Неправильний зазор для штампування електротехнічної сталі коштує вам

Механіка руйнування електротехнічної сталі під час штампування

Кремнієва сталь не поводиться як м’яка сталь під матрицею та пуансоном. Цей єдиний факт змінює все про те, як формується зрізаний край. Коли пуансон опускається в заготовку, він генерує послідовність зон деформації, які більшість дизайнерів штампів вивчають як чотири відмінні ознаки: перекидання, полірування, руйнування та задирки. У низько-вуглецевих сталях ці зони мають відносно передбачувані пропорції. Електротехнічна сталь змінює ці пропорції, оскільки вона руйнується раніше, з меншою пластичною текучістю та вздовж шляхів, які визначаються її кристалічною мікроструктурою.

Поведінка крихкого руйнування в -сталі з високим вмістом кремнію

Вміст кремнію від 2% до 6,5% поступово збільшує твердість і крихкість матеріалу, одночасно знижуючи пластичність. Подовження кремнієвої сталі з орієнтованою зернистою структурою може становити лише 11%, порівняно з 30-40% у типовій низьковуглецевій штампованій сталі. Що це означає на краю удару? Матеріал значно швидше переходить від пружної деформації до утворення тріщин.

Дослідження методом конечного моделювання кремнієвої-сталі з орієнтованою зернистою підтверджує цю поведінку.Дослідження, опубліковані в Materials (MDPI)продемонструвати, що еквівалентна пластична деформація інтенсивно концентрується на ріжучій кромці та експоненціально спадає лише на відстані 10-15 мікрометрів від поверхні різу. Фаза розповсюдження тріщини починається раніше під час удару пуансона, і тріщини можуть починатися від однієї ріжучої кромки та поширюватися по товщині, а не зустрічатися симетрично з обох сторін. Це принципово відрізняється від збалансованого руйнування при зсуві, яке описують стандартні посилання на пуансони та матриці Дейтона для пластичних матеріалів.

Зерниста структура та відмінності у поширенні тріщин

Уявіть собі два листа електротехнічної сталі на вашому пресі. Один — CRGO (орієнтований на холодне{1}}зерно-), кристалічна решітка якого вирівняна в напрямку прокатки. Інший — CRNGO (холоднокатаний, не-зерно-орієнтований), із довільно розподіленою орієнтацією зерна. Коли металеві пуансони та матриці прорізають ці матеріали, тріщина проходить різними шляхами в кожному.

У сталі CRGO спрямована зерниста структура створює переважні площини руйнування. Тріщини мають тенденцію поширюватися вздовж меж зерен, узгоджених із напрямком прокатки, утворюючи поверхню зламу, яка може виглядати неправильною, коли пуансон розрізає поперек орієнтації зерна. Сталь CRNGO з її ізотропним розподілом зерен руйнується більш рівномірно в усіх напрямках, але її кремнієві класи вищого класу все ще демонструють виражену крихкість, що обмежує розвиток зони полірування.

Як змінюються очікування стандартної зони полірування

Стандартні стандартні зазори передбачають зону полірування приблизно в одну-третину товщини матеріалу для правильно встановленого зазору в м’якій сталі. Електротехнічна сталь постійно створює вужчу зону полірування та пропорційно більшу зону руйнування. Матеріал просто не тече достатньо довго під напругою зсуву, щоб створити розширений контакт з полірованою поверхнею.

Дослідження показують, що якість полірованої поверхні кремнієвої сталі значною мірою залежить від зазору та швидкості різання. При низьких зазорах (приблизно 0,04 мм для матеріалу 0,3 мм) утворюється більш однорідний полірований профіль із меншою кількістю тріщин. Збільште зазор понад критичний поріг, і зона руйнування почнеться раніше, траєкторія тріщини стане менш передбачуваною, а глибокі поверхневі кишені утворюються через надмірну концентрацію напруги розтягування.

Ось чому подається заявказагальні металеві пуансони та матрицідані про зазор до електротехнічної сталі створюють проблеми. Зазор, який забезпечує чисте співвідношення-до-зламів у м’якій сталі, може спричинити край-переважання руйнування в кремнієвій сталі або підштовхнути пластичну деформацію глибше до шару, якщо встановлено занадто туго. Механіка крихкого руйнування вимагає калібрування величин зазору відповідно до вмісту кремнію та зернистої структури конкретного сорту, а не лише до його товщини.

Ці-відмінності в рівні руйнування матеріалів напряму впливають на практичне запитання: який відсоток зазору насправді підходить для кожної марки електротехнічної сталі та як це число змінюється в діапазоні матеріалів CRGO та CRNGO, що використовуються у реальному виробництві двигунів і трансформаторів?

Рекомендації щодо зазору за маркою та типом електротехнічної сталі

Відповідь відрізняється більше, ніж більшість посилань на штампування. Сталі CRGO та CRNGO займають одну групу матеріалів, але їх зерниста структура, рівень кремнію та -вимоги кінцевого використання вимагають вибору зазору в різних напрямках. Правильний вибір означає розуміння того, як кожна категорія сорту реагує на дію зсуву та які електричні властивості має досягти готовий ламінований матеріал.

Вимоги до дозволу CRGO проти CRNGO

З-орієнтована електротехнічна сталь, яка використовується в основному в сердечниках трансформаторів, зазвичай містить від 3,0% до 3,5% кремнію. Його кристали вирівнюються в напрямку прокатки за допомогою складного металургійного процесу, що надає йому виняткових магнітних властивостей уздовж цієї осі, але значної чутливості до механічних навантажень, перпендикулярних до вирівнювання зерен. Пошкодження країв від штампування порушує ретельно спроектовану доменну структуру, що робить контроль зазору критичним для збереження ефективності сердечника трансформатора.

Для марок CRGO, як-от M6, зазвичай потрібен більший зазор, зазвичай у діапазоні від 3% до 5% товщини матеріалу на кожну сторону. Більш вузький зазор забезпечує більш чистий зсув із меншим розповсюдженням тріщин через межі зерен, зменшуючи глибину зони-напруги на кромці різу. Компромісом є прискорене зношування пуансона, але для трансформаторів, де кожна частка ват на кілограм має значення, цей компроміс прийнятний.

Сталі з не-орієнтованою-зернистістю, як-от M19, M36 і M47, використовуються для виробництва ламінованих двигунів, де магнітні властивості мають бути однаковими в усіх напрямках. Їх ізотропна зерниста структура руйнується більш рівномірно, іпрогресивна M{0}}система оцінювання чиселвідображає збільшення дозволу на втрати в сердечнику при переході від M19 до M47. Ці сорти CRNGO допускають більш широке вікно зазору, як правило, від 5% до 8% на кожну сторону, оскільки їх випадкова орієнтація зерна не створює тих самих переважних шляхів утворення тріщин, які роблять CRGO настільки чутливим до зміни зазору.

