Вашите щанци за щамповане се износват твърде бързо: Ето истинското решение

Какво представляват щамповащите щанци и защо са важни

Щанци за щампованеса инструменти от закалена стомана, които физически контактуват и трансформират металния лист по време на пресови операции. Мислете за поансона като за мъжкия компонент на комплекта за поансон и матрица: той се спуска в съответстващ женски отвор (блока на матрицата), за да среже, оформи или измести материала в завършена форма. Всеки отвор, жлеб и контур в щампована част започва с режещия ръб на щанца, който върши работата си под тонажа.

Ударите са само част от по-голяма система. Събличачите държат листа плоски и го издърпват от перфоратора по време на прибиране. Пилотите локализират лентата точно от станция до станция. Повдигачите повдигат материала между ударите, за да може да напредва. Всеки от тези компоненти на матрицата за щамповане играе спомагателна роля, но самият поансон върши основната работа по трансформацията на материала.

Какво всъщност прави перфораторът за щамповане

Когато пресовият цилиндър задвижи поансона надолу, режещият ръб инициира счупване на горната повърхност на листа. Едновременно с това ръбът на матрицата инициира съвпадаща фрактура от дъното. При правилна хлабина, тези две линии на счупване се срещат в средата, създавайки чисто разделяне с минимално изпъкналост. Резултатът е три-зонов рязан ръб: леко преобръщане в горната част, гладка полирана лента, където е настъпило срязване, и по-груба зона на счупване, където пукнатината се е разпространила през останалата дебелина. Този механизъм за срязване е това, което прави матриците за метално щамповане толкова ефективни при производството на хиляди части на час с повтарящо се качество.

Където поансоните пасват в матрицата

За да разберете как работи перфораторът, ще искате да видите къде живее вътре в металната матрица. Ето основните компоненти отгоре надолу:

• Горна обувка- горната плоча, която се монтира към пресовия бункер и носи цялата горна-половина инструменти
• Щанцова плоча (фиксатор)- държи щанци във фиксирана позиция един спрямо друг
• удар- работният инструмент, който контактува с ламарината
• Стриптизьорка- захваща материала плоски и го отстранява от поансона по време на прибиране
• Блок за матрица- съдържа съединителните отвори, които осигуряват противоположния режещ ръб
• Долна обувка- долната плоча, която се завинтва към опората на пресата

Обувките на матрицата осигуряват структурна твърдост за целия комплект и всяко отклонение или несъответствие на това ниво каскадно се отразява директно в производителността на удара. Тази връзка между сглобката и режещия инструмент е точно причината, поради която качеството на щанцата движи всичко надолу по веригата: точност на размерите на детайлите, състояние на ръба, височина на резеца и в крайна сметка колко удара получавате, преди инструментът да се нуждае от внимание. Износен или лошо проектиран поансон не само произвежда лоши части. Той ускорява износването на всеки съседен компонент и намалява времето за работа на вашето производство.

Разделите по-напред разбиват всяка променлива, която определя дали ударите ви издържат или се провалят рано, като се започне с пълния набор от типове удари и специфичните задачи, които изпълняват.

Пълна таксономия на видовете перфоратори по функция

Не всеки удар върши същата работа. Перфоратор, който създава дупки за болтове в скоба, няма почти нищо общо с перфоратор, който компресира материала, за да поддържа стегнат толеранс. Да знаете в коя категория попада вашата операция е първата стъпка към избора на правилния инструмент за щанцоване на метал за приложението и това пряко влияе колко дълго този инструмент ще издържи в производството.

Режещи щанци за разделяне на материала

Режещите щанци споделят една цел: отделяне на материала. Разликите се свеждат до това какво запазвате, какво изхвърляте и къде се случва срязването спрямо ръба на детайла.

• Пронизващи ударисъздайте дупки, като прокарате охлюв изцяло през листа. Перфорираният лист е продуктът; охлювът е скрап. Това е най-разпространената операция за пробиване на метални дупки в прогресивни щанци, обработваща всичко - от отвори за хлабини на крепежни елементи до вентилационни модели.
• Заглушителни удариизрежете целия външен профил на завършена част с един ход. Тук охлювът става продукт, а останалата лента е отпадък. Заготовката изисква по-голям тонаж от пробиването, тъй като периметърът на рязане обикновено е много по-голям.
• Прорязващи удариотстранете материала от ръба на лента или част. Тъй като срязването става само от едната страна, тези удари изпитват небалансирани странични сили и често изискват блок на петата за опора.
• Пронизващи ударинаправете частични разрези, които образуват уши или жалузи, без напълно да отделяте материала. Свързаният ръб се огъва над отвора на матрицата, така че геометрията на поансона съчетава ъгъл на срязване с радиус на формоване.
• Подстригващи щанциотстранете излишния фланец от предварително оформени или изтеглени части, като изчистите контурите до окончателните размери.

Силовият профил се различава значително при тези типове. Заглушаващият поансон захваща едновременно целия периметър на рязане, като постига върхов тонаж за един миг. Пронизващият удар, напротив, прогресивно срязва и се огъва, разпределяйки натоварването върху по-голяма част от хода. Тези разлики влияят върху решенията за инструменти за щанцоване около марката стомана, ъглите на срязване и капацитета на пресата.

Не{0}}щанци за оформяне и подравняване

Не всеки перфоратор за метал действително реже. Някои щанци оформят материала или просто го локализират за операции надолу по веригата.

Пилотни ударивъведете предварително-съществуващите дупки в лентата, за да я подравните прецизно, преди да започне рязането на всяка станция за прецизно щанцоване. Те имат заострени или радиусови носове и обикновено са шлифовани леко по-малки (около 0,001 инча по-малки от отвора за локализиране), за да се избегне залепване по време на влизане.

Оформяне на удариогъване, рисуване или щамповане на материал без пълно разделяне. Техните работни повърхности са с контури, а не с остри-ръбове, и те разчитат на контролиран материален поток, а не на механика на счупване.

Коване на щанциприложете екстремен локализиран натиск, за да компресирате материала в прецизна кухина, постигайки строги толеранси на дебелината или повърхностните детайли. Тъй като материалът е напълно ограничен, силите на коване могат да бъдат пет до десет пъти по-високи от стандартните натоварвания на формоване за същата контактна площ.

Специални и сложни дизайни на щанци

Когато една станция трябва да изпълни повече от една операция,сложни дизайни на щанцикомбинирайте множество функции в един инструмент. Класически пример: заготовка на външния контур при едновременно пробиване на вътрешни отвори с едно движение на пресата. Този подход осигурява изключителна позиционна точност между елементите, тъй като и двата среза се извършват в едно и също затваряне, но концентрира натоварването и ограничава наличното пространство за здрави напречни-сечения.

Отвъд сложните конфигурации, ще срещнете дизайни с глава и без глава. Поансоните с глава използват рамо или фланец, за да ги задържат в пластината на поансона, което прави подмяната лесна. Щанци без глава са осигурени от опорна плоча или фиксатор на сферично-заключване, което позволява по-тясно разстояние в матрици с плътни отвори. Стъпалообразните перфоратори създават дупки с много-диаметър с един удар, като всеки диаметър е шлифован до различна дължина по тялото на инструмента. Те намаляват необходимостта от вторични операции, но изискват прецизно смилане, за да се поддържа концентричност между стъпките.

