Призначення байпасних виїмок у штампах для штампування: назавжди зупинити застрягання стрічки

Що таке обвідні виїмки в штампувальних штампах

Коли смуга листового металу проходить через прогресивну матрицю, кожна операція формування створює геометрію, яка виступає вгору або вниз від площини смуги. Тим виступаючим частинам потрібно кудись подітися, коли смуга просувається до наступної станції. Саме тут і з’являються обхідні виїмки.

Технічне визначення обхідних вирізів

Обвідна виїмка – це рельєфний виріз, зроблений у смужці - або зазор, вирізаний у сталі матриці -, який дозволяє попередньо сформованим елементам, таким як витяжки, списи та тиснення, проходити поверх або крізь наступні компоненти матриці без зіткнень. Призначення обхідних виїмок у штампах для штампування суто пов’язане з зазором: вони запобігають фізичному втручанню між три-вимірною геометрією, уже виштампованою на смузі, та інструментом, який ще має на неї впливати.

Це не те ж саме, що загальне надрізування при обробці металу тиском. Стандартнийоперації надрізаннявідріжте матеріал від краю стрічки, щоб створити бажаний профіль або полегшити згинання. Навпаки, обхідні виїмки не є частиною-геометрії. Вони існують виключно для того, щоб стрічка вільно рухалася через матрицю.

В ієрархії дизайну матриці обхідні виїмки розташовані на рівні макета стрічки -, запланованому на ранніх етапах прогресивної розробки матриці, поряд із конструкцією носія, розміщенням пілотного елемента та послідовністю станцій. Вони не є запізнілою думкою чи спробою. Вони є навмисним інженерним рішенням, закладеним у макет стрічки з першого дня.

Чому обхідні виїмки важливі для прогресивного штампування

Уявіть смужку, на якій щойно була намальована маленька чашка на третій станції. Ця чашка тепер виступає нижче площини смуги. На четвертій станції стрічка повинна опуститися на блок матриці для наступної операції. Без зазору для цієї чашки він врізається в міцну інструментальну сталь. Результат: застрягла стрічка, пошкоджена матриця та зупинка виробництва.

Обхідні виїмки при формуванні листового металувирішіть це, видаливши рівно достатню кількість матеріалу - або забезпечивши рівно достатню глибину кишені в матриці -, щоб сформована функція очищала кожну наступну станцію під час просування смуги. У прогресивному штампі, де смуга проходить через десятки станцій послідовно, одна операція формування може вимагати обхідного зазору в кожному місці нижче за потоком.

Обхідні виїмки існують з однієї причини: щоб підтримувати безперебійне просування смуги через багато-станційні матриці, запобігаючи зіткненню формованих елементів із інструментом, що йде далі.

Обвідні виїмки для формування листового металу стають ще більш критичними на високих швидкостях преса. Коли стрічка обертається зі швидкістю сотні ходів за хвилину, навіть частки міліметра перешкоди можуть призвести до катастрофічної поломки інструменту. Розуміння того, як ці зазори функціонують під час кожного ходу - і що відбувається, коли вони занижені або відсутні -, відрізняє надійні виробничі інструменти від хронічних-схильних до заклинювання штампів.

Пояснення термінології для типів виїмок у дизайні матриці

Слово «виїмка» широко використовується на виробництві. Виробник штампа може назвати «виїмку» в огляді макета стрічки, а троє людей за столом зобразять три різні особливості. Ця неоднозначність викликає справжню плутанину -, особливо для нових професіоналів із виготовлення інструментів і штампів, які намагаються прочитати застарілі креслення або інтерпретувати призначення смуги. Обхідні виїмки, виїмки з кроком, рельєфні виїмки та обробні виїмки видаляють матеріал зі смуги, але вони існують з зовсім інших причин.

Розуміння цих відмінностей має значення, оскільки неправильне визначення типу виїмки під час перевірки конструкції або технічного обслуговування може призвести до неправильних модифікацій. Розширення того, що ви вважаєте обхідним виїмкою -, хоча це насправді є виїмкою кроку -, може порушити реєстрацію смуги та зруйнувати кожну наступну частину.

Обхідні виїмки проти Pitch Notchs

Насічки з кроком (іноді їх називають французькими насічками) контролюють довжину подачі стрічки та забезпечують надійну зупинку-попадання під час налаштування матриці. якАрт Хедрік пояснює у The Fabricator, виїмка з кроком — це невелика ділянка матеріалу, вирізана з одного або обох країв смуги на початкових станціях прогресивної матриці. Його завдання полягає в запобіганні надмірної подачі, усуненні вигину краю та наданні оператору точної орієнтири для початкового позиціонування смуги, щоб пілоти могли правильно розташувати смугу.

З іншого боку, обхідні виїмки не мають нічого спільного з контролем подачі чи реєстрацією смуг. Вони забезпечують проміжок для сформованої геометрії - малюнків, рельєфів, списів або будь-яких елементів, що виступають із площини смуги -, щоб смуга могла просуватися повз нижні станції матриці без перешкод. Позначка запитує: «Яку відстань пройшла смужка?» Обхідна виїмка запитує: «Чи може сформований елемент очистити наступний блок матриці?»

Плутанина між цими двома є поширеною, оскільки обидва виглядають як вирізи на краю або всередині смуги, і обидва плануються під час макета смуги. Але їх дизайнерські драйвери принципово відрізняються. Геометрія виїмки з кроком залежить від кроку подачі та розташування пілота. Геометрія байпасної виїмки залежить від висоти сформованої деталі та зазору за матрицею.

Обхідні виїмки проти рельєфних виїмок і обрізних виїмок

Рельєфні виїмки впливають на навантаження на матеріал, а не на фізичний зазор. Коли ви згинаєте листовий метал на куті або вздовж кромки, що перетинається, концентрація напруги може спричинити розрив або розтріскування. Рельєфна виїмка - зазвичай є невеликим вирізом на перетині двох ліній згину - видаляє матеріал із зони напруги, щоб деталь могла формуватися чітко без розколювання. Ви знайдете їх у гальмівних-деталях так само часто, як і в-штампованих.

Виїмки для обробки служать ще для однієї мети: відокремлення брухту. Вони являють собою надрізи, розміщені на смузі, щоб полегшити чисте видалення частин або осипання слимаків на кінцевих станціях. Без відповідних виїмок деталь може невід’ємно від’єднатися від тримача, спричиняючи задирки, підвіси або застрягання брухту у матриці.

Виїмки на носії є пов’язаною особливістю, яку варто відзначити. Це вирізи спеціальної форми, щоб підтримувати з’єднання несучої стрічки з кожною заготовкою, дозволяючи їй згинатися під час подачі. Вони врівноважують жорсткість смуги зі здатністю поглинати сили формування без викривлення.

Кожен із цих термінів зустрічається в довідниках про інструменти та розмовах у магазині, іноді взаємозамінні. Для будь-якого виробника штампів, який працює з негативними та позитивними обхідними вирізами в матриці для штампування листового металу, дотримання чіткої термінології запобігає дорогому недорозумінню під час проектування, виготовлення та обслуговування.

