Набори штампів Демістифіковано: Специфікація розумніша, замовлення швидше

Що таке набори штампів і чому вони важливі

Коли ви чуєте, як хтось згадуєнабір штампів, вони можуть говорити про весь пакет інструментів для прес-матриць або лише про структурну структуру, яка тримає все разом. Ця відмінність має більше значення, ніж більшість людей усвідомлюють, особливо якщо ви вказуєте або купуєте інструменти вперше.

Набір штампів — це прецизійний-відшліфований вузол верхньої та нижньої башмаків штампів, напрямних штифтів і втулок, який вирівнює та підтримує компоненти різання та формування під час операцій штампування металу.

Що насправді робить набір матриць для штампування

Подумайте про набори матриць як про скелет вашої операції штампування. Верхня та нижня сталеві або алюмінієві пластини (так звані башмаки матриці) кріпляться безпосередньо до штока преса та балки. Напрямні штифти та втулки з’єднують ці черевики, забезпечуючи рух верхньої половини прямо вниз на нижню половину кожного окремого ходу. Без такого повторюваного вирівнювання ваші штампи для металевого штампування зміщувалися б, спричиняючи нерівні надрізи, передчасний знос і потенційне пошкодження преса.

Набір штампів проти повного штампування

Повна матриця для штампування включає все необхідне для виготовлення готової деталі: пуансони, кнопки матриці, знімачі, пружини та металеві компоненти матриці, які фактично ріжуть або формують листовий метал. Набір матриць є лише керівною структурою, до якої кріпляться активні компоненти. Ви можете міняти різні штампи для штампування в одному наборі, за умови, що вимоги до площі та тоннажу збігаються. Ця модульність робить стандартні набори штампів такими-економічними для цехів, які виконують кілька робіт на одному пресі.

Чому точність вирівнювання важлива

Направляючі штифти в якісній матриці євиготовлено в межах 0,0001 дюйма.справжньої позиції. Такий рівень точності безпосередньо впливає на допуски деталей, термін служби інструменту та безпеку оператора. Коли вирівнювання відхиляється навіть на кілька тисячних, зазор між пуансонами-стає нерівномірним, з одного боку збільшуються задирки, а сили різання непередбачувано зростають. Добре-набір пресових штампів рівномірно поглинає ці сили та забезпечує точне відстеження штампів, штрих за штрихом, протягом мільйонів циклів.

Справжня винагорода — це послідовність. Щільне вирівнювання зменшує брухт, подовжує інтервали заточування та захищає циліндр преса від не-центрального навантаження, яке прискорює знос підшипників. Для великого-обсягу операцій це означає нижчу вартість-за-деталь і менше незапланованих зупинок.

Типи набору матриць і вибір конфігурації

Кожна конфігурація набору штампів існує для вирішення певного компромісу-доступу та-жорсткості. Направляючі стовпи, які тримають ваші верхні та нижні черевики на одній лінії, також займають фізичний простір навколо зони матриці, і те, де ви їх розміщуєте, визначає, як подається матеріал, наскільки стійка збірка під навантаженням і які види операцій може виконувати набір. Вибір неправильного макета для вашої програми означає або боротьбу з перешкодами подачі, або прийняття непотрібного відхилення.

Набори штампів комерційно виробляються в кількох стандартних конфігураціях і подобаються постачальникамНабори матриць Денліта інші виробники каталогів пропонують їх готовими до відправлення. Чотири основні схеми, з якими ви зіткнетеся, це задня-стійка, діагональна-стійка, чотири-стійка та центральна-стійка. Кожна з них займає своє місце в каталозі з певних механічних причин.

Два-комплекти штампів і доступ до стрічки

Набори матриць із задньою{0}} стійкою розташовують обидва направляючі штифти в задній частині зони матриці. Це залишає передню частину та обидві сторони повністю відкритими, забезпечуючи безперешкодний доступ до стрічки. Якщо ви використовуєте матрицю прогресивного інструменту з подачею рулонного матеріалу зліва-на-праворуч, макет задньої-стовпи повністю тримає штифти поза траєкторією смуги. Це робить його вибором за умовчанням для високо-швидкісного прогресивного штампування, де будь-яка перешкода подачі спричиняє помилки-вдарення та брак.

Обмеження? Дві стійки ззаду забезпечують меншу жорсткість на кручення, ніж конфігурації зі стійками, розташованими по всій площі матриці. Для штампів із легкого--листового металу середнього калібру та добре-збалансованих сил різання це рідко є проблемою. Але якщо ваша формувальна матриця створює значні не-центральні навантаження, набір задніх-стійок може дозволити достатнє кутове відхилення, щоб вплинути на якість деталей.

Чотири-комплекти штампів для максимальної жорсткості

Якщо вам потрібна кожна тисячна вирівнювання під великим тоннажем, чотири-комплекти опор — це відповідь. Направляючий штифт у кожному куті створює жорстку клітку, яка протистоїть відхиленню в будь-якому напрямку. Важкі операції штампування на товстому матеріалі, карбування з жорстким-допуском і будь-який набір пресових штампів, який, як очікується, витримує асиметричні зусилля, виграє від цієї схеми.

Компромісом є доступ. Зі стовпами на всіх чотирьох кутах подача стрічки стає більш обмеженою. Зазвичай потрібно направляти матеріал між стовпами, що обмежує максимальну ширину смуги відносно розміру зони матриці. Чотири-комплекти також коштують дорожче та важать більше, тому їх складніше виправдати для короткого-прототипування або простої-роботи на одній станції. Вони заробляють на собі у наборах штампів для пресів, де жорсткість безпосередньо перетворюється на точність деталей і подовжує термін служби інструменту.

Конфігурації діагональної та центральної-стовпи

Діагональні-набори стовпів поділяють різницю. Завдяки розміщенню двох напрямних штифтів у протилежних кутах вони зберігають кращу стабільність обертання, ніж розташування прямої задньої-стійки, залишаючи дві сторони відкритими для подачі. Уявіть, що вам потрібен бічний доступ для додаткової операції або зазор для подачі смуги з одного боку, але вам потрібна більша жорсткість, ніж набір задніх-стійок. Саме там підходять діагональні конфігурації.