Операции като щанцоване и развалцоване, при които дупката се пробива и след това се разширява навън в следваща станция, разчитат на сдвояване на стандартна щанца за ламарина със специален инструмент за развалцоване надолу по веригата. Разбирането коя категория щанцоване се отнася за всяка станция ви помага да определите правилната геометрия, материал и покритие, преди проблемите да се появят на пода на пресата.

Геометрията е това, което отличава поансона, който работи ефективно, от този, който се износва преждевременно или произвежда маргинални части. Следващият раздел разбива точно как стиловете на върха, ъглите на срязване и обратната конусност влияят върху силите на рязане и качеството на ръбовете на микроскопично ниво.

Геометрия на щанца, която контролира силата и качеството на рязане

Две щанци, направени от една и съща стомана, работещи с еднаква скорост, в една и съща преса, могат да осигурят изключително различни резултати. Разликата е в геометрията. Формата на челната страна на поансона, ъгълът на заточване в него и релефът зад режещия му ръб определят колко сила е необходима на пресата, за да пробие дупка в метал, колко чист изглежда полученият ръб и колко удара оцелява инструментът преди повторно заточване.

Стилове на върха и техният ефект върху силата на рязане

Представете си как натискате плоска форма за бисквити през тестото вместо да я накланяте, така че едната страна да захапе първа. Същият принцип се прилага, когато пресова матрица контактува с метален лист. Геометрията на челната страна на щанца контролира колко материал захваща режещия ръб във всеки даден момент по време на хода.

Удари с{0}}плоско лицезадействайте целия периметър на рязане едновременно. Цялото срязване се случва в един миг, произвеждайки най-високия пиков тонаж, но също така и най-чистия, най-симетричен отвор. Това е базовата линия за всяка операция за пробиване на отвори в ламарина.

Единични-срязващи (скосени) поансонинаклонете лицето така, че едната страна да контактува първо с листа и разрезът да напредва по диаметъра. Изследванията на класове DP и AHSS показват ъгъл на скосяване между 3 и 6 градусанамаляване на максималната сила на пробиване с повече от 50%. Компромисът-е лек страничен тласък, който трябва да бъде поет от демонтажа или направляващата система.

Двойни -срязващи (по-горни) удариимат връх по протежение на центъра, така че разрезът започва в средата и се разпространява навън в двете посоки едновременно. Проучвания върху мартензитна стомана с якост на опън от 1400 MPa са показали до 80% намаление на силата на щанцоване в сравнение с плоска повърхност, заедно със значителен спад в силата на захващане-чрез обратен тонаж. Тъй като страничните сили се балансират от двете страни на билото, има минимален страничен натиск върху инструмента.

Удари с-точкови (конични) точкиизползвайте заострен връх, подобен по профил на носа на шестостен, за да започнете контакт в една точка и постепенно да разширите разреза навън. Те произвеждат най-тихата работа в тънки материали и драстично намаляват -чрез удара, което ги прави полезни при високо-скоростни приложения, където шумът и умората при натискане са от значение.

Основният принцип е последователен: ъглите на срязване преразпределят тонажа върху по-дълга част от хода. Пиковата сила спада, но общата работа остава същата, защото пресата се движи по-нататък, преди разделянето да завърши.

Обяснени са дължината на края и конусът на гърба

Под режещия ръб на всяка метална щанца има две функции, които контролират как инструментът взаимодейства със заготовката и лентата след първоначалното рязане: земя и заден конус.

Земяе правата, цилиндрична част непосредствено зад режещия ръб. Той поддържа пълен контакт с охлюва по време и непосредствено след отделянето. По-дългата част държи охлюва здраво, предотвратявайки издърпването му обратно с удара при прибиране. Твърде много земя обаче увеличава триенето срещу лентата, докато преминава през удара при всеки удар. Общите указания поставят дължината на повърхността от 1 до 3 пъти дебелината на материала, като по-тънките материали се насочват към долния край.

Заден конусе лека релефна основа зад земята, намаляваща диаметъра на удара, когато се отдалечавате от върха. Тази конусност, обикновено от 0,25 до 1 градус на страна в зависимост от общата дължина на поансона, създава хлабина между тялото на поансона и стената на отвора. Намалява топлината от триене, намалява силата на оголване и минимизира стърчането на щанци за метал, който работи с меки или лепкави детайли като алуминий или неръждаема стомана.

При високо-скоростни операции запазването на входа на удара до минимум (0,015 до 0,030 инча) е идеално, защото ограничава времето за контакт със земята и намалява риска от-издърпване на охлюв. Геометриите на шестостенните щанци с техните много-фасетни профили се възползват особено от прецизния контрол на заден-конус, тъй като всяко натрупване на триене върху плоските повърхности ускорява износването на лепилото.

Как геометрията се свързва с качеството на частта

Всяко геометрично решение на лицето на щанцата се показва на завършената част. Ето как протичат тези връзки:

• Височина на борда- Острият, добре-поддържан режещ ръб с правилна хлабина създава минимални грапавини. Нарязаните-челни удари всъщност могат да подобрят пластичността на ръба; изследвания върху дву-фазни стомани установиха, че оптимизираните скосени срезове водят до над 60% подобрение в коефициента на разширение на отвора в сравнение с конвенционалното плоско щанцоване, което показва по-чист, по-формируем ръб.
• Цилиндричност на отвора- Плоските-челни перфоратори генерират най-равномерния диаметър на отвора отгоре надолу, тъй като целият периметър се срязва наведнъж. Конструкциите с едно-срязване могат да въведат лека овалност, ако хлабините не са добре-контролирани, тъй като прогресивното рязане позволява на материала да се измества преди пълното отделяне.
• Преобръщане на ръба- Дълбочината на преобръщане се увеличава с по-големи хлабини и агресивни ъгли на срязване. Скосен удар, който контактува първо с едната страна, може да създаде асиметрично преобръщане. За приложения, при които преобръщането трябва да бъде сведено до минимум, плоската-челна повърхност или много плитките ъгли на срязване, комбинирани с тесни хлабини, са по-добрият път.

Идеалният срязан ръб показва равномерна зона на излъскване, която плавно преминава в чиста зона на счупване без вторично срязване или кухини. Достигането до там изисква геометрия, разстояние и материал, работещи заедно като система. Лицето на щанцата определя как изглежда разрезът, но стоманата, от която е направен, определя колко дълго тази геометрия държи ръба си при производствени натоварвания.

Материали за щанцоване и топлинна обработка за оптимален живот

Перфектно шлифованият режещ ръб има значение само ако стоманата зад него може да издържи тази геометрия при повтарящ се удар. Всяко движение на пресата подлага щанцата на натиск, топлина от триене и абразивен контакт с детайла. Степента на стомана и как е топлинно-обработена определят дали този ръб издържа 50 000 удара или 500 000. Това е мястото, където всъщност започват повечето проблеми с преждевременното износване, не от режещата повърхност, а дълбоко в металургичната структура на самия инструмент за щанцоване.

Разпространени инструментални стомани за щанцоване и техните свойства

Изборът на стомана за щамповане се свежда до балансиране на две конкурентни свойства: твърдост (която е устойчива на износване) и якост (която е устойчива на счупване). Натиснете твърде много към твърдостта и чиповете на удара. Предпочитайте здравината и ръбът се закръгля твърде бързо. Всяка степен заема различна позиция в този спектър.