Якщо розділити ці визначення, наступне логічне запитання є механічним: як саме байпасний паз взаємодіє зі смугою, коли вона піднімається, просувається та опускається під час кожного удару преса? Відповідь полягає в послідовності позитивних і негативних подій кліренсу, які відбуваються кожного разу, коли штовхає цикл.

Як байпасні виїмки функціонують під час просування стрічки

Уявіть рулон листового металу, що подається в прогресивну матрицю. З кожним натисканням стрічка просувається рівно на один крок - на одну станцію-до-станції -, і на ній виконується інша операція: проколювання на першій позиції, насічення на другій позиції, формування на третій позиції, витягування на четвертій позиції та обрізання ближче до кінця. Смуга залишається з'єднаною несучою полотном на всьому протязі. Поки кожна функція залишається в межах площини смуги, просування є простим. У той момент, коли операція формування або малювання штовхає геометрію вище або нижче цієї площини, перешкоди стають неминучими на кожній станції нижче за течією.

Саме тут обхідна виїмка займає своє місце в плані смуги. Його спеціально сплановано для обробки тривимірної реальності деталі, яка частково сформована, але все ще рухається через плоску матрицю.

Просування смуги та інтерференція формованих елементів

Кожен хід преса відповідає точному механічному ритму. Коли плунжер піднімається, штовхачі штовхають смугу вгору від нижньої поверхні матриці -, як правило, достатньо, щоб очистити блоки матриці та будь-які елементи розташування. Потім пристрій подачі просуває стрічку рівно на одну відстань. Пілоти входять у свої отвори, щоб зафіксувати смужку в справжньому положенні, пристрій подачі відпускається, і смужка опускається назад на матрицю для наступної операції.

Звучить просто, коли смужка плоска. Але подумайте про те, що станеться після того, як третя станція утворить-спрямовану донизу чашу або спис. Ця функція тепер висить під площиною смуги. Коли смуга піднімається й просувається до четвертої станції, чашка має пройти через станцію-чотири кубики, не зачепившись за неї. Якщо висота підйомника не забезпечує достатнього вертикального зазору -, а в багатьох випадках це не може без уповільнення преса -, чашка тягнеться поперек або вдаряється об міцну інструментальну сталь.

Обхідні виїмки вирішують це шляхом видалення віконця матеріалу зі смуги навколо сформованого елемента або створення обробленої рельєфної кишені в самому блоці матриці. Сформована геометрія вільно проходить через зазор, а не стикається з інструментом. У кубику з дванадцятьма або більше станціями один жеребок, сформований на четвертій станції, може вимагати обхідного дозволу на станціях з п’ятої по одинадцяту - кожна з них має бути ретельно підібрана для розміщення функції під час проходження через матрицю.

Позитивна та негативна механіка обходу Notch

Не всі сформовані елементи виступають в одному напрямку, і не всі обхідні рішення вирізаються зі смуги. Саме тут відмінність між негативними та позитивними обхідними виїмками в матрицях для штампування листового металу стає критичною.

Позитивний обхідний паз — це матеріал, видалений із самої стрічки. Коли деталь виступає вгору - рельєф, виступ чи верхня частина кресленої стіни -, вона ризикує зіткнутися з верхніми компонентами матриці, такими як пластини знімача, натискні накладки або тримачі пуансона на нижніх станціях. Відрізання смужкового матеріалу, що прилягає до верхнього елемента, дає йому місце для проходження під цими верхніми компонентами без контакту. В іншому випадку сила плинності пружини знімача притискала б смугу пласко до геометрії, яка фізично не може відповідати.

Негативний обхідний паз — це кишеня із зазором, вирізана безпосередньо в нижню сталь матриці. Коли сформована деталь виступає вниз - чашка, виїмка або спис вниз - їй потрібно кудись подітися, коли смужка опускається на кожен наступний блок матриці. Замість того, щоб видаляти більше смужкового матеріалу (що може послабити носій), розробник матриці виробляє рельєфну порожнину в блоці матриці саме в тому місці, де буде розташована частина, спрямована вниз.

Для багатьох частин потрібні обидва типи одночасно. Уявіть собі деталь із тисненням, спрямованим угору, і чашкою, спрямованою вниз, в одному поперечному-розрізі. У міру того, як ця частина смужки просувається вперед, для тиснення потрібен позитивний обхідний зазор зверху, тоді як для чашки потрібна негативна обхідна кишеня знизу. Негативні та позитивні обхідні виїмки у штампувальних штампах для формування листового металу часто співіснують на одній станції, кожна з яких звертається до іншого напрямку виступу.

Повна послідовність байпасу протягом одного циклу пресування відбувається в такому порядку:

1. Операція формування або малювання створює геометрію, яка виступає над або під площиною стрічки.
2. Плунжер піднімається, а вантажопідйомники піднімають стрічку з нижньої поверхні матриці.
3. Фідер просуває смугу на один повний крок до наступної станції.
4. Обвідна виїмка (виріз для смуги або кишеня матриці) дозволяє сформованому елементу очистити блок матриці наступної станції, знімач або верхній інструмент без перешкод.
5. Пілоти задіють свої отвори, щоб зафіксувати смугу в справжньому положенні.
6. Смужка опускається на матрицю, причому сформована деталь лежить усередині негативної обхідної кишені або вільно проходить через позитивний обхідний отвір.
7. Наступна операція виконується на правильно зареєстрованій смузі.

Цей цикл повторюється на кожній станції після операції формування. Кожне місце обходу має мати індивідуальний розмір на основі висоти елемента, доступного підйому та геометрії компонентів матриці на цій конкретній станції. Обвідна виїмка, яка забезпечує відповідний зазор на п’ятій станції, може бути заниженою на восьмій станції, якщо блок матриці цієї станції розташований вище або його знімна пластина висить нижче.

Точність цієї послідовності пояснює, чому планування обхідного вирізу не можна відкласти до випробування. Кожну точку зазору необхідно передбачити під час розробки макета смуги -, тому що після того, як інструментальна сталь загартована та зібрана, додавання байпасного рельєфу означає розбирання, повторну -обробку та втрату часу виробництва. Наслідки неправильного виконання не виходять за межі однієї застряглої стрічки.

Наслідки пропуску або заниження обхідних виїмок

Стріп-джем не оголошує себе ввічливо. Одним рухом прес працює добре. Наступна сформована деталь захоплює блок матриці, смуга згинається, направляючі зрізаються, і оператор чує безпомилковий хрускіт сталі, що стикається зі сталлю. Далі — це не лише одна погана деталь -, це каскад пошкоджень, які можуть призупинити виробництво на кілька днів.

Якщо обхідний зазор відсутній або замалий, кожен цикл пресування стає потенційною подією зіткнення. Сформована геометрія, що виступає зі смуги, не має місця для проходу, тому вона проривається через - або не проходить взагалі. Будь-який результат коштує часу, інструментів і деталей.

Усунення заклинювання та пошкодження матриці через відсутність зазору байпасу

Послідовність відмов є механічною та передбачуваною. -Елемент, що виступає вниз - чашка, кишеня для монет, язичок для списа - падає на блок матриці, який не має рельєфної кишені. Смуга не може опуститися в потрібне положення. Живильник, який все ще намагається просунути матеріал, штовхає додатковий матеріал у стрічку, яка більше не рухається вільно. Матеріал згинається між станціями, стискаючись у простір між підйомниками та поверхнями матриці.

