Progresyvus sunkus štampavimas: pasirinkite netinkamą toną, mokėkite du kartus

Ką iš tikrųjų reiškia progresyvus sunkusis štampavimas

Dauguma inžinierių žino, kas yra progresyvus štampas: kelių{0}} stočių įrankis, kuris atlieka nuoseklias operacijas su metaline juostele, kai ji juda per presą, ir su kiekvienu smūgiu pagaminama baigta dalis. Standartinis progresyvus štampavimas paprastai apdoroja plonesnių gabaritų medžiagas, važiuojančias dideliu greičiu ir santykinai nedidelėmis spaudimo jėgomis. Kita vertus, sunkus štampavimas reiškia storo-matometro metalo formavimą esant dideliam tonažui, dažnai tai atliekama naudojant vieną-smūgį štampus arba perkėlimo nustatymus. Progresyvus štampavimas yra abiejų pasaulių susikirtimo taške, o ta sankirta reikalauja savo inžinerijos knygos.

Progressive Die Heavy štampavimo apibrėžimas

Progresyvus štampavimas yra metalo formavimo procesas, kurio metu stora{0}}matometro medžiaga tiekiama per kelių-pakopų progresinį štampą, esant dideliam tonažui, derinant nuoseklų laipsniško štampavimo efektyvumą su jėgos reikalavimais ir įrankio patvarumo reikalavimais atliekant sunkaus{2}matometro darbą.

Tai nėra tiesiog standartinio progresyvaus štampavimo paleidimas šiek tiek lėčiau su storesne medžiaga. Procesui reikia sustiprintų įrankių, didesnės-našumo presų, specializuoto juostelių tvarkymo ir iš esmės kitokio požiūrio į stočių sekos nustatymą. Kiekvienas dizaino sprendimas, nuo bandomojo dydžio nustatymo iki juostinio kėlimo mechanikos, pasikeičia, kai medžiagos storis pereina į sunkią teritoriją.

Kuo jis skiriasi nuo standartinio progresyvaus darbo

Įprastinėjeprogresyvus metalo štampavimas, inžinieriai kuria pagal greitį. Plona medžiaga leidžia nedidelius atstumus stotis, didelius eigos dažnius ir palyginti paprastus jėgos skaičiavimus. Sunkus štampavimas apverčia šiuos prioritetus. Juostos standumas keičia medžiagos elgseną tarp stočių. Pjovimo jėgos dauginasi. Springback tampa sudėtinga problema, o ne per-stoties taisymu. Pats štampas turi atlaikyti žymiai didesnes apkrovas kiekvienoje stotyje vienu metu, po smūgio.

Palyginkite tai su intensyviu štampavimu, atliekamu naudojant perkėlimo štampus arba vieno{0}}patogimo metodus. Perkėlimo štampai anksti atskiria dalį nuo juostos, mechaniškai perkeldami ruošinius tarp stočių. Vieno smūgio kauliukai atlieka vieną operaciją vienu smūgiu. Abu puikiai susidoroja su stora medžiaga, tačiau nė vienas iš jų neužtikrina nuolatinio, juostelių{5}}paduodamo efektyvumo, kokį užtikrina progresyvus štampavimas.

Kodėl šis skirtumas svarbus gamybos inžinieriams

Kai perkate dalis, štampuotas iš storo plieno arba aliuminio, pasirinktas metodas pakeičia visą jūsų išlaidų struktūrą. Progresyvus štampavimas užtikrina mažesnes -dalies sąnaudas esant dideliam kiekiui, nes pašalina dalių tvarkymą tarp operacijų. Tačiau taikant šią metodiką sunkiems-gabariams, nesuvokiant inžinerinių skirtumų, presai yra per mažo dydžio, štampai per anksti sugenda ir gamyba sustoja, o tai panaikina bet kokį išlaidų pranašumą.

Skirtumas yra svarbus, nes riba tarp standartinio ir sunkaus progresyvaus darbo yra ta, kai didėja investicijos į įrankius, spaudos pasirinkimas tampa kritinis, o medžiagų elgesys nustoja būti atlaidus.

Medžiagos storio slenksčiai ir lydinio pasirinkimas

Žodis „sunkus“ laisvai vartojamas štampavimo parduotuvėse. Kai kurie tiekėjai viską, kas didesnis nei 14{2}}, vadina sunkiu, o kiti pasilieka plokštelės storio darbų terminą. Dviprasmiškumas sukelia realias pirkimo problemas, nes įrankių sąnaudos, spaudos reikalavimai ir proceso rizika kinta tam tikruose storio diapazonuose. Supratimas, kur baigiasi standartinis progresyvus metalo štampavimas ir prasideda sunkus progresyvus darbas, padeda inžinieriams nuo pat pradžių nustatyti tinkamą įrangą.

Storio diapazonai, apibrėžiantys sunkų progresinį štampavimą

Standartinis progresyvus štampavimas paprastai apdoroja medžiagą nuo maždaug 0,2 mm iki maždaug 3 mm (0,008–0,118 colio). Šiame diapazone juostelės padavimas yra paprastas, pjovimo jėgos išlieka valdomos ir pasiekiamas didelis eigos dažnis. Perėjimas į sunkiojo{6}}pločio teritoriją paprastai prasideda maždaug 3 mm ir tęsiasi iki maždaug 16 mm (0,625 colio), kur specializuoti presai ir sustiprinti štampai tampa privalomi.

Tai nėra griežta riba, nubrėžta standartų dokumente. Praktinė riba priklauso nuo konkretaus lydinio, detalės geometrijos ir štampavimo stočių skaičiaus. 3 mm švelnaus plieno juosta gali būti naudojama standartinėje progresinėje sąrankoje be problemų, tačiau 3 mm nerūdijantis plienas su sudėtingomis formavimo stotimis elgsis kaip sunkus darbas dėl didesnių jėgų. „Sunkusis“ žymėjimas iš tikrųjų reiškia, kai proceso elgsena pasikeičia pakankamai, kad standartinės įrankių ir preso dydžio taisyklės nebegalioja.

Medžiagos parinkimas sudėtingoms{0}}gabarito operacijoms

Keletas lydinių šeimų dominuoja progresyviose štampavimo medžiagose{0}}sunkių gabaritų diapazone. Karštai valcuoto anglinio plieno progresyvus štampavimas užima didžiausią dalį, nes konstrukciniai laikikliai, važiuoklės komponentai ir elektros paskirstymo įranga reikalauja ir storio, ir tūrio. Nerūdijančio plieno laipsniškas štampavimas skirtas naudoti ten, kur atsparumas korozijai atitinka konstrukcinės apkrovos reikalavimus, įprastas maisto perdirbimo įrangoje ir jūrų techninėje įrangoje. Aliuminio progresyvus štampavimas atlieka vaidmenį ten, kur svarbu sumažinti svorį, tačiau vis tiek reikia storio, kad būtų standumas, ypač transportavimo ir elektros gaubtuose.

Kaip lydinio savybės įtakoja proceso įgyvendinamumą

Įsivaizduokite, kad 6 mm HSLA plieninė juosta stumiama per dvylika formavimo stočių. Kiekviena stotis patiria jėgas, kurios yra daug didesnės nei tos pačios geometrijos reiktų švelniam plienui, nes tempiamasis stipris ir takumo riba didėja, kai lydinio kiekis. Didėjant storiui, valdomos trys medžiagos savybės:

• Tempimo stiprumastiesiogiai sumažina pjovimo ir pradurimo jėgas. 6 mm nerūdijančio plieno juostoms gali prireikti du ar tris kartus didesnio tonažo nei lygiavertės anglinio plieno juostos.
• Plastiškumasnustato, kiek medžiaga gali būti suformuota prieš įtrūkimą. Mažesnis storesnių didelio stiprumo lydinių lankstumas riboja pasiekiamus lenkimo kampus vienoje stotyje.
• Darbo{0}}kietėjimo greitisturi įtakos kumuliacinei jėgai. Austenitinis nerūdijantis plienas formuojant greitai kietėja, o tai reiškia, kad kiekviena sekanti stotis susiduria su vis kietesne medžiaga.

Šios savybės sujungiamos atliekant progresyvias operacijas, nes juostelė eina per kiekvieną stotį iš eilės. Plieno laipsniškas štampavimas prie sunkių gabaritų reikalauja, kad inžinieriai apskaičiuotų jėgas ne tik vienoje stotyje, bet ir bendrai visoje štampoje. Didelio tikslumo metalo štampavimo tolerancijos, kurios yra įprastas 1 mm, tampa inžineriniais iššūkiais esant 6 mm, kai tiek elastinis atsistatymas, tiek šiluminis plėtimasis auga proporcingai.

Lydinio pasirinkimo ir storio sąveika sukuria jėgos apvalkalą, kuris apibrėžia, ką presas ir štampas turi veikti vienu metu, o tai yra skaičiavimas, kai neįvertinus bet kurio kintamojo gali atsirasti ankstyvas įrankio gedimas arba tiesioginė preso perkrova.

Juostos išdėstymo dizainas sudėtingoms{0}}gabarito operacijoms

Jėgos apvalkalai ir medžiagos savybės nurodo, kam štampas turi atsispirti. Juostos išdėstymas parodo, kaip seka operacijos, kad šios jėgos būtų valdomos gaminant tikslias dalis. Progresyvaus štampavimo štampų konstrukcijoje juostos išdėstymas yra visko planas: kokios operacijos atliekamos kokiose stotyse, kaip pašalinamas laužas ir kaip juostelė patikimai juda iš vienos stoties į kitą. Kai į lygtį patenka didelės-matometro atsargos, beveik kiekvienas sprendimas dėl išdėstymo pasikeičia.

