Pateikite laipsniško štampavimo štampavimo konstrukciją, kuri be gedimų

Kas yra progresinis štampavimas ir kodėl dizainas lemia rezultatus

Įsivaizduokite, kad ištisinė metalo juosta patenka į įrankį ir su kiekvienu paspaudimu iškyla kaip baigta dalis. Jokio perkėlimo, jokių atskirų sąrankų, jokių pertrūkių. Tai yra paprasčiausias progresyvus štampavimas, kuris išlieka vienu efektyviausių būdų, kada nors sukurtų gaminant didelius kiekius identiškų metalinių komponentų.

Progresyvaus štampavimo apibrėžimas

Taigikas yra progresyvus mirtis? Tai specializuotas įrankis, kuriame yra kelios iš eilės išdėstytos stotys, kurių kiekviena atlieka atskirą operaciją - pradurti, lenkti, formuoti arba išlyginti - metalinę juostelę, kai ji eina per presą. Žodis „progresyvus“ apibūdina patį judėjimą: medžiaga progresuoja stotis po stoties, kiekvienas žingsnis remdamasis paskutiniu, kol baigta dalis atsiskiria galutinėje stotyje. Progresyvus štampavimas siekia maždaug 1900 m., o šeštajame dešimtmetyje tapo pagrindiniu gamybos metodu, kurį lėmė pramoninė nuoseklių, dideliu mastu keičiamų dalių paklausa.

Kodėl Die Design yra gamybos sėkmės pagrindas

Čia dauguma komandų neįvertina statymo. Progresyvus štampų dizainas nėra tiesiog gamybos pirmtakas -, tai yra vienintelė fazė, kuri užfiksuoja beveik visus tolesnius rezultatus. Stoties seka, juostų išdėstymas, prošvaisų skaičiavimai ir projektavimo metu pasirinktos formavimo strategijos tiesiogiai lemia ciklo greitį, medžiagų panaudojimą, įrankio tarnavimo laiką ir pasiekiamus nuokrypius.

Projektavimo sprendimai, priimti laipsniško štampavimo štampų projektavimo projekto pradžioje, sudaro 70–80 % visų projekto išlaidų. Pakeitimai po įrankio sukūrimo yra eksponentiškai brangesni nei koregavimai, atlikti ekrane.

Dėl šios realybės projektavimo etapas yra aukščiausias{0}}sverto taškas norint vienu metu kontroliuoti kokybę ir kainą.

Kam naudinga suprasti progresyvų štampų dizainą

Šis straipsnis skirtas dviem auditorijoms. Gamybos inžinieriai, įvertinę, ar detalės geometrija gali keistis taikant laipsnišką štampavimą, atras praktinę projektavimo logiką, kurią galės pritaikyti iš karto. Pirkimo specialistai, tiekiantys štampų projektavimo paslaugas, įgis techninį kontekstą, reikalingą norint užduoti geresnius klausimus, veiksmingiau įvertinti tiekėjus ir išvengti brangių dalių reikalavimų ir įrankių galimybių neatitikimo.

Nesvarbu, ar kuriate naują komponentą, ar iš naujo{0}}vertinate esamą tiekimo grandinę, suprasdami, kaip laipsniški štampų projektavimo sprendimai perkeliami į gamybos rezultatus, suteikia ryškesnį objektyvą kiekvienam pokalbiui dėl tiekimo.

Visas progresyvaus štampų projektavimo procesas nuo dalies iki gamybos

Laipsniškas štampavimo procesas neprasideda parduotuvės aukšte. Tai prasideda prie ekrano, pokalbio ir dažnai nesutarimų, kai - inžinieriai diskutuoja, kaip plokščią lapą paversti baigta dalimi be švaistymo stočių, medžiagos švaistymo ar laiko. Kiekvienas sėkmingas štampavimo štampavimo dizainas atitinka struktūrizuotą fazių seką, kiekviena perduoda rezultatus į kitą. Praleiskite žingsnį ir už tai sumokėsite vėliau, kai vėluoja bandymas arba liks gamybos atliekos.

Štai seka nuo pabaigos{0}}iki-pabaigos, kurią seka labiausiai patyrę mirtų namai:

1. Dalies analizė ir galimybių vertinimas- Įvertinkite geometriją, leistinus nuokrypius ir medžiagą, kad atitiktumėte štampavimo tinkamumą.
2. Koncepcijos kūrimas- Nustatykite štampo tipą, įvertinkite stočių skaičių ir nustatykite formavimo strategiją.
3. Juostos maketo kūrimas- Apibrėžkite žingsnį, nešiklio dizainą, įdėjimą ir operacijų seką.
4. Stoties seka- Priskirkite konkrečias operacijas (pramušimą, lenkimą, formą, tuščią) atskiroms stotims.
5. Detalus dizainas- Modeliuokite kiekvieną perforatorių, štampavimo bloką, nuėmiklį, kreipiamąjį elementą ir tvirtinimo detalę 3D CAD.
6. Modeliavimas ir patvirtinimas- Vykdykite FEA formavimo analizę, spyruoklinį{1}}numatymą ir virtualų spaudos modeliavimą.
7. Prototipų kūrimas ir išbandymas- Sukurkite įrankį, pirmiausia paleiskite-pavyzdžius, įvertinkite rezultatus pagal specifikacijas.
8. Gamybos patvirtinimas- Patvirtinkite pakartojamumą per pavyzdinį paleidimą, užsiregistruokite PPAP arba lygiaverčiuose dokumentuose.

Dalies analizė ir galimybių vertinimas

Viskas prasideda nuo dalies spausdinimo. Inžinieriai peržiūri geometriją, kad būtų išvengta štampavimo - pernelyg siaurų lenkimo spindulių, gilių tempimo, palyginti su medžiagos storiu, skylių, esančių per arti lenkimų, ar leistinų nuokrypių, viršijančių tai, ką gali patikimai išlaikyti kelių{2} stočių eiga. Čia taip pat svarbios medžiagos savybės: plastiškumas, atsparumas tempimui ir kietėjimo greitis lemia, ar ypatybę galima formuoti palaipsniui, ar reikia visiškai kitokio proceso.

Šio etapo rezultatas yra galimybių ataskaita - a go/no-go Decision, susietas su DFM atsiliepimais. Kai funkcija yra ribinė, patyrusios komandos siūlo geometrijos modifikacijas, kurios išsaugo funkciją ir pagerina štampavimą. Šis dalių dizainerių ir štampų dizainerių bendradarbiavimas užkerta kelią brangiam perdarymui.

Koncepcijos kūrimas per juostelių išdėstymą

Patvirtinus galimybes, koncepcijos kūrimas dalių reikalavimus paverčia progresyvia štampavimo įrankių architektūra. Projektuotojai įvertina, kiek stočių reikia detalės geometrijai, nusprendžia dėl nešiklio juostos konfigūracijos ir apytiksliai panaudoja medžiagas. Juostos išdėstymas yra intelektuali šios fazės šerdis - ji susieja kiekvieną operaciją su fizine vieta išilgai juostos ir apibrėžia, kaip medžiaga teka iš ritės į baigtą dalį.

Juostos maketo kūrimas yra kartotinis. Pirmajam leidimui gali būti naudojama dvylika stočių; patobulinta versija gali sujungti operacijas į devynias, sutaupant štampo ilgį ir preso talpą. Įdėjimo orientacija, žingsnio atstumas ir bandomosios angos išdėstymas čia išsprendžiami prieš pradedant detalųjį projektavimą.

Detalus dizainas ir modeliavimas iki gamybos patvirtinimo

Detalus dizainas paverčia patvirtintą juostos išdėstymą į apilnas 3D štampavimo štampassurinkimas - kiekvienas perforatorius, apskaičiuotas kiekvienas tarpas, nurodyta kiekviena spyruoklė. Čia CAD platformos, pvz., SOLIDWORKS ar Siemens NX, dažnai suporuotos su specializuotais priedais, tokiais kaip Logopress3, sukuria šimtus atskirų komponentų, sudarančių įrankį.

Iš karto seka modeliavimas. Naudodami CAE įrankius, pvz., „AutoForm“ ar „DYNAFORM“, inžinieriai atlieka virtualias formavimo analizes, kad nuspėtų medžiagos retėjimą, susiglamžymą ir spyruoklėjimą-prieš pjaunant plieną. Vien šis veiksmas gali pašalinti daugybę fizinių bandymų iteracijų, sutrumpinti laiko juostas ir žymiai sumažinti išlaidas.

