Штампувальні штампи для байпасних виїмок Призначення: головні болі, пов’язані з подаванням кінцевої стрічки

Що таке байпасні виїмки та чому вони важливі у штампах для штампування

Коли тизапустіть матрицю прогресивного штампування на виробничій швидкості, плавна подача стрічки — це все. Одна помилка подавання може призвести до пошкодження матриці, браку деталей і дорогого простою. Обхідні виїмки є одним із найефективніших, але часто нехтованих рішень, вбудованих у штампи для штампування, щоб забезпечити чисте переміщення стрічки від станції до станції.

Що таке обхідні виїмки в штампах прогресивного штампування

Обхідні виїмки — це сконструйовані рельєфні вирізи, зроблені в несучій смузі штампів прогресивного штампування. Їхня мета — запобігти перегодуванню, контролювати реєстрацію смужок і забезпечити зазор, щоб сформовані елементи могли проходити через наступні станції матриці без перешкод.

Якщо ви новачок у цій галузі та цікавитеся, що таке штампування металу, це виробничий процес, у якому використовуються штампи, встановлені в пресах, для формування готових деталей з плоского листового металу. Прогресивні штампи роблять крок далі, виконуючи кілька операцій послідовно, коли стрічка просувається крізь інструмент. Несуча смуга зв’язує заготовки разом і переміщує їх вперед на крок за кроком.

Обхідні виїмки вирізаються з одного або обох країв цієї несучої стрічки, як правило, на перших станціях матриці. Вони створюють орієнтир-з прямим краєм, який взаємодіє з суцільними упорами всередині інструмента, надаючи смузі точне механічне обмеження для кожної прогресії подачі. Професіонали галузі іноді називають їхкрокові насічки або французькі насічки, хоча існують контекстуальні відмінності, які варто зрозуміти.

Вирішення проблеми з подаванням стрічки в обхід

Уявіть собі подачу безперервної рулонної стрічки через прогресивну матрицю без будь-яких механічних упорів. що відбувається Котушковий пристрій подачі просуває матеріал, але навіть пристрої подачі з точністю до 0,0005 дюйма не можуть врахувати вигин кромки, що виникає під час процесу різання. Цей вигин змушує смужку блукати, вигинатися або надходити. Результатом є неправильна реєстрація між станціями, половина-попадань на удари, а в гіршому випадку — повне збиття кубика.

Мета обвідних виїмок у штампах для штампування полягає саме в цьому. Видаляючи невелику частину матеріалу з краю смуги, виїмка створює суцільну поверхню упору та усуває сильний вигин краю за одну операцію. Це обхідні виїмки для формування листового металу виходять за рамки простого захисту від перевантаження. Прямий-розріз також сприяє плавному проходженню смуги через напрямні, а в поєднанні з направляючими штифтами забезпечує надійну{4}}-розташування частин на кожній станції.

Розуміння того, що таке штампування на цьому рівні, означає визнання того, що точність подачі — це не лише проблема годівниці. Це проблема дизайну матриці. А байпасні виїмки представляють собою продуману, спроектовану відповідь на проблеми контролю смуги, які жодна кількість електронного захисту матриці не може повністю замінити самостійно.

Термінологія, пов’язана з цими функціями надрізів, відрізняється в різних магазинах і регіонах, що часто створює плутанину для інженерів, які переглядають дизайни матриць від різних постачальників.

Обхідні вирізи проти Pitch Notch і промислова термінологія

Запитайте п’ятьох дизайнерів штампів, як вони називають рельєфні вирізи в прогресивній несучій смузі штампів, і ви можете отримати п’ять різних відповідей. «Обхідна виїмка», «виїмка з кроком», «французька виїмка», «виїмка з подачею» - термінологія змінюється залежно від того, хто вас навчав, де ви працюєте та в якому регіоні країни (чи світу) працює ваш магазин. Ця невідповідність — не просто дрібниці. Це створює справжню плутанину, коли ви отримуєте матриці від різних постачальників або переглядаєте макети стрічки в незнайомих магазинах.

Роз’яснення термінології обхідних вирізів проти вирізів кроку

На найширшому рівні обидва терміни описують подібну геометрію - ділянку матеріалу, вилучену з краю смуги або сформовану в неї для контролю подачі. Функціональне перекриття є значним, і багато професіоналів у штампах і штампуванні без проблем використовують ці терміни як взаємозамінні. Проте є контекстуальні відмінності, які варто відзначити.

Термін «виїмка кроку» зазвичай зарезервований для геометрії виїмки, спеціально пов’язаної з просуванням кроком і-контролем першого удару. Його головна роль, відповідно до визначення штампування, яке використовують більшість інженерів-інструментів, полягає в тому, щоб забезпечити міцний упор, який запобігає надмірній подачі, і дає персоналу з налаштування точне початкове місце для передньої кромки смуги.Арт Хедрік з Dieology LLCописує крокову виїмку як невелику ділянку матеріалу, вирізану з одного або обох країв смуги на початкових станціях прогресивної матриці, що функціонує як механічний упор і функція-коригування розвалу.

З іншого боку, «обхідна виїмка» часто має ширше значення. Деякі професіонали використовують його для опису будь-якої рельєфної геометрії, яка дозволяє матеріалу смуги - особливо сформовані особливості - проходити крізь або обходити наступні станції без перешкод. У цьому контексті, що плашки роблять по-іншому? Різниця незначна: виїмка кроку контролює, де зупиняється смуга, а обхідна виїмка контролює, що очищає смуга, коли вона рухається вперед.

На практиці багато штампів включають геометрію, яка виконує обидві функції одночасно. Та сама виїмка, яка забезпечує суцільний обмежувач кроку, також може створити зазор для вигину вниз за течією або витягування. Ця подвійна функція частково є причиною злиття термінів у повсякденній торговій мові.

Як регіональні та корпоративні угоди формують найменування

Географія та корпоративна культура відіграють більшу роль у термінології, ніж усвідомлюють більшість інженерів. Магазини на верхньому Середньому Заході Сполучених Штатів, де прогресивне штампування має глибоке коріння, схильні віддавати перевагу "висічці з кроком" або "французькій насічці". Європейські та азіатські виробники штампів частіше використовують «обхідну виїмку» або еквівалентні переклади. Більші OEM-виробники з глобальними ланцюгами постачання іноді стандартизують один термін у своїх специфікаціях конструкції матриці, але цей стандарт залежить від компанії.

Розуміння того, що є головним у виробництві, означає визнання того, що номенклатура не є універсальною. Переглядаючи пакет дизайну матриці від незнайомого постачальника, найбезпечнішим підходом є подивитися на геометрію та її положення в схемі стрічки, а не покладатися лише на етикетку.

У наведеній нижче таблиці підсумовується, як ці терміни зазвичай відповідають конкретним контекстам використання:

Незалежно від того, як їх називає ваш магазин, основна механічна функція залишається незмінною. Ці функції існують для забезпечення надійної подачі стрічкизахистити дорогі компоненти матрицівід пошкоджень при аварії. Справжні відмінності проявляються, коли ви дивитеся на те, як вони фізично взаємодіють із просуванням смуги, пілотними штифтами та сформованою геометрією на кожній станції.

Як байпасні виїмки функціонують у прогресивній подачі штампу

Одна справа знати, як називаються обхідні виїмки. Розуміння того, що вони насправді роблять у штамповці під час кожного удару преса, – це те, де живе справжня інженерна цінність. Механічна функція цих рельєфних надрізів виходить далеко за рамки простого запобігання перегодовування. Вони активно беруть участь у контролі смуги, формуванні зазору та точності реєстрації протягом усього процесу штампу.

Як обхідні виїмки контролюють рух стрічки

Уявіть собі матрицю прогресивного штампування, яка працює зі швидкістю 200 ударів на хвилину. Смуга просувається на одну довжину між кожним ударом, і весь процес штампування залежить від того, що рух відбувається з повторюваною точністю. Обхідні виїмки служать механічною основою цієї точності.