D2е работният кон на щанцовете за студена{0}}работа. С високо съдържание на въглерод (1,40-1,60%) и високо съдържание на хром (11,00-13,00%), той осигурява отлична устойчивост на абразивно износване и лека устойчивост на корозия.D2 достига диапазон на темперирана твърдост между 54 и 61 HRCи обикновено се използва за заготовки, матрици за щамповане, щанци и матрици за подстригване. Компромисът-е по-ниска якост в сравнение с устойчивите на удар-класове, което го прави податлив на начупване при рязане на материали с по-висока-якост, ако хлабините са твърде малки.

A2също се втвърдява -въздушно, но съдържа по-малко хром (4,75-5,50%) и малко по-малко въглерод от D2. Той постига популярни диапазони на твърдост между 57 и 62 HRC, като същевременно предлага по-добра издръжливост и смилаемост. A2 работи добре за дълги щанци, щампи за щанцоване и приложения, при които ударните натоварвания изискват стомана, която абсорбира удара без напукване.

S7седи в трудния край на спектъра. Неговото по-ниско съдържание на въглерод (0,45-0,55%) и намаленото съдържание на хром (3,00-3,50%) осигуряват отлична устойчивост на удар и удар с работна твърдост от 48-58 HRC. Когато закаленият поансон продължава да стърже при тежки операции за изрязване или нарязване, S7 често е отговорът. Той жертва известна устойчивост на износване за способността да оцелее при повтарящи се високоенергийни удари без счупване.

M2е високо{0}}бързорежеща стомана, която запазва твърдостта си при високи температури. Той е подходящ за високо-скоростни операции с прогресивна матрица, при които топлината от триене се натрупва по-бързо, отколкото инструментът може да разсее. Стоманените поансони M2 държат ръба си там, където конвенционалните стомани за студена-обработка биха омекнали.

CPM-10Vи други класове на праховата металургия (PM) представляват премиум край. Обработката на PM създава микроструктура с малки частици метален карбид, равномерно диспергирани в стоманената матрица, осигурявайки както изключителна устойчивост на износване, така и разумна издръжливост. Тези стомани струват значително повече, но често се оказват икономични в щампи за щамповане на ламарина, работещи с абразивни или детайли с висока -якост, тъй като драстично удължават интервалите между заточването.

Топлинна обработка и нейното въздействие върху живота на щанцата

Стоманеният поансон е толкова добър, колкото и топлинната му обработка. Можете да посочите идеалния клас и все пак да получите ранен отказ, ако закаляването, темперирането или облекчаването на напрежението е извършено неправилно. Процесът на щамповане поставя високи изисквания към якостта на натиск и якостта едновременно, иконтролирането на тези свойства пряко влияе върху производителността на инструменталната стомана при експлоатация.

Основната последователност изглежда така:

• Втвърдяване (аустенизиране и закаляване)- Поансонът се нагрява до критична температура, при която кристалната структура се трансформира в аустенит, след което се охлажда достатъчно бързо, за да се образува мартензит, твърдата фаза, която осигурява устойчивост на износване. Класове -закаляване с въздух като D2 и A2 се охлаждат в неподвижен въздух или инертен газ, което минимизира изкривяването в сравнение с охлаждането с масло.
• Закаляване (двойно или тройно изтегляне)- След охлаждане щанцата се загрява отново до по-ниска температура (обикновено 400-1000 градуса по Фаренхайт в зависимост от степента) и се задържа, след което се охлажда. Този процес се повтаря два или три пъти. Всеки цикъл на темпериране облекчава вътрешното напрежение и превръща крехкия задържан аустенит в стабилен мартензит, подобрявайки стабилността на размерите, без да се жертва прекомерната твърдост. Общата най-добра практика препоръчва използването на най-високата температура на темпериране, която все още осигурява целева твърдост.
• Криогенно лечение- След конвенционална топлинна обработка, някои закалени щанци се подлагат на дълбока криогенна обработка при приблизително минус 300 градуса по Фаренхайт. Тази стъпка трансформира задържания аустенит, който е оцелял след първоначалното охлаждане. Черните метали могат да съдържат до 40 процента остатъчен аустенит след термична обработка, а криогенната обработка може да намали това количество до 1 процент чрез завършване на превръщането в мартензит. Резултатът е по-плътна, по-равномерна зърнеста структура с подобрена устойчивост на износване и по-добра стабилност на размерите през целия експлоатационен живот на инструмента.

Криогенното третиране не е заместител на правилното топлинно третиране. Това е крайната стъпка, която завършва започнатото закаляване.Докладвани са увеличения между 50 и 500 процента в живота на инструмента, въпреки че всяко приложение е уникално и резултатите зависят от структурата на компонентите и качеството на предишната топлинна -обработка. Обработката е постоянна и преживява презаточване, тъй като променя структурата изцяло през материала, а не само през повърхността.

Съвпадение на стоманата с материала на детайла

Заготовката, която режете, трябва да определя избора ви на стомана. Ето практическата логика:

• Меки, не{0}}абразивни детайли (алуминий, мед, месинг)- Тези материали генерират относително ниски сили на рязане и минимално абразивно износване. Стандартните стоманени щанци D2 или A2 работят добре. Основната грижа се измества към адхезивното износване (натъртване), което се справя по-добре чрез повърхностни обработки, отколкото чрез по-твърди стомани.
• Мека стомана и ниско{0}}въглеродни класове- D2 при 58-60 HRC се справя надеждно с тях за повечето производствени обеми. Осигурява добър баланс между живот на износване и икономия на презаточване.
• Класове неръждаема стомана и ниско-сплави с висока{0}}якост (HSLA)- По-високите сили на рязане и абразивните повърхности на детайлите ускоряват износването на ръба. Класове PM като CPM-10V или конструкции с карбидни-накрайници осигуряват устойчивостта на износване, необходима за поддържане на приемлив живот на инструмента. Листовите материали с по-висока якост насърчават преждевременните повреди чрез отчупване, напукване и абразивно износване, което прави здравината толкова критична, колкото и твърдостта.
• Усъвършенствани високо{0}}якостни стомани (AHSS, дву-фазна, мартензитна)- Те изискват първокласни PM стомани, често съчетани с PVD покрития. Якостта на опън на някои марки AHSS се доближава до тази на инструменталните стомани, които се обработват върху тях, което прави конвенционалната D2 податлива на преждевременно начупване.

Полезно основно правило: изберете стоманен перфоратор, който първо отговаря на вашите изисквания за издръжливост за приложението, а след това подобрява устойчивостта на износване с повърхностни покрития или обработки. Започвайки от страната на-устойчивостта на износване и жертвайки здравината обикновено води до катастрофално начупване, а не постепенно, предвидимо износване.

Изборът на стомана и термичната обработка създават основата. Но има множител, който може значително да увеличи живота на инструмента, без да променя основния материал, и това са повърхностни покрития и обработки, приложени след като поансонът е напълно закален и шлифован до размер.

