Штампування штампів для перенесення: коли це окупається та коли піти

Що таке штампування для перенесення та чому інженери обирають його

Коли деталь занадто велика, глибока або геометрично складна, щоб залишатися прикріпленою до металевої стрічки під час формування, вам потрібен інший підхід. Такий підхід єштампування матриці для перенесення.

Визначення штампування для перенесення

Штампування з перенесенням — це процес формування металу, під час якого окремі заготовки відокремлюються від котушки або листа, а потім механічно переміщуються між незалежними станціями за допомогою системи перенесення, яка піднімає, просуває та розміщує кожну частину для послідовних операцій, таких як витягування, проколювання, згинання та обрізання.

Критичною відмінністю тут є відокремлення. На відміну від прогресивного штампування, коли заготовка залишається з’єднаною з безперервною смугою від початку до кінця, перехідне штампування звільняє заготовку раніше. Потім механічний або серво{2}}приводний механізм транспортує кожну деталь через кілька станцій в одному пресі. Кожна станція має власну спеціальну матрицю, яка виконує певну операцію, і деталі поступово надають форму під час руху по лінії.

Чому цей процес існує як окрема категорія

Уявіть, що вам потрібно глибоко-накреслити структурний автомобільний кронштейн або створити великий корпус приладу з багато{1}}геометрією. Тримання цієї частини прив’язаною до смуги створює проблеми з потоком матеріалу, обмежує глибину втягування та обмежує доступні для вас кути формування. Матриці для перенесення вирішують це, обробляючи окремо-заготовки, які можна обертати, змінювати положення та формувати з різних напрямків.

Типи деталей, які найбільше виграють від цього процесу, мають кілька спільних рис:

• Більша геометрія, що перевищує практичну ширину смуги
• Глибокі малюнки, що вимагають кількох етапів перемальовування
• Складні форми, що включають різьблення, ребра, накатки або багато{0}}осьові згини
• Деталі, які потребують операцій з обох сторін заготовки

Матриці для перенесення заповнюють прогалину, яку не можуть ефективно усунути ані-інструменти з одноразовим ударом, ані прогресивне штампування. Вони поєднують багато-продуктивність штампування з геометричною свободою, яку забезпечує лише вільна заготовка.

Ця стаття створена як ресурс-інженерного процесу. Ви знайдете механіку-за-станцією, критерії вибору системи передачі, правила DFM, рамки аналізу витрат і чесні вказівки щодо того, коли цей метод окупається, а коли ні. Мета полягає в тому, щоб дати вам технічну базу для впевненого прийняття рішень щодо інструментів, починаючи з того, як процес насправді працює на кожному етапі.

Як працює штампування з перенесенням станцій

Вільно{0}}заготовка не рухається сама. Кожна штампувальна лінія для переміщення залежить від точної координації між подачею матеріалу, операціями формування та механічною системою, яка переміщує деталі з однієї станції на іншу. Ось як кожен етап працює на практиці.

Від котушки до розділення заготовок

Більшість ліній починаються з системи транспортування котушок, яка розмотує листовий метал і подає його на станцію заготовки. Спосіб подачі штампування, незалежно від того, чи подано-згортки, чи попередньо-нарізані заготовки, завантажені з укладача, визначає, як починається лінія. Подача рулонів добре підходить для квадратних або прямокутних заготовок, тоді як попередньо-нарізані заготовки забезпечують краще використання матеріалу для неправильних форм. В агібридна установка котушки/передачі, прогресивна заготівельна головка відокремлює матеріал, а система передачі забирає отриману заготовку для всіх наступних операцій.

Тут має значення якість бланків. Напрямок задирок, площинність і узгодженість розмірів впливають на те, наскільки надійно пальці перенесення захоплюють і розміщують заготовку на першій станції формування.

Послідовність роботи станції

Після відділення заготовка проходить через серію незалежних прес-станцій, кожна з яких виконує певну операцію формування або різання. Типова послідовність штампування на пресі виглядає так:

1. Заготовка - плоский аркуш вирізається до необхідного профілю
2. Перший малюнок - формується початкова форма чашки або мушлі
3. Перемалювати - оболонка поглиблюється або змінюється за один або кілька етапів
4. У сформованій геометрії пробиваються - отвори, прорізи або елементи
5. Згинання або відбортування - країв загинаються до кінцевих кутів
6. Карбування або тиснення - на локальних ділянках забезпечує точну товщину або деталізацію поверхні
7. Обрізка - зайвий матеріал і елементи носія видаляються для виготовлення готової деталі

Не для кожної частини потрібні всі ці станції. Деякі пропускають перемальовування; інші додають незадіяні станції, щоб пристосуватись до видалення брухту або дозволити довжині кроку залишатися коротким. Кількість станцій, помножена на довжину кроку (зазвичай залежить від розміру заготовки), має вміщуватися в станині преса, тому кількість станцій завжди є фізичним обмеженням, а не лише перевагою процесу.

Узгодження часу пресування та передачі

Механізм передачі піднімає, просуває та розміщує кожну частину між станціями у вікні часу, коли прес-циліндр відкритий. Цей часовий зв’язок є серцевим ритмом усієї лінії. Передача повинна завершити свій повний цикл руху, включаючи повернення пальця, перш ніж шторм опуститься для наступного удару.

У механічному пресі з переміщенням рухи кулачка-закріплені за кутом кривошипа преса, тобто кожне підняття, затискання та просування відбувається в тій самій точці кожного оберту. Серво{2}}системи пропонують програмовані профілі руху, які можуть незалежно регулювати час початку, прискорення та точки перебування. Ця гнучкість дозволяє збільшити кількість ударів за хвилину, оскільки перекриття рухів, наприклад початок просування до повного завершення підйому, можна точно-налаштувати без механічних змін.

Технічні характеристики преса прямо обмежують, чого може виконати матриця для перенесення. Тоннаж визначає максимальну силу формування, доступну для всіх станцій одночасно. Розмір ліжка обмежує кількість і відстань між станціями. Довжина ходу повинна відповідати як глибині витяжки, так і достатньому зазору, щоб пальці подачі штампування входили та виходили без перешкод. Невідповідність між будь-яким із цих параметрів і вимогам до деталей означає, що матриця або не підходить, не буде правильно формуватися, або не працюватиме з прибутковою швидкістю.

Ці механічні зв’язки між ходом преса, рухом передачі та компонуванням станції пояснюють, чому інженери з штампування преса вкладають значні кошти в попередню оцінку. Але сам механізм передачі має кілька конфігурацій, кожна з яких підходить для різних геометрій деталей і виробничих вимог.

Типи систем передачі та як вибрати правильну

Механізм передачі – це те, що відрізняє-прес з кількома станціями від низки незалежних інструментів. Це визначає, наскільки швидко ви можете бігти, з якою геометрією деталей ви можете працювати та скільки часу займає перехід. Вибір неправильного типу системи для вашої програми означає, що ви будете залишати кількість ударів на хвилину або, що ще гірше, боротися з нестабільністю кожного разу, коли лінія прискорюється.

Три{0}}механіми передачі проти двох-осі

Системи з двома-осьами працюють в одній площині, як правило, піднімають і просувають (рух X-Z). Вони піднімають деталь з поверхні матриці, переносять її до наступної станції та кладуть. Позиціонування під час втягування пальця покладається на пружинні штифти, які запобігають зсуву заготовки до закриття матриці. Ці системи добре працюють для деталей із узгодженими профілями, які не потребують переорієнтації між станціями.