Tada fizinis bandymas patvirtina, koks modeliavimas buvo numatytas. Pirmosios-dalys matuojamos atsižvelgiant į spausdinimo toleranciją, o reguliavimas - keitimas, pakartotinis-apdirbimas arba laiko pakeitimai - atitinka specifikacijas. Gamybos patvirtinimas užbaigia kilpą: ilgalaikis mėginių ėmimas įrodo, kad štampai gali tiekti pasikartojančias dalis tiksliniu ciklo greičiu.

Kiekviena fazė priklauso nuo prieš tai buvusios fazės vientisumo. Greitas įgyvendinamumas, o koncepcijos kūrimas prasideda nestabilioje vietoje. Praleiskite modeliavimą ir bandymas taps brangiu spėlionių žaidimu. Laipsniškas štampavimo procesas apdovanoja drausmę kiekviename etape -, o už sparčiuosius klavišus baudžia sudėtingesniais vėlavimais.

Juostos išdėstymo optimizavimas ir stoties sekos logika

Juostos išdėstymas yra ta vieta, kur inžinerinis sprendimas atitinka ekonominę tikrovę. Kiekviena pridėta stotis padidina štampo ilgį, apdirbimo sąnaudas ir spaudos tonažo reikalavimus. Kiekviena pašalinta stotis rizikuoja sugrūsti nesuderinamas operacijas arba per daug įtempti medžiagą. Juostos išdėstymas yra vienintelis rezultatas, kuris tiesiogiai valdo, ar progresyvus štampas veikia pelningai, ar išleidžia pinigus dėl perteklinio laužo ir priešlaikinio susidėvėjimo.

Pagalvokite apie tai taip: juostelės išdėstymas yra jūsų progresuojančios formos DNR. Jame užkoduota visa gamybos istorija -, kas vyksta, kur vyksta ir kokia tvarka. Pataisyti tai yra pagrindinis intelektinis progresinio štampavimo štampų dizaino iššūkis.

Kaip detalių geometrija nustato stočių skaičių

Stočių skaičius nėra savavališkas. Jis tiesiogiai kyla iš detalės geometrinių ypatybių ir gamybos apribojimų, kuriuos nustato kiekviena ypatybė. Plokščiai poveržlei su dviem skylutėmis gali prireikti tik trijų stočių - bandomasis perforavimas, pradūrimas ir tuščias. Laikiklis su daugybe lenkimų, suformuotų skirtukų ir tikslių skylių gali reikalauti dvylikos ar daugiau.

Kiekviena operacijų kategorija reikalauja savo stoties paskirstymo:

• Auskarų vėrimo operacijos- Kiekviena skylių ar plyšių grupė, kurią galima išmušti vienu metu, nesusilpninant kabliuko, užima vieną stotį. Per arti vienas kito esančios funkcijos padalijamos į gretimas stotis, kad būtų išlaikytas smūgio stiprumas.
• Lenkimo operacijos- Kiekvienai posūkio krypčiai paprastai reikia specialios stoties. Sudėtingoms dalims su lenkimais keliose ašyse gali prireikti kelių nuoseklių lenkimo etapų.
• Piešimo operacijos- Gilus traukimas dažnai apima dvi ar daugiau stočių, kad medžiagos įtampa neviršytų ribų. Kiekvienas tempimo etapas laipsniškai mažina gylį.
• Tuščiosios stotys- Įdedama tarp sunkių formavimo operacijų, kad būtų suteikta struktūrinė atrama štampui ir leistų juostelei stabilizuotis prieš kitą smūgį.

Tyrimas apiegrafo{0}}teoriniai optimizavimo metodaipatvirtina, kad stočių skaičiaus sumažinimas, laikantis pirmumo ir gretimų apribojimų, yra pagrindinė juostos išdėstymo problema. Operacijos, kurios turi būti atliekamos pagal fiksuotą seką (pirmybės apribojimai), ir operacijos, kurios negali pasidalyti stotimi dėl artumo (gretumo apribojimai), kartu apibrėžia minimalų įmanomą stočių skaičių bet kuriai daliai.

Nešiklio juostos projektavimas ir žingsnio skaičiavimai

Laikiklio juostelė viską laiko kartu - tiesiogine prasme. Jis transportuoja iš dalies suformuotą dalį iš stoties į stotį, išlaikant tikslią registraciją. Laikiklio plotis, tvirtinimo taškai ir konfigūracija tiesiogiai veikia juostos stabilumą ir tai, kiek žaliavos patenka į laužą.

Įprastos operatoriaus konfigūracijos apima centrinius operatorius, išorinius operatorius ir vienpusius operatorius. Centriniai laikikliai puikiai tinka dalims, suformuotoms simetriškai aplink juostos vidurinę liniją. Išoriniai laikikliai atlaisvina centrą formavimo operacijoms, tačiau sunaudoja daugiau medžiagos pločio. Vienpusiai laikikliai suteikia prieigą prie trijų dalies pusių, tačiau tiekimo metu kyla problemų dėl lygiavimo.

Nukreipkite - atstumą, kurį juostelė pajudina per paspaudimą -, tiesiogiai susiejant su dalies ilgiu ir minimaliu tiltelio pločiu, kurio reikia tarp nuoseklių dalių. Formulė yra paprasta:

Žingsnis=Dalies ilgis tiekimo kryptimi + tilto plotis

Tilto plotis turi būti pakankamas, kad būtų išvengta plyšimo formavimo operacijų metu, o išlikti pakankamai siauras, kad būtų kuo mažiau atliekų. Daugumos progresyvių štampų tiltų plotis svyruoja nuo 1,0 iki 2,5 karto medžiagos storio, atsižvelgiant į veikiančias jėgas ir juostos stabilumo reikalavimus.

Medžiagų panaudojimo ir laužo mažinimo strategijos

Medžiagos sąnaudos dažnai sudaro 40-60 % visos dalies kainos- didelės apimties progresyvaus štampavimo atveju. Net nedideli medžiagų panaudojimo patobulinimai leidžia sutaupyti daug milijonų dalių.

Dizaineriai naudoja keletą strategijų, kad padidintų naudojimą:

• Lizdų sukimasis- Sukimosi dalys juostoje, kad būtų užblokuoti profiliai ir sumažinti tarpai tarp iš eilės einančių ruošinių.
• Kelių{0}}eilių išdėstymai- Dviejų ar daugiau dalių važiavimas vienas šalia kito platesnėje juostoje, dalijimasis laužo tilteliais ir bendras derlius.
• Atliekų sumažinimas integruojant funkcijas- Sujungiant įpjovimą ir išlyginimą, kad vienas pjūvis būtų skirtas dviem tikslams.
• Optimizuotas juostos plotis- Ritės pločio pasirinkimas, kad jis atitiktų išdėstymą su minimaliu kraštų apdaila.

Žemiau esančioje lentelėje parodyta, kaip skirtingi išdėstymo metodai turi įtakos stočių skaičiui ir medžiagų panaudojimui, atsižvelgiant į skirtingą dalių sudėtingumo lygį scenos įrankių projektavimo metu:

Pastebėsite modelį: didėjant geometrijos sudėtingumui, didėja stočių skaičius ir mažėja panaudojimas. Kelių-eilių ir įdėtos strategijos atkuria dalį prarastos medžiagos, bet taip pat padidina štampo plotį ir sudėtingumą. Kompromisas visada yra investicijų sumažinimas ir medžiagų sutaupymas vienai -daliai -. Skaičiavimas prasmingas tik tada, kai žinote savo gamybos apimtį.

Juostos išdėstymo optimizavimas galiausiai lemia, kaip efektyviai progresyvus štampas paverčia neapdorotą ritę į baigtas dalis. Tačiau paties išdėstymo negalima užbaigti nesuvokus, kaip medžiaga elgiasi esant įtampai - jos atskyrimo tendencijos, formavimosi ribos ir kiekvienos stoties taikomų jėgų tolerancija.