Цей вигин не залишається локальним. Він поширюється вгору за течією, зміщуючи смугу на попередніх станціях, де пілоти все ще намагаються зареєструвати положення. Направляючі штифти, призначені для входу в попередньо пробиті отвори з зазором лише від 0,002 до 0,003 дюйма, стикаються зі смугою, яка зміщена вбік або піднята з поверхні матриці. Пілот або згинається, або повністю зрізається. Як зазначає Арт Гедрік, якщо пілоти не можуть точно визначити місцезнаходження смуги до того, як притискна подушка затиснеться, кожна наступна операція приземляється в неправильному положенні.

Шкода з’єднується звідти. Блоки матриці можуть тріснути там, де сформована деталь торкається гострого внутрішнього кута інструментальної сталі. Пуансони на сусідніх станціях можуть сколоти, оскільки неправильно зареєстрована смуга подає матеріал під неочікуваним кутом, створюючи нерівномірне навантаження на зріз. Напрямні рейки забиваються, коли смуга з пряжками тягнеться по їхніх загартованих поверхнях. У важких випадках пластина знімача деформується через поглинання ударних навантажень, на які вона ніколи не розраховувалася.

Сам матеріал зазнає деформаційного зміцнення в зоні зіткнення. Заготовка стрічки, яка неодноразово проходить повз перешкоду, утворює загартовані краї, і локальна межа текучості збільшується в цих областях. Це робить смугу жорсткішою та менш передбачуваною на нижніх станціях формування - навіть після негайного усунення затору та відновлення виробництва.

Дефекти якості деталей, пов’язані з невідповідною конструкцією байпасу

Не кожен збій байпаса викликає сильне застрягання. Іноді втручання є незначним - сформована деталь ледь зачіпає блок матриці або тягнеться по ньому рівно стільки, щоб стрічка рухалася. Ці -умови майже промаху, мабуть, гірші, ніж повна зупинка, оскільки вони періодично виробляють дефектні частини, а не негайно вимикають матрицю.

Ось як впливає граничний зазор обхідного каналу на якість деталей. Смужка протягується поверхнею матриці кожні кілька рухів, дряпаючи нижню частину сформованих елементів. Розміри змінюються, коли смужка трохи зміщується з-положення - недостатньо, щоб зрізати пілот, але достатньо, щоб зсунути розташування отворів або лінії згину на десяті частки міліметра. Деформаційний зміцнення накопичується на контактних краях, де смуга неодноразово зішкрябує штамповану сталь, змінюючи локальні механічні властивості матеріалу та впливаючи на подальше формування.

Обхідні насічки і утворення задирок при штампуванні безпосередньо пов'язані. Коли смуга деформується внаслідок перетягування або часткового вигину, вона подається на станції різання під непостійним кутом або з нерівномірним затисканням. Зазор-до-плашки -, ретельно розрахований для плоского, правильно зареєстрованого матеріалу -, стає фактично асиметричним. Одна сторона ножиць стриже чисто, а інша рветься, утворюючи задирки, що перевищують специфікації. Межа текучості зони наклепу навколо точки перешкоди обходу може суттєво відрізнятися від основного матеріалу, що ще більше дестабілізує зріз.

Ці проблеми з якістю мають спільну неприємну характеристику: переривчастість. Вони з’являються по кілька частин на сотню, а не кожна частина. Оператори бачать шип задирок під час одного циклу, але не бачать наступного. Перевірка розмірів триває годину, потім виходить за межі допуску на двадцять частин, перш ніж повернутися до специфікацій. Аналіз першопричини часто шукає мастило, знос пуансона або варіацію партії матеріалу - усі обґрунтовані підозри -, тоді як справжньою причиною є байпасний паз, який забезпечує зазор у 90% випадків, але допускає перешкоди на кожному десятому ході через невідповідність підйому смуги або теплове розширення під час тривалих пробігів.

Повний перелік режимів відмови, пов'язаних з невідповідною конструкцією байпаса, включає:

• Застрягання смуги - повна зупинка, що вимагає ручного очищення та перевірки матриці
• Пілотний зріз - втрата точності реєстрації смуги на всіх станціях
• Розтріскування блоку матриці - дорогий ремонт або заміна загартованої інструментальної сталі
• Деформація частини -, утворені елементи, роздавлені або зміщені силами зіткнення
• Утворення задирки - асиметричне різання з неправильно зареєстрованої або спотвореної смуги
• Розмірний дрейф - прогресивна втрата позиційної точності між станціями
• Збільшений рівень браку - деталей, які не пройшли перевірку через дефекти поверхні, розмірів або форми

Кожен із цих наслідків сходить до тієї самої першопричини: сформованої особливості, якій нікуди подітися. Виправлення майже завжди дешевше впроваджувати під час розробки макета смуги, ніж виправляти несправності на цеху преса -, що піднімає питання про те, як різні типи матриць і властивості матеріалів впливають на рішення щодо зазору байпасу.

Вимоги до обхідних виїмок для різних типів матриць

Не всі штампи переміщують матеріал однаково. Метод, який використовує матриця для транспортування заготовки між операціями, принципово змінює те, чи потрібні обхідні виїмки, куди вони йдуть і наскільки складною стає їхня конструкція. Професіонал із інструментів і матриць, який працює на різних платформах матриці, зіткнеться з надзвичайно різними вимогами до обходу, залежно від того, яка програма потребує налаштування прогресивної, трансферної чи складеної матриці.

Відмінності зводяться до одного питання: чи стрічка залишається з’єднаною та проходить через кожну станцію послідовно, чи заготівлю відокремлюють раніше та обробляють окремо? Ця відповідь визначає всю стратегію очищення обходу.

Обхідні виїмки в прогресивних штампах

Прогресивні штампи вимагають найширшого планування обвідних пазів серед усіх типів штампів. Причина структурна. У прогресивному штампі заготовка залишається прикріпленою до металевої стрічки від початку до кінця - вона відділяється лише на кінцевій станції. Кожна операція формування, яка відбувається на станції 3, 4 або 5, створює геометрію, яка повинна проходити через станції 6, 7, 8 і далі, коли смуга просувається на крок за кроком.

Це створює ефект компаундування. Один розіграш на четвертій станції не потребує лише дозволу на п’ятій станції. Потрібен зазор на кожній нижній станції, через яку проходить смуга, перш ніж частина буде вирізана. У матриці з двадцятьма-станціями ця одна операція формування може вимагати розвантаження байпаса в п’ятнадцяти або більше місцях. Додайте другу станцію формування на станції сьома, і план обходу подвоїться в складності -, тому що тепер дві об’єкти на різних висотах і положеннях потребують вільного доступу на всіх станціях за межами відповідних точок формування.