Три{0}}системи додають вісь затиску, створюючи підйом-затиск-поступальний рух у площинах X-Y-Z. Цей рух за трьома-осьами дозволяє інструменту перенесення надійно захоплювати заготовку, знімати її з нижніх-компонентів матриці, просувати до наступної станції та розміщувати в межах вузького периметра-калібру. якНотатки журналу Metal Forming Magazine, поєднання геометрії деталей, вкладених блоків і локаційних штифтів підтримує орієнтацію під час втягування пальця в цих системах.

Три{0}}конфігурації зазвичай монтуються на пластину-або прес-з інструментальними інструментами для передавального преса, розробленими для забезпечення вільного шляху для зворотного шляху пальців, уникаючи перешкод для нижньої-сталі матриці, кулачків і напрямних компонентів. Варіанти-з монтажем на штампи можуть досягати швидшої швидкості ходу завдяки меншим відстаням ходу, хоча вони ускладнюють конструкцію.

Серво{0}}системи та їх переваги перед механічними передачами

Традиційні преси з кулачковим-приводом прив’язують кожен рух до кута кривошипа преса. Час підйому, просування та затиску є фіксованим, тобто вони не можуть адаптуватися до різної ваги чи геометрії деталей без механічного регулювання. Ця жорсткість добре працює для виділених ліній, які роками обслуговують одну частину сімейства.

Серво{0}}системи змінюють рівняння. Профілі руху стають програмованими, тож оператор може регулювати відстані руху, криві прискорення та час початку та завершення руху кожної осі. Практичні переваги значні:

• Швидше перемикання - нові профілі руху завантажуються в цифровому вигляді, а не вимагають заміни камер
• Вищий потенціал SPM - перекриття руху (початок просування до завершення підйому) можна точно-налаштувати без змін апаратного забезпечення
• Асиметричне керування деталями - різні профілі прискорення з кожного боку компенсують нерівномірний розподіл ваги
• Зменшена вібрація - округлі переходи руху та оптимізоване G-сили покращують стабільність бланка на швидкості

Великі та важчі заготовки вимагають міцніших рук і пальців передачі, що збільшує інерцію системи та часто потребує менших робочих швидкостей. Симуляція-руху передачі допомагає визначити профіль, який збалансовує прийнятні рівні інерції, точне позиціонування та тривалий термін служби-системи передачі. Тонкі матеріали представляють протилежну проблему: менша жорсткість робить їх уразливими до вібрації під час-прискорення.

Вибір зрештою зводиться до відповідності системи вашій виробничій реальності. Спеціальна лінія великого-об’єму, яка працює в одному-корпусі глибокої витяжки протягом десяти років, може виправдати надійну три{3}}механічну систему. Устаткування для штампування кількох номерів деталей на спільних пресах для перенесення виграє від гнучкості сервоприводу та швидшого перемикання. Геометрія деталей, вага, цільові показники швидкості та відстань між станціями звужують поле, але рішення також залежить від того, як ваша суміш інструментів буде розвиватися протягом терміну служби обладнання.

Звісно, ​​система передачі – це лише половина рівняння. Інша половина полягає в тому, чи є перехідний штамп взагалі правильною стратегією інструменту, чи прогресивний штамп може впоратися з роботою з нижчою ціною та коротшим часом виконання.

Трансферне штампування проти прогресивного штампування

Отже, що таке прогресивна матриця і коли деталь переростає її? Штамп прогресивного штампування утримує заготовку прикріпленою до безперервної металевої стрічки під час її просування через кожну станцію. Це смугове з’єднання є одночасно найбільшою перевагою ефективності процесу та його основним геометричним обмеженням. Прогресивні штампи відрізняються швидкістю та використанням матеріалу для деталей, які можуть бути повністю сформовані, залишаючись прив’язаними. Перехідні штампи беруть верх там, де цей зв’язок стає обмеженням.

Справжнє питання полягає не в тому, який метод кращий. Це те, який метод відповідає конкретним вимогам вашої частини, вашому обсягу та вашому бюджету.

Основні критерії вибору для кожного процесу

Кілька вимірних факторів визначають, чи підходить прогресивне штампування чи штампування з перенесенням:

• Складність геометрії деталі- Прогресивне металеве штампування ефективно обробляє плоскі або неглибокі-формовані геометрії, але деталі, які потребують глибоких чашок, багато-осьових згинів або операцій з обох боків заготовки, потребують свободи, яку надає матриця для перенесення.
• Розмір частини- Ширина смуги та розміри станини преса обмежують прогресивні матриці. Як тільки розмір деталі перевищує приблизно 300-450 мм, збереження цілісності смуги стає непрактичним. Інструменти перенесення обробляють великі оболонки, рами та структурні панелі без цього обмеження.
• Глибина малюнка- Прогресивне штампування може виконувати неглибокі витяжки, як правило, із співвідношенням глибини-до-діаметра 1:1. Глибші малюнки вимагають кількох етапів перемальовування з заготовкою у вільному стані, що підтримується лише системами перенесення.
• Товщина матеріалу- Дуже тонка заготовка (нижче 0,5 мм) добре подає та направляє в прогресивні матриці. Більш товсті матеріали, особливо понад 3 мм, створюють вищі сили формування та більш значну віддачу, часто сприяючи налаштуванням перенесення, де зміна положення--станції покращує контроль.
• Вимоги до толерантності- Обидва методи досягають жорстких допусків, але матриці для перенесення дозволяють налаштовувати окремі станції, не впливаючи на операції нагорі. Прогресивні матриці вимагають, щоб вся смуга залишалася точно вирівняною, що ускладнює локальні виправлення.

Сіра зона, де конкурують обидва методи

Не кожна частина акуратно потрапляє в одну категорію. Кронштейн-середнього розміру з помірною глибиною витяжки та декількома елементами проколів технічно може працювати як у прогресивній, так і в матриці для перенесення. Ви будете стикатися з цією сірою зоною регулярно, і рішення часто зводиться до другорядних факторів, а не до жорстких обмежень.

Розглянемо тягнутий корпус діаметром приблизно 150 мм із співвідношенням глибини-до-діаметра 1:1, чотирма пробитими отворами та фланцевим краєм. Цю частину може сформувати матриця прогресивного штампування, якщо матеріал достатньо тонкий, а ширина смуги вміщує витяжку без надмірного матеріалу-носія. Форма для перенесення виконує те саме з меншими обмеженнями формування, але вимагає окремого етапу заготовки та механізму перенесення.

У цих прикордонних випадках задайте три запитання:

• Чи потребує деталь операції на кількох площинах, які вимагали б розрізання смуги в прогресивному інструменті?
• Чи компенсує втрата використання матеріалу від широкої прогресивної смуги економічну перевагу вищого SPM?
• Чи виправдовує обсяг виробництва типовий довший час виготовлення прогресивного штампу?

Якщо ви відповісте ствердно на перше запитання, трансфер виграє за замовчуванням. Якщо відповідь негативна, рішення переходить до економіки.