Діапазони зазору за загальними марками електротехнічної сталі

У наведеній нижче таблиці впорядковано загальні діапазони кліренсу на основі категорії класу, типового вмісту кремнію та основного застосування. Вони представляють рекомендації-початкової точки, які більшість дизайнерів штампів уточнюють шляхом пробного різання на своєму конкретному пресі та налаштуванні інструментів.

Зверніть увагу на закономірність: зі збільшенням вмісту кремнію матеріал стає більш крихким, а рекомендований діапазон зазору звужується та зсувається сильніше. M19, найпоширеніший клас для продуктів контролю руху, знаходиться в золотій середині, де він ламається досить чисто, щоб працювати через вікно помірного зазору, але все ще вимагає більшої точності, ніж м’яка сталь.

Як відсоток вмісту кремнію впливає на вибір кліренсу

Формула зазору для будь-якого штампованого матеріалу починається з прямого співвідношення:

Зазор на сторону=cxt

Деcкоефіцієнт кліренсу (виражений десятковим числом) іtце товщина матеріалу. Це рівняння кліренсу виглядає простим, але проблема полягає у виборі правильного значенняcдля вашого конкретного матеріалу. У розрахунку зазору для електротехнічної сталі вміст кремнію є основною змінною, що визначає вибір.

Вищий відсоток кремнію знижує пластичність і подовження. Сталь із вмістом кремнію на 6,5 % (використовується в спеціалізованих високо-частотних застосуваннях) майже не піддається пластичній деформації. Він ламається майже миттєво після ударного контакту, поводячись ближче до кераміки, ніж до металу. При 2% кремнію матеріал зберігає достатню пластичність, тому поведінка руйнування лише помірно відрізняється від низько-вуглецевої сталі. Між цими крайніми значеннями кожна процентна точка кремнію зміщує ідеальний коефіцієнт зазору.

Практичний ефект: розрахунок зазору, який дає відмінні результати для M47 (нижчий вміст кремнію, більш пластичний), ймовірно, призведе до надмірного напруження на кромці M6 (вищий вміст кремнію, надзвичайно крихкий у поперечному напрямку). Ви не можете просто вибрати один відсоток зазору та застосувати його до всього асортименту електротехнічної сталі. Кожне сімейство сортів потребує власного підтвердженого коефіцієнта зазору, підтвердженого вимірюванням задирок і перевіркою країв зразків деталей.

Ці -рекомендації щодо класу передбачають стандартну товщину ламінування від 0,35 мм до 0,65 мм. Коли виробничі вимоги підштовхують до більш тонких калібрів менше 0,3 мм, розрахунок зазору забезпечує настільки малі абсолютні значення, що виникає зовсім інший набір проблем щодо точності інструментів і виробничих допусків.

Розрахунок зазору для ламінування тонкого-калібру та проблеми

Калькулятор оформлення дає вам число. Нанесіть 5% на кожну сторону на 0,5 мм матеріалу, і ви отримаєте 0,025 мм зазору. Це невеликий, але керований за допомогою якісних інструментів. Застосуйте ті самі 5% до 0,15 мм матеріалу для ламінування високочастотного трансформатора, і ви отримаєте 0,0075 мм на сторону. Тобто 7,5 мікрон. У такому масштабі відстань між пуансоном і кнопкою матриці менша, ніж у багатьох допусках виготовлення матриці, і звичайні-відсоткові правила починають руйнуватися на практиці.

Чому тонкі-ламінації кидають виклик звичайним правилам очищення

Сучасні високо-ефективні двигуни та високо-частотні трансформатори все частіше використовують шари електротехнічної сталі від 0,1 мм до 0,35 мм (0,004–0,014 дюйма). Більш тонкі калібри зменшують втрати на вихрові струми, які масштабуються з квадратом товщини шару. Ця фізика-поштовху до тоншого матеріалу невблаганна в тягових двигунах EV і преміальних конструкціях трансформаторів. Завдання штампування слідує безпосередньо.

Коли ви виконуєте обчислення зазору на матеріалі менше-0,3 мм, отримані абсолютні значення зазору падають до однозначної мікронної території. Калькулятор розміру матриці, створений на основі процентних правил, не розрізняє зазор 0,025 мм на заготовці 0,5 мм і зазор 0,005 мм на заготовці 0,1 мм. Обидва - "5% на сторону". Але виробнича реальність збереження цих двох цінностей зовсім інша. Більш тонкий матеріал вимагає точності інструментів, яка наближається до межі традиційної дротяної електроерозії та можливостей шаблонного шліфування.

Абсолютні значення зазору при товщині менше 0,3 мм

Подумайте, як ці цифри насправді виглядають у виробництві. Для ламінування CRNGO товщиною 0,2 мм із зазором 6% на сторону цільовий зазор становить 0,012 мм (приблизно півтисячної дюйма). Для ламінування з орієнтацією на зерно 0,1 мм із зазором 4% ви працюєте з 0,004 мм на сторону. При цих розмірах похибка зазору всього 2-3 мікрони означає відхилення від номінального на 25-50%. Така відносна помилка вважалася б катастрофічною в будь-якому контексті точного машинобудування.

Практичний наслідок: при тонких калібрах будь-яке відхилення зазору посилюється. Похибка в 3-мікрона на матеріалі 0,5 мм змінює ваш ефективний зазор з 5% до 5,6%. Та сама помилка в 3 мікрони на матеріалі товщиною 0,15 мм зміщує вас від 5% до 7%, потенційно виходячи за межі прийнятного вікна. Висота задирок реагує непропорційно. Дослідження вузьких допусків штампування підтверджує, що досягнення точності в межах +/- 0.001 дюймів уже є вимогливим у стандартних застосуваннях. Тонкі ламіновані електротехнічні сталі значно перевищують цей поріг.

Вимоги до точності для сучасних високочастотних матриць-ламінування

При такій товщині допуски на виготовлення матриці стають значною частиною самого зазору. Калькулятор штампової пластини може вивести ідеальну геометрію, але справжнє питання, чи зможе виробник матриці зберегти цю геометрію на кожній станції різання в прогресивній штампі. Сума допусків-, починаючи з точності дротяної електронної вимірки, підгонки вставок, площинності матриці та вирівнювання збірки, займає частину вашого бюджету на розчищення.