Прогресивні штампи також працюють на високих швидкостях, часто сотні ходів на хвилину. Смуга піднімається, просувається й опускається за мілісекунди. У оператора немає часу коригувати або виправляти проблему граничного зазору. Обхідна виїмка або забезпечує достатньо місця для чистого проходження сформованого елемента, або ні. При 400 ударах на хвилину пів-міліметра недостатнього зазору призводить до 400 зіткнень на хвилину - та знищення матриці за секунди.

Ось чому досвідчені розробники інструментів і матриць витрачають багато часу під час планування макета смуги, щоб зіставити кожну сформовану функцію з кожною наступною станцією. Розташування, розміри та типи вирізів байпасу (позитивні вирізи стрічки проти негативних кишень матриці) визначаються перед тим, як будь-яка сталь буде розрізана. Схема смуги — це, по суті, план розчищення обхідних шляхів так само, як і частина виробничої послідовності.

Зауваження щодо байпасів у штампах для перенесення та з’єднання

Трансферні матриці обробляють матеріал по-різному. Замість того, щоб тримати заготовку прикріпленою до безперервної смуги, перенесіть штампвідокремлює заготовку від металевої смугина початку процесу. Окремі заготовки потім переміщуються між станціями за допомогою механічних механізмів передачі - захватів, пальців або рейок, які фізично забирають кожну деталь і розміщують її на наступній станції матриці.

Чи усуває це потребу в обхідній виїмці? У стрипівському сенсі так. Немає безперервного носіння, що проходить через кілька станцій, тому немає обхідних виїмок, нарізаних на стрічку. Але основна проблема очищення не зникає -, вона просто змінює форму. Коли механізм передачі поміщає частково сформовану заготовку на наступну станцію, будь-яка геометрія, що виступає з цієї заготовки, все ще потребує кудись подіти. Блок матриці на цій станції повинен мати рельєфні кишені, врізані в нього, щоб заготовка могла сидіти належним чином без формованих деталей, що виходять на дно інструментальної сталі.

Думайте про це як про ту саму інженерну задачу, розв’язану в іншому місці. У прогресивних штампах байпасний зазор живе в смузі та в матриці. У матрицях для перенесення він повністю міститься в компонентах матриці. Машини для створення інструментів і матриць створюють порожнини в блоці матриці кожної станції, щоб розмістити будь-яку геометрію, отриману від попередньої операції. Матриці для перенесення також виграють від того факту, що кожна станція є механічно незалежною - заготовка знімається з усіх інструментів під час перенесення, забезпечуючи властивий вертикальний зазор, якого прогресивні смуги не можуть досягти без підйомників.

Складні матриці займають протилежний кінець спектра. Складна матриця виконує кілька операцій - різання, проколювання, формування - за один хід преса на одній станції. Частина виконана і викидається одним ударом. Немає жодного смугового прогресу, жодного -переміщення станцій і перешкод у низхідній частині, про які варто турбуватися. Обхідні насічки просто неактуальні. Деталі ніколи не потрібно проходити через інший блок матриці, тому що вона ніколи не переміщується на іншу станцію. Операції на кшталт гідроформування та спінювання подібним чином виробляють деталі в одно-стадійному або закритому-штамповому середовищі, де прогресування стрічки не застосовується.

У таблиці нижче підсумовано, як відрізняються вимоги до байпасу для цих трьох типів матриць:

Для виробників, які оцінюють, який тип матриці підходить для конкретної деталі, складність байпасу є реальним фактором вартості. Деталь із глибокою витяжкою та кількома тисненнями можна легко виготовити в матриці для перенесення, де кожна станція просто обробляє власну рельєфну кишеню. Для тієї самої деталі в прогресивній матриці можуть знадобитися десятки обхідних виїмок по всій схемі смуги, що послаблює носій і вимагає ретельного балансу між зазором і жорсткістю смуги. Рішення про тип матриці формує стратегію обходу -, а стратегія обходу, у свою чергу, впливає на те, як властивості та товщина матеріалу взаємодіють із дизайном зазору.

Коефіцієнти матеріалу та товщини в конструкції обхідної виїмки

Обвідна виїмка, ідеально підходяща для м’якої сталі товщиною 1,0 мм, катастрофічно вийде з ладу на подвійній-фазі 980 товщиною 1,5 мм. Матеріал, що проходить через прогресивну матрицю, не лише впливає на сили формування та знос пуансона - він безпосередньо визначає, наскільки високі сформовані деталі виступають із площини стрічки, наскільки вони пружинять після формування та як сама стрічка реагує на видалення матеріалу. Кожне рішення про дозвіл на обхідний шлях є, за своєю суттю, металургійним рішенням.

Дві стрічки з ідентичною геометрією деталей, але різними матеріалами можуть вимагати кардинально різних конструкцій обхідних виїмок. Розуміння причини зводиться до трьох взаємодіючих змінних: товщини, межі текучості та модуля пружності.

Як товщина та міцність матеріалу впливають на зазор байпаса

Товщина матеріалу є найбільш прямим фактором, що визначає вимоги до зазору для байпасу. Коли формувальний пуансон витягує чашку або штовхає рельєф у стрічку, висота цього елемента є функцією товщини матеріалу та геометрії витягування. Більш товстий матеріал створює більш високі сформовані деталі - смуга 2,0 мм, витягнута в ту саму геометрію пуансона, що й смуга 1,0 мм, створить деталь із більшою висотою стінки та глибшим виступом під площиною смуги. Цей глибший виступ вимагає відповідно глибшої завантажувальної кишені байпаса в наступних блоках матриці.

Відношення є приблизно пропорційним, але не лінійним. Більш товсті матеріали також краще протистоять зморшкуванню та викривленню під час формування, що означає, що вони, як правило, створюють чистіші та передбачуваніші висоти деталей. Більш тонкі матеріали можуть спричиняти дещо непостійну глибину елементів через локальне розтягування або потоншення матеріалу на радіусах витягування -, а невідповідність висоти елементів означає, що ваш обхідний зазор повинен враховувати найгірший випадок, а не середнє значення.

Межа текучості створює другий рівень складності. Матеріали з вищим межею текучості - вдосконалені високо-сталі (AHSS), такі як DP590, DP980 і мартенситні марки -, демонструють значно більшу еластичність після формування. Як пояснює Арт Хедрік, якщо ви не надаєте достатньої деформації, щоб перевищити межу текучості матеріалу під час формування, відбувається пружне відновлення. Сформована деталь частково повертається назад у початковий плоский стан.

Що означає пружинне повернення для дизайну обхідної виїмки? Це означає, що сформований елемент може не повністю розташуватися на призначеній глибині. Чашка, розроблена для витягування на глибину 8 мм, може досягти лише 7,2 мм остаточної деформації у високому -класі міцності, а решта 0,8 мм відновлюється еластично. Ця частково-підпружинена деталь розташована вище в площині смуги, ніж передбачалося -, а обхідний паз, розмір якого був розроблений для повністю-сидячої чашки 8 мм, тепер має менший запас зазору, ніж планувалося.