Точки перетину вартості та обсягу

Прогресивні матриці зазвичай забезпечують нижчу вартість за-штуку за дуже великих обсягів, оскільки вони працюють швидше та зводять до мінімуму відходи матеріалу. Однак їхні інвестиції в інструменти перед-завантажуються в один складний блок матриці. Матриці передачі розподіляють ці інвестиції між незалежними станціями, які окремо коштують менше, але збільшуються в міру зростання кількості станцій.

Точка перетину, де прогресивне штампування стає дешевшим за деталь, залежить від складності. Для простих плоских деталей із декількома вигинами прогресивне штампування виграє майже в будь-якому обсязі понад 100 000 штук на рік. Для глибоко{4}}витягнутих або багато-осьових деталей матриці для перенесення часто залишаються конкурентоспроможними в сотні тисяч, тому що альтернативою були б надто складні прогресивні матриці або вторинні операції, які підривають перевагу за-штуки.

Подумайте про це так: якщо ваша деталь може залишатися на смузі та повністю формуватися, не перешкоджаючи смузі, прогресивний, ймовірно, ваш найефективніший шлях. У той момент, коли смугове з’єднання змушує компроміси в геометрії, глибині протяжки або контролі допуску, інструменти для перенесення завойовують своє місце. Сам матеріал також відіграє важливу роль у цьому рішенні, оскільки різні сплави встановлюють власні межі формування, які безпосередньо взаємодіють із вибором процесу.

Рекомендації щодо вибору матеріалу та формування

Кожен процес формування має обмеження щодо матеріалів, і ці обмеження визначають, чи буде ваша деталь працювати гладко чи бореться зі штампом на кожній станції. Під час штампування матриці для перенесення вибір матеріалу впливає на кількість станцій, тоннаж преса, швидкість зносу матриці та складність компенсації пружинного зворотного ходу. Вибір правильного сплаву - це не тільки рішення щодо міцності. Це технологічне-рішення.

Метали та сплави, придатні для формування штампів

Матриці для перенесення обробляють широкий спектр прогресивних матеріалів для штампування, але деякі сплави природно підходять для багато-станційного, глибокого-витягування-природи цього процесу. Ось як працюють найпоширеніші сім’ї:

Низьковуглецева сталь (SPCC, DC01-DC06)залишається робочою конячкою. Завдяки значенням подовження 28-42% і значенням r від 1,5 до 2,0 ці сорти витягують глибоко та передбачувано. Сталеве прогресивне штампування охоплює багато простіших деталей у цьому сімействі матеріалів, але як тільки глибина витяжки або розмір деталі перевищують обмеження прогресивної смуги, інструмент для перенесення починає працювати без будь-яких поразок у формуванні.

Високо{0}}міцна низьколегована-сталь (HSLA)забезпечує міцність на розрив 450-700 МПа з помірним подовженням (18-25%). Це вимагає більшого тоннажу преса та ретельного визначення послідовності станцій, щоб уникнути локалізації деформації, але матриці для перенесення враховують це через незалежно оптимізовані станції.

Нержавіюча сталь (304, 316, 430)представляє унікальний виклик. Аустенітні марки, такі як 304 і 316, -швидко твердіють під час формування, набираючи міцність на 10-20% після кожної операції витягування. Це означає, що кожна наступна станція бачить твердішу та пружнішу заготовку. У той час як прогресивне штампування з нержавіючої сталі добре підходить для неглибоких дрібних деталей, для глибшої витяжки з нержавіючої сталі майже завжди потрібен інструмент для перенесення, оскільки незалежні станції можуть бути налаштовані на роботу з поступово зростаючою твердістю.

Алюмінієві сплави (5052, 6061)є легкими та провідними, але мають нижчі значення r- (0,6-1,0), що робить їх схильними до розрідження під час глибокого витягування. Матриці для перенесення компенсують, розподіляючи натяг між більшою кількістю станцій із меншими скороченнями на крок.

Мідь і латунь (C110, C260)забезпечують чудову пластичність, завдяки прогресивному штампуванню міддю, більшість роз’ємів і клем працюють у прогресивних штампах. Однак більші мідні шини або латунні глибоко{1}}тягнуті корпуси виграють від інструментів перенесення, коли розмір деталі або геометрія креслення перевершують те, що може підтримувати стрічка.

Діапазони товщини та обмеження формування

Товщина матеріалу безпосередньо масштабує дві важливі змінні процесу: тоннаж преса та кількість станцій. Більш товстий матеріал вимагає більшої сили на кожній станції формування та заготовки, а сукупний тоннаж на всіх активних станціях повинен залишатися в межах потужності преса. Деталь, витягнута з 3-міліметрової сталі HSLA, може потребувати 400+ тонн, розподілених на шість станцій, у той час як для тієї самої геометрії з низько-вуглецевої сталі 1 мм може знадобитися лише 120 тонн.

Товщина також впливає на те, скільки етапів малювання потребує деталь. Значення r- (коефіцієнт пластичної деформації) показує, наскільки добре матеріал протистоїть витонченню під час витягування. Низько-вуглецева сталь зі значенням r-близько 2,0 може досягти коефіцієнта витягування приблизно 2,0:1 на одній станції. Алюміній при r=0.7 може обійтися лише 1,5:1, перш ніж потоншення стінок стане неприйнятним, тобто вам потрібна додаткова станція перемальовування. Кожна додана станція збільшує вартість інструменту, подовжує час виконання та вимагає більшої довжини станини преса.

Для прецизійного штампування, де допуски є вузькими, більш товсті матеріали також підсилюють зміну розмірів від станції до станції, оскільки еластичне відновлення збільшується з товщиною. Ось де пружинне повернення стає домінуючим викликом.

Стратегії компенсації Springback

Пружинна віддача - це пружне відновлення, яке відбувається, коли тиск формування скидається. Кожен матеріал повертається назад, але величина різко змінюється. Сталі HSLA та аустенітні нержавіючі сорти дають значно більшу віддачу, ніж м’яка сталь, іноді вимагаючи 3-5 градусів перегину, щоб досягти цільового кута.

Штампування штампів для переміщення фактично пропонує структурну перевагу для керування відкиданням. Оскільки кожна станція працює незалежно, інженери можуть застосовувати різні стратегії компенсації на кожному кроці. Асистемний підхідВикористовується в моделюванні штампу, що складається з чотирьох етапів: вимірювання очікуваної величини пружинного відкидання, пом’якшення його за допомогою модифікацій процесу, таких як карбування або прасування, контроль повторюваності шляхом оцінки чутливості до зміни матеріалу, а потім компенсація за допомогою надмірного згинання поверхонь штампа.

На практиці це означає:

• Станції витяжки можуть включати секції для прасування, які зменшують коливання товщини стінок і фіксують геометрію
• Станції згинання перегинають на розраховану величину на основі міцності на розрив і товщини матеріалу
• Кінцеві станції можуть карбувати або перечісувати критичні елементи, щоб привести розміри в допустимі межі
• Моделювання перевіряє вектор компенсації перед обробкою інструментальної сталі

Матеріали з високим -коефіцієнтом зміцнення, як-от нержавіюча сталь 304, змінюють свою пружну поведінку від першої витяжки до останньої станції, оскільки кожен етап формування збільшує межу текучості. Це прогресивне зміцнення має моделюватися по станціях, а не вважатися постійним. Це одна з ключових причин того, що сучасні високоміцні-матеріали підштовхують проекти від прогресивного до перехідного інструменту: незалежні станції дозволяють здійснювати незалежну компенсацію, тоді як прогресивна стрічка забезпечує єдину компромісну стратегію компенсації для всіх підключених станцій.