Atstumas tarp stočių ir juostelių stabilumas storose medžiagose

Ploni{0}}progresyvūs štampai gali supakuoti stotis arti vienas kito. Medžiaga yra lengva, pakankamai lanksti, kad atitiktų nedidelius atstumus ir lengvai valdoma šėrimo metu. Stora medžiaga apverčia šią dinamiką. Sunkesnės juostos atsparios lenkimui tarp stočių, o pjovimo ir formavimo operacijoms reikalingi įrankiniai štampai yra fiziškai didesni, todėl reikia daugiau nekilnojamojo turto štampelyje.

Atstumas tarp stočių naudojant sunkius progresyvius štampavimo įrankius paprastai didėja dėl kelių priežasčių:

• Didesni pjovimo ir formavimo komponentaireikia tvirtesnių atraminių plokščių ir platesnių tvirtinimo vietų.
• Tuščiosios stotystampa būtina, kad būtų galima pritaikyti per dideles įrankių dalis, nesusilpninant gretimų štampų konstrukcijų.
• Laužo išpylimasreikia daugiau laisvos vietos po štampu, nes dėl stipraus uždarymo susidaro šliužai, kurie laisvai neiškrenta pro sandarias angas.
• Šiluminis plėtimasisjuostoje auga storis, todėl tarpai turi atsižvelgti į kumuliacinį ilgų štampų žingsnio nuokrypį.

Paradoksalu, kad juostelės stabilumas tam tikrais atžvilgiais pagerėja didėjant storiui. 6 mm plieninė juostelė nesusilenks tarp stočių taip, kaip gali 0,5 mm juosta. Paprastai jums nereikės sutvirtinančių briaunų ar karoliukų laikiklio tinklelyje. Tačiau šis nelankstumas yra susijęs su kompromisu: juostelė priešinasi pakėlimui ir perkėlimui. Štampavimo štampavimo keltuvai turi generuoti daug daugiau jėgos, kad pakeltų sunkias medžiagas nuo štampo paviršiaus tarp judesių, o jų konstrukcija pereina nuo paprastų spyruoklinių{6}}kaiščių prie tvirtų hidraulinių arba azotinių{7}}cilindrų sistemų, galinčių patikimai pakelti šimtus kilogramų medžiagos per tūkstančius ciklų.

Bandomasis sunkiojo gabarito dydžio nustatymas ir šliužų valdymas

Pilotai ištaiso tiekimo klaidas, prieš pat kiekvienai stočiai atlikdami savo veiklą, įkišdami juostoje iš anksto-pramuštas skylutes. Atliekant sunkų-progresyvų darbą, bandomasis dydis nustatomas pagal kitas taisykles nei naudojant ploną{3}}medžiagą. Theryšys tarp bandomosios skylės skersmens ir bandomosios skylės skersmenstampa kritiškesnis, nes storesnė medžiaga sukuria didesnes šonines jėgas pilotui įsijungimo metu.

Inžinieriai, dirbantys su sunkiomis medžiagomis, susiduria su pusiausvyros aktu. Bandomiesiems perforatoriams reikia pakankamai skersmens, kad jie atlaikytų šonines apkrovas, kurias sukelia standi, sunki juostelė, traukiama į išlyginimą. Per mažas, pilotas nukrypsta arba sulūžta. Per stipriai priglunda tarp piloto ir skylės, todėl medžiaga traukiasi arba deformuojasi juostos perkėlimo metu. Netiesioginiai pilotai, kai laužo vietose išmušamos specialios skylės, skirtos padėties nustatymui, paprastai teikiama pirmenybė sunkiam-matometro laipsniško štampavimo procese, nes jie leidžia inžinieriams pasirinkti optimalius bandomuosius dydžius, neatsižvelgiant į gaminio geometriją.

Šliužų valdymas kelia savo iššūkių. Metaliniai perforavimo įrankiai, veikiantys storą medžiagą, gamina sunkius, standžius šliužus, kurie tiesiog nenukrenta veikiami gravitacijos taip, kaip tai daro plonos{1}}sliegės. Šie šliužai gali įsprausti į štampavimo angas, atšokti atgal į štampavimo plokštę arba sukrauti į laisvąsias skyles. Inžinieriai tai kompensuoja didindami štampų atidarymo kūginius kampus, pridėdami teigiamus šliužų išmetimo mechanizmus ir suprojektuodami laužo latakus su statesniais kampais ir didesniu skerspjūviu. Vienas sulaikytas šliužas sunkiame progresiniame štampelyje gali sukelti katastrofišką žalą kitoms stotims to paties smūgio metu.

„Springback“ kompensavimas keliose stotyse

Springback – tai elastingumo atsistatymas po formavimo apkrovos atsipalaidavimo. Kiekvienas posūkis grąžina tam tikrą sumą. Vienoje-stotyje kompensuojate vieną kartą ir judate toliau. Laipsniškai apdorojant sunkiasvores medžiagas, spyruokliniai junginiai susimaišo tarp stočių, nes kiekviena formavimo operacija keičia metalo, kuris vis tiek turi praeiti per pasrovines stotis, įtempio būseną.

Pagrindinis kompensavimo būdas yraperlenkimas, kai štampas šiek tiek sulenkia medžiagą už tikslinio kampo, kad elastingas atsistatymas grąžintų ją į specifikaciją. Sunkioms medžiagoms lenkimo kampai padidėja, nes storesnė medžiaga kaupia daugiau elastingumo energijos. Tačiau laipsniškas išdėstymas, perlenkimas vienoje stotyje gali pakeisti juostos vietą kitoje stotyje, o tai turi įtakos piloto įsitraukimui ir padėties tikslumui.

Dizaineriai sprendžia šį sudėtinį poveikį taikydami kelias strategijas:

• Konkrečios stoties-kompensavimo vertėsapskaičiuojamas pagal kaupiamojo įtempio būseną, o ne tik pagal individualų posūkį.
• Specialios smogimo stotyskurios, atlikus gretimas operacijas, pertvarko anksčiau išlenktus objektus į galutinį matmenį.
• Laipsniškas perlenkimaspaskirstomas kelioms stotims, o ne taikomas vienam agresyviam smūgiui.
• In-mirties jutimaskritinėse formavimo stotyse, kad patikrintų kampus ir pažymėtų poslinkį, kol operacijos pasroviui neužfiksuos-ne-specifinės būklės.

Juostos progresavimo mechanika sujungia visas šias problemas. Sunki medžiaga turi įtakos juostos pakėlimo aukščiui, o tai lemia, kiek tarpo juostelė turi praeiti pro formavimo ypatybes. Tai turi įtakos progresavimo tikslumui, nes standžią juostelę sunkiau tiksliai pakeisti. Ir tai turi įtakos piloto įsijungimo gyliui, nes juostelė turi visiškai atsigulti ant pilotų prieš formuojant apkrovas. Kiekvienas kintamasis jungiasi prie juostelės išdėstymo, todėl tai yra pats svarbiausias inžinerinis dokumentas bet kuriame sudėtingame-materio progresiniame štampavimo procese.

Juostos išdėstymas apibrėžia operacijų seką ir sąveiką, kitas svarbus klausimas tampa kiekybiškai tiksliai nustatyti, kiek jėgos visos tos vienu metu atliekamos operacijos daro spaudą ir kas atsitiks, kai šis skaičiavimas nepavyksta.

Sunkiojo štampavimo jėgos skaičiavimai ir tonažo planavimas

Kiekviena progresyvaus štampavimo stotis veikia vienu metu. Kai spaudos avinas nusileidžia, jis mandagiai neužkrauna po vieną stotį. Jis įsmeigia kiekvieną perforatorių, kiekvieną formavimo įrankį ir kiekvieną nuėmiklį į juostelę vienu metu. Atliekant standartinį plono-gaometro darbą, bendra stočių apkrova neviršija įprastų spaudos pajėgumų. Atliekant sunkias- gabarito laipsniškas operacijas, tuo pačiu metu pakrauti klaidingi tonažo skaičiavimai tampa brangūs. Supratimas, kaip štampavimo presas sugeria šias jėgas ir kur matematika klysta, atskiria sėkmingus sunkius{7}}gatometrus nuo įtrūkusių slydimo ir užstrigusių smagračių.

Sukaupta jėga progresyviose štampavimo stotyse

Progresyvus štampavimo presas nemato atskirų stoties apkrovų atskirai. Jis patiria visų jėgų, sukurtų kiekvienoje stotyje to paties smūgio metu, sumą. Dvylikos štampavimo stoties, apdirbančios 6 mm anglies plieną, gali prireikti 15–40 tonų kiekvienoje pjovimo stotyje, 20–60 tonų formavimo stotyse ir papildomos jėgos iš nuėmiklių, keltuvų ir laužo pjaustytuvų. Sudėkite juos kartu ir presas turi pristatyti agregatą vienu cilindro smūgiu.