Кілька факторів одночасно ускладнюють труднощі:

• Прогин інструменту- наконечники пуансона малого діаметра згинаються під навантаженням, динамічно змінюючи ефективний зазор під час ходу різання
• Термічний ріст- накопичення тепла під час високо-швидкісного штампування спричиняє мікронні-розширення компонентів матриці, змінюючи зазор під час продовження виробництва
• Вирівнювання преса- ram-to-forse parallelism and gibs знос сприяє варіації зазору, яка є незначною на 0,5 мм, але домінує на 0,15 мм
• Точильна консистенція- кожне повторне шліфування видаляє матеріал із поверхні пуансона, і якщо не тримати ідеально паралельно, зазор стає нерівним по периметру профілю

Кожна з цих змінних окремо може вносити лише 1-2 мікрона невизначеності. Але коли ваш загальний цільовий зазор становить 7 мікрон, ці змінні разом представляють більшу частину вашого бюджету допуску. Здатності конструктора матриці стають такими ж важливими, як і сама специфікація зазору.

Ця реальність змушує змінити мислення. Для ламінування тонкого-калібру вказати зазор на папері — це лише половина проблеми. Інша половина полягає в тому, щоб зазор, який ви вказали, фактично існував на ріжучій кромці протягом усього виробництва за реальних теплових і механічних умов. І це породжує глибше питання: навіть якщо ви досягнете ідеального зазору механічно, що станеться з магнітними властивостями матеріалу на цих різаних краях?

Як зазор впливає на магнітні властивості та продуктивність втрат сердечника

Ось питання, яке відрізняє штампування електротехнічної сталі від будь-якого іншого застосування штампів для вирубки: як обрізана кромка впливає на здатність матеріалу переносити магнітний потік? У загальному штампуванні відповідь значення не має. Кронштейн, теплозахисний екран або компонент шасі відповідають допустимим розмірам або ні. Зрізаний край не має функціональних наслідків, крім геометрії. Ламінації електротехнічної сталі бувають різними. Край розрізу стає електромагнітно активною зоною, де основна функція матеріалу, проведення та формування магнітного потоку, назавжди порушується самим актом різання.

Ось де зазор від удару до штампа перестає бути суто механічним рішенням і стає електромагнітним. Вибраний вами зазор визначає не лише висоту задирок і точність розмірів, але й те, наскільки кожна ламінація зазнає магнітних ушкоджень, перш ніж досягне двигуна чи трансформатора.

Магнітна мертва зона на штампованих краях

Коли пуансон прорізає електротехнічну сталь, матеріал, який безпосередньо примикає до обрізаної кромки, зазнає серйозної пластичної деформації. Після того, як пуансон втягується і штамп випускає деталь, ця деформована зона не повертається у вихідний стан. Мікроструктура постійно змінюється. Щільність дислокацій різко зростає, залишкові напруги стиснення та розтягу блокуються в кристалічній решітці, а структура магнітного домену, яка забезпечує ефективне проведення потоку, порушується.

Цю пошкоджену область часто називають магнітно-мертвою зоною. Він не буквально мертвий для магнітного потоку, але його магнітна проникність падає настільки різко, що він поводиться майже як не-магнітне включення в шарі. Дослідження відГентський університетвиміряв цю деградацію безпосередньо на неорієнтованій кремнієвій сталі M270-35A. Їхні висновки вражають: при рівнях деформації, що є репрезентативним для стану матеріалу поблизу ріжучих країв, відносна магнітна проникність зменшилася на 94% порівняно з ненапруженим станом. Матеріал, який спочатку мав проникність приблизно 6000, впав приблизно до 380 після пластичної деформації та зняття навантаження, що точно імітує те, що відбувається на штампованому краю.

Мертва зона існує не просто як тонка лінія на краю. Дослідження з використанням дифракції-електронів (EBSD) і картографування нано-твердості показують, що деформація,-спричинена різанням, може проникати на 0,3–0,5 мм у ламінацію з кожної поверхні різу. Для зуба статора шириною лише 3-5 мм це означає, що пошкоджені зони протилежних країв можуть займати 15-30% загальної площі поперечного перерізу зуба. Магнітно ефективна ширина зуба менша за фізичну ширину, яку ви бачите на кресленні.

Компроміс між висотою задирок і напругою на краю

Ось тут інженерна дилема, унікальна для електротехнічної сталі, стає неминучою. Як більш вузький, так і менший зазор вирішують одну проблему, створюючи іншу.

Міцний зазор, у діапазоні 3-5%, забезпечує більш чистий зрізний край із мінімальними задирками. Низька висота задирок безпосередньо впливає на коефіцієнт укладання, відсоток ламінованого стосу, який є фактичною сталлю, порівняно з повітряними проміжками від задирок і товщини покриття. Збільшення коефіцієнта накопичення з 95% до 97% може здатися тривіальним, але в сердечнику двигуна довжиною 200 мм це означає більше активного магнітного матеріалу на одиницю довжини, що означає більшу щільність крутного моменту або зменшення довжини сердечника. Кожен конструктор двигунів хоче максимального коефіцієнта стекування.

Але жорсткий зазор концентрує силу продавлювання у вузькій смузі деформації. Матеріал, що прилягає до розрізу, стискається сильніше, створюючи більш високі залишкові напруги безпосередньо на поверхні. Дослідження підтверджують, що менші зазори різання створюють більш високі залишкові напруги поблизу поверхні різання, навіть якщо загальна глибина проникнення зменшується. Мертва зона вужча, але сильніше пошкоджена.

Більш пухкий зазор, в діапазоні 6-8%, дозволяє матеріалу руйнуватися з меншою деформацією стиснення на безпосередньому краю. Залишкова напруга менша за величиною. Однак шлях поширення тріщини стає менш контрольованим, зона руйнування розширюється далі, а висота задирок збільшується. Більш високі задирки погіршують коефіцієнт укладання, створюють потенційні короткі замикання між шарами та можуть вимагати вторинних операцій зняття задирок. Мертва зона від слабкого кліренсу ширша, але менш інтенсивна на одиницю глибини.

Ви не можете оптимізувати обидва одночасно. Зменшення висоти задирок вимагає більш жорсткого зазору, що збільшує інтенсивність навантаження на край. Зменшення напруги на краю вимагає меншого зазору, що збільшує висоту задирок. Кожен набір штампів для ламінування електротехнічної сталі втілює компроміс між цими конкуруючими вимогами, незалежно від того, визнав розробник штампів компроміс явно чи ні.

