Vidinis progresyvus štampavimas: ko jums nepasakys joks tiekėjas

Kas yra progresyvus štampavimas ir kodėl jis dominuoja{0}}didelės apimties gamyboje

Jei vertinate didelės apimties{0}}metalinių dalių gamybos metodus, tikriausiai susidūrėte su terminu ir paklausėte:kas yra progresyvus mirtis? Dar svarbiau, kad tikriausiai susimąstėte, ar procesas pateisina jūsų programai reikalingas investicijas į įrankius. Šis straipsnis skirtas gamybos inžinieriams ir pirkimų komandoms, kuriems reikia atsakymų, kurie būtų išsamesni nei paviršinio{1}}lygio apžvalga.

Progresyvaus štampavimo apibrėžimas

Progresyvus štampavimas yra didelio -tūrio metalo formavimo procesas, kurio metu ištisinė metalo juostelė tiekiama per vieną štampą, kuriame yra kelios stotys, kurių kiekviena atlieka konkrečią operaciją - pradurti, ištuštinti, formuoti arba kalti -, kol baigta dalis galutinėje stotyje atsiskiria su kiekvienu paspaudimu. Juostelė pajudina fiksuotą atstumą (vadinamą žingsniu) tarp smūgių, ir kadangi visos operacijos atliekamos vienu metu įvairiose stotyse, štampai su kiekvienu ciklu pagamina visą dalį.

Žodis „progresyvus“ tiksliai apibūdina tai, kas vyksta mechaniškai: metalas progresuoja per štampą, stotis po stoties, kiekvienas žingsnis remdamasis ankstesniu. Žaliavos ritė patenka į vieną galą, o pagamintos dalys išeina į kitą. Jokio perkėlimo, jokių atskirų sąrankų, jokių pertrūkių tarp operacijų. Dėl šios nenutrūkstamos-tekėjimo logikos progresyvus metalo štampavimas iš esmės skiriasi nuo procesų, kai dalys apdorojamos atskirai tarp etapų.

Apsvarstykite mastą, kurį tai įgalina. Vidutiniu greičiu veikiantis presas per valandą pagamina tūkstančius identiškų dalių. Didelės spartos progresiniai štampavimo presai mažesniems komponentams gali pasiekti 200–600 smūgių per minutę. Milijonoji gerai -prižiūrėto progresinio štampavimo dalis yra matmenų identiška pirmajai -, kad pakartojamumo lygį sunku suderinti su bet kokiu alternatyviu formavimo metodu.

Kodėl inžinieriai renkasi progresinius štampus, o ne kitus metodus

Kai lyginate laipsnišką štampavimą su vieno{0}}pakopio štampavimo ar perkėlimo štampais, privalumai susitelkia į tris veiksnius: pralaidumą, nuoseklumą ir{1}}dalies ekonomiją mastu.

Vienos{0}}pakopos štampavimas vienai operacijai naudoja vieną kauliuką. Jis tinka paprastoms dalims arba nedideliam kiekiui, tačiau tarp sąrankų reikia atlikti rankinį arba automatinį valdymą -, todėl didėja darbo sąnaudos ir kyla suderinimo rizika. Perdavimo štampavimas anksti atskiria dalį nuo juostos ir mechaniškai perkelia ją tarp stočių. Tai tinka didelėms dalims arba giliems įbrėžimams, kurie suplėšytų laikiklio juostelę, tačiau dėl mechaninio nustatymo iš naujo laikas yra lėtesnis nei nuolatinė{5}}mažų ir vidutinių komponentų progresyvių štampų srauto logika.

Progresyvus štampavimas visiškai pašalina sąveiką su{0}}operacijomis. Vienas operatorius stebi presą, gaminantį tūkstančius dalių per valandą, sumažindamas darbo sąnaudas vienai detalei iki cento dalių. Įrankių kaina yra vienkartinė-investicija, kuri amortizuojama už kiekvieną gamybos ciklo dalį - 250 000 dalių, net 25 000 USD vertės štampavimas prideda tik centą už vienetą. Kai įrankiai bus apmokėti, jūsų gabalo kaina sumažėja iki minimalaus medžiagų, mašinos laiko ir presavimo darbo minimumo.

Progresyvus štampavimas yra įrankių sudėtingumo ir gamybos efektyvumo sankirtoje - jūs daug investuojate į vieno įrankio kūrimą, kad po kiekvieno smūgio būtų pagaminta baigta dalis minimaliomis ribinėmis sąnaudomis.

Dėl šio kompromiso - didelės išankstinės investicijos į įrankius už itin mažą -dalies kainą - lemia tai, kad šis procesas dominuoja įvairiose programose, pradedant automobilių laikikliais ir elektros jungtimis, baigiant tiksliąja technine įranga, pagaminta milijonais. Tolimesniuose skyriuose išsamiai aprašoma techninė gelmė, užtikrinanti, kad šis kompromisas veiktų patikimai, vienas po kito.

Kaip veikia progresyvus štampavimo procesas pagal stotį

Ekonomika tai daro, bet mechanika tai realizuoja. Suprasdami laipsnišką štampavimo procesą posistemio lygiu, paaiškėja, kodėl iš pažiūros paprasti dizaino pasirinkimai - bandomojo kaiščio išdėstymas, stoties tvarka, spaudimo greitis - turi didelį poveikį dalių kokybei ir gamybos laikui.

Tiekimo sistema, bandomieji kaiščiai ir atsargų vadovai

Kiekvienas ciklas prasideda tiekimo sistema, pajudinama metalinę juostelę tiksliu, fiksuotu žingsniu, vadinamu štampavimo žingsniu. Servo tiektuvas arba mechaninis ritininis padavimas traukia ritės atsargas į priekį tarp judesių, o tiekimo tikslumas nustato pagrindą viskam pasroviui. Net maža žingsnio paklaida - kelių tūkstantųjų colių - sujungia stotis ir pasirodo kaip netinkamai išdėstytos skylės arba iškraipyti bruožai kabliuko gale.

Čia bandomieji smeigtukai uždirba pinigus. Kol presas baigia nuleisti žemyn, kūginiai kontroliniai kaiščiai patenka į anksčiau pradurtas juostelės skylutes, fiziškai pakeisdami jos padėtį, kad ištaisytų bet kokią likutinę padavimo klaidą. Pagalvokite apie juos kaip apie paskutinį registracijos veiksmą - tiektuvas priartina juostelę, o pilotai tai tiksliai padaro. Atliekant precizinį darbą, atstumas nuo piloto-iki-angos paprastai nukrenta nuo 0,0005 iki 0,001 colio, pakankamai įtemptas, kad išlaikytų padėties tikslumą per visą štampo ilgį.

Atraminiai kreiptuvai riboja juostos šoninį judėjimą, neleidžiant šonui-į-slinkti, kai ji keliauja per įrankį. Tuo tarpu nuėmimo plokštė atlieka dvejopą funkciją: ji prilaiko juostelę lygiai prie štampo paviršiaus einant žemyn, kad medžiaga nepakiltų į smūgius per anksti, ir nuima medžiagą nuo smūgių aukštyn. Šie štampavimo štampų komponentai veikia kartu kaip sistemos - tiekimas, pilotas, vadovas, juostelė -, siekiant užtikrinti, kad kiekvienas potėpis prasidėtų nuo žinomos, pakartojamos padėties.

Stoties sekos logika ir operacijos

Veiksmų eiliškumas progresyvaus štampavimo štampo viduje nėra savavališkas. Jis vadovaujasi logika, kurią diktuoja medžiagos elgsena ir geometrinė priklausomybė: pirmiausia sukuriate atskaitos taško ypatybes, prieš formuodami atliekate pjovimo operacijas, o baigtą dalį atskiriate paskiausiai.

Kodėl seka tokia svarbi? Žemiau esančios stotys nurodo tas pradines bandomąsias skyles padėties tikslumui. Jei sulenksite skirtuką prieš pradurdami šalia jo esančią skylę, formavimosi iškraipymas pakeis skylės vietą. Jei nupjaunate ypatybę po traukimo, medžiaga, plonėjanti nuo traukimo, pakeis jūsų efektyvų atstumą. Sekos klaidos ne tik sumažina kokybę -, jos gali sugadinti įrankius.

Čia parodyta tipiška paprasto plieninio tvirtinimo kronšteino stoties sekakaip progresinis štampavimo procesas sukuria dalįpalaipsniui:

1. Laikiklio juostelėje pradurkite bandomąsias skylutes, kad galėtumėte registruoti pasroviui
2. Praverkite tvirtinimo angas ir funkcines lizdo savybes
3. Iškirpkite išorinius profilio kraštus ir laikiklio reljefo vietas
4. Tuščiosios eigos stotis - teikia struktūrinę paramą ir subalansuoja pjovimo jėgas
5. Suformuokite pirminį 90 laipsnių lenkimą išilgai kronšteino vidurinės linijos
6. Nukreipkite lenkimo spindulį iki galutinės tolerancijos ir valdykite spyruoklę
7. Apkarpykite likusius profilio kraštus ir visus laikiklio tvirtinimo taškus
8. Nupjaukite gatavą laikiklį nuo laikiklio juostelės

Atkreipkite dėmesį į modelį: visos pradūrimo ir pjovimo operacijos atliekamos prieš formuojant. Tuščioji stotis tarp pjovimo ir formavimo nėra švaistoma erdvė - ji suteikia štampui konstrukcijos tvirtumo ir tonažo apkrovas tolygiau paskirsto preso sluoksnyje.

Spaudos parametrai, valdantys gamybą

Taigi, kaip štampavimo presas veikia kartu su štampu? Progresyvus štampavimo presas suteikia mechaninės jėgos ir judėjimo profilį, kuris vienu metu varo kiekvieną stotį. Trys parametrai reguliuoja preso ir štampavimo atitiktį: tonažas, eigos greitis ir lovos dydis.

Tonažas – tai bendra jėga, kurią presas gali pasiekti savo eigos apačioje. Kiekviena pjovimo, formavimo ir nuėmimo operacija štampelyje reikalauja jėgos - ir šios jėgos vienu metu sumuojasi visose aktyviose stotyse. Inžinieriai apskaičiuoja reikalingą tonažą, naudodami ryšį: pjovimo jėga yra lygi pjūvio perimetrui, padaugintam iš medžiagos storio, padauginto iš šlyties stiprumo. Be to, nuėmimo jėga padidina maždaug 5–10 procentų. Progresyvaus štampavimo preso talpa turi patogiai viršyti visų stoties jėgų sumą, paprastai su 20–30 procentų saugos atsarga.

Eigos greitis -, matuojamas smūgiais per minutę - tiesiogiai valdo pralaidumą. Mažesnės, paprastesnės dalys gali veikti nuo 200 iki 600 SPM dideliu greičiu presu{5}}. Didesnės dalys su giliomis formomis arba sudėtingais laiko reikalavimais gali veikti nuo 40 iki 80 SPM. Ribojantis veiksnys dažnai yra formavimo operacija, kuriai reikia didžiausio nuvažiavimo atstumo, nes medžiagai reikia laiko, kad ji įgautų formą be plyšimo.