Коли пристрій подачі відпускає стрічку, вона рухається вперед, доки кут виїмки не торкнеться суцільного блоку упору, встановленого у матриці. Ця жорстка зупинка усуває будь-яку кумулятивну помилку годування, яка може накопичуватися протягом сотень прогресій. На відміну від електронних датчиків, які виявляють порушення подавання після того, як воно сталося, фізична зупинка, створена геометрією виїмки, запобігає виникненню проблеми.

Виїмка також видаляє крайовий матеріал, який інакше міг би заважати плавній подачі через напрямні. Котушки часто надходять із невеликими задирками або випуклостями в результаті процесу різання. Вирізаючи чисту еталонну -з прямою кромкою в смузі, виїмка для обведення дає матриці надійну поверхню для індексування незалежно від стану вхідного матеріалу.

Для штампів, які виконують операції штампування на ранніх стадіях, пуансон з обвідним пазом зазвичай спрацьовує одночасно з проколюванням початкового отвору. Це означає, що смуга отримує як свої реєстраційні отвори, так і свою геометрію контролю краю за один удар, встановлюючи всі прив’язки до того, як матеріал досягне будь-якої станції формування нижче за течією.

Взаємодія між байпасними вирізами та реєстрацією пілотного штифта

Обхідні виїмки та пілотні штифти працюють як одна команда, але вони обробляють різні аспекти контролю смуги. Направляючі штифти забезпечують точне розташування X-Y, зачіпаючи попередньо-проколоті отвори та витягуючи смужку в точне положення, коли матриця закривається. Тим часом обхідні виїмки встановлюють межу грубої подачі та забезпечують зазор осі Z- для формованих елементів.

Ось як відбувається послідовність під час одного циклу натискання:

1. Фідер просуває стрічку вперед на один крок. Стрічка вільно рухається крізь відкриту матрицю, доки кут байпасної виїмки не торкнеться суцільного упору, запобігаючи надмірній подачі.
2. Поворот преса починає рух вниз. Коли верхня матриця опускається, направляючі штифти входять у попередньо-проколоті отвори в смузі, витягуючи матеріал у точне кінцеве положення та виправляючи будь-які незначні бічні зміщення.
3. Пластина знімача контактує з поверхнею смуги, притискаючи її до нижньої поверхні матриці. На станціях формування ліфтери можуть тримати смугу на підвищенні, щоб очистити попередньо сформовані деталі внизу.
4. Операції штампування та формування виконуються одночасно на всіх станціях. На першій станції у вхідній смузі прорізаються нові обвідні виїмки та пілотні отвори. На станціях нижче за течією формуються вигини, малюнки та тиснення.
5. Баран змінює напрямок. Стриптизери тримають смужку, поки удари знімають. Підйомники піднімають смугу назад на висоту подачі, а геометрія обхідної виїмки забезпечує зазор, необхідний для формованих елементів, щоб очищати нижні компоненти матриці, коли смуга піднімається.
6. Пристрій подачі знову вмикається, просуваючи стрічку до наступного кроку, і цикл повторюється.

Без байпасних виїмок, які забезпечують початкову грубу зупинку, лише направляючі штифти нестимуть повний тягар виправлення будь-якої помилки подачі. Направляючі — це компоненти штампів для точного штампування, призначені для точного розташування, а не для поглинання сили переповненої стрічки. Покладаючись на них як на основні упори, прискорюється знос штифтів і врешті-решт призводить до неправильної реєстрації на всіх станціях.

Запобігання підйому стрічки та неправильної подачі під час прогресування

Стрип-ліфтинг є одним із найпоширеніших головних болів під час прогресивної роботи штампів. Коли станція формування згинає матеріал донизу, навколишня несуча смуга у відповідь хоче відхилитися вгору. Якщо піднятий матеріал зачепиться за компонент матриці, коли стрічка подається вперед, ви отримаєте неправильну подачу або вигин, що може призвести до збою інструменту.

Обхідні виїмки вирішують це двома способами. По-перше, шляхом видалення матеріалу з краю носія, що прилягає до станцій формування, вони зменшують жорсткість носія в цій зоні. Менш жорсткий носій є більш податливим, тобто він може злегка згинатися без передачі підйомної сили по всій ширині смуги. Це узгоджується зпринципи конструкції несучої стрічкиякі врівноважують гнучкість із структурною цілісністю.

По-друге, сама геометрія виїмки створює фізичний зазор. Коли сформована деталь, як-от зігнутий язичок або витягнута чашка, має пройти через наступну станцію, обхідна виїмка забезпечує наявність вільного простору на краю смуги для переміщення цієї деталі без контакту зі сталевою формою. Це особливо критично в конструкціях штампів, де станції розташовані близько, а сформовані елементи простягаються нижче або вище площини стрічки.

Взаємозв’язок між розміщенням виїмок і стабільністю смуги є актом балансування. Виріжте занадто багато матеріалу з носія, і ви втратите структурну міцність, необхідну для надійного проштовхування стрічки через матрицю. Занадто мало вирізаних і сформованих елементів стикаються з інструментом, що йде далі. Щоб досягти правильного балансу, потрібно розуміти конкретні доступні параметри геометрії виїмок і те, коли кожна конфігурація найкраще підходить для застосування.

Типи обхідних вирізів і коли використовувати кожну конфігурацію

Цей баланс між кліренсом і міцністю носія не має універсального-рішення-для-усіх. Різні геометрії деталей, калібри матеріалу та глибини формування вимагають різних форм виїмок. Серед різноманітних типів штампувальних штампів у виробництві прогресивні інструменти мають найширшу різноманітність конфігурацій обвідних пазів, оскільки кожна станція вводить унікальні вимоги до зазору. Вибір правильної геометрії не є косметичним рішенням. Це безпосередньо впливає на стабільність смуги, поведінку брухту та термін служби пуансона.

V-Конфігурація Notch і типові програми

Виїмка V- є найпоширенішою геометрією обхідної виїмки в операціях штампування. Він має два кутові розрізи, які стикаються в точці, створюючи трикутний рельєф на краю смуги. Кут V зазвичай коливається від 60 до 90 градусів, хоча в деяких додатках використовуються вужчі або ширші профілі залежно від потреб у зазорі.

Чому V-notch такий популярний? Його конічна форма природним чином спрямовує стрічку до твердого упору, коли матеріал подається вперед. Скошені краї виконують роль-введення, центруючи смугу збоку та зменшуючи ймовірність того, що кут виїмки зависне на упорі. Така-самоцентруюча поведінка робить V-виїмки особливо ефективними у високошвидкісних прогресивних штампах, де смуга має швидко та чисто індексуватися.

V-насічки найкраще працюють у додатках із помірними вимогами до зазору та тоншою стрічкою, як правило, менше 2,0 мм. Вони виробляють компактний снаряд, який надійно викидається, а загострена геометрія зосереджує менше навантаження на краю носія порівняно з гострими прямокутними кутами. Однак V-виїмки мають обмежену ширину зазору на краю смуги, що може бути обмеженням, коли сформовані елементи потребують ширшого вікна для проходу.

U-дизайн виїмок і прямокутних обхідних виїмок

Коли V-виїмка не може забезпечити достатню ширину зазору, з’являються U-виїмки та прямокутні конфігурації. Ці геометрії видаляють ширшу частину матеріалу з краю несучої частини, створюючи ширше рельєфне вікно для сформованих елементів, які проходять нижче за течією.

U-виїмка має напівкруглу або радіусну нижню частину, яка розподіляє навантаження рівномірніше, ніж кишеня з гострими-кутами. Це робить його сильним вибором для обхідних виїмок при формуванні листового металу, де несуча стрічка відчуває повторювані навантаження на вигин під час роботи підйомника. Радіус у корені надрізу зменшує ймовірність утомного розтріскування, особливо в матеріалах, схильних до наклепу.

Прямокутні виїмки, навпаки, максимізують площу зазору для заданої глибини виїмки. Їх легко вставляти в матрицю та отримувати просту форму кулі. Компроміс-у тому, що гострі внутрішні кути створюють точки концентрації напруги. У більш твердих або тонких матеріалах ці кути можуть ініціювати тріщини після тисяч циклів пресування. Додавання невеликих кутових радіусів (навіть від 0,5 до 1,0 мм) суттєво зменшує цей ризик без шкоди для значного зазору.