Medžiagų pasirinkimas ir jo įtaka progresyviam štampavimo dizainui

Juostos išdėstymas nurodo, kur atliekamos operacijos. Medžiaga pasakoja, kaip sunkiai tos operacijos nukentėjo. Kiekvienas prošvaisos matmuo, kiekvienas tonažo įvertinimas, kiekvienas formavimo spindulys progresuojančiame štampelyje yra susijęs su vienu klausimu: koks metalas teka per šį įrankį? Pakeiskite mažai anglies{2}}anglį plieną į nerūdijantį ir jūsų smūgio jėga gali padvigubėti. Pereikite prie aliuminio ir visiškai pasikeis spyruoklės{4}}nugaros kompensavimas. Progresyvaus metalo štampavimo metu medžiaga nėra įvesties kintamasis, kurį įjungiate pabaigoje -, ji performuoja visą metalo štampavimo štampavimo dizainą nuo pirmojo eskizo.

Kaip medžiagų savybės lemia klirenso ir jėgos skaičiavimus

Tarpas tarp štampo - tarpas tarp perforatoriaus ir štampavimo mygtuko - išreiškiamas medžiagos storio vienoje pusėje procentais. Tačiau šis procentas labai pasikeičia, atsižvelgiant į metalą, kurį pjaunate. Lengvam plienui paprastai taiko štampų dizaineriai10% vienai puseikaip standartinis atskaitos taškas. Tačiau nerūdijantis plienas elgiasi kitaip: 10 % prošvaisa sukuria blogiausią įmanomą austenitinių rūšių šerdies aukštį. Norint užtikrinti optimalią kraštų kokybę, pažangiems didelio stiprumo plienams gali prireikti iki 21 % kiekvienos pusės.

Jėgos reikalavimai yra panašūs. Anglies plieno progresinis štampavimas mažai anglies{1}}išskiriančioms klasėms nustato pagrindą. Feritiniam nerūdijančiam plienui, pvz., 430 tipui, reikia maždaug 50 % didesnio ruošinio laikiklio slėgio, o austenitinėms rūšims, pvz., 304 ir 316, gali prireikti iki trijų kartų didesnės jėgos nei maža{7}}anglies plienui. Nikelio ir kobalto lydinių atveju tikimasi 30-50 % didesnės presavimo galios nei plieno, o kai kurie volframo lydiniai padidina 100 %.

Žemiau esančioje lentelėje parodyta, kaip pagrindinės progresyvios štampavimo medžiagos paverčiamos konkrečiais štampų konstrukcijos parametrais:

Pastebėsite, kad didesnis grūdinimo laipsnis koreliuoja su didesniu reikalingu tarpu ir didesniu preso tonažu. Tai neatsitiktinai - medžiagos, kurios greitai sukietėja deformacijos metu, agresyviau priešinasi šliužų skilimui, todėl norint švariai kirpti reikia daugiau mechaninių svertų. Progresyvus štampavimo metalo štampavimas, skirtas didelio darbo -kietėjimo lydiniams, taip pat pagreitina įrankių nusidėvėjimą ir sutrumpina intervalus tarp galandimo ciklų.

Plona folija ir stora plokštė dizaino strategijos

Medžiagos storis keičia ne tik jėgos skaičių -, tai pakeičia visą dizaino filosofiją. Plonos, mažesnės nei 0,5 mm folijos kelia problemų dėl juostos plokštumo, padavimo tikslumo ir jautrumo iškraipymui. Nuėmimo plokštės turi būti spyruoklėmis{4}}apkrautos kruopščiai sukalibruotu slėgiu: per daug jėgos suspaudžia juostelę, per maža leidžia ją pakelti su perforatoriumi ir netinkamai tiekiama. Kontroliniai smeigtukai tampa labai svarbūs registruojant, nes juostelė nėra pakankamai tvirta, kad savaime{6}}ištaisytų padėties poslinkį.

Stora plokštė, viršijanti 3 mm, sveria iššūkį priešinga kryptimi. Tiekimo mechanizmams reikia didesnės sukibimo jėgos. Formavimo operacijos sukuria žymiai didesnį tonažą, o štampavimo konstrukcija turi absorbuoti šią apkrovą be deformacijos. Storesnėms medžiagoms skirtumo procentas gali šiek tiek sugriežtėti, kad būtų išvengta šliužų traukimo, o štampavimo blokams reikia tvirtesnių atraminių kolonų. Dauguma progresyvių štampų optimaliai veikia 0,2–3 mm storio taške, kur padavimo tikslumas ir formavimo jėgos išlieka subalansuotos.

Spyruoklė-Atgalinis kompensavimas įvairiems medžiagų tipams

Spyruoklė-atgara yra medžiagos elastinga atmintis - jos polinkis dalinai atsilenkti, kai perforatorius atsitraukia. Kiekvienas metalas atsisuka, bet laipsnis labai skiriasi. Nerūdijantis plienas agresyviai atsitraukia dėl didelio išeigos-ir{5}}tempimo santykio ir kietėjimo. Aliuminio progresyvus štampavimas turi skirtingą profilį: vidutinio stiprumo spyruoklinis{7}}atgal ir anizotropinis elgesys reiškia, kad lenkimo kampai labai priklauso nuo grūdelių krypties, palyginti su lenkimo linija.

Žalvarinis laipsniškas štampavimas linkęs į žemesnę spyruoklę{0}}atkaitintoje temperatūroje, todėl yra atlaidus sudėtingoms jungčių ir gnybtų daug{1}}lenktoms dalims. Fosforinė bronza, priešingai, gali rodyti didelį kryptingumą po valcavimo, o tai turi įtakos tam, kaip dizaineriai orientuoja dalis juostos išdėstyme.

Dizaineriai kompensuoja spyruoklę-atgal perlenkdami -, tyčia formuodami už tikslinio kampo, kad medžiaga atsipalaiduotų pagal specifikacijas. Lenkimo kampas skiriasi priklausomai nuo medžiagos, lenkimo spindulio ir storio. Šiuolaikinis CAE modeliavimas pakankamai tiksliai prognozuoja spyruokl{4}}atgal, kad būtų galima nustatyti pradines lenkimo vertes prieš bandymą, tačiau empirinis koregavimas pirmųjų -straipsnių paleidimų metu išlieka įprasta praktika. Kai kuriose progresyviose štampų konstrukcijose lenkimo vietose yra reguliuojami įdėklai, leidžiantys tiksliai-sureguliuoti kompensavimo kampą, nes medžiagų partijos savybės skiriasi neperdirbant grūdinto įrankių plieno.

Medžiagų savybės turi įtakos ne tik atskirų stočių konstrukcijoms -, jos pirmiausia apriboja tai, kas geometriškai įmanoma. Sąveika tarp formavimo ribų, minimalių lenkimo spindulių ir tolerancijos sudėjimo keliose stotyse apibrėžia ribą, kuri atskiria pagamintus dizainus nuo svajonių.

DFM gairės ir kelių{0}}stočių tolerancijos valdymas

Ta riba tarp pagaminamo ir neįmanomo ne visada akivaizdi iš dalies atspaudo. Funkcija gali atrodyti paprasta CAD - maža skylė, siauras posūkis, siauras plyšys -, tačiau gali pasirodyti katastrofiškas lakštinio metalo štampavimo štampelyje, kuris veikia 200 smūgių per minutę greičiu. Progresyviam štampavimui skirtas dizainas nėra bendras patarimas apie kampų apvalinimą. Tai specifinis apribojimų rinkinys, susietas su metalo elgesiu, kai jis perforuojamas, lenkiamas ir greitai formuojamas keliose štampavimo štampų rinkinio stotyse.

Praktinės DFM taisyklės, skirtos progresyviam štampavimui

Kai vertinate dalies dizainą dėl progresinio štampavimo galimybių, šios taisyklės leidžia greitai suprasti, ar geometrija bendradarbiaus, ar atkirs:

• Minimalus skylės skersmuo- Skylės turi būti ne mažesnės nei 1,0 x medžiagos storis apvaliems elementams ir 0,7 x storis siauriems plyšių matmenims. Bet koks mažesnis gaminys gali sulaužyti gamybos apkrovas.
• Skylės-iki-krašto atstumas- Išlaikykite bent 1,5 karto didesnį medžiagos storį tarp skylės krašto ir artimiausios dalies krašto arba lenkimo linijos. Artimesnis atstumas sukelia deformaciją vėlesnio formavimo metu.
• Minimalus lenkimo spindulys- Daugumos mažo-anglies plieno atveju vidinis lenkimo spindulys turi būti bent 1,0 x storio. Nerūdijančiam plienui ir didelio stiprumo lydiniams dažnai reikia 1,5–2,0 kartų storio, kad išorinis pluoštas nesutrūktų.
• Sulenkite-iki-skylės tarpo- Laikykite skyles bent 2,5 x storio plius lenkimo spindulį toliau nuo lenkimo linijos. Jei šio atstumo išlaikyti nepavyksta, vėlesnėje stotyje lenkdami pramuškite skylę.
• Nubrėžkite gylio ribas- Pirmasis-tempimo gylis neturi viršyti 40–50 % cilindrinių dalių ruošinio skersmens. Progresyvus tempimas be tarpinio atkaitinimo riboja kiekvieną redukavimo žingsnį toliau, dažnai iki 20–30 % vienoje stotyje.
• Skirtuko ir lizdo plotis- Minimalus skirtuko arba lizdo plotis yra 1,5 karto didesnis už medžiagos storį. Siauresnės ypatybės deformuojasi veikiamos nuplėšimo jėgų arba užsisega maitinimo metu.
• Plokščias paviršius tarp elementų- Palaikykite bent 3 kartus didesnį medžiagos storį tarp gretimų suformuotų elementų, kad išvengtumėte sąveikos iškraipymo.

