Dies štampuoja sprendimus, kurie sutaupo tūkstančius per vieną bėgimą

Kas yra štampavimas ir kaip tai veikia

Kiekvienas metalinis jūsų automobilio laikiklis, kiekviena telefono jungtis ir kiekvienas virtuvės prietaiso korpusas prasidėjo kaip plokščia skarda. Procesas, kuris paverčia jį užbaigta forma? Štampo štampavimas.

Štampavimas yra šaltojo -formavimo gamybos procesas, kurio metu tikslus įrankis, vadinamas štampavimo štampu, supjauna, sulenkia arba formuoja lakštinį metalą į pasikartojančias dalis mechaniniame arba servoprese.

Kas yra štampavimo štampai ir kodėl jie svarbūs

Taigikas yra štampas gamyboje? Tai pritaikytas{0}}inžinerinis įrankis, sukurtas atlaikyti tūkstančius ar net milijonus spaudimo ciklų, išlaikant griežtas kiekvieno smūgio leistinas nuokrypas. Štampavimo štampuose yra grūdinto įrankių plieno arba karbido dalių, kurios vienu metu atlieka pjovimą, formavimą arba abi operacijas. Skirtingai nuo įprastų įrenginių, šie įrankiai turi suderinti tikslumą, dėvėjimosi laiką ir spaudimo efektyvumą esant ekstremalioms pasikartojančioms apkrovoms.

Kas yra štampavimo operacija praktiškai? Įsivaizduokite, kad plokščios ritės žaliavos tiekiamos į presą šimtais smūgių per minutę, o kiekvienas smūgis sukuria užbaigtą arba beveik-gatavą komponentą. Dėl šio nuoseklumo šis procesas yra automobilių, elektronikos ir prietaisų gamybos pagrindas. Vienintelis dizaino sprendimas, priimtas kuriant štampus, lemia dalių kokybę, laužo kiekį ir visos gamybos ciklo{3}}vieneto kainą.

Kaip štampavimas tinka šiuolaikinei gamybai

Suprasti, kas yra štampai gamybos kontekste, reiškia pripažinti, kad pats štampas yra didžiausias svertas, valdantis ir kokybę, ir ekonomiką. Investicijos į įrankius yra iš anksto, tačiau patvirtinus štampavimo štampą, jis gamina vienodas dalis už nedidelę apdirbimo ar gamybos alternatyvų kainą.

Šie ištekliai apima visą štampavimo štampų gyvavimo ciklą – nuo ​​tipo parinkimo ir proceso mechanikos iki šiuolaikinio modeliavimo{0}}pagrįsto dizaino, medžiagų pasirinkimo, kokybės kontrolės, priežiūros strategijos ir tiekėjo vertinimo. Nesvarbu, ar nurodote savo pirmąjį progresinį štampą, ar optimizuojate esamą liniją, kiekvienas sprendimas šioje grandinėje sutaupo arba kainuoja tūkstančius už vieną paleidimą. Tolesniuose skyriuose tiksliai aprašoma, kur yra tie sverto taškai ir kaip juos spręsti.

Štampavimo štampų tipai ir kada juos naudoti

Tinkamo štampavimo tipo pasirinkimas yra vienas iš tų sprendimų, kurie priimami per kiekvieną gamybos ciklą. Pasirinkite progresyvų štampą, kuriam priklauso perdavimo sąranka, ir jūs kovosite su dalies geometrijos problemomis visą įrankio naudojimo laiką. Pasirinkite sudėtinį štampą, kurio tūriui reikia nuolatinės išvesties, o pralaidumas nukenčia. Trys pagrindiniai štampavimo štampų tipai sprendžia skirtingas gamybos problemas, o jų kompromisų supratimas yra tai, kas atskiria ekonomišką{3}}įrankį nuo brangių klaidų.

Progresyvūs štampai didelei{0}}nepertraukiamai gamybai

Progresyvūs metalo štampavimo štampaitiekimo ritės atsargas per kelias stotis viename štampų komplekte, atlikdami vieną ar daugiau operacijų kiekviename sustojimu. Juostelė pasislenka fiksuotu žingsniu su kiekvienu paspaudimu, o baigta dalis nukrenta nuo galo. Įsivaizduokite surinkimo liniją, suspaustą į vieną įrankių bloką, važiuojančią 200 ir daugiau smūgių per minutę.

Stočių seka yra ta vieta, kur inžinerija tikrai svarbi. Kiekvienas įrankių apdorojimo etapas turi būti užsakytas taip, kad ankstesnės operacijos netrukdytų formavimui ar pjovimui pasroviui. Prastai išdėstytas išdėstymas reiškia papildomas stotis, o tai reiškia ilgesnį štampą, didesnes įrankių sąnaudas ir daugiau laužo nešiklio juostelėje. Juostos išdėstymo optimizavimas tiesiogiai valdo medžiagų panaudojimą. Tvirtas lizdas ir apgalvotas laikiklio dizainas gali padidinti panaudojimą daugiau nei 80 %, o dėl neatsargaus išdėstymo išeikvojama 30 % ar daugiau kiekvienos ritės. Dėl automobilių štampavimo štampų, gaminančių laikiklius, jungtis ar konstrukcinius spaustukus, šis laužo skirtumas sudaro tūkstančius dolerių už vieną gamybos seriją.

Didelių arba sudėtingų dalių perkėlimo štampai

Perdavimo štampavimui naudojami atskiri ruošiniai, perkeliami tarp stočių mechaniniais pirštais arba robotais, o ne ištisine juostele. Šis metodas pašalina geometrinius apribojimus, kuriuos nustato progresiniai štampai. Kai dalis per didelė, per giliai-ištraukta arba reikia atlikti operacijas iš kelių kampų, perkėlimo štampų rinkiniai suteikia laisvę orientuotis ir iš naujo{3}}suimti ruošinį kiekvienoje stotyje.

Įprasta automobilių štampavimo štampa, skirta konstrukcinių kėbulo plokščių arba didelių prietaisų korpusų štampavimui, priklauso nuo perdavimo štampavimo, nes dalis tiesiog negali likti pritvirtinta prie laikiklio juostelės per gilius tempimus arba sudėtingus flanšus. Kompromisas yra ciklo greitis. Perdavimo sistemos veikia lėčiau nei progresyvios sąrankos, tačiau jos užtikrina dalių, kurių progresiniai štampai fiziškai negali pagaminti, matmenų tikslumą.

Sudėtiniai štampai tikslioms plokščioms dalims

Sudėtiniai štampai vienu judesiu atlieka kelias pjovimo operacijas. Ištuštinimas ir pradūrimas vyksta vienu metu, o tai reiškia, kad dalis užbaigiama vienu smūgiu. Dėl to jie idealiai tinka plokščių lakštinio metalo štampavimo štampams, pvz., poveržlėms, tarpikliams, tarpikliams ir elektriniam laminavimui, kur lygumas ir briaunų kokybė yra svarbesni nei formavimo sudėtingumas.

Kadangi visos jėgos veikia vienu metu, sudėtiniai štampai gamina dalis, kurių bruožų koncentriškumas yra didesnis, nei galima pasiekti atliekant nuoseklias operacijas. Apribojimas yra geometrija. Šie įrankiai gerai valdo plokščius profilius, tačiau nėra skirti lenkti ar piešti.

Tinkamas pasirinkimas priklauso nuo dalies dydžio, geometrijos, tūrio ir biudžeto. Progresyvūs štampai dominuoja, kai reikia greičio, o dalis atitinka juostos apribojimus. Perdavimo štampavimas laimi, kai detalės geometrija arba dydis atmeta ištisinę juostelę. Sudėtiniai štampai užtikrina paprastesnių plokščių dalių tikslumą mažesnėmis įrankių sąnaudomis. Kiekvienas tipas tarnauja tam tikram tikslui, tačiau nė vienas iš jų neveikia gerai, jei scenos įrankių konstrukcija nepriderinama prie faktinės medžiagos elgsenos formuojant apkrovas, o būtent į šį štampavimo procesą reikia skirti daugiau dėmesio.

Štampavimo procesas nuo ritės iki paruoštos dalies

Štampo tipo suderinimas su detalės geometrija yra tik pusė lygties. Kita pusė supranta, kas iš tikrųjų atsitinka su metalu kiekvieno paspaudimo metu ir kaip šios jėgos nustato, kokio preso jums reikia. Metalo štampavimo procesas yra griežtai choreografinė seka, o kiekvienas etapas kelia specifinius reikalavimus tiek įrankiams, tiek jį varančiai mašinai.

Pagrindinės operacijos štampavimo procese

Kai suskaidysite lakštinio metalo štampavimo procesą į atskirus etapus, pastebėsite, kad kiekviena operacija atlieka vieną iš dviejų dalykų: pašalinama medžiaga arba keičiama jos forma. Kai kurie štampai sujungia abu vienu smūgiu, tačiau pagrindiniai veiksmai išlieka tie patys, nepaisant štampavimo tipo ar spaudimo greičio.