З’єднання зазору з втратою в сердечнику та коефіцієнтом укладання

Магнітна мертва зона безпосередньо перетворюється на вимірні показники продуктивності. Втрати в сердечнику, виражені у Вт/кг при заданій щільності потоку та частоті, є основною специфікацією для електротехнічної сталі в експлуатації. Дослідження Гентського університету показали, що пластично деформована кремнієва сталь у стані, що відповідає матеріалу поблизу ріжучих кромок, продемонструвала загальні втрати в сердечнику з 19,1 Вт/кг до 37,9 Вт/кг при 400 Гц і піковій щільності потоку 1 Тл. Це майже вдвічі більше втрат, пов’язаних лише з-деформацією. Аналіз розподілу втрат показав, що втрати на гістерезис, компонент, найбільш чутливий до мікроструктурних пошкоджень, зросли до 270% при високих рівнях деформації.

Калькулятор сили продавлювання або моделювання штампування можуть підказати вам, яка сила потрібна пресу, щоб розрізати матеріал. Він не може вам сказати, як ці сили перерозподіляються як залишкове напруження всередині краю ламінування. Цей електромагнітний наслідок невидимий лише для механічного аналізу.

Зв'язок між зазором і втратою в сердечнику здійснюється двома паралельними шляхами. По-перше, безпосереднє погіршення проникності в мертвій зоні змушує залишився непошкоджений матеріал нести більше потоку при вищому насиченні, збільшуючи втрати на гістерезис по всьому шаруванню. По-друге, висота задирок через надмірний зазор погіршує коефіцієнт укладання. Дослідження не-орієнтованої електротехнічної сталі показало, що приблизно6% магнітних втрат можна відновити шляхом оптимізації заглушки. Якщо врахувати, що це вдосконалення пов’язане з нульовими витратами на матеріал, без змін у конструкції та без додаткових етапів обробки, це являє собою одне з найбільш доступних досягнень ефективності, доступних виробникам двигунів.

Практичний вплив масштабується з геометрією. Найбільш вразливі вузькі зуби статора і тонкі мости ротора, тому що мертва зона займає більшу частину їх загальної ширини. Ярмо статора шириною 10 мм із мертвими зонами 0,4 мм з кожного боку втрачає приблизно 8% свого ефективного магнітного поперечного-перерізу. Ті самі мертві зони 0,4 мм на кінчику зуба шириною 3 мм усувають більше 25% магнітно-активного матеріалу. Ось чому розробники двигунів, які працюють над-високопродуктивними додатками, зокрема в тягових і сервоприводах електромобілів, дуже дбають про оптимізацію зазору на етапі штампування. Калькулятор сили продавлювання може бути збалансованим, допуск розмірів може бути ідеальним, а висота задирок може бути в межах специфікації, але якщо мертва зона займає чверть ширини вашого зуба, продуктивність двигуна не відповідатиме прогнозу FEA, який передбачає однакові властивості матеріалу.

У штампуванні електротехнічної сталі оптимальний зазор врівноважує якість механічної кромки та електромагнітну продуктивність. Більш жорсткий зазор покращує коефіцієнт укладання, але поглиблює напругу на краю. Більш вільний зазор зменшує інтенсивність напруги, але збільшує висоту задирок. Цей компроміс відсутній у загальному штампуванні, тому електросталь вимагає власної техніки очищення.

Досягнення правильного балансу означає не тільки розуміння того, яке значення зазору потрібно націлити, але й те, як це значення по-різному впливає на різні геометрії ламінування. Ламінування ротора та статора стикається з певними обмеженнями, і стратегія зазору, яка працює для широкого зубця ротора, може повністю вийти з ладу при застосуванні до вузької геометрії паза статора.

Стратегії розшарування ротора проти статора

Один сердечник двигуна містить дві принципово різні штампування, виготовлені в одній прогресивній матриці, часто з однієї смуги електротехнічної сталі. Проте ламінування статора та ротора стикаються з абсолютно різними пріоритетами зазору. Ідентичне поводження з ними є звичайним ярликом, який жертвує продуктивністю обох частин. Виробники прецизійних форм люблятьІЧЕНЬінженерна станція-специфічні зазори в їхніх прогресивних штампах саме тому, що геометрії ротора та статора вимагають різних цілей оптимізації для повного набору штампів.

Геометрія паза статора та суворі вимоги допуску

Розшаровування статора – це місце, де допуск зазору стає важким. Уявіть собі статор із 48 прорізами, кожне з яких розділено зубом шириною лише 3-4 мм у найвужчому місці. Ці зубці визначають межу повітряного зазору. Будь-яке відхилення розмірів у ширині зуба або положенні щілини безпосередньо призводить до нерівномірності повітряного зазору в зібраному двигуні. Як підтверджують дослідження допусків асинхронного двигуна, типовий допуск на отвір статора знаходиться в межах +/-0,02 до 0,1 мм залежно від розміру двигуна, а невідповідність пазів створює асиметричний магнітний потік, що збільшує втрати в сердечнику та нагрівання.

Ця розмірна чутливість підштовхує штампування щілин статора до меншого зазору, зазвичай 3-5% на сторону для щілин і геометрії зубів. Покарання за напругу на краю, яке обговорювалося раніше, приймається, тому що альтернативний дрейф розмірів, який відкриває зміну повітряного зазору, коштує більше в продуктивності двигуна, ніж локальна втрата проникності на кромці різу. Наконечники зубців статора, що працюють при високій щільності потоку, просто не можуть дозволити собі геометричну неточність, яку створює менший зазор через збільшення нерівномірності зони руйнування.

Гнучкість і обмеження зазору ламінування ротора

Роторні пластини пропонують більше простору для маневру. В асинхронних-двигунах з короткозамкненим ротором прорізи ротора заповнюються-литим під тиском алюмінієм після штампування. Трохи вищий задирок на краю слота має менше значення, оскільки процес лиття відповідає незначним дефектам краю. Важливим є зовнішній діаметр ротора, який визначає повітряний зазор двигуна з боку ротора. Цей допуск зовнішнього діаметра має бути жорстким, як правило, в межах +/-0,01 до 0,05 мм відповідно до тих самих промислових стандартів допуску.

Це означає, що заготовка ротора, кінцевий зовнішній різ, все ще вимагає точного зазору. Але внутрішні елементи слота можуть працювати з дещо меншим зазором (5-8%), щоб зменшити навантаження на край і подовжити термін служби перфоратора без шкоди для функціональних характеристик. Ви ефективно обмінюєте невелике збільшення задирок на подовження терміну служби інструменту та зменшення магнітного пошкодження зубів ротора, що важливо для двигунів, що працюють на високій швидкості, коли втрати в сердечнику ротора стають значними.

Progressive Die Station-за-Station Clearance Strategy

У багато-станційному прогресивному штампі для ламінування двигуна концепція одного «зазору штампу» вводить в оману. Кожна станція виконує різну операцію з різними геометричними обмеженнями, і зазор на кожній станції має відображати її специфічну функцію. Калькулятор тоннажу удару може надати вам вимоги до сукупної сили, але розрахунок зазору виконується від станції до станції.