Šios slenkstinės vertės nėra savavališkos -, jos atspindi fizines štampavimo štampavimo elementų ribas esant ciklinei apkrovai. Pažeiskite juos ir sumokėsite už perforavimo lūžimą, susiformavimą arba dalis, kurių matmenys skiriasi pirmadienio rytą nei penktadienio popietę.

Tolerancijos kaupimas keliose stotyse

Tai subtilumas, kuris užklumpa daugelį inžinierių. Kiekviena progresyvaus įrankio ir štampavimo stotis turi savo padėties toleranciją -, paprastai ±0,01–±0,02 mm gerai sukonstruotiems įrankiams. Skamba griežtai. Tačiau šios nedidelės klaidos nelieka atskiros. Jie sukrauti.

Įsivaizduokite dalį, kuriai reikia pradurtos skylės 3 stotyje, suformuoto elemento 7 stotyje ir galutinės ribos stotyje 12. Padėties santykis tarp tos skylės ir suformuotos ypatybės atspindi kiekvienos juostos judėjimo tarp 3 ir 7 kaupiamąją paklaidą. Jei juostelė nuslenka 0,01 mm per žingsnį, devyniasdešimties stočių 0. - net ir su tobulai pastatytu štampu.

Štai kodėl galutinės dalies leistinos nuokrypos visada yra laisvesnės nei atskiros stoties leistinos nuokrypos. Štampas, kuris kiekvienoje stotyje laikosi ±0,015 mm, gali pateikti ±0,05 mm baigtoje dalyje, kad būtų sukurtos labai skirtingose ​​stotyse. Projektuotojai atsižvelgia į šį spragą, sugrupuodami matmenimis susijusius elementus į tą pačią stotį arba gretimas stotis, kur tik įmanoma. Savybės su griežtomis abipusėmis tolerancijose perforuojamos vienu metu - vienas potėpis, viena padėties nuoroda, jokio kaupiamojo poslinkio.

Bandomoji kaiščio strategija ir padėties tikslumo kontrolė

Pilotiniai kaiščiai yra pagrindinė apsauga nuo kumuliacinės tiekimo klaidos. Jie iš naujo-registruoja juostelę tiksliais intervalais, iš naujo nustatydami padėties poslinkį, kol jis neviršija priimtinų ribų.

Strategija veikia taip: pirmoje stotyje išmušamos bandomosios skylės ir dedamos ant nešiklio juostos, kur jos netrukdys dalių ypatybėms. Pradedant nuo antrosios stoties, bandomieji kaiščiai nusileidžia į tas skylutes prieš bet kokį pjovimą ar formavimą, traukiant juostelę į tikslią padėtį. Smeigtuko -prie -angos prigludimas paprastai yra 0,005-0,01 mm tarpas – pakankamai tvirtas, kad būtų pašalintas poslinkis, pakankamai laisvas, kad skylė nesuplyštų.

Svarbu tarpai. Nustačius bandomuosius kaiščius kas dvi ar tris stotis, klaidos nesikaupia nekontroliuojamai. Dėl didelio-tikslumo dalių pilotai kiekvienoje stotyje užtikrina griežčiausią registraciją. Kai reikia dviejų pilotų rinkinių, abu vienu metu perforuojami užtikrina abipusį tikslumą, o ne savo padėties poslinkį.

Juostinis valdymas papildo pilotavimą. Atsargų kreiptuvai šėrimo metu laiko juostelę centre šonuose, o keltuvai palaiko pastovų aukštį tarp stočių. Kartu šie elementai sudaro padėties nustatymo sistemą, kuri valdo medžiagų srautą visomis trimis ašimis - šonine, išilgine ir vertikalia. Be šio suderinto valdymo net puikiai suprojektuoti štampavimo štampų komponentai negali užtikrinti pakartojamumo, kurio reikalauja didelės apimties gamyba.

DFM taisyklės leidžia sukurti atskiras funkcijas. Tolerancijos valdymas išlaiko visos dalies nuoseklumą. Tačiau net ir kontroliuojant geometriją ir padėties nustatymą, konstrukcija vis tiek susiduria su paskutine patvirtinimo kliūtimi: modeliuojant ir fiziškai bandant įrodyti, kad štampai iš tikrųjų veiks taip, kaip buvo numatyta realiomis spaudimo sąlygomis.

CAD ir CAE modeliavimas šiuolaikinėje progresyvioje štampavimo inžinerijoje

Dizaino demonstravimas ekrane prieš pjaunant plieną skamba akivaizdžiai, tačiau tai iš esmės pakeitė tai, kaip progresyvūs štampai pasiekia parduotuvės grindis. Prieš dešimtmetį patvirtinus sudėtingą juostos išdėstymą, reikėjo sukurti įrankį ir paleisti bandomąsias dalis - brangiu grįžtamojo ryšio ciklu, kai kiekvieną pataisą reikėjo fiziškai iš naujo{2}}apdirbti. Šiandien progresyvi štampų projektavimo programinė įranga, suporuota su CAE modeliavimu, leidžia inžinieriams kartoti skaitmeninį formatą, sugriuvus tai, kas kadaise truko kelias savaites trukusį bandymą, į kelias dienas trunkančius skaičiavimus.

FEA formavimo analizė ir pavasario{0}}numatymas

Baigtinių elementų analizė smulkiai modeliuoja, kas vyksta su metalu kiekvienoje stotyje. Programinė įranga sujungia juostos geometriją, pritaiko medžiagų savybes ir imituoja laipsnišką formavimo seką tikroviškomis kontakto, trinties ir ruošinio laikiklio sąlygomis. Kiekvienas presavimo smūgis atkartojamas praktiškai - smūgiai nusileidžia, medžiaga deformuojasi, o sprendėjas apskaičiuoja įtempių pasiskirstymą, retinimą ir deformaciją pagal formavimo ribinę diagramą.

Pavasario-numatymas yra šios analizės pagrindas. KaipKeysight inžinierių komandos pastabos, tikslūs fizikos{0}}sprendėjai stebi vietinį įtempių pasiskirstymą viso formavimo proceso metu, pateikdami atspirties rezultatus iš standartinio plieno iki didelio-stiprumo, pvz., DP800 ir naujesnių. Tada modeliavimas grąžina kompensuotus įrankio paviršius atgal į CAD modelį - reguliuojančius štampo paviršius, kad dalis atsipalaiduotų pagal specifikaciją, o ne spyruokliuotų nuo jos.

Čia pateikiamos pagrindinės modeliavimo analizės, atliktos progresyvios štampų inžinerijos metu, ir tai, ką kiekviena patvirtina:

• Formuojamumo analizė- Numato įtrūkimus, skilimus ir per didelį plonėjimą, prilygindamas deformaciją pagal medžiagos formavimosi ribinę kreivę.
• Springback modeliavimas- Kiekybiškai įvertina elastingumo atsistatymą po kiekvienos formavimo stoties, vadovaudamasi perlenkimo kompensavimo geometrija.
• Raukšlių prognozė- Nurodo suspaudimo zonas, kuriose medžiaga užsisega, suaktyvindama tuščio laikiklį arba koreguoja piešimo karoliukus.
• Storio pasiskirstymo žemėlapis- Atskleidžia svarbias retinimo vietas, kurios gali pakenkti struktūros vientisumui arba paviršiaus kokybei.
• Mirties streso analizė- Įvertina apkrovos pasiskirstymą tarp perforatorių, štampų blokų ir atraminių plokščių, kad būtų nurodyta priešlaikinio nuovargio rizika.
• Tuščias kūrimo optimizavimas- Apskaičiuoja optimalų plokščią ruošinio kontūrą, kad maksimaliai išnaudotų medžiagą ir sumažintų apdailos laužą.