Lovos dydis lemia didžiausią štampavimo pėdsaką, kurį gali priimti presas. Ilgesniam štampui su daugiau stočių reikia ilgesnio atramos, o juostos plotis ir kreipiamieji bėgiai turi tilpti į turimą lovos plotį. Juostos plotis, medžiagos storis ir kumuliacinės formavimo jėgos kartu lemia mažiausią presavimo klasę -, todėl štampų projektavimo sprendimai tiesiogiai įtakoja kapitalinės įrangos reikalavimus.

Šie mechaniniai ryšiai tarp preso ir štampavimo atskiria sklandžiai{0}}veikiantį gamybos įrankį nuo įrankio, kuris kiekvieną kartą kovoja su savo fizika. Kitas sudėtingumo sluoksnis slypi projektavimo sprendimuose, kurie nustato, kiek stočių reikia štampui, kaip išdėstyta juosta ir kur yra kiekviena bandomoji skylė.

Diegimo pagrindai nuo juostų išdėstymo iki stoties planavimo

Kiekvienas progresyvus štampų dizaino sprendimas siejamas su vienu artefaktu: juostelės išdėstymu. Šiame dokumente - dalis plano, dalis ekonominis modelis - nurodo, kaip medžiaga teka per štampą, kiek stočių reikia įrankiui ir galiausiai kiek kainuos įrankiai. Inžinieriai, sukūrę tinkamą juostos išdėstymą, su minimaliu įsikišimu kuria štampelius, kurie veikia milijonus ciklų. Tie, kurie sujungia planavimo etapą, sumoka už jį iš laužo, prastovos ir perdirbimo per visą įrankio naudojimo laiką.

Juostelių išdėstymo planavimas ir medžiagų panaudojimas

Įsivaizduokite, kad išvyniojate lakštinio metalo ritę ir žiūrite tiesiai žemyn į plokščią juostelę. Jūsų užduotis yra išdėstyti detalės geometriją to juostos pločio ribose, kad štampai galėtų pagaminti užbaigtą komponentą kiekvieną eigą - ir sunaudoti kuo mažiau medžiagos. Šis išdėstymas yra juostelės išdėstymas, ir čia nuoširdžiai prasideda štampavimo štampų dizainas.

Pirmasis sprendimas yra orientacija į dalį. Inžinieriai įdeda detalės geometriją juostos pločio ribose, pasukdami arba pakreipdami ją, kad surastų orientaciją, kuri sumažintų nepanaudotą medžiagą tarp dalių. Netaisyklingos formos komponentams kampinis praėjimo išdėstymas -, pakreipus dalį kampu juostos krašto atžvilgiu -, gali atgauti reikšmingą medžiagą, palyginti su tiesiąja orientacija. Kompromisas yra padidėjęs štampavimo sudėtingumas ir galimai nesubalansuotos pjovimo jėgos.

Toliau seka žingsnio apskaičiavimas: atstumas, kurį juostelė pajudina kiekvieną kartą paspaudus. Žingsnis lygus dalies ilgiui tiekimo kryptimi ir tiltui -, siaurai medžiagos atkarpai tarp nuoseklių dalių. Plačiai priimta nykščio taisyklė nustato, kad minimalus tilto storis yra 1,25–1,5 karto didesnis už medžiagos storį, užtikrinant, kad laužo karkasas laikytųsi kartu neužstrigdamas štampavimo. 1,5 mm storio juostelėje žiūrite į maždaug 1,9–2,3 mm tiltelius.

Juostos plotis vadovaujasi panašia logika: dalies plotis plius tilteliai abiejuose kraštuose, taip pat atsargų kreiptuvai. Tikslas yra padidinti medžiagų panaudojimą daugiau nei 75 proc. -, o tai reiškia, kad mažiau nei ketvirtadalis įsigytos ritės patenka į laužą. Kiekvienas patobulinimo procentinis taškas per milijoną{4}}dalių gamybos.

Nešiklio juostos konfigūracija nustato, kaip dalis lieka prijungta prie juostos, kai ji juda per formavimo stotis. Yra du pagrindiniai metodai:

• Centrinis nešiojimas- Per dalies vidurį eina laikiklio juosta, leidžianti formuoti abiejuose kraštuose. Tai puikiai tinka simetriškoms dalims ir užtikrina subalansuotą juostelių padavimą.
• Krašto nešiojimas- Laikiklis eina išilgai vieno arba abiejų juostelės kraštų, palikdamas centrą laisvai formuotis. Tai tinka dalims, kurioms reikia centrinio lenkimo arba tempimo.

Laikiklio konstrukcija tiesiogiai veikia dalies stabilumą formuojant. Jei formavimo stotis traukia medžiagą žemyn arba į šoną, laikiklis turi turėti pakankamai lankstumo, kad galėtų ištempti neplyšdamas -, tačiau pakankamai standus, kad būtų išlaikytas žingsnio tikslumas tarp stočių. Gilioms formoms inžinieriai suprojektuoja įtemptus ruloninius laikiklius su strateginiais reljefiniais pjūviais, kurie leidžia kontroliuoti medžiagų srautą neiškraipant juostos registracijos.

Stočių skaičiaus ir sekos nustatymas

Kiek stočių reikia mirštamiesiems? Atsakymas skamba paprastai - viena stotis per atskirą operaciją -, tačiau inžinerinėje realybėje yra keletas veiksnių, kurie padidina skaičių.

Kiekvienai pjovimo ar formavimo operacijai paprastai reikalinga atskira stotis, nes derinant operacijas vienoje stotyje susidaro konkuruojančios jėgos, kurios kenkia tikslumui. Pvz., pradurti skylę ir tuo pat metu sulenkti gretimą flanšą, atsiranda šoninių apkrovų, kurios nukreipia smūgius ir perkelia savybes iš tolerancijos ribų. Atskirdami jas į nuoseklias stotis, jėgos izoliuojamos ir kiekviena operacija išlieka švari.

Be to, operacijos gali dalytis stotimi, kai jų jėgos yra subalansuotos ir jų geometrija netrukdo. Pavyzdžiui, du simetriški pradūrimo smūgiai priešingose ​​juostelės pusėse panaikina vienas kito šoninę jėgą -, todėl jie yra tinkami kandidatai į bendrą stotį.

Tuščiosios eigos stotys atsiranda daugelyje progresyvių štampavimo štampų dėl priežasčių, kurios nėra akivaizdžios iš pirmo žvilgsnio. Jie neatlieka jokio darbo su dalimi, tačiau atlieka svarbias konstrukcines ir mechanines funkcijas:

• Jie suteikia fizinės erdvės didesnėms štampų sekcijoms, todėl tarp pjovimo stočių gali būti storesnis plienas, kuris kitu atveju būtų per arti vienas kito, kad būtų pakankamai tvirtas.
• Jie tonomis apkrovas paskirsto tolygiau visame štampelyje, užkertant kelią vietinėms įtempių koncentracijoms, kurios sukelia priešlaikinį štampavimo antgalio nusidėvėjimą arba įtrūkimus.
• Jie suteikia inžinieriams erdvės nukreipti laužo latakus ir angas, netrukdant aktyvioms stotims.

Jėgos paskirstymas yra svarstymas, kurį daugelis dizainerių neįvertina. Jei visos sunkios pjovimo operacijos susikaupia vienoje štampėlio pusėje, išjungta-centrinė apkrova nukreipia presavimo cilindrą ir kiekvienoje stotyje įveda kampo paklaidą. Patyrę inžinieriai sąmoningai paskirsto didelės-jėgos operacijas per visą štampo ilgį ir prideda tuščiosios eigos stotis kaip tarpiklius, kad gauta jėga būtų sutelkta.

Įprastam mažam laikikliui gali prireikti 6–8 stočių. Sudėtingai elektros jungtis su keliais suformuotais skirtukais, reljefinėmis savybėmis ir nedideliais padėties nuokrypiais gali prireikti 15–25 stočių. Kiekviena papildoma stotis padidina štampo ilgį, reikalauja ilgesnio presavimo pagrindo ir padidina įrankių sąnaudas -, todėl metalo štampavimo štampų konstrukcija visada suderina idealų operacijų skaičių ir praktinius apribojimus.

Bandomasis skylės išdėstymas ir taško strategija

Kiekvienas baigtos štampuotos dalies matmuo nurodo jo tikslumą į vieną nuorodą: bandomąsias skylutes. Jų išdėstymas, be abejo, yra pats svarbiausias sprendimas progresyvaus štampavimo štampų konstrukcijoje, nes visas pasroviui skirtas stoties tikslumas kaupiasi iš - arba nukrypsta nuo - tų atskaitos taškų.

Pirmoje aktyvioje stotyje pradurtos bandomosios skylės, paprastai juostos laikiklio arba laužo srityje. Padėjus juos į laužo vietas, išvengiama funkcinių dalių nekilnojamojo turto sunaudojimo ir užtikrinama, kad bandomosios skylės neatsidurtų ant gatavo komponento, kur jas reikėtų pašalinti arba paaiškinti. Kai dėl dalies geometrijos neįmanoma įdėti laužo{2}}sritį, inžinieriai gali naudoti funkcines skylutes kaip bandomąsias vietas -, bet tik tuo atveju, jei tos skylės gali toleruoti nedidelį pailgėjimą, kurį sukelia pakartotinis bandomojo kaiščio įsijungimas per ilgus gamybos etapus.

Vieta, palyginti su dalies savybėmis, yra svarbi. Pilotai, patalpinti arti svarbiausių ypatybių, užtikrina geresnį tų savybių padėties tikslumą, nes tarp atskaitos taško ir valdomo matmens yra mažiau juostelių. Jei griežčiausia tolerancija yra skylių rašte, esančiame šalia kairiojo dalies krašto, norite, kad pirminės skylės būtų toje pačioje pusėje -, o ne tolimajame laikiklio krašte, kur bet koks juostos lankstymas tarp piloto ir funkcijos padidina neapibrėžtumą.

Principas yra paprastas: kumuliacinis tikslumas progresyviose štampėlėse visiškai priklauso nuo piloto tikslumo. Kiekviena stotis nurodo tas pačias pilotines skyles. Jei šios skylės yra išmuštos su plius arba minus 0,01 mm padėties tolerancija, tai yra geriausias-atvejo pradžios tikslumas kiekvienai pasroviui suformuotai funkcijai. Bet kokia papildoma klaida dėl juostos lankstymo, šiluminio plėtimosi ar komponentų susidėvėjimo, esančio virš šios pagrindinės linijos. Štai kodėl progresyvi štampų projektavimo programinė įranga paprastai modeliuoja bandomąsias skylutes kūrimo proceso pradžioje, imituodama tolerancijos grandinę nuo pirmojo pradūrimo iki galutinio pjovimo, kad patikrintų, ar dalis atitinka spausdinimo specifikacijas.

Kai kurie inžinieriai juostelės viduryje prideda antrines bandomąsias skylutes su ilgomis eilėmis - 15 ar daugiau stočių, kad-atkurtų registraciją ir apribotų klaidų kaupimąsi dėl juostos iškraipymo formavimo zonose. Tai padidina stotį ir sudėtingumą, tačiau dažnai tai yra vienintelis būdas išlaikyti griežtus fiziškai ilgo štampavimo nuokrypius.