Štai įprasta seka, kurią seka dalis nuo neapdorotos ritės iki gatavo komponento:

1. Ritės padavimas ir tiesinimas- Decoiler išmoka juostelių atsargas, o tiesintuvas pašalina ritės rinkinį (liekamąjį kreivumą). Servo tiektuvas arba mechaninis griebtuvas įstumia juostelę tiksliu žingsniu į štampą.
2. Tuščiavimas- Štampas iš juostos išpjauna plokščią formą arba atskiria ruošinį nuo aplinkinės medžiagos. Tai pirmoji kirpimo operacija, kuri nustato išorinį detalės profilį.
3. Auskarų vėrimas (štampavimas)- Per ruošinį pradurtos vidinės skylės, plyšiai arba išpjovos. Auskarų vėrimas naudoja tą patį kirpimo principą kaip ir tuščiaviduris, tačiau medžiaga pašalinama iš dalies ribos, o ne aplink ją.
4. Formavimas ir lenkimas- Plokščias ruošinys formuojamas į kampus, kanalus, briaunas ar kitas trimačias{1}}dimensijas. Medžiaga išlieka maždaug tokio paties storio, tačiau veikiama gniuždymo ir tempimo jėgų patenka į naują geometriją.
5. Piešimas- Gilesnių formų, tokių kaip puodeliai, korpusai ar apvalkalai, ruošinys perforatoriumi įtraukiamas į štampavimo ertmę, o ruošinio laikiklis kontroliuoja medžiagos srautą. Šoninės sienelės įsitempia įtemptos, todėl tai yra viena iš daugiausiai pastangų reikalaujančių operacijų tiek štampui, tiek presui.
6. Apipjaustymas ir galutinis atskyrimas- Perteklinė flanšo medžiaga, laikiklio ąselės arba blykstė nupjaunama, kad susidarytų gatavos dalies kontūras. Užbaigta dalis išstumiama oro pūtimu, mechaniniu išmušimu arba gravitacija.

Ne kiekvienai daliai reikia visų šešių žingsnių. Paprastam laikikliui gali prireikti tik uždengimo, pradurimo ir vieno lenkimo. Giliai-ištrauktas automobilinis puodelis ištuštinamas, kelis kartus sumažinamas ir galutinai apkarpomas. Štampavimo gamybos procesas pritaiko savo operacijų skaičių prie dalių sudėtingumo, o štampas sukonstruotas taip, kad atliktų tiksliai reikiamą seką, kai stotys nėra švaistomos.

Paspauskite Tonage and Die{0}}, kad-paspauskite atitikimą

Štai kur daugelis štampavimo programų susiduria su problemomis. Galite sukurti tobulą štampą, bet jei jis patenka į netinkamą presą, įrankio tarnavimo laikas trumpas, matmenų nukrypimas arba strigimas apatiniame negyvajame taške. Gamybos štampavimo procesas tiesiogiai susieja štampų dizainą su preso pasirinkimu vienu kritiniu skaičiumi: reikiamu kiekiu.

Tonažas nėra vienas skaičiavimas. Tai visų jėgų, kurias spauda turi pateikti vienu metu visose aktyviose stotyse, suma. Pagrindinė pjovimo operacijų formulė atrodo taip:

Perimetras (coliais) x medžiagos storis (coliais) x šlyties stiprumas (tonomis)=Reikalingas pjovimo tonažas

Bet tai apima tik ištuštinimą ir auskarų vėrimą. Viso štampavimo preso tonažo apskaičiavimas taip pat apima formavimo jėgas, tempimo jėgas, ruošinio laikiklio slėgį, spyruoklinio nuėmiklio apkrovas, azoto trinkelės slėgį ir bet kokias kumštelio{1}}varomas operacijas. Sudedate juos visus kartu, kad gautumėte bendrą spaudos poreikį. Per mažas preso dydis reiškia, kad smūgio apačioje nepakanka energijos, net jei vardinis tonažas atrodo tinkamas. Per didelis dydis eikvoja kapitalą ir plotą.

Medžiagos savybės yra kitas kintamasis, kuris viską keičia. Aliuminio štampavimo procesas reikalauja mažesnės pjovimo jėgos nei plieno, tačiau aliuminio polinkis smailėti ir spyruokliuoti sukelia skirtingus iššūkius. Didelio -stiprumo plienas gerokai padidina tonažo reikalavimus, palyginti su švelniu plienu, kurio storis ir perimetras yra toks pat. Žinodami ritės medžiagos šlyties stiprumą ir ribinį tempimo stiprumą, išreikštą PSI, negalima-derėti prieš nustatant preso dydį.

Medžiagų srauto ir formavimo mechanika

Piešimo ir formavimo metu metalas ne tik įlinksta į formą. Ji teka. Ruošinio laikiklis sulaiko flanšo medžiagą, o perforatorius priverčia centrinę dalį į štampavimo ertmę. Per didelis suvaržymas sukelia plonėjimą ir skilimus. Per mažai leidžia susidaryti raukšlėms, nes medžiagos perteklius susispaudžia. Šio balanso valdymas yra tai, kas atskiria gerą štampavimo procesą nuo laužo generavimo.

Servo preso technologija suteikia inžinieriams galingą svirtį. Skirtingai nuo įprastų mechaninių presų, kurie atlieka fiksuotą švaistiklio{1}}varomąjį eigą, servopresuose naudojamas variklio-valdomas cilindrų judėjimas, kuris gali keisti greitį ir trukmę bet kurioje eigos vietoje. Tyrimas adresuOhajo valstijos universiteto Tiksliojo formavimo centrasparodė, kad kintama ruošinio laikiklio jėga, pagalvėlės pulsacija ir servopresų pritvirtinimo / atjungimo metodai pagerino didelio -stiprumo plieno tempimą, kai dėl pastovios-jėgos lūžimų.

Praktiškai servopresas gali sulėtinti cilindrą prieš pat susilietus su ruošiniu, kad sumažintų smūgio smūgį, tada pagreitinti per ne{0}}veikiančią eigos dalį, kad išlaikytų ciklo laiką. Atliekant piešimo operacijas, stūmoklis gali pristabdyti arba šiek tiek apsukti vidurį-, kad sumažintų įtampą ir leistų medžiagai persiskirstyti. Šie kintamo eigos profiliai leidžia suformuoti dalis, kurios skiltų arba susiglamžytų įprastu mechaniniu presu, veikiančiu pastoviu greičiu.

Šlapių dizainerių pasirinkimas: preso pasirinkimas priklauso ne tik nuo tonažo ir lovos dydžio. Tai yra jūsų konkrečios dalies ir medžiagos formavimo mechanikos suderinimas su preso judėjimo galimybėmis. Šis štampų dizaino ir presavimo elgsenos ryšys lemia, ar jūsų modeliavimo rezultatai iš tikrųjų virsta gamybos realybe, o tai yra būtent tai, ką šiuolaikinės CAE{2}}pagrįstos darbo eigos siekia numatyti prieš pjaunant plieną.

Šiuolaikinės štampų projektavimo darbo eiga ir modeliavimas

Prieš dešimtmetį štampavimo štampų dizainas reiškė sukurti įrankį, pritvirtinti jį prie preso ir šlifuoti daugybę fizinių bandymų, kol dalis pasirodė tinkama. Kiekviena iteracija sudegino laiką, plieną ir biudžetą. Šiuolaikinis metalo štampavimo štampų dizainas apverčia šią seką. Dabar inžinieriai formavimo problemas sprendžia skaitmeniniu būdu, gerokai prieš tai, kai pirmasis įrankinio plieno blokas patenka į CNC stakles. Rezultatas – mažiau bandomųjų ciklų, greitesnis-gamybos-laikas ir įrankiai, kurie pirmą kartą veikia geriau.

CAD/CAM integracija štampavimo štampų projekte

Šiuolaikinis štampavimo dizainas prasideda parametriniu 3D CAD, kur štampų struktūra, perforavimo profiliai ir juostelių išdėstymas modeliuojami kaip vieningas mazgas. Tokios platformos kaip SolidWorks, CATIA ir NX priglobia specialius die{2}}projektavimo modulius, kurie automatizuoja standartinius komponentus (kreipiamuosius stulpelius, laikiklius, kulnų blokus), o inžinieriai gali sutelkti dėmesį į formavimo geometriją, kuri iš tikrųjų lemia dalių kokybę.

CAD modelis tiekiamas tiesiai į CAM, kad būtų galima CNC programuoti štampavimo plieną, EDM elektrodus ir vielos{0}}pjovimo profilius. Ši glaudi integracija pašalina vertimo klaidas tarp projektavimo tikslo ir mašinos tikrovės. Didelės apimties-įrankių ir štampų gamyboje ta vieno-modelio darbo eiga taip pat supaprastina peržiūrų valdymą. Kai klientas pakeičia spindulį arba prideda skylę, modifikacija perduodama iš 3D modelio įrankių takais be rankinio perdarymo.

CAE modeliavimas formavimo galimybėms

Štai kur realiai sutaupomos išlaidos. Lakštinio metalo formavimui taikoma baigtinių elementų analizė (FEA), paprastai vadinama CAE modeliavimu, leidžia inžinieriams atlikti virtualų štampavimo bandymą prieš pradedant naudoti bet kokius fizinius įrankius. Programinė įranga modeliuoja medžiagų elgseną veikiant formuojančioms jėgoms ir tiksliai numato, kur atsiras problemos.