Як U--подібні, так і прямокутні конструкції поширені в прогресивних штампах із станціями глибокого формування, великими тисненнями або кількома вигинами, які простягаються значно нижче площини стрічки. Якщо сформованому елементу потрібен значний простір для пересування, ці ширші геометрії забезпечують його.

Позитивна проти негативної геометрії обхідної виїмки

Окрім форми самого вирізу, конструкція байпасної виїмки поділяється на дві основні категорії залежно від способу обробки матеріалу: позитивна та негативна. Розуміння негативних і позитивних байпасних виїмок у штампах для листового металу є важливим, оскільки вибір по-різному впливає на міцність носія, управління скупченнями та загальну поведінку смуги.

A негативний обхідний пазце те, що більшість інженерів уявляють насамперед. Матеріал фізично видаляється з краю смуги, створюючи виріз, який забезпечує зазор. З видаленим слизнем необхідно керувати через належну вентиляцію матриці та жолоби для брухту. Негативні виїмки є стандартним підходом у більшості застосувань для штампування, оскільки вони пропонують передбачувану, послідовну геометрію зазору від першого удару.

A позитивний обхідний пазвикористовує інший підхід. Замість того, щоб видаляти матеріал, він зберігає або перенаправляє матеріал смужки для створення рельєфу. Подумайте про операцію-і-форми, коли виступ вигинається з несучої площини замість того, щоб повністю відрізатися. Матеріал залишається прикріпленим до стрічки, але виходить із зони перешкод. Цей метод забезпечує більший поперечний-переріз несучої частини, що покращує жорсткість смуги та стабільність подачі. Це також повністю усуває скупчення, вирішуючи проблеми управління брухтом у тісних макетах матриці.

Практичне значення цих термінів може відрізнятися в залежності від компанії та розробника штампа, тому визначення завжди повинні бути підтверджені конкретним кресленням штампа та стандартом компонування стрічки, який використовується. У наведеній нижче таблиці вказано основні відмінності:

Вибір правильної конфігурації для негативних і позитивних обхідних виїмок у штампах для формування листового металу зводиться до чотирьох змінних: товщини смуги, властивостей матеріалу, зазору, який вимагається для формованих елементів, і глибини формування на суміжних станціях. На неглибокій монеті чи тисненні може знадобитися лише вузька V-виїмка для зазору. Глибоко{3}}витягнута чашка, що просувається через кілька станцій, імовірно, потребує-прямокутника або U-вирізу повної ширини, щоб пройти без контакту.

Вибрана вами геометрія також впливає на те, як паз зношується з часом і як матриця поводиться на швидкості виробництва. Гостріші профілі виїмок ріжуть чітко, але концентрують знос на менших ділянках пуансона. Більш широкі профілі розподіляють навантаження, але знімають більше несучого матеріалу. Ці компроміси-пов’язані безпосередньо з параметрами конструкції та правилами розміщення, які визначають місце розташування кожного вирізу відносно пілотів, геометрії деталей і відстані між станціями.

Параметри конструкції обхідної виїмки та вказівки щодо розміщення

Кожна конфігурація виїмки, розглянута вище, живе або вмирає залежно від чисел за нею. Сама по собі форма не гарантує ефективність. Надто дрібний AV-виріз усе ще дозволяє сформованим елементам зіткнутися з інструментом, що йде далі. Занадто глибокий прямокутний виріз ламає несучу стрічку під навантаженням подачі. Ефективна конструкція штампа вимагає точного контролю над чотирма критичними параметрами геометрії та дисциплінованого розміщення відносно решти макета смуги.

Критичні параметри геометрії для конструкції обхідного вирізу

Коли ви сідаєте, щоб визначити розміри обхідної виїмки в штампі для металевого штампування, ці змінні визначають, чи ваша смуга подається чисто на швидкості виробництва, чи це викликає у вас головний біль з першого дня:

• Глибина надрізу- Відстань, на якій виїмка простягається всередину від краю смуги. Це має перевищувати максимальну висоту (або глибину) будь-якої сформованої структури, яка повинна проходити через наступні станції. Загальна початкова вказівка ​​полягає в тому, щоб встановити глибину надрізу в 1,5-2,0 рази більше висоти сформованої деталі, забезпечуючи робочий запас зазору, який враховує пружинну віддачу матеріалу та невелике зміщення смуги під час подачі.
• Ширина надрізу- Розмір, виміряний уздовж краю стрічки в напрямку подачі. Ширина виїмки має відповідати повній довжині сформованої деталі, коли вона проходить повз упорний блок, плюс достатній запас, щоб запобігти контакту за найгірших-умов подачі. Ширина, як правило, стосується кроку станції - виїмка, вужча за 40–60 відсотків відстані кроку, може не забезпечити достатній відстань для елементів, які охоплюють перехідну зону між станціями.
• Кут надрізу (специфічний V-надріз)- Включений кут між двома розрізаними гранями V-виїмки. Кути від 60 до 90 градусів забезпечують найкращий баланс між-самоцентруванням і об’ємом зазору. Гостріші кути нижче 60 градусів створюють більш крихкі наконечники, схильні до ламання під час натягу смуги, тоді як кути, що перевищують 90 градусів, зменшують перевагу центрування та витрачають несучий матеріал з боків.
• Інтервал і повторення- Обхідні виїмки повторюються на кожному кроку вздовж смуги. Їх відстань точно дорівнює кроку матриці, гарантуючи, що кожна прогресія створює ідентичну опорну точку. У деяких схемах штампів для металевого штампування на обох краях смуги (дво-стороння) з’являються виїмки для покращеного бокового зведення, особливо в широкому рулоні, де односторонні виїмки дозволяють смузі злегка повертатися під час подачі.

Ці параметри взаємодіють один з одним. Збільшення глибини виїмки без розширення отвору створює вузьку щілину, яка затримує слимаки та запобігає викиду. Розширення виїмки без регулювання глибини може забезпечити бічний зазор без вирішення проблем вертикального перешкоди. Ефективний дизайн штампування розглядає їх як систему, а не як незалежні виміри.

Вказівки щодо розміщення відносно пілотних отворів і відстані між станціями

Розташування виїмки на макеті стрічки має таке ж значення, як і сама форма виїмки. Розміщення штампів для листового металу відповідає декільком основним принципам:

Обхідні виїмки слід прорізати на якнайшвидшій станції, в ідеалі на одній або двох станціях. Це гарантує, що смуга отримує опорний контроль краю перед тим, як зіткнеться з будь-якими операціями формування за потоком. Раннє вирізання виїмки також означає, що лінійка доступна для максимальної кількості наступних станцій для індексування.

Пробійник має спрацьовувати на тій самій позиції, що й пробка пілотного отвору, коли це можливо. Це встановлює як зупинку грубої подачі, так і точну-посилання на місцезнаходження за один удар, усуваючи будь-яку помилку позиціонування, яка могла накопичуватися, якщо ці елементи обрізали на різних станціях. На практиці більшість прогресивних виробників штампів розміщують пуансон з виїмкою поруч із направляючим пуансоном у той самий блок матриці.

Збоку виїмки повинні бути розташовані досить далеко від геометрії деталі, щоб носій зберігав структурну безперервність між виїмкою та найближчим краєм заготовки деталі. Загальне правило дизайну металевого штампування полягає в підтримці мінімальної ширини перемички між виїмкою та сусідніми вирізами, що дорівнює щонайменше 1,5 товщині смуги. Опустіться нижче цього, і носій стане слабкою ланкою, схильною до розриву під напругою подачі.

Баланс між глибиною зазору та цілісністю несучої стрічки

Ось напруга, з якою стикається кожен дизайнер матриці: глибші виїмки забезпечують більше вільного простору для формованих елементів, але вони також видаляють більше матеріалу з краю несучої частини. Видаліть занадто багато, і носій втрачає міцність поперечного-перерізу, необхідну для надійного проштовхування стрічки через напрямні рейки та підйомники.