Повърхностни покрития и обработки, които удължават живота на щанцата при износване

Правилната стомана и термичната обработка придават структурния гръбнак на щанцата. Покритията са бронята, наслоена отгоре. Те намаляват триенето, издържат на прихващане на материала и забавят абразивното износване, без да променят размерите на поансона, които определят прилягането и хлабината. Но тук е критичната точка: покритията умножават добрите решения за инструменти. Те не могат да спасят поансон, който е направен от грешна стомана, термично-обработен неправилно или работи с лоша хлабина. Когато основата е солидна обаче, правилното покритие може да увеличи живота на инструмента от уважаван до необикновен. единдокументиран случайпоказаха комбиниран удар, който скача от 10 000 части без покритие до 250 000 части с оптимизирано многослойно покритие и сух смазващ филм.

Физически покрития от газова фаза за щанци

PVD е доминиращият процес на нанасяне на покритие за прецизни инструменти за щанцова преса, тъй като се отлага при относително ниски температури, обикновено под 900 градуса по Фаренхайт. Това остава добре под диапазона на темпериране на повечето инструментални стомани, така че няма загуба на твърдост или изкривяване на размерите по време на цикъла на нанасяне на покритие.

Всеки от най-често срещаните PVD състави е насочен към конкретно състояние на износване:

• Титанов нитрид (TiN)- Работният-кон за общо предназначение с отличителния златен цвят. Твърдост около 2400 HV. Добра устойчивост на абразия и ниско триене, подходящи за широка гама приложения от мека стомана и медни сплави.
• Титанов карбонитрид (TiCN)- Стъпка нагоре при приблизително 3200 HV. Добавеният въглерод осигурява по-добро представяне срещу абразивни материали и по-висока устойчивост на натъртване. Често се прилага като многослоен стек TiN/TiCN за подобрена адхезия.
• Алуминиев хром нитрид (AlCrN)- Превъзходна устойчивост на окисление при повишени температури. Идеален за инструментални щанци, работещи при високи скорости на хода, където се натрупва топлина от триене, или за приложения при щамповане на неръждаема стомана, където повърхностните температури се повишават по време на рязане.
• Титанов алуминиев нитрид (TiAlN)- Твърдост около 3200 HV с добра термична стабилност. Много подходящ за сухо щамповане или високо-скоростни операции, при които подаването на смазка е непостоянно. Неговото предимство на пластичност пред AlTiN може да бъде от полза при формоване-интензивен щанцов инструмент за метални приложения.

Дебелината на покритието обикновено е между 1 и 5 микрометра. Минималната препоръчителна дебелина за приложения за щамповане е 4 до 5 микрометра, за да се осигури адекватна защита. Но по-дебелото не означава автоматично по-добро. PVD покритията носят високи вътрешни напрежения на натиск и ако слоят стане твърде дебел, тези напрежения могат да надвишат силата на свързване и да причинят разслояване. Прекомерната дебелина също закръгля режещите ръбове, влошавайки остротата, която определя качеството на рязане на промишлен перфоратор или всеки прецизен инструмент за пробиване. Архитектурите с многослойни покрития помагат за справяне с този компромис-чрез редуване на по-твърди и по-меки слоеве за задържане на микропукнатини и разпределяне на напрежението.

Азотиране и други дифузионни обработки

Когато PVD добавя отделен филм върху повърхността, азотирането променя самата повърхност. При този процес азотът дифундира в стоманата при около 950 градуса по Фаренхайт, образувайки твърди нитридни съединения с легиращи елементи, които вече присъстват в материала. Резултатът е аметалургична връзка с дълбочини на кутията, вариращи от 0,0006 до 0,0035 инчав зависимост от приложението, произвеждайки повърхностна твърдост над 58 HRC.

Защо това има значение за щамповането? Азотирането не добавя измеримо натрупване на размери. За инструментални поансони с тесни-допуски, при които дори няколко микрона дебелина на покритието може да повлияе на прилягането в-фиксатора за пресоване, азотирането осигурява устойчивост на износване без промяна на диаметъра на поансона. Освен това третира равномерно всички открити повърхности, включително вътрешни елементи и вдлъбнатини, които процесът--на видимост на PVD не може да достигне.

Компромисът-е, че дълбочината на твърдост на азотирането, макар и впечатляваща, не може да достигне екстремната повърхностна твърдост на PVD филмите. Мислете за това по следния начин: азотирането осигурява дълбок, здрав защитен слой, който издържа на умора и постепенно износване, докато PVD осигурява тънка, изключително твърда обвивка, която е отлична срещу абразия и адхезия на повърхността за непосредствен контакт. За промишлен перфоратор, работещ с големи обеми в мека стомана, само азотирането може да е достатъчно. За абразивни или предразположени-материали PVD покритията или комбинираният подход осигуряват по-добри резултати.

Избор на покрития въз основа на режима на отказ

Най-интелигентният подход към избора на покритие започва с идентифициране на това как перфораторът всъщност се проваля. Различните механизми на износване отговарят на различни свойства на покритието:

• Адхезивно износване (нараняване)- Материалът от детайла се пренася и натрупва върху челната страна на щанцата. Изберете TiCN или AlCrN заради техния нисък коефициент на триене и висока твърдост, която устоява на улавянето на материала.
• Абразивно износване- Режещият ръб постепенно се закръгля от контакт с твърди повърхности на детайла или абразивни включвания. TiN или TiAlN осигуряват твърдостта на повърхността, необходима за устойчивост на механично отстраняване на материала.
• Изграден-ръб върху меки материали- Алуминият, медта и меките стомани са склонни да се размазват върху повърхностите на инструментите. Полирано TiN покритие със своята гладка повърхност с ниско-триене предотвратява местата на нуклеация, където започва поглъщането на материала.
• Високо{0}}температурни приложения- Бързите скорости на удара или дебелите детайли с висока-якост генерират топлина от триене, която разгражда конвенционалните покрития. AlCrN запазва свойствата си при температури, при които TiN започва да се окислява.

Едно предупреждение, което си струва да повторите: покритията се справят със симптомите. Ако промишлен перфоратор дразни, защото хлабината е твърде стегната или пресата има проблеми с подравняването, никакво покритие няма да реши това завинаги. Покритието печели време, но основната причина в крайна сметка ще победи дори най-добрата повърхностна обработка. Първо поправете системата, а след това оставете покритията да разширят това, което добрата практика вече предоставя.

Покритията предпазват повърхността на поансона, но не могат да компенсират единствената най-влиятелна геометрична променлива в матрицата: хлабината между поансона и отвора на матрицата. Тази връзка определя дали механиката на счупването работи във ваша полза или против нея.

Хлабина на щанца и матрица по материал на детайла

Можете да специфицирате най-добрата стомана, да нанесете първокласно покритие и да шлайфате безупречен режещ ръб, но нищо от това няма значение, ако разстоянието между вашия поансон и отвора на матрицата е грешно. Клирънсът е единствената променлива, която контролира дали линиите на счупване от горния и долния режещ ръб се срещат чисто в средата на листа или се разминават изцяло. Направете го правилно и произвеждате чисти части с предвидимо износване на инструмента. Сгрешите и ще се борите с грапавини, стърготини, издърпване на охлюв и преждевременно разрушаване на ръба при всеки удар.

Как клирънсът влияе на механизма на срязване

Хлабината се дефинира като празнината на всяка страна между режещия ръб на поансона и съответния ръб на отвора на матрицата. Когато чуете "10% хлабина", това означава, че празнината от всяка страна е равна на 10% от дебелината на детайла. Това не е пълна празнина. Измерва се на всеки ръб независимо.