Ką sugauna simuliacija? Trys kritiniai defektai, lemiantys daugumą fizinių bandymų iteracijų:

• Retinimas ir skilimas- Spręstuvas nustato sritis, kuriose medžiaga ištempia saugias ribas ir lūžta gamybos metu.
• Susiraukšlėjimas- Perteklinis medžiagos suspaudimas rodomas kaip sulenktos zonos, ypač tempimo sienose ir flanšuose, kur tuščio laikiklio jėgos nepakanka.
• Springback- Programinė įranga numato elastingą atsistatymą atidarius presą, parodydama, kiek dalis nukrypsta nuo vardinės geometrijos, ir įgalina štampavimo kompensavimą prieš apdirbant.

PagalKeysight inžinerinė analizė, defektai dažnai išryškėja tik per pirmuosius fizinius štampų gamybos bandymus, kai taisymas atima daug laiko{0}} ir brangiai kainuoja. Atliekant šiuos bandymus skaitmeniniu būdu pašalinama dauguma netikėtų spaudos nesėkmių.

Papildomi sprendimai, pvz., „AutoForm“ ir „ProgSim“, gali imituoti kelių{0}}stočių progresinius štampelius, automatiškai koreguodami slėgio-trinkelių jėgas ir pranešdami apie formavimo tonažą kiekvienoje stotyje.„SolidWorks“{0}}pagrįsti įrankiai, pvz., „Logopress ProgSim“.veikia kaip virtualus bandomasis presas, suteikdamas formuojamumo rezultatus, įskaitant atskyrimą ir automatinį ruošinių kūrimą. Mažesnio kabliuko sąranka ir modeliavimas gali būti baigtas per kelias minutes, o didesni įrankiai gali užtrukti kelias valandas, vis tiek daug greičiau ir pigiau nei fizinis bandymo ciklas.

Šis modeliavimo{0}}pirmasis metodas apibrėžia, kaip veikia pirmaujantys štampų gamintojai.YICHEN štampavimo štampų inžinierių komandaPavyzdžiui, prieš pradedant apdirbimą atlieka galimybių analizę ir CAE modeliavimą kaip standartinius veiksmus, patvirtina formavimo gyvybingumą ir skaitmeniniu būdu nustato kompensavimo reikalavimus. Ši darbo eiga reiškia, kad jų įrankiai pasiekia bandomąją presą jau arti gamybos{1}}paruošimo, o ne pradeda nuo geriausio spėjimo.

Juostos išdėstymo optimizavimas ir medžiagų panaudojimas

Medžiagų sąnaudos yra didžiausios kintamos išlaidos bet kuriame štampavimo etape, o juostos išdėstymas yra svirtis, kuri ją valdo. Išdėstymas apibrėžia, kaip ruošiniai įdedami į ritės plotį, kiek nešiklio medžiagos jungia stotis ir kur nukrenta laužas. Nedideli lizdo kampo arba ruošinio orientacijos pokyčiai gali pakeisti medžiagos panaudojimą 5-10 %, o tai tiesiogiai reiškia vienos dalies kainą milijonams vienetų.

Modeliavimas{0}}pagrįstas tuščias optimizavimas leidžia tai padaryti toliau. Programinė įranga gali išlyginti gatavą 3D dalį atgal į sukurtą tuščią formą, tada automatiškai išbandyti sukimosi kampus ir įvairias konfigūracijas, kad surastų išdėstymą, kuris sumažina ritės plotį ir žingsnį išlaikant formuojamumą. Kairiosios{5}}dešinės ir dešinės{6}}dalių štampavimas kartu dviem-išdėstymais arba besisukantys ruošiniai, kad būtų sujungti jų profiliai, yra įprastas metalo štampavimo būdas, kurį imituojant patvirtinama prieš paleidžiant juostelę.

Progresyvių štampų atveju laikiklio konstrukcija yra papildomas kintamasis. Įtempti laikikliai turi būti pakankamai platūs, kad galėtų patikimai tiekti kiekvieną stotį, tačiau pakankamai siauri, kad būtų išvengta medžiagos švaistymo. Modeliavimas leidžia inžinieriams efektyviai suprojektuoti šiuos laikiklius, patvirtinančius, kad juostelė išlieka stabili, kai susidaro apkrovos, nenaudojant nereikalingų atsargų. Pusiausvyra tarp gamybos greičio ir medžiagų taupymo yra kompromisas, tačiau štampavimo technologija pasiekė tašką, kai šis kompromisas kiekybiškai įvertinamas skaitmeniniu būdu, o ne aptinkamas spaudoje.

Visas šis skaitmeninis patvirtinimas atliekamas prieš pasirenkant ir užsakant štampus. Pasitikėjimas, kurį suteikia modeliavimas štampavimo konstrukcijoje, tiesiogiai įtakoja kitą svarbų sprendimą: kokios įrankių plieno rūšys ir paviršiaus apdorojimas užtikrins reikiamą štampavimo laiką pagal jūsų konkrečią ruošinio medžiagą ir gamybos apimtį.

Štampų medžiagų pasirinkimas ir įrankių plieno rūšys

Jūsų modeliavimas patvirtintas, juostelės išdėstymas optimizuotas, o formavimo seka užrakinta. Kitas sprendimas nustato, kiek laiko tie įrankiai iš tikrųjų išgyvena gamyboje: kuris štampavimo plienas patenka į darbines dalis? Pasirinkite per minkštą rūšį, o pjovimo kraštai po kelių tūkstančių smūgių nublanksta. Pasirinkite tokį, kuris yra per kietas ir nėra pakankamai tvirtas, ir perforuoja drožles veikiant smūgiams. Kiekvienas metalinis štampas yra kietumo, tvirtumo, atsparumo dilimui ir kainos pusiausvyra.

Įrankinio plieno markės štampavimo štampavimo konstrukcijoms

Keturios rūšys apima daugumą šiandien gaminamų plieno štampavimo štampų. Kiekvienas iš jų atitinka skirtingą ruošinio sudėtingumo ir tūrio poreikio derinį.

D2yra darbinis arkliukas didelės-garso blankų ir auskarų vėrimui. Didelis anglies (1,40–1,60 %) ir chromo (11,00–13,00 %) kiekis užtikrina išskirtinį atsparumą dilimuigrūdintas kietumo diapazonas 54-61 HRC. D2 tvarko štampuotą lakštinį metalą iš švelnaus plieno arba cinkuotos ritės be dažno galandimo. Kompromisas? Jis yra ne toks tvirtas nei kitos klasės, todėl nėra pirmasis pasirinkimas, kai naudojamas didelis smūgis ar šoninė apkrova.

A2užpildo atotrūkį tarp atsparumo dilimui ir kietumo. Turėdamas maždaug pusę chromo D2 ir šiek tiek mažiau anglies, A2 pasiekia 57–62 HRC ir išlieka vidutiniškai apdirbamas. Jis puikiai tinka apipjaustymo, kalimo ir didelių apdirbimo operacijų metu, kai reikia tam tikro atsparumo smūgiams ir gero krašto išlaikymo.

S7sėdi griežtame spektro gale. Jo mažesnis anglies kiekis (0,45–0,55%) ir sumažintas chromas (3,00–3,50%) užtikrina 48–58 HRC darbinį kietumą ir puikią smūgių absorbciją. S7 yra pageidautina formuojant perforatorius, lenkimo operacijas ir bet kokią lakštinio metalo štampavimo sekciją, kuri ištveria pakartotinį smūgį, o ne gryną kirpimą. Kai jūsų plieno lakštų štampavimo taikymas yra susijęs su stora medžiaga arba agresyviais lenkimo kampais, S7 atsparus atskilimui ten, kur kietesnės rūšys lūžtų.

DC53yra modifikuotas šalto{0}}apdirbimo plienas, kuris pagerina D2 lygį, pasiūlydamas maždaug dvigubai didesnį kietumą esant lygiaverčiui kietumui. Jis lengviau apdirbamas atkaitintoje būsenoje ir išlaiko aštrias briaunas esant didesnei apkrovai, kuriai būdingas pažangus -stiprus plienas (AHSS). Gamybos aplinkoje, kurioje štampuojami dviejų fazių arba martensitiniai ruošiniai, DC53 prailgina galandimo intervalus, nesukeldamas standartinio D2 trapumo pavojaus.

Karbido ir dangų sprendimai, skirti ilgesniam eksploatavimo laikui

Kai net aukščiausios kokybės įrankių plienas negali užtikrinti tinkamo tarnavimo laiko, įsijungia karbido įdėklai ir paviršiaus dangos. Kietojo karbido arba lituoto karbido profilių kietumas didesnis nei 85 HRA ir atsparus abrazyviniam nusidėvėjimui, atsirandančiam dėl tokių medžiagų kaip nerūdijantis plienas arba silicio-turintys aliuminio lydiniai. Jie kainuoja daug daugiau nei įrankinis plienas ir reikalauja kruopštaus štampavimo antgalio atramos, kad būtų išvengta lūžimo, tačiau jie atsiperka naudojant didelės apimties pradūrimo stoteles,{4}}kurias kitu atveju reikėtų galąsti kas kelias pamainas.

Paviršiaus dangos prailgina plieninio pagrindo tarnavimo laiką nekeičiant šerdies kietumo. Tradicinės PVD dangos, pvz., titano nitridas (TiN) ir titano karbonitridas (TiCN), padidina paviršiaus kietumą ir sumažina trintį ant plieno{1}}štampavimo. Tačiau aliuminio štampavimo štampams šios keraminės dangos nėra tinkamos. Aliuminis prilimpa prie tradicinių dangų dėl lokalizuoto lydymosi plastinės deformacijos metu, mechanizmasskiriasi nuo dinaminės trinties, dėl kurios plienas dygsta.

