Матриці для штампування негативних і позитивних виїмок: коли кожен виграє

Jul 03, 2026

Залишити повідомлення

bypass notches on a carrier strip control feed progression in progressive stamping dies

Що роблять обхідні виїмки в штампах для прогресивного штампування

Коли ви запускаєте прогресивну матрицю на виробничій швидкості, кожен штрих повинен припадати точно в потрібне місце. Смуга, яка зміщується навіть на кілька тисячних дюйма, утворює брухт, пошкоджує інструменти та вимикає прес. Обхідні виїмки є одним із основних механічних засобів захисту від такого результату, але їм приділяється набагато менше уваги, ніж пілотам або системам автоматичної подачі в більшості дискусій щодо дизайну матриці.

Цей посібник охоплюєнегативні та позитивні обхідні виїмки в штампах для листового металуу всіх деталях, від базової механіки до критеріїв вибору, впливу матеріалів, режимів відмови та правил проектування. Незалежно від того, чи називаєте ви їх кроковими насічками, французькими насічками чи обхідними упорами, принципи, що лежать в основі вибору позитивної чи негативної геометрії, визначають, наскільки надійно ваш набір штампів працює протягом мільйонів циклів.

Що таке байпасні виїмки в прогресивних штампах

Обхідні виїмки — це навмисні геометричні елементи, вирізані або сформовані на несучій смузі, які з’єднуються з відповідними компонентами всередині матриці. Їхнє призначення — фізично контролювати просування смуги, запобігаючи перезавантаженню та гарантуючи, що кожна станція приймає заготовку в правильному положенні.

Уявіть смугу, що просувається крізь прогресивний кубик з десятьма-станціями. Автоматична подача штовхає його вперед на один крок за хід. Обвідна виїмка, незалежно від того, чи є язичок, залишений на смузі, чи кишеня, вирізана на краю смуги, зустрічається з відповідним блоком або плечем у матриці. Цей механічний контакт створює жорстку зупинку, фізичну межу, яку стрічка не може подолати, незалежно від перевищення подавача чи помилки оператора.

Чим вони відрізняються від пілотних отворів? Направляючі — це круглі штирі, які входять у попередньо-проколоті отвори для точного-налаштування положення смуги після завершення ходу подачі. Вони виправляють дрібні помилки реєстрації. Навпаки, обхідні виїмки запобігають значному перегодовуванню ще до того, як пілоти навіть спрацюють. Пілотний штифт розміром зКліренс від 0,0005 до 0,001 дюймане може компенсувати смугу, яка перевищила половину кроку. Це робота обхідної виїмки: жорстке механічне обмеження відстані руху стрічки.

Чому обхідні виїмки є критичними для реєстрації смуг

Погана реєстрація смуги швидко каскадує. Неправильно розташовані удари подовжують пілотні отвори, що ще більше погіршує реєстрацію на станціях нижче за течією. Частини виходять за межі допуску. Пробиває контактний матеріал у неправильному місці, створюючи нерівномірні бічні навантаження, які сколюють ріжучі кромки або повністю ламають пуансони. У важких випадках один випадок перевантаження може вивести з ладу цілу секцію матриці, що призведе до витрат на ремонт, які перевищують місяці економії матеріалів.

Призначення обхідних виїмок у штампах для штампування виходить за рамки запобігання переповнюванню. Як зазначив фахівець з дизайну Die Арт Хедрік вФабрикатор, насічки з кроком також усувають вигнутість кромки з котушки з щілинами, створюючи чисту еталонну кромку, яка дозволяє смузі плавно проходити через напрямні. Без цієї прямої кромки вигнутий матеріал зачіпає направляючі, що спричиняє нестабільну довжину подачі навіть із сучасними сервоприводами.

Обхідні виїмки фізично обмежують рух смуги, щоб кожна станція отримувала заготовку в правильному положенні, незалежно від точності механізму подачі, стану котушки або рівня кваліфікації оператора.

Три системи працюють разом для надійного просування: автоматична подача забезпечує номінальне просування, обхідні виїмки забезпечують максимальні межі ходу та усувають розвал, а направляючі штифти забезпечують кінцеву точну реєстрацію. Видалення одного елемента перекладає ризик на інші. Коли всі три функціонують узгоджено, набір штампів зберігає повторюваність протягом довгих виробничих циклів, навіть під час налаштування, коли фактично трапляється більшість збоїв штампів.

Важливе питання для кожного розробника матриці полягає не в тому, чи використовувати обхідні виїмки, а в тому, який тип використовувати. Це рішення залежить від того, залишаєте ви матеріал на смузі (позитивний) чи видаляєте його (негативний), і кожна геометрія має певні переваги залежно від ширини смуги, швидкості виробництва та поведінки матеріалу.

a positive bypass notch tab formed below the strip engages a stop block to arrest feed travel

Як працюють позитивні обхідні виїмки та коли їх використовувати

Залишити матеріал на смузі, а не відрізати його, може здатися нерозумним для функції, призначеної для контролю прогресування. І все ж це саме те, що робить позитивний обхідний паз, а геометрія, що стоїть за ним, вирішує кілька проблем, які спричиняють звичайні виїмки, що утворюють-скупчення.

Як позитивні обхідні виїмки контролюють просування смуги

Позитивна обхідна виїмка створюється проколюванням невеликої частини несучої смуги та формуванням її вниз (або іноді вгору), щоб отримати виступ, який виступає за межі площини смуги. Уявіть собі прямокутний язичок, як правило, шириною від 3 до 6 мм, який виступає в 1-1,5 рази більше товщини матеріалу під поверхнею стрічки, орієнтований перпендикулярно до напрямку подачі. Язичок залишається прикріпленим до носія одним кінцем, створюючи консольний фланець уздовж краю смуги.

Під час просування подачі цей сформований язичок рухається вперед зі смугою, доки не торкнеться загартованого упорного блоку або плеча, врізаного в нижній башмак матриці. Це фізичне зіткнення зупиняє рух смуги точно на правильній відстані кроку. Геометрія є само-обмежуючою: язичок не може пройти через блок упору, тому перегодовування стає механічно неможливим, незалежно від того, яку силу прикладає пристрій подачі.

Навіщо залишати матеріал прикріпленим, а не вибивати його? Відповідь включає як надійність, так і цілісність смуги. Прорізаний-і-формований язичок не створює слимака. Немає жодного маленького шматка брухту, який повинен вийти через отвір матриці, немає ризику того, що слимак буде витягнуто назад у порожнину матриці під час зворотного ходу. Для всіх, хто знайомий з головним болем, пов’язаним із витягуванням кулі під час штампування, одна ця перевага виправдовує цей підхід.

Кутова орієнтація вкладки також має значення. Більшість позитивних байпасних виїмок утворюється під кутом 90 градусів до поверхні смуги, але незначне кутове регулювання від 80 до 85 градусів може призвести до заклинювання стопорного блоку. Це збільшує утримувальну силу та покращує контроль подачі на більш товсті матеріали, де імпульс смуги вищий.

Типове застосування дизайну позитивних виїмок

Позитивні обхідні виїмки в листовому металіформування Excel у конкретних сценаріях, де цілісність смуги та управління браком мають пріоритет. Розглянемо вузьку несучу стрічку, скажімо, 25 мм завширшки, яка подає невелику частину роз’єму. Вирізання звичайної виїмки з краю видаляє площу поперечного-перерізу з і без того мінімального носія. Цей втрачений матеріал послаблює стрічку саме в тому місці, де зосереджуються сили подачі, викликаючи викривлення або розрив під час роботи на високій-швидкості.