Thejėgos skaičiavimo sekaInžinieriai laikosi sunkių progresyvių štampavimo darbų, kurie atrodo taip:

1. Nurodykite kiekvieną operaciją, atliekamą kiekvienoje stotyje, įskaitant pradūrimą, išlyginimą, formavimą, lenkimą, kalimą ir apipjaustymą.
2. Apskaičiuokite pjovimo jėgą kiekvienai pradūrimo ir išlyginimo operacijai, naudodami pjūvio perimetrą, medžiagos storį ir medžiagos šlyties stiprumą.
3. Apskaičiuokite formavimo ir tempimo jėgas naudodami detalės geometriją, medžiagos storį ir ribinį tempimo stiprumą.
4. Pridėkite nuėmimo jėgą kiekvienai stočiai, paprastai nuo 5% iki 20% pjovimo jėgos, priklausomai nuo medžiagos tipo ir storio.
5. Įtraukite pagalbines apkrovas: spyruoklinio nuėmiklio slėgį, azoto trinkelės jėgą, kėlimo kaiščio pasipriešinimą, varomąsias kumštelio jėgas ir piloto įjungimo apkrovas.
6. Sumuokite visas stoties jėgas, kad nustatytumėte bendrą štampų tonažo poreikį.
7. Taikykite saugos koeficientą, kuris paprastai yra 20–30 % didesnis už apskaičiuotą apkrovą, kad atsižvelgtumėte į medžiagų kintamumą, įrankio susidėvėjimą ir nuobodžios kraštinės jėgos padidėjimą.
8. Patikrinkite, ar preso energijos talpa, o ne tik didžiausias tonažas, yra pakankamas eigos gyliui, kuriame susidaro formavimo apkrovos.

Šis paskutinis žingsnis užklumpa daugybę parduotuvių. Progresyvus štampavimo presas gali turėti vardinį tonažą ant popieriaus, bet kaipAHSS tyrimai parodė, didžiausias tonažas pasiekiamas tik mechaninių presų eigos apačioje. Jėga, pasiekiama vos kelis colius virš apatinio aklavietės, gali sumažėti iki 50 % vardinės talpos. Sunkios-matometro formavimo operacijos, kurios sujungia medžiagą anksčiau eigos metu, gali viršyti preso jėgos kreivę, net jei bendras tonažas atrodo pakankamas.

Pjovimo, formavimo ir pašalinimo jėgos iš storos medžiagos

Kaip veikia štampavimo presas esant didelėms progresuojančioms apkrovoms? Jis turi sugerti pjovimo, formavimo ir nuėmimo jėgas, kurios priklauso nuo medžiagos storio, bet ne tiesiškai ir nevienodai.

Pjovimo jėga atitinka tiesioginį ryšį: pjūvio perimetras, padaugintas iš medžiagos storio, padaugintas iš šlyties stiprumo. Atliekant sunkų-matometro darbą, tai reiškia, kad perimetrui, perpjautam per 8 mm medžiagą, reikia maždaug keturis kartus didesnės jėgos nei to paties lydinio 2 mm pjūviui. Tačiau pats šlyties stiprumas nėra pastovus. Nuobodus įrankis, kuris įvyksta greičiau dirbant sunkaus{6}}matometro darbe, efektyvų šlyties stiprumą padidina iki visiško medžiagos tempimo stiprumo, o ne įprasto 60–80 % apytikslio, naudojamo aštriems įrankiams.

Formavimo jėgos didėja dar agresyviau didėjant storiui. Daugelyje konfigūracijų lenkimo jėga didėja didėjant storio kvadratui. Daliai, kuriai reikia 10 tonų suformuoti iš 3 mm storio, gali prireikti 40 tonų 6 mm, o ne 20 tonų. Medžiagos sukietėjimas sumaišo tai kiekvienoje formavimo stotyje, o tai reiškia, kad juostelė sustingsta eidama per štampą. Didelio greičio progresyvus štampavimas plonais gabaritais dažnai gali nepaisyti šio kaupiamojo grūdinimo efekto. Sunkus-matometro darbas negali.

Nuplėšimo jėga, apkrova, reikalinga medžiagai nuimti nuo perforatoriaus po pjovimo, taip pat labai padidėja. Stora medžiaga sugriebia perforatorių didesniu paviršiaus plotu ir didesne trintimi. Sunkiuose progresyviniuose štampuose nuėmimo apkrovos gali sudaryti didelę viso tonažo dalį, tačiau dažniausiai jos yra nepastebimas veiksnys nustatant preso dydį.

Spaudos pasirinkimas ir šilumos valdymo svarstymai

Pasirinkus progresyvų štampavimo presą, skirtą sunkiems{0}}matometrams, reikia subalansuoti talpą, energijos talpą ir fizinį lovos dydį. Štampas turi tilpti lovos zonoje, tonažas turi padengti sukauptas apkrovas su saugos riba, o smagratyje sukaupta energija turi išlaikyti visą eigą, nesustojant apatiniame negyvajame taške.

Šilumos valdymas prideda dar vieną aspektą, su kuriuo retai susiduria{0}}smulkaus matuoklio operacijos. Kai stora medžiaga pjaustoma ir formuojama kiekvienoje stotyje, trintis ir plastinė deformacija mechaninę energiją paverčia šiluma. Ta šiluma kaupiasi štampo komponentuose, pačioje juostelėje ir tepalo plėvelėje. Per gamybos eigą šiluminis plėtimasis keičia štampų tarpus, keičia piloto išlygiavimą ir pagreitina įrankių susidėvėjimą. Poveikis didėja didėjant insulto dažniui. Nors didelės spartos laipsniškas štampavimas atliekant plono{6}}matometro darbą gali veikti 200+ smūgių per minutę, esant valdomai šilumai, sunkios-matometro laipsniškos operacijos paprastai atliekamos nuo 20 iki 60 smūgių per minutę, ir net esant tokiam greičiui, šilumos generavimui reikia aktyvaus valdymo.

Inžinieriai sprendžia šilumines problemas taikydami kelias strategijas: priverstinio -oro aušinimo kanalus štampavimo antgaliuose, temperatūros-stebimos tepimo sistemas, kurios padidina srautą kylant štampų temperatūrai, ir planuojamas gamybos pauzes, kurios leidžia išlyginti šiluminę padėtį, kol matmenų poslinkis pasiekia kritines ribas.

Tonažo apskaičiavimas galiausiai lemia, kokioje presoje veikia štampas, ir šis sprendimas užfiksuoja kapitalo sąnaudas, gamybos greitį ir grindų plotą visam programos galiojimo laikui. Tada štampavimo konstrukcija turi atitikti jėgas, kurias ji atlaikys, todėl paties įrankio konstrukcinė konstrukcija taps kita svarbia grandimi inžinerinėje grandinėje.

Štampo dizaino ypatybės: Unikalios ir sunkios progresyvios štampavimo savybės

Jėgos, tekančios per sunkų{0}}progresyvų štampą, ne tik spaudžia spaudą. Jie nubaudžia kiekvieną plokštę, kreipiamąjį kaištį ir pjovimo briauną pačiame įrankyje. Štampavimo štampas, sukurtas 1 mm medžiagai ir veikiantis 300 smūgių per minutę greičiu, nėra panašus į tą, kuris sukurtas apdoroti 8 mm plieną 30 smūgių per minutę greičiu, net jei baigtos detalės geometrija yra panaši. Struktūriniai poreikiai, medžiagų pasirinkimas ir tolerancijos strategijos taip skiriasi, kad sunkūs{8}}progresyvūs štampai yra visiškai kitokia įrankių klasė.

Struktūrinis sutvirtinimas ir batų dizainas

Diegiami batai yra kiekvieno progresuojančio štampo pagrindas. Jie neša apkrovą, palaiko išlygiavimą ir sugeria kiekvieno smūgio smūgį. Standartinių-matometro progresyvaus štampavimo štampų štampavimo batai paprastai yra apdirbami iš vidutinio anglies plieno, pvz., S50C, o plokščių storis atitinka vidutines apkrovas. Sunkus-matometro darbas reikalauja iš esmės kitokio struktūrinio požiūrio.

Apsvarstykite, kas atsitinka, kai suminės stoties pajėgos pasiekia šimtus tonų. Antgalis turi atsispirti deformacijai veikiant tokiai apkrovai, išlaikant lygiagretumą tarp viršutinės ir apatinės pusės tūkstantosiomis colio dalimis. Net ir nedidelis įlinkis keičia perforavimo-prie-tarpelius, pagreitina kraštų susidėvėjimą vienoje pusėje ir pablogina dalies kokybę visoje juostoje.

Sunkūs progresiniai štampai tai išsprendžia keliais struktūriniais pakeitimais:

• Padidėjęs štampo batų storis:Standartiniams progresyviems štampams gali būti naudojami 50–75 mm batai. Sunkiems-įrankiams dažnai reikia 100–150 mm ar storesnių batų, kad būtų apribota deformacija esant koncentruotoms apkrovoms.
• Atnaujinta batų medžiaga:Didelio -stiprumo legiruotasis plienas arba iš anksto{1}}grūdintas įrankių plienas pakeičia standartines vidutinės anglies klases, kad padidintų standumą nepadidinant pėdsako.
• Sustiprintos kreipiamosios sistemos:Standartiniuose štampuose naudojamus rutulinių guolių kreipiamuosius kaiščius galima pakeisti arba papildytifrikciniai{0}}kreipiamieji kaiščiai su aliuminio bronzos įvorėmisarba dėžės kulnų blokai, kurie formavimo operacijų metu atsparūs stipriai šoninei traukai. Kai pjovimo ir formavimo jėgos yra nesubalansuotos, kulnų blokai neleidžia viršutinei ir apatinei batams pasislinkti priešingomis kryptimis.
• Platesnis stočių atstumas:Didesni formavimo štampai ir sustiprintos atraminės plokštės užima daugiau štampavimo ploto, ištempia bendrą štampo ilgį ir reikalauja ilgesnių presavimo lovų.
• Storesnės atraminės plokštės:Perforatorių fiksavimo plokštės ir atraminės plokštės didėja, kad paskleistų taškinę apkrovą ir neleistų sukietėjusiems štampams patekti į minkštesnius batų paviršius, esant stipriam smūgiui.