Šie pagrindiniai sprendimai - juostelių išdėstymas, stočių skaičius, bandomoji strategija - sumažina maždaug 80 procentų įrankių sąnaudų prieš pradedant detalų štampų projektavimą. Jie taip pat nustato, kokias medžiagas štampas gali realiai apdoroti, nes medžiagos savybės tiesiogiai įtakoja, kiek kiekviena stotis gali atlikti formavimą, kiek galima tikėtis atstūmimo ir kaip greitai susidėvi įrankiai.

Medžiagos atrankos kriterijai progresyviam štampavimui

Juostos išdėstymas ir stoties planavimas nustato štampo - architektūrą, tačiau per jį einantis metalas diktuoja fiziką. Du štampai su identišku stoties skaičiumi elgiasi visiškai skirtingai, kai vienas apdoroja minkštą varį, o kitas formuoja nerūdijantį plieną. Keičiasi tonažo reikalavimai, keičiasi nusidėvėjimo rodikliai, o formavimo stotims reikia skirtingų kompensavimo strategijų. Tinkamų laipsniško štampavimo medžiagų pasirinkimas nėra pirkimas. tai inžinerinis sprendimas, kuris tiesiogiai lemia štampų dizainą, presų pasirinkimą ir įrankių naudojimo trukmę.

Suderinami metalai ir jų štampavimo elgsena

Dauguma didelės apimties{0}}progresyvaus štampavimo atliekami naudojant trumpą metalų sąrašą, kurių kiekvienas pasižymi skirtingomis savybėmis, turinčiomis įtakos štampavimo formavimui ir priežiūrai.

Šaltai-valcuotas plienasyra darbinis arklys. Jis pasižymi puikiu formavimu, pastoviomis mechaninėmis savybėmis visose ritėse ir santykinai mažomis sąnaudomis. Anglies plieno progresyvus štampavimas apima plačiausią pritaikymo spektrą - automobilių laikikliai, konstrukcinė įranga, prietaisų komponentai -, nes medžiaga bendradarbiauja su beveik kiekviena formavimo operacija, nereikalaujant egzotiškų įrankių. Mažos-anglies klasės (C1008–C1010) lengvai lankstosi su minimaliu spyruokliu, o vidutinės-anglies klasės pasižymi didesniu stiprumu mažesnio lankstumo kaina.

Nerūdijantis plienassuteikia atsparumą korozijai ir didesnį tempimo stiprumą, tačiau tai baudžia įrankius. Plieno progresiniam štampavimui su austenitinėmis klasėmis, pvz., 304 arba 316, reikia 40–60 procentų daugiau tonažo nei lygiavertėms šaltai valcuoto plieno dalims. Medžiagos apdirbimas-sparčiai kietėja formuojant, spartėjant perforavimo ir štampų susidėvėjimui. Didelio-dėvėjimosi stotyse štampų dizaineriai tai kompensuoja aukščiausios kokybės įrankių plienu arba karbido įdėklais.

Aliuminisyra lengvas ir{0}}atsparus korozijai, todėl aliuminio progresinis štampavimas yra įprastas kosmoso ir elektronikos srityse. Iššūkis yra spyruoklinis - aliuminio mažesnis tamprumo modulis, todėl susiformavę elementai labiau atsipalaiduoja, kai perforatorius atsitraukia, todėl reikia kompensuoti štampelio perlenkimą. Dar vienas susirūpinimas kelia nešvarumus: aliuminis linkęs prilipti prie įrankių paviršių esant slėgiui, todėl reikia specialių dangų arba tepimo strategijų, kad būtų išvengta medžiagos pernešimo.

Varis ir žalvarispuikiai tinka elektros ir šiluminėms reikmėms. Progresinio štampavimo varis ir jo lydiniai sukuria kontaktus, gnybtus ir šynų juostas, esančias beveik kiekvienoje elektros jungtyje. Žalvario progresyvus štampavimas pasižymi išskirtiniu medžiagos lankstumu ir apdirbamumu - formuoja sudėtingas geometrijas su minimalia įtrūkimo rizika ir sukuria švarius-nukirptus kraštus. Fosforinė bronza ir berilio varis išplečia šeimą – spyruoklinius kontaktus ir didelį{5}}nuovargį ten, kur svarbus elastingumas.

{0}}Padengtos medžiagos- cinkuotas plienas, nikeliu-dengtas plienas, alavu-dengtas varis - pašalina po-štampavimo apdailos veiksmus. Jie gerai veikia laipsniškuose štampuose, kai danga yra plona ir gerai{6}}suklijuota, nors pjovimo tarpai nepritaikomi dangos storiui, tačiau šlyties kraštuose danga gali susisluoksniuoti.

Progresyvaus štampavimo storio diapazonas paprastai yra nuo 0,1 mm iki 6 mm, priklausomai nuo medžiagos tipo ir detalės geometrijos. Dauguma didelės spartos{3}}gamybos koncentruojasi 0,2–3 mm diapazone, kur padavimo sistemos ir formavimo jėgos neviršija standartinių presavimo pajėgumų.

Kaip medžiagų savybės įtakoja štampo dizainą

Keturios medžiagų savybės lemia pagrindinius štampo dizaino sprendimus:

• Tempimo stiprumasnustato tonažą. Didesnės-stiprumo medžiagos reikalauja didesnės spaudimo jėgos kiekvienam pjūviui ir formai, o tai padidina stoties apkrovas, reikalauja sunkesnių štampavimo batų ir gali įstumti įrankį į didesnę presavimo klasę.
• Plastiškumasriboja lenkimo spindulius. Medžiagos, turinčios mažą pailgėjimo įtrūkimą esant siauriems spinduliams, todėl dizaineriai verčiami naudoti didesnius lenkimus arba pridėti atkaitinimo etapus -, nė vienas iš jų nėra idealus nuolatiniam progresuojančiam procesui.
• Kietumasreguliuoja nusidėvėjimą. Kietesnės ruošinio medžiagos greičiau nušlifuoja štampavimo ir štampavimo paviršius, todėl sutrumpėja galandimo intervalai ir padidėja priežiūros išlaidos per visą įrankio naudojimo laiką.
• Pavasarinis elgesysreikalauja pernelyg didelės kompensacijos. Medžiagos, turinčios didelį išeigos-ir{2}}tempimo santykį, agresyviau atsisuka atgal, todėl formavimo stotys turi būti suprojektuotos taip, kad lenktųsi už tikslinio kampo ir leistų medžiagai atsipalaiduoti pagal specifikaciją.

Vienas dažnai nepastebimas veiksnys yramedžiagos konsistencija ritėje. Kietumas gali skirtis nuo išorinių apvyniojimų iki vidinio skersmens dėl apdorojimo skirtumų plieno gamykloje. Jei šis pokytis viršija proceso langą, dalys nuo ritės pradžios bus matuojamos kitaip nei dalys nuo galo - net ir nepakeitus štampėlio. Griežtesnių gaunamų medžiagų tolerancijos nurodymas padidina tiekimo sąnaudas, bet apsaugo matmenų stabilumą per visą gamybos laikotarpį.

Medžiagos parinkimas užfiksuoja štampo veikimo apvalkalą - jėgas, kurias jis turi atlaikyti, susidėvėjimą, kurį jis kaups, ir kompensavimo strategijas, kurių reikia jo formavimo stotims. Šie apribojimai tiesiogiai susiję su dalių projektavimo sprendimais, kai geometrija, leistinos nuokrypos ir funkcijų išdėstymas turi atitikti tai, ką pasirinkta medžiaga gali realiai pasiekti progresyviame įrankyje.

DFM gairės dalims, skirtoms progresiniam štampavimui

Medžiagos savybės apibrėžia, kas fiziškai įmanoma štampo viduje -, bet dalies geometrija nusprendžia, ar tos galimybės virsta ekonomiškai-efektyviu įrankiu, ar perdėtu košmaru. Konstrukcija, kuri nepaiso gamybos apribojimų, priverčia į lygtį įtraukti daugiau stočių, tvirtesnio įrankių plieno ir trumpesnius priežiūros intervalus. Toliau pateiktos taisyklės suteikia detalių dizaineriams praktinį pagrindą sukurti geometriją, kurią tikslaus štampavimo įrankis gali sukurti patikimai, greitai ir be nereikalingo sudėtingumo.

Geometrijos ir tolerancijos gairės

Kiekviena funkcija, kurią pridedate prie štampuotos dalies, sąveikauja su ją gaminančiu metaliniu štampavimo štampu. Dėl skylių, plyšių ir išpjovų reikia perforuoti -, o šiems metaliniams perforavimo įrankiams taikomi fiziniai apribojimai, atsižvelgiant į medžiagą, per kurią jie pjauna.

Pradėkite nuo skylės skersmens. Minimalus praktinis skylės dydis yra lygus medžiagos storiui. 1,0 mm perforatorius, perpjaunant 1,0 mm storį, jau veikia ties savo konstrukcine riba - bet koks mažesnis pavojus gali nukrypti arba sulūžti. Jei norite ilgesnio įrankio tarnavimo laiko ir švaresnės šlyties, nustatykite 1,2–1,5 karto didesnį medžiagos storį, kai tai leidžia jūsų konstrukcija.

Tarpai tarp funkcijų yra ne mažiau svarbūs. Laikykite skyles bent 2 kartus didesniu už medžiagos storį viena nuo kitos ir 1,5 karto didesnius nei storis nuo bet kurio krašto. Šie minimumai neleidžia plonai juostai tarp elementų deformuotis veikiant pjovimo jėgoms. Kai perforuojate lakštinį metalą per arti krašto ar gretimos ypatybės, likusi medžiaga užsifiksuoja - ir susidaro įbrėžimai, iškraipymai arba tiesioginis plyšimas.

Leistini nuokrypiai suskirstomi į pakopas, atsižvelgiant į juos gaminančią operaciją. Pradurtos ypatybės išlaiko mažiausius leistinus nuokrypius -, paprastai plius arba minus 0,05 mm -, nes jie sukurti dėl standaus smūgio-ir-sąveikos su minimaliu medžiagų srautu. Suformuotose ypatybėse, tokiose kaip posūkiai, yra platesnės juostos, dažnai plius arba minus 0,1–0,2 mm, nes spyruoklė suteikia kintamumo. Nubrėžtos ypatybės yra plačiausios, o sienos padėtis ir gylis priklauso nuo medžiagos retėjimo ir srauto nenuoseklumo.

Čia yra sąnaudų pasekmė: kiekviena tolerancijos juosta, kurią sugriežtinate viršijant standartines galimybes, prideda stočių. Atmušimo stotis lenkimo kampui nustatyti, papildoma apdailos stotis profiliui išvalyti suformavus - kiekviena iš jų padidina štampo ilgį, įrankių kainą ir priežiūros kontaktinius taškus. Sukurkite laisviausią toleranciją, kurios iš tikrųjų reikalauja jūsų programa, o ne griežčiausią CAD programinę įrangą.

