágás, bevágás) vagy formázás (hajlítás, húzás, vágás)? A vágási műveletek éles éleket és kopásálló acélt- igényelnek. Az alakítási műveletek a szívósságot és a felületi minőséget részesítik előnyben.
2. Jellemezze a munkadarab anyagát és vastagságát!A lágy alumínium 0,5 mm-nél és az 1400 MPa martenzites acél 1,5 mm-nél teljesen más követelményeket támaszt a fémbélyegző szerszámmal szemben. Az anyagszilárdság és a koptatóképesség határozza meg a minimális acélminőséget, és azt, hogy a bevonat kötelező vagy választható.
3. Határozza meg a szükséges távolságot.Kiindulási pontként használja az előző szakaszok anyagspecifikus irányelveit. A résztűrés, a kívánt élminőség és a présmerevség tényezője. A furatméretre vonatkozó szigorúbb tűrés a szűkebb hézagok felé tolódik, de növeli a szerszám igénybevételét.
4. Válassza ki a lyukasztóanyag minőségét.Először feleljen meg a szívósság követelményeinek, majd adjon hozzá kopásállóságot. D2 általános munkákhoz, S7 ütésekhez, PM fokozatok koptató vagy nagy szilárdságú lemezekhez. Hagyja, hogy a munkadarab szabja meg az acélt, ne egyedül a költségvetés.
5. Válassza ki a geometriát és a pontstílust az erő- és minőségi igények alapján.Lapos-felület a szimmetria-kritikus lyukakhoz. Egy-ollós vagy tető-tetej{5}}erős-présekhez vagy nagy-szilárdságú anyagokhoz. Állítsa be a talaj hosszát és a hátsó kúpságát az anyagvastagság és a csigák{8}}tartási igényei alapján.
6. A bevonat értékelése a várható hibamód alapján.Ha az elsődleges kockázat az epés, válassza a TiCN vagy az AlCrN lehetőséget. Ha a kopás dominál, a TiN vagy a TiAlN. Ha egyetlen meghibásodási mód sem dominál, egy általános célú, 4-5 mikrométeres TiN{2}}jó alapvonal.

Ez a szekvencia akkor működik, ha szabványos katalógus lyukasztót ad meg egy egyszerű présgép szerszámhoz, vagy egyedi stancolást tervez egy összetett progresszív szerszámhoz. A logika ugyanaz marad. Ami változik, az az egyes válaszok összetettsége.

Egyedi bélyegzőszerszám-szakértőkkel való együttműködés

A szabványos katalógus lyukasztók a gyártási munka nagy részét kezelik. Ám amikor a geometriák bonyolulttá válnak, a tűréshatárok a szabványos tartományok alá csökkennek, vagy a munkadarab anyagok a fejlett, nagy szilárdságú-területre kerülnek, a polcon kívüli szerszámok elérik a határait. Itt válnak elengedhetetlenné az egyedi fémbélyegző szerszámok szakemberei.

Mi különbözteti meg a megfelelő szerszámkészítő partnert az alkatrészszállítótól? Keresse ezeket a képességeket:

• Rendszerszintű{0}}szakértelem- Nemcsak a lyukasztó, hanem a teljes szerszámszerkezet megtervezésének lehetősége: a hézagok, az anyagáramlás, a csupaszító erők és a sorjaszabályozás integrált rendszerként.
• Teljes életciklus támogatás- Útmutató a kezdeti tervezéstől a gyártásoptimalizálásig és a karbantartási javaslatokig, nem csak a kész alkatrész szállítása.
• Anyag- és folyamatismeret- Tapasztalat az adott munkadarab anyagokkal és a gyártási mennyiségekkel kapcsolatban, beleértve az egyedi stancolási megoldásokat a nem-szabványos profilokhoz.

Azon mérnökök számára, akik végigdolgozták a cikkben szereplő műszaki tartalmat, és partnerre van szükségük a megvalósításhoz,YICHENegyedi sajtolószerszám-megoldásokat kínál, beleértve a lyukasztás tervezését, a szerszám szerkezetét, a hézagoptimalizálást és az anyagáramlást. A mérnöki-elsõ megközelítésük a teljes rendszerrel foglalkozik, nem pedig az elszigetelt komponensekkel. Ez a cikk pontosan ez a gondolkodásmód.

A legfontosabb különbség az eredményeket szállító lyukasztó- és matricagyártók és azok között, akik egyszerűen csak megrendeléseket teljesítenek, az, hogy a lyukasztót önálló alkatrészként kezelik-e, vagy a rendszer egy elemeként, amelynek együtt kell működnie. A legjobb partnerek megkérdőjelezik az Ön feltételezéseit, igazolják a hézagválasztást, és a hasonló alkalmazásokból származó terepi adataik alapján acél- és bevonatkombinációkat javasolnak.

Mindent összerakva

Ha van egy alapelv, amely a cikk minden szakaszát összeköti, akkor ez a következő:

Az ütési teljesítmény a rendszer eredménye. Az anyag, a geometria, a hézag, a bevonat, a prés állapota és a karbantartási gyakorlatok folyamatosan kölcsönhatásban állnak egymással. Az egyik változó optimalizálása a többi figyelmen kívül hagyása mellett a legjobb esetben csökkenő hozamot, rosszabb esetben pedig gyorsuló meghibásodást eredményez. Az idő előtti kopás igazi megoldása soha nem egyetlen változtatás. Az egész rendszert rendbe hozza.