У наборах центральних-стійків (іноді їх називають одиночними-стовпами або п’єдесталами) використовується один напрямний елемент великого-діаметра в центрі або поблизу-центру матриці. Вони менш поширені у виробничому штампуванні та, як правило, з’являються в спеціалізованих застосуваннях або дуже малих конфігураціях матриць, де одна міцна напрямна є достатньою для вимог щодо навантаження та точності.

Вибір зводиться до трьох запитань: як матеріал потрапляє в матрицю? Наскільки важкими та асиметричними є сили штампування? І наскільки вузькі допуски для деталей? Для більшості виробничих прогресивних робіт із завданням справляється набір задніх-стійок. Коли тоннаж зростає або допуски звужуються, перейдіть до діагоналі або чотирьох-стовпів. Конфігурація, яку ви обираєте, закладає основу для всього, що змонтовано всередині нього, і це призводить до наступного важливого рішення: які компоненти входять у ці пластини башмаків і як їхні індивідуальні характеристики впливають на продуктивність вузла.

Основні компоненти в кожному наборі матриць

Конфігурація набору матриць має значення, лише якщо окремі компоненти матриці для штампування всередині неї правильно визначені та працюють разом. Кожна деталь у вузлі виконує окрему роботу, і коли один елемент не працює, це відчуває весь блок матриці через зміщення, прискорене зношування або невідповідність деталей поза пресом. Ось що насправді живе всередині цих взуттєвих тарілок і чому кожна деталь займає своє місце.

• Верхнє та нижнє черевики- монтажні платформи, які містять усі активні інструменти та кріпляться до циліндра преса та балки.
• Напрямні шпильки (стовпи)- загартовані сталеві циліндри, які щоразу вирівнюють верхній черевик із нижнім.
• Напрямні втулки- precision-шліфовані гільзи, які отримують напрямні штифти з контрольованим зазором або попереднім натягом.
• Пластина матриці- оброблена робоча поверхня, де монтуються деталі штампа, кнопки та формувальні секції.
• Тримач хвостовика- циліндричний перехідник, який центрує верхній башмак у отворі прес-циліндрів для одно-інструментів.

Верхні та нижні черевики

Конструкційною основою всієї збірки є башмаки. Нижній башмак прикручується до валика преса та несе матрицю, кнопки матриці та будь-які деталі формування. Верхній башмак затискається до штока та утримує пуансони, фіксатори та систему знімача. Обидва черевики зазвичай виготовляються з середньо{3}}вуглецевої сталі або попередньо-загартованого сплаву, відшліфовані плоско та паралельно з точністю до кількох десятих тисячної. Цей паралелізм має значення, тому що будь-який вигин або звуження на поверхні черевика безпосередньо перетворюється на нерівномірне зусилля різання на гранях пуансона преса.

Товщина взуття підбирається в залежності від тоннажу. Тонкі черевики прогинаються під великим навантаженням, скидаючи вирівнювання в найгірший момент, прямо в нижній частині гребка. Важкі операції штампування або карбування вимагають більш товстих пластин; легшу роботу з проколюванням можна виконати за допомогою тоншого та легшого взуття, яке зменшує загальну вагу штампа.

Пояснення щодо типів напрямних штифтів і втулок

Направляючі штифти шліфуються з допуском в межах 0,0001 дюйма і випускаються двох основних типів: фрикційні (підшипники ковзання) і кулькові. Вибір між ними визначає роботу матриці на швидкості, під боковим навантаженням і під час технічного обслуговування.

Направляючі пальці-підшипниківкатайтеся на серії точних м'ячів, що містяться в алюмінієвій клітці. Вони працюють у стані попереднього натягу або «негативного зазору», тобто вузол-і-підшипника насправді трохи більший за отвір втулки. Це усуває люфт, зменшує тертя та полегшує розділення половинок матриці. Вони є галузевим стандартом для високо-швидкісного прогресивного штампування, де накопичення тепла від тертя є неприйнятним. Одне застереження: надмірна бічна тяга може спричинити відстеження кульки, фізичні канавки, які зношуються на стійці або втулці через перевантажені підшипники.

Бронзові втулкипоєднується з простими фрикційними штифтами та добре справляється з великими бічними навантаженнями, оскільки контакт розподіляється по широкій поверхні, а не зосереджується в точках-контакту кульки. Суцільні алюмінієві-бронзові або бронзові-сталеві втулки є звичайними, і вони найкраще працюють на помірних швидкостях натискання, де деяке тертя можна прийняти в обмін на вантажопідйомність.

Самозмащувальні втулки-вставте графітові пробки безпосередньо в бронзову матрицю, забезпечуючи безперервне сухе змащення без зовнішнього мастила. Вони скорочують інтервали технічного обслуговування в середовищах, де -графіки повторного змащування важко виконати або забруднення викликає занепокоєння.

Монтаж направляючої шпильки також має значення.Натисніть-на шпилькистаціонарно встановлені у взутті, що додає жорсткості, але ускладнює заміну.Розбірні шпилькивикористовуйте механічний замок (зазвичай гвинт або манжету), і його можна зняти без натискання, що спрощує обслуговування та зберігання матриці. Для інженерів, які закуповують нестандартні компоненти, де тип втулки, діаметр штифта та стиль монтажу взаємодіють із структурою матриці та вимогами до зазору, такі постачальники, якІЧЕНЬзапропонувати спільну інженерну підтримку для розробки-важких рішень, таких як ці.

Допоміжні компоненти та їх ролі

Окрім черевиків, штифтів і втулок, збірку завершують кілька менших компонентів. Тримачі хвостовика центрують верхній башмак у прес-поласі для одно-станційних матриць, де точне вирівнювання-за-плашкою є критичним. Опорні пластини розташовані між головками пуансона та лицьовою стороною черевика, розподіляючи ударні навантаження, тому загартовані хвостовики пуансона не в’яжуться в м’яку взуттєву сталь протягом мільйонів циклів. Фіксатори матриці фіксують пуансони та кнопки в точних положеннях у пластині матриці, а пружини (механічні або азотні) забезпечують знімаючу силу, щоб підняти заготовку з інструменту після кожного ходу.