Sunkių progresyvių štampų kreipiamųjų kaiščių skersmuo taip pat didėja. Standartiniame progresiniame štampavimo štampe, kuriame yra plona medžiaga, gali būti naudojami 38 mm (1,5 colio) kreipiamieji stulpeliai. Sunkūs{4}}matometro įrankiai paprastai pakelia iki 50 mm arba 63 mm stulpelius, kartais su dvigubomis valdymo sistemomis, kuriose derinami rutulinių guolių kaiščiai, užtikrinantys tikslią išlyginimą, ir kulno blokai, skirti atsparumui traukai užtikrinti. batus, nekompensuoja presavimo cilindro aplaidumo, tačiau naudojant sunkius-matometro įrenginius jėgos, bandančios netinkamai išlyginti tuos batus, yra žymiai didesnės, todėl tvirtos gairės yra ne-derėtinos.

Štampo medžiagų parinkimas ir karbido įdėklų strategija

Medžiagos, naudojamos gaminant štampus, nustato, kiek laiko jis veikia tarp priežiūros intervalų ir kaip nuosekliai laikomasi leistinų nuokrypių. Standartiniuose progresyviniuose štampuose, apdorojant plonas medžiagas, įrankių plienas, pvz., D2 (SKD11), sukietintas iki HRC 58{5}}60, puikiai tinka daugeliui pjovimo ir formavimo stočių. Sunkaus gabarito darbas pakeičia lygtį, nes smūgio jėgos per taktą yra didesnės, abrazyvinis nusidėvėjimas pagreitėja greičiau, o terminis ciklas yra sunkesnis.

Progresyvaus karbido štampavimo štampuose naudojami volframo karbido įdėklai tose stotyse, kuriose dėvėjimasis yra agresyviausias: štampavimo štampus, pradūrimo įrankius ir didelę{0}}apkrovą formuojančius įdėklus. Karbido kietumo vertės viršija HRC 75, o atsparumas dilimui yra kelis kartus didesnis nei įprastinio įrankių plieno. Esant sunkioms programoms, atsipirkimas yra išmatuojamas. Įrankinio plieno pjovimo perforatorius, apdirbantis 6 mm anglies plieną, gali atlaikyti 50 000–100 000 smūgių prieš galandimą. Toje pačioje padėtyje esantis karbido įdėklas gali pratęsti šį intervalą iki 300 000 ar daugiau smūgių.

Tačiau karbidas suteikia kompromisų{0}}. Jis trapus. Matricoje, kuri kiekvieno eigos metu patiria dideles smūgines apkrovas, karbido įdėklai įtrūksta, jei nėra tinkamai remiami. Inžinieriai tai sprendžia:

• Prispauskite-kietmetalinius įdėklus į grūdinto plieno laikiklius, kurie sugeria šonines ir gniuždymo apkrovas.
• Naudojama „kieta šerdis, kietas paviršius“ strategija, kai įdėklo korpusas užtikrina atsparumą smūgiams, o darbinis kraštas – atsparumą dilimui.
• Apriboti karbidą tik stotimis, kuriose daugiausia yra gniuždomoji apkrova, vengiant stočių, kuriose yra didelės šoninės jėgos, nebent įdėklo geometrija gali būti sukurta taip, kad karbidas būtų suspaustas.

Formuojant ir lenkiant sunkiasvorių štampų, greitaeigis plienas (HSS), pvz., SKH9, esant HRC 60–62, arba miltelių pavidalo metalurgijos įrankių plienas, dažnai pasiekia geresnę kietumo ir atsparumo dilimui pusiausvyrą nei karbidas. Šios stotys patiria pakartotinį smūgį ir šoninį įtempį, kai trapiose medžiagose įtrūkimų plitimas būtų katastrofiškas.

Nuplėšiklių plokštėse, kurios turi sugerti pasikartojančius smūgius, kai jos liečiasi su stora medžiaga, dažniausiai naudojamas modifikuotas įrankių plienas, pvz., SLD, pasižymintis puikiu tvirtumu esant dideliam kietumui, todėl sudėtingose ​​štampo dalyse nesutrūksta atliekant didelės -jėgos nuėmimo operacijas. Medžiagos strategija visoje štampoje vadovaujasi principu, kad reikiama medžiaga derinama su konkrečiu įtempių profiliu kiekvienoje stotyje, o ne vienodai taikoma viena medžiagos rūšis.

Tolerancijos galimybės sunkaus{0}}progresyvaus darbo metu

Šį klausimą užduoda kiekvienas gamybos inžinierius: kokius leistinus nuokrypius galiu išlaikyti naudojant sunkų{0}}progresinį štampavimą? Sąžiningas atsakymas yra tas, kad pasiekiamas tikslumas sugriežtėja mažėjant storiui. Keletas veiksnių neigiamai veikia storos medžiagos nuokrypius:

• Elastinis atsigavimasdidėja didėjant medžiagos storiui, todėl suformuoti matmenys tampa mažiau nuspėjami.
• Šiluminis plėtimasistiek juostelės, tiek štampo matmenų santykiai gamybos eigos metu pasislenka.
• Punch įlinkisesant didelėms pjovimo apkrovoms, atsiranda padėties skirtumai tarp pradurtų elementų.
• Kaupiamoji aukščio klaidaskersai ilgų, sunkių progresinių štampų auga, nes juostos standumas neleidžia tiksliai pakeisti padėties kiekvienoje stotyje.

Praktiškai standartiniai progresiniai štampai, apdirbantys ploną medžiagą, paprastai išlaiko plius arba minus 0,05 mm nuokrypius nuo pradurtų elementų ir suformuotų matmenų. Sunkios-matometro laipsniško štampavimo štampai, dirbantys su 6 mm medžiaga, paprastai siekia plius arba minus 0,1–0,15 mm panašioms ypatybėms, o griežtesnius nuokrypius galima pasiekti naudojant papildomas stotis, į{6}}matų aptikimą ir antrines operacijas.

Inžinerijos kompromisas-aiškus: griežtesniems leistiniesiems nuokrypiams atliekant sunkų-gabaritinį darbą reikia daugiau štampavimo stočių, sunkesnės konstrukcijos, progresyvaus karbido štampavimo štampų kritinėse susidėvėjimo vietose ir dažnesnių priežiūros intervalų. Kiekvienas papildymas padidina įrankių kainą. Dizaineriai turi suderinti tai, ko iš tikrųjų reikia taikymui, ir tai, ką štampas gali ekonomiškai užtikrinti per visą gamybos laikotarpį.

Šis{0}}kompromisas tarp sudėtingumo ir ilgaamžiškumo apima ne tik patį štampą. Visa įrangos grandinė, tiekianti medžiagą į įrankį, nuo dekoilerio iki tiesintuvo iki padavimo mechanizmo, turi atitikti savo tikslumo standartus, kad palaikytų tai, kam skirtas štampas.

Tiekimo sistemos ir ritės, skirtos storai{0}}materijoms

Puikiai sukonstruotas štampas nieko nereiškia, jei jį pasiekianti medžiaga atkeliauja iškreipta, išlenkta arba netinkamai paduota. Sunkios-matometro ritės masė sveria tūkstančius kilogramų viena ritė, ji atspari tiesinimui ir baudžia padavimo mechanizmus, kurie nebuvo sukurti sukibimo jėgoms. Įranga, esanti prieš štampavimo mašiną, atsuktuvą, tiesintuvą ir tiektuvą, sudaro grandinę, kurioje kiekviena grandis turi būti pritaikyta storos{3}}medžiagos poreikiams. Netinkamai įvertinus bet kurį komponentą, pablogėja padavimo tikslumas, dalys išeina iš tolerancijos ribų, o brangūs progresiniai įrankiai padaro žalą dėl netinkamai išdėstytos juostos.

Sunkiosios ritės dekoilerio ir tiesintuvo reikalavimai

Sunkias{0}}matometro ritės yra fiziškai sudėtingos. 6 mm anglinio plieno ritė, kurios plotis 1 200 mm, gali sverti daugiau nei 10 000 kg. Tą ritę palaikančiam dekoileriui reikalingas hidraulinis įtvaro išsiplėtimas, galintis užspausti vidinį skersmenį be slydimo, konstrukcinis rėmas, pritaikytas ritės svoriui be deformacijos, ir pavaros variklis, kurio dydis palaiko kontroliuojamą apkrovą. Pasyvūs išvyniojimo įrenginiai, kurie priklauso nuo traukos pasroviui, tiesiog negali patikimai valdyti storų, standžių medžiagų. Jums reikalingas aktyvus, varikliu{10}}varomas atsuktuvas su uždaros kilpos įtempimo valdymu, kad juostelė neatsipalaiduotų arba nesukurtų per didelės atgalinės{12}}įtempimo, kovojančios su padavimo sistema.