При оцінці межі текучості проти міцності на розрив для планування байпасу межа текучості є більш відповідним значенням. Міцність на розрив говорить вам, коли матеріал руйнується, але межа текучості визначає поріг, на якому починається постійна пластична деформація. Матеріали з високим-відношенням-розтягнення - поширені в марках AHSS, де величини пружності зростають пропорційно, коли міцність на розтяг досягає 980 МПа і вище - зберігають більше пружної енергії під час формування та вивільняють її під час пружності. Це безпосередньо збільшує ефективну висоту виступу, яку повинні вмістити обхідні виїмки.

М'які матеріали викликають протилежне занепокоєння. Алюмінієві сплави, мідь і низько{1}}вуглецеві-сталі глибокого витягування мають нижчий модуль пружності порівняно з високо-міцними марками. Модуль пружності металів визначає їхню жорсткість - модуль алюмінію становить приблизно одну-третину від модуля сталі. Нижчий модуль означає, що смуга є більш гнучкою та більш сприйнятливою до локальної деформації від сил, які твердіші матеріали могли б подолати. Якщо обхідний паз розміщено надто близько до сформованого елемента в м’якій алюмінієвій смузі, тонка смуга матеріалу між пазом і елементом може відхилятися або остаточно деформуватися під дією сил знімання під час кожного удару преса. Геометрія елемента спотворюється, деталь не проходить перевірку, і основною причиною є зовсім не станція формування -, а розміщення обхідної виїмки.

Ширина смуги та властивості розтягування при плануванні байпасу

Ширина смуги створює жорстке обмеження щодо того, скільки матеріалу можна видалити для обхідного зазору без шкоди для носія. У широкій смузі з великими межами несучої частини обхідні виїмки можуть бути великого розміру - залишається багато поперечного-перерізу для підтримки жорсткості під час подачі. Вузькі смужки не пропонують такої розкоші.

Розглянемо план смуги, де несуче полотно має ширину лише 8 мм з кожного боку. Кожна виїмка байпаса, вирізана в цьому носієві, зменшує його ефективний поперечний-переріз. Видаліть занадто багато, і носій більше не зможе протистояти зусиллям подачі без згинання або прогину. якДослідження дизайну перевізника показують, носій повинен залишатися достатньо міцним, щоб витримати приблизно 10% ваги частини, помноженої на кількість прогресій. Кілька обхідних виїмок на послідовних станціях створюють кумулятивне ослаблення, яке може підштовхнути носій до мінімального порогу жорсткості.

Цей компроміс особливо актуальний для тонких високо-міцних матеріалів. Смуга вже тонша -, що означає менший момент інерції для поперечного-перерізу несучої частини -, а деформація плинності сталі при високих-марках міцності є вузькою, залишаючи невеликий запас між пружним згинанням і постійною деформацією несучої частини. Носій, який еластично згинається під час подачі м’якої сталі, може пластично зігнутися в тій самій геометрії під час роботи AHSS, оскільки вікно деформації текучості є більш вузьким щодо прикладеної напруги.

Деформаційне зміцнення та робоче зміцнення поблизу країв обхідних виїмок вводять ще один механізм відмови, який проявляється в основному в -додатках із високим циклом. Кожного разу, коли смуга пробивається для створення обхідної виїмки, зона зрізу на зрізаному краю зазнає локалізованої холодної обробки. Ця вузька стрічка-загартованого матеріалу стає твердішою, але більш крихкою, ніж основна смуга. У матриці, що працює за мільйони циклів, ці загартовані краї можуть стати точками виникнення тріщин -, особливо якщо геометрія обхідного виїмки містить гострі внутрішні кути, які концентрують напругу.

Практичний висновок: радіуси кутів обхідних надрізів важливі- для високоміцних матеріалів, ніж для м’якої сталі. Гострий внутрішній кут під кутом 90{3}}градусів, який зберігається необмежено довго в смузі з низьким вмістом вуглецю, може спричинити втомну тріщину протягом 500 000 ударів у смузі DP780, оскільки загартована кромка має меншу пластичність для поглинання циклічних навантажень. Розробники, які працюють з AHSS, повинні вказати значні радіуси в усіх кутах обхідних вирізів і орієнтувати геометрію виїмок, щоб мінімізувати концентратори напруги, узгоджені з напрямком подачі стрічки.

Усі ці матеріальні фактори - товщина, висота елемента кріплення, межа текучості, що обумовлює запас пружинного повернення, модуль пружності, жорсткість стрижня, і довговічність кромки, що зміцнюється, - враховуються в єдиному рішенні щодо розмірів для кожного місця обвідної виїмки. Проблема полягає в тому, що вони взаємодіють. Товстіший і міцніший матеріал створює вищі деталі (потрібно більше зазору), водночас обмежуючи кількість матеріалу-носія, який можна безпечно видалити (доступний менший зазор). Розв’язання цієї напруги потребує судження, моделювання або обох -, і це піднімає практичне питання про те, коли обхідні виїмки є правильним рішенням, а коли альтернативні методи очищення мають більший інженерний сенс.

Коли використовувати обхідні виїмки чи альтернативні методи очищення

Обхідні виїмки — не єдиний спосіб уберегти сформовану деталь від зіткнення з наступним інструментом. Вони є найпоширенішим рішенням у прогресивних штампах, але вони мають певні витрати: кожен надріз послаблює несучу смугу, кожен розріз вимагає для підтримки пуансона та компонента матриці, а кожна видалена частина є матеріалом, який більше не може підтримувати смугу під час подачі. Досвідчені розробники матриць розглядають байпасні виїмки як один інструмент у наборі інструментів для зазору -, а не як автоматичний стандарт за замовчуванням для кожної точки перешкод.

Справжнє питання полягає не в тому, "чи потрібен мені дозвіл?" Ця відповідь завжди «так», коли геометрія виступає з площини стрічки. Постає питання: який найкращий спосіб досягти цього зазору для цієї конкретної частини, цього матеріалу та цієї виробничої вимоги?

Дерево рішень для необхідності обходу Notch

Опрацювання рішень щодо дозволу на обхід відбувається в логічній послідовності. На кожній станції макета смуги ви оцінюєте, чи може смуга просуватися чисто -, а якщо не може, яке рішення пропонує найкращий компроміс між складністю матриці, швидкістю пресування, цілісністю носія та використанням матеріалу.

1. Визначте кожну операцію формування в макеті смуги, яка створює геометрію, що виступає над або під площиною смуги. Це включає малюнки, тиснення, списи, карбовані елементи та екструдовані отвори.
2. Для кожного сформованого елемента виміряйте висоту виступу - відстань, на яку елемент виходить за межі поверхні смуги. Враховуйте пружність під час роботи з -високоміцними матеріалами.
3. Визначте доступний смуговий підйом на кожній нижній станції. Це вертикальна відстань, підйомники штоків піднімають стрічку над нижньою поверхнею матриці під час подачі.
4. Порівняйте висоту виступу з наявним підйомом мінус зазор матриці. Якщо висота сформованого елемента перевищує чистий зазор (висота підйому мінус висота будь-яких компонентів матриці, над якими має пройти стрічка), виникнуть перешкоди.
5. Якщо перешкоди існують, оцініть, чи може збільшена підйомна сила вирішити проблему без обхідної виїмки. Якщо необхідний додатковий підйом невеликий - на кілька міліметрів - збільшення ходу підйомника може бути доцільним.
6. Якщо збільшення підйому призводить до неприйнятного зниження швидкості або зносу підйомника, відповідним рішенням стане обхідна виїмка (виріз для смуги або кишеня для матриці).
7. Якщо поворот або зміна орієнтації частини в межах макета смуги повністю усуває перешкоди, перепроектуйте макет перед тим, як обходити виїмки.