Lenkimo spinduliai, grimzlės kampai ir atstumas tarp elementų

Posūkiai yra vieta, kur progresyvūs štampai tampa sudėtingesni. Daugumos metalų mažiausias vidinis lenkimo spindulys yra lygus vienam medžiagos storiui - 1,5 mm lakštas švariai išlinksta 1,5 mm vidiniu spinduliu. Paspauskite žemiau ir rizikuojate, kad išorinis pluoštas įtrūks, ypač naudojant mažiau plastiškas medžiagas, tokias kaip nerūdijantis plienas arba grūdintas aliuminis. Minkštesni vario lydiniai toleruoja griežtesnius lenkimus, kartais iki 0,5 karto storio, o kietesniems lydiniams, pvz., 6061-T6 aliuminiui, gali prireikti 2–3 kartų storio, kad būtų išvengta lūžių.

Savybės šalia posūkių iškraipo. Kai lakštinio metalo štampavimo štampai suformuoja lenkimą, medžiaga lenkimo zonoje išsitempia išorėje ir susispaudžia viduje. Bet kuri skylė, plyšys ar įspaudimas toje deformacijos zonoje pakeičia padėtį arba keičia formą. Saugus atstumas - minimalus tarpas tarp ypatybės krašto ir lenkimo liestinės linijos - yra bent 2 kartus didesnis už medžiagos storį. Padidinkite šį storį iki 3 kartų, kad pasirinktumėte svarbias savybes, kuriose padėties tikslumas yra svarbus jūsų surinkimui.

Dalies simetrija tiesiogiai sumažina stočių skaičių. Simetrinė geometrija reiškia operacijų formavimą vienoje pusėje, kuri atspindi kitą, leidžiančią subalansuoti jėgas vienoje stotyje. Asimetrinėms dalims dažnai reikia atskirų kairiųjų ir dešiniųjų elementų stočių, kad būtų išvengta šoninių apkrovų, kurios nukreipia smūgius ir poslinkio tolerancijas.

Nubrėžtiems bruožams - puodeliai, kišenės ar įdubusios vietos - vienodo sienelės storio apsaugo nuo plonėjimo ir plyšimo, kuris kenkia štampuotoms agresyvios geometrijos metalinėms dalims. Paprastai tempimo gylis turi būti mažesnis nei 4–5 kartus didesnis už medžiagos storį cilindriniams tempimams ir venkite aštrių perėjimų tarp tempimo sienelės ir dugno spindulio.

Naudokite šį kontrolinį sąrašą kaip greitą nuorodą projektuodami dalį:

• Minimalus skylės skersmuo yra lygus arba didesnis už medžiagos storį
• Skylės-į-skylių atstumas mažiausiai 2 kartus didesnis už medžiagos storį
• Skylės-iki-kraštų atstumas bent 1,5 karto didesnis už medžiagos storį
• Vidinis lenkimo spindulys bent 1 kartą didesnis už medžiagos storį (padidinti kietiesiems lydiniams)
• Funkcija-sulenkti-bent 2 kartus didesnį medžiagos storį
• Mažiausias flanšo ilgis 3 kartus didesnis už medžiagos storį stabiliam formavimui
• Įspaudimo gylis ne didesnis kaip 3 kartus didesnis už medžiagos storį
• Tempimo gylis apribotas iki 4-5 kartus didesnis nei medžiagos storis, kai tempiama vienoje stotyje
• Reljefo įpjovos kampuose, kur susikerta du posūkiai, kad būtų išvengta plyšimo
• Vienodas sienelės storis nubrėžtose ypatybėse - venkite staigių pjūvio pokyčių

Vežėjo stabilumo projektavimas

Jūsų dalis neegzistuoja izoliuota štampo viduje -, ji pritvirtinta prie laikiklio juostelės, kuri palaiko registraciją nuo pirmosios iki paskutinės. Jei laikiklio jungtis yra per siaura arba blogai išdėstyta, juostelė praranda standumą formavimo stotyse ir kontroliniai kaiščiai negali ištaisyti susidariusio padėties poslinkio.

Laikiklio skirtukai turi būti bent 2 kartus didesni už medžiagos storį. Bet koks plonesnis daiktas gali plyšti nuo formavimo metu susidarančių jėgų, ypač kai detalės geometrija atitraukia medžiagą nuo laikiklio. Skirtukų išdėstymas taip pat turi įtakos galutinės dalies kokybei: suraskite laikiklio jungtis, kur atskyrimo liudininko žymė (maža galvutė, likusi po pjovimo) patenka ant ne-kritinio paviršiaus - krašto, kuris pasislepia sąrankoje, arba zonoje be kosmetinių reikalavimų.

Dalims, kurioms reikia stipraus formavimo - gilių lenkimų, kelių flanšų priešingomis kryptimis -, reikia tvirtesnės laikiklio konstrukcijos.Kopėčių{0}}stiliaus laikikliai, jungiami prie abiejų juostos kraštųužtikrina subalansuotą atramą ir leidžia reikšmingai pakilti tarp stočių be juostos išlinkimo. Kompromisas yra didesnis medžiagos sunaudojimas vienai daliai, tačiau sudėtingos geometrijos atveju tai dažnai yra vienintelis būdas išlaikyti stabilų padavimą ir vienodus matmenis per visą eigą.

Kurdami detalę palikite tvirtinimo taškus, kurie suteikia štampų dizaineriui lankstumo. Jei kiekvienas jūsų detalės kraštas yra kritinis paviršius su griežtais leistinais nuokrypiais, nėra kur prijungti laikiklio, nepakenkiant galutinei kokybei. Pastačius net mažoje ne-kritinėje skirtuko srityje nuo - 2 iki 3 mm aukojamos medžiagos -, štampų inžinieriams suteikiama erdvė suprojektuoti stabilų juostos išdėstymą nepažeidžiant jūsų funkcinių reikalavimų.

Šiais DFM principais prekiaujama nedidelėmis geometrinėmis nuolaidomis, siekiant žymiai sumažinti įrankių sudėtingumą ir gamybos riziką. Pagal šias gaires sukurta dalis veikia greičiau, ilgiau išlaiko leistinus nuokrypius tarp galandimo ciklų ir kainuoja mažiau įrankio - pranašumų, kurie susilieja su kiekvienu tūkstančiu presuojamų dalių. Kitas natūralus klausimas yra tai, kaip iš tikrųjų atrodo investicijos į įrankius ir kokiais gamybos kiekiais progresinio štampavimo ekonomika aplenkia alternatyvius procesus.

Išlaidų struktūra ir kai progresinis štampavimas yra ekonomiškai prasmingas

Su DFM-suderinama geometrija padaro štampą paprastesnį -, bet net ir gerai-suprojektuotai detalei reikia didelių investicijų į įrankius, kol nukris pirmasis gamybos gabalas. Supratimas, kas lemia tai, kad kainuoja, ir kaip apimtis paverčia brangų štampą į pigiausią galimą -dalies gamybos metodą, yra skirtumas tarp patikimo sprendimo dėl programos ir biudžeto netikėtumo.

Kas lemia progresyvių štampavimo įrankių kainą

Progresyvaus metalo štampavimo įrankiai paprastai svyruoja nuo 10 000 USD už paprastus vienos{2} stoties štampus iki 350 000 USD už sudėtingus kelių{5} stočių progresinius štampus. Tai plati juosta -, taigi kas stumia įrankį nuo žemiausios pusės link aukščiausios klasės?

Stočių skaičius yra didžiausias išlaidų veiksnys. Kiekviena stotis prideda apdirbtų komponentų, termiškai{1}}apdorotų įdėklų, tikslaus-žemės paviršiaus ir surinkimo laiko. 6- stočių uždarymo štampai kainuoja tik dalį 20 stočių įrankio su suformuotais skirtukais, sugalvotomis savybėmis ir glaudžiais padėties ryšiais. Ryšys taip pat nėra tiesinis – sudėtingos geometrijos, reikalaujančios daugiau stočių, neproporcingai padidina sąnaudas, nes kiekviena papildoma stotis turi išlaikyti suderinimą su kiekviena kita stotimi.

Be stočių skaičiaus, investiciją sudaro keturi veiksniai:

• Mirties sudėtingumas- 3D formavimo operacijoms (lenkimams, tempimui, monetoms) reikia griežtesnių įrankių-su-įrankių ryšiais nei plokščiam išlyginimui ir pradūrimui, todėl bandymo metu reikia daugiau šlifavimo procedūrų ir tikslesnio reguliavimo.
• Medžiagos kietumas- Štampuojant nerūdijantį plieną arba didelio-stiprumo lydinius, reikia naudoti aukščiausios kokybės įrankių plieną ir karbido įdėklus, kurie kainuoja kelis kartus daugiau nei standartiniai.
• Tolerancijos reikalavimai- Griežtesnės spausdinimo nuokrypos reiškia tikslų šlifavimą, mažesnius tarpus ir daugiau laiko{1}}atimantis štampavimo montavimas. Pliuso ar minus 0,05 mm dydžio štampą pastatyti kainuoja žymiai brangiau nei plius ar minus 0,15 mm.
• Štampo dydis ir preso klasė- Didesni štampavimo batai, sunkesnės plokštės ir didesni kreiptuvai, reikalingi plačioms juostoms arba dideliems{1}}tonažams, padidina žaliavos ir apdirbimo išlaidas.

Vėlyvojo{0}}etapinio dizaino pakeitimai padidina šiuos efektus. Konstrukcijos pakeitimas po to, kai štampas beveik baigtas, gali kainuoti net pusę pradinės įrankio kainos, nes pertvarkymas turi įtakos jau atliktam apdirbimui, terminiam apdorojimui ir šlifavimui. Štai kodėl progresyvios štampavimo ir gamybos programose negalima-derėtis dėl dalių dizaino užšaldymo prieš pradedant naudoti plieną.

Ekonomika pagal-dalį ir apimčių lūžis

Štai kur apsiverčia matematika. 50 000 USD vertės štampai skamba brangiai -, kol nepadalijus jo iš gamybos apimties. 10 000 dalių tai yra 5,00 USD už vienetą vien įrankių kaina. Kai yra 100 000 dalių, jis sumažėja iki 0,50 USD. Esant 500 000 dalių, įrankiai kiekvienam komponentui prideda tik 0,10 USD. Pats štampas veikia milijonus ciklų tinkamai prižiūrint, todėl, kai tai atsipirks, jūsų gabalo kaina sumažėja iki žaliavos ir spaudimo laiko -, o tai, esant dideliam progresiniam štampavimo greičiui 4 000 ar daugiau dalių per valandą, sudaro cento dalis darbo už gabalą.

Daugumos geometrijų tūrio perėjimo taškas -, kuriame progresiniai štampavimo įspaudai tampa pigesni už pagamintus alternatyvius -, nukrenta nuo 3 000 iki 7 000 dalių per metus. Itin-paprastos dalys gali pateisinti įrankius esant dar mažesniam kiekiui, o sudėtingiems kelių{8}} stočių štampams paprastai reikia 50 000 ar daugiau metinių vienetų, kad ekonomika taptų patraukli. Didžiausias pranašumas atsiranda taikant ilgalaikes progresyvias štampavimo programas, gaminančias nuo šimtų tūkstančių iki milijonų dalių, kai įrankio įnašas už vienetą tampa nereikšmingas, o jūs iš esmės mokate tik už metalą ir elektrą.