Уявіть собі сталеву стрічку товщиною 1,0 мм з опорою шириною 12 мм з кожного боку. Якщо виїмка для байпаса простягається на 8 мм усередину, лише 4 мм неушкодженого матеріалу в цьому перерізі-залишається недоторканим. Міст, що залишився, повинен витримати всі сили подачі, навантаження на підйомник і динамічні навантаження під час високошвидкісної-роботи преса. У більш тонких або м’яких матеріалах цієї залишкової частини може бути недостатньо.

Інженерний принцип, який керує цим балансом, простий: глибина виїмки ніколи не повинна займати більше 60-70 відсотків ширини несучої частини. Залишаючись у цьому діапазоні, зберігається достатньо структурного матеріалу для підтримки надійності подачі, забезпечуючи значний зазор для сформованих елементів. Якщо ваша сформована геометрія потребує глибшого рельєфу, ніж дозволяє це співвідношення, правильною реакцією буде розширити несучу смугу в початковому макеті смуги, а не просувати виїмку глибше в занижену несучу.

Тут перетинаються конструкція штампа для штампування та оптимізація макета стрічки. Металева штампувальна матриця, яка виглядає ефективною щодо використання матеріалу, але залишає недостатню ширину несучої частини для належної глибини байпасної виїмки, зрештою коштує дорожче через неправильну подачу, збої матриці та брак. Схема смуги повинна бути розроблена з урахуванням геометрії надрізу з самого початку, а не модернізована після виготовлення матриці.

Властивості матеріалу додають ще один рівень до цього розрахунку. Сталі з високою-міцністю витримують глибший надріз, оскільки їхня вища межа текучості підтримує жорсткість несучої частини з меншим поперечним{2}}перерізом. Для м’яких алюмінієвих або мідних сплавів потрібні більш консервативні обмеження глибини, тому що залишився носій легше деформується під навантаженням. Ці коригування-спеціальних матеріалів заслуговують на окрему детальну розробку, щоб уникнути надмірного спрощення процесу проектування.

Обхідні виїмки проти альтернативних методів контролю смуги

Обхідні виїмки - не єдиний спосіб контролювати рух смуги в прогресивній матриці. Направляючі штифти, бічні різці, звичайні несучі смуги та системи-на основі підйомника відіграють роль в інструментах для штампування металу. То навіщо обирати одне замість іншого? Відповідь залежить від реєстраційних вимог, цілей утилізації та того, наскільки складний ваш бюджет на інструменти для штампування. У кожного методу є переваги, і розуміння-компромісів допоможе вибрати правильну комбінацію для певної програми.

Обхідні виїмки в порівнянні з окремими пілотними штифтами

Пілотні штифти - це точні робочі конячки реєстрації смуг. Вони входять у попередньо-проколоті отвори та щоразу витягують стрічку в точне положення X-Y. якЗазначає Пітер Улінц з PMA, пілоти повинні бути розміром із зазором від 0,0005 до 0,001 дюйма до їхніх отворів і повинні зачепитися до того, як будь-які інші удари торкнуться матеріалу. Вони забезпечують виняткову точність позиціонування, часто в межах кількох тисячних часток дюйма.

Але покладатися лише на направляючі штифти для контролю подачі має значний недолік. Пілоти розроблені для точного розташування, а не для поглинання сили перегодованої смуги. Якщо пристрій подачі переходить навіть на частки міліметра, направляючий штифт приймає цю сторону ударного навантаження-. Протягом тисячі циклів преса для штампування, що працює на виробничій швидкості, це повторюване бокове завантаження згинає направляючі, подовжує направляючі отвори та погіршує реєстрацію на кожній станції.

Обхідні виїмки усувають цю проблему, забезпечуючи грубий механічний упор перед зачепленням пілота. Кут з виїмкою стикається з упорним блоком першим, поглинаючи силу перевантаження міцним краєм, а не точним штифтом. Тоді пілоти обробляють лише тонку корекцію, працюючи в рамках свого дизайну. Такий розподіл праці продовжує термін служби пілота та підтримує точність реєстрації набагато довше, ніж пілоти, які працюють самостійно.

Чи означає це, що кожна прогресивна матриця потребує обхідних виїмок на додаток до пілотів? Не обов'язково. Прості штампи для заготовки або перфорації без операцій формування, мінімального підйому стрічки та коротких циклів прогресування можуть добре працювати лише з пілотами. Ризик розраховується по-різному для великого{2}}обсягу виробництва на машині для штампування, де тисячі ударів на годину посилюють кожну незначну помилку.

Альтернативні методи контролю смуги та їхні-компроміси

Крім обхідної виїмки та комбінації направляючого штифта, існує кілька інших методів штампування металу для контролю просування смуги:

Звичайні несучі смужки без насічокповністю покладатися на фідер і пілотні штифти для контролю положення. Носій просто з’єднує заготовки деталей і створює поверхню для розміщення напрямних. Цей підхід працює для простих деталей без формування, які змінюють висоту стрічки, але забезпечує нульовий механічний захист від перевантаження. Будь-яке прослизання фідера або помилка синхронізації залишаються невиправленими, доки їх не зачепить пілотний штифт (або збій плашки).

Бокорізиобріжте невелику кількість матеріалу з одного або обох країв смуги на першій станції. Щойно обрізаний край індексується проти упору, щоб встановити прогрес. Бічні різці виконують таку ж грубу -функцію зупинки, як і обхідні виїмки, але вони створюють безперервну стрічку країв, а не окремі скупчення. Цей підхід поширений у застосуваннях інструментів для штампування та штампів, де умови краю вхідного рулону є ненадійними або де ширину смуги потрібно перевірити перед входом у напрямні.

Системи-на основі підйомникапіднімайте смужку над поверхнею матриці між ходами, дозволяючи сформованим деталям очистити нижні компоненти матриці під час подачі. Ліфтери вирішують проблему вертикального зазору, яка обходить виїмки з боків. На практиці більшість складних прогресивних штампів використовують обидва: підйомники для вертикального зазору та обхідні виїмки для контролю краю та обмеження подачі. Лифтери самі по собі не можуть запобігти перегодовування або виправити бічні позиції.

Конфігурації інструментів сценирозділіть прогресивну операцію на окремі станції на окремих наборах матриць. Кожна станція отримує окрему заготовку, а не суцільну стрічку, що повністю усуває проблеми з подачею стрічки. Компромісом є-значно нижча пропускна здатність, вищі витрати на транспортування та складніші механізми передачі деталей між етапами.

Вплив на оптимізацію макета стрічки та скорочення браку

Кожен метод контролю смуги впливає на те, скільки матеріалу в кінцевому підсумку стане придатною для використання частиною порівняно з брухтом. Обхідні виїмки видаляють невеликі дискретні скупчення з краю несучої частини, додаючи передбачуваний компонент брухту до кожного удару. Цей брухт мінімальний, як правило, кілька квадратних міліметрів на виїмку, і він вартий тієї надійності подачі, яку він забезпечує.

Бічні різці створюють більше брухту за один хід, оскільки вони безперервно обрізають весь край стрічки. Якщо ваші витрати на матеріали високі або геометрія вашої деталі вже перевищує межі використання матеріалу, додаткове обрізання країв може негативно змінити економіку. І навпаки, якщо ваша вхідна котушка має низьку якість кромки, брухт бокового різця може бути неминучим.

Звичайні носії без виїмок не створюють жодного додаткового брухту завдяки самому методу контролю, але випадки неправильної подачі, які вони викликають, створюють набагато більше відходів у відбракованих деталях і призводять до простою ремонту матриці. «Економія» від усунення брухту з вирізами є ілюзорною, якщо рівень відмов хоч трохи зростає.

У таблиці нижче наведено ці компроміси-поряд для швидкого ознайомлення:

У більшості виробничих середовищ комбінація байпасної виїмки та направляючого штифта забезпечує найкращий баланс між точністю, контролем браку та ремонтопридатністю. Бічні різці є логічною альтернативою, коли стан краю є проблемою. Підйомники доповнюють, а не замінюють-керування на основі надрізів. А етапні інструменти — це зовсім інша парадигма, зарезервована для деталей, геометрія яких просто не може просуватися через одну смугу.