Властивості матеріалу встановлюють межі того, що фізично можливо. Наступним завданням є проектування самої деталі з дотриманням цих меж на кожній станції, де правила технологічності та моделювання формування стають важливими.

Дизайн для технологічності в штампуванні

Властивості матеріалу визначають те, що фізично можливо. Дизайн частини визначає, чи дотримуються чи порушуються ці фізичні обмеження на кожній станції. Добре-продумана деталь матриці для перенесення проходить через кожну стадію, не перевантажуючи матеріал, не заважаючи інструментам і не вставляючи непотрібні станції в послідовність. Погано сконструйований генерує брухт, збільшує вартість інструменту та подовжує час виконання на місяці.

Наведені нижче правила DFM не є теоретичними перевагами. Це обмеження, які випливають із того, як метал фактично поводиться, коли на ньому закривається матриця перенесення.

Логіка розміщення станції та правила послідовності

Послідовність станцій у матриці для перенесення не є довільною. Кожна операція повинна враховувати те, що матеріал уже зазнав і що йому ще належить пройти. Мета полягає в тому, щоб керувати накопиченням напруги, уникнути перешкод між формуючими елементами та мінімізувати загальну кількість станцій.

Кілька принципів керують послідовністю операцій досвідчених інженерів:

• Намалюйте перед проколом- Отвори, пробиті в плоскій заготовці, спотворяться, якщо матеріал буде намальовано згодом. Завжди завершуйте основні операції формування перед додаванням проколотих елементів, якщо тільки отвори не розташовані досить далеко від формованих ділянок, щоб вони залишалися незмінними.
• Груба форма перед остаточною формою- Розподіліть великі розіграші на кількох станціях із поступово меншими скороченнями. Перше малювання при зменшенні на 45-50%, а потім повторне малювання на 25-30% і 15-20% запобігає розриву, мінімізуючи кількість станцій.
• Обріжте після формування- Станції кінцевої обрізки видаляють надлишки фланцевого матеріалу лише після завершення всіх операцій креслення та фланцевих робіт. Занадто раннє обрізання видаляє матеріал, необхідний для контрольованого потоку на наступних станціях витяжки.
• Відокремте важке формування від точних функцій- Високі-тягуючі станції створюють вібрацію та незначну зміну положення. Карбування, тиснення та щільний-проколювання допуску належать до пізніших станцій, де зусилля нижчі, а розташування деталей стабільніше.
• Стратегічно включайте неактивні станції- Порожні станції без інструментів дозволяють брухту виходити з матриці, забезпечують простір для підйомників деталей і зберігають постійний крок між станціями без примусового втручання інструменту.

Кожна додаткова станція збільшує вартість і вимагає більшої довжини станини преса. Деталь, яка потребує дванадцяти станцій для безпечного формування, може не поміститися в наявний прес, що штовхає проект до більшої машини або модернізації. Ось чому підрахунок станцій стає прямим економічним важелем: зменшення складності в геометрії деталі часто призводить до видалення станції, що зменшує вартість інструменту на 8-15% на кожну ліквідовану стадію.

Обмеження розміщення елементів і геометрії

Від того, де ви розміщуєте елементи на деталі та наскільки агресивно ви їх розміруєте, безпосередньо залежить, чи зможе матриця для перенесення надійно створити геометрію. На відміну від інструменту для прогресивного штампування, який формує деталі поступово, у той час як смуга зберігає натяг, вільна-заготовка в матриці для перенесення повністю покладається на порожнину матриці та тримач заготовки для позиціонування. Це означає, що правила розміщення об’єктів суворіші в деяких аспектах.

Дотримуйтесь цих вказівок під час деталізації деталей для виробництва матриці для перенесення:

• Мінімальна відстань-до-краю отвору- Зберігайте пробиті отвори принаймні в 1,5–2 рази товщі матеріалу від будь-якого краю чи лінії згину. Ближче розміщення спричиняє спотворення під час подальшого формування або створює схильні до задир{4}}слабких зон.
• Співвідношення-до-товщини- Для циліндричних витяжок одна станція зазвичай досягає співвідношення глибини-до-діаметра від 1,5:1 до 2:1 залежно від матеріалу. Перевищення цього вимагає додаткових станцій перемальовування, кожна з яких збільшує вартість інструменту.
• Мінімальні внутрішні радіуси- Радіуси внутрішніх кутів мають принаймні в 3-4 рази перевищувати товщину матеріалу для надійного формування без розтріскування. Проштовхування до 2-кратної товщини можливе, але вимагає додаткових стадій витяжки та підвищує ризик браку.
• Інтервал між ознаками- Зберігайте принаймні 3-кратну товщину матеріалу між суміжними елементами (отворами, рельєфами, ребрами), щоб запобігти взаємодії між їхніми відповідними полями деформації.
• Цілі однорідної товщини стінки- Дизайн з урахуванням того, що бічні стінки стоншуються під час малювання. Вказуйте функціональні допуски на товщину стінки, а не припускайте, що деталь всюди буде виходити з номінальним розміром листа.
• Великі кути осідання на глибоких деталях- Навіть 1-2 градуси тяги полегшують вилучення деталей і зменшують знос матриці на вертикальних поверхнях.

Кожне з цих правил має свої витрати. Менші радіуси означають більше станцій. Ближче розміщення отворів означає додатковий ризик і щільніші технологічні вікна. Процес прогресивного штампування іноді може уникнути цих обмежень, оскільки несуча стрічка забезпечує вбудовану-матеріальну підтримку навколо елементів. У інструменті для перенесення заготовка стоїть окремо, і кожна деталь має витримувати сили формування без зовнішнього посилення.

Як симуляція формування перевіряє конструкцію матриці

Емпіричні правила допоможуть вам досягти можливої ​​початкової точки. Симуляція приведе вас до перевіреного дизайну. Аналіз кінцевих елементів усієї послідовності станцій виявляє проблеми, які неможливо передбачити жодним обчисленням вручну: локальне стоншення між суміжними елементами, зморшки в непідтримуваних зонах фланців або пружинні взаємодії між станціями, які з’єднуються в -не-допускові кінцеві розміри.

Відповідно доДослідження Keysight щодо моделювання штампування, віртуальна перевірка на етапі розробки процесу допомагає визначити оптимальну форму заготовки, оцінити конструкцію торця матриці та спрогнозувати поведінку-витяжки, щоб забезпечити належну формувальність - і все це до того, як будуть виготовлені фізичні інструменти. Це усуває дорогі цикли проб-і-помилок, які заважали традиційній розробці штампів.