Розглянемо типову послідовність станцій. Направляючі отвори пробиваються спочатку з помірним зазором (6-8%), оскільки їхня функція полягає в позиціонуванні смуги, а не в кінцевій геометрії деталі. Далі йдуть роторні прорізні станції, які часто використовують 5-7% зазору, щоб збалансувати якість краю та реальність того, що ці елементи мають заливку під тиском. Станції пазів статора вимагають більшого зазору (3-5%), оскільки кожен мікрон геометрії зуба має значення для продуктивності повітряного зазору. Остаточні глушильні станції як для зовнішнього діаметра ротора, так і зовнішнього діаметра статора працюють з точністю зазору (4-6%), оскільки ці поверхні визначають критичні розміри магнітного кола двигуна.

Прогресивна конструкція матриці для ламінування двигунів також включає негативні та позитивні обхідні виїмки в матрицях для штампування листового металу для керування просуванням стрічки та потоком матеріалу між станціями. Ці особливості вимагають власних міркувань щодо зазору, окремо від функціональної геометрії ламінування, оскільки вони впливають на точність подачі стрічки та узгодженість реєстрації протягом повного циклу введення та виходу штампу кожного удару преса.

Підхід-за-станцією означає, що одна прогресивна матриця може містити чотири або п’ять різних специфікацій кліренсу по своїй довжині. Виробництво такої точності потребує конструкторів штампів із продемонстрованими можливостями у застосуванні електротехнічної сталі, деФорми для точного штампування статора та ротора двигуна YICHENпредставляють необхідну інженерну дисципліну: кожну станцію ґрунтують і пристосовують до певної цілі зазору, із сукупним набором допусків-, керованим для всього набору матриць, щоб підтримувати незмінну якість ламінування протягом мільйонів циклів пресування.

Ця -архітектура кліренсу працює у виробництві лише до тих пір, поки кожна станція підтримує свої цільові значення з часом. У той момент, коли абразивна природа кремнієвої сталі починає зношувати ріжучі кромки, ретельно розроблена карта зазору починає дрейфувати, і знання того, як цей дрейф прогресує, є важливим для збереження продуктивності, яку ви запланували в матриці.

Схеми зносу інструменту та термін служби матриці при штампуванні з кремнієвої сталі

Кремнієва сталь не просто по-різному ламається під ударом. Це також швидше руйнує удар. Той самий кремній, який робить електротехнічну сталь крихкою та магнітно ефективною, також робить її абразивною. Кремній утворює тверді оксидні вкраплення та зміцнює залізну матрицю, створюючи матеріал, який відшліфовує ріжучі кромки з кожним рухом. Штампувальні штампи, що працюють із електротехнічною сталлю, зношуються у два-п’ять разів швидше, ніж аналогічні інструменти, що працюють із низько{4}}вуглецевою сталлю, залежно від вмісту кремнію та швидкості виробництва. Цей прискорений знос має прямий і постійний вплив на ваші ретельно визначені значення зазору.

Чому кремнієва сталь прискорює знос штампу та матриці

Подумайте про це таким чином. Кожного разу, коли пуансон потрапляє на смугу, ріжучі кромки дряпають об матеріал, який, по суті, пронизаний абразивними мікрочастинками. Вміст кремнію вище 2% підвищує твердість сталевої матриці за Віккерсом і сприяє утворенню твердих силікатних включень, розподілених по всій структурі зерна. Ці включення діють як вбудований наждачний папір проти бокової частини пуансона та ріжучої кромки матриці під час кожного циклу ходу.

Механізм зношування переважно абразивний, а не клейовий. якАналіз інструментів журналу MetalFormingпояснює, що абразивне зношування відбувається, коли матеріал інструменту зношується через тертя, а матеріали з вищою-міцністю з твердими частинками значно прискорюють цей процес. Електротехнічна сталь із вмістом кремнію 3% або більше прямо потрапляє до цієї категорії. Зусилля зачистки також збільшуються, оскільки поведінка крихкого руйнування створює фрагменти гострих країв, які тягнуться до поверхні пуансона під час втягування.

Більш високий вміст кремнію ускладнює проблему. Марка M19 із приблизно 3% кремнію зношує інструмент помітно швидше, ніж M47 із 1,8% кремнію. Перейдіть до 6,5% кремнієвої сталі, яка використовується для спеціальних-високочастотних сердечників, і ви маєте справу з матеріалом, настільки абразивним, що звичайна інструментальна сталь виходить з ладу протягом частки свого нормального інтервалу експлуатації. Калькулятор потужності удару може сказати вам, що прес має адекватний тоннаж, але сам по собі тоннаж не може передбачити, як швидко ріжучі кромки закругляться і ваш ефективний зазор виходить за межі специфікації.

Як знос змінює ефективний зазор з часом

Це критично важливий зв’язок, який пропускає більшість програм технічного обслуговування. Знос не просто притуплює край. Це змінює геометрію поверхні різання, а зміна геометрії означає зміну зазору. Коли край пуансона закруглюється від контакту з абразивом, ефективна точка зрізу переміщується всередину від оригінального гострого кута. Одночасно край кнопки плашки відступає назовні. Кінцевим результатом є прогресивне збільшення функціонального кліренсу, яке накопичується з кожною тисячею ударів.

Уявіть, що ви встановлюєте свою матрицю на 5% зазору на кожну сторону на матеріалі M19 товщиною 0,35 мм. Це 0,0175 мм на сторону. Після 500 000 ударів абразивний знос закруглив кожну ріжучу кромку на 0,005-0,010 мм. Ваш ефективний кліренс змінився з 5% до 6,5-8% без того, щоб ніхто не торкався кубика. На перший погляд деталь усе ще виглядає прийнятно, але висота задирок зросла з 0,02 мм до 0,04 мм, точність розмірів змінилася, а магнітна мертва зона на кожній кромці розрізу розширилася, оскільки механіка руйнування при кліренсі 8% принципово відрізняється від такої при 5%.

Ця деградація є поступовою і постійною. Немає окремої події збою, яка б викликала тривогу. Натомість якість ламінування поступово знижується, доки або вимірювання задирок не помітить дрейф, або тест двигуна клієнта не виявить підвищені втрати в сердечнику. До того часу тисячі ламінованих матеріалів із неоптимальною якістю краю можуть бути вже складені в готові ядра.