Когато хлабината е правилна, срязващият механизъм създава предвидимо три-зоново счупване на срязания ръб:

• Преобръщане- Леко заобляне на входната-страна на щанцата, където материалът се деформира пластично преди началото на рязането.
• Полиране (зона на срязване)- Гладката, лъскава лента, където ръбовете на поансона и матрицата активно срязваха материала. Това е най-чистата част от изрязаното лице.
• Счупване (зона на счупване)- По-грубата, матова-завършена зона, където пукнатините, разпространяващи се от ръба на щанцата и ръба на матрицата, се срещат и останалият материал се отделя.

При правилно настроена преса за поансон и матрица, линиите на счупване, инициирани от поансона на горната повърхност и матрицата на долната повърхност, се разпространяват една към друга под допълващи се ъгли. Те се срещат в средата, създавайки чисто разделяне с минимални вторични щети. Идеалният външен вид, както е документиран вИзследване на AHSS, показва равномерна зона на изгаряне с плавен, равномерен преход към зоната на счупване и без кухини или вторични следи от срязване.

Когато хлабината е твърде тясна, тези линии на счупване се разминават една с друга. Материалът между тях претърпява второ събитие на срязване, което води до вторични следи от срязване, микропукнатини и груб, повреден ръб. Тесният просвет също драстично увеличава силата, необходима за отстраняване на листа от поансона, ускорява абразивното износване и може да генерира издърпване на охлюва, когато охлювът се залепва за лицето на поансона при прибиране.

Когато хлабината е твърде хлабава, материалът се огъва прекомерно, преди да започне счупването. Получавате голямо преобръщане, големи грапавини, лоша цилиндричност на отвора и зона на счупване, която доминира върху повърхността на среза. Частта може да е извън спецификациите по размери и операциите по формоване надолу по веригата виждат намалена пластичност на ръба, тъй като деформираната зона се простира по-дълбоко в материала.

Специфични-указания за освобождаване на материали

Различните материали на детайла се счупват по различни начини. По-меките, по-пластични метали понасят по-тесни хлабини, защото се деформират пластично, вместо да се напукат преждевременно. По-твърдите метали с по-висока -якост се нуждаят от повече място, защото тяхното счупване започва по-рано и се разпространява по-агресивно. Таблицата по-долу предоставя начални{4}}стойности на хлабината на точките за стандартен комплект щанци и матрици за ламарина. Това са стойности за всяка страна, изразени като процент от дебелината на материала.

Тези стойности са отправни точки, а не абсолютни. Действителната хлабина зависи от няколко взаимодействащи фактора: дебелина на материала, желано качество на ръба, изисквания за толеранс на частта и геометрия на щанцата. Метална щанца и матрица, работеща с 0,5 mm алуминиев лист, ще използва различен процент на хлабина от същата сплав с дебелина 3,0 mm. По-дебелите материали в рамките на същия клас обикновено се нуждаят от проценти на хлабина към горния край на диапазона.

За усъвършенствани стомани с висока{0}}якост старото правило, че „10% работи за всичко“ просто не важи. Изследвания върху стомани със сложна фаза показаха, че увеличаването на хлабината от 10% до 15% води до значително подобрение в производителността на разширението на отвора, което показва по-чист и по-пластичен ръб. Преминаването отвъд оптимума обаче осигурява намаляваща възвръщаемост и всъщност може да намали качеството на ръба. Сладкото място варира в зависимост от степента, така че тестването с вашия специфичен материал и комплект щанци и матрици за хидравлична преса или механична преса си струва инвестицията.

Клирънс и връзката му с живота на удара

Просветът не само влияе върху качеството на частите. Той директно определя колко бързо се износват вашите метални щанци и матрици.

Недостатъчният просвет принуждава поансона да работи по-усилено при всеки удар. Материалът издържа по-дълго на отделяне, силите на оголване се покачват, а режещият ръб издържа на повече абразивен контакт на цикъл. Изследванията потвърждават, че малките хлабини при рязане изискват по-големи сили на пробиване и причиняват по-голямо износване на удара от абразия. В екстремни случаи страничното притискане на тялото на поансона може да причини напукване от умора или отчупване на режещия ръб, особено при материали с висока -якост, където тясната междина създава напрежения на огъване в периферията на поансона.

Излишната хлабина намалява механичното напрежение върху инструмента. Поансонът влиза и излиза с по-малко триене и силата на отстраняване спада. Това звучи като победа за живота на инструмента и е така, но идва с цената на качеството на частта. По-големи неравности, повече преобръщане и намалена пластичност на ръба означават, че може да спестите от интервали на повторно заточване, но да загубите от процента на скрап и вторичните операции за премахване на ръбове. Нетните разходи често завършват по-високи.

Ето какво много магазини пренебрегват: разрешението не е просто число върху печат. Това е динамично състояние, което се променя при натоварване. Дори идеално шлифован комплект от щанцоване и матрица от ламарина губи предназначената си хлабина, ако системата за преса и матрица има износени наклони, отклоняващи опори или неправилно подравнени водещи щифтове. По-високите натоварвания, необходими за срязване на по-здрави материали, създават допълнително отклонение на матриците и оборудването за обработка, като потенциално променят хлабините, измерени при статично състояние, след като системата е под работно натоварване. Преса, която е била подравнена за мека стомана при 40 тона, може да се измести достатъчно при 80 тона на AHSS, за да направи напълно невалидна вашата настройка на хлабината.

Това означава, че поддържането на правилно разстояние е постоянна дисциплина, а не-еднократна задача за настройка. Периодичните проверки на подравняването на пресата, измерването на износването на водещите компоненти и наблюдението на външния вид на-ръба при производствени условия се връщат към това дали хлабината ви все още е там, където сте я задали. Когато качеството на ръба започне да се променя, основната причина често не е износването на поансона. Подравняването на пресата и матрицата се измества под него, безшумно променяйки хлабината, от която зависи всичко останало.

Влошаването на хлабината и отклонението в центровката често се показват прикрити като повреда на удара. Отчупване, което изглежда като материален проблем, стържене, което изглежда като проблем с покритието, или счупване, което изглежда като дефект в дизайна, могат да се проследят назад до проблем с хлабината, който се развива постепенно в продължение на хиляди удари. Разграничаването на истинската първопричина от симптома е това, което разделя реактивната поддръжка на матрицата от системния подход към дълголетието на щанцата.

Режими на повреда на удара и анализ на първопричината

Удар, който спира да работи, рядко ви дава една-единствена очевидна причина защо. Начупеният ръб, който откривате по време на издърпване на матрицата, може да бъде причинен от грешна стомана, тясна хлабина, неправилно подравнена преса или и трите, действащи заедно в продължение на хиляди цикли. Преминаването към най-видимия симптом и смяната на инструмента без по-нататъшно проучване гарантира, че подмяната ще се провали по същия начин. Това, от което се нуждаят инженерите по инструментална екипировка, е структуриран диагностичен подход, който свързва това, което виждат на удара, с това, което всъщност го е причинило.