Virtualios spaudos modeliavimas ir dizaino iteracija

Šiuolaikinės platformos neapsiriboja statinio formavimo analize. Tokie įrankiai kaip „Logopress ProgSim“ veikia kaip virtualus progresyvus štampavimo presas, kuris iš eilės vykdo laipsnišką formavimo modeliavimą visose stotyse. Programinė įranga automatiškai atpažįsta pjovimo ir formavimo smūgius pagal juostos išdėstymą, koreguoja slėgio-trinkelių jėgą, kai aptinka susiraukšlėjimą, ir praneša kiekvienos stoties trinkelių jėgą ir formavimo toną. Inžinieriai stebi virtualaus presavimo ciklo uždarymą po žingsnio, nustatydami problemas, kurios atsiranda tik tada, kai sąveikauja kelios stotys - juostos iškraipymas po gilios formos, tiekimo nestabilumas, kurį sukelia asimetrinės jėgos, arba nešiklio retinimas, kuris susilpnina juostelių transportavimą tarp stočių.

Ši kartotinė kilpa yra greita. Mažesnis progresyvus štampavimo modeliavimas gali būti baigtas per kelias minutes; didesnį, kelių{1}}stočių įrankį per kelias valandas. Palyginkite tai su tradiciniu apdirbimo pataisymų,-surinkimo ir pakartotinio bandymo ciklu -, kai kiekviena fizinė iteracija gali sunaudoti dienas ir tūkstančius dolerių mašinos laiko. Tokios platformos kaip „Altair Inspire Form“ prideda galimybių modulius, kurie analizuoja dalis per kelias sekundes, todėl dizaineriams suteikia tiesioginį grįžtamąjį ryšį ankstyvosios koncepcijos kūrimo metu, prieš pradedant visą progresyvų štampavimo mašinos modeliavimą.

Kaip modeliavimas sumažina bandymo ciklus ir išlaidas

Atlyginimas yra išmatuojamas. Pagalpramonės inžineriniai duomenys, gamintojai, diegiantys CAE{0}}pagrįstą štampų dizainą, paprastai sumažina fizinių bandymų kartojimą 30-50 proc. Dėl šio sumažinimo tiesiogiai sutrumpėja pristatymo laikas, sumažėja įrankių modifikavimo sąnaudos (mažiau suvirinimo, šlifavimo ir pakartotinio apdirbimo) ir pagreitėja naujų dalių pateikimas į rinką.

Modeliavimo duomenys taip pat perduodami į gamybą. Skaitmeniniai dvigubi štampavimo modeliai -, sukalibruoti pagal bandomuosius matavimus -, leidžia gamybos inžinieriams numatyti, kaip įrankis elgsis kaupiantis dilimui arba keičiantis medžiagų partijoms. Kai gaunamos ritės savybės nukrypsta nuo vardinės vertės, modeliavimo modelis pažymi, kurios stotys yra jautriausios ir kokius proceso koregavimus galima kompensuoti be iš naujo{4}}pjovimo įrankių. Ši nuspėjamoji galimybė paverčia modeliavimą iš vienkartinio{6}}projekto patvirtinimo įrankio į nuolatinį gamybos optimizavimo išteklius.

Įtaka taip pat teka prieš srovę. Modeliavimo rezultatai paprastai priverčia dizainerius pertvarkyti stočių seką, padalinti rizikingą{1}}pakopos formą į du švelnesnius etapus arba pereiti nuo vienos medžiagos rūšies į kitą, kurios formavimas yra labiau nuspėjamas pagal reikiamą geometriją. Tokiu būdu progresyvi štampų projektavimo programinė įranga ne tik patvirtina sprendimus -, bet ir aktyviai juos formuoja, užfiksuodama brangias klaidas dar gerokai prieš joms pasiekiant spaudos grindis.

Vis dėlto modeliavimas negali užkirsti kelio kiekvienai problemai. Tam tikri gedimų režimai - strigčių traukimas, smūgio nuovargis, netinkamas padavimas-susijusios gedimai - atsiranda dėl sąveikos tarp štampų konstrukcijos, preso dinamikos ir gamybos sąlygų, kurias net geriausi virtualūs modeliai apytiksliai, o ne atkartoja. Šių gedimų mechanizmų supratimas projektavimo lygmeniu yra kitas gynybos sluoksnis.

Progresyvių gedimų prevencija naudojant išmanųjį dizainą

Modeliavimas užfiksuoja defektus prieš bandymą. Tačiau metalinis štampavimo štampas gali išlaikyti kiekvieną virtualų patikrinimą ir vis tiek gali atsirasti chroniškų gamybos problemų - traukimas, kuris užstringa įrankyje, smūgiai ištrūksta po 50 000 smūgių, įdubos auga tol, kol nepavyksta patikrinti dalių. Šie gedimai retai atsiranda staiga. Jie vystosi palaipsniui dėl kaupiamo susidėvėjimo, juostelių nestabilumo ir tepimo nenuoseklumo nepertraukiamų ciklų metu. Kritinė įžvalga? Dauguma jų siejami su sprendimais, priimtais - arba praleistais - štampavimo metu.

Dažni gedimų režimai ir jų konstrukcija-Lygio pagrindinės priežastys

Kai progresuojantis štampas pradeda gaminti blogas dalis, paprastai pirmiausia pamatysite vieną iš penkių simptomų. Kiekvienas iš jų nurodo skirtingo dizaino{1}}lygio pažeidžiamumą:

Atkreipkite dėmesį, kaip šie gedimai yra tarpusavyje susiję. Perforavimo susidėvėjimas padidina šerdies aukštį. Augančios šluostės padidina atsparumą nuplėšimui. Dėl didesnės nuplėšimo jėgos šliužai prilimpa prie perforatoriaus paviršiaus ištraukimo metu, todėl šliužai traukiasi. Vienas nepastebėtas dizaino sprendimas perduodamas per sistemą -, todėl patyrę dizaineriai gedimų prevenciją traktuoja kaip visapusišką pratimą, o ne kiekvieną režimą atskirai.

Jėgos skaičiavimai ir spaudos tonažo įvertinimas

Skamba kompleksiškai? Ištuštinimo ir pradurimo tonažo formulė štampavimo presuose iš tikrųjų yra nesudėtinga. Bet kokiai pjovimo operacijai reikalinga jėga yra lygipjūvio perimetras, padaugintas iš medžiagos storio, padauginto iš medžiagos šlyties stiprio. Atliekant tempimo operacijas, pakeiskite ribinį atsparumą tempimui, nes formuojant apvalkalo sienelės yra įtemptos.

Progresyviame štampelyje turite susumuoti kiekvienos stoties, veikiančios vienu metu, apkrovas vienu paspaudimo metu. Tai apima:

• Visos pradūrimo ir užkimšimo stotys (perimetras x storis x šlyties stiprumas)
• Formavimo, lenkimo ir tempimo stotys (skaičiuojama pagal operacijos tipą)
• Spyruoklinio nuėmiklio slėgis, išlaikantis juostelę plokščią
• Kėlimo kaiščio jėgos kelia juostelę tarp smūgių
• Azoto trinkelių jėgos, skirtos nuo slėgio{0}}priklausomoms operacijoms
• Galutinėje stotyje kraunamas laužo pjaustytuvas

Sudėkite juos ir gausite bendrą štampavimo toną. Tačiau spaudos pasirinkimas tuo nesibaigia. Taip pat turite apskaičiuoti energijos poreikį -, nes preso talpa gali būti pakankama, tačiau trūksta energijos, kad užbaigtų eigą. Nepakankamas energijos kiekis yra dažna spaudimo strigčių apatiniame negyvajame taške priežastis, ypač didelio greičio progresyvaus štampavimo metu, kai greitas važiavimas dviračiu išeikvoja smagračio energiją greičiau nei variklis ją papildo.