Deimantinės{0}}anglies (DLC) dangos išsprendžia šią problemą. Dėl mažo trinties koeficiento ir anti-prilipimo savybių aliuminis nesikaupia ant perforatorių ir štampų paviršių. Lauko rezultatai rodo, kad CrN + DLC daugiasluoksnis sluoksnis, pritaikytas apdailos įdėklams, visiškai pašalino aliuminio prilipimą vienu gamybos būdu ir pagamino daugiau nei 800 000 dalių be jokio gedimo, kai nepadengti įrankiai sugesdavo vos po 1 000 smūgių.

Medžiagų derinimas su ruošinio savybėmis

Sprendimo pagrindas yra nesudėtingas, kai priskiriate ruošinį į tinkamą medžiagų klasę:

• Švelnaus plieno ir cinkuotos ritės- D2 arba A2 tinka daugeliui štampuoto plieno gaminių su standartiniais galandimo intervalais. Vidutinio tūrio atveju dangos yra neprivalomos.
• AHSS (DP590, DP980, martensitinės klasės)- DC53 arba karbido įdėklai pjovimo stotyse. TiCN arba TiAlN dangos sumažina klijų susidėvėjimą nuo kietesnio ruošinio.
• Aliuminio lydiniai- S7 arba A2 substratai su CrN + DLC danga, kad būtų išvengta klijavimo ir trinties. Ribų tepimas padeda brėžti stotis, tačiau antrinės operacijos, tokios kaip apipjaustymas ir pradūrimas, labai priklauso nuo dangos veikimo.
• Nerūdijantis plienas- Daug chromo{1}} turintis įrankių plienas (D2) arba karbido įdėklai, suporuoti su TiN arba TiCN dangomis, kad būtų atsparūs abrazyviniam ir klijų dilimui nerūdijančio plieno.

Gamybos apimtis sustiprina kiekvieną materialų sprendimą. 50 000 detalių per metus gaminantis štampas toleruoja dažnesnį galandimą naudojant pigesnį -plieną. Štampas, kasmet gaminantis milijonus štampuotų plieno dalių, pateisina karbido įdėklus ir kelių sluoksnių -sluoksnius, nes dėl neplanuotų techninės priežiūros prastovų sumažėja išankstinių medžiagų investicijos. Štampos medžiagos suderinimas su ruošiniu ir tūriu yra tai, kas atskiria ilgaamžiškus įrankius nuo įrankių, kurie eikvoja jūsų priežiūros biudžetą, ir sudaro pagrindą platesniam klausimui: kada pats štampavimas tampa ekonomiškiausiu procesu, palyginti su kitomis gamybos galimybėmis?

Kai miršta, štampavimas yra tinkamas pasirinkimas

Pasirinkus štampavimo medžiagas ir dangą, jūsų įrankiai išlieka gyvi, tačiau jie nėra svarbūs, jei štampavimas nėra tinkamas procesas. Brangiausia klaida štampuojant lakštinį metalą – ne nuskilęs perforatorius ar blogas juostelių išdėstymas. Ji investuoja į metalo štampavimo įrankius daliai, kuri turėjo likti ant lazerinio stalo, arba, atvirkščiai, moka lazeriu{2}}mažesnes kainas už tūkstančius dalių, kurias štampas galėtų pagaminti per tik dalį laiko ir sąnaudų.

Antspaudavimas prieš alternatyvius gamybos procesus

Kas yra metalo štampavimas, palyginti su jo alternatyvomis? Iš esmės tai yra greitas{0}}fiksuotas-įrankių procesas. Už štampą mokate vieną kartą, o kiekviena paskesnė dalis kainuoja tik dalį lanksčių procesų apmokestinimo. Pjovimas lazeriu, CNC apdirbimas ir hidroformavimas pašalina šias išankstines įrankių išlaidas, tačiau pakeiskite jas į didesnes-vieneto išlaidas ir lėtesnį ciklo laiką.

Pjovimui lazeriu nereikia jokių įrankių, o dizaino pakeitimai atliekami akimirksniu. Reikia perkelti skylę 2 mm? Atnaujinkite CAD failą ir iškirpkite kitą lapą. Tačiau lazeris turi sekti kiekvieną kontūrą nuosekliai. Sudėtingam laikikliui, kurį lazeriu nupjauti užtrunka dvi minutes, štampuoti reikia maždaug dviejų sekundžių. Šis greičio skirtumas tampa sąnaudų atotrūkiu, kai didėja apimtys.

CNC apdirbimas siūlo griežtas leistinas nuokrypas ir susidoroja su sudėtinga 3D geometrija be specialių įrankių. Tai gerai tinka storoms dalims ar funkcijoms, kurioms reikia pašalinti medžiagą, o ne formuoti. Tačiau apdirbant medžiaga švaistoma kaip drožlės, o ne performuojama, o ciklo laikai keičiasi tiesiškai su dalių skaičiumi.

Hidroformavimas puikiai tinka gilių, sudėtingų formų su vienodu sienelės storiu gaminimu. Jis naudoja skysčio slėgį, o ne suderintus vyriškus-moteriškus įrankius, o tai sumažina tam tikrų geometrijų štampų sąnaudas. Kompromisas yra lėtesnis ciklo laikas ir ribotas pritaikymas paprastesniam plokščių arba negilių -formuotų metalinių dalių štampavimui.

Apimties slenksčiai ir mokesčių-vienos-dalies ekonomika

Metalo štampavimo gamybos procesas tampa ekonomiškas tada, kai įrankių sąnaudos, amortizuojamos pagal visas dalis, nukrenta žemiau nei sutaupyta{0}}vienetas, palyginti su alternatyvomis. Tai yra nenutrūkstamo{2}}nuostolio apskaičiavimas, kuris reguliuoja kiekvieną sprendimą dėl investicijų.

Apsvarstykite realų{0}}pavyzdį iš gamybos sąnaudų analizės: paprastas plieninis laikiklis kainuoja 2,00 USD už gabalą, naudojant lazerinį pjovimą be jokių įrankių. Tas pats laikiklis kainuoja 0,50 USD už vienetą, kai tik yra 5000 USD vertės štampavimo štampai. Sutaupę 1,50 USD už dalį reiškia, kad pertrauka{8}}sudaro maždaug 3 333 dalis. Neviršijant šio skaičiaus, lazeris laimi pagal visas išlaidas. Virš jo štampuojant sutaupoma pinigų už kiekvieną papildomą gabalą.

Sudėtingesnių progresuojančių štampų atveju matematika keičiasi, bet principas galioja. 12 000 USD vertės štampavimas, gaminantis detales po 0,45 USD, palyginti su 3,50 USD už vieną dalį CNC apdirbimo būdu, sugenda net maždaug 3 900 dalių. Viršijus šią ribą, kiekvienas pagamintas gabalas leidžia sutaupyti 3,05 USD, palyginti su apdirbimu.

Svarbiausios įžvalgos, kurių pasigenda dauguma pirkėjų: turėtumėte skaičiuoti remdamiesi viso naudojimo apimtimi, o ne tik dabartiniu užsakymu. Jei dabar jums reikia 2 000 dalių, bet tikitės, kad per trejus metus kasmet užsakytumėte 2 000, jūsų tikrasis kiekis yra 8 000, ty gerokai daugiau nei pertrūkis{7}}. Metalo presavimo procesas apdovanoja-ilgalaikį mąstymą, nes įrankiai yra turtas, kuris ir toliau gamina vertę kiekvieną kartą užsakius be naujo laiko ir jokios naujos įrankių rizikos.

Tarp 2 000 ir 5 000 tūrio galima rasti viduriuką: CNC bokštelių štampavimo metu naudojami standartiniai perforavimo įrankiai, leidžiantys detalių profilius išgraužti greičiau nei naudojant lazerį sunkioms dalims, mažesnėmis sąnaudomis nei specialūs štampavimo štampai. Tai užpildo atotrūkį tarp lanksčios gamybos ir metalo štampavimo gamybos.

Kada atnaujinti arba pakeisti įrankius

Įrankių ekonomika nesibaigia lūžio{0}}rezultatu. Po šimtų tūkstančių smūgių kiekvienas kauliukas galiausiai degraduoja. Kyla klausimas, ar investuoti į atnaujinimą, ar kurti naujus įrankius. Šis sprendimas grindžiamas logika, panašia į pradinį gamintojo-arba-pirkimo skaičiavimą, tačiau naudojant skirtingus kintamuosius.

Renovacija ekonomiškai prasminga, kai:

• Žala yra lokalizuota- Paviršiaus įbrėžimai, susidėvėję pjovimo kraštai arba atskirų įdėklų keitimas nepažeidžiant štampavimo antgalio ar štampų komplektų struktūros.
• Štampas neviršijo pusės numatomo tarnavimo laiko- Gerai prižiūrimas-štampavimo štampas gali pagaminti nuo šimtų tūkstančių iki milijonų dalių. Jei konstrukcijos vientisumas išlieka patikimas, galandimas ir komponentų keitimas žymiai prailgina gamybos trukmę.
• Dizainas stabilus- Jei dalies dizainas nesikeičia, atkūrus esamus įrankius išvengiama naujo štampavimo nuo nulio sukūrimo laiko ir išlaidų.