Често срещани режими на повреда на удара

Всяка повреда, която срещате на машина за щанцоване на метал, попада в една от тези категории. Разпознаването на наличния режим веднага стеснява вашето изследване на първопричината:

• Чипване- Малки пукнатини по протежение на режещия ръб, често с форма на полумесец-. Това е най-честата повреда в ранен-етап на матрици за щанцова преса, работещи с материали с висока-якост. Това показва, че на поансона липсва достатъчна здравина за натоварването или че неправилното центриране концентрира напрежението върху една част от периметъра. Неправилното подравняване между поансона и матрицата създава асиметрично натоварване, което води до стърготини от претоварената страна.
• дразнене- Материалът на детайла се пренася и свързва към повърхността на щанцата чрез износване на лепило. Ще видите натрупване, вдлъбнатини или груби петна по лицето и земята на удара. Натриването е особено агресивно при щамповане на неръждаема стомана и алуминий, където оксидният слой на детайла се счупва по време на срязване и излага пресен, реактивен метал, който се заварява към повърхността на инструмента под налягане.
• Счупване- Катастрофално счупване, при което поансонът щраква, обикновено при преход на напречно-сечение или в точка с прекомерна неподдържана дължина. Повредата при натиск може да разбие целия работен край на поансона, когато се натъкне на изключително твърд или дебел материал, надвишаващ капацитета му, или когато поансонът и матрицата са напълно неправилно подравнени.
• Абразивно износване- Постепенно, равномерно заобляне на режещия ръб, причинено от твърди частици в детайла или абразивни включвания в повърхността на листа. За разлика от олющването, абразивното износване напредва предсказуемо и може да бъде проследено чрез периодична проверка на ръбовете. Това е доминиращият режим на повреда на машина за щанцоване на метал, работеща с HSLA или стомани с покритие при умерени скорости.
• гъбарство- Главата на перфоратора се деформира и се разпространява навън от повтарящ се удар върху опорната плоча или фиксатора. Това се случва, когато перфораторът не е легнал напълно, когато опорната плоча е твърде мека или когатосъединителната гайка се разхлабва и позволява неравномерен контакт на стеблото. Гъбеста глава може да заседне в държача и да направи отстраняването на перфоратора трудно или опасно.
• Дърпане на охлюв- Охлювът се придържа към челната страна на перфоратора по време на прибиране и се движи обратно с инструмента. При следващия ход охлювът влиза между поансона и лентата, причинявайки удар с двойна-дебелина, който може да повреди матрицата, да вдлъбне следващата част или да спука самия поансон. Недостатъчната дължина на земята, слабите вакуумни-функции на счупване или намагнетизирани инструменти са обичайните виновници.

Рамка за диагностика на първопричината

Когато извадите повреден поансон от матрицата, видимата повреда ви казва какво се е случило. Таблицата по-долу картографира това наблюдение обратно към причината, поради която се е случило и кое коригиращо действие всъщност решава проблема, вместо просто да замени симптома. Тази рамка се прилага независимо дали работите с едно-станционна щанцова преса или високо-високоскоростна прогресивна матрица в линия за щанцова преса.

Забележете, че няколко режима на отказ споделят припокриващи се основни причини. Плътният луфт се появява при раздробяване, натъртване и издърпване на охлюв. Несъответствието води до начупване, счупване и неравномерно износване. Това означава, че един основен проблем в настройката на пресата или матрицата често предизвиква множество симптоми едновременно. Ако видите стърготини на един удар и нараняване на съседен в същата матрица, не ги третирайте като отделни проблеми. Потърсете общата първопричина, която често е подравняването на пресата или отклонението на хлабината, засягащо целия инструмент.

Как дизайнът на перфоратора предотвратява качествени дефекти

Състоянието на перфоратора не е само грижа за поддръжката. Това е променлива за контрол на качеството, която се показва директно върху готовите части. Всеки дефект на лицето на поансона има съответен дефект на щампования компонент:

• Износени режещи ръбовесъздават увеличена височина на борда на всеки отвор или контур, създаден от перфоратора. катоПроизводителят отбелязва, когато се появи видимо по-голямо преобръщане на щанцования ръб, време е за заточване. Неравностите над допустимите граници създават смущения при сглобяване, опасности за безопасността по време на работа с частите и повреди при операциите по заваряване или обшивка надолу по веригата.
• Нащърбени ударисъздават противоречиви размери на отворите. Липсващият ръбов материал създава локална зона, където срязването не започва правилно, което води до неправилна геометрия на отвора и неравни профили на ръба. Частите може да преминат първоначална проверка, но да причинят проблеми при сглобяването, когато закрепването на крепежния елемент стане непредвидимо.
• Язвителни ударисъздават дупки с груби вътрешни повърхности и размазване на материала. Вграденият -материал върху челната страна на щанца ефективно променя диаметъра и геометрията на щанцата с всеки удар, създавайки прогресивно отклонение на качеството, което е трудно да се улови без редовна проверка.
• Дърпане на охлювсъздава вдлъбнатини върху повърхността на листа, когато носеният охлюв се притисне в следващата част. Може също така да повреди лицето на матрицата и да причини каскадни повреди в множество станции в прогресивен инструмент.

Тази връзка между състоянието на щанцата и качеството на частта е причината мониторингът да се извършва в станцията за щанцоване на машината, а не само при окончателната проверка. Докато дефектът в качеството достигне края на линията, стотици или хиляди несъответстващи части може вече да са в кошчето. Пресите за щанцоване, работещи с голям-обем на производство, се възползват най-много от-подходите за мониторинг на процеса: проследяване на тенденциите във височината на борда, инспектиране на охлюви за двойни-следи от срязване и измерване на пробите с диаметър на отворите на редовни интервали. Когато тези индикатори се изместят, перфораторът ви казва, че нещо се е променило, независимо дали е износване, подравняване или отклонение на хлабината.

Ранното улавяне на режимите на повреда, вместо да се чака катастрофална повреда, също променя икономиката. Поансон, заточен отново при първите признаци на износване на ръба, губи няколко хилядни от материала на шлайфане и бързо се връща в експлоатация. Пускането на щанца до унищожаване губи цялата си работна дължина и може да повреди съседни компоненти на матрицата при излизане. Следващият раздел обхваща точно кога и как да се заточват, инспектират и заменят поансони, за да се предпазят режимите на повреда от достигане на катастрофалния етап.

Най-добри практики за поддръжка и презаточване на щанци и матрици

Ударът не става от остър до счупен с един удар. Той се разгражда постепенно и прозорецът между „все още се реже чисто“ и „произвежда скрап“ е мястото, където поддръжката се изплаща. Проблемът е, че повечето магазини презаточват твърде късно. Те изчакват, докато станат очевидни неравностите, частите не преминат проверката или пресата звучи различно. До този момент ръбът е износен доста след етапа на лесно-възстановяване и всяко повторно шлайфане премахва много повече материал, отколкото би трябвало.

Кога и как да презаточваме удари

Спусъкът за презаточване не е катастрофален отказ. Това е първото измеримо увеличение на височината на борда на вашите щамповани части. Mate препоръчва заточване, когато режещите ръбове се износят до 0,01-инча (0,25 mm) радиус. В този момент леко докосване възстановява ръба с минимална загуба на материал. Честите леки шлифования постоянно превъзхождат редките тежки шлифования, защото поддържат геометрията на рязане по-близо до нейния проектиран профил и намаляват кумулативното отнемане на материал през живота на инструмента.