Naudinga taisyklė: preso dydis yra 60-70 % jo vardinės talpos pagal apskaičiuotą štampavimo apkrovą. Preso veikimas visu ar beveik visu tonažu pagreitina rėmo deformaciją, guolių susidėvėjimą ir kreipiančiosios sistemos degradaciją. Per mažo dydžio štampavimo presas ne tik rizikuoja įstrigti -, bet ir sutrumpina štampų tarnavimo laiką, nes atsiranda deformacijos sukeltas neatitikimas, kuris didėja kiekvieną kartą.

Prevencinės ilgalaikio gyvenimo dizaino strategijos

Antspaudavimo štampų priežiūros išlaidos smarkiai sumažėja, kai štampams skirtas ilgaamžiškumas yra prioritetas, o ne vėlavimas. Veiksmingiausios strategijos kovoti su nusidėvėjimu prieš jam prasidedant:

• Stabdyti smūgių aukščius- Žingsniniai pjovimo štampai, kai medžiagos storis 0,5–1,0 karto pakeičia laiką, todėl ne visos stotys veikia vienu metu. Tai sumažina didžiausią talpą 30-40% ir sumažina smūgio apkrovą ant preso rėmo.
• Karbido įdėklus naudokite didelio{0}}dėvėjimosi zonose- Auskarų vėrimo stotyse, kuriose naudojamas nerūdijantis plienas arba didelio stiprumo lydiniai{1}}, naudojami keičiami karbido įdėklai, kurie palaiko krašto vientisumą per milijonus ciklų.
• Modulinio pakeitimo dizainas- Statykite štampavimo sekcijas kaip nepriklausomus įdėklų blokus, o ne kaip monolitines plokštes. Kai nusidėvėjimas susikaupia konkrečioje stotyje, tą įdėklą aptarnaujate neišardydami viso įrankio.
• Nurodykite tinkamą paviršiaus apdorojimą- TiN, TiAlN arba DLC dangos ant perforatorių sumažina trintį, sumažina nuplikimo riziką ir pailgina galandimo intervalus. Norėdami gauti geriausius rezultatus, dangą suderinkite su ruošinio medžiaga.
• Įdėkite laužo evakuacijos kanalus- Suprojektuokite šliužų evakuacijos takus su dideliais grimzlės kampais ir oro-pučiamaisiais kanalais. Esant dideliam greičiui, šliužai, kurie švariai evakuojasi esant 200 SPM, gali pradėti atšokti 400 SPM be tinkamo nukreipimo.
• Balansuokite formuojančias apkrovas per juostos plotį- Asimetriškos jėgos suka juostelę ir šoninę{1}}apkrovos kreiptuvą. Jei simetrija geometriškai neįmanoma, atsverkite su strategiškai išdėstytomis tuščiosios eigos stotimis arba priešingomis formos ypatybėmis.

Tai nėra antrinės rinkos pataisymai. Tai yra projektavimo-faziniai sprendimai -, integruoti į CAD modelį, patvirtinti modeliavimo metu ir įrodyti bandant. Progresyvus štampavimo štampas, sukurtas prevencinei priežiūrai pasiekti ir subalansuotam jėgos paskirstymui, dirbs ilgiau tarp techninės priežiūros intervalų, gamins nuoseklesnes dalis ir kainuos mažiau už milijoną smūgių nei įrankis, kurio ilgaamžiškumas buvo negalvotas.

Gedimų prevencija ir jėgos valdymas apsaugo patį štampą. Tačiau techniškai gerai veikiantis antgalis vis tiek gali sugesti ekonomiškai - sunaudodamas per daug investicijų, palyginti su tuo, ką jis grąžina. Sąnaudų veiksnių ir ekonominių kompromisų, susijusių su progresyviais štampavimo projektais, supratimas atskiria gerą inžineriją nuo gerų verslo sprendimų.

Progresyvių projektų sąnaudų veiksniai ir ekonomika

Nepriekaištingai veikiantis štampas vis tiek turi būti finansiškai prasmingas. Progresyvūs štampavimo ir štampavimo projektai reikalauja didelių išankstinių investicijų, o kintamieji, kurie padidina arba suspaudžia šias investicijas, beveik visiškai nustatomi projektuojant. Supratimas, kas kainuoja - ir kur vyksta kompromisai -, gamybos inžinieriai ir pirkimų komandos gali priimti sprendimus dėl tiekimo, pagrįstų ekonomika, o ne spėlionėmis.

Kas lemia progresinio štampo dizaino išlaidas

Kiekviena progresyvi citata atspindi keletą pagrindinių kintamųjų, traukiančių skaičių įvairiomis kryptimis:

• Stočių skaičius- Kiekviena stotis prideda apdirbtų komponentų, termiškai{1}}apdorotų įdėklų ir surinkimo darbų. 6 stočių ir 14 stočių matrica yra iš esmės skirtingos investicijos.
• Štampo dydžio ir preso suderinamumas- Ilgesniems štampams reikia didesnių štampų rinkinių, sunkesnių plokščių ir presų su platesnėmis atramų sritimis. Fizinis dydis lemia įrankių plieno žaliavų sąnaudas ir pailgina apdirbimo valandas.
• Antspauduojama medžiaga- Kietesnėms ar abrazyvesnėms ruošinio medžiagoms reikalingas aukščiausios kokybės įrankių plienas, karbido įdėklai arba padengti perforatoriai. Nerūdijančiam plienui pritaikytas štampas kainuoja daugiau nei tos pačios geometrijos švelnaus plieno vien dėl įrankių medžiagų ir nusidėvėjimo.
• Tolerancijos reikalavimai- Dėl griežtesnių leistinų nuokrypių reikia glaudžiau-pritvirtinti komponentus, tikslesnio šlifavimo, papildomų bandomųjų stočių ir ilgesnio bandymo laiko. Kiekvienas dešimtainis skaičius kainuoja pinigus.
• Dalies sudėtingumas- Tokios funkcijos kaip gilus tempimas, sudėtiniai lenkimai ar į-sriegimas sriegiu, kiekviena pristato specializuotus komponentus ir padidina projektavimo darbo valandas.
• Gamybos apimties lūkesčiai- 500 000 dalių per metus pagamintam štampui naudojamas kitokios kokybės plienas ir paviršiaus apdorojimas, nei tikimasi 5 mln. Visą gyvenimą trunkantis tūris lemia, kiek patvarumo bus sukurta.

Įrankiai paprastai svyruoja nuo 30 000 USD iki daugiau nei 250 000 USD, atsižvelgiant į šiuos veiksnius. Vėlyvojo-etapų projekto pakeitimai po apdirbimo gali padidinti 30-50 % pradinės įrankio kainos – tai dar labiau sustiprina, kodėl anksti priimti projektavimo sprendimai užfiksuoja didžiąją dalį visų projekto išlaidų.

Progresyvus vs sudėtinis vs perkeliamas štampų pasirinkimas

Ne kiekviena dalis priklauso progresyviam štampui. Sprendimas tarp progresyvaus, sudėtinio ir perkėlimo metodų priklauso nuo to, kur jūsų projektas atitinka tūrio, geometrijos ir tolerancijos reikalavimus. Sudėtinis štampavimas atlieka kelias pjovimo operacijas vienu judesiu - idealiai tinka plokščioms dalims, kurioms reikalingas griežtas vidinis ir išorinis profilių koncentriškumas, tačiau apsiribojama paprastesnėmis geometrijomis. Perkėlimo štampai anksti atskiria dalį nuo juostos ir mechaniškai perkelia ją tarp stočių, pritaikydami dideles arba giliai ištrauktas dalis, kurios suplėšytų laikiklio juostelę.

Toliau pateiktoje lentelėje pateikiamas kompromisas pagal pagrindinius sprendimo kriterijus:

Modelis yra aiškus: progresyvios štampavimo ir štampavimo operacijos dominuoja, kai reikia sudėtingų mažų dalių dideliu greičiu. Sudėtiniai štampai laimi dėl plokščių geometrijų paprastumo ir kainos. Perkėlimo štampų rankenos dydis ir gylis, kurių negali palaikyti progresyvūs nešikliai. Labiausiai patyrę štampų tiekėjai padeda komandoms priimti šį sprendimą, įvertindami dalies geometriją pagal tūrio prognozes -YICHENPavyzdžiui, bendradarbiauja su pirkimų komandomis, kad įvertintų sąnaudų{0}}naudos kompromisą tarp štampų tipų ir optimizuotų stočių skaičių, kad subalansuotų investicijas į įrankius ir ilgalaikį{1}}gamybos efektyvumą.