Pakeitimas tampa geresne investicija, kai:

• Remonto dažnis spartėja- Kai galandimo intervalai sutrumpėja, o neplanuotų sustojimų padaugėja, kauliukas artėja prie-naudojimo pabaigos-.Toliau eksploatuojami sugedę įrankiaisukuria paslėptas išlaidas dėl mažėjančio derliaus, didėjančio laužo, didesnio energijos suvartojimo ir didesnės neplanuotų prastovų rizikos.
• Pažeistas pagrindo plienas- Korozijos, terminio nuovargio įtrūkimų arba negrįžtamos kritinių paviršių deformacijos negalima atkurti taisant. Kai problema kyla dėl paties plieno, pakeitimas yra vienintelis veiksmingas būdas.
• Keičiasi gaminio ar medžiagos specifikacijos- Štampas, skirtas švelniam plienui, gali neatlaikyti perėjimo prie AHSS. Jei keičiama ruošinio medžiaga arba keičiama dalies geometrija, nauji įrankiai, sukurti pagal atnaujintus reikalavimus, pranoksta atnaujintą seną įrankį.
• Remonto kaina siekia 50–60 % naujų įrankių kainos- Esant tokiam santykiui, nauji įrankiai užtikrina visą tarnavimo laiką į priekį, o atnaujinimas siūlo tik dalinį pratęsimą su nuolatine rizika.

Konservatyvus požiūris, kai štampai veikia tol, kol jis beveik nebeveikia, dažnai atrodo, kad taip sutaupoma pinigų, tačiau paslėptos prasto našumo kaštai nepastebimai mažina maržas. Stebėdami įvykius-per-aštrinimą, laužo rodiklius laikui bėgant ir neplanuotus prastovos incidentus, galite gauti duomenų, kad galėtumėte objektyviai skambinti, o ne laukti katastrofiško gedimo.

Nesvarbu, ar renkatės štampavimą, o ne alternatyvas, ar nuspręsite, kada reinvestuoti į esamus įrankius, pagrindinis klausimas yra tas pats: kur kiekvienas doleris pagamina daugiausiai reikiamo kokybės dalių? Tas kokybės aspektas, kaip jūs jį matuojate ir palaikote per milijonus ciklų, yra visiškai atskira disciplina.

Antspauduotų dalių kokybės kontrolė ir patikra

Antspauduotų metalinių dalių gamyba šimtais smūgių per minutę nieko nereiškia, jei tos dalys nukrypsta nuo tolerancijos įpusėjus važiavimui. Štampas, kuris štampuoja tūkstančius metalo štampavimo komponentų per valandą, gali lygiai taip pat lengvai štampuoti tūkstančius atliekų, jei proceso niekas nestebi. Antspaudavimo kokybės kontrolė nėra pasekmiai, įsukti į eilutės pabaigą. Tai sistema, kuri prasideda nuo to, kaip matuojate, tęsia nuo to, kaip aptinkate problemas, ir subręsta, kaip visiškai joms užkertate kelią.

Antspauduotų dalių matmenų patikra ir GD&T

Kaip patikrinti, ar metalinė štampuota dalis atitinka projektavimo tikslą? Atsakymas priklauso nuo to, kiek duomenų jums reikia ir kaip greitai jų reikia.

Atliekant tradicinį patikrinimą, naudojami tikrinimo įtaisai, kaiščių matuokliai, matuokliai ir suportai, kad būtų galima greitai patikrinti{0}}grindų padėtį. Šie įrankiai operatoriams suteikia tiesioginį grįžtamąjį ryšį tarp spaudimo paleidimų, tačiau jie tikrina tik atskirus taškus. Jūs žinote, kad skylė yra tinkamoje vietoje, bet nematote, kas vyksta tarp matavimo taškų.

Koordinačių matavimo mašinos (CMM) jau seniai yra standartaspatikrinti, ar baigtas štampavimas atitinka projektavimo kriterijusdaugelyje atskirų vietų. CMM pasižymi dideliu pakartojamumu ir tikslumu, o jiems reikalingi tikrinimo įrenginiai yra gana paprasti. Nešiojamieji CMM įsitvirtino štampavimo gamyklose ir štampavimo parduotuvėse, nes jie gali būti perkelti tiesiai į spaudą, kur reikia duomenų, derinant raudoną-šviesos nuskaitymą su jutikliniais zondais, kad būtų galima greitai peržiūrėti parduotuvės-grindus.

Baltos-šviesos ir mėlynos{1}}šviesos nuskaitymo sistemos yra didelis šuolis į priekį. Užuot matę atskirus taškus, šie skaitytuvai sukuria pilną 3D dalies paviršiaus vaizdą, leidžiantį inžinieriams beveik akimirksniu įvertinti antspaudus pagal CAD geometriją. Automobilių štampuotų komponentų tolerancijos dabar įprastai siekia +/-0,1 mm, o mėlynos šviesos LED technologija sumažina jautrumą aplinkos apšvietimui ir pagerina duomenų kokybę gamybos aplinkoje. Šie skaitytuvai taip pat atlieka dvejopą paskirtį: jie gali nuskaityti esamus štampus, kad būtų galima pertvarkyti arba perpjauti pažeistus įrankius.

Nepriklausomai nuo to, kokią technologiją naudojate, tikslūs rezultatai priklauso nuo tinkamo GD&T taisyklių laikymosi. Įprastų GD&T išnašų štampavimo pavyzdžiai apima profilio leistinus nuokrypius suformuotuose paviršiuose, tikrąją padėtį pradurtose skylėse ir tvirtinimo paviršių lygumo reikalavimus. Pažeidus atskaitos taško nustatymo taisykles matavimo metu gaunami klaidinantys duomenys, todėl armatūros konstrukcija ir dalies suvaržymo strategija yra svarbūs tiek pat, kiek ir pats matavimo prietaisas.

Dažni štampavimo defektai ir pagrindinės priežasties analizė

Kiekvienas štampuotos dalies defektas yra susijęs su štampavimo būkle, medžiagos elgesiu arba proceso parametrais. Dažnai tai yra visų trijų sąveika. Iššūkis yra nustatyti, kuris kintamasis iš tikrųjų pasikeitė, nes vien simptomas retai nurodo vieną priežastį.

Čia pateikiami dažniausiai pasitaikantys defektai, jų tipinė kilmė ir korekciniai veiksmai:

• Įtrūkimai (per daug)- Taip yra dėl susidėvėjusių ar nuobodžių pjovimo briaunų, netinkamo perforavimo-prie -priešvaros arba nesutapimo tarp viršutinės ir apatinės įrankio dalių. Koregavimo veiksmai: pagaląsti pjovimo briaunas, patikrinkite ir sureguliuokite tarpą pagal medžiagos storį, patikrinkite, ar kreiptuvo sistema nesusidėvėjusi.
• Skilimai ir lūžiai- Per didelio tempimo, viršijančio medžiagos formavimo ribas, rezultatas. Pagrindinės priežastys yra per daug susiraukšlėjimas ruošinio laikiklio srityje, ribojantis metalo tekėjimą, nepakankamas tepimas arba medžiaga, viršijanti tempimo pailgėjimo ribą. Koregavimo veiksmai: sumažinkite ruošinio laikiklio jėgą, pagerinkite tepimą, sureguliuokite ruošinio dydį ar formą arba poliruokite traukimo spindulio paviršius.
• Susiraukšlėjimas- Atsiranda, kai gniuždymo įtempiai neparemtoje medžiagoje viršija lenkimo ribas. Per mažas ruošinio laikiklio spaudimas, per didelis tempimo gylis, palyginti su ruošinio dydžiu, arba neteisinga tempimo karoliuko geometrija. Koregavimo veiksmai: padidinkite laikymo jėgą, sureguliuokite atotrūkius arba ekvalaizerius, pridėkite arba pakeiskite traukimo karoliukus.
• Springback- Dėl elastingumo atsistatymo, kai perforatorius atsitraukia, dalis nukrypsta nuo numatytos geometrijos. Labiau ryškus didelio-tvirčio plieno ir aliuminio atveju. Koreguojantis veiksmas: perlenkkite štampą, kad kompensuotumėte, pridėkite kalimo arba dugno paleidimo žingsnius arba naudokite servo preso laikymą apatiniame negyvajame taške.
• Dalies funkcijos yra ne vietoje- Klaidingose ​​vietose pradurtos skylės arba netiksliai išdėstytos formos. Paprastai tai sukelia netinkamas padavimo žingsnis, susidėvėję ar sulūžę pilotai arba netinkamas tiekimo atleidimo laikas, o ne dėl štampų geometrijos klaidų. Koregavimo veiksmai: patikrinkite tiektuvo kalibravimą, patikrinkite, ar nėra nusidėvėję kontroliniai kaiščiai, patikrinkite tiekimo atleidimo laiko seką.
• Plokštumo praradimas- Dėl gaunamos medžiagos, kuri nėra plokščia, slėgio pagalvėlės nesugeba išlaikyti juostelės, todėl sulenkiama netinkamose vietose ir neatitinka-atitinkamų geometrijų. Pats štampas negali pagaminti plokštumo į atsargas, kurios gaunamos išlenktos. Koregavimo veiksmai: sureguliuokite tiesinimo ir lygintuvo nustatymus, kompensuokite ritės -nustatymo skirtumus tarp vidinio ir išorinio skersmens.