Самата процедура за презаточване е проста, но изисква дисциплина:

• Затегнете поансона право във V-блок върху магнитния патронник на плоскошлайф.
• Премахване само0,001 до 0,002 инча (0,03 до 0,05 mm) на преминаване, повтаряйки до рязко. Общото премахване на сесия обикновено е 0,005 до 0,010 инча.
• Използвайте колело от стъкловиден алуминиев оксид, диапазон на твърдост D до J, размер на зърното 46 до 60.
• Нанесете охлаждаща течност щедро и възможно най-близо до контактната точка. Прегряването намалява твърдостта и може да доведе до повърхностни пукнатини, които са невидими, но структурно опустошителни. Тъмното обезцветяване след шлайфане показва повреда, която се простира отвъд повърхността, и инструментът трябва да се смени, вместо да се използва повторно.
• След шлайфане леко намажете режещите ръбове с маслен камък, за да оставите радиус от 0,001 до 0,002-инча. Този малък радиус разпределя напрежението по ръба и намалява лющенето, което причинява бързо повторно затъпяване на прясно смлени щанци от ламарина.
• Демагнетизирайте перфоратора и нанесете лек маслен слой, за да предотвратите корозия, преди да го върнете в експлоатация или на съхранение.

Общата надбавка за презаточване зависи от оригиналната дължина на поансона и потреблението на земя. След като натрупаното смилане отстрани материал, равен на или надвишаващ проектираната дължина на повърхността, поансонът вече не може да задържа правилно охлювите и трябва да бъде оттеглен. За типичен инструмент за щанцоване на ламарина с повърхност от 1 до 3 пъти дебелината на материала, това означава проследяване на всяка сесия на шлифоване и записване на кумулативното отстраняване.

Критерии за проверка и замяна

Презаточването поддържа инструментите за пробиване на метал в експлоатация, но не ги прави безсмъртни. Добре-поддържаният удар може да бъдешлайфайте отново 15 до 20 пъти преди подмяна, но всеки цикъл трябва да бъде проверен спрямо ясни критерии за приемане. Ето какво трябва да проверявате след всяко повторно смилане и на редовни интервали по време на производствени цикли:

• Състояние на ръба- Проверете под увеличение (минимум 10 пъти). Потърсете микрочипове, неравномерни модели на износване или следи от изгаряне от смилане, които показват повреда под повърхността.
• Измерване на диаметър- Използвайте go/no-goumer или микрометър, за да потвърдите, че перфораторът все още попада в допустимите граници. Кумулативното повторно шлайфане може леко да намали ефективния диаметър, ако настройката за смилане не е идеално квадратна.
• Проверка на дължината- Измерете общата дължина и я сравнете с оригиналната спецификация минус документираната история на смилане. Дължината определя височината на затваряне и влияе на синхронизирането в прогресивните щанци, където щанцовите щифтове и други компоненти взаимодействат на точни позиции.
• Повърхностно покритие- Земята и лицето трябва да са гладки и без надрасквания или следи от сцепление. Грапавите повърхности насърчават стъргането и издърпването на плужеци.
• Състояние на главата- Проверете за образуване на гъби, пукнатини или деформация от многократен удар в опорната плоча.

Сменете поансона, когато е налице някое от тези условия: натрупаното шлайфане е погълнало цялата дължина на повърхността, откъртването се простира отвъд зоната на непосредствения ръб в тялото на поансона, диаметърът е извън диапазона на толеранс за спецификацията на отвора или повреда на главата предотвратява правилното поставяне в фиксатора. Не се опитвайте да спасите граничен инструмент за „само още няколко удара“. Неуспешен поансон, който се счупва в матрицата, струва много повече в престой и съпътстващи щети, отколкото планирана подмяна.

Практики за съхранение и манипулиране

Времето, което ударите прекарват извън матрицата, е по-важно, отколкото повечето магазини осъзнават. Изпуснат удар почти сигурно е повреден на режещия ръб, дори ако ударът не се вижда с невъоръжено око. Небрежното съхранение, при което инструментите контактуват един с друг, създава прорези по ръбовете, които инициират стърготини под натоварване.

Съхранявайте ударите в отделни защитни тръби с пяна, памук или восъкза да запазите прецизно{0}}шлифованите ръбове непокътнати. Никога не съхранявайте режещите краища надолу, където тежестта на инструмента лежи върху най-острата му част. Етикетирайте всяка тръба или слот с идентификация на щанцата, текущия диаметър и броя на повторното шлайфане, така че всеки, който изтегля инструмент от инвентара, да знае точно с какво работи.

За магазини, работещи с пълен комплект инструменти за щанцоване с множество размери и геометрии, организираното съхранение не е домакинство. Това е гаранция за качество. Погрешно етикетиран перфоратор, инсталиран на грешна станция, създава проблеми с хлабината, грешки в размерите и потенциална повреда на матрицата при първото попадение. Сдвоете вашата система за съхранение с прост дневник, който проследява всеки инструмент от нов през всяко повторно шлайфане до пенсиониране.

Поддръжката поддържа ефективността на отделните удари. Но по-широкият въпрос, изборът на правилната комбинация от тип щанца, материал, геометрия и покритие за конкретно приложение, е какво определя дали вашите интервали за поддръжка се измерват в десетки хиляди удари или стотици хиляди.

Избор на правилната щанца за вашето приложение на матрица за метално щамповане

Всеки раздел на тази статия сочи към едно и също заключение: ефективността на удара не се контролира от една променлива. Качеството на стоманата има значение, но не изолирано от геометрията. Покритията удължават живота, но не и ако хлабината е грешна. Поддръжката запазва качеството, но не и ако оригиналният дизайн не пасва добре на детайла. Истинската корекция на преждевременното износване е систематичен процес на подбор, който отчита всички тези фактори заедно, последователно, преди първото попадение да попадне върху матрицата.

Променливи на решение за избор на удар

Когато задавате нов перфоратор или отстранявате неизправности при такъв, работещ с по-ниска ефективност, работете с тези променливи в ред. Всяка стъпка стеснява полето и надгражда предишното решение:

1. Определете вида на операцията.Щанцото реже ли (пробиване, изрязване, нарязване) или оформяне (огъване, изтегляне, коване)? Операциите по рязане изискват остри ръбове и устойчиви-на износване стомани. Операциите по формоване дават приоритет на здравината и покритието на повърхността.
2. Характеризирайте материала и дебелината на детайла.Мекият алуминий при 0,5 mm и 1400 MPa мартензитна стомана при 1,5 mm налагат напълно различни изисквания към инструмента за щамповане на метал. Якостта на материала и абразивността определят минималния клас стомана и дали покритието е задължително или по избор.
3. Определете необходимото разстояние.Използвайте насоките-специфични за материала от предишните раздели като отправна точка. Фактор на толеранса на частта, желаното качество на ръба и твърдостта на пресата. По-тесните толеранси на размера на отвора тласкат към по-тесни хлабини, но увеличават напрежението на инструмента.
4. Изберете класа на материала на щанцата.Първо съобразете изискванията за здравина, след това добавете устойчивост на износване. D2 за обща работа, S7 за удари, класове PM за абразивни или високо{3}}якостни листове. Нека детайлът диктува стоманата, а не само бюджетът.
5. Изберете геометрия и стил на точка въз основа на нуждите от сила и качество.Плоска-лицева-критична дупка за симетрия. Единична-ножица или покривна-горна част за пресоване-с ограничена сила или високо{6}}якостни материали. Задайте дължина на повърхността и заден конус въз основа на дебелината на материала и нуждите за задържане на охлюв-.
6. Оценете покритието въз основа на очаквания режим на повреда.Ако основният риск е дразнене, изберете TiCN или AlCrN. Ако доминира абразивното износване, TiN или TiAlN. Ако нито един вид на повреда не е доминиращ,-TiN с общо предназначение при 4-5 микрометра е стабилна базова линия.