Виїмка-і-форми повністю дозволяють уникнути цього. Матеріал залишається в переносці. Міцність поперечного-перерізу залишається незмінною. Сформований фланець фактично посилює смугу локально, що сприяє плавному проходженню через підйомні рейки, перевагу, відзначену фахівцями, що займаються дизайном штампів, які працюють із-односторонніми макетами носіїв.

Призначення байпасних виїмок при формуванні листового металу також поширюється на економіку брухту. Кожен слимак, який створює кубик, додає до розрахунків матеріальних відходів. У великому-виробництві, де вартість матеріалів домінує над ціною деталей, усунення навіть невеликої виїмки з кожної прогресії помножується на відчутну економію за мільйон-тактів.

  • Управління слимаками не потрібно- усуває ризик витягування снарядів і усуває потребу в каналах для очищення снарядів у матриці
  • Зберігає поперечний-розріз несучої частини- критично для вузьких смуг, де видалення матеріалу погіршить стабільність подачі
  • Зміцнює смугу локально- сформований фланець додає жорсткості в місці виїмки, сприяючи плавному проходженню через підйомні рейки
  • Зменшує брак за кожну прогресію- матеріал не видаляється зі смуги, покращуючи використання матеріалу на-вартісних роботах
  • Простіша конструкція матриці на станції надрізу- пуансон та формувальна секція замінює повний проріз-наскрізний пуансон з отвором для зазору

Позитивні дизайни несуть обмеження. Сформований язичок повинен очистити механізми підйому, коли стрічка піднімається між ходами. На високо-швидкісних штампах, які працюють понад 600 ходів за хвилину, язичок, що виступає вниз-, може зачепитися за рейки підйомника або заважати синхронізації смуги. Ці ризики втручання підштовхують деякі додатки до альтернативи: повне видалення матеріалу для створення негативної геометрії виїмки, яка зачіпає матрицю з протилежного напрямку.

Як працюють негативні обхідні виїмки та їх сильні сторони

Коли сформований виступ, виступаючий під смугою, створює проблеми з зазором на високій швидкості, рішення повністю перевертає геометрію. Замість того, щоб залишити матеріал на смузі, негативна обхідна виїмка видаляє невелику частину з краю смуги, створюючи кишеню, яка зачіпає загартований виступ, вбудований у матрицю. Смуга сама несе порожнечу; кубик несе упор.

Механіка негативних обхідних надрізів і видалення матеріалу

Негативний обхідний надріз виготовляється шляхом штампування невеликої прямокутної або трапецієподібної ділянки з одного або обох країв несучої стрічки. Штампи для штампування, які використовуються для цієї операції, як правило, вузькі, мають ширину від 3 до 8 мм і проникають у край стрічки на 2-5 мм залежно від ширини носія та товщини матеріалу. Дія різання відбувається за тією самою механікою зсуву, що й будь-яка операція заготовки: пуансон опускається в отвір матриці, матеріал ламається під час послідовності зсуву-і-розриву, і снаряд відділяється від стрічки.

Цей слимак вимагає уваги. Заготовка з виїмкою зазвичай являє собою тонку стрічку, розміром якої іноді в два рази перевищує товщину матеріалу в найвужчому вимірі. Надійно відкинути такий маленький шматочок – відома проблема. Зазорний отвір під отвором матриці повинен забезпечувати достатній кут тяги, зазвичай від 0,5 до 1 градуса на кожну сторону, щоб запобігти накопиченню снарядів. Вакуумний допоміжний засіб або виштовхування снарядів через пружинні-кикери стають необхідними для високошвидкісних-застосувань, де лише сила тяжіння не може достатньо швидко очистити снаряди.

Після того, як кишеню вирізано, вона просувається разом зі смугою, доки не досягне загартованого ключового блоку, точного -виступу зі сталі, встановленого в башмаку матриці. Ключовий блок входить у виїмку, а задня стінка виїмки стикається з поверхнею ключового блоку, зупиняючи рух смуги вперед на правильній відстані. Тут має значення геометрія: глибина виїмки має перевищувати проекцію ключового блоку на 0,3–0,5 мм, щоб забезпечити чисте зачеплення без зв’язування, тоді як ширина виїмки має враховувати допуск системи на подачу плюс теплове розширення смуги під час тривалих виробничих циклів.

Кутовий рельєф на передньому краї виїмки, як правило, від 3 до 5 градусів, дозволяє смужці їздити над ключовим блоком під час просування без зачеплення. Задня кромка залишається квадратною або злегка підрізаною, створюючи позитивну стоп-грань, яка блокує рух стрічки. Зазор між сторонами ключового блоку та стінками виїмки зазвичай складає від 0,05 до 0,10 мм на кожну сторону, досить щільний, щоб запобігти бічному зсуву, але досить вільний, щоб уникнути заклинювання, оскільки залишки штампування, що утворюються в обхідних виїмках, накопичуються на поверхнях зачеплення протягом довгих пробігів.

Зв’язок між геометрією надрізу та висотою задирок є прямим. Тупий пуансон створює перекид на стороні входу та виражений задир на стороні матриці різу. Цей бор виступає всередину кишені, ефективно зменшуючи її функціональну глибину. За тисячі рухів прогресивне накопичення задирок може завадити блоку клавіш повністю закріпитися, погіршуючи точність реєстрації. Підтримуючи належний зазор між пуансонами-, зазвичай від 5 до 10 відсотків товщини матеріалу на кожну сторону для м’якої сталі, утримує задирки в прийнятних межах і подовжує інтервали технічного обслуговування.

Де негативні виїмки працюють найкраще

Негативні виїмки займають край смуги, а не виступають під площину смуги. Нічого не виступає. Смуга залишається рівною, а це означає, що підйомні рейки, системи продувки-повітря та датчики виявлення смуги працюють без перешкод. Для штампів із швидкістю понад 600 ходів за хвилину цей плоский профіль стає необхідним.

Уявіть собі широку несучу смугу 75 мм або більше, яка живить великий автомобільний кронштейн. Видалення 4 мм від кожного краю для вирізних кишень майже не впливає на поперечний переріз-несучого кріплення. Смуга зберігає структурну цілісність, водночас отримуючи агресивний контроль подачі завдяки позитивному механічному зчепленню з ключовими блоками. Видалений матеріал створює виїмку, у яку входить виступ матриці, по суті будуючи геометрію упора в інструменті, а не в смузі.

Цей підхід також забезпечує більш рішучу зупинку. Ключовий блок, що входить у оброблену кишеню, зачеплюється з повним контактом поперек стінки виїмки, розподіляючи зусилля зупинки подачі на більшу площу, ніж один вкладок, що вдаряється об плече. Цей розподілений контакт краще протистоїть деформації під час раптового уповільнення важкої стрічки на швидкості.