Надійний робочий процес моделювання для проектів штампування та штампування виглядає так:

1. Геометрія заготовки моделі та властивості матеріалу (крива-деформації, значення r-, товщина)
2. Визначте геометрію інструментів кожної станції, включаючи поверхні пуансона, матриці та заготовки
3. Змоделюйте кожну стадію формування послідовно, переносячи історію деформації з попередніх станцій
4. Оцініть граничні діаграми формування (FLD) на кожній станції, щоб перевірити ризик з’єднання або розколу
5. Оцініть пружинну віддачу після кожної операції та під час остаточного випуску
6. Повторюйте геометрію штампа, радіуси або кількість станцій, доки всі елементи не потраплять у межі безпечного формування

Важливе розуміння полягає в тому, що моделювання має моделювати кумулятивний ефект усіх станцій, а не лише кожної станції окремо. Заготовка, яка витримала третю станцію з прийнятним розрідженням, може вийти з ладу на п’ятій станції, оскільки накопичене напруження від попередніх операцій залишило недостатню пластичність. Ця послідовна залежність робить процес прогресивного штампування легшим для моделювання в деяких випадках - смугове з’єднання обмежує потік матеріалу передбачуваним чином. Симуляція матриці для переміщення повинна відстежувати повністю вільну заготовку через кожну подію переміщення та формування.

Для інженерів, які вказують складні проекти матриць для перенесення, постачальники, які інтегрують моделювання на етапі котирування, можуть визначити вимоги до кількості станцій, позначити проблеми DFM і запропонувати модифікації геометрії до того, як почнуться інвестиції в інструменти.Штамп для перенесення YICENКоманда інженерів підтримує цей тип оцінки DFM на ранніх стадіях проекту, застосовуючи багато-станційне моделювання для перевірки можливості роботизованого перенесення, послідовності формування та повторюваності розмірів перед тим, як приступити до інструментальної сталі. Цей підхід скорочує терміни розробки та знижує ризик дорогих змін-проекту конструкції.

Моделювання підтверджує, чи придатний ваш проект. Наступне питання полягає в тому, чи це економічно виправдано - скільки деталей потрібно відштампувати, перш ніж інвестиції в інструменти почнуть себе окупати, і де відбувається перехід вартості порівняно з альтернативними методами виробництва.

Економіка обсягу виробництва та планування витрат

Виробнича конструкція — це лише половина рівняння. Інша половина полягає в тому, чи зможете ви виправдати інвестиції. Штампування штампів вимагає значного авансового капіталу, і цей капітал починає приносити свою віддачу лише тоді, коли обсяг виробництва перетинає поріг, якого багато проектів ніколи не досягають. Розуміння того, де лежить цей поріг і що спонукає його підвищувати або опускати, відокремлює обґрунтовані рішення щодо інструментів від дорогих помилок.

Порогові значення гучності та-зрівняльність мислення

Економіка штампування обертається навколо амортизації. Кубик, який коштує шість цифр, виробляє деталі за копійки кожна, але лише якщо ви використовуєте достатньо деталей, щоб розподілити початкові інвестиції. Зокрема, для матриць для перенесення, точка беззбитковості-зазвичай падає вище, ніж у прогресивних інструментів, оскільки загальний пакет інструментів включає кілька незалежних станцій і механізм перенесення.

Як високо? Це залежить від складності частини та того, з чим ви порівнюєте. Для деталей, які зараз виготовляються за допомогою прогресивного штампування та методів виготовлення, таких як лазерне різання, гальмування пресом або зварювання, штампування стає життєздатним, коли річні обсяги перевищують приблизно 10 000–20 000 одиниць. Staub Manufacturing зазначає, що передові лазерні системи тепер можуть підтримувати від 30 000 до 50 000 річних одиниць за-рентабельності, що означає, що штампування для перенесення має демонструвати чітку економію за-штуки понад ці пороги, щоб виправдати витрати на інструменти.

Для більш простих деталей, які можуть працювати у високошвидкісній системі прогресивного штампування, розрахунок змінюється далі. Прес із прогресивним штампом, який працює зі швидкістю 60-100+ тактів за хвилину, настільки агресивно знижує вартість на-штук, що інструменти для перенесення виграють лише тоді, коли геометрія деталі робить прогресивне виробництво фізично неможливим або коли сам прогресивний штамп стає непомірно складним.

Подумайте про беззбитковість-не як про єдине число, а як про діапазон, що формується трьома змінними: вартістю інструменту, дельтою вартості за-штуку порівняно з альтернативним процесом і зобов’язанням річного обсягу. Дорожчий пакет інструментів потребує або більшої дельти вартості, або більшого обсягу для амортизації. Простіша матриця для перенесення з меншою кількістю станцій ламається ще раніше.

Фактори вартості інструменту та часу виконання

Що фактично визначає, чи коштує ваш пакет матриць для перенесення: 100 000 доларів чи 500 000 доларів? Драйвери складаються в передбачувану ієрархію. Ось основні фактори витрат, перераховані в порядку впливу:

• Кількість станцій- Кожна незалежна станція додає штамповану сталь, години обробки та час випробування. Коштує кубик із 12 станціями приблизно вдвічі дорожче, ніж кубик із 6 станціями, не тому, що кожна станція однаково дорога, а тому, що загальна складність зростає разом із підрахунком.
• Складність матриці на станцію- Проста станція заглушки коштує дещицю від станції глибокої{1}}витяжки з азотними пружинами, кулачковим-бічним приводом і точними-витяжними кільцями.Галузеві джерела данихпоказує, що обробка та складність становлять 30-50% від загальної вартості штампу.
• Сорт матеріалу самої матриці- Преміальна інструментальна сталь, як-от SKD11, або твердосплавні пластини для-місць сильного зношування збільшують витрати на матеріал на 20-40% у порівнянні з м’якшою попередньо загартованою сталлю, придатною для менших серій.
• Вимоги до допуску та обробки поверхні- Class-Поверхневі матриці для видимих ​​автомобільних панелей потребують ретельного ручного фарбування та полірування. Конструктивні частини з меншими косметичними вимогами пропускають цей трудомісткий етап-.
• Цикли випробування та перевірки- Випробування матриці в пресі, налаштування часу та перевірка розмірів деталей зазвичай додають 10-15% від загальної вартості проекту. Для складних геометрій може знадобитися багаторазове тестування.

Час виконання має аналогічну схему. Стандартні проекти штампів для перенесення виконуються 8-16 тижнів від випуску проекту до першого затвердження товару. Кожна додана станція подовжує цей графік, оскільки потрібно обробити більше інструментальної сталі, зібрати більше компонентів і більше станцій потребують індивідуальної перевірки, перш ніж можна буде запустити повну послідовність. Проекти, які вимагають послуг з прогресивного штампування металу для операції штампування, а також окремої матриці для перенесення для формування, додають час на координацію між виготовленням інструменту.

Порівняння вартості за-штук за різними методами

Після того, як штамп виготовлено та перевірено, економічні показники штампування за одиницю стають переконливими. Час циклу 6-15 ударів на хвилину для складних деталей (більше для простіших геометрій) означає пропускну здатність, яку виготовлення не може зрівняти. Деталь, лазерне різання якої займає 4 хвилини, формування на гальмовому пресі та зварювання з підкомпонентів, може зайняти 4-8 секунд у матриці для перенесення.

Розглянемо, як різні методи порівнюють обсяг для помірно складної кресленої та проколотої деталі:

• Виготовлення (лазер + гальмівний прес)- Низькі інвестиції в інструменти, висока-вартість за штуку. Економічний менше 5000-10000 одиниць на рік. Гнучкість для змін дизайну.
• Один-удар гине- Помірні витрати на інструменти за операцію, але кілька налаштувань і обробки між операціями збільшують вартість праці за одиницю. Життєздатний для 5 000-30 000 одиниць, якщо геометрія проста.
• Послуги прогресивного штампування- Найнижча вартість за-штуку за дуже великих обсягів (500 тис.+). Прес прогресивного штампування, що працює на високій швидкості обертання, швидко амортизує вартість інструменту, але сама матриця дорога, а геометрія має бути -сумісною зі смугою.
• Трансферне штампування- Вища вартість інструментів, ніж один-удар, часто нижча, ніж еквівалентно складна прогресивна матриця. Вартість-за одиницю падає нижче рівня виготовлення приблизно на 20 000–50 000 одиниць залежно від складності деталей і кількості станцій.