Кожен із цих компонентів штампу взаємодіє з іншими. Втулка-підшипника в поєднанні з надто тонким башмаком буде ідеально вирівнюватись, але згинатиметься під навантаженням, перешкоджаючи точному наведенню. Правильна комбінація означає, що потрібно думати не тільки про індивідуальні специфікації, але й розглядати, як уся система поводиться за вашого фактичного тоннажу, швидкості та матеріальних умов, що безпосередньо веде до питання відповідності вашого набору матриць пресу, на якому він працюватиме.

Як підібрати набори матриць до вашої преси

Ідеально визначений комплект матриць марний, якщо він фізично та механічно не підходить до преса, для якого він призначений. Взаємозв’язок між пресом і матрицею є інтегрованою системою, і неправильне збігання призводить до чого завгодно: від неможливості встановити інструмент до катастрофічного перевантаження під час виробництва. Критичні параметри, які вам потрібно узгодити, це місткість, розміри станини, діапазон висоти закриття та довжина ходу.

Тоннаж преса та вантажопідйомність

Кожна операція штампування створює обчислювану силу на основі периметра розрізу, товщини матеріалу та міцності на розрив. Ваш прес повинен перевищувати цей розрахунковий тоннаж на aзапас міцності від 20 до 30 відсотківдля врахування варіації матеріалу та прогресивного зносу інструменту. Але тоннаж залежить не лише від того, чи може преса достатньо наполягати. Це також визначає товщину башмака. Вищі сили вимагають товстіших пластин, щоб протистояти прогину, а товщі пластини додають ваги. Ця комбінована вага набору матриці повинна залишатися в межах вантажопідйомності штока, інакше пресу буде важко втягнути верхню половину під час руху вгору.

Для прес-штампів, що працюють на високих швидкостях, навіть невеликий дисбаланс між необхідною силою та доступною потужністю виникає з кожним ударом. Над-тоннаж зупиняє прес для штампування або тріскає раму; under-вказати товщину черевика набору матриць, що дозволяє йому згинатися, порушуючи вирівнювання та сколюючи удари.

Відповідність розміру ліжка та висоти стулки

Відбиток матриці повинен відповідати площі станини преса, залишаючи місце для затискачів з усіх боків. Ширина смуги, геометрія деталей і кількість станцій у прогресивних інструментах визначають мінімальну площу, але балка встановлює максимальну. Звучить просто, але вертикальний розмір застає зненацька багатьох інженерів. Висота затвора — це відстань від верхньої поверхні балки до нижньої частини затвора, коли шток знаходиться в найнижчій точці з повністю витягнутим регулюванням. Висота матриці (загальна закрита висота вузла) має бути в межах регульованої висоти закриття преса.

Якщо кубик занадто високий, він фізично не може закритися. Якщо він занадто короткий, розпірні пластини або паралелі можуть компенсувати зазор, але лише в межах ходу регулювання преса. Майте на увазі, що штамповані черевики з часом втрачають висоту, коли їх переточують, тому початкова висота закривання повинна знаходитися ближче до верхнього кінця вікна регулювання, щоб забезпечити подальше обслуговування.

Розгляд механічного та гідравлічного пресів

Тип преса принципово змінює ваш підхід до вибору набору матриць. Механічний прес забезпечує максимальний тоннаж лише біля нижньої точки свого ходу, лише на кілька міліметрів вище нижньої мертвої точки. Це означає, що контроль висоти закриття має вирішальне значення. Якщо набір матриць для пуансонного преса закривається навіть трохи занадто високо, прес не може забезпечити повне номінальне зусилля, що погіршує якість деталей. Механічні преси також мають фіксовану довжину ходу, що визначається геометрією кривошипа, тому ваша матриця повинна бути розроблена відповідно до цього обмеження.

Набір матриць гідравлічного преса має більше місця для дихання. Гідравлічні системи забезпечують повний тоннаж у будь-якій точці ходу та пропонують регульовану довжину ходу, що робить їх більш поблажливими щодо допусків висоти закриття. Матриці гідравлічного преса також уникають високого -ударного навантаження механічних систем, що може дозволити дещо тонші башмаки для еквівалентного тоннажу при формуванні. Однак тривалість циклу повільніша, тому, якщо ви поєднуєте набір матриць із гідравлічним пресом для глибокого витягування чи складного формування, плануйте довші ходи та контрольовану швидкість штока, а не високу-швидкісну обробку.

Коли ви будете готові підключити набір матриць до преса, виконайте ці кроки в порядку:

1. Запишіть технічні характеристики преса з посібника з експлуатації машини: номінальний тоннаж, номінальний тоннаж (для механічних пресів), розміри станини, максимальну та мінімальну висоту закриття, довжину ходу та кількість ударів за хвилину.
2. Обчисліть загальну необхідну силу штампування для всіх станцій різання та формування, а потім додайте 20-30 відсотків запасу міцності.
3. Визначте мінімальну площу прес-форми на основі ширини смуги, розміру частини та кількості станцій, переконавшись, що вона відповідає розмірам станини із затискним зазором з усіх боків.
4. Виберіть товщину башмака, яка відповідає розрахованому тоннажу, і переконайтеся, що отримана висота матриці знаходиться в межах регульованого діапазону висоти закриття преса.
5. Переконайтеся, що загальна вага штампів (башмаків, штифтів, втулок і встановленого інструменту) не перевищує вантажопідйомності штока.
6. Переконайтеся, що довжина ходу достатня для подачі матеріалу, зазору деталей і безпечного викиду готових деталей або брухту.
7. Для механічних пресів переконайтеся, що номінальна точка тоннажу перевищує товщину матеріалу, щоб забезпечити повне зусилля, коли матриці преса контактують із заготовкою.