  • Плоский стрічковий профіль- немає виступаючих виступів, які б заважали підйомникам, датчикам або високошвидкісним{1}}механізмам транспортування стрічки
  • Припинення агресивного корму- повний торцевий контакт між ключовим блоком і стінкою виїмки розподіляє зусилля зупинки, зменшуючи локальну деформацію
  • Усуває вигин краю- ріжуча дія обрізає нерівні краї щілин, утворюючи чисту контрольну поверхню для направляючих.
  • Подвійна-реєстрація- вирізання на обох краях смуги та використання парних блоків клавіш запобігає бічному зміщенню смуги під час операцій штампування
  • Сумісність із високошвидкісною автоматизацією-- немає сформованих функцій, які можна було б захопити, зігнути чи втомитися при високій частоті гребків
  • Можливість-зупинки першого удару- обмежувач надрізу служить локатором передньої-краї під час початкового налаштування матриці, зменшуючи ризик напів-ударів або незакріпленого брухту під час запуску

Компроміс-очевидний: негативні надрізи споживають матеріал смуги, створюють шлаки, якими потрібно керувати, і утворюють ріжучі кромки, які з часом зношуються. Для більш широких смуг, де ці покарання залишаються керованими, надійність і швидкість сумісності цієї конструкції роблять її домінуючим вибором у великих-операціях прогресивних штампів. Питання полягає не в тому, який тип універсально кращий, а в тому, який набір обмежень накладає ваша конкретна програма, рішення, яке стає зрозумілішим, коли дві геометрії розташовані поруч.

side by side comparison of positive tab geometry versus negative pocket geometry in bypass notch designs

Посібник з вибору позитивних і негативних обхідних вирізів

Розміщення обох геометрій виїмок поруч показує, що вибір між ними рідко полягає в тому, що одна краща за іншу. Йдеться про узгодження конструкції надрізу з певною комбінацією ширини смуги, швидкості виробництва, поведінки матеріалу та обмежень щодо обробки брухту. У наведеній нижче таблиці об’єднані механічні та робочі відмінності в єдиний довідник, який можна використовувати під час огляду конструкції інструменту та штампування.

Порівняння позитивних і негативних шунтів

Розмір дизайну Позитивний обхідний паз Негативний обхідний паз
Механізм дії Зубчастий виступ, сформований під смугою, контактує з упорним блоком у матриці Вирізана кишеня на краю смуги отримує виступ блоку ключа з матриці
Зняття матеріалу Ніякий - матеріал не залишається прикріпленим до несучої стрічки Так - слимак зрізано з краю стрічки
Сила впливу стрічки Зберігається мінімальний поперечний переріз несучої частини -; на сформованій вкладці посилюється локальна жорсткість Помірний поперечний переріз - зменшується в кожному місці надрізу на глибину різу
Управління слизняками Не потрібно Потрібні отвори для зазору снарядів, кути тяги та можливий викид вакууму чи кикера
Типовий діапазон ширини стрічки Вузькі або середні смуги (менше 50 мм), де видалення матеріалу може поставити під загрозу цілісність носія Середні та широкі смуги (40 мм і більше), де видалення краю має мінімальний структурний вплив
Відповідність швидкості Від низької до середньої швидкості (зазвичай нижче 600 SPM); Ризик перешкод вкладки зростає зі швидкістю Від середньої до високої швидкості (600+ SPM); плоский профіль смуги запобігає перешкодам підйомника та датчика
Ризик задирок Низький - стрижневий розріз створює контрольований злам на одному краї; немає задирки на виході слимака Більш високий - зсув створює задирки на стороні різання, що може з часом зменшити функціональну глибину надрізу
Корекція вигину краю Ні - не видаляє крайовий матеріал, тому вигин від різання котушки залишається Так - ріжуча дія обрізає нерівні краї, покращуючи спрямування смуги через направляючі
Типові режими відмови Згин або зріз язичка від надмірної сили подачі; втручання вкладки в підйомники; прогресуюче втомне розтріскування в корені ланцета Витягування кулі, що заповнює вирізну кишеню; накопичення задирок, що запобігає зачепленню блоку клавіш; розтріскування кромки надрізу від загартування

Кілька відмінностей у цій таблиці мають значний вплив на остаточне проектне рішення. Ширина смуги часто є першим фільтром. Коли ви працюєте з носієм, вужчим за 30 мм, видалення навіть 3-4 мм від краю для негативної виїмки займає значний відсоток поперечного перерізу. Сила подачі зосереджується на зменшеній площі, і втомне розтріскування стає реальним виробничим ризиком. Позитивна виїмка повністю обходить це, утримуючи матеріал на місці.

Швидкість є другим критичним фільтром. Високошвидкісна-обробка металу тиском понад 600 ходів за хвилину потребує плоского профілю стрічки. Кожна мілісекунда руху підйомника має значення, а язичок, який виступає під смугою, може зачепитися, зігнутися або втомитися таким чином, що швидко посилюється при підвищеній частоті гребків. Негативні виїмки тримають все на одному рівні, тому вони домінують на автомобільних лініях і лініях штампування роз’ємів, де час циклу вимірюється частками секунди.

Обробка брухту є третьою відмінною рисою, яка часто руйнує терези. Негативна насічка створює слим при кожному штриху. За мільйон-циклів виробництва ці крихітні шматочки накопичуються. Якщо система видалення снарядів виходить з ладу навіть на короткий час, снаряди накопичуються в отворі матриці, блокують зачеплення блоку клавіш і викликають неправильну подачу. Магазини з чудовою дисципліною боротьби зі слимаками легко сприймають це покарання. Цехи, які працюють з мінімальними інтервалами технічного обслуговування матриці, можуть вважати, що позитивні виїмки більш поблажливі.

Вигнутість кромки, частий головний біль із розрізаною котушкою, додає ще одну мірку. Негативні обхідні виїмки в штампувальних штампах для формування листового металу за своєю суттю обрізають край смуги, усуваючи вигнутість, що виникає під час різання котушки. Позитивні виїмки не пропонують такої корекції, тому, якщо ваш вхідний матеріал надходить із нерівними краями, можливо, вам доведеться додати окрему станцію обрізки або прийняти нестабільність подачі, яку вносить вигин.

Контрольний список критеріїв вибору для дизайнерів штампу

Замість того, щоб зважувати всі фактори одночасно, досвідчені інженери з штампування інструментів і штампів працюють через послідовний процес прийняття рішень. Кожен критерій або усуває один варіант, або звужує поле. Використовуйте цей контрольний список під час перегляду макета смуги, щоб систематично досягати правильної геометрії виїмки.

  1. Ширина смуги та переріз несучої частини- Виміряйте доступну ширину несучої частини після вкладення геометрії деталі. Якщо глибина опори менше ніж вдвічі перевищує заплановану глибину виїмки з кожного боку, позитивна виїмка зберігає структурну цілісність. Більш широкі носії з достатньою кількістю матеріалу можуть витримати видалення негативних виїмок.
  2. Тип і товщина матеріалу- Твердіші матеріали створюють сильніші задири на негативних надрізах, що прискорює знос шпонкового блоку. Тонкі матеріали менше 0,5 мм ризикують розірватися на сформованих виступах у позитивних дизайнах. Установіть відповідність між типом виїмки та тим, як ваш конкретний сплав поводиться під час зсуву або згинання при виробничих температурах.
  3. Швидкість виробництва- Якщо ваша ціль перевищує 500–600 ударів на хвилину, ухиліться в бік негативних виїмок для їх плоского профілю. Нижче цього порогу будь-який тип працює надійно за умови, що час підйомника відповідає будь-якій проекції язичка.
  4. Обмеження геометрії деталей- Перевірте, чи сформовані об’єкти, станції малювання чи-керовані камерою операції поблизу краю смуги конфліктують із розташуванням виїмки. Позитивні виступи виступають під стрічку та можуть заважати нижнім компонентам матриці. Негативні кишені розташовані в площині смуги, але займають крайову нерухомість, яка може знадобитися сформованим елементам.
  5. Вимоги до обробки брухту- Оцініть свої можливості керування слимаками. Якщо матриця працює без нагляду або з мінімальним втручанням оператора, позитивний паз -без скупчення зменшує один вид відмови. Якщо на інших станціях гасіння вже існують надійні системи видалення снарядів, додавання снарядів з вирізами до потоку відходів є тривіальним.
  6. Міркування щодо обслуговування інструменту- Обмежувачі з позитивними насічками – це фіксовані блоки без ріжучих кромок для повторного заточування. Пуансони з негативною насічкою потребують періодичного переточування в міру зростання задирок. Приймаючи рішення, врахуйте заплановані інтервали технічного обслуговування. Більші інтервали між загостреннями сприяють позитивним дизайнам; коротші, дисципліновані інтервали без проблем підтримують негативну геометрію.