Kaip dizaino optimizavimas sumažina visas projekto investicijas

Štai kur išmanioji inžinerija atsiperka. Sumažinus stočių skaičių nuo 14 iki 11, naudojant geresnę sekos logiką, ne tik sutaupoma trijų stočių apdirbimo išlaidų -, bet ir sutrumpėja štampas, galima naudoti mažesnį presą, sumažinamas medžiagos plotis ir sutrumpėja pristatymo laikas. Kiekviena stotis pašalino kaskadines santaupas viso projekto metu.

Praktinės išlaidų mažinimo strategijos apima:

• Suderinamų operacijų sujungimas į bendras stotis (vėrimo funkcijos toje pačioje plokštumoje nukentėjo vienu metu)
• Ne{0}}kritinių paklaidų atpalaidavimas, siekiant sumažinti tikslumo{1}}šlifavimo reikalavimus
• Perforatorių ir štampų įdėklų dydžių standartizavimas, kad būtų galima naudoti ne{0}}lentynos-komponentus
• Lengvai formuojamų medžiagų rūšių pasirinkimas sumažina papildomų formavimo stočių ar specializuotų dangų poreikį

Kai laipsniško štampavimo paslaugos tiekiamos iš tiekėjų, turinčių stiprių projektavimo inžinerinių gebėjimų, šie optimizavimai atliekami siūlant - prieš užsakant bet kokį plieną. Rezultatas – štampas, kurio gamyba kainuoja pigiau, veikia su mažesniu presu ir vis tiek užtikrina gamybos našumą ir kokybę, kurios reikalauja didelės apimties{2}}programos. Net 150 000 USD vertės progresinis štampelis, amortizuotas per kelerius-metus, prideda tik centus už dalį - – investicija, kurios vertė didėja su kiekvienu spaudos potėpiu.

Sąnaudų optimizavimas naudojant dizainą yra galingas, tačiau tam reikia tiekėjo, galinčio tai atlikti. Projekto sąnaudas mažinantys inžineriniai sprendimai veikia tik tuo atveju, jei štampą kurianti komanda turi modeliavimo įrankius, bandymų pajėgumus ir gamybos patirtį, kad galėtų įgyvendinti tuos projektavimo ketinimus -, todėl pats tiekėjo pasirinkimas yra svarbus ekonominis sprendimas.

Kaip gauti progresyvaus štampavimo štampavimo štampų dizainą, skirtą keičiamo dydžio gamybai

Tiekėjo pasirinkimas nėra pirkimo formalumas. Tai techninis sprendimas, turintis tokį patį svorį kaip ir šiame straipsnyje aptariami inžineriniai pasirinkimai. Progresyvus štampavimo štampavimas yra tiek pat geras, kiek jį kuria, kuria ir patvirtina komanda -, o atotrūkis tarp pajėgaus tiekėjo ir vidutiniško tiekėjo atsispindi kiekvienoje svarbioje metrikoje: pristatymo laikas, pirmojo-praėjimo išeiga, štampų tarnavimo laikas ir visos nuosavybės išlaidos. Štai kaip įvertinti progresyvius štampų gamintojus, atsižvelgiant į investicijų poreikį.

Pardavėjo vertinimo kriterijai štampų dizaino tiekėjams

Kai tiekiate laipsniško metalo štampavimo paslaugas, bendros pardavėjo rezultatų kortelės nėra tinkamos. Jums reikia konkrečių kriterijų, susijusių su įrankiu -, nes galimybė sukurti tikslią štampavimo ir štampavimo sprendimą didelės apimties gamybai iš esmės skiriasi nuo bendrųjų apdirbimo ar gamybos darbų.

Įvertinkite galimus progresyvių štampų tiekėjus pagal šiuos kriterijus:

• Projektavimo inžinerijos galimybės nuo pabaigos{0}}iki-- Ar tiekėjas gali tvarkyti galimybių analizę, juostelių išdėstymo kūrimą, 3D detalųjį dizainą ir gamybos dokumentus-namuose? Užsakomųjų paslaugų teikimas sumažina atskaitomybę ir pailgina terminus.
• Modeliavimo ir skaitmeninio patvirtinimo įrankiai- Ar jie vykdo FEA formavimo analizę, spyruoklinį{1}}numatymą ir virtualios spaudos modeliavimą? Tiekėjai, naudojantys pažangius CAE įrankius, pvz., AutoForm, DYNAFORM arba Logopress ProgSim, problemas užfiksuoja skaitmeniniu būdu, o ne atranda jas brangaus fizinio bandymo metu.
• Namų-bandomosios spaudos talpa- Tiekėjas, turintis savo bandomuosius presus (atitinkamo dydžio su ritės tiekimo linijomis), gali greitai pakartoti nelaukdamas išorinio spaudimo laiko. Paklauskite, ar jų bandymo įranga atitinka jūsų kauliuko reikalaujamą talpą ir lovos dydį.
• Medžiagų tiekimas ir kvalifikacija- Patyrę tiekėjai palaiko ryšius su sertifikuotomis plieno gamyklomis ir supranta, kaip nuo -su -sipareigojimu susijusių medžiagų skirtumai turi įtakos štampų veikimui. Jie turėtų žinoti jūsų ruošinio medžiagą ir pjaustytą įrankių plieną.
• Kokybės sertifikatai ir tikrinimo galimybės- ISO 9001 yra pagrindinis standartas. Ieškokite CMM tikrinimo, optinių matavimo sistemų ir dokumentuotų pirmojo -straipsnio tikrinimo procedūrų. Tiksliam štampavimui ir štampavimo darbams esant griežtiems nuokrypiams reikalinga metrologijos infrastruktūra, o ne tik suportai.
• Komunikacijos darbo eigos ir projektų valdymas- Atsidavę projektų vadovai, reguliarios dizaino peržiūros etapai ir aiškūs pakeitimų-užsakymų procesai apsaugo nuo nesutapimų, dėl kurių brangiai kainuoja pertvarkymas. Paklauskite, kaip dažnai matysite pažangos atnaujinimus ir kas yra jūsų techninis kontaktinis asmuo.
• Mastelio keitimas ir ilgalaikis{0}}palaikymas- Ar tiekėjas gali pasirūpinti jūsų augimu? Šiandien vieną štampą gaminantis partneris turėtų palaikyti dubliuojamus įrankius, atsarginius komponentus ir priežiūros paslaugas, nes didėja jūsų gamybos apimtis.

Komandoms, kurioms reikia vieno{0}}šaltinio partnerio, apimančio kelių-stočių formavimą, griežtą pakartojamumą ir keičiamą masinę gamybą,YICHEN progresyvus štampavimo štampaspaslaugos siūlo nuo galo- iki galo-projektavimo ir gamybos galimybių, skirtų-sukurtos didelės-apimties programoms. Jų dėmesys efektyviam stočių sekos nustatymui ir gamybos-patvirtinimui atitinka anksčiau nurodytus tiekimo kriterijus.

Ką pirkėjai turi pateikti, norėdami tiksliai cituoti

Netikslios citatos kyla dėl neišsamios informacijos -, o netikėtumai visada kainuoja daugiau nei laikas, kurio reikia norint paruošti tinkamą užklausų paketą. Kreipdamiesi į pažangių štampų gamintojus, iš anksto pateikite šiuos esminius dalykus:

• Pilnas 3D CAD modelis ir 2D matmenų brėžinys- Pirmenybė teikiama saviesiems failų formatams, o ne STEP eksportavimui, nes parametrų istorija padeda dizaineriams įvertinti funkcijų tikslus.
• Medžiagos specifikacija su rūšimi ir temperamentu- „Nerūdijančio plieno“ neužtenka. 304-2B ir 301-HH varo visiškai skirtingus dizainus.
• Metinė apimtis ir programos trukmė- Štampas už 100 000 dalių per metus per trejus metus yra kitokia investicija nei į 2 milijonus dalių kasmet per dešimt metų.
• Kritinės leistinos nuokrypos ir GD&T išnašos- Pažymėkite, kurie matmenys yra tikrai svarbūs, palyginti su tais, kuriems pakanka standartinės štampavimo galimybės. Per-tolerancija be reikalo išpučia kabutes.
• Antrinės operacijos arba į{0}}diekite reikalavimai- Jei reikia sriegimo-sriegiu, aparatūros įdėjimo arba tam tikro paviršiaus apdailos, nurodykite tai iš anksto. Šių poreikių atskleidimas vidutinio-projekto metu sutrikdo visą stoties seką.
• Tikslinė laiko juosta ir gamybos pradžios data- Vykdymo laiko lūkesčiai nustato prioritetus. Paprastoms progresuojančioms štampelėms paprastai reikia 12-16 savaičių; sudėtingi kelių stočių įrankiai gali trukti iki 20–24 savaičių ar ilgiau.