Оптимізація макета смуги в кінцевому підсумку означає вибір методу керування, який мінімізує загальну вартість, а не лише вартість матеріалу. Кілька зайвих квадратних міліметрів брухту з надрізами на один удар є незначними порівняно з простоєм, ремонтом матриці та браком якості, які виникають через неналежний контроль смуги. Реальна економія досягається завдяки вбудовуванню правильної комбінації функцій керування в інструмент для штампування та матриці з самого початку, а не модернізації після того, як проблеми з подачею виникають у виробництві.

Тим не менш, не кожен матеріал однаково реагує на ці методи контролю. Товщина смуги, твердість і пластичність кардинально змінюють те, як носій поводиться під навантаженням подачі та як кромки надрізів взаємодіють з матеріалом під час різання та просування.

Матеріал-Окремі міркування щодо конструкції байпасної виїмки

Обхідна виїмка, яка ідеально працює в холоднокатаній сталі товщиною 1,0 мм, може тріснути на опорі, пошкодити пуансон або пошкодити поверхню, коли ви переходите на алюміній або високоміцний-сплав. Властивості матеріалу впливають не тільки на формування станцій. Вони визначають, як сама виїмка поводитиметься під час різання, як носій, що залишився, справляється з навантаженнями подачі та як кромки виїмки витримують тисячі циклів пресування. Розглядати конструкцію виїмок як незалежну від-матеріалу є одним із найшвидших шляхів вирішення виробничих проблем у штампуванні листового металу.

Як товщина смуги впливає на глибину та ширину надрізу

Товщина смуги є єдиною найбільш прямою змінною, що впливає на геометрію обхідного вирізу. Більш товстий матеріал вимагає більш глибоких вирізів, щоб очистити сформовані деталі, які природним чином виступають нижче або вище площини смуги. Згин 0,5 мм на 0,4 мм заготовці забезпечує скромну висоту елемента. Той самий кут вигину 2,0-мм матеріалу створює сформований виступ у чотири-п’ять разів вищий, вимагаючи пропорційно глибшого рельєфу.

Товщина також визначає, скільки міцності носія залишається після вирізання виїмки. Виїмка глибиною 10 мм у носії шириною 15 мм залишає 5 мм матеріалу моста. У тонкому матеріалі (менше 0,8 мм) цей міст має дуже малу площу-поперечного перерізу та може прогнутися або порватися під напругою подачі. У більш товстих штампованих сталевих смугах понад 2,0 мм той самий 5-міліметровий міст зберігає достатній модуль пружності для комфортної обробки виробничих навантажень.

Ширина поводиться аналогічно. Більш товсті стрічки потребують ширших отворів, оскільки сформовані елементи займають більше лінійного простору вздовж напрямку подачі. Слимак, виготовлений із ширшого, глибшого виїмки в товстому матеріалі, також важчий і його важче викинути. Конструктори штампів, які працюють зі сталевими штамповими штампами для важкого-калібру, часто додають вакуум або наддув повітрям, щоб снаряди очищали штамп, а не накопичувалися в отворі для снарядів.

Вплив твердості матеріалу та пластичності на геометрію надрізу

Твердість і пластичність контролюють те, що відбувається на краях виїмок і кутах після різання. М’які, пластичні матеріали, такі як мідь і відпалений алюміній, пластично деформуються навколо виїмки без тріщин. Тверді, низько-пластичні матеріали концентрують напругу в гострих кутах і можуть ініціювати мікро-тріщини, які поширюються під циклічними навантаженнями.

Ось як різні категорії матеріалів реагують на геометрію обхідної виїмки:

• Низь{0}}вуглецева сталь (CRS, 1008/1010)- Добре переносить гостру V-виїмку та прямокутну геометрію. Хороша пластичність дозволяє перерозподіляти напругу на кутах. Помірна пружина означає, що сформовані деталі зберігають свою форму передбачувано, тому обчислення зазору надрізу є простим. Це базовий матеріал для більшості конструкцій штампів для сталевого листового штампування.
• Високоміцна-сталь (HSLA, DP, AHSS)- Вища твердість означає, що пуансон зношується швидше, а сили різання збільшуються. Знижена пластичність робить гострі внутрішні кути небезпечними. Прямокутні виїмки в цих матеріалах потребують радіусів кутів принаймні в 1,0-1,5 рази товщини смуги, щоб запобігти втомному розтріскуванню на краю носія. Пружинна віддача значно більша, тому сформовані елементи можуть виступати далі, ніж номінально, що потребує додаткової глибини зазору в виїмці.
• Алюмінієві сплави (3003, 5052, 6061)- М’який загарток легко утворюється та ріжеться, але має тенденцію до жовчості проти пуансонів інструментальної сталі. Процес штампування алюмінію вимагає полірованих поверхонь пуансона або інструментів з покриттям (TiN, DLC), щоб запобігти накопиченню матеріалу на краях виїмок. Алюміній також-твердіє на зрізаних краях, що може зробити носій крихким у зоні надрізу після повторних циклів навантаження. U-профілі з надрізами з великими радіусами зменшують цей ризик. Сплави на кшталт 6061-T6 є твердішими, але менш пластичними, вони більше схожі на високоміцну сталь з точки зору чутливості до тріщин у кутах надрізів.
• Сплави міді та латуні- Відмінна пластичність, але схильна до зміцнення під час -застосувань із високим циклом. Обхідні виїмки в мідній смузі зазвичай добре працюють з будь-якою геометрією, хоча м’якість матеріалу означає більш виражене утворення задирок на краю виїмки. Збільшені зазори від пуансона-до матриці (приблизно 5–7 відсотків товщини на кожну сторону) допомагають контролювати висоту задирок.
• Нержавіюча сталь (серії 300 і 400)- Аустенітні марки (304, 316) -агресивно тверднуть під час різання. Край виїмки стає значно твердішим, ніж основний матеріал, що може призвести до розтріскування, якщо носій неодноразово прогинається над підйомниками. Феритні та мартенситні марки менш схильні до наклепу, але мають нижчу пластичність, що робить їх чутливими до концентрації напруги в гострих кутах надрізу.

Окремої уваги заслуговує пружність матеріалу. У процесі штампування алюмінію та -високоміцної сталі пружинне повернення означає, що сформовані деталі не залишаються там, де їх поклав удар. Згин, призначений виступати на 3 мм нижче площини смуги, може повернутися до 2,5 мм або висунутися назовні до 3,3 мм залежно від межі текучості матеріалу. Глибина виїмки має враховувати цю проекцію-найгіршого випадку, а не лише номінальний сформований розмір.

Затвердіння на краях виїмок є більш тонкою проблемою, яка виявляється з часом, а не відразу. Кожне злегка холодне натискання-обробляє зрізаний край виїмки. У таких матеріалах, як нержавіюча сталь і деякі алюмінієві сплави, це кумулятивне зміцнення зрештою робить кромку крихкою. Коли несуча смуга згинається над підйомною рейкою в цій загартованій зоні, утворюються мікро-тріщини, які збільшуються, доки несуча частина не зламається на середині-ходу. Вибір прямокутних профілів із U-виїмкою або великим радіусом розподіляє напругу згину на ширшу площу та затримує цей режим руйнування.

Особливі зауваження щодо матеріалів із покриттям і-високої міцності

Штампований листовий метал все частіше надходить із попередньо-нанесеними покриттями: оцинкованими шарами цинку, попередньо-пофарбованими поверхнями або органічними плівками, нанесеними перед штампуванням. Ці покриття створюють обмеження, яких не має оголений метал. Ріжуча дія надрізу прорізає покриття на кромці різу, оголюючи основний метал. Що ще важливіше, коли стрічка проходить через матрицю, необроблені краї виїмок можуть дряпати об напрямні рейки та стопорні блоки, утворюючи сміття покриття, яке забруднює матрицю.