Kodėl progresyvūs įrankiai atrodo brangūs? Nes žmonės jį lygina su neteisingu pradiniu tašku. 25 000 USD vertės štampai atrodo stačiai šalia lazeriu-supjaustyto prototipo, kurio įrankiai nieko nekainuoja. Tačiau palyginkite visas programos išlaidas: pagaminti 100 000 skliaustų po 7,50 USD kainuoja 750 000 USD. Tų pačių 100 000 dalių štampavimas - įskaitant štampus - kainuoja arčiau 50 000–80 000 USD. Kabelis nėra išlaidos; Tai infrastruktūra, kuri pašalina nuolatines gamybos sąnaudas.

Kai progresiniai štampai nėra ekonomiški{0}}efektyvūs

Ne kiekviena programa pateisina šią investiciją. Progresinis štampavimas yra neteisingas pasirinkimas, kai:

• Garsas mažas arba neaiškus- Jei metinis poreikis nesiekia kelių tūkstančių dalių arba konstrukcija nestabilizavosi, lankstūs procesai, tokie kaip pjovimas lazeriu ar presavimas su stabdžiais, kelia mažesnę riziką.
• Medžiaga labai stora- Didesnės nei 6 mm atsargos padidina tonažo reikalavimus presavimo klasėms, kur progresiniai įrankiai tampa nepraktiški ir tinkamesni yra perdavimo štampai arba pavienio smūgio operacijos.
• Dalims reikia itin gilaus tempimo- Giliai-nubrėžta geometrija, kuri nuplėštų nešiklio juostelę prieš pasiekiant galutinę stotį, geriau tinka perdavimo štampavimo metodams, kurie apdoroja atskirus ruošinius.
• Operacijų negalima atlikti-juostelėje- Dalims, kurias reikia apdirbti, suvirinti arba formuoti daugiaašius-ašius, kurių laipsniškas štampavimo ir gamybos procesai negali pakartoti, reikalauja alternatyvių gamybos būdų.

Drausmė yra žinoti, kurioje linijos pusėje patenka jūsų programa. Dalis, kuriai kasmet reikia 2 000 vienetų, dažnai taisant dizainą, sudegins pinigus progresyviems įrankiams. Ta pati dalis, turinti 200 000 metinių vienetų su fiksuotu dizainu, tampa kandidatu į vadovėlį.

Progresyvus štampavimas prekiauja išankstinėmis investicijomis į įrankius, kad padidintumėte gamybos greitį ir sumažintumėte vienos dalies sąnaudas, - kuo daugiau dalių paleisite, tuo prekyba bus jums naudinga.

Tačiau ši ekonominė logika galioja tik tuo atveju, jei pati štampa sukonstruota taip, kad išgyventų ją pateisinančias gamybos apimtis. Pigiai sukonstruotas įrankis, kuris sugenda po 200 000 smūgių, sugriauna amortizacijos modelį. Čia įrankių medžiagos, konstrukcijų kokybė ir priežiūros planavimas tampa kitu svarbiu sprendimų sluoksniu.

Įrankių medžiagos, štampų naudojimo trukmė ir priežiūros planavimas

Štampas, kuris negali išgyventi numatytos gamybos apimties, nėra pigus bet kokia kaina. Progresyvūs štampavimo įrankiai yra ilgalaikis -kapitalinis turtas - ir, kaip ir bet kurio turto, jo vertė priklauso nuo to, iš ko jis pagamintas ir kaip jis prižiūrimas. Skirtumas tarp įrankio, kuris atlieka du milijonus smūgių-be problemų, ir įrankio, kuriam reikia skubiai suremontuoti 300 000, yra štampuoto plieno pasirinkimas, konstrukcijos metodai ir disciplinuota prevencinės priežiūros programa.

Įrankių plieno pasirinkimas ir štampų konstravimas

Ne visi įrankių plienai yra vienodi, o tinkamos kokybės pasirinkimas kiekvienam štampavimo komponentui yra vienas iš sprendimų, kuris atskiria patyrusius pažangius įrankių ir štampų gamintojus nuo tų, kurie yra pigūs.

Pasirinkimas priklauso nuo to, ką kiekvienas komponentas daro ir su kuo jis susisiekia. Pjovimo perforatoriai ir štampavimo mygtukai ištveria nuolatinį šlyties įtempimą ruošinio medžiagai, todėl jiems reikia didelio kietumo ir atsparumo dilimui. Formavimo stotys patiria gniuždomąsias ir šonines apkrovas, reikalaujančias tvirtumo -, gebėjimo sugerti energiją be įtrūkimų. Kaip pažymi štampavimo ekspertas Thomas Vacca,kietumas ir kietumas yra dvi svarbiausios savybėsrenkantis štampavimo štampavimo plieną pjovimo ir kalimo operacijoms.

Štai kaip įprastos įrankių plieno kategorijos priskiriamos progresyviems štampavimo darbams:

• Įprasti įrankių plienai (D2, A2, S7)- D2 pasižymi puikiu atsparumu nusidėvėjimui, kai naudojamas bendras blankas ir pradūrimas. A2 užtikrina didesnį tvirtumą formuojant stotis, kurioms taikoma smūginė apkrova. S7 atlieka sudėtingas{6}}smūgines operacijas, kai atsparumas lūžiams yra svarbesnis nei krašto išlaikymas.
• Miltelinės metalurgijos (PM) plienas (CPM M4, CPM 10V, CPM 3V)- Tai suteikia smulkesnę, vienodesnę karbido struktūrą nei įprastiniai plienai, o tai užtikrina didesnį kietumą neprarandant kietumo. CPM M4 yra įprastas pasirinkimas didelės spartos{3}}laipsniško štampo štampavimui abrazyvinėms medžiagoms. CPM 3V užtikrina maksimalų atsparumą lūžiams štampuojant, kai veikia asimetrinė apkrova.
• Karbido įdėklai- Kietasis arba lituotas karbidas, esantis didelio-dėvėjimosi vietose (išleidimo angos, stiprus-naudojimo pradurimas) labai pailgina tarnavimo laiką štampuojant nerūdijantį plieną ar kitas abrazyvines medžiagas. Karbidas nesidėvi kaip įprastas plienas - jo kraštai lūžta dėl mikroschemų, o ne laipsniško dilimo, todėl vibracijos pašalinimas yra labai svarbus jo veikimui.

Paviršiaus apdorojimas ir dangos prailgina įrankio tarnavimo laiką. Titano nitrido (TiN), titano karbonitrido (TiCN) ir deimantų -kaip anglies (DLC) dangos sumažina trintį, atsparios klijų nusidėvėjimui ir iki minimumo sumažina šukavimą štampuojant aliuminį arba varį. Šios dangos ypač vertingos formuojant perforatorius ir tempimo stotis, kur medžiaga tekėtų per įrankio paviršių, priešingu atveju sukeltų laipsnišką kaupimąsi ir paviršiaus degradaciją.

Be atskirų komponentų, štampų konstrukcijos kokybė atsispindi detalėse: kaip tiksliai šlifuojamos ir sumontuotos štampų dalys, ar štampavimo štampų keltuvai ir nuėmikliai sukurti taip, kad juos būtų lengva pasiekti atliekant techninę priežiūrą, ir kokia tvirta yra kreiptuvo sistema. Štampavimo štampavimo keltuvai - spyruokliniai-mechanizmai, pakeliantys juostelę tarp judesių -, turi atitikti juostos svorį ir greitį. Per mažo dydžio keltuvai sukelia juostos tempimą, laiko klaidas ir priešlaikinį piloto nusidėvėjimą.

Mirties gyvenimo trukmė ir prevencinė priežiūra

Kiek laiko galioja štampavimo štampai? Sąžiningas atsakymas apima platų diapazoną: nuo 200 000 smūgių iki kelių milijonų, atsižvelgiant į štampuojamą medžiagą, operacijų sudėtingumą ir - kritiškai - priežiūros discipliną, taikomą per visą štampo naudojimo laiką.

Gerai-sukonstruotas progresyvus štampavimo minkšto vario gnybtai vidutiniu greičiu gali pasiekti 5–10 milijonų smūgių prieš atliekant esminį pertvarkymą. Tai pačiai štampavimo architektūrai, štampuojant nerūdijančio plieno laikiklius, gali prireikti daug dėmesio 500 000 smūgių metu. Medžiagos abrazyvumas yra dominuojantis kintamasis, tačiau priežiūros strategija lemia, ar išgausite visą įrankių tarnavimo laiką, ar per anksti pakeisite komponentus dėl nepriežiūros.

Tikra prevencinė štampavimo štampų priežiūra -, o ne reaktyvusis remontas -, vykdoma pagal tvarkaraštį, pagrįstą smūgių skaičiumi, o ne matomu gedimu. Kaipštampų priežiūros ekspertas Artas Hedrickas pabrėžia, dauguma parduotuvių, pažymėtų pavadinimu „štampų priežiūra“, iš tikrųjų vykdo štampų taisymo programas, skirdamos laiką gedimams taisyti, o ne užkirsti jiems kelią. Skirtumas tarp viso mirčių gyvenimo yra didelis.

Pagrindinės techninės priežiūros veiklos ir jų bendrieji dažnumo intervalai:

• Punch ir štampavimo mygtukų galandimas- Kas 50 000–150 000 smūgių, priklausomai nuo medžiagos kietumo; patikrinkite dalių šerdies aukštį, kad nustatytumėte tikrąjį intervalą
• Piloto kaiščio patikrinimas ir keitimas- Kiekvienas galandimo ciklas; patikrinkite kūgio susidėvėjimą, antgalio pažeidimą ir skersmens sumažėjimą
• Pavasarinė apžiūra ir keitimas- Pakeisti 75 % vardinio gyvavimo ciklų; nelaukite lūžimo
• Kreipiklio kaiščio ir įvorės patikrinimas- Kas 100 000–250 000 smūgių; patikrinkite žaidimo ir paviršiaus taškų skaičių
• Štampavimo štampavimo keltuvo patikrinimas- Kiekvienas galandimo ciklas; patikrinkite kėlimo aukštį, spyruoklės įtempimą ir laiką
• Štampo paviršiaus valymas ir tepimas- Kiekvienas kauliuko keitimas arba suplanuotas paspaudimo sustabdymas; pašalinkite šliužų sankaupas, drožles ir tepalo likučius
• Tvirtinimo elementų sukimo momento patikrinimas- Kiekviena techninė priežiūra; atsilaisvinę varžtai ir trūkstami kaiščiai sukelia kaskados gedimus
• Pilnas štampo patikrinimas ir matavimas- Kas 250 000–500 000 smūgių; patikrinkite kritinius matmenis naudodami CMM arba optinius matavimus pagal pradinius duomenis

Ekonominis argumentas dėl prevencinės priežiūros yra aiškus: 200 USD galandimas, atliktas pagal grafiką, kainuoja nuo 5 000 USD iki 15 000 USD avarinio remonto, kurį sukelia nuobodu kabliuko veikimas tol, kol nutrūksta smūgiai, smailės dalys arba pilotai nenuslysta juostos viduje.