Storos medžiagos tiesinimas yra kitokia problema nei plonos juostelės tiesinimas. Ritės rinkinys, iš apvijos išlaikomas kreivumas, yra daug ryškesnis esant sunkiam-matometrui, nes medžiagos takumo riba reiškia, kad ji lengvai neatsipalaiduoja. Norint pašalinti šį kreivumą, reikia tiesintuvo su didesnio-skersmens voleliais ir žymiai didesne korekcine jėga. Mažesniems volams, kurie agresyviai dirba su plona medžiaga, reikia nepraktiško slėgio, kad paveiktų 6 mm arba 8 mm plieną. Didelio dydžio{8}}tiesintuvuose naudojami didesni ritinėliai, platesni centrai ir daugiau ritinėlių lygių, kad išlinkimas būtų palaipsniui išlygintas nesukeliant vietinės deformacijos. Automatinis tarpo valdymas tampa svarbus, nes ritės storio ir kietumo skirtumus reikia koreguoti, todėl rankiniai nustatymai negali patikimai stebėti gamybos proceso metu.

Tiekimo mechanizmai ir storio{0}}matometro tikslumas

Štampavimo tiekimas yra ta vieta, kur tikslumas išsilaiko arba suyra. Sunkiems progresyviems štampavimo darbams dominuoja servo-varomas ritinėlių padavimas, nes jie siūlo programuojamus padavimo ilgius, tikslius pagreičio profilius ir darbo-receptų saugyklą, kuri sumažina sąrankos laiką tarp paleidimų. KaipŽurnalo „MetalForming“ pastabosservo tiekimas apskaičiuoja optimalų pagreitį ir lėtėjimą pagal judesius per minutę ir padavimo ilgį, o gamybos greitis yra maždaug dvigubai didesnis nei oro tiekimo.

Tačiau storos atsargos kelia iššūkių, kurių nėra tiekiant ploną{0}}medžiagą. Standartinių padavimo ritinėlių sukibimo plotas yra palyginti mažas, o sunki{2}}matometro medžiaga yra atspari pagreitėjimui ir stabdymui vien dėl trinties. Didėjantis ritinėlio slėgis pagerina sukibimą, tačiau rizikuoja deformuoti juostelės kraštus. Inžinieriai tai kompensuoja nurodydami didesnio -skersmens ritinius, kurie atsparūs deformacijai, rievėtas arba didelės-trinties dangas, kad pagerintų sukibimą, o kai kuriais atvejais ir tandeminio padavimo įrenginius, kai įėjimo ir išėjimo servosistemos sugriebia juostą dviejuose taškuose vienu metu.

Tiekimo tikslumas mažėja didėjant storiui dėl kelių sudėtingų priežasčių. Kietesnė medžiaga kaupia daugiau kinetinės energijos pagreičio metu, todėl sustojimo padėtyje susidaro viršijimas. Bandomasis atleidimo laikas tampa svarbesnis, nes juostelė nesulaikoma, kad ją galutinai išlygintų kontroliniai kaiščiai.Paspauskite-profilio padavimas, kur servo elektroniškai persijungia į preso sukimąsi, padeda palaikyti sinchronizaciją esant didelėms apkrovoms, suderindamas tiekimo greitį su preso judesiu, o ne paleisdamas nepriklausomus judėjimo profilius.

Ritės linijos integravimas su presu ir štampu

Progresyvus štampavimo aparatas nėra tik presas su įsuktu štampu. Tai integruota sistema, kurioje decoiler, tiesintuvas, tiektuvas ir presas turi bendrauti ir sinchronizuoti. Neatsitikimas bet kurioje vietoje, tarkime, dekoileris, kuris negali atsisukti pakankamai greitai, kad neatsiliktų nuo tiektuvo, arba tiesintuvas, įvedantis juostelės iškrypimą, kurio padavimo sistema negali ištaisyti, sukuria klaidas, kurios susidaro kiekvienoje štampavimo stotyje.

Sunkioms{0}}progresinėms operacijoms atlikti vieninga valdymo architektūra sujungia sistemą. Vienas PLC arba judesio valdiklis, valdantis dekoilerio įtempimą, tiesintuvo tarpą ir tiekimo laiką, užtikrina glaudesnį sinchronizavimą nei atskiri atskiri valdikliai. Jutikliai, skirti juostelės kilpos gyliui tarp tiesintuvo ir padavimo, ritės pabaigos-aptikimo-ir juostelės-trūkimo stebėjimo apsaugo ir įrangą, ir štampą nuo pažeidimų, kuriuos sukelia netikėtas medžiagos elgesys.

Kontaktinio tinklo atkarpa tarp tiesintuvo ir tiektuvo nusipelno ypatingo dėmesio, kai yra{0}}sunkūs gabaritai. Ši laisvos medžiagos kilpa turi palaikyti juostelę be iš naujo{2}}įvesti ritės rinkinio. Netinkamas kilpos atramos spindulys ant storos medžiagos išlenks juostelę atgal prieš jai patenkant į tiekimą, o tai sumažins ką tik pagaminto tiesintuvo lygumą. Tinkamai išdėstyti atraminiai stalai ir kilpos{5}}gylio jutikliai, moduliuojantys išvyniojimo greitį, išlaiko juostą plokščią ir įtempimą{6}}valdomą, kai ji patenka į tiekimo ritinius.

Kai kiekvienas prieš srovę esantis komponentas yra matuojamas ir sinchronizuojamas, kad atitiktų sunkiasvores medžiagas, į štampus patenka medžiaga, kuri yra plokščia, tiksliai išdėstyta ir nuosekliai įtempta. Dėl šio patikimumo progresyvi metodika yra gyvybinga storų gabaritų gamybai. Be jo, kelių stočių laipsniško štampavimo sąnaudų pranašumai išnyksta dėl laužo ir neplanuotų sustojimų. Tikrasis klausimas yra toks: kokiu momentu progresinis štampavimas vis dar yra ekonomiškai prasmingas sunkioms{5}}gabariuotoms dalims, palyginti su alternatyviais metodais, pvz., perkėlimo štampa?

Progresyvūs ir perkeliami štampai, skirti sunkiems{0}}materiams

Ankstesnės dalies klausimas turi praktinį atsakymą: jis priklauso nuo dalies dydžio, geometrijos, tūrio ir medžiagos storio. Tarp įprastų štampavimo štampų tipų progresinis, pernešamas ir sudėtinis kiekvienas užima tam tikrą veikimo langą. Atliekant sunkų-matometro darbą, tie langai sutampa mažiau nei naudojant plonas-medžiagas, todėl teisingas pasirinkimas yra labiau pasekmingas ir, laimei, aiškesnis-, kai suprantate, kur kiekvienas metodas pasiekia savo ribas.

Kai laimi progresyvusis štampas dėl sunkiųjų{0}}dalių

Progresyvi štampavimo ir štampavimo metodika dominuoja sunkiuose-matometruose, kai suderinamos trys sąlygos: dalis lieka prijungta prie juostos formavimo metu, metiniai kiekiai pateisina investicijas į įrankius, o geometrija nereikalauja gilių tempimų ar visiško trijų{1}}matmenų manipuliavimo tarp stočių.

Presavimo technologijų ir štampavimo medžiagų pažanga išstūmė praktines ribas. Servo-presai, kurie keičia cilindro greitį per eigą, sumažina didžiausias smūgines apkrovas, todėl progresiniai štampai gali apdoroti storesnes medžiagas be smūgio pažeidimų, kurie anksčiau ribojo jų veikimo diapazoną. Karbido įdėklai ir miltelių pavidalo metalurgijos įrankių plienas prailgina štampų tarnavimo laiką esant didelėms apkrovoms. Rezultatas yra tai, kad detalės iš 6–10 mm plieno, kurioms prieš dešimtmetį būtų reikėję naudoti perkėlimo presavimo įrankius, dabar sėkmingai veikia progresyviose štampuose, jei geometrija suderinama.

Kai progresiniai štampai puikiai tinka{0}}sunkiems matavimo darbams:

• Plokščios arba vidutiniškai suformuotos dalys su pradūrimo, įpjovos, lenkimo ir pjovimo operacijomis
• Dideli metiniai kiekiai (paprastai 100,000+ vienetų), kai -dalies kaina turi būti sumažinta iki minimumo
• Dalys, kurioms nereikia sukimosi ar nepriklausomo manipuliavimo tarp stočių
• Programos, kuriose griežtas pakartojamumas per milijonus ciklų yra svarbesnis nei geometrinis sudėtingumas

Kur reikalingas perkėlimo štampas

Perkėlimo štampavimas anksti atskiria ruošinį nuo juostelės, tada mechaniškai perkelia jį tarp nepriklausomų stočių. Ši laisvė pasukti, apversti ir pakeisti ruošinio padėtį atrakina geometrijas, kurių progresiniai štampai tiesiog negali pagaminti, kol dalis lieka pritvirtinta prie laikiklio juostos.

Sunkiems-gabariams tinkamas štampavimo būdas, kai:

• Dalies geometrija reikalauja gilių tempimų, viršijančių tai, ką leidžia pritvirtinta juostelė{0}}
• Ruošinys turi būti pasuktas arba apverstas tarp operacijų
• Dalies matmenys viršija praktinį juostos plotį, paprastai daugiau nei 400–500 mm tiekimo kryptimi
• Medžiagos storis viršija maždaug 10–12 mm, todėl juostos padavimas ir piloto sujungimas tampa nepatikimi
• Nedideli kiekiai (nuo 10 000 iki 100 000 per metus) nepateisina progresinių štampavimo įrankių išlaidų

Sudėtinis štampavimas užima siauresnę nišą atliekant sunkų{0}}matmenų darbą. Jis vienu paspaudimu atlieka kelias pjovimo operacijas, gamindamas plokščias dalis su griežta matmenų valdymu. Paprastiems sunkiems-ruošiniams, kuriuos reikia tik pradurti ir išlyginti neformuojant, sudėtiniai štampai užtikrina puikų plokštumą ir briaunų kokybę mažesnėmis įrankių sąnaudomis nei progresiniai ar perkėlimo metodai. Tačiau jie apsiriboja geometriškai paprastomis dalimis ir nėra efektyviai keičiami esant labai dideliam kiekiui.