Для оцинкованих і оцинкованих сталей, поширених в автомобільній промисловості, відшарування цинку на краях виїмок є відомою проблемою. Цинковий шар є крихким у порівнянні з підкладкою, має тенденцію тріскатися та відшаровуватися від зрізаного краю. Ці частинки цинку мігрують у станції формування та викликають дефекти поверхні на готових деталях. Стратегії управління цим включають:

• Використання дещо більших зазорів між пуансонами-- (від 8 до 12 відсотків на бік) для отримання чистішого зрізу з меншим руйнуванням покриття.
• Додавання станцій для продувки-повітря за пуансоном, щоб очистити нещільні частинки покриття, перш ніж вони досягнуть зон формування.
• Вибір геометрії виїмки, яка мінімізує загальний периметр зрізу. Одна широка виїмка створює менший обріз, ніж дві вузькі виїмки, що забезпечують однаковий об’єм зазору.

Попередньо-пофарбовані або ламіновані стрічки викликають інше занепокоєння. Сам край виїмки не є проблемою. Навпаки, будь-які задирки або виступи на кромці зрізу можуть подряпати пофарбовану поверхню сусідніх обмоток стрічки на котушці або пошкодити покриття під час контакту з підйомником. Виріз-без задирок у цих матеріалах потребує високоякісного контролю зазору-до-форми та частого обслуговування пуансона, щоб ріжучі кромки залишалися гострими.

Високо{0}}міцні матеріали з міцністю на розрив, що перевищує 980 МПа, доводять до межі можливості виїмки. Сила різання на одиницю довжини периметра надрізу зростає приблизно пропорційно міцності матеріалу на розрив. Пуансон, який витримує 500 000 ударів у м’якій сталі, може потребувати повторного шліфування після 150 000 ударів у дво-фазній сталі 980. Розробники матриць компенсують це використанням першокласної інструментальної сталі (марки порошкової металургії, як-от CPM-10V або твердосплавні пластини) для виїмок у цих сферах застосування та спрощенням геометрії виїмок для зменшення загального периметра різання та концентрованих точок напруги.

Ці фактори-не існують ізольовано. Вони взаємодіють зі швидкістю виробництва, вибором мастила та графіками технічного обслуговування, щоб визначити реальну -продуктивність надрізу. Коли виїмка байпаса починає створювати проблеми на прес-підлозі, основна причина часто полягає в одній із цих взаємодій матеріалів, а не в фундаментальному недоліку конструкції.

Усунення несправностей байпасного виїмки у виробництві

Коли виїмка байпаса починає погано працювати на прес-підлозі, оператори часто помічають цей симптом задовго до того, як виявлять причину. На готових деталях з'являються задирки. Слимаки повертаються в кубик. Смужка неправильно реєструється, навіть якщо геометрія виїмки виглядає добре на папері. Ці збої рідко трапляються окремо. Як підтверджує дослідження прогресивного усунення несправностей штампів, ріст задирок, висмикування слима та нестабільність подачі часто є симптомами того самого основного прогресування зносу, а не окремих дефектів. Розуміння першопричини кожного симптому – це те, що відрізняє швидке вирішення проблеми від періодичного головного болю під час будь-якої операції точного штампування.

Типові режими несправності байпасного вирізу та основні причини

Уявіть, що ваш набір штампів працює на повній швидкості та раптом створює неправильні отвори на п’ятій станції. Вашим першим інстинктом може бути перевірка пілотних штифтів або часу подачі. Але якщо пуансон обвідної виїмки зношений нерівномірно, опорна точка, яку він створює, змістилася. Смуга все ще торкається блоку зупинки, але точка контакту більше не є прямокутною, що дозволяє смузі трохи перекошуватися перед тим, як пілоти ввімкнуться. Ця крихітна кутова похибка збільшується на кожній нижній станції.

Це одна з менш очевидних форм відмови. Інші більш помітні, але не менш шкідливі. Ось основні симптоми, з якими стикаються оператори, і основні причини кожного з них:

Помилка смуги, незважаючи на наявність надрізу.Виїмка існує і стикається з упором, але частини все ще демонструють позиційний дрейф. Основні причини включають зношені або відколоті краї пуансона, що створює невідповідну геометрію виїмки, упор із зношеною контактною поверхнею або скупчення сміття на поверхні упору. У кожному випадку еталонна геометрія погіршилася, навіть якщо система виглядає функціональною. Коригувальною дією є перевірка краю виїмки пуансона під збільшенням, вимірювання контактної поверхні упорного блоку на знос і очищення будь-якого накопиченого сміття з упорної кишені.

Передчасний знос пуансона.Перфоратор затуплюється або сколюється швидше, ніж очікувалося для матеріалу та обсягу. Це часто пов’язано з недостатнім зазором між пуансоном-для-матриці, що збільшує силу зрізу та генерує тепло на різальній кромці. Робота з високоміцними-матеріалами без оновлення до високоякісної штампованої сталі (марки порошкової металургії, такі як CPM-10V або M4) прискорює цю проблему. Коригувальні дії включають перевірку зазору на кожну сторону щодо товщини матеріалу, модернізацію матеріалу пуансона для вимогливих застосувань і нанесення покриттів TiN або TiAlN для зменшення тертя.

Перелом несучої стрічки в місцях надрізів.Смужка розривається в зоні надрізу під час годування, зупиняючи виробництво. Ця несправність вказує на надмірну глибину виїмки, що забирає надто велику ширину опори, робоче зміцнення на краю виїмки через багаторазове згинання над підйомниками або гострі внутрішні кути, які діють як стійки напруги в матеріалах із низькою-пластичністю. Виправлення передбачає перегляд глибини виїмки відносно ширини несучої (залишаючись нижче 60–70 відсотків), додавання кутових радіусів або перехід на U-профіль виїмки, який рівномірніше розподіляє навантаження.

Витягування слимака та утворення задирок на краях виїмок

Дві найпоширеніші повсякденні проблеми, з якими стикаються оператори, пов’язані з використанням інструментів для нарізки, — це витягування заготовки та утворення задирок у обхідних пазах під час штампування. Вони тісно пов’язані, оскільки обидва випливають із того, як пуансон взаємодіє з матеріалом під час різання та вилучення.

Витягування снаряда відбувається, коли вирізаний снаряд прилипає до поверхні пуансона під час ходу вгору та повертається назад у порожнину матриці. Під час наступного удару ця куля може застрягти між ударом і роздяганням, спричиняючи подвійний-удар або смерть. Основна механіка передбачає вакуумний тиск між пуансоном і снарядом у поєднанні з шорсткістю поверхні або масляною плівкою на пуансоні, що підвищує адгезію. Зношені пуансони зі злегка увігнутими гранями погіршують ефект вакууму. Стратегії виправлення включають додавання вакуумної розвантажувальної канавки на поверхню пуансона, встановлення пружинних-навантажених виштовхувачів снарядів, перевірку того, що отвір матриці дозволяє снарядам вільно падати, а також забезпечення роботи систем продувки повітрям і правильного часу.

Утворення задирок на краях виїмок розвивається, коли пуансон затуплюється. Гострий удар забезпечує чистий зріз із мінімальним перекиданням. Коли край зношується, матеріал рветься, а не зрізається, залишаючи задирки на краю смуги. Потім цей задирок тягнеться за напрямні та стопорні блоки, збільшуючи опір подачі та прискорюючи знос інших металевих штампувальних інструментів і компонентів матриці, розташованих нижче. Theспіввідношення між зазором і довговічністю інструментутут має вирішальне значення: спеціально сконструйовані зазори між пуансоном і матрицею зменшують сили зачистки, подовжуючи термін служби інструменту та покращуючи якість кромки.

Основними коригуючими діями для контролю задирок є підтримка гостроти пуансона шляхом запланованого повторного шліфування, перевірка того, що зазор від пуансона-до-матриці не змінився через зношення чи невідповідність, а також підтвердження того, що марка сталі для штампування відповідає обсягу виробництва та твердості матеріалу.