Kritinė įžvalga iš tikslaus štampavimo trikčių šalinimo: kintamieji sąveikauja. Skilimas gali sukelti susiraukšlėjimą (netekus lakšto įtempimo po lūžio, medžiaga gali susvyruoti), o susiraukšlėjimas gali sukelti skilimą (susiraukšlėjusi medžiaga, einanti per traukimo karoliukus, riboja srautą ir skatina retinimą pasroviui). Vieno simptomo išsprendimas nesuvokiant sąveikos dažnai sukuria naują problemą kitur štampavimo štampo komponentuose.

Proceso stabilumo SPC ir į{0}}Indie Stebėjimas

Vietinis-štampavimo dalių tikrinimas kas 100 ar 500 kartų parodo, kas jau nutiko. Statistinis procesų valdymas (SPC), taikomas štampavimo operacijoms, praneša, kas nutiks ne taip, ir suteikia laiko imtis veiksmų, kol susikaups laužas.

SPC naudoja valdymo diagramas (X-juostelių ir R diagramas), kad galėtų stebėti matmenų matavimus laikui bėgant ir pažymėti, kai procesas juda link tolerancijos ribų. Elektroniniai duomenų rinkimo įrenginiai, naudojantys įvores ir keitiklius, leidžia operatoriams greitai užfiksuoti skydo matmenis ir didelį pakartojamumą, tiekiant rezultatus tiesiai į duomenų bazes statistinei analizei ir tendencijų sekimui.

„In-“ aptikimo funkcija tai dar labiau padidina, nes realiuoju laiku, kiekvieną judesį, stebi formavimo jėgas ir įrankio veikimą. Pirmą kartą įdiegus,in-die sensing visų pirma užkirto kelią mirtinoms avarijoms. Kai šis pagrindas buvo tvirtas, technologija išsivystė, kad būtų galima aptikti kokybės problemas ir galiausiai jas automatiškai ištaisyti.

Šiuolaikinėse štampavimo operacijose yra trijų lygių štampavimo stebėjimo galimybės:

1. Avarijų prevencija- Jutikliai aptinka netinkamą padavimą, šliužų atsitraukimą arba pašalinius objektus ir sustabdo presą prieš padarant katastrofišką žalą. Visuose keturiuose kampuose esantys nuėmimo{2}}lygio jutikliai aptinka, kai plokštė nesugeba priartėti iki tinkamo gylio, ir vienu smūgiu sugauna įstrigusius šliužus.
2. Defektų aptikimas- Jutikliai tikrina skylės buvimą, elementų buvimą ir formavimo gylį. Skaitmeniniai-išvesties artumo jutikliai pažymi dalis, kurios nukrypsta nuo patvirtinimo / neatitikimo slenksčių. Sudėtingi valdikliai gali nukreipti blogas-skridimo- dalis į šiukšlių dėžę nestabdant spaudimo.
3. Uždarojo{0}}ciklo taisymas- Analoginiai-išvesties jutikliai matuoja lenkimo kampus arba medžiagos storį trupmeniniu-laipsnio tikslumu. Servovarikliai reguliuoja formavimo stotis tarp taktų varomaisiais pleištais, automatiškai grąžindami dalis į toleranciją be operatoriaus įsikišimo ar spaudimo sustabdymo.

Perėjimas nuo avarijų prevencijos iki defektų aptikimo iki uždaros{0}}ciklo korekcijos rodo brandos laiptus. Kiekvienas lygis remiasi ankstesniu lygiu. Atliekant štampavimo operaciją, kuri valdo visus tris, pasiekiama beveik nulinė-defektų gamyba: procesas stebi pats save, prisitaiko prie medžiagų svyravimų ir sustabdomas tik tada, kai sąlygos viršija sistemos pataisų diapazoną.

Tačiau kokybė nėra statiška. Štampo būklė pablogėja per milijonus smūgių ir net geriausia stebėjimo sistema negali kompensuoti įrankių, kurie susidėvėjo už reguliavimo diapazono ribų. Ši realybė tiesiogiai veda prie klausimo, kaip valdyti štampą per visą jo gamybos laikotarpį: kada pagaląsti, ką pakeisti ir kada baigsis įrankis.

Antspaudų priežiūra ir gyvavimo ciklo valdymas

Vidiniai jutikliai praneša, kada formuojamos jėgos poslinkis, tačiau jie negali pakeisti susidėvėjimo, dėl kurio pasikeitė poslinkis. Kiekvienas štampavimo štampas yra nuvertėjantis turtas nuo pirmojo paspaudimo. Skirtumas tarp įrankių, duodančių milijonus patikimų smūgių, ir įrankių, kurie sumažina prastovų laiką, yra viena disciplina: struktūrinis gyvavimo ciklo valdymas. Tai reiškia, kad antspaudų valdymas nuo pradinio bandymo patvirtinimo iki suplanuotų techninės priežiūros intervalų ir galiausiai iki galutinio --eksploatavimo laikotarpio pabaigos, kai atnaujinimas arba pakeitimas tampa neišvengiamas.

Išbandymas ir patvirtinimas prieš gamybą

Šviežiai apdirbtas štampavimo štampas neparengtas gamybai-. Tai hipotezė, kurią reikia patikrinti. Bandymo fazė sumažina atotrūkį tarp projektavimo tikslo ir realaus -pasaulio našumo esant faktiniam preso tonažui, medžiagos elgsenai ir padavimo sąlygoms.

Bandymo metu inžinieriai montuoja štampavimo įrankį ant preso, atitinkančio numatytą gamybos aplinką, ir paleidžia bandomąsias dalis, kad įvertintų formavimo kokybę, matmenų tikslumą ir proceso stabilumą. Tai nėra vieno sėkmingo-neišlaikymo testas. Tai kartotinis grįžtamojo ryšio ciklas: gaminkite bandomąsias dalis, patikrinkite, ar neatsirado leistinų nuokrypių, nustatykite nuokrypius, sureguliuokite štampą ir vėl paleiskite. Įprasti pataisymai bandymo metu apima spyruoklės kompensavimą, ruošinio laikiklio jėgos reguliavimą, formavimo spindulio modifikavimą, kirpimo linijos korekciją ir stoties laiko optimizavimą.

Laipsniško įrankio štampų atveju juostos padavimo stabilumas yra pagrindinis tikrinimo tikslas. Inžinieriai patikrina, ar bandomieji kaiščiai patikimai užsifiksuoja, ar juostelė juda teisingu žingsniu ir ar iš dalies suformuotos savybės netrukdo pasroviui esančioms stotims. Perdavimo štampėlių bandymai daugiausia dėmesio skiria tuščios padėties nustatymo tikslumui ir dalių perdavimui tarp mechaninių pirštų kiekvienoje stotyje.

Sėkmingas bandymas patvirtina tris dalykus: štampai gamina dalis neviršijant tolerancijos, tai kartojama per vieną eilės einantį judesį ir nė viena stotis nepatiria neįprastos apkrovos, kuri paspartintų ankstyvą nusidėvėjimą. Tik įvykdžius šias sąlygas, štampas pradedamas gaminti, o priežiūros laikrodis pradeda tiksėti.

Prevencinės priežiūros grafikai ir galandimas

Čia daugumos štampavimo operacijų metu sutaupoma arba prarandama tūkstančiai. Skirtumas tarp štampų priežiūros ir štampų remonto yra labai svarbus. Kaip aiškina štampavimo štampo priežiūros ekspertas Artas Hedrickas, tikroji prevencinė priežiūra apima dalykus, kuriuos reikia reguliariai tvarkyti, nepaisant to, kaip gerai buvo sukonstruotas štampas. Spyruoklių keitimas prieš joms sulūžus, kraštų galandimas prieš atsirandant įduboms ir šiukšlių valymas, kol tai nesukels padavimo sutrikimo: tai priežiūra. Iš įstrigusio traukimo štampai iškasti dvi dalis arba suvirinti pažeistą dalį, kai iškrito kaištis? Tai yra remontas, o tai reiškia, kad kažkas prieš srovę nepavyko.

Galandimo intervalai yra bet kurios štampavimo štampų priežiūros programos pagrindas. Pjovimo briaunos blogėja su kiekvienu potėpiu. Laukimas, kol atsiras įdubos, reiškia, kad įrankiai jau nusidėvėjo iki optimalios būklės, todėl padidės nuėmimo jėgos, pagreitėja šliužų traukimas ir kyla pavojus, kad jis gali lūžti. Tikslūs gamintojai nustato galandimo grafikus, remdamiesi faktiniu smūgių skaičiumi, o ne vien vizualiniu patikrinimu. Greitojo -nerūdijančio plieno štampavimo intervalai gali būti tokie trumpi, kaip kas 50 000–100 000 smūgių. Minkštesnės medžiagos, pvz., švelnus plienas ar aliuminis, leidžia ilgiau galandti.

Galandant tinkama technika yra svarbi ne mažiau nei laikas. Naudojant netinkamą šlifavimo diską grūdintam įrankiniam plienui, pvz., D2, susidaro karštis, kuris suminkština arba sutrūkinėja štampo dalis. Užtvindytas aušinimo skystis ir ratai, kurie laisvai genda, o ne prisikrauna, apsaugo nuo šiluminės žalos šlifuojant.