Дотримання цієї послідовності запобігає поширеній помилці визначення набору матриць, який правильно виглядає на папері, але фізично не може працювати на призначеній машині. Кожен параметр вливається в наступний, і відсутність хоча б одного, особливо висоти закриття або номінальної точки тоннажу, перетворює ідеально оброблений гідравлічний набір матриць або механічну установку на дорогу прикрасу полиці. Завчасне фіксування цих цифр також спрощує наступне рішення: вибір зі стандартних розмірів каталогу або перехід до спеціальних розмірів.

Конвенції та стандарти розмірів набору матриць

Зіставлення набору матриць із пресом – це лише половина рівняння. Інша половина — це вибір набору розмірів матриці, який дає вашому активному інструменту достатньо місця для роботи, зберігаючи при цьому загальну ефективність. Стандартні набори штампів дотримуються-встановлених умов щодо розмірів, які збалансовують площу пластини, товщину та пропорції напрямних штифтів. Розуміння цих умовних умов допоможе вам вирішити, коли розмір каталогу підходить для вашої програми, а коли вам потрібно користуватись індивідуальним замовленням.

Стандартні розміри матриці та товщина пластини

Галузеві каталоги, включно з каталогами від відомих постачальників, таких як Danly die set lines та інших виробників, пропонують стандартні розміри, починаючи від 6 x 6 дюймів для мініатюрного штампування та збільшуючись до звичайних розмірів середнього-діапазону, таких як 12 x 12, 18 x 24 і 24 x 36 дюймів. Великі набори штампів виходять далеко за межі цих, причому деякі виробники виробляють стандартні платформи штампів, що перевищують 60, 80 або навіть 120 дюймів для роботи з автомобільними панелями та важкого структурного штампування.

Шкала товщини плити з очікуваним тоннажем. Невеликий комплект розміром 6 х 6, що працює з легкими проколюючими навантаженнями, може використовувати башмаки завтовшки 1 дюйм, у той час як для великої платформи матриці, що витримує кілька сотень тонн глушильного зусилля, потрібні черевики товщиною 4 дюйми або більше, щоб протистояти відхиленню. Загальний принцип: більш товсті черевики розподіляють силу більш рівномірно по валику та лицьовій поверхні, зменшуючи локалізоване напруження, яке призводить до розтріскування від втоми протягом мільйонів циклів.

Це рекомендації, а не абсолюти. Набір металевих штампів із заготовкою штампів із зосередженим навантаженням пуансона в центрі може потребувати більш товстих башмаків, ніж припускає сам тоннаж, тому що згинальний момент збільшується з непідкріпленим прольотом. І навпаки, рівномірно розподілений малюнок різання між багатьма невеликими пуансонами може витримати тонші черевики при тому самому загальному тоннажі.

Вибір розмірів для прогресивних та одинарних-станційних матриць

Одно-станційні матриці, як складені, так і комбіновані інструменти, потребують достатньої площі матриці для посадки деталі, а також вільного простору для каналів брухту, монтажного обладнання та напрямних елементів. Визначити розміри відносно просто: візьміть максимальний розмір деталі в кожному напрямку, додайте матеріал для несучих смуг або перемичок і виберіть найближчий стандартний розмір матриці, який вміщує все з місцем для затискачів.

Прогресивні штампи вимагають іншого розрахунку. Кожна станція займає шматок довжини матриці, що дорівнює кроку подачі, а загальна кількість станцій, помножена на крок, визначає мінімальну довжину матриці. 12-поступова станція з кроком 2-дюймів потребує щонайменше 24 дюймів робочої довжини, перш ніж ви навіть враховуєте початкову та кінцеву станції для брухту. Ширина смуги плюс матеріал основи встановлює мінімальну ширину матриці.

яквідзначають експерти прогресивних матриць, великі прогресивні матриці вимагають міцної опори та стяжних стрижнів, щоб утримувати смугу стабільною на багатьох станціях, і така ширина опори збільшує загальну площу матриці. Чим більше потрібно станцій обрізки та форми, тим більше необхідного опорного матеріалу смуги, і тим ширшим і довшим стає набір матриць.

Діаметр і довжина направляючого штифта також залежать від розміру матриці. Менші стандартні набори матриць зазвичай використовують штифти діаметром від 1 до 1,5 дюйма, тоді як набори в діапазоні 24 x 36 і більше переходять на стовпи 2 дюйми або більше. Довжина штифта повинна забезпечувати адекватне зачеплення на повній висоті, тобто для довших ходів потрібні довші штифти, які, у свою чергу, вимагають більшого діаметру штифта, щоб протистояти вигину під будь-якими залишковими бічними навантаженнями. Штифт, який є занадто тонким відносно своєї довжини без підтримки, буде пружно відхилятися, перешкоджаючи меті точного наведення.

Коли стандартних розмірів не вистачає

Стандартні розміри каталогу охоплюють широкий спектр застосувань, і це не дарма. Вони виробляються в великих кількостях, що знижує витрати та короткі терміни виконання. Досвід галузі підтверджує, що придбання стандартних наборів у спеціальних виробників, які використовують економію масштабу, майже завжди перевершує витрати на створення-разових наборів-вдома.

Тим не менш, деякі роботи виходять за межі того, що може вмістити стандартний штамп. Ви можете зіткнутися з такими ситуаціями:

• Геометрія деталей, яка вимагає незвичайного співвідношення довжини-до-ширини, недоступна в каталогах.
• Прогресивні матриці з великою кількістю станцій, що перевищує стандартну довжину.
• Не-стандартне розташування напрямних штифтів зумовлене перешкодами подачі або інструменту.
• Великі заготовки для автомобільних панелей або панелей приладів, які просуваються на велику територію матриці понад 60 дюймів.
• Нестандартна товщина башмаків необхідна для екстремального тоннажу або незвичайних обмежень висоти прес-закриття.