Інструментальні матеріали та покриття для подовження терміну служби штампу

Управління цією структурою зношування вимагає стратегії інструментів, яка відповідає вимогам кремнієвої сталі до абразивних матеріалів. Стандартна інструментальна сталь D2, вибір за замовчуванням для загального штампування, надто швидко зношується у виробництві електротехнічної сталі, щоб підтримувати стабільність зазору між розумними інтервалами заточування. Як підтверджує галузевий аналіз, D2 може демонструвати передчасне сколювання та зношування при використанні з більш-міцними та твердішими матеріалами, що робить головним занепокоєнням баланс твердості інструменту та міцності.

Кілька стратегій ескалації подовжують термін служби матриці та стабільність зазору в електротехнічній сталі:

Поверхневі покриттянанесений поверх звичайних інструментальних сталей, забезпечує першу лінію захисту. TiN (нітрид титану) додає твердий поверхневий шар із низьким -тертям, який знижує швидкість абразивного зношування на 30-50% порівняно з інструментами без покриття. TiCN (карбонітрид титану) забезпечує вищу твердість і кращі характеристики в додатках із підвищеним виділенням тепла від високошвидкісного штампування. AlCrN (нітрид алюмінію хрому) забезпечує чудову стійкість до окислення та термічну стабільність для найвищих показників виробництва, зберігаючи свої захисні властивості при температурах, коли TiN починає розкладатися.

Інструментальні сталі порошкової металургії (ПМ).пропонують покращену підкладку. Їхня мікроструктура складається з дрібних, рівномірно диспергованих частинок карбіду, які стійкіше протистоять абразивному зносу, ніж звичайні інструментальні сталі з більшими, нерівномірно розподіленими карбідами. Сталі PM також служать кращою підкладкою для поверхневих покриттів, створюючи складну систему зносу, де покриття справляється з початковим стиранням, а підкладка протистоїть деградації, якщо покриття локально пошкоджено.

Твердосплавні пуансони та матриціявляють собою найкраще рішення для-великого виробництва електротехнічної сталі. Інструменти з карбіду вольфраму мають твердість вище 90 HRA, значно перевершуючи навіть інструментальні сталі з покриттям за стійкістю до стирання. Компромісом є крихкість. Твердосплавні пуансони вимагають точного вирівнювання та не витримують бокового навантаження, яке поглинає сталевий інструмент без тріщин. Для високошвидкісних прогресивних штампів, які працюють на мільйонах циклів на кремнієвій сталі, інвестиції у карбід зазвичай окупаються завдяки подовженим інтервалам між заточуванням і зменшенню брухту через дрейф зазору.

Вибір здійснюється за послідовністю пріоритетів, пов’язаною з обсягом виробництва та ступенем тяжкості:

1. Оптимізуйте початковий зазор- починайте з правильного дозволу для вашого конкретного класу. Удар у калькуляторі може змоделювати вимоги до сили, але точність зазору під час налаштування визначає, скільки дрейфу може витримати матриця, перш ніж якість впаде за межі.
2. Виберіть відповідне покриття- підберіть твердість покриття та термічну стабільність до швидкості виробництва та вмісту кремнію. TiN для помірного-виробництва M47. TiCN або AlCrN для великого-об’ємного штампування M19 або CRGO на підвищених швидкостях.
3. Встановіть графік заточування на основі моніторингу задирок- вимірювати висоту задирок через певні проміжки часу (кожні 50 000-100 000 ходів для марок з високим вмістом кремнію). Коли заусенці перевищують ваш поріг, негайно заточуйте, а не чекайте видимого погіршення чи відхилення розмірів.
4. Оцініть критерії оновлення карбіду- якщо інтервали заточування падають нижче 200 000 ударів або термін служби покриття не перекриває практичні вікна обслуговування, перейдіть на твердосплавні інструменти на станціях, де знос є найбільш критичним для якості ламінування.

Вимірювання задирок тут виконує подвійну функцію. Він перевіряє якість деталей для негайного прийняття на виробництво, а також забезпечує непряму оцінку стану інструменту та ефективного зазору. Діаграма тенденції висоти задирок, нанесена на графік із кількістю ходів, показує криву зносу конкретної комбінації матеріалів пуансона-. Коли схил стає крутішим, що вказує на прискорення росту задирок, ви знаєте, що ріжуча кромка зносилася за точку, де покриття залишається неушкодженим, а основний матеріал зношується безпосередньо на кремнієвій сталі. Ця точка перегину підкаже вам, коли потрібно заточувати для досягнення максимального терміну служби матриці, а не чекати, поки кромка настільки зіпсується, що повторне шліфування видалить зайвий матеріал.

Взаємодія між зносом інструменту, ефективним дрейфом зазору та якістю ламінування створює динамічну систему, якою неможливо керувати лише за допомогою статичних характеристик. Вам потрібне значення зазору, яке працює на початку інтервалу обслуговування матриці, і система моніторингу, яка повідомляє вам, коли знос підштовхує ефективний зазор за допустимі межі. Визначення цих обмежень, документування їх на технічних кресленнях і їх перевірка на виробництві пов’язує технічні знання з інженерної обробки з практичною реальністю придбання та використання штампів для точного ламінування.

Визначення дозволу на виробництво та вибір відповідного партнера по штампу

Знати правильний зазор пуансона для штампування електротехнічної сталі — це одне. Вбудувати цей зазор у матрицю, перевірити його під час випробування та підтримувати протягом виробництва – це щось зовсім інше. Розрив між інженерними знаннями та виробничою реальністю часто полягає в тому, як повідомляються, вимірюються та дотримуються вимоги до дозволу в ланцюжку постачання між виробником ламінування, розробником штампів і виробником штампів.

Багато проблем із зазором при штампуванні електротехнічної сталі виникають не на пресі, а на замовлення. Креслення, на якому вказується «зазор за стандартом» або посилається на загальний вихід калькулятора тоннажу штампування, не дає виробнику штампів жодних практичних вказівок для матеріалу, який потребує-спеціального класу,-станції-проектування зазору. Практична проблема полягає в тому, щоб перевести все, що обговорювалося в попередніх розділах, у документацію, яку може виконувати цех прецизійних штампів.

Передача дозволу на технічні креслення та замовлення на штампи

Коли ви видаєте замовлення на закупівлю матриці для ламінування двигуна, ваша специфікація дозволу має бути достатньо чіткою, щоб два різні конструктори матриці дали однаковий функціональний результат. Це означає вихід за межі єдиного загального відсотка та визначення дозволу на рівні окремих станцій і типів об’єктів.

Ефективна документація допуску містить кілька елементів, які не помічаються в більшості загальних замовлень на штампи:

Клас і стан матеріалу.Вкажіть точну марку електротехнічної сталі (М19, М6 та ін.), постачальника, товщину з допуском і тип покриття. Різні покриття додають мікрони до ефективної товщини смуги, що впливає на розрахунки зазору. Калькулятор зазору та шляху витоку, розроблений для електричних застосувань, розглядає відстань у іншому контексті, але принцип подібний: кожна розмірна змінна потребує чіткого визначення, а не припущення.