Опрацювання цих шести критеріїв у послідовності усуває здогадки. У багатьох випадках лише перші два фільтри чітко вказують на одну геометрію. Якщо відповідь залишається неоднозначною після всіх шести, ви, швидше за все, перебуваєте в зоні, де працює будь-який тип, а другорядні переваги, такі як знайомство з дизайнером, стандартні практики магазину або специфікації клієнта, беруть верх.

Однак ні пункт контрольного списку, ні таблиця порівняння не описують, як визначити розмір і позиціонувати вибрану виїмку відносно пілотів, відстані між станціями та геометрії підйомника. Механічний принцип встановлюється, коли ви вибираєте позитивний чи негативний. Виконання розмірів, де розташована виїмка, наскільки глибоко вона прорізається та які зазори їй потрібні, визначає, чи сприятиме цей принцип надійному виробництву чи постійним проблемам з неправильною подаванням.

Інструкції з проектування розмірів і розміщення байпасної виїмки

Вибір правильного типу виїмки – половина справи. Інша половина встановлює розміри та позиціонує так, щоб смуга надійно зупинялася, хід за хідом, без-обмеження надмірної подачі чи голодування носія конструкційного матеріалу. Ці правила визначення розміру втілюють задум-проекту в реальність.

Емпіричні правила щодо глибини та ширини надрізу

Глибина виїмки — це перший розмір, який потрібно визначити, і він масштабується безпосередньо з шириною носія. Видаліть занадто багато, і стрічка зігнута під дією сили подачі. Видаліть занадто мало, і зачеплення блоку клавіш стане настільки дрібним, що накопичення задирок або теплове розширення перешкоджають упору протягом кількох тисяч ударів.

Для негативних обхідних виїмок загальною початковою точкою є від 15 до 25 відсотків ширини смуги з кожного боку. Наприклад, носій шириною 60 мм підтримує кишені розміром від 9 до 15 мм, вирізані з кожного краю, зберігаючи достатній поперечний переріз для стабільної подачі. Вужчі смуги вимагають більш консервативних відсотків. Якщо загальна ширина смуги становить менше 30 мм, вам зазвичай краще використовувати позитивну конструкцію-і-форми, яка повністю уникає видалення матеріалу.

Ширина надрізу, виміряна в напрямку подачі, повинна відповідати допуску подачі вашої системи плюс невеликий запас для термічного зростання смуги під час виробництва. Типовий сервопривід, що забезпечує точність кроку в межах 0,05 мм, допускає ширину виїмки розміру ключового блоку плюс 0,15-0,25 мм загалом. Більш міцно, і блок ключів зв’язується в кишені. Ширше, і смуга зашкалює перед арештом.

Заслуговують на увагу радіуси кутів всередині прорізної кишені. Гострі внутрішні кути виконують роль стійки напруги. Навіть невеликий радіус від 0,3 до 0,5 мм у кутах надрізу запобігає утворенню втомних тріщин, яке інакше могло б виникнути після сотень тисяч ударів подачі. На загартованих інструментальних сталях, які використовуються для ключових блоків, відповідне галтеле розподіляє контактне напруження більш рівномірно.

Досягнення таких точних внутрішніх геометрій, особливо на ключових блоках і вставках матриць, є місцем, де різання дротом EDM стає незамінним. Досвідчений виробник інструментів і штампів може запрограмувати ключові профілі блоку з допусками плюс або мінус 0,0005 дюйма, створюючи радіуси внутрішніх кутів лише 0,050 мм за допомогою тонкого дроту з контрольованою швидкістю. Оскільки дріт EDM розрізається після термічної обробки, ключовий блок зберігає стабільність розмірів без спотворень через загартування, що є важливою перевагою, коли геометрія зачеплення повинна залишатися незмінною протягом мільйонів циклів. Зменшення конусності від 0,25 до 0,5 градусів, застосоване через дріт EDM, також дозволяє переточувати ключові блоки без зміни розміру зачеплення на робочій поверхні.

Розміщення відносно відстані між станціями та пілотів

Розташування виїмки уздовж довжини смуги впливає на те, як вона взаємодіє з пілотами, підйомниками та системою подачі. Загальний підхід розміщує станцію різання надрізу-на першій або другій станції прогресивної матриці, щоб кожна наступна станція отримувала переваги від обмеження подачі та корекції вигину, які забезпечують надріз.

Зв’язок між положенням надрізу та розташуванням пілотного сигналу є послідовним, а не надлишковим. Пілоти зазвичай займаються смугою на другій або третій станції, після того як виїмка вже обмежила значне перегодовування. Як повідомляє журнал MetalForming Magazine, подаючий валик повинен звільнити смугу до того, як направляючі діаметри ввійдуть у направляючі отвори. Обхідна виїмка забезпечує грубу зупинку, завдяки якій смужка потрапляє в діапазон пілотного захоплення, а потім пілот забезпечує остаточну точну реєстрацію, часто коригуючи останні позиційні помилки від 0,05 до 0,10 мм.

Відстань між станціями визначає, наскільки далеко проходить кишеня або язичок перед тим, як зачепити блок ключів або упор. Виїмку потрібно вирізати так, щоб її задній край вирівнявся точно на одну відстань кроку від точки зачеплення. Будь-яка помилка тут поєднується між станціями. Якщо виїмка відхиляється від справжнього кроку на 0,02 мм, ця помилка поширюється через кожну нижню станцію, створюючи прогресивний дрейф реєстрації, який самі пілоти можуть не повністю виправити.

Взаємодія ліфтера додає ще одне обмеження. На штампах із підйомними-рейками з пружинним навантаженням стрічка піднімається над поверхнею штампів між ходами, щоб забезпечити просування подачі. Позитивний байпас, що виступає під смугою, повинен закривати рейку підйомника на повній висоті підйому. Якщо язичок зачепиться, смуга не зможе просунутися, і наступний удар спричинить подвійний-удар. Для негативних виїмок ключовий блок повинен повністю втягнутися нижче площини смуги, перш ніж підйомники піднімуть смугу, або стінка виїмки зачепить край блоку та зрізає вторинну стружку в кишеню для зачеплення.

  • Виріжте виїмки на першій або другій станціїдля встановлення контролю подачі перед тим, як розпочнуться операції формування або заготовки
  • Зберігайте відстань-до-пілота на рівні, кратному крокутак що обидві системи посилаються на ту саму базову лінію прогресії
  • Перевірте висоту блоку ключа відносно ходу підйомникащоб підтвердити, що блок очищає смугу під час фази підйому та фіксується лише під час зупинки подачі
  • Зсув виїмок від стандартних напрямних рейок принаймні на 1 ммщоб запобігти перетину між краєм виїмки та стінками направляючого каналу
  • Розмістіть подвійні виїмки симетрично на обох краях смугиколи бічний контроль є критичним, особливо на широких смугах, схильних до зміщення вбік під час штампування
  • Скоординуйте час надрізу із сигналами-відпуску подачітому пристрій подачі відкривається до того, як стрічка торкнеться блоку клавіш, запобігаючи боротьбі двигуна з механічним упором

Коли направляючі та обхідні виїмки використовуються разом, конструкція інструменту та матриці повинна забезпечувати, щоб пілот не стикався з насічкою. Якщо виїмка затримує смужку на 0,05 мм від справжнього положення, а потім пілот тягне її вперед, стінка виїмки відчуває напругу зсуву проти блоку клавіш під час кожного удару. З часом повторне навантаження втомлює край виїмки. Рішення полягає в тому, щоб розмір виїмки був таким, щоб вона зупиняла смугу трохи далі вікна захоплення пілота, дозволяючи пілоту потягнути смугу назад у кінцеве положення, а не штовхати її вперед. Це тонке зміщення спрямованості, вбудоване в місце надрізу під час конструювання матриці, усуває конфлікт і подовжує термін служби як надрізу, так і пілота.