Ключове розуміння полягає в наступному: матриці для перенесення займають економічну середину між гнучкістю виготовлення та прогресивною ефективністю матриці. Вони обслуговують складні деталі в середніх---великих обсягах, де прогресивний інструмент геометрично неможливий, а виготовлення надто повільне. Перевага в ціні за -штук над виробництвом зростає з кожною виробленою одиницею, але виграш матеріалізується, лише якщо ваш прогноз обсягу точний і стабільний.

Неточні прогнози щодо обсягів є одним із найпоширеніших джерел жалю у штампованих інвестиціях. Через завищений попит дорогий інструмент не використовується. Недооцінка означає, що ви обрали виготовлення, тоді як штампування значно заощадило б протягом життєвого циклу продукту. Через цю невизначеність планування технічного обслуговування та довговічність матриці мають таке ж значення, як і початковий аналіз витрат - матриця, яка передчасно зношується або несподівано виходить з ладу, змінює всю економічну картину.

Обслуговування інструментів і усунення несправностей

Ремонт матриці, яка передчасно зношується або виходить з ладу-, потребує не лише грошей. Це порушує графіки, витрачає матеріал і зміщує повний-розрахунок витрат на одиницю, який спочатку виправдовував інвестиції в інструменти. Штампування штампів для перенесення додає до стандартного догляду за штампами ще одну область обслуговування: сам механізм перенесення. Знос захватів, дрейф синхронізації та профілі сервоприводу погіршуються. Підтримка обох систем у працездатному стані вимагає чітких графіків і різних критеріїв перевірки.

Графіки профілактичного обслуговування та індикатори зносу

Частота технічного обслуговування пресової лінії для перенесення штампування поділяється на дві категорії: компоненти матриці та компоненти системи перенесення. Кожен з них дотримується власного ритму, оскільки вони зношуються з різною швидкістю та виявляють різні симптоми, коли деградують.

Інтервали компонентів матриці:

• Кожна зміна- Очистіть від стружки та шлаків порожнини матриці, перевірте потік мастила до тягових станцій, візуально перевірте наконечники пуансонів і ріжучі кромки на наявність явних пошкоджень і переконайтеся, що шляхи брухту вільні.
• Щотижня або на 50 000-100 000 ударів- Виміряйте висоту задирок на проколотих деталях, перевірте зазор напрямних штифтів за допомогою циферблатних індикаторів, перевірте пластини знімача та азотні пружини на втому та зафіксуйте тенденції розмірів критичних деталей за допомогою даних SPC.
• Щомісяця або на 100 000-300 000 ударів- Перешліфуйте ріжучі кромки, коли висота задирок перевищує специфікацію, вирівняйте радіуси накреслення, які показують задирання або зачеплення, перевірте вирівнювання матриці та площинність пластини та замініть зношені штифти локалізації або калібрувальні блоки.
• Капітальний ремонт на 70-80% очікуваного терміну служби матриці- Повний демонтаж, перевірка розмірів усіх поверхонь, що зношуються, заміна пружин і кріплень і повторна-кваліфікація повної послідовності станцій. Планування цього профілактичного капітального ремонту до завершення--життєвого ресурсу дозволяє уникнути-збоїв під час-запуску, які призводять до набагато дорожчих незапланованих простоїв.

Системні інтервали передачі:

• Кожна зміна- Перевірте пальці захвату на наявність зносу, тріщин або зміщення. Переконайтеся, що сила змикання пальців однакова на всіх станціях. Переконайтеся, що датчики правильно визначають наявність деталей у кожній позиції.
• Щотижня- Виміряйте прямолінійність передавальної планки та перевірте, чи не ослаблені затискні механізми. Перевірте зворотний зв’язок сервоприводу на наявність помилок позиції або наступних-скачків помилок у зареєстрованих даних.
• Щомісяця- Змастіть підшипники передавальної рейки та кулькові гвинти. Перевірте слідкуючі елементи кулачка (на механічних системах) на наявність плоских плям. Повторно відкалібруйте датчики-присутності деталей, якщо рівень браку зріс без видимого зносу матриці.

Ключові вимірні показники, які викликають позапланове технічне обслуговування пресової лінії для штампування, включають зростання висоти задирок, звужену яскраву смугу зрізу на різаних краях, збільшення тоннажу преса за хід (що вказує на тупі ріжучі кромки або накопичення тертя) і дрейф розмірів у діаграмах SPC. На стороні передачі спостерігайте за збільшенням неправильної реєстрації деталей, періодичними помилками неправильної подавання та звуковими ударами на етапі розміщення, які вказують на помилки синхронізації або позиціонування.

Загальні види несправностей і основні причини

Операції з перенесенням штампа мають деякі типи несправностей, як і прогресивне штампування, але також створюють унікальні проблеми, пов’язані з механізмом перенесення штампа та -незалежним характером заготовки.

Неправильна подача та неправильна реєстрація- Коли заготовка прибуває на станцію трохи з{1}}положення, пробиті отвори зміщуються, стіни малюнку стають нерівними, а лінії обрізки зміщуються. Причини майже завжди в системі передачі, а не в самій матриці. Знос пальця захвату зменшує силу затиску, дозволяючи деталі зміщуватися під час прискорення. Зміщення синхронізації в системах із керуванням кулачка-зміщує вікно розміщення відносно спуску штока. Навіть зміни у вазі деталі, від варіації товщини матеріалу партії до партії, можуть змінити те, як заготовка сповільнюється в положення гнізда.

Зморшки на витягувальних станціях- Зморшки утворюються, коли напруга стиску в непідкріплених областях фланців перевищує стійкість матеріалу до вигину. У штампах для перенесення це часто спричиняє зниження сили тримача заготовки (знос азотних пружин або втрата гідравлічного тиску), зміну розміру заготовки внаслідок попередньої операції штампування або невідповідність мастила, що змінює коефіцієнт тертя між заготовкою та поверхнею матриці. яквідзначають експерти процесу штампування, занадто велика зморшкуватість також може призвести до розколювання, оскільки зморшкуватий матеріал повинен розм’ятися перед тим, як потрапити в порожнину матриці, обмежуючи потік металу та викликаючи надмірне стоншення.

Розщеплення і розриви- На відміну від зморшок, розколи виникають, коли напруга розтягування перевищує межу формування матеріалу. Причини включають недостатнє змащування, зношені радіуси витяжки, які створюють локалізовану концентрацію напруги, або надмірне зусилля заглушки, що обмежує потік матеріалу. У матриці для перенесення розколи також є результатом накопиченої деформації, коли передні станції розріджують матеріал більше, ніж передбачено, залишаючи недостатню пластичність для подальших операцій формування.