Be galandimo, visas prevencinės priežiūros ciklas vyksta nuoseklia seka:

1. Išvalykite visas šiukšles- Pašalinkite šliužus, drožles, tepalo sankaupas ir visas pašalines medžiagas iš šlifavimo ertmės, šliužų nuleidimo angų ir kreipiamųjų paviršių.
2. Patikrinkite tvirtinimo detales ir išlyginimą- Patikrinkite, ar visi varžtai yra priveržti, patikrinkite, ar yra kaiščių kaiščiai, ir įsitikinkite, kad jokia dalis nepasislinko.
3. Patikrinkite spyruokles ir azoto cilindrus- Pakeiskite spyruokles, kurios artėja prie-eksploatavimo ciklo Patikrinkite dujų slėgį azoto sistemose.
4. Patikrinkite pjovimo kraštus ir formuojančius paviršius- Ieškokite įtrūkimų, įtrūkimų, skilimų ar pernelyg didelio susidėvėjimo. Jei reikia, pagaląskite arba pakeiskite.
5. Patikrinkite kreipiamuosius kaiščius ir įvores- Išmatuokite atstumą tarp kreipiamųjų komponentų. Per didelis laisvumas rodo šoninį judėjimą, dėl kurio smūgis-sumažėja iki-štampavimo.
6. Sutepkite susiliejančius paviršius- Susidėvinčias plokštes, kumštelių paviršius ir judančius komponentus patepkite tinkamu tepalu.
7. Patikrinkite apėjimo įpjovos būklę- Patikrinkite įpjovos geometriją, ar nėra nusidėvėjimo, kuris gali turėti įtakos juostelės padavimo patikimumui.
8. Patvirtinkite saugos įtaisus- Įsitikinkite, kad visos apsaugos, jutikliai ir apsaugos funkcijos yra nepažeistos ir veikia.
9. Išdžiovinkite ir apsaugokite- Pašalinkite drėgmę ir užtepkite rūdžių prevencines priemones, jei prieš kitą paleidimą štampai nedirbs.

Antspaudavimo štampų apėjimo įpjovų paskirtis yra kontroliuoti juostelių registraciją ir leisti medžiagai patikimai judėti tarp stočių. Šią funkciją atlieka tiek neigiami, tiek teigiami apėjimo įpjovos lakštinio metalo štampavimo štampuose, tačiau jie dėvisi skirtingai. Teigiamų įpjovų (juostelės iškilių bruožų) kontaktiniai paviršiai susidėvi gniuždant, o neigiamos įpjovos (juostos išpjovos) perėjimo taškuose mato briaunų pablogėjimą. Kai pablogėja apėjimo įpjovos geometrija, tiekimo metu juostelė praranda padėties tikslumą, o tai pavirsta į netinkamai išdėstytas funkcijas kiekvienoje pasroviui esančioje stotyje. Stebint įpjovų nusidėvėjimo modelius atliekant planinę priežiūrą, užfiksuojamas nestabilumas prieš gaminant laužą.

Pabaigos--eksploatavimo trukmės įvertinimas ir atnaujinimo parinktys

Kiekvienas štampas galiausiai pasiekia tašką, kai priežiūra nebeatkuria tinkamo veikimo. Šio momento pripažinimas prieš tai, kai tai sukelia gamybos gedimus, yra tai, kas atskiria aktyvų gyvavimo ciklo valdymą nuo reaktyvaus gaisro gesinimo.

Pagrindiniai rodikliai, rodantys, kad metalo štampavimo štampų rinkiniai artėja prie --tarnavimo pabaigos, yra šie:

• Galandimo intervalai laipsniškai trumpinami (pavyzdžiui, sumažinimas nuo 100 000 smūgių iki 60 000, tada 40 000 tarp paslaugų)
• Matmenų poslinkis, kuris blogėja tarp priežiūros ciklų, nepaisant tinkamo galandimo
• Dažnesnis neplanuotų preso sustojimų dėl netinkamo padavimo, šliužų traukimo ar dalių užstrigimo
• Kreipiančiosios sistemos susidėvėjimas sukuria išmatuojamą šoninį laisvumą, kuris viršija korekcijos diapazoną
• Pagrindinis plienas, kuriame matomi terminio nuovargio įtrūkimai, korozijos įdubimai arba negrįžtama deformacija

Atsiradus šiems požymiams, sprendimas dėl atnaujinimo-prieš-pakeitimą priklauso nuo susidėvėjimo vietos. Jei gedimas apsiriboja keičiamais įdėklais, pjovimo dalimis ir spyruoklėmis, o štampavimo antgalio konstrukcija išlieka tvirta, atnaujinimas užtikrina ilgesnį gamybos laiką už mažą naujų įrankių sąnaudų dalį. Atstatant kreiptuvų sistemas, atnaujinant į karbido įdėklus didelio-dėvėjimosi stotyse ir atnaujinant formavimo sekcijas, galima atkurti beveik -pradinį štampo pajėgumą.

Keitimas tampa tinkamu reikalu, kai pažeidžiamas konstrukcijos vientisumas, kai detalės dizainas išaugo daugiau, nei gali pritaikyti esama štampų geometrija arba kai bendros remonto išlaidos siekia 50–60 % investicijų į naujus įrankius. Pasiekus šią ribą, naujos įrangos eksploatavimo laikas, naudojant šiuolaikines medžiagas ir dangas, užtikrina visišką eksploatavimo laiką, o atnaujinimas suteikia tik dalinį pratęsimą su nuolatine rizika.

Priežiūros duomenų stebėjimas per štampavimo laiką, smūgiai per galandimą, laužo dažnis per paleidimą, neplanuoti sustabdymai per pamainą sukuria šio sprendimo įrodymų bazę. Neturint šių duomenų, sprendimai dėl eksploatavimo pabaigos-- tampa spėlionėmis, o spėliojimas paprastai reiškia, kad sugedusius įrankius reikia naudoti per ilgai arba per anksti pakeisti funkcinius įrankius. Nei vienas, nei kitas rezultatas nėra ekonomiškas.

Gerai{0}}valdomas štampo gyvavimo ciklas nesibaigia vienu įrankiu. Ji sugrąžina žinias priimant būsimus sprendimus dėl įrankių: kurios štampavimo medžiagos atlaikė, kurios stotys susidėvėjo greičiausiai, kurios priežiūros intervalai pasirodė optimalūs. Šios institucinės žinios tampa ypač vertingos vertinant galimus štampų tiekėjus, nes geriausias partneris yra tas, kurio įrankiai užtikrina nuspėjamą gyvavimo ciklo veikimą, o ne staigmenas spaudoje.

Kaip pasirinkti štampavimo štampavimo partnerį

Gyvenimo ciklo duomenys rodo, kas veikė, o kas nepavyko naudojant ankstesnius įrankius. Kitas klausimas – kas kuria jūsų kitą štampą ir ar jų darbo eiga iš tikrųjų užkerta kelią problemoms, kurias dokumentuoja jūsų priežiūros įrašai. Metalo štampavimo štampo gamintojo pasirinkimas nėra pirkimo žymės langelis. Tai techninės partnerystės sprendimas, užtikrinantis kokybę, pristatymo laiką ir ilgalaikį įrankių našumą -daug metų gamybos metu.

Pagrindiniai štampavimo štampavimo tiekėjų vertinimo kriterijai

Kvalifikuotas štampavimo meistras demonstruoja gebėjimus visoje įrankių darbo eigoje, o ne tik apdirbant. Vertindami tiekėjus, žiūrėkite ne tik į parduotuvės aukšto nuotraukas ir įvertinkite, ar jie gali sukurti sprendimą, o ne tik nupjauti plieną jūsų spaudiniui.

Svarbiausios tikrintinos galimybės apima:

• Inžineriniai ir modeliavimo pajėgumai- Ar tiekėjas namuose vykdo CAE formavimo modeliavimą-? Šlifavimo meistras, skaitmeniniu būdu patvirtinantis formavimą prieš apdirbdamas, užfiksuoja atsigavimo, retėjimo ir susiraukšlėjimo problemas, kurios kitu atveju iškiltų brangių fizinių bandymų metu.
• Namų-CNC apdirbimas ir EDM- Užsakomasis apdirbimas sukelia pristatymo laiko riziką ir komunikacijos spragas. Visiškas vidinis-pajėgumas reiškia griežčiau valdymą tolerancijose ir greitesnę iteraciją.
• Bandomasis paspaudimas{0}}svetainėje- Tiekėjas, neturintis bandymo pajėgumų, pristato nepatvirtintus įrankius. Norite partnerio, kuris valdytų bandomąsias dalis, išmatuotų jas ir ištaisytų nukrypimus prieš štampui paliekant savo įmonę.
• Patikrinimo įranga- CMM, optiniai skaitytuvai ir tikrinimo įrenginiai turi būti standartiniai. Paklauskite, kokių matmenų ataskaitos pridedamos prie pateiktų įrankių.
• Medžiagų ir procesų išmanymas- Tiekėjas turėtų suprasti jūsų ruošinio medžiagą, nesvarbu, ar tai švelnus plienas, AHSS, aliuminis ar nerūdijantis plienas, ir atitinkamai pasirinkti štampavimo plieną bei dangas.

YICHEN štampavimo štampų skyriusiliustruoja, kaip praktiškai atrodo -visų paslaugų štampavimo įrankis ir štampavimo partneris. Jų darbo eiga apima galimybių analizę, CAE modeliavimą, tikslų apdirbimą,-bandomuosius bandymus vietoje ir matmenų patikrą – visa tai po vienu stogu. Šis integruotas modelis pašalina perdavimo vėlavimus tarp atskirų inžinerinių firmų, mašinų dirbtuvių ir bandymų namų.