Ця послідовність не є суто теоретичною. Він відображає ітераційний процес, який відбувається під час розробки макета стрічки, який часто підтримується програмним забезпеченням для вкладення матеріалу для аналізу тривалості використання матеріалу. Програмне забезпечення допомагає візуалізувати, як орієнтація деталі, ширина несучої частини та розміщення виїмки байпаса взаємодіють із загальним виходом смуги -, тому що обертання деталі, щоб уникнути байпасу, може споживати більше матеріалу на шматок, переміщуючи вартість від складності інструменту до відходів сировини.

Критичний поріг на четвертому кроці заслуговує на увагу. Якщо висота сформованого елемента перевищує доступний підйом смуги мінус зазор матриці, обвідна виїмка є обов’язковою. Ніяке регулювання підйомника, оптимізація часу чи налаштування преса не змінять фізику. Ця функція або очищає блок кубика, або відбувається зіткнення. У граничних випадках -, коли характеристика ледве перевищує доступний зазор -, розробники часто додають обхідну виїмку, щоб захистити від теплового розширення під час тривалих виробничих циклів, коливань товщини стрічки в межах допуску котушки та зносу підйомника, який поступово зменшує ефективну висоту підйому протягом терміну служби матриці.

Альтернативи обходу виїмок та їхні компроміси

Якщо перешкоди існують, але обхідні виїмки призводять до неприйнятних наслідків - ослаблений носій, скомпрометована жорсткість стрічки або недостатня кількість матеріалу навколо направляючих отворів - застосовуються три основні альтернативи. Кожен вирішує проблему оформлення, але вводить свою вартість.

Збільшення висоти підйому стрічки

Найпростіший варіант: підняти смугу вище під час подачі, щоб сформована форма виділила чіткі блоки матриці без будь-якого видалення матеріалу. Підйомники штоків - незалежно від того, чи то штифти з пружинним-приводом, підйомники штанг чи кулачкові-рейки -, можуть мати більший хід для досягнення додаткового зазору.

Покаранням є швидкість натискання. Більший підйом означає, що стрічка проходить більшу вертикальну відстань за кожен цикл ходу. Підйомники повинні піднятися далі, смуга повинна стабілізуватися на більшій висоті перед подачею, і вона повинна опуститися на більшу відстань, перш ніж пілоти зможуть зачепити. При високій частоті ходу надмірний підйом спричиняє відскок смуги та вібрацію, що погіршує точність подачі. Індуктивний датчик наближення, що контролює положення смуги на лінії подачі, може підтвердити, що смуга стабільно осідає при вищому підйомі, але механічна реальність полягає в тому, що кожен міліметр додаткового підйому віднімає кількість ударів за хвилину від вашої продуктивності.

Більший підйом також прискорює знос підйомника. Підпружинені-підйомники швидше проходять через більшу втому від прогину. Підйомники з кулачковим приводом відчувають більший контакт на робочих поверхнях. Протягом виробничого терміну виготовлення матриці, що становить мільйони ходів, вартість технічного обслуговування підйомників з більшим-ходом може перевищувати вартість інструментів для додавання байпасних виїмок.

Обертання орієнтації частини в макеті стрічки

Іноді перешкода виникає лише через те, як деталь орієнтована відносно напрямку подачі стрічки. Сформований елемент, що виступає вниз, може зіткнутися з блоком матриці безпосередньо на шляху подачі -, але якщо деталь повернуто на 90 або 180 градусів на макеті, ця сама частина проходить через область, де блок матриці знаходиться нижче або зовсім відсутній.

Обертання частин елегантне, коли воно працює. Це усуває перешкоди, не послаблюючи стрічку та не сповільнюючи прес. Але часто це збільшує матеріаломісткість. Деталь, орієнтована на мінімальну ширину смуги, може більше не вкладатися ефективно після обертання. Смуга стає ширшою, зростає вартість матеріалу на деталь, збільшуються показники браку. Для великого-виробництва, де домінує вартість матеріалів, цей компроміс може не врахувати -, навіть якщо інструменти простіші.

Ротація також може створити нові проблеми формування. Деталь, орієнтована під іншим кутом відносно напрямку кочення, може демонструвати іншу поведінку пружності, анізотропні характеристики розтягування або тенденції розщеплення-напрямку зерна, яких не було в початковій орієнтації.

Кулачкові підйомники з-приводом

Стандартні підіймачі піднімають смугу на однакову висоту на кожній станції. Кулачкові-змінні підйомники забезпечують різну висоту підйому на різних станціях - вище, де глибокі витяжки потребують очищення, нижче, де плоска геометрія потребує мінімального підйому. Цей вибірковий підхід забезпечує байпасний зазор лише там, де це необхідно, без застосування глобального штрафу за підйом по всій матриці.

Вартість - механічна складність. Кулачкові підйомники вимагають точної-відшліфованої поверхні кулачків, загартованих кулачків і чіткої синхронізації з ходом преса. Зазвичай вони вирізаються за допомогою електроерозійної обробки дротом, щоб досягти точності профілю, якої вимагають ці кулачкові поверхні. Вони додають компоненти до матриці, збільшують бали обслуговування та вимагають більш ретельного налаштування. У матрицях, де лише одна або дві станції потребують додаткового зазору, кулачкові підйомники можуть бути ефективним рішенням. У матрицях із перешкодами на десяти або більше станціях кумулятивна складність кулачка може переважити простоту різання обхідних виїмок у смузі.

Досвідчені розробники штампів оцінюють усі ці альтернативи під час розробки макета стрічки - перед тим, як замовити інструментальну сталь. Рішення часто зводиться до аналізу-рентабельності конкретного застосування: обсяг виробництва, чутливість до витрат на матеріал, вимоги до швидкості преса та бюджет на обслуговування матриці. Для складних прогресивних штампів, де ці компроміси множаться на десятках станцій, спільна підтримка проектування з боку спеціалістів із інструментів може зробити різницю між оптимізованим рішенням і дорогим компромісом. Команди, які приймають складні рішення щодо байпасу - особливо для проектування-важких додатків, пов’язаних із конструкцією матриці, підйомниками та оптимізацією потоку матеріалу -, можуть знайти цінність у співпраці з такими партнерами, якСпеціальні рішення для штампування YICHEN, де досвідчені інженери-інструменталісти сприяють ухваленню цих важливих рішень на початку процесу проектування.

Метод очищення, який ви обираєте на кожній станції, формує всю конструкцію нижньої течії. Але незалежно від того, чи використовуєте ви обхідну виїмку, збільшений підйом, обертання частини чи систему кулачка, місця виїмок, які входять до макета смуги, все одно потребують точного розміщення та розміру -, і ці рішення відповідають власному набору інженерних правил, які збалансовують цілісність смуги та запас зазору.