Čia sprendimai dėl štampavimo tiesiogiai susiejami su veiklos sąnaudomis. Gerai -sukonstruotas štampas nuo pat pradžių sukurtas atsižvelgiant į techninės priežiūros prieinamumą - sekcijų konstrukcija, leidžianti pagaląsti atskiras stotis neišimant viso štampelio iš preso, moduliniai įdėklai, kurie keičiasi per kelias minutes, o ne valandas, ir pakankamai tvirta konstrukcija, kad atlaikytų milijonus smūgių tarp kapitalinių remontų. Tiekėjams patinkaYICHENSukurkite laipsnišką štampavimo štampą, atsižvelgiant į šią gyvavimo ciklo perspektyvą, kuriant ilgalaikį{0}}patvarumą ir pasiekiamumą atliekant didelės apimties{1}}gamybą, kuriai reikalingas griežtas pakartojamumas. Vertinant įrankių kainas, mažiausia pradinė kaina retai suteikia mažiausią bendrąją nuosavybės kainą - iš aukščiausios kokybės štampuoto plieno, tinkamai termiškai apdorojant ir apgalvotai prižiūrint, sutaupoma priemokos už kainą, kurią sudaro milijonai kartų matuojamas gamybos ciklas.

Statybos kokybė ir techninės priežiūros disciplina užtikrina, kad štampas gamina tikslias dalis. Tačiau net ir geriausiai -prižiūrėtas įrankis ilgainiui atskleidžia savo susidėvėjimo modelius dėl dalių, kurias jis gamina, - atsiranda įbrėžimų, matmenys nukrypsta ir tiekimas pradeda netinkamai veikti. Anksti atpažinti tuos signalus, kol jie nesukelia žalos ar nepažeidžia kokybės, yra gamybos inžinerijos įgūdis, atskiriantis sklandų-programų veikimą nuo nuolatinio gaisro gesinimo.

Progressive Die vs Transfer Die, Compound Die ir kiti metodai

Svarbu žinoti, kaip išlaikyti progresyvų štampą, -, bet taip pat svarbu žinoti, kada tai netinkamas įrankis darbui. Ne kiekviena dalis priklauso progresyviam įrankiui, o pasirinkus netinkamą proceso tipą išeikvojamas įrankių biudžetas, kuris kovoja su geometrija, o ne gamina ją švariai. Sprendimas tarp štampavimo štampų tipų priklauso nuo dalies dydžio, sudėtingumo, apimties ir reikalingų operacijų. Štai kaip veikia kiekvienas metodas.

Progressive Die vs Transfer Die štampavimas

Perkėlimo štampavimas proceso pradžioje atskiria ruošinį nuo metalinės juostelės, tada mechaniškai perkelia atskirą ruošinį iš vienos stoties į kitą. Pagalvokite apie tai kaip apie estafetę, o ne apie konvejerio juostą - dalis perduodama tarp operacijų, o ne lieka prijungta prie nešiklio.

Kada perkėlimo preso įrankiai yra prasmingesni už progresyvų štampą? Išsiskiria trys scenarijai:

• Didelės dalys- Sudedamosios dalys per didelės, kad liktų pritvirtintos prie laikiklio juostelės ir nesukeltų ar padėtų problemų. Čia paprastai patenka automobilių kėbulo plokštės, konstrukciniai korpusai ir dideli korpusai.
• Giliai traukia- Dalys, kurioms reikalingas tempimo gylis, kuris nuplėštų laikiklio juostelę prieš pasiekiant galutinę stotį. Perdavimo štampai tvarko atskirus ruošinius, kuriuos galima laisvai brėžti be nešiklio apribojimų.
• Kelių{0}krypčių operacijos- Dalys, kurias reikia formuoti iš kelių kampų, sriegti, raižyti arba atlikti operacijas, kurioms reikia ruošinį perkelti tarp punktų.

Kompromisas yra greitis. Perdavimo štampų štampavimas vyksta lėčiau nei progresyvus -, paprastai 30–60 smūgių per minutę, palyginti su 100–{5}} SPM progresyvių štampų ant mažesnių dalių. Sąrankos sudėtingumas ir eksploatacinės išlaidos taip pat didėja, nes mechaninė perdavimo sistema prideda judančias dalis, laiko reikalavimus ir priežiūros kontaktinius taškus. Tačiau perkėlimo štampai suteikia daugiau dizaino lankstumo ir gali būti ekonomiškai -veiksmingi tiek trumpiems, tiek ilgiems sudėtingų komponentų gamybos etapams.

Progresyvus štampavimas prieš sudėtinį štampavimą

Sudėtinis štampavimas turi priešingą požiūrį nei progresyvus: užuot paskleidęs operacijas keliose stotyse, jis vienu brūkšniu atlieka kelias pjovimo operacijas - išblukimas, pradūrimas, įpjovimas -. Vienas smūgis, kelios funkcijos, atlikta.

Dėl to sudėtinis štampavimas yra ypač efektyvus plokščioms dalims, kurioms reikia kelių skylių arba išpjovų, bet nereikia formuoti. Poveržlės, plokščios tarpinės, laminavimo ruošiniai elektros varikliams ir paprasti elektroniniai skydai yra klasikiniai sudėtiniai štampų kandidatai. Metodas užtikrina puikų plokštumą, nes pjovimo jėgos veikia vienu metu iš abiejų pusių, o dalių -prie- nuoseklumas iš esmės yra didelis, nes nereikia valdyti juostos pakėlimo klaidos.

Apribojimas aiškus: negali susidaryti junginių štampai. Jokių lenkimų, jokių tempimų, jokių sugalvotų bruožų. Jei jūsų daliai reikia ko nors, išskyrus plokščią išlyginimą ir pradūrimą, žiūrite į progresyvų štampą arba sudėtinį štampą, po kurio atliekamos antrinės formavimo operacijos -, kurios padidina tvarkymo, darbo ir kokybės riziką. Sudėtiniai įrankiai taip pat kainuoja mažiau iš anksto nei progresyvūs, todėl jie yra patrauklūs paprastesnėms geometrijoms, kai vieno-takčio gamybos greičio pranašumas už -dalies greitį viršija kelių- stočių lankstumą, kurį galėtumėte gauti naudojant progresyvų įrankį.

Progresyvus gabalas prieš vieną{0}}pakopą ir daugialypę{1}}skaidrę

Vieno etapo štampavimas - vienas štampavimas, viena operacija per taktą - išlieka gyvybinga mažos-apimties gamybai arba itin paprastoms detalėms, kur įrankių sąnaudos turi likti minimalios. Atlikite kelias sąrankas, kad užbaigtumėte kelių -funkcijų dalį, o tai reiškia daugiau tvarkymo, didesnę suderinimo riziką ir daugiau darbo. Tačiau prototipams arba mažesniems nei kelių tūkstančių metinių apimčių atveju išvengiama išankstinių investicijų, kurių reikalauja progresyvūs įrankiai.

Keturių ir kelių skaidrių mašinos užima visiškai skirtingą nišą. Tam naudojamos horizontalios įrankių skaidrės - keturios ar daugiau - metalui formuoti iš kelių kampų vienu metu. Jie puikiai tinka mažoms, sudėtingoms dalims su daugybe lenkimų skirtingose ​​plokštumose: spyruokliniais spaustukais, vielos formomis, elektriniais kontaktais ir sudėtingais laikikliais, kuriems reikia daug stočių progresyviame štampelyje. Kelių-skaidrių įrankiai paprastai yra pigesni nei lygiaverčiai progresyvūs šių geometrijų įrankiai, tačiau pralaidumas yra mažesnis, o dalies dydis ribojamas tiek, kiek skaidrės gali fiziškai pasiekti.

Tinkamas pasirinkimas priklauso nuo jūsų detalės reikalavimų suderinimo su kiekvieno metodo stipriosiomis pusėmis. Šioje palyginimo lentelėje sujungiami pagrindiniai sprendimo kriterijai:

Nė vienas metodas nedominuoja kiekviename scenarijuje. Progresyvūs štampai laimi dėl greičio ir už{1}}dalies kainą mažiems ir vidutiniams{2}}didelės apimties komponentams. Perkėlimo štampai susidoroja su tuo, kas progresyvus negali - didelių dalių ir gilios geometrijos. Sudėtiniai štampai pranoksta tiek paprastas plokščias dalis, kur formuoti nereikia. Daugia-slankymas užpildo mažų, daug{8}}lenktų komponentų nišą, kur progresyvus įrankis būtų perteklinis.

Aukščiau pateikta sprendimų matrica nukreipia jus į tinkamą proceso kategoriją. Tačiau metodo pasirinkimas yra tik pusė lygties -, net ir pasirinkus tinkamą procesą, gamybos problemos iškyla susidėvėjus štampams, netinkamai veikiant pašarams arba nukrypus nuokrypiams. Suprasdami progresuojančių štampų gedimo būdus ir kaip juos anksti pastebėti, jūsų pasirinktas procesas išsaugos ekonomiką, kuri pateisina jį.

Gedimų režimai, dažni defektai ir progresyvių štampų trikčių šalinimas

Tinkamai-parinktas procesas ir tinkamai prižiūrimas štampavimas ilgainiui vis tiek sukelia problemų. Progresyvūs štampai katastrofiškai nesugenda be įspėjimo - jie laipsniškai blogėja, o pačios dalys pasako, kas vyksta ne taip, jei žinote, kaip skaityti signalus. Gamybos inžinieriai, valdantys didelius-apimties kiekius, gebėjimas susieti dalies defektą su konkrečia štampavimo mašinos būkle yra tai, kas atskiria greitą taisomąjį veiksmą nuo neplanuotų prastovų valandų.

Dažni defektai ir jų priežastys

Dauguma progresuojančių štampų gedimų yra suskirstyti į keturias kategorijas. Kiekvienas iš jų turi skirtingas pagrindines priežastis ir skirtingus vaizdinius parašus ant baigtos dalies.

Skaldos susidarymasyra dažniausia kokybės problema ir ankstyviausias požymis, kad įrankio perforatoriai praranda savo pranašumą. Kai pjovimo briaunos tampa nuobodžios, atsiranda įtrūkimų, todėl lūžio zona padidėja, palyginti su šlyties zona pjaunamame paviršiuje. Pernelyg didelis perforavimas-prie-ant štampų sukuria tą patį poveikį, - medžiaga plyšta, o ne švariai nukirpta. Pjovimo briaunoms vis labiau susidėvėjus, padidėjus trintis tarp perforatoriaus ir ruošinio, pastebėsite didesnę nuplėšimo jėgą, šiurkštų kraštų kokybę ir ilgainiui sukibimą.

Juostelių netinkamas padavimassutrikdyti visą eigą. Kai štampavimo tiekimas juostelę pastumia per toli, per trumpai arba su nenuosekliu laiku, kiekviena pasroviui esanti stotis gauna medžiagą netinkamoje padėtyje. Pagrindinės priežastys yra padavimo ritinio slydimas, neteisingi žingsnio nustatymai, pažeisti arba susidėvėję kontroliniai kaiščiai, kurie nebegali ištaisyti likusios padavimo klaidos, ir nepakankamas juostos įtempimas iš atsuktuvo. Esant didesniam presavimo greičiui, net nedideli laiko neatitikimai tarp tiekimo atleidimo ir piloto įsijungimo sukuria lokalų juostos įtempimo pokytį, kuris susimaišo įvairiose stotyse.