Для проектів, у яких геометрія смуги, вимоги до швидкості чи поведінка матеріалу висувають ці вказівки до межі можливостей, співпраця з досвідченим партнером із розробки штампів може запобігти дорогим спробам-і-помилкам у пресі. Команди приІЧЕНЬспеціалізуються на індивідуальних рішеннях для штампу для штампування, які стосуються взаємодії між обвідними пазами, системами підйомників і точними компонентами, такими як ключові блоки та пуансони, особливо на складних макетах, де стандартні емпіричні правила потребують перевірки-спеціального проекту.

Отримання геометрії виїмки та правильного розміщення зрештою залежить від координації механічних обмежень. Але ці обмеження змінюються залежно від того, який матеріал ви подаєте через матрицю. Виїмка, яка бездоганно працює в холоднокатаній сталі товщиною 1,0 мм, може тріснути, деформуватися або втратити зчеплення, коли той самий штамп працює з фосфористою бронзою товщиною 0,5 мм, і ця реальність повністю зумовлена ​​відмінностями в тому, як матеріали реагують на сили, які створюють обхідні виїмки.

wear patterns at a notch engagement zone reveal how material properties affect long term performance

Властивості матеріалу, які ведуть до прийняття рішень щодо проектування обхідних виїмок

Обвідна виїмка — це не просто геометрична характеристика. Це механічний інтерфейс, що піддається багаторазовому ударному навантаженню, напрузі зсуву та циклічній деформації кожного разу, коли смуга затримується на блоку або упорі. Те, як працює цей інтерфейс, повністю залежить від того, з чого зроблена стрічка. Два матеріали з однаковою товщиною та шириною смуги можуть вимагати абсолютно різних дизайнів виїмок на основі їх межі текучості, характеристик твердіння та пластичності.

Як властивості матеріалу впливають на продуктивність Notch

Почніть з межі текучості. Інженерні штампування є результатом пластичної деформації, спричиненої силами формування, що перевищують межу текучості матеріалу, якЖурнал MetalFormingпояснює. Той самий принцип керує зачепленням надрізу. Коли стрічка на швидкості стикається з ключовим блоком, стінка виїмки відчуває зосереджене стискаюче навантаження. Матеріали з вищим межею текучості протистоять деформації в цій точці контакту, зберігаючи геометрію виїмки протягом більш тривалого виробництва. Більш м’які сплави, такі як відпалена мідь або алюміній, поступово деформуються, при цьому стінка виїмки злегка з’являється в формі гриба при кожному ході, доки не втрачається глибина зачеплення.

Межа текучості сталі різко відрізняється в різних марках. М’яка сталь при 250 МПа поводиться зовсім по-іншому в точці зачеплення з надрізом, ніж дво{2}}фазна сталь при 600 МПа. Більш міцні-матеріали зберігають гостріші краї виїмок, але також передають вищі сили удару на шпонковий блок, прискорюючи зношування компонента матриці, а не стрічки. По суті, ви вибираєте, де відбуватиметься знос: на змінній смузі чи на компоненті матриці, який потребує простою на технічне обслуговування.

Модуль пружності смужкового матеріалу визначає, наскільки стрибок зазнає виїмки після операції різання. Матеріали з високим модулем пружності, як-от сталь із тиском приблизно 200 ГПа, повертаються менше після того, як пуансон відступає, залишаючи виїмку ближче до запланованої геометрії. Алюміній із модулем пружності близько 70 ГПа може здатися, що він має менше пружинити через нижчу жорсткість, але його нижчі характеристики стали при деформації текучості означають, що він починає пластичну деформацію раніше, що призводить до іншого балансу пружного відновлення та постійного закріплення. Практичний ефект полягає в тому, що геометрія виїмки повинна бути компенсована по-різному для кожної групи матеріалів, щоб отримати той самий кінцевий розмір виїмки.

Деформаційне та робоче зміцнення вводять змінну,-залежну від часу, яку не можуть врахувати статичні властивості матеріалу. Кожного разу, коли смужка контактує з ключовим блоком, стінка виїмки відчуває локальну пластичну деформацію. Ця деформація зміцнює матеріал у зоні контакту. За тисячі циклів край виїмки стає все твердішим і крихкішим, ніж навколишній матеріал-носій. Для звичайних високо-міцних низько-легованих сталей це зміцнення може сягати 20 відсотків вище-стану отримання. Для просунутих високоміцних марок, таких як двофазна-сталь, приблизні розрахунки показують, що навіть кілька відсотків деформації можуть збільшити локальну міцність на 50 відсотків порівняно з властивостями плоского-листа.

Це локальне затвердіння зрештою викликає розтріскування. Край надрізу, тепер крихкий від загартування, ламається під наступним ударним навантаженням, а не деформується. Крихітні стружки вириваються, забруднюючи матрицю та погіршуючи якість зчеплення. Матеріали з високими значеннями подовження, понад 30 відсотків для м’якої сталі, витримують більше циклів, перш ніж досягти цієї точки руйнування, оскільки вони можуть поглинати повторювані деформації, не втрачаючи своєї пластичності. Матеріали з низьким-подовженням, як-от пружинна сталь або повністю загартована нержавіюча сталь, досягають порогу розтріскування набагато раніше, що вимагає або більш частої-заміни станції з надрізами, або переходу на конструкції з позитивними надрізами, які розподіляють зусилля зупинки подачі на більшу площу виступу.

Конструкція виїмок має враховувати поведінку матеріалу-зміцнення під час повного виробництва, а не лише його-механічні властивості, оскільки зона зачеплення з виїмками зміцнюється та стає крихкішою з кожним циклом подачі.

Регулювання товщини та ширини смуги

Товщина матеріалу безпосередньо визначає мінімальну глибину зачеплення надрізу. Ключовий блок повинен виступати в кишені достатньо глибоко, щоб смужка не наїжджала на нього під час подачі. Для тонких матеріалів менше 0,5 мм це означає, що висота ключового блоку відносно товщини смуги стає критичним співвідношенням. Занадто мілко, і стрічка прогинається над блоком. Занадто глибоко, і блок торкається дна кишені, створюючи вторинний зсув, який пошкоджує обидва компоненти.

Більш товсті матеріали, понад 2,0 мм, створюють значно більший імпульс під час просування подачі. Кінетична енергія, яку має поглинати виїмка під час кожного удару, залежить як від маси, так і від швидкості. Смужка 2,5 мм при помірній швидкості подачі вдаряється по ключовому блоці зі значно більшою силою, ніж стрічка 0,8 мм при тій же швидкості. Глибші виїмки з більшою площею контакту розподіляють цю силу, але глибші розрізи також видаляють більше несучого матеріалу.

Ширина смуги встановлює стелю щодо того, наскільки глибоко може безпечно опускатися негативна виїмка. якпринципи конструкції несучої стрічкидиктувати, носій повинен залишатися достатньо міцним, щоб протистояти згинанню під час годування. Видалення 25 відсотків від кожного краю 40-міліметрової смуги залишає 20 мм поперечного перерізу несучої частини. Для високоміцної-сталі цього може бути достатньо. На м’якому алюмінієвому сплаві з -третиною межі текучості та сама геометрія вигинається під дією сили подачі. Вам потрібно масштабувати глибину виїмки обернено міцності матеріалу: м’які сплави отримують дрібніші виїмки та більше покладаються на точну геометрію ключового блоку, ніж на грубу глибину зачеплення.