Найкращі методи розміщення та визначення розміру виїмки для обведення

Додавання байпасної виїмки – це лише половина інженерної проблеми. Де ви його розміщуєте, якого розміру ви робите та як він взаємодіє з усіма іншими функціями смуги - пілотами, підйомниками, несучими та суміжними станціями - визначає, чи справді ця виїмка вирішує проблему зазору чи створює три нові. Виїмка байпаса в неправильному місці може порушити реєстрацію смуги так само ефективно, як відсутність байпасу взагалі.

Рішення щодо розміщення та розміру тісно пов’язані між собою. Виїмка, розташована ближче до сформованого елемента, може бути меншою (оскільки елемент проходить через найширшу частину рельєфу). Виїмка, розташована далі, має бути більшою, щоб відповідати кутовій траєкторії, яку простежує елемент, коли стрічка піднімається та просувається. Кожен міліметр зміни положення змінює необхідний розмір -, і кожен міліметр зміни розміру впливає на міцність носія. Для цього потрібен системний підхід.

Обійти правила розміщення надрізів та інтеграцію макета смуги

Розміщення байпасної виїмки не відбувається ізольовано. Розкладка стрічки – це багатолюдне середовище: орієнтаційні отвори потребують вільного матеріалу для фіксації, підйомники потребують твердих контактних поверхонь, щоб рівномірно піднімати стрічку, а несуче полотно потребує безперервного-перерізу, щоб протистояти силам подачі. Обхідний паз, який перекриває будь-яку з цих зон, створює конфлікт, гірший, ніж початкова проблема перешкод.

Ось основні принципи розміщення, яких дотримуються досвідчені дизайнери матриць:

• Розташуйте обхідні виїмки якомога ближче до сформованого елемента, наскільки це дозволяє цілісність матеріалу. Ближче розміщення означає меншу необхідну ширину виїмки, оскільки елемент проходить через виїмку в найвужчому місці під час просування смуги.
• Дотримуйтеся мінімальної відстані полотна між краєм байпасної виїмки та будь-яким направляючим отвором. Якщо виїмка зачіпає пілотний матеріал, тонке полотно, що залишилося, відхиляється під дією сили входу пілота, руйнуючи точність реєстрації. Загальна вказівка ​​полягає в тому, щоб мінімальна товщина матеріалу між краєм виїмки та краєм направляючого отвору була принаймні в 1,5 рази товщиною матеріалу.
• Ніколи не розміщуйте обхідну виїмку безпосередньо під точкою контакту штока. Підйомники штовхають угору до поверхні смуги -, якщо вони торкаються ділянки з порізами, смуга або не вдається підняти рівномірно, або штифт підйомника падає через отвір. Перед тим, як завершити розташування виїмок, відобразіть усі позиції підйомника на макеті смуги.
• Орієнтуйте геометрію виїмки, щоб мінімізувати концентрацію напруги. Використовуйте великі внутрішні радіуси, а не гострі кути, особливо у -високоміцних матеріалах, де межа плинності сталі на кромці зрізу підвищується від зрізу. Радіус принаймні однієї товщини матеріалу у внутрішніх кутах значно подовжує втомний термін служби носія.
• Враховуйте кумулятивне ослаблення смуги, коли на послідовних станціях існує кілька обхідних виїмок. Кожна виїмка зменшує поперечний-переріз несучої частини. Три надрізи на п'яти станціях можуть зменшити ефективний момент інерції несучого на 40% або більше, штовхаючи залишок матеріалу за межу текучості сталі за нормальних навантажень подачі.
• Розташуйте виїмки між лівим і правим носіями, де це можливо. Симетричне надсічення в тому самому положенні смуги створює рівномірну слабку точку - шахове розподіляє зменшення напруги між різними положеннями подачі та підтримує стабільнішу жорсткість смуги.
• Переконайтеся, що краї обхідних виїмок не збігаються з лініями згину або зонами формування на сусідніх станціях. Край виїмки, що приземляється на лінії згину, створює стійку напруги, яка може ініціювати розтріскування під час формування.

Одна деталь, яку часто не помічають: обхідні виїмки, зроблені на ранніх станціях, проходять через кожну наступну станцію. Виїмка, створена на станції два, проходить через станції три, чотири, п’ять і далі. У кожному з цих місць нижче за течією виїмка не повинна заважати підйомникам, направляючим або затискним поверхням. Це означає, що перевірка розміщення стосується не лише станції, на якій зроблено виїмку -, вона вимагає перевірки відбитка виїмки на кожній станції, через яку вона коли-небудь проходитиме.

Як підтверджують практичні посилання на конструкцію матриці для штампування, виїмка, яка виглядає нешкідливою в САПР, може стати проблемою подачі, коли прес працює на виробничій швидкості. Гострі внутрішні кути підвищують ризик розтріскування, неправильне розташування викликає перешкоди станції, а великі виїмки послаблюють носії до точки нестабільності.

Вказівки щодо розмірів і вимоги до під’єднання до стрічкового підйому

Розмір виїмки байпаса є прямою функцією двох змінних: висоти виступу сформованого елемента та доступного підйому смуги на кожній нижній станції. Співвідношення між цими двома значеннями визначає, наскільки широким і глибоким має бути виїмка, щоб забезпечити відповідний зазор.

Подумайте про це геометрично. Коли стрічка піднімається та просувається вперед, сформований елемент прокладає дугу через простір - вгору від нижньої поверхні матриці, вперед на один крок, а потім вниз на наступний блок матриці. Обхідна виїмка має бути достатньо великою, щоб розмістити цю функцію в кожній точці вздовж дуги шляху на кожній станції. Якщо підйом стрічки високий, деталь піднімається над поверхнею матриці, а виїмка може бути вужчою, оскільки ця деталь усуває більшість перешкод по вертикалі. Якщо підйом смуги низький, елемент залишається ближче до поверхні матриці під час просування, а виїмка має бути ширшою, щоб забезпечити горизонтальний зазор.

Ця зворотна залежність є ключовим важелем дизайну: правильний розмір байпасної виїмки може зменшити необхідну висоту підйому стрічки. Ширша виїмка забезпечує більший горизонтальний зазор, тобто елементу не потрібно підніматися так високо, щоб очистити блок матриці. Нижчий підйом безпосередньо призводить до швидшої швидкості циклу пресування та зменшення зносу підйомника - вимірна перевага продуктивності. У -застосуваннях великого об’єму з мільйонами ходів навіть зменшення висоти підйому на 2 мм може збільшити продуктивність значної кількості ходів за хвилину.

Але компроміс реальний. Більший обвідний паз видаляє більше несучого матеріалу. У якийсь момент поперечний-переріз несучої частини падає нижче мінімального порогу жорсткості - точки, де сили живлення перевищують те, що може витримати залишився матеріал без остаточної деформації. Для будь-якої заданої смуги існує оптимальний розмір виїмки, який збалансовує зазор і міцність носія. Для обчислення цього оптимуму потрібно знати межу текучості сталі, яку ви використовуєте (оскільки це визначає несучу здатність-навантажувача), модуль пружності сталі (оскільки він визначає, наскільки пружно згинається несучий перед тим, як почне течитися), і силу подачі, що прикладається механізмом подачі преса.