Цілі очищення-за-станцією.Замість одного значення зазору для всього штампа, вкажіть цільовий відсоток і абсолютне значення для кожної категорії станцій: направляючі отвори, щілини ротора, щілини статора, зовнішній діаметр гасіння та будь-які вторинні елементи. Включіть прийнятний діапазон допуску для кожного. Специфікація, у якій зазначено «зазор у щілині статора: 4% на сторону +/-0,003 мм», дає виробнику матриці вимірювану ціль, а не неоднозначний орієнтир.

Опорні ребра та структура бази даних.Визначте, які поверхні є опорними для кліренсу. Для станції заготовки зазор вимірюється від отвору матриці до пуансона. Але який розмір вважається номінальним: пуансон чи матриця? Відповідь на деталі-на-конструкціях пуансона та деталі-на-матриці відрізняється. Укажіть, який компонент несе розмір деталі, а який несе зміщення зазору.

Критерії прийняття.Визначте, що означають стандартні допуски на вирізання для вашого конкретного застосування. Вкажіть максимально допустиму висоту задирок (зазвичай 0,02-0,04 мм для шарів електротехнічної сталі), мінімальний відсоток вигорілості та будь-які вимоги до якості кромок, пов’язані з вашими специфікаціями втрат у серцевині. Ці вимірювані результати дають обом сторонам спільне визначення успіху.

Методи перевірки та контролю якості

Вказувати зазор на папері не має сенсу без методів перевірки, які підтверджують, що матриця дійсно забезпечує ці значення на практиці. Три основні підходи перевірки обслуговують різні етапи життєвого циклу матриці.

Оптичні вимірювання компонентів матриці.Перед тим, як матриця коли-небудь потрапить у виробництво, фізичний зазор між пуансоном і вставками матриці можна виміряти за допомогою оптичних компараторів, координатно-вимірювальних машин (CMM) або систем бачення. Ця перевірка розмірів підтверджує, що конструктор матриці влучив у цільову геометрію. якДокументація Lamistacks щодо штампування ламінування двигунаПримітки: інспекція ШМ є стандартною практикою для перевірки розмірів, площинності та вертикальності штампованих компонентів, і та сама технологія застосовується до перевірки самих компонентів матриці перед складанням.

Випробування різів із вимірюванням задирок.Найнадійніша перевірка допуску функціональна: штампуйте зразки частин і виміряйте результати. Висота задирок, виміряна за допомогою оптичного профілометра або навіть каліброваного циферблатного індикатора, покаже вам, чи забезпечує ефективний зазор прийнятну якість краю. якТехнічна довідка KEYENCE щодо вимірювання задирокПояснює, що 3D-оптичні профайлери можуть захопити всю поверхню рельєфу штампованої кромки всього за одну секунду, визначаючи найвищі точки задирок та їх розташування без помилок позиціонування, які заважають традиційному трасуванню профілю. Це робить вимірювання заусенців практичним інструментом перевірки виробництва, а не просто лабораторною вправою.

Металографічний аналіз поперечного{0}}перерізу.Для критичних застосувань розрізання штампованого ламінування через край і полірування поперечного-зрізу розкриває повний профіль зсуву: глибину перекиду, довжину полірування, кут зламу та утворення задирок. Цей метод показує фактичну діючу механіку руйнування та підтверджує, чи забезпечує ваш зазор очікуваний баланс зон полірування та руйнування. Він повільний і руйнівний, що робить його інструментом випробування та перевірки, а не методом перевірки виробництва. Але він дає найбільш повну картину ефективності зазору та безпосередньо показує глибину пластичної деформації, яка керує магнітною мертвою зоною.

Послідовність практичної перевірки нової електротехнічної сталевої матриці має логічну послідовність: оптичне вимірювання під час виготовлення для підтвердження геометрії, тестові різання під час випробування для підтвердження функціональних характеристик і періодичне вимірювання задирок під час виробництва для моніторингу-зміщення зазору через знос. Кожен метод виявляє різні режими відмови на різних етапах життєвого циклу.

Партнерство з виробниками прецизійних штампів для електротехнічної сталі

Збалансування тривалого терміну служби матриці, низького рівня задирок, мінімального напруження на краю та високої точності розмірів у єдиній специфікації зазору є інженерною оптимізацією. Але надійне виконання цієї специфікації через мільйони виробничих ходів вимагає здатності конструктора штампу, яка виходить за рамки загальної компетенції штампування.

Штампи для ламінування електротехнічної сталі вимагають можливостей, яких бракує багатьом цехам штампів загального призначення: до-мікронна точність шліфування для-важливих пластин, розуміння того, як вміст кремнію впливає на зношування та інтервали технічного обслуговування, досвід роботи з архітектурою штампів із багатопросвітним просвітом, якої вимагає виробництво ламінування двигуном, і системи якості, які перевіряють зазор на рівні компонентів перед складанням.

Вибір штампів-партнерів для електротехнічних робіт із сталевих виробів зводиться до продемонстрованих можливостей у конкретній області застосування. Ось що оцінити:

• Досвід прецизійного штампування форм для виробництва статорів і роторів двигунів - ІЧЕНЬє прикладом цього критерію, обслуговуючи виробників двигунів, електро{0}}сталі та нових-енергетичних компонентів із прецизійними прес-формами для штампування, розробленими спеціально для жорстких допусків зазору, яких вимагає кремнієва сталь. Їхня зосередженість на прогресивних штампах для статорів і роторів означає, що багато-кліренс, спеціальна архітектура-станції вбудована в їх основну виробничу дисципліну, а не розглядається як спеціальний запит.
• Перевірена толерантність- попросити документальне підтвердження того, що цех може підтримувати значення зазору в межах +/-0,003 мм на всіх станціях у прогресивній матриці. Запитуйте зразки звітів про інспекцію від порівнянних проектів електротехнічної сталі.
• Знання-спеціального інструменту- виробник штампу повинен рекомендувати матеріали для пуансонів, покриття та інтервали повторного шліфування на основі вашої конкретної марки електротехнічної сталі, а не застосовувати загальні вказівки. Майстер, який має досвід роботи з кремнієвою сталлю, знає, що M19 з 3% кремнію зношується інакше, ніж M47 з 1,8%.
• Інтегрована можливість тестування та перевірки- виробники штампів, які виконують пробне різання з тим самим сплавом і калібром, які ви використовуватимете у виробництві, потім вимірюють висоту заусенця та точність розмірів відповідно до ваших специфікацій, постачають штамп, який працює при першому встановленні, замість того, щоб вимагати тижнів-регулювання на пресі.
• Технічна документація та підтримка- партнер із прецизійних штампів надає технічні характеристики заточування, процедури відновлення зазору та рекомендовані інтервали перевірок відповідно до обсягу виробництва та абразивності матеріалу.