Sprendimų sistema gamybos inžinieriams

Toliau pateiktame palyginime kiekvienas štampavimo metodas susietas su kriterijais, kurie yra svarbiausi priimant sunkius{0}}gamybos sprendimus:

Kai sprendimų sistema nukreipta į progresyvią štampavimo metodiką, skirtą sunkiems{0}} gabarito taikymams, įrankių šaltinis yra toks pat svarbus kaip metodo pasirinkimas. Tiekėjams patinkaYICHENspecializuojasi progresyvių štampavimo štampų, skirtų kelių{0}}stočių formavimui ir keičiamai masinei gamybai, gamyboje, siūlydami gamybos inžinieriams ir pirkimų komandoms išteklius, reikalingus sunkiems{1}}progresyviems įrankiams, kurių pakartojamumas yra didelis{2}}atsižvelgiant į didelį kiekį.

Pasirinkimas tarp štampų ir štampavimo metodų galiausiai priklauso nuo sąnaudų-tūrio lygties: laimi laimi progresuojantis štampas, kai apimtys yra pakankamai didelės, kad amortizuotų įrankių priemoką už pakankamai dalių. Tačiau „pakankamai aukštas“ reiškia kažką kitokio atliekant sunkų-matometro darbą nei atliekant plonų-medžiagų štampavimą, ir ši ekonominė riba yra būtent tai, kas lemia kitą planavimo etapą.

Mokestis{0}}Sunkių progresyvių štampavimo įrankių apimties ekonomika

Ta ekonominė riba yra didesnė, nei tikisi dauguma pirkimų komandų. Sunkios-matometro progresyvaus įrankio sukūrimas kainuoja brangiau, veikia lėčiau ir reikalauja didesnių presų nei plono{2}}matometro atitikmens. Tačiau esant pakankamam kiekiui, matematika vis tiek teikia pirmenybę progresyviam štampavimui, o ne alternatyviems metodams. Svarbiausia yra suprasti, kur tiksliai pasislenka lūžio taškas{5}} ir kodėl jis pasislenka, kad neįsipareigotumėte įrankiams, kurie niekada neatsiperka.

Įrankiai investicijoms ir{0}}nelygios apimties analizė

Kodėl sunkaus{0}}matometro progresiniai įrankiai yra brangūs? Kiekvienas inžinerinis sprendimas, aptartas ankstesniuose skyriuose, prisideda prie kainos žymos. Storesni štampavimo batai, karbido įdėklai susidėvėjimo{2}}kritinėse stotyse, sustiprintos kreiptuvų sistemos, platesnis atstumas tarp stočių ir sunki{3}}tiekimo įranga – visa tai padidina išlaidas, kurių paprasčiausiai nėra atliekant standartinį-materio progresyvų darbą. Lygybės- formulė išlieka nesudėtinga: N=(F_progressive - F_alternative) / (V_alternative - V_progressive), kur N yra dalių skaičius, kai didesnę fiksuotą progresinio įrankio kainą kompensuoja mažesnės{14}}dalies kintamos išlaidos. Tačiau naudojant sunkius{16}}matometrus, abi šios lygties pusės pasikeičia.

Pagrindiniai sąnaudų veiksniai, būdingi sunkiems progresiniams štampavimo įrankiams, palyginti su standartinėmis{0}}materio progresinėmis operacijomis, yra šie:

• Statybinės medžiagos ir masė:100-150 mm storio štampavimo batai, karbido įdėklai ir miltelių pavidalo metalurgijos plienas gali 40–80 % padidinti įrankių kainą, palyginti su lygiaverčiu plonu progresyviu štampu.
• Spaudos talpa:Sunkioms{0}}matricoms reikia 400–1500 tonų sveriančių presų, o tai reiškia didesnius kapitalo arba valandinius mašinos tarifus, palyginti su 60–200 tonų presais, naudojamais plonam darbui.
• Lėtesnis ciklo laikas:Veikimas 20–60 smūgių per minutę, o ne 100–300 SPM, sumažina valandinį našumą, paskirstant fiksuotas išlaidas mažiau dalių per pamainą.
• Padidintas priežiūros dažnis:Galandimo intervalai sutrumpėja, o komponentų keitimas paspartėja, todėl padidėja periodinės išlaidos, kurių mažėja{0}}plonieji štampai.
• Ričių tvarkymo įranga:Didelio našumo-atsuktuvai, tiesintuvai ir servo tiekėjai, pritaikyti storoms atsargoms, yra kapitalas, kurio standartinėms progresinėms linijoms nereikia.

Kai standartinis progresyvus štampelis gali sulūžti net naudojant vieną-smūginį įrankį, kai yra 30 000 dalių, sunkiems-progresyviems įrankiams paprastai reikia 75 000–150 000 dalių, kad sukaupus sutaupytas dalis vienai daliai atpirktų investicijų priemoką. Tiksli riba priklauso nuo dalies sudėtingumo, medžiagų sąnaudų ir nuo to, kiek rankinio apdorojimo reikalauja alternatyvus metodas.

Mokestis-už-dalį Didelio masto pranašumai

Gamybai peržengus tą{0}}nelygybės slenkstį, sudėtingas progresyvus įrankis leidžia sutaupyti daug lėšų, kurios didėja su kiekviena papildoma dalimi. Ekonominis variklis yra toks pat kaip plono-progresyvaus štampavimo: nereikia tvarkyti dalių tarp stočių, operatorius nekrauna ruošinių, nėra laiko tarp atskirų spaudos operacijų. Taikant ilgalaikes progresyvias štampavimo programas, per metus pagaminant 200 000 ar daugiau vienetų, šios sutaupytos lėšos yra mažesnės už pradinę įrankių priemoką.

Įsivaizduokite konstrukcinį laikiklį, pagamintą iš 6 mm anglies plieno. Naudojant perkėlimo štampą, reikalingi mechaniniai perdavimo mechanizmai, lėtesni ciklo laikai apie 10–15 SPM ir operatoriaus ruošinio orientacijos stebėjimas. Ta pati dalis, veikianti progresuojančiame štampelyje, esant 35–45 SPM su nuolatiniu juostelės padavimu, visiškai pašalina darbą. Esant 500 000 vienetų per metus, šis ciklo trukmės ir darbo jėgos skirtumas gali sutaupyti kelis dolerius vienai daliai, todėl didesnės investicijos į įrankius pirmaisiais gamybos metais nėra svarbios.

OĮG laipsniško štampavimo programos automobilių ir sunkiosios įrangos sektoriuose numato kelių{0}}metų gamybą, viršijančią vieną milijoną vienetų. Esant tokiam kiekiui, net du kartus brangiau kainuojantys įrankiai nei perkėlimo štampavimo alternatyva amortizuojasi iki centų už dalį. Ne mažiau sprendžiama, ar progresyvi metodika taupo pinigus, o daugiau apie tai, ar detalės geometrija ir medžiagos storis patenka į proceso langą.

Pramonės programos, skatinančios didelę progresinę štampų paklausą

Kelios pramonės šakos nuolat gamina didelės apimties štampavimą, dėl kurio pateisinamos didelės{0}}progresyvios investicijos į įrankius. Kiekvienas iš jų turi bendrą profilį: stori konstrukciniai komponentai gaminami pakankamai dideliais kiekiais, kad amortizuotų aukščiausios kokybės įrankius.

Automobilių konstrukcijos komponentai:Automobilių komponentų progresinis štampavimas apima sėdynių rėmo laikiklius, pakabos tvirtinimo plokštes, kėbulo sutvirtinimus ir jėgos pavaros laikiklius. Šios dalys paprastai naudoja 3–8 mm HSLA arba anglinį plieną, reikalauja griežto pakartojamumo milijonuose vienetų per modelio metus ir pateisina progresyvią metodiką, nes metinis kiekis paprastai viršija 500 000 vienetų vienam dalies numeriui.

Sunkiųjų sunkvežimių ir priekabų techninė įranga:6–12 mm plieno rėmo laikikliai, skersinių{0}narių įdėklai ir tvirtinimo plokštės tarnauja komercinių transporto priemonių platformoms, kurių gamybos mastai yra nuo 50 000 iki 300 000. Šiam sektoriui skirtos laipsniškos štampavimo paslaugos, skirtos ilgaamžiškumui, dažnai užtikrina 2 mln. paspaudimų prieš pagrindinį pertvarkymą.

Elektros infrastruktūra:Transformatorių laikikliuose, šynų jungtyse ir skirstomųjų įrenginių korpuso komponentuose naudojamas storas varis, aliuminis ir plienas, kuriuos lemia komunalinio tinklo plėtra. Šios dalys reikalauja nuoseklios kokybės per ilgas gamybos kampanijas, kai OEM progresinio štampavimo sutartys apima kelerius metus.