Практичний підхід до визначення розміру працює наступним чином. Почніть з мінімального розміру надрізу, який забезпечує зазор при максимальному підйомі стрічки. Потім оцініть, чи покращує чисту продуктивність зменшення висоти підйому - і відповідно збільшення розміру виїмки - без шкоди для цілісності несучої частини. Границя текучості для сталі в секції несучої частини встановлює жорстку межу: як тільки напруга вигину від сил подачі досягає цього порогу, несуча деформація постійно деформується, а точність подачі знижується.

Для матеріалів, у яких межа текучості та межа текучості близькі один до одного (більшість конструкційних сталей), запас міцності обчислити просто. Для матеріалів із поступовим переходом текучості -, як-от для багатьох алюмінієвих сплавів або марок-загартованих, де значення межі текучості відрізняються залежно від визначення зміщення -, розробникам слід використовувати консервативні припущення та підтверджувати дані випробувань.

Кілька додаткових факторів розміру заслуговують на увагу на практиці:

• Додайте зазор для теплового розширення під час тривалого виробництва. Штампована сталь і стрічковий матеріал розширюються з різною швидкістю - те, що очищає холод, може заважати після години безперервного штампування.
• Враховуйте допуск на товщину матеріалу. Котушка у верхній частині своєї специфікації товщини створює вищі сформовані елементи, ніж номінальні. Розмір обхідних вирізів для максимальної товщини матеріалу, не номінальний.
• Включіть допуск на знос підйомника протягом терміну служби матриці. Коли підйомники втрачають хід через втому або знос поверхні, ефективна підйомна сила зменшується. Виїмка розміру з нульовим запасом на початковому ході підйомника зрештою спричинить перешкоди, коли матриця старіє.
• Розглянемо кумулятивний ефект розтягування смуги. У довгих прогресивних штампах невелике подовження смуги під дією натягу подачі може зрушити позиції байпасних виїмок відносно елементів матриці на десяті частки міліметра - достатньо, щоб зменшити ефективний зазор на кінцевих станціях.

Комплексна конструкція обхідного вирізу не виникає у вакуумі. Це вимагає тісної координації між плануванням компонування смуги -, де визначаються розташування та розміри виїмок - розробка конструкції штампа -, де негативні обхідні кишені обробляються на блоки штампа -, і випробувальна перевірка -, де реальне-живлення підтверджує, що зазори працюють у виробничих умовах. Пропуск будь-якої з цих координаційних точок ризикує виявити проблеми з перешкодами на прес-залі, де виправлення коштують у десять разів більше, ніж під час проектування.

Для груп інструментів, які працюють над складними прогресивними штампами, де оптимізація байпасного надрізу перетинається зі структурою штампів, підйомниками, контролем задирок, зазором і потоком матеріалу,Спеціальні рішення для штампування YICHENпідключати інженерів до спільної підтримки проектування, яка розглядає ці взаємозалежні рішення як систему, а не ізольовані змінні.

Обхідна виїмка - невелика на кресленні, критична у виробництві - зрештою представляє перетин усіх основних прогресивних дисциплін проектування штампів: геометрії компонування стрічки, матеріалознавства, механічної динаміки та економіки виробництва. Правильне розміщення та визначення розміру означає менше застрягань, довший термін служби матриці, швидший цикл і незмінну якість деталей від першого удару до мільйонного.

Поширені запитання щодо обхідних виїмок у штампах

1. Яка різниця між обхідним пазом і кроковим пазом у прогресивній матриці?

Насічка з кроком контролює довжину подачі стрічки та забезпечує зупинку-першого удару для налаштування оператора, гарантуючи, що направляючі штифти правильно фіксують стрічку. Обхідна виїмка забезпечує фізичний зазор, тому сформовані деталі, як-от малюнки, тиснення або списи, можуть проходити над блоками матриці без зіткнення. Геометрія нахилу виїмки визначається відстанню подачі та розташуванням пілота, тоді як геометрія обхідної виїмки визначається висотою сформованого елемента та доступним зазором на кожній нижній станції. Переплутання цих двох під час технічного обслуговування або модифікації може призвести до неправильної реєстрації або заклинювання стрічки.

2. Що трапиться, якщо обхідні виїмки відсутні або мають менший розмір у штампі для штампування?

Без належного обхідного зазору сформовані деталі стикаються з наступними компонентами матриці під час просування стрічки. Це викликає каскад відмов, який включає заклинювання смуги, зріз пілотного штифта, розтріскування блоку матриці, подряпини на поверхні деталей, утворення задирок від неправильного різання та прогресивне відхилення розмірів. Граничне втручання є особливо проблематичним, оскільки воно створює періодичні дефекти, які важко відстежити до основної причини обхідного зазору, часто імітуючи такі проблеми, як знос пуансона або зміна матеріалу.

3. Чи вимагають перехідні та складені матриці обвідні виїмки?

Складні матриці не потребують обхідних виїмок, оскільки всі операції відбуваються за один хід на одній станції без просування смуги. Матриці передачі усувають обхідні виїмки на основі смуг-, оскільки окремі заготовки переміщуються між станціями за допомогою механічних захватів. Однак матриці для перенесення все ще потребують еквівалентного зазору, обробленого безпосередньо в блоки матриці як рельєфні кишені, щоб частково сформовані заготовки могли належним чином розташуватися на кожній станції без формованих елементів, що виходять на дно інструментальної сталі.

4. Як товщина матеріалу впливає на конструкцію байпасної виїмки?

Більш товстий матеріал створює більш високі деталі форми, які виступають далі від площини смуги, вимагаючи глибших обхідних рельєфних кишень або ширших вирізів на смузі. Високоміцні-сталі додають складності, оскільки їх більша пружність означає, що сформовані елементи можуть не закріпитися на повній проектній глибині, фактично збільшуючи висоту виступу понад те, що передбачає номінальна геометрія. Більш м’які матеріали, такі як алюміній, вимагають ретельного розміщення виїмок, оскільки їхній нижчий модуль пружності робить смужку, що залишилася, більш сприйнятливою до прогину під дією сил зачистки. Розробники повинні визначити розміри обхідних виїмок для найгіршого-випадку товщини матеріалу в межах допуску котушки.

5. Які є альтернативи обхідним пазам для зазору в прогресивних штампах?

Існують три основні альтернативи. Збільшення висоти підйому смуги піднімає смугу вище під час подачі, що забезпечує чіткі вертикальні блоки матриці, але це зменшує швидкість преса та прискорює знос підйомника. Поворотна орієнтація деталей у схемі смуги може повністю усунути перешкоди, хоча це часто збільшує споживання матеріалу та може створити проблеми анізотропного формування. Кулачкові підйомники із змінним приводом забезпечують вибірковий підйом на певних станціях без глобального покарання за швидкістю, але додають механічну складність і потребують технічного обслуговування. Досвідчені інженери інструментів, такі як YICHEN (yichen-group.com/stamping-die/), оцінюють усі варіанти під час розробки макета стрічки, щоб знайти оптимальний баланс для кожного застосування.