Схеми зносу пазів та інтервали технічного обслуговування

Пуансони обхідного виїмки зношуються за передбачуваними візерунками, які, як тільки ви їх розпізнаєте, повідомляють вам, що саме йде не так усередині матриці. Заокруглення кромки є найпоширенішим шаблоном: гостра ріжуча кромка поступово розвиває радіус, що збільшує висоту задирок і силу різання. Відколи кутів з’являються в більш твердих матеріалах, де ударні навантаження перевищують міцність матеріалу пуансона. Знос обличчя (увігнуте поглиблення на кінчику пуансона) розвивається внаслідок повторного контакту слима і безпосередньо сприяє витягуванню снаряда.

Як часто потрібно точити? Універсальної відповіді немає. Як зазначає Wilson Tool International, технічне обслуговування інструментів є таким же унікальним, як і саме застосування, оскільки на графік впливають вік, тип матеріалу, швидкість і змащення. Чекати, доки з’являться видимі задирки, означає, що зношення вже занадто просунулося. Найнадійнішим підходом для операцій точного штампування є встановлення інтервалів заточування на основі кількості ходів, а не лише візуального огляду.

Практична стартова структура:

• М'яка сталь менше 1,0 мм: шліфуйте пуансони кожні 200 000–300 000 ударів
• Нержавіюча сталь або HSLA: повторне шліфування кожні 80 000-150 000 ударів
• Алюміній (схильність-заїдання): перевіряйте кожні 100 000 ходів на предмет накопичення матеріалу; перемелюйте за потреби
• Матеріали з покриттям (оцинковані, попередньо -пофарбовані): перевіряйте кожні 150 000 рухів на предмет накопичення сміття покриття на поверхнях пуансона

Ці інтервали є початковими точками. Ваші фактичні цифри залежать від швидкості преса, ефективності змащування та конкретної сталі для штампування, яка використовується для пуансона. Відстеження висоти бора за допомогою простого кишенькового вимірювального приладу через регулярні проміжки часу дає змогу вибрати оптимальний цикл повторного шліфування для конкретного застосування.

У наведеній нижче таблиці впорядковано найпоширеніші проблеми з виїмкою байпаса в коротку-довідкову матрицю для операторів пресів і персоналу з обслуговування пресів:

Для цехів із великим-серійним виробництвом,Індивідуальні рішення YICHEN для штампуванняусунути багато з цих режимів відмови на етапі проектування, вказавши оптимізовані матеріали пуансона, значення зазорів і шляхи викиду снарядів, адаптовані до застосування. Проактивні конструктивні рішення усувають періодичні проблеми з обслуговуванням, які забирають час оператора під час виробничих циклів.

Розпізнавання цих моделей несправностей на ранній стадії та реагування на них зберігає продуктивність вашого набору штампів. Але залишається головне питання: чи дійсно кожна прогресивна матриця потребує обхідних виїмок, чи є ситуації, коли їх можна безпечно опустити? Це рішення залежить від складності деталей, технології пресування та конкретних вимог до керування смугою для вашого застосування.

Коли використовувати байпасні виїмки та співпрацювати з експертами з дизайну матриць

Не кожна прогресивна матриця вимагає обхідних виїмок. Плоский штамп, який виконує прості різання по периметру з помірною швидкістю, стикається з зовсім іншими проблемами контролю смуги, ніж 20-позиційний автомобільний штамп із глибокими витягуваннями, кількома вигинами та жорсткими допусками на штамповані металеві частини. Рішення включити або виключити обхідні виїмки має ґрунтуватися на чіткому інженерному обґрунтуванні, а не на звичці чи припущенні.

Схема прийняття рішень, коли потрібні обхідні виїмки

Подумайте про необхідність байпасного надрізу як про спектр, що обумовлюється чотирма факторами: складністю деталей, глибиною формування, швидкістю виробництва та станом вхідного матеріалу. Коли кілька факторів вирівнюються до верхньої межі цього спектру, обхідні виїмки стають важливими. Коли всі фактори знаходяться на нижньому рівні, їх можна сміливо пропустити.

Сценарії, коли зазвичай потрібні обхідні виїмки:

• Мульти-станційні прогресивні матриці з операціями формування- Будь-яка матриця, яка згинає, витягує або тисне матеріал на проміжних станціях, створює елементи, які повинні очищати інструменти, що знаходяться нижче, під час подачі. Обвідні виїмки забезпечують бічний рельєф, через який ці елементи повинні проходити без перешкод.
• Висока-швидкість виробництва понад 150 ударів за хвилину- На швидкості навіть невеликі невідповідності годівлі швидко ускладнюються. Механічний упор, забезпечений обхідним пазом, запобігає сукупній помилці подачі, яку пілоти не можуть подолати без прискореного зносу.
• Широкий рулон або важкий матеріал- Ширші та товстіші смужки мають більше імпульсу під час подачі, і їх важче точно зупинити. Інерція важкої смуги збільшує ймовірність надмірної подачі, і одна подія перевантаження товстого матеріалу вдаряє з достатньою силою, щоб пошкодити компоненти матриці.
• Котушка з відомими проблемами вигину краю- Матеріал із певних джерел різання надходить із вираженою хвилястою краєм. Як зазначає Арт Хедрік, обвідні виїмки вирізають пряму еталонну кромку, яка усуває сильний розвал і забезпечує плавну подачу незалежно від стану вхідної котушки.
• Матриці там, де рівень кваліфікації оператора різний- У цехах із частою мінливістю персоналу, який займається налаштуванням, механічний захист від перезавантаження байпасним пазом забезпечує безпеку, яку не зможе замінити жоден електронний захист, якщо датчики ігноруються або неправильно налаштовуються під час налаштування.

Сценарії, коли обхідні виїмки можна безпечно опустити:

• Прості плоскі штампи для вирубки або проколу без формування- Якщо кожна станція виконує лише -операції різання по товщині, і жодні елементи не виступають вище або нижче площини смуги, немає нічого для очищення та мінімальний ризик підйому смуги.
• Короткий-прототип або мало{1}}інструмент- Коли загальний обсяг виробництва залишається меншим за 50 000 деталей, а швидкість не є критичною, ризик випадкової помилки подавання достатньо низький, щоб керувати ним за допомогою пілотних штифтів і ретельного налаштування.
• Вузька тонка стрічка з надійною якістю кромки- Тонкі, вузькі стрічки мають низьку інерцію подачі та мінімальний розвал. Фідер може їх точно контролювати, а пілоти можуть виправити будь-яку невелику помилку без перевантаження.

Включайте обхідні виїмки, коли ваша матриця має операції формування, працює понад 150 SPM, використовує широку або важку стрічку або залежить від операторів із різним рівнем досвіду. Пропускайте їх лише тоді, коли деталі плоско-порожні, обсяги невеликі, а якість вхідного матеріалу постійно контролюється.

Як технологія серво-преса впливає на вимоги до байпасної виїмки

Сучасні преси з серво{0}}приводом змінили розмову про керування смугою. На відміну від звичайних механічних пресів, заблокованих у фіксованому циклі кривошипа, серво-преси пропонують програмовані профілі руху штока. Вони можуть уповільнювати баран під час вікон подачі, даючи годівнику більше часу для точного просування стрічки. Це викликає справедливе запитання: чи технологія сервоприводу усуває потребу в обхідних вирізах?

Коротка відповідь: ні, але це змінює обчислення.

Сервопреси знижують ризик неправильної подавання певним чином. Їх -змінні профілі швидкості дозволяють розширити вікна подачі в критичних точках циклу ходу, даючи механізмам подачі з ЧПК більше часу для точного прискорення та уповільнення стрічки. якПро це повідомляє MetalForming Magazine, сервопреси вимагають динамічної подачі з високими темпами прискорення та уповільнення, а система подачі має обмінюватися точними синхронізуючими сигналами з пресом, щоб забезпечити правильну послідовність випуску-керуючого механізму. Цей рівень координації покращує точність подачі, ніж досягають звичайні механічні преси.