Šliužų traukimasatsitinka, kai išmušti{0}}šliuželiai prilimpa prie štampavimo priekio ištraukimo metu ir kitą kartą nunešami atgal į juostelę. Tada šliužas įstrigo tarp perforatoriaus ir juostelės, sukeldamas dvigubus smūgius, paviršiaus atspaudus arba tiesioginius štampų pažeidimus. Vakuuminis slėgis tarp perforatoriaus ir šliužo yra pagrindinis kaltininkas -, ypač naudojant mažo-skersmens įrankius, kai paviršiaus ploto santykis skatina sukibimą. Nusidėvėję pjovimo briaunos, per didelis atsparumas nulupimui ir prasta laužo evakavimo kanalo konstrukcija padidina šliužų traukimo dažnumą.

Matmenų dreifasyra subtilesnis ir klastingesnis. Dalys palaipsniui išeina iš tolerancijos ribų be jokio dramatiško gedimo įvykio. Jį skatina du pagrindiniai mechanizmai: laipsniškas štampo susidėvėjimas (atsidaro pjovimo tarpai, formuojantys paviršiai praranda savo profilį) ir terminis plėtimasis ilgų gamybos ciklų metu. Kadangi štampavimo presas veikia nepertraukiamai, dėl trinties susidaro šiluma, kuri šiek tiek išplečia štampo komponentus -, perkeldama tarpus ir perforatoriaus-į-sujungimus tokiais kiekiais, kurie yra svarbūs esant griežtam tolerancijos lygiui.

Dėvėjimo modeliai ir kada įsikišti

Laipsniško nusidėvėjimo nepastebėsite laukdami, kol presas užstrigs arba klientas atmes dalis. Susidėvėjimas atsiskleidžia laipsniškai keičiant dalių charakteristikas - pokyčius, kurie išryškėja tik sistemingai tikrinant numatytais intervalais.

Raštas paprastai seka tokia seka: pirmiausia padidėja šlaito aukštis (pjovimo briaunos nublanksta), tada atsiranda tolerancijos poslinkis (atsidaro tarpai), tada pablogėja paviršiaus kokybė (formavimo stotys praranda profilį) ir galiausiai įvyksta katastrofiški įvykiai (perforavimo lūžimas, šliužų traukimo pažeidimai, juostelių įstrigimai). Kiekvienas etapas suteikia galimybę įsikišti, kol kitame etape problema nepabrangsta.

Labai svarbu nustatyti tikrinimo intervalus, pagrįstus smūgių skaičiumi -, o ne kalendoriniu laiku, o ne operatoriaus sprendimu -. Antgalis, veikiantis 200 SPM trimis pamainomis, sukaupia smūgius daug greičiau nei tas pats įrankis, dirbantis vienu pamainu 80 SPM. Tiksliojo štampavimo gamintojai nustato galandimo grafikus remdamiesi faktiniu smūgių skaičiumi ir šlifavimo stebėjimu, o ne laukdami matomo krašto pablogėjimo, nes tuo metu, kai defektai bus akivaizdūs, antriniai pažeidimai jau prasidėjo.

• Šuolio augimas viršija specifikaciją- Požymis: didėja nupjautų briaunų šlifavimo aukštis, matuojamas mikrometru arba optiniu lyginamuoju prietaisu. Koregavimo veiksmai: pagaląsti perforatoriaus ir štampavimo mygtuko pjovimo briaunas, patikrinkite tarpą po šlifavimo.
• Netinkamas padavimas / trumpas padavimas- Požymis: netinkamai išsidėsčiusios funkcijos, juostelės išlinkimas, spaudimo sustabdymas dėl perkrovos. Koregavimo veiksmai: patikrinkite padavimo žingsnio nustatymą, patikrinkite, ar pagrindiniai kaiščiai nesusidėvėję ar nepažeisti, patikrinkite tiekimo ritinio būklę ir įtempimą.
• Šliužų traukimas- Požymis: paviršiaus įlenkimai arba įspaudai ant juostelės, dvigubos-sumuštos vietos, šliužai rasti ant štampai. Koregavimo veiksmai: sumontuokite arba patikrinkite oro pūtimo sistemas, pridėkite spyruoklinius išmetiklius arba vakuuminio reljefo funkcijas, patikrinkite perforatoriaus paviršiaus būklę.
• Matmenų pokytis ant pradurtų bruožų- Požymis: skylių padėtis krypsta link vienos tolerancijos juostos pusės. Koregavimo veiksmai: patikrinkite bandomojo kaiščio skersmenis, patikrinkite kreipiamojo kaiščio ir įvorės tarpą, patikrinkite, ar ilgai važiuojant nėra šiluminio poveikio.
• Formavimo kampo kitimas- Požymis: posūkio kampai nukrypsta nuo vardinio. Koregavimo veiksmai: patikrinkite, ar formuojasi perforatoriaus ir štampų paviršiai nusidėvėję, patikrinkite, ar ritėje nesikeičia medžiagos savybės, patikrinkite preso tonažo nuoseklumą.
• Paviršiaus įbrėžimai arba slogos- Požymis: išilginės žymės ant juostelių arba suformuotų paviršių. Koregavimo veiksmai: nuvalykite štampo paviršius, nupoliruokite stulpelius, patikrinkite tepalo tiekimą į paveiktas stotis, patikrinkite, ar nuėmimo plokšte nenusidėvėjo netolygus.
• Punch lūžimas- Požymis: staiga trūksta funkcijų, spaudos perkrovos signalizacija, šiukšlės. Koregavimo veiksmai: pakeiskite perforatorių, ištirkite pagrindinę priežastį (nepakankamas padavimas, šliužų susikaupimas, nepakankamas tarpas, šoninė apkrova dėl susidėvėjusių kreiptuvų).
• Juostelių išlinkimas tarp stočių- Požymis: medžiagos kilimas, nenuoseklus padavimas, paviršiaus žymės dėl sąlyčio su štampo komponentais. Koregavimo veiksmai: patikrinkite keltuvo aukštį, patikrinkite juostelių atramines konstrukcijas, patvirtinkite tiekimo laiką, palyginti su presavimo ciklu.

Gedimų mažinimas projektuojant ir valdant procesą

Daugelio šių gedimų režimų galima išvengti - ne tik laikantis techninės priežiūros disciplinos, bet ir štampų dizaino sprendimų, priimtų dar prieš susmulkinant pirmą kartą.

Pakankami pjovimo tarpai sumažina kirpimui reikalingą jėgą ir pailgina kraštų tarnavimo laiką. Tvirtas tarpas iš pradžių pagerina kraštų kokybę, bet žymiai pagreitina įrankių perforatorių susidėvėjimą. Tinkamas atstumas medžiagai - paprastai 5–10 procentų medžiagos storio vienoje pusėje švelniam plienui - subalansuoja briaunų kokybę ir įrankio tarnavimo laiką. Šliužų sulaikymo funkcijos, pvz., kampinės štampų angos, šliužų išmetimo kaiščiai ir laužo evakavimo kanalai, aktyviai apsaugo nuo šliužų traukimo, užtikrindami, kad nupjauta medžiaga nukristų nuo perforatoriaus kiekvieną kartą. Tvirtas bandomojo kaiščio dydis ir pakankamas sujungimo ilgis stabilizuoja juostelę, net kai mažos padavimo klaidos susikaupia per didelės -greitos gamybos ciklus.

In-die sensing technologija suteikia dar vieną apsaugos sluoksnį. Šiuolaikinės štampavimo apsaugos sistemos naudoja jutiklius, sumontuotus tiesiai įrankyje, kad aptiktų netinkamą padavimą, trumpą padavimą, juostelės užsegimą ir nesėkmingą dalies išstūmimą -, sustabdantį štampo štampavimo presą per alkūninio veleno sukimosi laipsnio dalį prieš tai, kai ši sąlyga sukels štampavimo pažeidimus. Jutikliai, stebintys juostelės eigą, nustato, ar medžiaga tinkamai judėjo prieš presui baigiant eigą. Daliniai -jutikliai patikrina, ar gatavi komponentai išstumiami švariai, o ne kaupiasi štampėlio viduje.

Pagrindinis principas, kaip įdiegti apsaugą nuo šlifavimo nesukeliant nepatogumų: jutiklių tolerancijos turėtų atspindėti tai, kas iš tikrųjų kelia pavojų mirti, o ne tai, kas techniškai aptinkama. Jei pilotai gali išlyginti plius ar minus 0,020 colio netinkamai paduotą juostą, nustačius, kad jutikliai suveiktų plius ar minus 0,003 colio, sukuriami klaidingi pavojaus signalai, kuriuos operatoriai galiausiai išmoksta ignoruoti -, nugalėdami visą sistemą. Tinkamas bandymas ant stendo ir jutiklio kalibravimas prieš pradedant gamybą, kartu su nuolatine-įtaisyta jungties dėže, užtikrinančia patikimas jungtis, paverčia štampo apsaugą nuo susierzinimo tikru draudimu nuo katastrofiškų įrankių pažeidimų.

Šios diagnostikos ir prevencijos strategijos užtikrina sklandų gamybą -, tačiau daroma prielaida, kad jau turite įrankius. Inžinieriams, kurie įvertino procesą, patvirtino savo dalių dizainą ir patvirtino ekonomiką, paskutinis žingsnis yra pasirinkti progresyvų štampų tiekėją, kurio inžinerinės galimybės atitinka programos gamybos poreikius.

Kaip gauti progresyvius štampavimo štampus gamybai

Tinkamo progresyviojo štampavimo gamintojo pasirinkimas, be abejo, yra sprendimas, turintis ilgiausią jūsų programos sėkmę. Štampas nėra prekės pirkinys, - tai individualus-inžinerinis gamybos turtas, kuris daugelį metų lems jūsų dalių kokybę, veikimo laiką ir vieneto kainą. Pasirinktas tiekėjas ne tik kuria įrankį; jie įsipareigoja užmegzti techninę partnerystę, kuri tęsiasi per bandymą, gamybos paleidimą ir nuolatinį palaikymą. Štai kaip įvertinti tą partnerystę prieš įsipareigodami.