У цих випадках практичним вибором стає індивідуальний набір матриць. Звичайне не обов’язково означає дороге чи повільне. Багато постачальників обробляють нестандартні розміри з попередньо-відшліфованої пластини за допомогою обладнання з ЧПК, зберігаючи прийнятну вартість. Рішення зводиться до того, чи компрометує ефективність використання ваших інструментів у найближчому стандартному розмірі. Якщо ви розташовуєте станції надто близько одна до одної, усуваючи необхідний зазор для брухту або занижуючи розмір взуття відповідно до розмірів каталогу, вартість брухту та обслуговування швидко перевищить премію для індивідуального металевого набору матриць.

Варто розглянути одну золоту середину: купити стандартний набір і модифікувати його. Деякі магазини купують набори штампів за каталогом, а потім додають оброблені кишені, не-стандартні розташування штифтів або додаткові функції кріплення на власному обладнанні з ЧПК. Цей гібридний підхід, який у промисловості іноді називають «зроби сам», може скоротити часові рамки, водночас забезпечуючи набір правильного розміру для застосування.

Розміри встановлюють фізичні межі вашого інструменту, але самі по собі фізичні розміри не гарантують ефективність. Точність, з якою дотримуються ці розміри, допуски на посадку штифта-до-втулки, паралельність колодки та обробка поверхні визначають, чи дійсно ваші штамповані деталі відповідають специфікаціям друку цикл за циклом.

Допуски та точність у продуктивності штампів

Ви можете вибрати правильну конфігурацію, ідеально підібрати розмір взуття та відповідати кожному параметру преса, але якщо допуски на вашому наборі штампів є вільними, ваші штамповані деталі ніколи не витримають жорстких розмірів. Точність інструментів для штампу починається на рівні каркаса. Направляюча система та поверхні башмаків встановлюють абсолютну межу того, наскільки точними можуть бути готові деталі, незалежно від того, наскільки добре відшліфовані активні пуансони та кнопки матриці.

Точність штампування — це межа точності штампованих деталей. Жодна кнопка пуансона чи матриці не може забезпечити більш жорсткі допуски, ніж рамки, що керують цим.

Зазор напрямної шпильки та його вплив на якість деталей

Ходовий зазор між направляючим штифтом і його втулкою безпосередньо визначає, наскільки верхня половина матриці може зміщуватися вбік відносно нижньої половини під час кожного ходу. У системі підшипників-ковзання цей зазор навмисно розроблений і зазвичай коливається від 0,0002 дюйма до 0,0008 дюйма залежно від діаметра штифта та застосування. Системи-кулькових підшипників працюють по-різному, працюючи в aпопередньо завантажений стан з негативним зазоромв діапазоні від 0,0001 до 0,0021 дюйма, фактично усуваючи вільну гру між верхньою та нижньою половинами.

Чому це важливо для ваших частин? Уявіть собі прецизійний штамп і штампування, де зазор між пуансонами--штампами встановлюється на рівні 0,001 дюйма на кожну сторону. Якщо напрямна система допускає бічний зсув на 0,0005 дюйма, цей зазор стає нерівномірним: 0,0005 дюйма з одного боку та 0,0015 дюйма з іншого. Результатом є непостійна висота задирок, нерівномірна якість краю та прискорене зношування однієї сторони матриці ріжучого інструменту. Для роботи з малим-допуском зазор між напрямним штифтом-до-втулки має становити частку від робочого зазору-до-плашки, щоб зберегти баланс сил.

Допуски на паралельність і перпендикулярність

Паралельність поверхні взуття є другим критичним допуском. І верхня, і нижня поверхня черевика повинні бути відшліфовані рівно та паралельно одна одній у межах кількох десятих тисячних дюйма. Якщо верхній башмак навіть трохи нахиляється відносно нижнього, пуансони з одного боку матриці торкаються заготовки перед ударами з іншого боку. Це шахове зачеплення створює нерівні сили різання, передчасне зношування пуансона та зміну розмірів прогресивних інструментів з кількома-станціями.

Не менш важлива перпендикулярність напрямних штифтів до торця взуття. Штифт, який нахиляється навіть на 0,001 дюйма над своєю робочою довжиною, створює прогресуюче зміщення, яке погіршується зі збільшенням ходу. Для прецизійних штампів, які-працюють у високошвидкісних програмах, ця кутова похибка збільшується з кожним дюймом ходу ходу. Процеси механічної обробки матриці зазвичай підтримують перпендикулярність штифта в межах 0,0002 дюйма на дюйм довжини штифта на високоякісних наборах, хоча обробка матриць до більш жорстких характеристик можлива за додаткову плату.

Оздоблення поверхонь торців взуття впливає як на паралельність, так і на стабільність монтажу. Шорстка-поверхня ґрунту дозволяє пластинам матриці та опорним пластинам мікроскопічно зміщуватися під впливом багаторазового ударного навантаження. Більшість сталевих штампів мають шліфовані поверхні башмаків до 16 мікродюймів Ra або краще, що забезпечує достатнє тертя для надійного кріплення, залишаючись достатньо плоским для точного вимірювання та прокладки.

Класи точності для різних застосувань

Не для кожної роботи потрібні найсуворіші допуски, а більш жорсткі завжди коштують дорожче. Загальний галузевий підхід поділяє набори прецизійних штампів на класи на основі накопичених допусків для всіх критичних характеристик: зазор між штифтами, паралельність, перпендикулярність і обробка поверхні. Стандартні-набори класів підходять для загального штампування та формування, де допуски на деталі значні. Набори класів точності-виконують роботи з -допуском, такі як штампування з’єднувачів, тонке-заглушення або будь-яке застосування, де загальний системний зазор має бути меншим за кілька десятих.