Поломка матриці- Наконечники пуансона ламаються, матриця блокує тріщини та вставляє скол. Поширені першопричини включають перевантаження через неправильне розташування заготовок, неправильну термічну обробку інструментальної сталі, витягування заготовки (де заготовка заготовки прилипає до пуансона та знову -входить у матрицю) і накопичення втоми від повторюваних циклів навантаження без зняття напруги.

Деградація поверхні- Подряпини, подряпини та лінії штампа з’являються, коли не вдається змастити, поверхні штампа стають шорсткими від зносу або сміття накопичується в порожнинах витягування. Фільтри для перенесення особливо вразливі, тому що поверхня матриці кожної станції контактує з вільною заготовкою, яка може переносити частинки з попередньої операції.

Концепція усунення несправностей, пов’язаних із проблемами матриці перенесення

Коли з’являється дефект, виникає інстинкт підправити плашку. Але при штампуванні перенесення основна причина часто криється в іншому місці: у часі перенесення, вхідному матеріалі чи стані преса. Систематичний підхід до-причини-запобігає втраті зусиль на неправильне виправлення.

Найефективнішою звичкою усунення несправностей є відокремлення дефектів,-пов’язаних із передачею, від дефектів, пов’язаних-перед тим, як вживати заходів. Швидкий тест: якщо дефект є однаковим для кожної частини в тому самому місці, ймовірно, причиною є матриця. Якщо воно є переривчастим або змінюється в положенні від частини до частини, спочатку подивіться на систему перенесення, зміну матеріалу або стан преса. Ця відмінність економить години неправильного налаштування та захищає поверхні матриці від непотрібної переробки.

Дисципліна технічного обслуговування та систематичне усунення несправностей захищають ваші інвестиції в інструмент протягом повного життєвого циклу. Але навіть бездоганний штамп не може врятувати проект, у якому не слід було використовувати цей процес -, що піднімає останнє, не менш важливе запитання: як дізнатися, чи штамп для перенесення є правильним вибором для вашого конкретного застосування, і що вам слід шукати в партнері, який може допомогти вам зробити це?

Знати, коли використовувати матриці для перенесення, і вибрати відповідного партнера

Не кожна частина належить до матриці для перенесення. Цей процес забезпечує виняткову цінність для складних, середніх-–-великих додатків, але примусове використання невідповідного проекту витрачає капітал, подовжує часові рамки та виробляє деталі, які можна було б зробити ефективніше іншим способом. Бути чесним щодо того, коли піти, так само важливо, як знати, коли інвестувати.

Коли штампування для перенесення не підходить

Кілька умов вказують на те, що цей процес є неправильним інструментом для роботи:

• Дуже низькі обсяги (менше 10 000 на рік)- Інвестиції в інструменти просто не підлягають амортизації. Штамп із шістьма-станціями для перенесення вартістю 150 000 доларів США-300 000 доларів США виробляє деталі за копійки кожна, але лише якщо ви відштампуєте їх достатньо. Нижче 10 000 одиниць на рік такі методи виготовлення, як лазерне різання та пресове гальмування, забезпечують отримання тієї самої деталі за нижчою загальною вартістю, навіть якщо ціна за штуку вища.
• Надзвичайно прості геометрії- Плоский кронштейн із двома отворами та одним вигином не потребує кількох незалежних станцій. Прогресивні штампи справляються з цим класом деталей швидше та дешевше. Якщо геометрія ніколи не вимагає, щоб заготовка була вільною-для формування, немає причин вводити складність перенесення.
• Над-матеріали з фольги (менше 0,2 мм)- Фольга не має жорсткості, необхідної для того, щоб пальці переносу могли захоплювати та точно розташовувати. Заготовка деформується під дією власної ваги під час транспортування, і навіть незначні сили прискорення від передавальної планки спричиняють складки або помилки позиціонування. Прогресивні матриці, які утримують тонкий матеріал на несучій смузі, є природним вибором тут.
• Деталі, що вимагають надзвичайно високого SPM- Механізми передачі створюють цикл руху між кожним натисканням. Навіть найшвидші системи з серво-приводом обмежують практичні швидкості значно нижчі, ніж досягає прогресивна матриця на тому самому пресі. Якщо ваш річний обсяг потребує 80+ ударів за хвилину для досягнення виробничих цільових показників, прогресивні штампи та інструменти для штампування майже завжди є відповіддю.
• Прості циліндричні малюнки без додаткових функцій- Звичайну чашку без проколів, фланцев або обрізків часто можна використовувати в одній-формі глибокої витяжки з набагато меншими інвестиціями в інструменти. Інструмент передачі завойовує своє місце, коли кілька операцій мають виконуватися послідовно, а не коли достатньо однієї операції.

Загальна нитка: штампування з перенесенням вирішує багато-геометрично складні задачі в об’ємі. Видаліть будь-яку з цих трьох умов, і, швидше за все, виграє простіший процес.

Що шукати в Transfer Die Partner

Вибір відповідних постачальників штампів для перенесення має таке ж значення, як і вибір правильного процесу. Проекти штампів і штампування на такому рівні складності вимагають партнерів, які привносять інженерну глибину, а не лише потужність обробки. Цех, який добре створює прогресивне штампування, не має автоматично -досвіду секвенування кількох станцій, досвіду робототехнічної інтеграції чи інфраструктури моделювання, які передають вимоги проектів.

Оцінюючи потенційних партнерів, віддайте пріоритет таким можливостям:

ІЧЕНЬпоказує, як це виглядає на практиці. Їхня команда інженерів підтримує багато-станційну оцінку формування, інтеграцію роботизованого перенесення та перевірку повторюваності від стадії цитування, надаючи інженерам конкретний ресурс для складних проектів із штампами для переміщення, які потребують співпраці DFM перед тим, як використовувати інструменти.

Крім цього конкретного прикладу, ваша оцінка повинна охоплювати:

• Можливість розробки-станцій- Чи може постачальник спроектувати та побудувати всю послідовність станцій власноруч-або він укладає субпідряд на окремі станції? Уніфіковане керування конструкцією забезпечує стабільну-висоту лінії проходу, вирівняну висоту закриття та координований час для всіх інструментів.
• В-власне моделювання формування- Постачальники, які проводять симуляції на основі FEA- перед тим, як нарізати сталевий інструмент, завчасно виявляють проблеми з потоншенням, зморшкуватістю та пружинним поверненням. Це безпосередньо скорочує цикли випробувань і скорочує час виконання.
• Досвід роботизованої або сервопередачі- Розуміння профілів руху передачі, зворотних шляхів пальців і зазорів перешкод є спеціальним знанням. Партнер, який розробив інструменти для певних типів транспортних систем, може оптимізувати відстань між станціями та орієнтацію деталей для максимального SPM.
• Методи перевірки допусків- Запитайте, як вони перевіряють відповідність розмірів. Перевірка шахтного метану на перших статтях є стандартною, але сильні партнери також надають дані SPC з випробувальних циклів, дослідження GR&R для критичних розмірів і задокументовані індекси можливостей (Cpk) перед затвердженням виробництва.
• Готовність DFM до співпраці- Найкращі постачальники не просто будують те, що ви малюєте. Вони відмовляються від особливостей, які збільшують кількість станцій, пропонують модифікації геометрії, які покращують формуваність, і пропонують альтернативні матеріали, які зменшують тоннаж або виклики пружинного повернення.
• Структура комунікації та управління проектом- У проектах штампів для переміщення беруть участь кілька компаній (виробник пресів, постачальник систем перенесення, виробник штампів, штампувальний завод). Партнер із чіткими процесами управління проектами та чуйною комунікацією запобігає затримкам, які накопичуються, коли сторони приймають рішення.