Ką vertinti progresyvaus štampo tiekėjui

Vien kainų palyginimas beveik nieko nepasako apie tai, ką iš tikrųjų perkate. Dvi tos pačios detalės geometrijos kainos gali skirtis 40 procentų -, o pigesnė kaina gali daug kartų didesnė už tą skirtumą dėl gamybos problemų, perdirbimo ir priešlaikinio štampavimo gedimo. Vertindami progresyvius štampų gamintojus, sutelkite dėmesį į galimybes, kurios tiesiogiai veikia jūsų gamybos rezultatus:

• In-namų projektavimo inžinerija su modeliavimu- Ar tiekėjas vykdo FEA arba formavimo modeliavimą, kad patvirtintų juostos išdėstymą ir numatytų medžiagos elgseną prieš pjaunant plieną? Parduotuvės, investuojančios į skaitmeninį modeliavimą, sutrumpina bandymo laiką 30–50 proc., palyginti su bandymo-ir-klaidos metodais. Paprašykite, kad pamatytumėte jų CAD / CAM aplinką ir ar jie pateikia DFM atsiliepimų apie jūsų dalies dizainą.
• Įrankinio plieno tiekimo ir terminio apdorojimo kokybė- Kur jie tiekia D2, M2 ar karbido įdėklus? Ar jie termiškai apdoroja-namuose ar per sertifikuotus partnerius? Dėl nenuoseklaus terminio apdorojimo atsiranda kietumo kitimas, kuris pasireiškia netolygiu dėvėjimusi įvairiose stotyse.
• Namų-bandomosios spaudos talpa- Progresyvi štampavimo įmonė, turinti savo bandomuosius presus, gali patvirtinti štampą tikroviškomis gamybos sąlygomis prieš išsiunčiant jį į jūsų įmonę. Paklauskite, kokias spaudos tonažo ir greičio galimybes jie turi išbandymui ir ar jie atitinka jūsų gamybos spaudos klasę.
• Tolerancijos tikrinimo metodai- CMM patikrinimas, optinis matavimas ir 2,5D projekcija yra pagrindiniai lūkesčiai. Tiekėjas, kuris tiekia dalių pavyzdžius be matmenų ataskaitų, yra tiekėjas, kuris nežino, ar tos dalys iš tikrųjų atitinka spaudinius.
• Gamybos palaikymas po pristatymo- Santykiai nesibaigia išsiuntimo metu. Nuolatinis techninės priežiūros nurodymų, grafikų perrašymo ir trikčių šalinimo palaikymas yra tai, kas skiria progresyvių štampų tiekėjus nuo sandorių pardavėjų. Gamintojai, kurie reaguoja į sąveiką po-pardavimo, apsaugo jūsų investiciją per visą jos tarnavimo laiką.

Pavyzdžiui, komandoms, perkančioms įrankius specializuotuose sektoriuose, - progresyvus medicininis štampavimas reikalauja atsekamumo, medžiagų sertifikavimo ir patvirtinimo dokumentų, kurių reikalauja standartinės pramonės programos - patikrinkite, ar tiekėjas turi konkrečios patirties jūsų pramonės reguliavimo aplinkoje, o ne tik bendrųjų štampavimo galimybių.

Tiekėjams patinkaYICHENdaugiausia dėmesio skiriama progresyviems štampavimo štampams, suprojektuotiems didelės-apimties gamybai su kelių-stočių formavimo galimybe ir keičiamo dydžio masinės gamybos palaikymu. Gamybos inžinieriams ir pirkimų komandoms, pradedančioms tiekimo procesą, tiekėjų, turinčių įrodytą kelių-stočių progresyvaus štampavimo pajėgumą ir įrodytą įsipareigojimą siekti griežto pakartojamumo ilgų laikotarpių, tyrimas suteikia prasmingą palyginimo pagrindą.

Nuo dalies projektavimo iki pirmojo gaminio patvirtinimo

Darbo eigos supratimas nuo pradinės užklausos iki gamybos{0}}paruoštų įrankių padeda planuoti realius terminus ir nustatyti, kur paprastai atsiranda vėlavimų. Dauguma progresyvių štampavimo paslaugų atlieka šią bendrą seką:

1. Dalies brėžinio pateikimas ir pirminė peržiūra- Tiekėjas įvertina jūsų geometriją, medžiagą, leistinus nuokrypius ir metinį apimtį, kad patvirtintų, ar progresinis štampavimas yra tinkamas.
2. DFM grįžtamasis ryšys ir dizaino optimizavimas- Patyrę progresyvaus metalo štampavimo paslaugų teikėjai siūlo modifikacijas, kurios sumažina stočių skaičių, pagerina medžiagų panaudojimą arba sumažina leistinus nuokrypius, kai tai leidžia jūsų programa.
3. Juostos išdėstymo pasiūlymas ir citata- Tiekėjas pateikia siūlomą juostelių išdėstymą, kuriame parodyta stoties seka, nešiklio konfigūracija, medžiagų panaudojimo procentas ir štampo dydis. Tai yra svarbiausias jūsų apžvalgos taškas -, juostos išdėstymas fiksuoja įrankių kainą ir galimybes.
4. Štampo dizaino patvirtinimas- Išsamus 3D štampo projektavimas tęsiamas po juostos maketo priėmimo. Peržiūrėkite stoties-pagal-stoties veikimą, techninės priežiūros prieigos taškus ir visas specialias funkcijas, pvz., į-įtaisytus jutiklius ar modulinius įdėklus.
5. Diegimas ir komponentų gamyba- CNC apdirbimas, vielos EDM, šlifavimas, terminis apdorojimas ir surinkimas. Šis etapas paprastai trunka nuo 8 iki 16 savaičių, priklausomai nuo sudėtingumo.
6. -Išbandymas namuose ir optimizavimas- Tiekėjas bandomojo preso štampą paleidžia, matuoja dalių pavyzdžius ir atlieka koregavimus, kol produkcija nuosekliai atitinka specifikacijas.
7. Pavyzdžio pateikimas ir matmenų patvirtinimas- Pirmųjų straipsnių pavyzdžiai pristatomi kartu su visomis matavimo ataskaitomis (CMM duomenimis, vizualine apžiūra, medžiagų sertifikatais), kad galėtumėte juos patvirtinti.
8. Gamybos perdavimas ir nuolatinis palaikymas- Patvirtinus, štampai siunčiami į jūsų gamybos įmonę arba sutarties antspauduotoją su dokumentais, apimančiais techninės priežiūros intervalus, atsarginių dalių rekomendacijas ir techniniais kontaktais trikčių šalinimui.

Vidutiniškai sudėtingų progresuojančių štampų pristatymo laikas nuo tyrimo iki patvirtintų mėginių paprastai trunka nuo 12 iki 20 savaičių. Kas lemia tą laiko juostą? Stoties skaičius, įrankių plieno prieinamumas, formavimo sudėtingumas, reikalaujantis pakartotinio bandymo, ir - dažniausiai - vėluojama patvirtinti projektą, kai inžineriniai pakeitimai atsiranda viduryje{5}}. Prieš ketvirtą veiksmą sustabdžius dalies dizainą, visoje programoje pašalinama brangiausia tvarkaraščio rizika.

Esmė: laipsniško štampavimo gamintojo pasirinkimas pagal inžinerinį gylį, konstrukcijos kokybę ir gyvavimo ciklo palaikymą, o ne mažiausią kainą, yra vienintelis patikimiausias būdas apsaugoti investicijas į įrankius ir gamybos ekonomiką per visą programos laikotarpį.

Dažnai užduodami klausimai apie progresyvų štampavimą

1. Kuo skiriasi progresinis štampavimas nuo perkėlimo štampavimo?

Progresyvus štampavimas išlaiko ruošinį pritvirtintą prie laikiklio juostelės, kai jis juda per kelias stotis, gamindamas užbaigtą detalę su kiekvienu paspaudimu 100–600+ smūgių per minutę greičiu. Perdavimo štampavimas anksti atskiria ruošinį nuo juostelės ir mechaniškai perkelia jį tarp stočių, veikiant nuo 30 iki 60 SPM. Perdavimo štampai tinka didesnėms dalims, giliam tempimui ir daugiakrypčiui formavimui, kuris nuplėštų laikiklio juostelę, o progresiniai štampai dominuoja mažiems ir vidutiniams{7}}dydžių komponentams didelės apimties gamyboje, kur svarbiausia yra greitis ir vienos dalies kaina.

2. Kiek kainuoja progresiniai štampavimo įrankiai?

Progresyvūs štampavimo įrankiai paprastai svyruoja nuo 10 000 USD už paprastą dizainą iki 350 000 USD už sudėtingus kelių stočių įrankius. Pagrindiniai sąnaudų veiksniai yra stoties skaičius, štampų sudėtingumas (3D formavimas ir plokščias apdirbimas), medžiagos kietumas, kuriam reikalingas aukščiausios kokybės įrankių plienas, tolerancijos reikalavimai ir bendras štampavimo dydis. Tačiau kaina vienai-daliai smarkiai sumažėja didėjant kiekiui. Kai yra 500 000 dalių, 50 000 USD vertės štampavimas prideda tik 0,10 USD už vienetą. Lūžio taškas, kai progresinis štampavimas tampa pigesnis nei pagamintos alternatyvos, daugeliui geometrijų paprastai nukrenta nuo 3 000 iki 7 000 dalių per metus.

3. Kokios medžiagos gali būti naudojamos progresiniam štampavimui?

Dažniausiai naudojamos medžiagos yra šaltai valcuotas plienas (geriausias formavimas ir mažiausia kaina), nerūdijantis plienas (atsparus korozijai, bet reikalingas 40-60 % didesnės talpos), aliuminis (lengvas, bet linkęs į spyruokliškumą ir dilimą), varis (puikiai tinka elektriniams komponentams) ir žalvaris (išskirtinis plastiškumas sudėtingoms formoms). Padengtos medžiagos, pvz., cinkuotas arba nikeliu{8}}dengtas plienas, taip pat puikiai tinka progresyviems štampams. Praktinis storis svyruoja nuo 0,1 mm iki 6 mm, o dauguma didelės spartos gamybos koncentruojasi nuo 0,2 mm iki 3 mm, priklausomai nuo medžiagos tipo ir dalies geometrijos.

4. Kiek laiko trunka progresuojantis kabliukas, kol jį reikia pakeisti?

Štampo naudojimo trukmė labai skiriasi nuo 200 000 smūgių iki kelių milijonų, priklausomai nuo štampuotos medžiagos abrazyvumo, operacijos sudėtingumo ir priežiūros disciplinos. Gerai -sukonstruotas minkštas varis štampuoja 5–10 milijonų smūgių, o tokio paties dizaino nerūdijančio plieno štampavimui gali prireikti daug dėmesio – 500 000 smūgių. Labai svarbi prevencinė priežiūra, pagrįsta insulto skaičiumi, o ne matomu gedimu. Reguliarus galandimas kas 50 000–150 000 smūgių, bandomojo kaiščio patikrinimas ir spyruoklių keitimas 75 % vardinio gyvavimo ciklų žymiai pailgina štampų ilgaamžiškumą, palyginti su įrankių paleidimu iki gedimo.

5. Kokios yra pagrindinės DFM taisyklės dalims, skirtoms progresiniam štampavimui?

Svarbiausias projektavimo-,-gamybos taisyklės apima tai, kad minimalus skylės skersmuo būtų lygus arba didesnis nei medžiagos storis, išlaikomas bent 2x medžiagos storio atstumas tarp skylių nuo -to-, vidinio lenkimo spindulio nustatymas yra bent 1x medžiagos storis ir ypatybių išdėstymas bent 2x medžiagos storio atstumu nuo lenkimo linijos. Tempimo gylis turi likti mažesnis nei 4-5x medžiagos storis, kai tempiama vienoje stotyje. Šių nurodymų laikymasis sumažina stočių skaičių, pailgina įrankio tarnavimo laiką tarp galandimo ciklų ir sumažina bendrą įrankių kainą. Tiekėjai, tokie kaip YICHEN, gali pateikti DFM grįžtamąjį ryšį projektavimo etape, kad optimizuotų dalis savo progresyvaus štampavimo štampams.