Statybinė įranga:Konstrukcinės jungtys, sijų pakabos ir sunkūs kampiniai laikikliai iš 3-6 mm cinkuoto plieno pagaminami nuo 100 000 iki kelių milijonų per metus. Geometrija paprastai yra paprasta, lenkiama ir pradurta, todėl progresyvūs štampai natūraliai tinka, kai tūris kerta lūžio liniją.

Visuose šiuose sektoriuose modelis kartojasi: sunkios{0}} gabaritų dalys, kurios atskirai atrodo brangios progresyvios gamybos įrankiui, tampa ekonomiškiausiu pasirinkimu, kai metinė paklausa yra pakankamai didelė, o programos trukmė ilgesnė nei dveji ar treji metai. Investicijos į įrankius yra pakrautos iš anksto,

Techninė priežiūra, gyvavimo laikas ir tiekėjo pasirinkimas

Šios priekinės-įrankio investicijos atsiperka tik tada, jei štampai išgyvena pakankamai ilgai, kad sukurtų planuotą tūrį. Sunkios-matometro progresyvūs štampai veikia nepalankiomis sąlygomis: didesnės smūgio jėgos per taktą, didesnis abrazyvinis pjovimo briaunų nusidėvėjimas ir terminis ciklas, kuris pagreitina medžiagos nuovargį. Techninės priežiūros strategija, kuri tinka standartinėms-gabaritinių įrankių ir štampų operacijoms, čia yra nepakankama. Galandimo intervalai susitraukia, komponentų keitimo dažnis didėja, o visa prevencinės priežiūros filosofija turi prisitaikyti prie greitesnės degradacijos kreivės.

Galandimo intervalai ir komponentų keitimo grafikai

Standartiniuose progresyviniuose štampeliuose, apdorojant ploną medžiagą, pjovimo štampai gali atlikti 150 000–500 000 smūgių tarp galandimų. Sunkus-matometro darbas smarkiai sumažina tą intervalą. Apdorojant 6 mm anglinį plieną, perforatoriaus briaunos susiduria su 3–4 kartus didesnėmis jėgomis per vieną taktą ir patiria proporcingai didesnį abrazyvinį kontaktą su ruošiniu. Praktiniai įrankinio plieno perforatorių galandimo intervalai, naudojant sunkius progresyvius darbus, paprastai būna nuo 30 000 iki 80 000 smūgių, atsižvelgiant į štampuojamą lydinį ir ar karbido įdėklai naudojami kritinėse dėvėjimosi stotyse.

Kiek medžiagos reikia pašalinti galandimo metu? Čia svarbiausia nuoseklumas. Kaipštampavimo ekspertas Thomas Vacca pabrėžia, kiekviena įrankio sritis, kuri laikui bėgant blogėja, turi būti identifikuota, išmatuota ir prižiūrima naudojant dokumentais pakartojamą procedūrą. Jei vienas technikas nušlifuoja 0,05 mm nuo smūgio paviršiaus, o kitas pašalina 0,15 mm, per vieną paslaugą gausite nenuoseklų štampo veikimą ir nenuspėjamus smūgius. Procedūra turi būti konkreti: koks šlifavimo diskas, koks pašalinimo kiekis, kokia paviršiaus apdaila po poliravimo.

Komponentų keitimas pagreitėja atliekant sunkias progresines operacijas:

• Pjovimo smūgiai:Ribotas bendras šlifavimo laikas, nes sunkioms medžiagoms reikia ilgesnės pjovimo žemės. Kiekvienas galandimas greičiau sumažina turimą šlifavimo atsargą.
• Diegimo mygtukai:Dėvėkite tiek ant pjovimo krašto, tiek ant angos paviršiaus. Sunkūs šliužai, einantys per angą, nubraižo reljefo kampą, todėl juos reikia pakeisti, o ne iš naujo pagaląsti, kai skylės skersmuo atsidaro virš leistinos normos.
• Spyruoklės ir azoto cilindrai:Greitesnis nuovargis esant didesniam išankstiniam krūviui. Azoto spyruoklės, esančios nuėmikliuose ir trinkelėse, greičiau praranda slėgį, kai važiuojate dviračiu prieš didelį pasipriešinimą.
• Pilotai:Šoninės apkrovos, atsirandančios dėl standaus juostos sujungimo, nusidėvi piloto skersmenį, todėl juos reikia pakeisti, kai atstumas iki valdymo angos viršija padėties nustatymo toleranciją.
• Kreipiamieji kaiščiai ir įvorės:Nuolatinė didelė apkrova pagreitina įvorių susidėvėjimą, todėl atsiranda laisvumo, dėl kurio pablogėja perforavimo-į-išlygiavimas tarp suplanuotų kapitalinių remontų.

Nuspėjamas techninės priežiūros grafikas, pagal kurį žinote, ką ir kada reikia atlikti, yra gerai{0}}valdomos sunkios progresyvios štampavimo programos požymis. Įvykiai-vienai paslaugai- turi būti vienodi kiekvieną kartą. Jei vienas aptarnavimo ciklas pateikia 60 000 gerų pataisymų, o kitas – tik 35 000, kol kokybė nepasikeis, techninės priežiūros procedūroje trūksta dokumentų ar nuoseklumo.

In-Die Sensing ir kokybės stebėjimas sunkiems važiavimams

Pasitikėjimas periodinėmis patikromis vietoje ilgų{0}}sunkių gabaritų gamybos metu yra geras receptas, kaip pristatyti netinkamas dalis. Jėgos reiškia, kad kai kas nors negerai, ištrauktas šliužas, sulūžęs pilotinis antgalis, įskilęs formuojantis įdėklas, sugadinimai susijungia per vieną smūgį. In-die sensing technologija kokybės kontrolę paverčia iš reaktyvaus tikrinimo į procesų stebėjimą realiuoju laiku.

Bet kurios{0}}in{0}}įsijungusios aptikimo programos pagrindas prasideda nuo avarijų prevencijos. KaipGamintojo detalės, kai štampų gedimai pašalinami naudojant pagrindinį jutimą, ta pati technologija apima dalių kokybės problemų aptikimą ir netgi automatinio proceso koregavimą tarp smūgių. Atliekant sunkias progresines štampavimo operacijas, ypač vertingos yra kelios jutimo strategijos:

• Strypų lygio jutikliai:Atstumo jutikliai, esantys nuėmiklio plokštės kampuose, kiekvieną kartą aptinka, ar ji užsidaro į pakartojamą apatinę padėtį. Sulaikytas šliužas, skutimosi sankaupos arba ant juostelės esantis pašalinis objektas neleidžia visiškai užsidaryti ir nedelsiant sustabdo spaudimą. Atliekant sunkų-matometro darbą, kai vienas ištrauktas šliužas gali sukelti katastrofišką žalą, tai yra ne-sutartinė apsauga.
• Apkrovos stebėjimas:Tonažo jutikliai presuose arba štampuose aptinka jėgos pokyčius, kurie rodo perforavimo nusidėvėjimą, medžiagos pokyčius arba įrankių gedimą. Palaipsniui kylanti jėgos tendencija rodo artėjantį aštrėjimo intervalą. Staigus šuolis rodo komponento gedimą, kurį reikia nedelsiant išjungti.
• Analoginiai kampo jutikliai:Kritinėse formavimo stotyse analoginiai artumo jutikliai matuoja lenkimo kampus laipsnio dalimis. Uždaros-kilpos sistemose servovarikliai sureguliuoja formuojančius įdėklus tarp taktų, kad būtų koreguojami medžiagų kitimai arba šiluminis poslinkis, užkertant kelią -iš-tolerancijos dalims nesustabdant gamybos.
• Juostos padėties stebėjimas:Kodavimo įrenginiai arba artumo jutikliai tikrina tiekimo eigos tikslumą kiekvieno eigos metu. Sunki juosta, kuri viršija arba sumažina tiekimo ilgį, sukuria netinkamas funkcijas visose stotyse vienu metu.

Šioms sistemoms įdiegti reikia investicijų ir į techninę įrangą, ir į specialius jutiklių specialistus. Riedėjimo įrankių spintelė su jutiklių tikrinimo įrenginiais leidžia technikai patikrinti jutiklio funkciją ir nustatyti aptikimo diapazonus įrankių kambaryje, naudojant brangų spaudimo laiką tik galutiniam patvirtinimui. Virkštelės metodas, kai visi jutikliai sujungiami per vieną kelių kontaktų jungtį, supaprastina sąranką ir užtikrina teisingą montavimą kiekvieną kartą, kai štampas patenka į presą.

Atliekant sunkias progresines operacijas, kuriose vykdomos ilgos kampanijos, šių jutiklių generuojami duomenys taip pat padeda priimti sprendimus dėl prevencinės priežiūros. Jėgos tendencijų duomenys rodo, kada smūgis nublanksta, kol nepadarys blogų dalių. Kampinio poslinkio duomenys signalizuoja, kai formuojantį įdėklą reikia poliruoti. Juostos padėties duomenys rodo padavimo tikslumo pablogėjimą, o tai gali reikšti susidėvėjusius padavimo ritinius arba mažėjantį sukibimo slėgį. Jutiklių sistema tampa ir kokybiškais vartais, ir priežiūros planavimo priemone.