Veiksmingo štampavimo užsakymo paruošimas

Neaiškus RFQ gauna neaiškias citatas. Jei norite tikslios kainos ir tikroviškų terminų iš bet kurio įrankių ir štampų gamybos tiekėjo, jūsų prašyme turi būti nurodyta informacija, kuri iš tikrųjų lemia įrankių sąnaudas ir sudėtingumą.

Esminiai dalykai, kuriuos reikia paruošti prieš pateikiant užklausą:

• 3D CAD modelis ir 2D brėžinys su GD&T išnašomis
• Medžiagos specifikacija (klasė, storis, paviršiaus būklė)
• Metinis tūrio įvertinimas ir numatomas įrankio tarnavimo laikas
• Kritinės leistinos nuokrypos ir paviršiaus apdailos reikalavimai
• Reikalingos antrinės operacijos (sriegimas, suvirinimas, dengimas), kurios gali turėti įtakos štampų konstrukcijai
• Tikslinė pirmųjų straipsnio pavyzdžių ir gamybos pradžios laiko juosta
• Kokybės sistemos reikalavimai (ISO, IATF, PPAP lygis)

Kuo išsamesnė jūsų pakuotė, tuo mažiau prielaidų štampų ir įrankių tiekėjas daro cituodamas. Prielaidos vėliau sukuria išlaidų netikėtumų. Tiekėjai, kurie užduoda išsamius paaiškinamuosius klausimus per citatą, paprastai yra stipresni partneriai nei tie, kurie siūlo iš karto, nesuprasdami jūsų paraiškos.

Nuo galimybių studijos iki gamybos{0}}paruoštų įrankių

Geriausias įrankių štampavimo partnerystes sudaromas ribotas procesas, o ne viena pasiūlymo{0}}pristatymo operacija{1}}. Šis procesas atrodo maždaug taip: galimybių peržiūra patvirtina, kad dalis gali būti štampuota taip, kaip suprojektuota, modeliavimas patvirtina formavimą ir nustato reikiamą kompensaciją, peržiūrimas ir patvirtintas detalus štampo dizainas, tęsiamas apdirbimas ir surinkimas, bandymas gamina dalių pavyzdžius matmenims patikrinti, o galutinis patvirtinimas išleidžia štampą produkcijos siuntimui.

Kiekvieni vartai suteikia jums sprendimo tašką. Jei modeliuojant atskleidžiama problema, dalies geometriją arba proceso parametrus koreguojate prieš pradedant apdirbimą, o ne po to, kai buvo nupjautas 50 000 USD vertės įrankių plienas. Šis iš anksto-apkrautas inžinerinis požiūris atskiria strateginį štampo gamintoją nuo parduotuvės, kuri tiesiog apdirba tai, ką jiems siunčiate, ir tikisi, kad tai veiks.

Tiekimo vadovams, pereinantiems nuo tyrimų prie viešųjų pirkimų, vertinimas kyla į paprastą klausimą: ar šiam tiekėjui priklauso visa darbo eiga nuo skaitmeninio patvirtinimo iki fizinio įrodymo{0}}? Jei kuris nors svarbus veiksmas perduodamas iš išorės arba praleidžiamas, rizika pereina jums. Partneris, turintis įrankių ir štampų galimybes nuo galo{2}} iki galo, prisiima tą riziką ir tiekia patvirtintus, gamybai-paruoštus įrankius, o ne nepatikrintą plieno agregatą, kuriam dar reikia kelias savaites trukti spaudos-derinimo jūsų įmonėje.

Dažnai užduodami klausimai apie štampavimo štampus

1. Kas yra štampavimo štampas ir kaip jis veikia?

Štampavimo štampas – tai preciziškai{0}}konstruotas įrankis, pagamintas iš grūdinto įrankių plieno arba karbido, kuris pjausto, lenkia arba formuoja plokščią metalo lakštą į pasikartojančias dalis mechaninio arba servopreso viduje. Štampelyje yra viršutinės ir apatinės dalys, kurios užsidaro kartu kiekvieno paspaudimo metu ir atlieka tokias operacijas kaip apipjaustymas, pradūrimas, formavimas ir piešimas. Štampai sukurti taip, kad atlaikytų nuo tūkstančių iki milijonų presavimo ciklų, išlaikant griežtus kiekvienos pagamintos dalies leistinus nuokrypius. Investicijos į įrankius yra didelės iš anksto, tačiau patvirtinus štampavimo štampą, gaunami vienodi komponentai už nedidelę apdirbimo ar gamybos alternatyvų kainą.

2. Kuo skiriasi progresiniai štampai ir perkeliami štampai?

Progresyvūs štampai tiekia nenutrūkstamą ritės atsargą per kelias stotis viename štampų rinkinyje, atlikdami vieną ar daugiau operacijų kiekviename sustojimui, kai juostelė pasislenka fiksuotu žingsniu. Jie veikia dideliu greičiu (100{6}}1 500 smūgių per minutę) ir tinka mažesnėms dalims, tokioms kaip jungtys, laikikliai ir spaustukai. Perkėlimo štampuose naudojami atskiri ruošiniai, perkeliami tarp atskirų stočių mechaniniais pirštais arba robotais. Jie veikia lėčiau (6–40 smūgių per minutę), bet tvarko dalis, kurios yra per didelės, per giliai ištrauktos arba reikalauja kelių kampų operacijų, kurios negali likti pritvirtintos prie laikiklio juostelės. Progresyvūs štampai optimizuoja greitį ir garsumą; perkėlimo štampai optimizuoja geometrinį sudėtingumą ir dalies dydį.

3. Kaip apskaičiuoti štampavimo štampavimo preso talpą?

Apskaičiuojant preso tonažą reikia susumuoti visas jėgas, kurias presas turi tiekti vienu metu. Pjovimo operacijų formulė yra tokia: Perimetras (coliais) x Medžiagos storis (coliais) x Šlyties stiprumas (t/kv. colių)=Reikalingas pjovimo tonažas. Tačiau bendras tonažas taip pat apima formavimo jėgas, tempimo jėgas, ruošinio laikiklio slėgį, spyruoklinio nuėmiklio apkrovą, azoto trinkelės slėgį ir kumštelio varomą{7}}jėgą. Medžiagos savybės labai įtakoja rezultatą. Didelio stiprumo plienas padidina tonažo poreikį, palyginti su tokio paties storio švelniu plienu. Per mažas preso dydis sukelia nepakankamą energijos kiekį apatiniame negyvajame taške, o per didelis dydis eikvoja kapitalą. Visada apskaičiuokite pagal konkrečios medžiagos klasės šlyties stiprumą ir tempimo savybes.

4. Kada štampavimas tampa ekonomiškesnis- nei pjovimas lazeriu?

Štampavimas tampa ekonomiškesnis nei pjovimas lazeriu, kai investicijos į įrankius, amortizuojamos iš visų pagamintų dalių, nukrenta žemiau už vieneto sutaupymą{0}}. Paprastam laikikliui, kainuojančiam 2,00 USD už vienetą naudojant lazerį ir 0,50 USD už štampavimą su 5 000 USD štampu, lūžimas{6}}įvyksta maždaug ties 3 333 dalimis. Sudėtingesni progresiniai štampai su didesnėmis įrankių sąnaudomis pakelia slenkstį aukštyn, bet vis tiek leidžia sutaupyti didelius kiekius. Pagrindinė įžvalga yra apskaičiavimas remiantis viso gyvavimo apimtimi, o ne vienu užsakymu. Jei tikitės metinių pakartotinių užsakymų per kelerius metus, jūsų tikroji apimtis greičiausiai viršys nenugalimą, todėl štampavimas yra ekonomiškesnis ilgalaikis pasirinkimas. YICHEN siūlo galimybių analizę, kad padėtų gamintojams nustatyti, ar štampavimas yra tinkamas procesas jų konkrečiam tūriui ir dalių geometrijai.

5. Kaip dažnai reikia galąsti ir prižiūrėti štampavimo štampus?

Galandimo intervalai priklauso nuo ruošinio medžiagos kietumo, štampavimo plieno rūšies ir gamybos apimties. Greitai -nerūdijančio plieno štampavimui gali tekti galąsti kas 50 000–100 000 brūkšnių, o naudojant minkštesnes medžiagas, pvz., švelnų plieną ar aliuminį, galima ilgiau atlikti darbus. Svarbiausias principas yra techninės priežiūros planavimas remiantis faktiniu smūgių skaičiumi, o ne vizualiu šlifavimo patikrinimu, nes matomos atbrailos reiškia, kad įrankiai jau nusidėvėję, o ne iki optimalios būklės. Visas prevencinės priežiūros ciklas apima šiukšlių valymą, tvirtinimo detalių ir išlygiavimo patikrinimą, spyruoklių ir azoto cilindrų patikrinimą, pjovimo briaunų patikrinimą, kreipiamojo kaiščio tarpo patikrinimą, sutepimo paviršių sutepimą ir apėjimo įpjovos būklės patvirtinimą. Aktyvus planavimas apsaugo nuo neplanuotų prastovų, kurios kainuoja daug daugiau nei suplanuoti priežiūros langai.