Kainos pasiūlymo metu rodomi tiekėjai, kurie neužduoda paaiškinančių klausimų, sudėtingų įrankių kainos pateikiamos per 24 valandas (siūlomos šabloninės kainos, o ne tikras inžinerinis vertinimas) ir kainos, kurios skiriasi daugiau nei 50 % nuo konkuruojančių pasiūlymų be aiškaus pagrindimo. Kaip pažymi žurnalas „MetalForming Magazine“, kainų skirtumai tarp tiekėjų gali siekti 100{4}}200 %, kai darbas neužtikrintas – tai signalas, kad kai kurios kainos atspindi netinkamą analizę, o ne tikrus kainų skirtumus.

Patikimos progresyvios štampų tiekimo partnerystės kūrimas

Geriausi tiekimo santykiai nėra sandoriniai. Tai yra bendradarbiavimo partnerystės, kuriose tiekėjo inžinierių komanda veikia kaip jūsų pratęsimas. Tai reiškia, kad štampų projektavimo partneris turi būti įtrauktas anksti -, geriausia detalės projektavimo metu, o ne po to, kai brėžiniai užšaldomi.

Ankstyvas bendradarbiavimas atrakina šiame straipsnyje aptartus DFM optimizavimus: funkcijų modifikacijas, kurios sumažina stočių skaičių, medžiagų keitimus, kurie pagerina formavimą, tolerancijos koregavimus, kurie supaprastina įrankius nepažeidžiant funkcijų. Šie pokalbiai vyksta natūraliai, kai jūsų tiekėjas turi didelį projektavimo inžinerijos gilumą ir jūsų projektą traktuoja kaip bendrą problemos-sprendimą, o ne kūrimo-to{3}}operaciją.

Sutelkite dėmesį į aktyvią tiekimo bazę. Pramonės patirtis rodo, kad jūsų kvalifikuotų progresinių štampų tiekėjų skaičius turėtų būti tik trys ar keturi. Koncentruota bazė kiekvienam tiekėjui suteikia reikšmingą tikimybę laimėti darbą -, paprastai apie 33 % -, o tai skatina kruopštų inžinerinį dėmesį teikiant citatą, o ne paviršutiniškus įvertinimus, kuriuos sukuria didesni pasiūlymų telkiniai.

Galiausiai įvertinkite nuolatinį paramos pajėgumą. Laipsnišką štampavimo štampą, veikiantį milijonus ciklų, reikės galandinti, pakeisti įdėklą ir periodiškai atnaujinti. Tiekėjai, siūlantys techninę pagalbą po-pardavimo, atsarginių komponentų atsargas ir techninės priežiūros dokumentus, prailgina jūsų štampavimo našumo tarnavimo laiką, nepriversdami jūsų pakeisti-jų darbų, kai prireikia priežiūros.

Progresyvių štampų įsigijimas galiausiai yra dizaino sprendimas, įvyniotas į tiekimo grandinės sprendimą. Pasirinktas tiekėjas nustato ne tik tai, kiek mokate už įrankį, bet ir tai, kaip gerai tas įrankis veiks per visą gamybos laikotarpį. Rinkitės atsižvelgdami į inžinerijos gylį, ryšio kokybę ir ilgalaikės partnerystės potencialą -, o štampai pateiks keičiamo dydžio, gedimų-nemokamą gamybą, kuri pateisino investicijas.

Dažnai užduodami klausimai apie progresyvų štampavimo štampo dizainą

1. Kas yra progresinis štampelis ir kuo jis skiriasi nuo sudėtinio štampavimo?

Progresyvus štampas yra kelių{0}} stočių įrankis, kurio metu metalinė juostelė eina į priekį atliekant nuoseklias operacijas - pradurti, lenkti, formuoti ir išlyginti - su kiekvienu paspaudimo judesiu galutinėje stotyje gaminant užbaigtą detalę. Priešingai, sudėtinė štampa atlieka keletą pjovimo operacijų vienu brūkšniu plokščioje dalyje. Progresyvūs štampai tinka sudėtingoms geometrijoms esant dideliam kiekiui (50, 000+ vnt. per metus), o gamybos greitis yra 200-600+ smūgių per minutę, o sudėtiniai štampai geriausiai tinka paprastesnėms plokščioms dalims esant vidutinio tūrio, kai reikalingas griežtas vidinio ir išorinio profilio koncentriškumas.

2. Kiek stočių reikia progresyviam kabliui?

Stočių skaičius tiesiogiai priklauso nuo detalės geometrijos sudėtingumo. Paprastai plokščiai poveržlei su skylutėmis gali prireikti tik 3-5 stočių, o laikikliui su daugybe lenkimų, tempimo ir tikslių funkcijų gali prireikti 10-16 stočių. Kiekvienas operacijos tipas – pradūrimas, lenkimas, braižymas – paprastai reikalauja tam skirtų stočių, o tuščiosios eigos stotys pridedamos tarp sunkių formavimo operacijų, kad būtų palaikoma konstrukcija. Dizaineriai sumažina stočių skaičių optimizuodami seką, nes kiekviena papildoma stotis padidina štampų ilgį, apdirbimo išlaidas ir spaudos tonažo reikalavimus.

3. Kiek kainuoja progresiniai štampavimo įrankiai?

Progresyvūs štampavimo įrankiai paprastai svyruoja nuo 30 000 USD iki daugiau nei 250 000 USD, atsižvelgiant į stoties skaičių, štampavimo dydį, ruošinio medžiagą, tolerancijos reikalavimus ir numatomą gamybos apimtį. Pagrindiniai sąnaudų veiksniai yra stočių skaičius (14 stočių štampai kainuoja žymiai daugiau nei 6 stočių versija), įrankinio plieno, reikalingo ruošinio medžiagai, klasė ir tikslumo reikalavimai, kuriems reikia papildomo šlifavimo ir bandymo laiko. Projekto pakeitimai po apdirbimo pradžios gali pridėti 30–50 % pradinės kainos, todėl ankstyvas projekto optimizavimas yra labai svarbus norint kontroliuoti visas projekto investicijas.

4. Kokias medžiagas galima apdoroti progresyviuoju štampavimu?

Progresyvūs štampai apdoroja įvairius metalus, įskaitant mažai-anglį turintį plieną, nerūdijantį plieną (304, 316), aliuminio lydinius (5052, 6061), žalvarį, varį ir fosforinę bronzą. Kiekvienai medžiagai reikalingi skirtingi štampo konstrukcijos parametrai - nerūdijančiam plienui reikia 2-3 kartus didesnės smūgio jėgos ir didesnių tarpų (12–15 % kiekvienoje pusėje), palyginti su švelnaus plieno bazine linija (8–10 %). Medžiagos pasirinkimas turi įtakos tarpo skaičiavimams, spyruoklinės atbulinės eigos kompensavimui, įrankių nusidėvėjimo greičiui ir formavimo strategijoms. Dauguma progresyvių štampų veikia optimaliai, kai medžiagos storis yra nuo 0,2 mm iki 3 mm.

5. Kaip vertinate ir pasirenkate progresyvaus štampo dizaino tiekėją?

Įvertinkite tiekėjus pagal kriterijus, susijusius su įrankių galimybe:{0}}vidaus projektavimo inžinerija nuo galimybių iki detalaus dizaino, CAE modeliavimo įrankiai, skirti formuoti analizei ir spyruokl{1}}numatyti, specialus bandomasis spaudos pajėgumas, atitinkantis jūsų tonažo reikalavimus, medžiagų tiekimo patirtis, ISO 9001 sertifikatas su CMM tikrinimo galimybėmis ir aiškios projektų valdymo darbo eigos. Raudonos vėliavėlės apima tiekėjus, kurie neužduoda aiškinamųjų klausimų, sudėtingų įrankių kainos pateikiamos per 24 valandas, o kainos be pagrindo nukrypsta nuo konkurentų daugiau nei 50%. Apribokite savo kvalifikuotų tiekėjų bazę iki 3–4 partnerių, kad pasiūlymo metu būtų paskatintas kruopštus inžinerinis dėmesys.