Ось де умови експлуатації ускладнюють рішення. Під час виробничого циклу сили тертя та формування виробляють тепло. Теплове розширення напрямних штифтів, втулок і башмакових пластин змінює робочі зазори, які ви так ретельно вказали, за кімнатної температури. Прецизійний штамп, що працює зі швидкістю 600 ударів за хвилину у високошвидкісному прогресивному застосуванні, може спостерігати підвищення температури направляючої системи на 30–50 градусів за Фаренгейтом вище температури навколишнього середовища. Це тепло розширює штифти швидше, ніж втулки (сталеві штифти в бронзових втулках), поступово закриваючи робочий зазор. Якщо початковий зазор занадто малий, система замикається. Якщо ви компенсуєте це відкриттям зазору при кімнатній температурі, ви втратите точність під час холодного запуску.

Практичне рішення: виберіть клас точності на основі найгіршого-випадку робочої температури, а не-навколишнього середовища в цеху. Враховуйте очікувану частоту ходу, матеріал, що штампується, і систему змащення. Направляючі-системи кулькових підшипників краще справляються з температурними коливаннями, оскільки їх попереднє натягування враховує незначні зміни розмірів без зв’язування. Бронзові втулки-підшипників ковзання потребують більшого початкового зазору для врахування термічного замикання, тому вони зазвичай призначені для середньошвидкісного-штампового обладнання, а не для високошвидкісної-точної роботи.

Зрештою, вибір допуску – це рішення,-що залежить від ефективності. Кожна половина-десятої, яку ви затягуєте на наборі матриць, збільшує час шліфування, етапи перевірки та вартість матеріалу. Але кожна пів-десятої, яку ви залишаєте незакріпленим, перетворюється на зміну деталі, брухт і скорочує термін служби інструменту. Правильний баланс залежить від друку деталей, обсягу виробництва та того, скільки варіацій можуть поглинати ваші подальші процеси. Цей баланс також змінюється з часом, коли компоненти зношуються, що ставить питання про те, як контролювати цей знос і приймати рішення, коли набір матриць перевищив свою корисну границю допуску.

Технічне обслуговування та визначення часу заміни наборів матриць

Допуски, які були ідеальними в перший день, не залишаються ідеальними назавжди. Кожен хід призводить до мікроскопічного зносу напрямних штифтів, втулок і поверхонь башмака матриці. Якщо його не контролювати, цей знос виходить за межі допуску й непомітно погіршує якість деталей задовго до того, як щось катастрофічно вийде з ладу. Програма проактивної перевірки та технічного обслуговування — це те, що відрізняє прес-центр, який рано виявляє проблеми, від того, який виявляє їх у сміттях.

Точки огляду та вимірювання зносу

Коли ви витягуєте набір матриць для планового технічного обслуговування, це контрольні точки, які мають найбільше значення. Тримайте цей список біля місця зберігання обладнання для штампу, щоб технічні працівники постійно фіксували кожен предмет:

• Діаметр направляючої шпильки- Виміряйте мікрометром у кількох точках робочої довжини. Зношення зазвичай концентрується там, де втулка контактує зі штифтом на робочому рівні. Зменшення більш ніж на 0,0005 дюйма від номінального вимагає заміни.
• Діаметр отвору втулки- Використовуйте калібр отворів, щоб перевірити ID угорі, посередині та внизу. Овальні або конічні малюнки зносу вказують на зміщення або надмірне бічне навантаження.
• Штифт-до-зазору втулки- Обчисліть за розмірами штифта та втулки. Коли зазор вдвічі перевищує вихідну специфікацію, точність деталей знижується.
• Стан сепаратора кулькових підшипників- Шукайтесинє знебарвлення або пошкоджені гвинти, індикатори повзучості сепаратора та підшипників ковзання.
• Площиність і паралельність башмака- Проведіть обома поверхнями черевиків за допомогою індикатора на поверхні. Перевірте, чи немає викривлень, викривлень або локалізованих низьких плям від повторного ударного навантаження.
• Стан поверхні взуття- Перевірте, чи немає подряпин, подряпин чи втомних тріщин навколо отворів штифтів і місць кріплення затискачів матриці.
• Перпендикулярність напрямної шпильки- Установивши шпильку, вкажіть уздовж її довжини. Будь-який нахил, що перевищує 0,0002 дюйма на дюйм, свідчить про зношений отвір або пошкоджений башмак.
• Слідкувальні позначки на шпильках або втулках- Легкі лінії на поверхні є нормальним явищем, але канавки, що врізаються в робочу поверхню, вказують на надмірне бічні навантаження або неправильне встановлення втулки.

Змащення та профілактичне обслуговування

Вимоги до змащування різко відрізняються залежно від типу втулки, і використання невідповідного мастила так само шкідливо, як і відсутність його. Для систем напрямних-підшипників мастило не рекомендується. Оскільки ці компоненти матриці працюють із негативним зазором, мастило затримує забруднювачі, які потрапляють на контактні поверхні кочення, викликаючи плоскі плями на підшипниках і прискорений знос. Замість цього використовуйте рафіновану мінеральну оливу з-присадками для екстремального тиску та інгібіторами іржі, в’язкістю приблизно 290/340 SSU при 100 градусах F.

Бронзові втулки-підшипників ковзання, з іншого боку, витримують сильніші мастильні матеріали та виграють від періодичного змащування, особливо за великих тоннажних навантажень. Графітові втулки, що самозмащуються, за звичайних умов не потребують зовнішнього змащування, але періодичне очищення графітових кишень запобігає накопиченню залишків штампування, які блокують шлях мастила.

Інтервали технічного обслуговування залежать від обсягу виробництва. Високошвидкісні прогресивні операції з мільйонами ходів на місяць потребують перевірки кожні 250 000–500 000 звернень. Робота з меншим-обсягом із помірним використанням інструментів для виготовлення штампів може розтягнутися на планові щоквартальні перевірки. Встановлюючи інтервали технічного обслуговування штампа, дотримуйтеся меншої сторони, поки не встановите базову швидкість зносу для кожного конкретного інструменту.