Függetlenül attól, hogy egy egyszerű egy-állomásos présgépet vagy egy 30 állomásos progresszív szerszámot használ, a fizika nem változik. A lyukasztó behatol az anyagba, megindul a törés, és minden, amit korábban megadott, meghatározza, hogy a törés tiszta alkatrészt vagy minőségi problémát okoz-e. Szisztematikusan dolgozza át a változókat, működjön együtt a szakemberekkel, amikor az alkalmazás megköveteli, és kezelje a lyukasztás karbantartását minőségi funkcióként, nem pedig hibareakcióként. Így a sajtolószerszámok túl gyorsan kopnak, és elkezdik biztosítani azt a szerszámélettartamot, amelyet a gyártási ütemterv ténylegesen megkövetel.

Gyakran ismételt kérdések a lyukasztók bélyegzésével kapcsolatban

1. Mi okozza a sajtolószerszámok idő előtti elhasználódását?

Az idő előtti ütési kopás általában több, egymással kölcsönhatásban álló tényezőből fakad, nem pedig egyetlen okból. A leggyakoribb okok közé tartozik a helytelen lyukasztás-a-matrica hézaga (különösen túl szoros), a munkadarab anyagához nem illő szerszámacél, a nem megfelelő hőkezelés, amely rideg megmaradt ausztenitet hagy maga után, a préselési eltolódás, amely egyenetlen terhelést okoz, és a túl hosszú várakozás az újraélezési ciklusok között. A lyukasztási kopás kezelése olyan rendszerszintű megközelítést igényel, amely{4}}az anyagválasztást, a geometriát, a hézagot, a bevonatot és a présállapotot együtt értékeli. Az egyedi bélyegzőszerszám-specialisták, mint például a YICHEN, segíthetnek a mérnököknek abban, hogy ezeket a változókat integrált rendszerként optimalizálják, ahelyett, hogy mindegyiket külön kezelnék.

2. Hogyan válasszam ki a megfelelő távolságot a lyukasztó- és szerszámkészletemhez?

A hézag kiválasztása elsősorban a munkadarab anyagától és vastagságától függ. Kezdje a következő oldalankénti irányelvekkel: lágyacél 5-8%-os anyagvastagságnál, rozsdamentes acél 6-10%-nál, alumínium 3-5%-nál, réz és sárgaréz 3-6%-nál, nagyszilárdságú acélok 8-12%-ánál. Ezek kiindulási pontok, amelyeket az alkatrésztűrési követelmények, a kívánt élminőség és a présmerevség alapján kell beállítani. Ne feledje, hogy a hézag terhelés alatt dinamikus. A préselés elhajlása, a kopott hornyok és a rosszul beállított vezetőcsapok mind megváltoztathatják a tényleges távolságot a statikusan mérthez képest, különösen az AHSS minőségek nagyobb tonnatartalommal történő bélyegzésekor.

3. Melyik a legjobb szerszámacél a stancolók bélyegzéséhez?

Nincs egyetlen legjobb acél, mert a megfelelő választás a munkadarab anyagától és a művelet típusától függ. A D2 az 54-61 HRC enyhe acél sajtolás általános-célú igáslója. Az A2 jobb szívósságot biztosít hosszú ütésekhez és mérsékelt lökésszerű terhelésekhez. Az S7 megbirkózik az erős vakolással, ahol az ütésállóság a legfontosabb. Az M2 gyorsacél{11}}nagy sebességű, súrlódási hőt előállító{14}}műveletekhez alkalmas. A CPM-10V és más porkohászati ​​minőségek rendkívüli kopásállóságot biztosítanak a koptató vagy fejlett, nagy szilárdságú acélok számára. A fő elv az, hogy először a szívóssági követelményeknek kell megfelelni, majd bevonatokkal vagy felületkezelésekkel kopásállóságot kell biztosítani.

4. Milyen gyakran kell újraélezni a sajtolószerszám-lyukasztókat?

Élesítse újra, amikor a vágóélek 0,25 mm-es (0,01- hüvelyk) rádiuszra kopnak, ami jellemzően a sorjamagasság első mérhető növekedése a bélyegzett részeken. Ne várja meg a látható sérülést vagy katasztrofális meghibásodást. Az újraélezés során köszörülésenként csak 0,001-0,002 hüvelyket távolítson el bőséges hűtőfolyadékkal, hogy elkerülje a hőkárosodást. A jól karbantartott lyukasztó 15-20 alkalommal újracsiszolható csere előtt. Kövesse nyomon a halmozott anyageltávolítást, és állítsa le a lyukasztót, ha a teljes csiszolás meghaladja a tervezett talajhosszt, mivel ezen a ponton túl már nem tudja megfelelően megtartani a csigákat.

5. Valóban meghosszabbítják-e a PVD-bevonatok a sajtolószerszámok élettartamát?

Igen, de csak akkor, ha a mögöttes szerszámozási alapok megfelelőek. A PVD bevonatok, mint például a TiN, TiCN, AlCrN és TiAlN csökkentik a súrlódást, ellenállnak az anyagfelvételnek és lassítják a kopásállóságot. A dokumentált esetek 10 000-ről 250 000 alkatrészre mutatnak fejlesztéseket optimalizált bevonatokkal. A bevonatok azonban inkább megsokszorozzák a jó döntéseket, semmint kompenzálják a rosszakat. Ha a hézag rossz, a beállítás nem megfelelő, vagy az alapacél nem megfelelő, a bevonatok csak átmeneti enyhülést nyújtanak. A domináns meghibásodási mód alapján válasszon bevonatot: TiCN vagy AlCrN a horzsoláshoz, TiN vagy TiAlN a kopásállósághoz és polírozott TiN a lágy{9}}anyag felhalmozódásához.