Progresyvių štampų tiekėjo pasirinkimas sunkiems{0}}svorių darbams

Visi šiame straipsnyje aptarti inžineriniai principai susilieja viename sprendimo taške: kas stato štampus? Pasirinkimas tarp pažangių štampų gamintojų sunkiems{0}}materių darbams iš esmės skiriasi nuo standartinių įrankių įsigijimo. Tiekėjas turi suprasti kumuliacinį jėgos valdymą, sunkios-matavimo juostos elgseną, karbido įdėklų strategiją ir rūpestingą-projektavimą. Ne kiekvienas štampavimo štampų gamintojas turi tokią patirtį.

Vertindami laipsniško štampavimo tiekėjus, skirtus sunkiems{0}}matometrams, sutelkite dėmesį į šiuos kriterijus:

• Įrodyta, kad{0}}sunkūs gabaritai:Paprašykite atvejų tyrimų arba nuorodų, susijusių su medžiaga, kurios storis didesnis nei 3 mm, apdorota progresuojančiais štampais. Tiekėjas, turintis tik plonų{2}}dydžių jungčių įrankių naudojimo patirties, neįvertins sudėtingo darbo struktūrinių reikalavimų.
• Namų{0}}modeliavimas ir patvirtinimas:Metalo štampavimo štampų gamintojai, kurie naudoja FEA formavimo modeliavimui ir virtualiam bandymui, prieš pjaustydami plieną gali nustatyti jėgos disbalansą, atstūmimo problemas ir struktūrinius trūkumus. Tai sumažina brangių iteracijų skaičių štampavimo bandymo metu.
• Medžiagų ir terminio apdorojimo patirtis:Tiekėjas turėtų nurodyti štampavimo plieną, karbido rūšis ir terminio apdorojimo procesus, tinkamus didelėms -matometro smūgio apkrovoms, o ne tik standartinį įrankių plieną visose stotyse.
• Bandomojo preso talpa:Progresyviam štampų gamintojui reikia pakankamai didelių presų, kad galėtų išbandyti sunkius{0}}matmenų įrankius tikroviškomis gamybos sąlygomis. Jei didžiausias jų presas sveria 200 tonų, o jūsų štampui reikia 800, jie negali patvirtinti našumo namuose.
• Techninės priežiūros dokumentacija ir mokymai:Geriausi metalo štampavimo štampų gamintojai pateikia išsamius aptarnavimo vadovus, kuriuose nurodomos galandimo procedūros, komponentų keitimo kriterijai ir konkrečiam štampui pritaikyti tikrinimo sąrašai. Be to jūsų įrankių kambarys veiks spėliodami.
• Mastelio keitimas ir palaikymas po{0}}pardavimo:Gamybos programos vystosi. Jūsų tiekėjas turėtų pasiūlyti inžinerinius pakeitimus, atsarginių komponentų tiekimą ir nuolatinę techninę pagalbą per visą štampo gamybos laikotarpį, o ne tik per pradinį išpirkimą.
• Kokybės sistemos ir metrologija:Patikrinkite, ar tiekėjas naudoja pažangią tikrinimo įrangą, CMM patvirtinimą ir dokumentuotas kokybės procedūras. Norint užtikrinti, kad įrankis veiktų taip, kaip suplanuota, laipsniško metalo štampavimo paslaugoms, skirtoms sunkiems-matometro darbams, reikia griežtesnės proceso kontrolės štampavimo metu.

Komandoms, ieškančioms sunkių{0}}gabaritinių pažangių įrankių ir{1}}kelių stočių formavimo patirties,YICHENyra progresyvus štampų gamintojas, orientuotas į griežtą pakartojamumą ir keičiamą masinę gamybą. Jų specializacija didelės apimties progresyvaus štampavimo štampuose daro juos svarbiu šaltiniu, kai gamybos inžinieriams reikia įrankių, išlaikančių matmenų nuoseklumą išplėstinėse{2}}sunkaus dydžio kampanijose.

Tiekėjo sprendimas galiausiai nulemia, ar jūsų sunkus progresyvus štampavimas užtikrina suplanuotą -dalies ekonomiją, ar tampa priežiūros našta, kuri sumažina visus sąnaudų pranašumus, kuriuos procesas turėjo suteikti. Iš anksto skirkite įvertinimo laiką, patikrinkite galimybes pagal konkrečius medžiagų ir tonažo reikalavimus ir traktuokite santykius kaip ilgalaikę -partnerystę, o ne sandorį. Tinkamo gamintojo sukurtas progresyvus štampai sulaukia milijonų hitų. Netinkamos parduotuvės sukurtas{5}}

Progressive Die Heavy Stamping DUK

1. Koks medžiagos storis laikomas sunkiu progresyviu štampavimu?

Sunkus progresyvus štampavimas paprastai prasideda maždaug nuo 3 mm (0,118 colio) ir tęsiasi iki maždaug 16 mm (0,625 colio). Tačiau riba nėra absoliuti. Tai priklauso nuo konkretaus lydinio, dalies geometrijos ir štampavimo stočių skaičiaus. Pavyzdžiui, 3 mm nerūdijantis plienas su sudėtingu formavimu gali veikti kaip sunkus darbas dėl padidėjusių pjovimo jėgų, o 3 mm švelnus plienas vis tiek gali veikti naudojant standartinius įrankius. Praktinis apibrėžimas susijęs su įrankiu armatūra, didesnės{10}}našumo presais ir modifikuotu juostelių tvarkymu, kad būtų užtikrinta patikima gamyba.

2. Kaip apskaičiuojate sunkaus{1}}progresyvaus matricos talpą?

Apskaičiuojant sunkiųjų progresinių štampų tonažą, reikia susumuoti visas tuo pačiu metu veikiančias jėgas kiekvienoje stotyje vienu paspaudimu. Inžinieriai kiekvienoje stotyje apskaičiuoja pjovimo jėgą (perimetras x storis x šlyties stiprumas), formavimo jėgą (kuri didėja lenkimo storio kvadratu) ir nuėmimo jėgą (5–20 % pjovimo jėgos). Pridedamos visos pagalbinės apkrovos iš spyruoklinių nuėmiklių, azoto trinkelių, keltuvų ir kumštelių. Siekiant atsižvelgti į medžiagų kintamumą ir įrankių susidėvėjimą, taikomas 20–30 % saugos koeficientas. Labai svarbu, kad inžinieriai taip pat turi patikrinti, ar preso energijos talpa palaiko jėgos kreivę eigos padėtyje, kurioje vyksta formavimas, o ne tik didžiausią vardinį tonažą.

3. Kada verta rinktis progresyvų štampą, o ne pernešamąjį štampą, skirtą sunkioms{1}}materijoms?

Progresyvus štampas yra geresnis pasirinkimas sunkioms -matometro dalims, kai metinis tūris viršija maždaug 100 000 vienetų, detalės geometrija apima lenkimus, pradūrimus ir vidutinio sunkumo formas be gilaus tempimo, o ruošinys gali likti pritvirtintas prie laikiklio juostelės visų operacijų metu. Perdavimo štampas tampa būtinas, kai dalis reikalaujama sukti tarp stočių, giliai formuoti trimatį-, matmenys viršija praktinį juostos plotį arba medžiagos storis viršija 10-12 mm. Tiekėjai, tokie kaip YICHEN, specializuojasi laipsniško štampavimo štampų gamyboje, skirtuose didelės apimties programoms, kurioms reikalingas kelių stočių formavimas ir griežtas pakartojamumas ilgų gamybos kampanijų metu.

4. Kodėl sunkieji{1}}progresyvūs štampai kainuoja daugiau nei standartiniai progresiniai štampai?

Dėl kelių sudėtingų veiksnių{0}}sunkūs progresiniai įrankiai kainuoja 40-80 % daugiau nei lygiaverčiai plonieji{7}}matricos. Batai turi būti 100{11}}150 mm storio, o ne standartiniai 50{13}}75 mm. Karbido įdėklai reikalingi susidėvėjimo{18}}kritinėse pjovimo stotyse. Kreipiančiosioms sistemoms reikia didesnio skersmens stulpų su kulnų blokais, kad būtų atsparus traukai. Dėl didesnio stoties atstumo padidėja bendras štampo ilgis ir presavimo lovos reikalavimai. Pagalbinės įrangos grandinė, įskaitant didelio našumo atsuktuvus, tiesintuvus ir servo tiekimą, padidina kapitalo sąnaudas. Nepaisant didesnių pradinių investicijų, lūžio nuostoliai paprastai būna nuo 75 000 iki 150 000 dalių, o po to kiekvienai detalei sutaupoma su kiekvienu papildomu pagamintu gabalu.

5. Kaip dažnai sunkius progresinius štampelius reikia galandinti ir prižiūrėti?

Sunkias{0}}progresyvias stakles reikia galandti daug dažniau nei standartinius{1}}matometro įrankius. Įrankinio plieno pjovimo štampus, apdirbant 6 mm anglies plieną, paprastai reikia galąsti kas 30 000–80 000 smūgių, palyginti su 150 000–500 000 smūgių, kai dirbate su plonu skersmeniu. Karbido įdėklai gali pailginti intervalus iki 300 000 ar daugiau smūgių kritinėse stotyse. Be galandimo, azotinės spyruoklės greičiau pavargsta esant didesnei išankstinei apkrovai, dėl standaus juostos sujungimo dyla valdymo skersmenys, o kreipiančiosios įvorės blogėja dėl nuolatinės didelės apkrovos. Nuosekli įvykiai-per-aptarnavimo intervalai ir dokumentuotos pašalinimo kiekių procedūros yra būtini norint nuspėti štampų tarnavimo laiką ir dalių kokybę.