Високоміцні-сталі мають власне налаштування. Зусилля, необхідні для зрізання надрізу з цих марок, вимагають більш важких пуансонів, більш міцних секцій матриці та менших зазорів, щоб впоратися з вираженими задирками, які створюють ці матеріали. Мідні сплави та алюміній ріжуться чисто з меншим зусиллям, але деформуються в точці зачеплення. Кожне сімейство матеріалів штовхає дизайн виїмки в іншому напрямку, і єдине універсальне правило полягає в тому, що жодна геометрія не працює на всіх без змін.

Ця поведінка,-зумовлена ​​матеріалами, впливає не лише на початковий дизайн. Вони передбачають, як виїмка погіршуватиметься з часом, які режими відмови з’являться першими та як часто потрібне технічне обслуговування. Цей прогностичний зв’язок між властивостями матеріалу та схемами відмов – це саме те, що відрізняє проактивне технічне обслуговування вирізів від реактивного усунення несправностей після того, як матриця вже виробила брухт.

Режими несправностей і усунення проблем з обхідними вирізами

Обхідна виїмка, яка ідеально працює на ста тисячах ударів, може повністю вийти з ладу на п’ятсот тисячах. Деградація є поступовою, зумовленою тією самою поведінкою матеріалу, що обговорювалася вище: локальне деформаційне зміцнення на поверхнях зачеплення, прогресуюче накопичення задирок і циклічні ударні сили, які втомлюють як стрічку, так і компоненти матриці. Визнання того, що виходить з ладу і чому воно виходить з ладу, перш ніж почне накопичуватися брухт, відокремлює цехи, які підтримують безвідмовну роботу, від тих, хто застряг у реактивному гасінні пожежі.

Загальні режими відмови для кожного типу Notch

Негативні та позитивні обхідні виїмки виходять з ладу принципово різними способами, оскільки їх механіка різна. Негативна виїмка спирається на вирізану кишеню та виступаючий блок ключів. Позитивна виїмка спирається на сформований язичок і фіксований упор. Кожна геометрія вводить свої власні схеми зношування, і кожна вимагає різного діагностичного підходу.

Для негативних виїмок найбільш руйнівною несправністю є витягування кулі. Невеликий шматочок, відрізаний від краю стрічки, прилипає до поверхні пуансона під час виймання та повертається назад у матрицю. Цей слимак зрештою осідає всередині виїмки на станції нижче за течією, частково або повністю блокуючи блок ключів від входу. Смуга проходить без зупинки, а наступний удар потрапляє не в те місце.Дані щодо усунення несправностей прогресивної матриціпідтверджує, що ефект розрідження між ударом і снарядом у поєднанні з недостатнім зазором або зношеними системами викиду є основними факторами. Пружинні виштовхувачі, продув-повітря та належна тяга зазору зменшують ризик, але зношені пуансони з погіршеною обробкою поверхні залишаються основним фактором.

Наростання задирок – це повільний-режим невдачі горіння. Кожен удар створює крихітну задирку на стороні матриці надрізу. Цей борд виступає в кишеню, фактично зменшуючи функціональну глибину зачеплення на кілька мікрон на тисячу ходів. Згодом ключовий блок не може повністю сісти на місце, і упор стає ненадійним. Матеріали, які пройшли зміцнення під час попередніх операцій формування, або високо-класи міцності, що перевищують межу текучості 500 МПа, утворюють вищі задирки та прискорюють цю деградацію.

Розтріскування кромки надрізу з’являється при тривалому виробництві, особливо в матеріалах, схильних до зміцнення від деформації. Повторний удар блоку ключа об стінку виїмки поступово твердне та стає крихким у цій зоні. Коли локальна пластичність вичерпується, мікро-тріщини виникають і поширюються. Стружка звільняється від краю надрізу, забруднюючи порожнину матриці та ще більше погіршуючи якість зачеплення.

Для позитивних надрізів домінуючою несправністю є згинання або зріз. Коли сила плинності, прикладена імпульсом стрічки, перевищує опір пластини, пластина деформується вперед, а не зупиняє стрічку. Це трапляється, коли швидкість подачі занадто висока відносно товщини матеріалу, або коли в корені фурми з’являються втомні тріщини, які послаблюють точку кріплення лапки. Як тільки вкладка навіть трохи згинається, вона більше не контактує з упором під правильним кутом, і кожен наступний удар посилює деформацію.

Втручання вкладок у підйомники є-пов’язаною з налаштуваннями. Якщо висота рейки підйомника не узгоджується з глибиною проекції язичка, язичок зачепиться за рейку під час підняття смуги. Смужка не може просуватися вільно, і наступний хід подачі згинає матеріал між подачем і точкою перешкоди. Прогресивна деформація язичка внаслідок повторних ударів також змінює момент зачеплення: коли язичок виростає на своїй контактній поверхні, ефективне положення упору зміщується вперед на величину деформації, створюючи невелику, але кумулятивну помилку реєстрації.

Тип виїмки Режим відмови Симптоми Основна причина Коригувальні дії
Негативний Слимак тягне в кишеню Періодичне перегодовування; частини габаритної довжини; випадкові сигнали про неправильну подачу Знос пуансона збільшує адгезію кулі; недостатня осадка зазору; відсутність вакуумного розвантаження Заточіть або замініть пуансон; додати пружинний ежектор або повітряне дуття; збільшити тягу відкриття матриці до 1 градуса на кожну сторону
Негативний Наростання задирок зменшує глибину зачеплення Поступовий зсув розмірів деталей; позначки блоку клавіш стають дрібнішими на смузі; збільшення частоти неправильної подавання протягом зміни Проміжок-to-штампування зношений поза специфікацією; межа текучості матеріалу вища, ніж передбачається в оригінальній конструкції; без планового переточування Відновити зазор від пуансона-до-матриці до 5-10% товщини матеріалу на кожну сторону; реалізувати розклад різкості-на основі числа штрихів
Негативний Розтріскування краю надрізу Металева стружка в порожнині матриці; нерівна виїмка, видима на смузі; раптова втрата реєстрації Деформаційне зміцнення в зоні зачеплення при великих пробігах; гострі внутрішні кути, що виконують роль концентраторів напруг; марки крихкого матеріалу Додайте радіуси кутів 0,3-0,5 мм до геометрії виїмки; зменшити силу зачеплення ключового блоку шляхом оптимізації зазору; розглянути можливість заміни матеріалу або скорочення інтервалів технічного обслуговування
Негативний Знос блоку клавіш З часом глибина зачеплення зменшується; зупинити дрейф позиції; грань блоку клавіш має заокруглення або потертість Недостатня твердість шпонкового блоку щодо матеріалу смуги; недостатнє мастило на поверхні зачеплення; сили удару, що перевищують проектні припущення Замініть блок ключів на твердосплавні-вставки; нанесіть покриття TiN на поверхню зачеплення; переконайтеся, що швидкість подачі відповідає проектним параметрам
Позитивний Згинання або зрізання вкладки Перегодовування смужок; на вихідній смузі видно деформовані виступи; невідповідна довжина деталей Сила подачі перевищує опір вкладки; втомні тріщини в корені списа; товщина матеріалу нижче спец Збільшити ширину або товщину вкладки; зменшити швидкість подачі; перевірте пуансон на предмет зносу, який стоншує корінь язичка
Позитивний Перешкода вкладки з підйомниками Заклинювання смуги між ударами; прогин між живильником і матрицею; чутний ловлячий звук під час підняття смуги Висота рейки підйому не узгоджується з проекцією виступу; вкладка над-сформована за межі дизайну Відрегулюйте висоту підйомника, щоб чистий язичок принаймні на 0,5 мм; перевірити глибину формування за відбитком; продовжити спрацьовування підйомника, якщо це регулюється
Позитивний Прогресуюча деформація вкладки Частини поступово зміщуються в розмірах; зупинка позиції, повзучої вперед над виробництвом; вкладка, на якій видно гриби Повторний вплив, що перевищує локальну межу текучості матеріалу вкладки; загартована зона стає крихкою та розколюється Загартуйте поверхню упорного блоку, щоб зменшити деформацію язичка; розгляньте важчу-смугу калібру, якщо це допустимо; скоротити інтервали перевірок