Різниця у вартості між стандартним штампом для штампування та штампом, розробленим спеціально для вимог щодо зазору електротехнічної сталі, є значною під час придбання. Але розрахунок загальної вартості включає брухт через неналежну якість кромки, штрафи за втрату серцевини через надмірні мертві зони, скорочений термін служби матриці через неправильний вибір матеріалу інструменту та час, витрачений інженерами на усунення проблем, яким запобігла б правильно визначена матриця. Якщо взяти до уваги електромагнітну ефективність, яка поставлена ​​на карту, особливо в-дорожчих тягових двигунах електромобілів і сердечниках трансформаторів преміум-класу, інвестиції в прецизійні матриці окупаються через ламінування, яке фактично забезпечує магнітні характеристики, передбачені конструкцією вашого двигуна чи трансформатора.

Отримати правильний зазор пуансона для електротехнічної сталі — це не одне рішення, прийняте за допомогою калькулятора. Це ланцюжок взаємопов’язаних інженерних рішень: знання матеріалів, що обумовлюють вибір зазору, значення зазору, переведені у виконувані специфікації, специфікації, перевірені за допомогою функціональних вимірювань, і якість виробництва, що підтримується шляхом моніторингу зносу та своєчасного технічного обслуговування. Кожна ланка в цьому ланцюзі залежить від попередньої, і вся система в кінцевому підсумку залежить від партнерства з виробником штампу, який розуміє, що штампування електротехнічної сталі — це принципово відмінна дисципліна від штампування конструкційних металів.

Поширені запитання про зазор від штампу для електротехнічної сталі

1. Який рекомендований зазор пуансона для електротехнічної сталі М19?

Електротехнічна сталь M19, одна з найбільш широко використовуваних марок CRNGO для ламінування двигунів, зазвичай найкраще працює з 5% до 7% зазору на сторону товщини матеріалу. Цей діапазон пояснюється приблизно 3% вмістом кремнію, що робить його більш крихким, ніж м’яка сталь, але менш крихким, ніж вищі-кремнієві марки CRGO. Точне значення в цьому діапазоні залежить від товщини ламінування, геометрії елементів і від того, чи надаєте ви пріоритет мінімальній висоті задирок чи зменшеному напруженню на краю. Для елементів прорізу статора, де точність розмірів є критичною, націлюйте на нижній кінець. Для роторних пазів, які будуть отримувати-литий алюміній, верхній кінець забезпечує довший термін служби інструменту з прийнятною якістю краю.

2. Як зазор від пуансона до матриці впливає на втрати в сердечнику двигуна в шарах електротехнічної сталі?

Зазор безпосередньо впливає на втрати сердечника за допомогою двох механізмів. По-перше, пластична деформація на кожній зрізаній кромці створює зону магнітного пошкодження, де проникність може впасти до 94%, змушуючи навколишній матеріал переносити більше потоку при вищому насиченні та збільшуючи втрати на гістерезис. Дослідження показують, що цей ефект може майже подвоїти втрати в активній зоні в ураженій зоні. По-друге, надмірний зазор збільшує висоту задирок, що погіршує коефіцієнт укладання та зменшує кількість активного магнітного матеріалу на одиницю довжини сердечника. Дослідження показують, що лише оптимізація зазору гасіння може відновити приблизно 6% магнітних втрат, що робить його одним із найбільш рентабельних-покращень ефективності, доступних без зміни матеріалів або конструкції двигуна.

3. Чому електротехнічна сталь із тонким-калібром потребує інших міркувань щодо зазору, ніж стандартна товщина?

Коли товщина ламінування падає нижче 0,3 мм, стандартна-формула зазору на основі відсотка дає абсолютні значення в одно-цифрових мікронах. Наприклад, 5% зазору на матеріалі 0,15 мм дорівнює лише 7,5 мікронам на сторону. У цьому масштабі звичайні виробничі змінні, такі як відхилення інструменту, теплове розширення, центрування преса та консистенція повторного шліфування, вносять 1-2 мікрона невизначеності, разом споживаючи більшу частину бюджету допуску. Похибка в 3 мікрона на матеріалі 0,15 мм змінює ефективний зазор з 5% до 7%, потенційно повністю перевищуючи допустиме вікно. Це вимагає виняткової точності виготовлення штампа та робить можливості виробника штампу такими ж важливими, як і сама специфікація зазору.

4. Яка різниця між вимогами до дозволу CRGO та CRNGO?

Сталі CRGO (з-орієнтованою зернистістю), які використовуються в сердечниках трансформаторів, вимагають більшого зазору, як правило, від 3% до 5% на кожну сторону, оскільки їх вирівняна кристалічна структура надзвичайно чутлива до крайових навантажень, які порушують ретельно розроблені моделі магнітних доменів. Тріщини в CRGO мають тенденцію слідувати за основними площинами вздовж меж зерен, що робить поведінку руйнування менш передбачуваною при більших зазорах. Сталі CRNGO (не-зерно-орієнтовані), які використовуються в ламінаціях двигунів, допускають ширше вікно від 5% до 8% на сторону, оскільки їх випадковий розподіл зерен руйнується більш рівномірно в усіх напрямках. Ізотропна структура означає, що напрямок різання відносно вирівнювання зерен не викликає занепокоєння, що дає розробникам матриць більше гнучкості у виборі зазору.

5. Як ви відстежуєте дрейф зазору пуансона до матриці під час виробництва електротехнічної сталі?

Вимірювання висоти задирок є найбільш практичним непрямим методом відстеження відхилення зазору, спричиненого зносом інструменту. Оскільки краї пуансона та матриці зношуються через абразивність кремнієвої сталі, ефективний зазор поступово збільшується, пропорційно зростаючи висоту задирок. Створення діаграми тенденції задирок, побудованої проти кількості ходів, показує вашу конкретну криву зносу. Коли схил стає крутішим, це сигналізує про те, що захисні покриття зносилися, і основний матеріал безпосередньо руйнується. Для кремнію з високим -класом, як-от M19, вимірювання кожні 50 000–100 000 ходів вловлює дрейф, перш ніж він погіршить якість ламінування. Металографічний-аналіз поперечного перерізу під час випробування встановлює базовий профіль руйнування, тоді як оптичні профайлери забезпечують швидку{12}}перевірку робочої поверхні.