Тази последователност работи, независимо дали определяте стандартен каталожен поансон за обикновена пресова машина или проектирате персонализиран поансон за сложен прогресивен инструмент. Логиката остава същата. Това, което се променя, е сложността на всеки отговор.

Работа със специалисти по щамповане по поръчка

Стандартните каталожни щанци се справят с голяма част от производствената работа. Но когато геометриите станат сложни, допуските се стегнат под стандартните диапазони или материалите на детайла навлязат в напреднала територия с висока-якост,-стандартните-инструменти достигат своите граници. Това е мястото, където специалистите по персонализирани метални щампи стават от съществено значение.

Какво отличава способния партньор за инструменти от доставчика на части? Потърсете тези възможности:

• Експертиза-на ниво система- Способността да се проектира не само поансонът, но и цялата структура на матрицата: хлабини, поток на материала, сили на отстраняване и контрол на изпъкналостта като интегрирана система.
• Пълна поддръжка на жизнения цикъл- Насоки от първоначалния дизайн до оптимизиране на производството и препоръки за поддръжка, не само доставка на завършен компонент.
• Материални и процесни знания- Опит със специфичните материали за детайли и производствени обеми във вашата операция, включително персонализирани решения за щанцоване за не-стандартни профили.

За инженери, които са работили по техническото съдържание в тази статия и имат нужда от партньор за изпълнение,ИЧЕНпредлага персонализирани решения за матрици за щамповане, обхващащи дизайн на щанцоване, структура на матрицата, оптимизиране на хлабините и поток на материала. Техният инженерен-първи подход е насочен към цялата система, а не към изолирани компоненти, което е точно начинът на мислене, към който се изгражда тази статия.

Ключовата разлика между производителите на щанци и матрици, които предоставят резултати, и тези, които просто изпълняват поръчки, е дали третират щанцата като самостоятелна част или като един елемент в система, която трябва да работи заедно. Най-добрите партньори оспорват вашите предположения, потвърждават избора ви за хлабини и препоръчват комбинации от стомана и покритие въз основа на техните полеви данни от подобни приложения.

Сглобяване на всичко

Ако има един принцип, който свързва всеки раздел от тази статия, това е следното:

Изпълнението на удара е системен резултат. Материалът, геометрията, хлабината, покритието, състоянието на пресата и практиките за поддръжка си взаимодействат непрекъснато. Оптимизирането на една променлива, като същевременно се игнорират другите, в най-добрия случай води до намаляваща възвръщаемост, а в най-лошия - до ускорен провал. Истинската корекция на преждевременното износване никога не е една единствена промяна. Прави цялата система.

Независимо дали работите с обикновена преса с матрица с една-станция или прогресивен инструмент с 30 станции, физиката не се променя. Ударът навлиза в материала, счупването започва и всичко, което сте посочили нагоре, определя дали това счупване произвежда чиста част или проблем с качеството. Работете систематично с променливите, партнирайте си със специалисти, когато приложението го изисква, и третирайте поддръжката на перфоратора като качествена функция, а не като отговор на повреда. Ето как поансоните за щамповане спират да се износват твърде бързо и започват да осигуряват живота на инструмента, който вашият производствен график всъщност изисква.

Често задавани въпроси за щамповани щанци

1. Какво причинява преждевременното износване на щампованните матрици?

Преждевременното износване на поансона обикновено произтича от множество взаимодействащи си фактори, а не от една единствена причина. Най-честите причини включват неправилна хлабина между щанцо-до-щанцо (особено твърде стегната), несъответстваща инструментална стомана за материала на детайла, неправилна термична обработка, оставяща крехък задържан аустенит, разместване на пресата, което създава неравномерно натоварване, и изчакване твърде дълго между циклите на повторно заточване. Справянето с износването на поансона изисква подход-на системно ниво, който оценява заедно избора на материал, геометрията, хлабината, покритието и състоянието на пресата. Специалистите по персонализирани матрици за щамповане като YICHEN могат да помогнат на инженерите да оптимизират тези променливи като интегрирана система, вместо да третират всяка една поотделно.

2. Как да избера правилната хлабина за моя комплект поансон и матрица?

Изборът на хлабина зависи основно от материала и дебелината на детайла. Започнете с тези -странични насоки: мека стомана при 5-8% от дебелината на материала, неръждаема стомана при 6-10%, алуминий при 3-5%, мед и месинг при 3-6% и стомани с висока якост при 8-12%. Това са начални точки, които трябва да се коригират въз основа на изискванията за толеранс на частите, желаното качество на ръба и твърдостта на пресата. Не забравяйте, че клирънсът е динамичен при натоварване. Деформация на пресата, износени гънки и неправилно подравнени водещи щифтове могат да променят вашия ефективен клирънс от това, което е измерено статично, особено при щамповане на класове AHSS при по-високи тонажи.

3. Коя е най-добрата инструментална стомана за щамповане на щанци?

Няма една единствена най-добра стомана, защото правилният избор зависи от материала на детайла и вида на операцията. D2 е-работният кон с общо предназначение за щамповане на мека стомана при 54-61 HRC. A2 предлага по-добра издръжливост за дълги удари и умерени ударни натоварвания. S7 се справя със силно заглушаване, където устойчивостта на удар е от най-голямо значение. M2 високо{11}}скоростна стомана е подходяща за високо{14}}скоростни операции, генериращи топлина от триене. CPM-10V и други видове прахова металургия осигуряват изключителна устойчивост на износване за абразивни или усъвършенствани стомани с висока якост. Ключовият принцип е първо да се задоволят изискванията за здравина, а след това да се добави устойчивост на износване чрез покрития или повърхностни обработки.

4. Колко често трябва да се заточват поансоните за щамповане?

Повторно заточване, когато режещите ръбове се износят до радиус от 0,01-инча (0,25 mm), което обикновено се показва като първото измеримо увеличение на височината на бора върху щампованите части. Не чакайте видими щети или катастрофална повреда. По време на повторно заточване отстранявайте само 0,001 до 0,002 инча на шлайфане с обилна охлаждаща течност, за да предотвратите повреда от топлина. Добре поддържан перфоратор може да се шлайфа 15 до 20 пъти преди подмяна. Проследете кумулативното отстраняване на материала и изтеглете поансона, след като общото смилане надвиши проектираната дължина на повърхността, тъй като вече не може да задържа правилно охлювите след тази точка.

5. Наистина ли PVD покритията удължават живота на щанцата в матриците за щамповане?

Да, но само когато основните инструменти са правилни. PVD покритията като TiN, TiCN, AlCrN и TiAlN намаляват триенето, устояват на усвояването на материала и забавят абразивното износване. Документираните случаи показват подобрения от 10 000 до 250 000 части с оптимизирани покрития. Покритията обаче умножават добрите решения, вместо да компенсират лошите. Ако хлабината е грешна, подравняването е изключено или основната стомана е неподходяща, покритията осигуряват само временно облекчение. Изберете покрития въз основа на доминиращия режим на повреда: TiCN или AlCrN за натъртване, TiN или TiAlN за абразивно износване и полиран TiN за натрупване на мек-материал.