Усунення несправностей із замиканням стрічки та викривленням

Оператори штампів рідко бачать, що сама виїмка виходить з ладу. Вони помічають наступні наслідки: деталі, які вимірюють нерівномірно, смуги, які згинаються між станціями, і штампи, які зношуються раніше графіка. Пов’язати ці симптоми з системою Notch є діагностичним завданням.

Непослідовні розміри деталей, особливо коли довжина частини змінюється на невеликі величини протягом виробничого циклу, зазвичай вказують на зміщення реєстрації, спричинене погіршеним зачепленням надрізу. Клавішний блок більше не фіксує смужку повністю, тому кожен удар приземляється трохи вперед або нижче номінального положення. Вимірювання кроку смуги в точці зчеплення з виїмкою, замість того, щоб покладатися виключно на розміри деталі, виділяє, чи походить помилка реєстрації з виїмки чи на станції формування нижче за потоком. У деяких -операціях із великим об’ємом інтегровано індуктивний датчик наближення біля блоку клавіш, щоб визначити, чи смужка повністю прилягає до упору під час кожного удару, ініціюючи зупинку преса, якщо зачеплення не вдається.

Згинання смуги між станціями вказує на-обмежену подачу. Це відбувається, коли обвідна виїмка затримує смугу до того, як пристрій подачі завершить свій хід, затримуючи матеріал між матрицею та блоком подачі. якПітер Улінц пояснює в MetalForming, надлишок матеріалу затримується і згинається, коли матриця відкривається, а підйомники піднімають стрічку. Виправлення кореня полягає не в тому, щоб послабити зачеплення з насічкою, а в тому, щоб відновити механізм подачі, щоб він відкрився до того, як стрічка торкнеться упору. Для пневматичних систем подачі може знадобитися компенсація часу затримки від 35 до 45 мілісекунд, залежно від швидкості преса, щоб запобігти цьому над-обмеженому стану.

Передчасне зношування інструменту внаслідок повторних помилок-ударів відбувається за передбачуваним ланцюгом: погіршене зачеплення з пазами дозволяє смузі приземлитися трохи з-положення, тому пробиває контактний матеріал у неправильних місцях, створюючи нерівномірні бічні навантаження. Ці бічні навантаження прискорюють сколювання країв і зношування напрямних на кількох станціях одночасно. Якщо ви помітили прискорене зношування пуансона на кількох станціях одночасно, спільним знаменником майже завжди є проблема реєстрації вгорі, а система байпасної виїмки є першим місцем, яке слід дослідити.

Інтервали перевірки компонентів системи з виїмками повинні визначатися кількістю ходів, а не лише візуальною оцінкою. Виїмки, що створюють негативну геометрію, зазвичай вимагають оцінки кожні 200 000-500 000 ударів, залежно від твердості матеріалу та умов зазору. Ключові блоки слід перевіряти на предмет зносу та задирання через однакові проміжки часу, починаючи з заміни, коли глибина зачеплення зменшується на 15-20 відсотків від номінальної. Для систем із позитивними вирізами глибина проекції язичка, виміряна на зразках смужок кожні 100 000 штрихів, фіксує прогресуючу деформацію, перш ніж вона з’єднається з дрейфом реєстрації. Індуктивний датчик наближення, встановлений для контролю положення прибуття смуги, забезпечує безперервний-зворотний зв’язок у реальному часі, не вимагаючи перевірки зразків вручну, що особливо важливо на лініях, які працюють протягом тривалих змін без нагляду.

Документування цих шаблонів несправностей і їх коригувальних дій створює базу знань з технічного обслуговування, специфічну для кожного штампа. Згодом ці дані показують, чи певний дизайн виїмки добре-відповідає програмі, чи фундаментальна зміна геометрії з позитивної на негативну чи навпаки усуне повторювані збої в їх джерелі. Це рішення повертається до компонування стрічки та картини використання матеріалу, де тип виїмки та розміщення впливають не лише на надійність реєстрації, але й на загальну вартість деталі.

strip layout planning balances notch placement against part nesting for optimal material utilization

Оптимізація макета смуги та підтримка спеціальної розробки штампу

Дані режиму відмови надходять безпосередньо до рішень щодо розміщення смуги, оскільки кожна геометрія виїмки займає простір, фізично через видалення матеріалу або функціонально, резервуючи зазор для країв для виступів. Цей спожитий простір конкурує з геометрією деталей за ту саму смугу, що робить дизайн виїмок невіддільним від використання матеріалів і розрахунків вартості-на-деталь.

Вплив байпасної виїмки на компонування стрічки та використання матеріалу

Розглянемо арифметику. Негативний обхідний паз, що прорізається на відстані 4 мм від кожного краю смуги через 60-мм носій, займає 8 мм загальної ширини, яка інакше могла б сприяти вкладенню деталей. У порівнянні з котушкою, що забезпечує 500 000 прогресій, ці 8 мм перетворюються на значні витрати на сировину, особливо для дорогих сплавів, таких як берилієва мідь або нержавіюча сталь, де ціна за кілограм має на увазі кожен міліметр.

Позитивні виїмки дозволяють уникнути цього штрафу за шириною, але вводять інше обмеження. Сформований виступ виступає нижче площини смуги, що означає, що виробник матриці повинен враховувати вертикальний зазор у нижньому черевику. Ця вимога щодо зазору може обмежити, наскільки щільно розташовані станції, час від часу змушуючи довший крок і зменшуючи кількість частин на довжину котушки. У-вартісних-високооб’ємних пробіжках навіть збільшення кроку на 2 мм на прогресію поєднується з мільйонами ударів.

Сучасне програмне забезпечення для розкрою матеріалу для оптимізації довжини матеріалу перевіряє ці-компроміси, перш ніж будь-яку сталь різати. Платформи розкладки стрічки моделюють геометрію виїмки відповідно до вимог до міцності опори, перевіряючи, чи може залишок поперечного перерізу витримувати зусилля подачі без прогину. якпринципи оформлення стрічкового макетапідтверджую, галузь націлена на принаймні 75-відсоткове використання матеріалу, а конструкція виїмок безпосередньо впливає на те, чи досяжний цей показник для даної геометрії деталі.

Інструменти моделювання також передбачають, як розташування виїмок взаємодіє з порожнім вкладенням. Кутова-схема проходу, яка нахиляє деталі для щільнішого укладання, може змістити оптимальне розташування виїмки, щоб уникнути перешкод для деталей біля краю смуги. Ці взаємодії важко вирішити вручну, тому перевірка-на основі CAD стала стандартною практикою. Інженери переглядають глибину, положення та тип виїмки в програмному середовищі, порівнюючи відсоток використання матеріалу в кожній конфігурації, перш ніж приступити до інструментів.