Індикатори--закінчення терміну служби та терміни заміни

Кожен набір матриць зрештою досягає точки, коли технічне обслуговування більше не відновлює прийнятну продуктивність. Визнання цього порогу заважає вам вкладати роботу в структуру, яка не може підтримувати толерантність незалежно від того, скільки уваги вона отримує. Слідкуйте за такими сигналами:

• Зношення направляючого штифта без повторного шліфування- Булавки, зношені більше ніж на 0,001 дюйма, не підлягають відновленню. Заміна - єдиний варіант.
• Розширення отвору втулки понад клас допуску- Якщо діаметр отвору перевищує максимально допустимий зазор навіть із встановленим новим штифтом, гніздо втулки в башмаку матриці також може бути пошкоджено.
• Викривлення башмака матриці перевищує потужність повторного шліфування- Взуття можна відшліфувати, щоб відновити рівність, але кожне повторне шліфування видаляє матеріал і зменшує висоту закриття. Якщо взуття відшліфовано нижче мінімальної робочої товщини, воно прогинається під навантаженням і не може бути відновлене.
• Втомні тріщини навколо отворів для штифтів або монтажних отворів затискачів матриці- Тріщини поширюються під час циклічного навантаження. Тріснуте взуття становить загрозу безпеці, і його слід негайно вилучити.
• Постійне повзання клітки, незважаючи на коригувальну дію- Якщо бампери, коригування попереднього натягу та зміна розміру компонента не допомагають усунути повзучість клітки, можливо, загальна геометрія матриці змінилася так, що її неможливо виправити.
• Повторне відстеження лише з одного боку- Одностороннє відстеження, яке повертається після точок заміни штифта та втулки, до зміщення отворів у самому черевику, стан, який зазвичай означає, що пластина башмака більше не придатна до обслуговування.

Заміна зношеного набору матриць не є поломкою. Це запланований перехід, який захищає якість деталей і безпеку друку. Справжньою ціною експлуатації після завершення--життєвого ресурсу є не сам набір, а брак, переробка та незапланований простой, які накопичуються, коли вирівнювання більше не можна підтримувати. Знання того, коли вилучити набір, також визначає, як ви вказуєте його заміну, а отримання цієї специфікації з самого початку — це те, що відрізняє швидке повторне замовлення від довготривалої-інженерної роботи.

Як вибрати та замовити правильний набір матриць

Зняття з експлуатації зношеного набору матриць врятує вас, лише якщо заміну вказано правильно з самого початку. Розпливчасті замовлення на купівлю призводять до--електронних листів, невідповідності розмірів і сюрпризів щодо часу виконання, що зупиняє виробництво. Різниця між плавним повторним замовленням і розчаровуючим циклом закупівель зводиться до того, наскільки повно ви заздалегідь повідомляєте про свої вимоги.

Інформація, яка вам потрібна перед замовленням

Перш ніж зв’язатися з будь-яким виробником штампів або відкрити каталог, зберіть усі параметри, які впливають на вибір набору штампів. Відсутність хоча б однієї деталі, як-от діапазону висоти закриття або переваги втулки, змушує постачальника здогадуватися або повертатися із запитаннями, які додають днів до вашої шкали часу.

Використовуйте цей контрольний список специфікацій, коли запитуєте ціни на набори штампів для металевого штампування:

1. Специфікації преса- номінальний тоннаж, номінальний тоннаж (механічні преси), розміри станини, мінімальна та максимальна висота закривання, довжина ходу та кількість ударів за хвилину.
2. Штампувати слід- необхідна довжина та ширина на основі компонування стрічки, кількості станцій і затиску.
3. Товщина взуття- на основі розрахунків тоннажу та обмежень висоти закриття. Укажіть як верхній, так і нижній, якщо вони відрізняються.
4. Конфігурація направляючого штифта- задня-стовпа, діагональна, чотири-стовпа чи центральна-стовпа, а також вимоги до діаметра та довжини шпильки.
5. Тип втулки- кульковий-підшипник, бронзовий-підшипник-ковзання або самозмащувальний-підшипник, залежно від швидкості, навантаження та технічного обслуговування.
6. Штифтовий стиль кріплення- press-fit або demountable, а також те, чи шпильки монтуються у верхньому чи нижньому черевику.
7. Матеріал і твердість- клас матеріалу взуття, твердість поверхні, якщо потрібно, і будь-які характеристики термічної обробки.
8. Клас толерантності- стандартний або точний, зі спеціальними позначками для паралельності, перпендикулярності та зазору-до-втулки.
9. Деталі та деталі процесу- матеріал заготовки, товщина, складність геометрії та очікуваний обсяг виробництва протягом терміну служби матриці.
10. Особливі вимоги- не-розташування штифтів, великий формат, додаткові оброблені кишені або спеціальні функції кріплення.

Заповнення цього списку до того, як ви візьмете трубку, усуває найпоширенішу причину затримок замовлення. Це також дозволяє порівнювати ціни на рівних умовах для різних виробників матриць, оскільки всі встановлюють однакові ціни.

Стандартний каталог порівняно зі спеціально розробленими-наборами штампів

Стандартні комплекти каталогу доставляються швидше та коштують дешевше, іноді значно. Промисловий досвід компанії Anchor Danly підтверджує, що спеціалізовані виробники, які використовують економію масштабу та досвід виробництва, постійно знижують витрати на створення еквівалентних комплектів-вдома. Для звичайних застосувань, де ваша площа, тоннаж і конфігурація відповідають пропозиції каталогу, немає причин робити замовлення на замовлення.

Спеціальні-набори штампів стають необхідними, коли стандартні розміри компрометують компонування інструментів. Можливо, вам потрібне не-співвідношення довжини-до-ширини для високої-станційної прогресивної матриці, незвичайне розташування штифтів для очищення системи подачі або товщина башмаків поза нормами каталогу. Виготовлення штампів на замовлення зазвичай додає від двох до шести тижнів у порівнянні зі стандартними термінами виконання залежно від складності, але результатом є комплект, який безкомпромісно підходить для вашої програми.

Середній шлях теж існує. Деякі інженери купують стандартний набір і обробляють додаткові функції-вдома, скорочуючи час виконання, водночас одержуючи спеціальний металевий штамп для штампування. Цей гібридний підхід працює, коли модифікації обмежуються кишенями, отворами під дюбелі або елементами кріплення, які не впливають на точність направляючої системи.