До червоних прапорців належать постачальники, які надають пропозиції, не запитуючи про специфікації вашої системи передачі, які не можуть пояснити свою логіку послідовності станцій або не мають можливості моделювання та повністю покладаються на фізичне випробування. Ці прогалини безпосередньо призводять до довшого часу виконання, більшої кількості ітерацій випробувань і більшої загальної вартості проекту.

Перелік специфікацій проекту для інженерів

Перш ніж надіслати запит на пропозицію будь-якому постачальнику матриці для перенесення, зберіть ці елементи. Неповні специфікації призводять до неточних цінових пропозицій, неузгоджених очікувань і-зміни обсягу проекту, які завищують вартість:

• Повне креслення деталі- 3D CAD-модель плюс 2D-друк із повними виносками GD&T. Включіть усі критичні-до-функціональні параметри, явно позначені прапорцями.
• Специфікація матеріалу- Сорт, відпуск, товщина та будь-які вимоги до напрямку (орієнтація зерна відносно напрямку формування).
• Річний обсяг і розмір партії- Загальний річний попит, типова кількість замовлень і прогнозований термін служби продукту в роках. Це визначає вимоги до терміну служби матриці та інтервали технічного обслуговування.
• Вимоги до толерантності- Укажіть, які параметри вимагають перевірки Cpk і які індекси можливостей прийнятні (1,33, 1,67 або вище).
• Вимоги до обробки поверхні- Визначте косметичні поверхні, прийнятну глибину позначки та будь-які вимоги до обробки після-штампування (фарбування, покриття, порошкове покриття), які впливають на те, наскільки агресивно матриця може контактувати з деталлю.
• Другорядні операції- Перелічіть будь-які роботи після-штампування (зварювання, різьблення, складання, термічна обробка), щоб розробник матриці міг врахувати базові характеристики та поверхні обробки.
• Специфікації системи пресування та передачі- Тоннаж, розмір станини, довжина ходу, висота закриття, тип передачі (серво або механічний), діапазон кроку, висота підйому та відстань затиску. Якщо преса ще не вибрана, чітко вкажіть це.
• Зразки частин або прототипи- Фізичні зразки, пінопластові моделі чи 3D-надруковані представлення допомагають постачальникам оцінити труднощі керування й орієнтації, які одні малюнки можуть не передати.
• Вимоги до якості та сертифікації- ISO 9001, IATF 16949 або галузеві-спеціальні стандарти, яких має дотримуватися постачальник.

Цей контрольний список не є бюрократичними витратами. Кожен елемент безпосередньо впливає на дизайн матриці, кількість необхідних станцій і вартість інструменту. Відсутність навіть одного елемента, особливо специфікацій системи передачі, може змусити редизайн після того, як проект уже запущено. Повний пакет наперед — це єдиний найефективніший спосіб отримати точну цінову пропозицію, реалістичний графік і матрицю, яка виробляє відповідні деталі з першого виробничого циклу.

Поширені запитання щодо штампування штампів

1. Яка різниця між штампуванням з перенесенням і прогресивним штампуванням?

Основна відмінність полягає в тому, як заготовка рухається через матрицю. При прогресивному штампуванні деталь залишається прикріпленою до суцільної металевої стрічки протягом усіх операцій формування. Під час штампування заготовку заготовку відокремлюють від котушки на ранній стадії, а потім механічна або серво-система перенесення піднімає та переносить її між незалежними станціями матриці. Це розділення дає можливість матрицям для перенесення обробляти більші деталі, глибшу витяжку та багато{4}}геометрії, які було б неможливо сформувати, поки матеріал залишається на смузі. Прогресивні штампи зазвичай працюють швидше та підходять для-невеликих деталей великого об’єму, тоді як матриці для перенесення служать для складних деталей середнього-–-великого об’єму, які потребують-окремого формування.

2. Які типи деталей найкраще підходять для штампування?

Штампування найкраще підходить для деталей, які мають три спільні характеристики: геометрична складність, середній-–-великий розмір і обсяги виробництва понад 20 000 одиниць на рік. Конкретні приклади включають глибоко{5}}витягнуті автомобільні конструкційні кронштейни, великі корпуси приладів, багато-осформовані панелі та деталі, які потребують роботи з обох боків заготовки. Деталі, які потребують кількох етапів перемальовування, важких фланців або елементів, сформованих з різних напрямків, виграють найбільше, оскільки окремо-заготовку можна переміщувати між станціями. Прості плоскі деталі з мінімальним формуванням або дуже дрібні компоненти краще обслуговувати прогресивними штампами або одно-інструментом.

3. Скільки станцій вимагає типова матриця перенесення?

Більшість проектів матриць для перенесення використовують від 4 до 12 незалежних станцій, хоча точна кількість залежить від складності деталей, глибини витяжки та кількості вторинних елементів, таких як пробиті отвори або фланці. Для простої кресленої оболонки з обрізанням може знадобитися лише 4-5 станцій, тоді як для складної автомобільної панелі з кількома перемальовуваннями, проколюванням, згинанням і карбуванням може знадобитися 10-12. Кожна додаткова станція додає приблизно 8-15% до вартості інструменту та вимагає більшої довжини станини преса. Такі постачальники, як YICHEN, використовують моделювання формування під час фази пропозиції, щоб визначити оптимальну кількість станцій перед тим, як приступити до інструментальної сталі, допомагаючи інженерам збалансувати вимоги щодо формування та обмеження вартості.

4. Який обсяг виробництва робить штампування-рентабельним?

Точка беззбитковості для штампування з перенесенням зазвичай становить від 20 000 до 50 000 одиниць на рік у порівнянні з такими методами виготовлення, як лазерне різання та пресове гальмування. Однак цей поріг змінюється залежно від складності деталей, кількості станцій і альтернативного процесу, який переміщується. Простіші деталі з меншою кількістю станцій ламаються ще раніше, тоді як складні матриці з 10+ станціями потребують більших обсягів, щоб амортизувати інвестиції. Для деталей, які теоретично можуть працювати в прогресивному штампі, інструменти для перенесення мають економічний сенс лише тоді, коли геометрія фізично несумісна з формуванням на основі смуг-або коли еквівалентний прогресивний штамп буде надто складним.

5. Як ви обираєте між-сервопривідними та механічними системами передачі?

Вибір залежить від виробничої суміші, частоти заміни та характеристик деталей. Механічні системи з кулачковим-приводом пов’язують усі рухи з фіксованим кутом кривошипа преса, що робить їх надійними та надійними для виділених ліній, які роками працюють на одній частині. Системи з серво-приводом пропонують програмовані профілі руху, які дозволяють операторам цифрово регулювати відстані, прискорення та час. Це робить їх ідеальними для штампування кількох номерів деталей на спільних пресах, обробки асиметричних або різної-ваги деталей або для досягнення максимальної кількості ходів за хвилину за допомогою оптимізації перекриття руху. Сервосистеми також значно скорочують час переналаштування, оскільки нові профілі завантажуються в цифровому вигляді, а не потребують фізичної заміни кулачків.