Робочий процес перевірки зазвичай відбувається за такою послідовністю: визначте геометрію деталі та орієнтацію вкладення, установіть ширину несучої частини та розміри перемички, розмістіть виїмки в запропонованих місцях, запустіть структурну перевірку поперечного перерізу несучої частини в кожній точці виїмки та переконайтеся, що положення блоку ключа або блоку зупинки не суперечать формувальним станціям або механізмам підйому. Програмне забезпечення позначає будь-яку конфігурацію, де напруга носія перевищує допустимі межі, спонукаючи розробника зменшити глибину виїмки, розширити смугу або перейти від дизайну негативної виїмки до позитивної, що зберігає матеріал.

Робота з індивідуальними рішеннями для штампів для складних конструкцій виїмок

Стандартні правила проектування чітко обробляють більшість програм. Виклик виникає, коли геометрія деталі, поведінка матеріалу або вимоги до швидкості штовхають негативні та позитивні обхідні виїмки штампування листового металу на територію, де емпіричні правила суперечать одне одному. Наприклад, вузька стрічка на високошвидкісному пресі зі швидкістю 800 об./хв потребує плоского профілю негативної насічки, але не може заощадити матеріал краю. Товста високоміцна-сталь вимагає глибокого зачеплення, але створює ударні сили, які тріскають стандартні ключові блоки протягом кількох тижнів.

Ці граничні корпуси виграють від спеціальної інженерної підтримки штампу. Команди приІЧЕНЬспівпрацюйте з інженерами-інструменталістами над спеціальними рішеннями для штампувальних штампів, які вирішують саме ці конфлікти проектування, вносячи досвід у структурі штампів, інтеграції пуансона та підйомника, оптимізації байпасних виїмок, контролю задирок і потоку матеріалу до проектів, де стандартні підходи не відповідають вимогам.

  • Конфлікт вимог щодо ширини смуги та швидкості-, коли програма потребує як вузького носія, так і високошвидкісної подачі з плоским-профілем, що вимагає гібридної геометрії виїмок або альтернативних стратегій реєстрації
  • Агресивні властивості матеріалу- високо-міцні або робочо{2}}тверді сплави, які прискорюють зношування шпонкових блоків або тріскають краї виїмок у межах стандартних інтервалів технічного обслуговування, вимагаючи спеціальних покриттів, твердосплавних вставок або модифікації геометрії
  • Багато{0}}рядкові або складні вкладені макети- конфігурації смуг, де розміщення виїмок має переміщатися навколо кількох контурів деталей, креслярських станцій і кулачкових-операцій без шкоди для реєстрації
  • Жорсткі показники використання матеріалів- проектів, у яких вартість матеріалів визначає дизайн, і кожен міліметр глибини надрізу має бути обґрунтований розрахунками міцності несучих, перевіреними за допомогою моделювання
  • Розширені цикли виробництва без нагляду- матриці, які повинні підтримувати надійність реєстрації протягом сотень тисяч ходів між техобслуговуванням, вимоглива конструкція пазів і ключових блоків, розроблена для максимального терміну служби

Мета полягає не в тому, щоб замінити судження дизайнера матриці, а в тому, щоб розширити його за допомогою-спеціальної інженерії, коли проект перевищує те, що можуть забезпечити загальні вказівки. Незалежно від того, чи передбачає рішення зміна геометрії, модернізація матеріалів для компонентів матриці чи повне переосмислення стратегії координації надрізу та пілотної роботи, доступ до ресурсів досвідчених виробників матриць скорочує шлях від концепції дизайну до перевіреного виробничого інструменту.

Поширені запитання щодо обхідних виїмок у штампах

1. Яка різниця між позитивними та негативними обхідними вирізами в прогресивних штампах?

Позитивна обхідна виїмка залишає матеріал на смузі, проколюючи та утворюючи язичок вниз, який контактує з упорним блоком у матриці. Негативний обхідний паз видаляє матеріал з краю смуги, утворюючи кишеню, яка приймає загартований виступ блоку ключа з матриці. Позитивний тип не створює скупчень і зберігає міцність поперечного-перерізу несучої частини, що робить його ідеальним для вузьких смуг. Негативний тип створює плоский профіль стрічки, придатний для високо-швидкісних операцій понад 600 ходів за хвилину, але вимагає керування скупченнями та зменшує ширину несучої частини в кожному місці надрізу.

2. Чим обвідні виїмки відрізняються від пілотних отворів у штампах прогресивного штампування?

Обхідні виїмки та пілотні отвори виконують різні функції реєстрації в послідовному зв’язку. Обхідні виїмки забезпечують жорсткий механічний упор, який запобігає надмірній подачі стрічки, обмежуючи максимальну відстань руху незалежно від поведінки пристрою подачі. Навпаки, у направляючі отвори встановлюються прецизійні штифти, які точно-налаштовують положення смуги після завершення ходу подачі, зазвичай виправляючи остаточну позиційну похибку від 0,05 до 0,10 мм. Пілоти не можуть компенсувати смугу, яка перевищила половину кроку, тому обхідні виїмки діють як грубе обмеження, тоді як пілоти забезпечують остаточну точність.

3. Коли слід використовувати позитивні обхідні виїмки замість негативних?

Позитивні байпасні виїмки є кращим вибором, коли ваша несуча смуга вузька (менше 30-50 мм) і видалення кромкового матеріалу може поставити під загрозу структурну цілісність, коли боротьба зі скупченнями викликає занепокоєння через мінімальне втручання оператора або графіки технічного обслуговування, коли виробничі швидкості залишаються нижче 600 ударів на хвилину та коли скорочення брухту є пріоритетним, оскільки матеріал із смуги не видаляється. Вони також добре працюють на матеріалах, схильних до витягування шлака, де повне усунення шлака усуває загальний режим відмови з процесу.

4. Що спричиняє несправності байпасної виїмки у штампах для штампування та як їх виправити?

Для негативних виїмок найпоширеніші несправності включають витягування, яке блокує зачеплення ключового блоку, накопичення задирок, що зменшує функціональну глибину виїмки з часом, і розтріскування кромки виїмки від загартування під час тривалої роботи. Для позитивних виїмок основними проблемами є згинання виступу від надмірної сили подачі та перешкоди виступу для рейок підйомника. Коригувальні дії включають повторне заточування пуансонів за-розкладом підрахунку ходів (кожні 200 000-500 000 ударів), підтримання належного зазору від пуансона-до матриці на рівні 5-10% товщини матеріалу на кожну сторону, додавання кутових радіусів для запобігання концентрації напруги та координацію висоти підйомника з глибиною проекції виступу.

5. Як властивості матеріалу впливають на конструкцію байпасної виїмки в прогресивних матрицях?

Межа текучості матеріалу, тенденція-деформаційного зміцнення, подовження та товщина впливають на рішення щодо геометрії надрізу. Матеріали з вищою межею текучості довше зберігають форму виїмки, але передають більшу силу удару на ключові блоки, прискорюючи знос компонентів матриці. Матеріали, що зміцнюються під час роботи, поступово стають крихкими в зоні зачеплення з надрізами, що зрештою спричиняє розтріскування країв. Матеріали з низьким-подовженням виходять з ладу раніше, тому можуть знадобитися конструктивні конструкції з позитивними виїмками, які розподіляють зусилля на більші площі виступів. Більш товсті матеріали потребують глибшого закріплення, щоб запобігти-заїзду, у той час як м’які сплави, такі як алюміній, вимагають дрібніших виїмок із більш жорсткими допусками для блоку клавіш, щоб компенсувати деформацію в точці контакту.

Послати повідомлення