Однак технологія сервоприводу не вирішує кількох проблем, які механічно вирішуються в обхід виїмок:

• Вигин краювсе ще існує у вхідній котушці незалежно від типу преса. Жодне сервокерування не випрямляє хвилястий край стрічки.
• Реєстрація першого-натисканняпід час налаштування все ще потрібне тверде посилання на зупинку. Електронна синхронізація не допомагає оператору правильно визначити передній край смуги під час заправлення нової котушки.
• Сформована функція оформленнязалишається проблемою фізичної геометрії. Прес із сервоприводом не зменшує зігнутий виступ і не зміщує штампову сталь із траєкторії смуги.
• Захист матриці під час налаштування- Найбільш прогресивне пошкодження матриці відбувається в перші 10 ударів під час налаштування матриці, часто через те, що захист матриці ще не підключено або перевизначено. Механічна зупинка працює незалежно від того, чи активна електроніка.

Практичний вплив технології сервоприводу на рішення щодо виїмки обхідного каналу скромний. Ви можете трохи зменшити глибину надрізу, оскільки покращена точність подачі знижує ймовірність екстремального перегодовування. Ви можете вибрати позитивний спис-і-сформувати виїмку замість кулі-утворюючи негативну виїмку, тому що нижчі швидкості наближення зменшують ударні сили на стоп-блоках. Але повне усунення виїмок на складному промисловому металевому штамповому штампі залишається ризикованим навіть із сервокеруванням. Механічне резервне копіювання, яке вони надають, коштує майже нічого порівняно з захистом, який вони забезпечують.

Співпраця з фахівцями з розробки штампу для оптимального керування смугою

Конструкція байпасної виїмки знаходиться на перетині оптимізації макета стрічки, поведінки матеріалу, планування послідовності формування та вимог до швидкості виробництва. Одночасне визначення всіх цих факторів — це не-те, що зазвичай виконує оператор CAD загального призначення. Для цього потрібен досвід проектування матриці, зокрема в прогресивних інструментах для металевих штампувальних компонентів.

Коли ви залучаєте фахівця для автомобільних штампувальних штампів або інших-складних прогресивних інструментів, розмова про обхід надрізів має відбуватися на початку процесу проектування, а не після того, як макет стрічки заблоковано. Геометрія виїмки впливає на ширину носія, що впливає на використання матеріалу, що впливає на вартість деталей. Очікування звернення до виїмок до завершення послідовності формування часто призводить до компромісів: або носій занадто вузький для належної глибини виїмки, або положення виїмки суперечить сусіднім направляючим отворам.

Досвідчені розробники штампів оцінюють вимоги до байпасної виїмки як частину початкового дослідження макета стрічки. Вони враховують висоту сформованих елементів на кожній станції, характеристики пружності матеріалу, цільову швидкість виробництва та конкретні можливості преса та пристрою подачі на підприємстві клієнта. Цей цілісний підхід створює штампи для металевого штампування, у яких кожна функція керування працює разом, а не бореться за місце.

Для інженерів-інструменталів, які шукають індивідуальні рішення для штампувальних штампів, які включають належну конструкцію обхідних виїмок, оптимізацію макета стрічки та врахування потоку матеріалу,Рішення YICHEN для штампуваннянадати практичний ресурс. Їхній підхід розглядає структуру матриці, специфікацію компонентів, конструкцію пуансона та оптимізацію зазору як інтегровану систему, а не окремі рішення. Переглядаючи будь-яку компанію з штампів для металевого штампування, зверніть увагу на таку інтегровану методологію проектування. Це вказує на постачальника, який розуміє, що продуктивність байпасної виїмки залежить від усього навколо нього в матриці, а не лише від геометрії виїмки окремо.

Незалежно від того, створюєте ви новий прогресивний штамп з нуля чи вирішуєте проблеми з подачею в існуючому інструменті, принципи залишаються незмінними. Визначте свої вимоги до контролю смуги на основі фактичних умов виробництва. Виберіть геометрію виїмки та розташування, які відповідають цим вимогам без шкоди для цілісності носія. І переконайтеся, що вся система керування, від упорів з насічкою до направляючих штифтів і підйомників, функціонує як скоординована одиниця на вашій цільовій швидкості та об’ємі. Саме цей дисциплінований підхід відрізняє надійні штампи для металевого штампування від інструментів, які борються з вами під час кожного виробничого циклу.

Поширені запитання щодо обхідних виїмок у штампах

1. Яке призначення обвідних виїмок у штампах прогресивного штампування?

Обхідні виїмки — це сконструйовані рельєфні вирізи в несучій смузі штампів прогресивного штампування. Вони виконують три основні функції: запобігання надмірній подачі смуги шляхом створення механічного опорного опору, забезпечення зазору, щоб сформовані деталі могли проходити через наступні станції матриці без перешкод, і усунення вигину краю рулонної заготовки для забезпечення плавної подачі через напрямні. Без них смуги можуть піднятися, зігнутися або неправильно подаватись, що призведе до збоїв штампу та браку деталей. Вони працюють разом із направляючими штифтами, з виїмкою, що контролює грубу подачу, тоді як направляючі забезпечують точне позиціонування X-Y.

2. Яка різниця між обвідними і кроковими вирізами?

Терміни часто використовуються як взаємозамінні, але існують контекстуальні відмінності. Виїмка зазвичай стосується геометрії виїмки, спеціально пов’язаної з просуванням по кроку та-контролем першого удару, функціонуючи як суцільний упор, що запобігає переповнюванню. Обхідна виїмка має ширше значення, описуючи будь-яку рельєфну геометрію, яка дозволяє матеріалу смуги або сформованим елементам проходити через або обходити наступні станції без перешкод. У багатьох прогресивних матрицях одна насічка виконує обидві функції одночасно. Термінологія різниться залежно від регіону та конвенції компанії: північноамериканські магазини віддають перевагу pitch notch, а глобальні постачальники частіше використовують обхідну насічку.

3. Які існують різні типи геометрії обвідних пазів?

Існує чотири основні конфігурації. У V-вирізах використовуються кутові надрізи, що з’єднуються в одній точці, забезпечуючи само-центруючу дію подачі та найкращу роботу на тонкому матеріалі менше 2,0 мм. U-насічки мають заокруглену нижню частину, яка рівномірно розподіляє навантаження, що ідеально підходить для матеріалів, схильних до зміцнення. Прямокутні виїмки максимізують простір для станцій глибокого формування, але для запобігання розтріскуванням потрібні кутові радіуси. Виїмки-та-форми утримують матеріал, вигинаючи його із зони перешкод, а не видаляючи, усуваючи скупчення та зберігаючи жорсткість несучої частини. Вибір залежить від товщини смуги, властивостей матеріалу, вимог до зазору та глибини формування на сусідніх станціях.

4. Наскільки глибоким повинен бути обвідний паз відносно ширини несучої стрічки?

Глибина надрізу ніколи не повинна займати більше 60-70 відсотків ширини несучої частини. Загальна початкова вказівка ​​встановлює глибину надрізу в 1,5-2,0 рази більшу за висоту сформованого елемента, щоб забезпечити робочий зазор, який враховує пружинну віддачу матеріалу та зміщення смуги. Якщо сформована геометрія вимагає глибшого рельєфу, ніж дозволяє співвідношення 60-70 відсотків, правильний підхід полягає в тому, щоб розширити несучу смугу в початковому макеті, а не просувати виїмку глибше. Високоміцні сталі допускають більш глибокі співвідношення завдяки вищій межі текучості, у той час як м’які алюмінієві або мідні сплави потребують більш консервативних обмежень, оскільки залишився носій легше деформується під навантаженням подачі.

5. Чи може технологія серво-пресу усунути потребу в обхідних пазах?

Ні. Сервопреси зменшують ризик неправильної подачі, пропонуючи програмований рух штовхача та ширші вікна подачі, покращуючи точність подавача порівняно зі звичайними механічними пресами. Однак вони не стосуються вигину краю вхідної котушки, реєстрації першого-вдару під час налаштування, фізичного зазору для сформованих елементів або захисту матриці під час критичних перших ударів, коли електроніка може бути неактивною. Технологія сервоприводу може дозволити дещо зменшити глибину виїмки або сприяти позитивним конструкціям виїмок через меншу силу удару, але повне усунення виїмок на складних прогресивних штампах залишається ризикованим. Механічне резервне копіювання, яке вони надають, коштує майже нічого порівняно з наданим захистом.