Оцінка постачальників для вашої програми

Не кожен виробник матриць пропонує однакову глибину можливостей. Оцінюючи виробників штампів, дивіться не тільки на ціну та час виконання, щоб оцінити три фактори, які визначають довгострокову-вартість:

• Можливості точності- Чи може постачальник підтримувати потрібний вам клас допуску? Запитайте про їхнє шліфувальне обладнання, методи перевірки та чи надають вони звіти про розміри разом із відправленням. Провідні постачальники працюють відповідно до систем ISO 9001:2015 і здійснюють-перевірку розмірів у процесі, а не лише остаточну перевірку.
• Якість і відстеження матеріалу- Довірені постачальники використовують сертифіковану інструментальну сталь із задокументованими процесами термічної обробки. Запитайте, чи супроводжують готовий набір сертифікати матеріалів.
• Інженерне забезпечення- Тут проявляється розрив між постачальниками каталогів і справжніми виробничими партнерами. Постачальник, який просто обробляє те, що ви малюєте, підходить для стандартних замовлень. Але для проектування-важких застосувань, які включають складну конструкцію матриці, жорсткі вимоги до зазору або складний потік матеріалу, вам потрібне спільне проектування. Постачальникам подобаєтьсяІЧЕНЬзв’яжіть інженерів інструментів із спеціальними рішеннями для штампувальних штампів із особливою сильністю в дизайні-інтенсивних рішень щодо структури штампів, оптимізації зазорів і потоку матеріалу, такої підтримки, яка запобігає дорогому перепроектуванню після перших випробувань виробів.

Ціна має значення, але дешевий набір, який виходить з ладу через частину свого очікуваного терміну служби, коштує набагато більше простоїв і заміни, ніж якісний набір від досвідченого постачальника. Оцініть загальну вартість володіння: початкова ціна плюс технічне обслуговування плюс очікуваний термін служби плюс ризик браку через граничну точність роботи. Такий розрахунок майже завжди надає перевагу постачальнику з більшою інженерною підтримкою та суворішим контролем процесів, особливо для виробничих інструментів, які, як очікується, постачатимуть мільйони деталей протягом усього терміну служби.

Поширені запитання про набори штампів

1. Яка різниця між набором штампів і повним штампом?

Набір матриць — це структурна основа, що складається з верхнього та нижнього башмаків матриці, напрямних штифтів і втулок, що забезпечує точне вирівнювання. Повна матриця для штампування включає набір матриць плюс усі активні інструменти, такі як пуансони, кнопки матриці, знімачі та пружини, які фактично ріжуть або формують метал. Ви можете замінювати різні активні інструменти в тому самому наборі штампів, якщо вимоги до габаритів і тоннажу відповідають вимогам, що робить стандартні набори штампів-економічними для магазинів, які виконують кілька робіт.

2. Як вибрати між дво-- або чотирьох-колонковими наборами?

Вибір залежить від трьох факторів: як матеріал подається в матрицю, наскільки велике зусилля штампування та наскільки малими повинні бути допуски для деталей. Дво-задні-комплекти опор залишають передню та бокові сторони відкритими для безперешкодної подачі стрічки в прогресивні матриці, але забезпечують меншу жорсткість на кручення. Чотири-комплекти стовпів забезпечують максимальну жорсткість для важкого штампування або карбування з -вугим допуском, але обмежують ширину смуги, оскільки матеріал має подаватись між кутовими стовпами. Для більшості високошвидкісних-поступових робіт конфігурації задніх-постів добре справляються із завданням. Коли тоннаж збільшується або допуски посилюються, перейдіть до чотирьох-постів.

3. Що таке втулки підшипників-підшипників і бронзові втулки в наборах матриць?

У втулках-кулькових підшипників використовуються прецизійні кульки в обоймі, які спрямовують штифт із негативним зазором (попередньо натягнута посадка), усуваючи вільний хід і зменшуючи тертя. Вони підходять для високо-швидкісного прогресивного штампування, де тепло від тертя є неприйнятним. Бронзові втулки працюють як підшипники ковзання з розподіленим поверхневим контактом, витримуючи великі бічні навантаження краще, ніж шарикопідшипники. Вони найкраще працюють на помірних швидкостях, де певне тертя прийнятне в обмін на більшу вантажопідйомність. Самозмащувальні втулки з вбудованими графітовими пробками пропонують третій варіант для середовищ, де регулярне повторне-мащення є недоцільним. Такі постачальники, як YICHEN, надають інженерну підтримку, щоб допомогти вибрати правильний тип втулки для конкретної конструкції матриці та вимог до зазору.

4. Як підібрати набір матриць до мого преса для штампування?

Почніть із запису характеристик преса: номінального тоннажу, розмірів станини, діапазону висоти закриття та довжини ходу. Обчисліть загальну силу штампування з запасом безпеки 20-30%, а потім визначте мінімальну площу прес-форми на основі ширини смуги та кількості станцій. Виберіть товщину башмака відповідно до вашого тоннажу, переконайтеся, що кінцева висота матриці відповідає діапазону висоти закриття преса та підтвердьте, що загальна вага залишається в межах вантажопідйомності штока. Для механічних пресів також переконайтеся, що номінальна потужність перевищує товщину матеріалу, щоб у момент контакту була доступна повна сила.

5. Коли слід замінити набір штампів?

Замініть набір матриць, якщо знос направляючого штифта перевищує 0,001 дюйма заниженого розміру та не може бути відновлений повторним шліфуванням, коли збільшення отвору втулки вдвічі перевищує початкову специфікацію навіть із новими штифтами, коли короблення башмака перевищує здатність до шліфування, а башмаки падають нижче мінімальної функціональної товщини, або коли навколо отворів для штифтів або монтажних отворів з’являються втомні тріщини. Постійне-одностороннє відстеження, яке повертається після заміни компонента, також сигналізує про те, що геометрія пластини башмака змінилася за межі корекції, і набір слід вилучити.