Процес штампування матриці для перенесення: Правила проектування Інженери Міс

Що таке Transfer Die Stamping і чому воно існує

Уявіть собі, що ви намагаєтеся зробити глибоке-викреслення великого автомобільного масляного піддону, поки заготовка все ще прив’язана до металевої стрічки. Несуча смуга вигинається, спотворює та позбавляє формуючої порожнини матеріалу. Цей сценарій точно відображаєчому існує штампування для перенесення.

Визначення штампування для перенесення

Штампування з перенесенням — це багато{0}}станційний процес формування металу, під час якого заготовка спочатку відділяється від необробленої смуги, а потім переміщується через низку незалежних станцій за допомогою механічної чи роботизованої системи перенесення, при цьому кожна станція виконує спеціальну операцію формування на вільно-плаваючій заготовці.

Ключова фраза тут «відокремити від смуги». У прогресивному штампуванні деталь залишається прикріпленою до несучої смуги, коли вона просувається через станції. У трансферному штампуванні заготовка стає вільним агентом у момент її розрізання. Скоординована система рейок, захватів або пальців підхоплює цю заготовку та переносить її з однієї станції на іншу з високою точністю позиціонування.

Чому порожнє розділення має значення

Коли деталь залишається з’єднаною з основним матеріалом, кожна операція формування обмежена. Глибина втягування обмежена, оскільки матеріал може витікати лише з боків, які все ще прикріплені до стрічки. Геометрія великих деталей може призвести до деформації несучої частини. Багато{3}}формування стає майже неможливим.

Відокремлення заготовки знімає всі ці обмеження. Матеріал може вільно надходити в порожнину матриці з усіх боків, забезпечуючи глибоку витяжку з однаковою товщиною стінки та складними 3D-контурами. Ви отримуєте свободу піднімати, обертати та переміщати деталь між станціями, що відкриває геометрії, яких просто неможливо досягти в штампах і конфігураціях штампування, прив’язаних до стрічки.

Куди підходить штампування для обробки металу тиском

Штампування з перенесенням займає простір між прогресивним штампуванням і спеціальними одно-пресами. Він обробляє деталі, які є занадто великими, занадто глибокими або занадто геометрично складними для прогресивного штампу, але все ще потребують повторюваності та об’ємної пропускної здатності автоматизованого пресового формування. Згадайте корпуси вогнегасників, автомобільні стійки або барабани приладів, де глибина перевищує діаметр, а допуски залишаються жорсткими.

Компроміс-у швидкості. Прес для трансферного штампування зазвичай працює зі швидкістю від 15 до 45 ударів на хвилину порівняно зі 100 і більше для прогресивної установки. Але геометрична свобода та економія матеріалів часто роблять цей повільніший цикл більш економічним вибором.

Розуміння того, що може, а чого не може робити матриця для перенесення, починається з розуміння того, як працює сам механізм перенесення, тому що профіль руху цих захватів визначає все, починаючи від компонування станції та закінчуючи часом пресування.

Як система передачі фізично переміщує частини між станціями

Механізм передачі - серце будь-якогопереказний штампувальний прес. Це визначає тривалість циклу, точність деталей і те, які геометрії ви можете виготовити. Проте більшість описів процесу приховують його одним реченням. Ось що насправді відбувається між гранями плашки.

Типи механізмів передачі

Системи передачі поділяються на три категорії залежно від осей руху, які вони забезпечують. Правильний вибір залежить від складності деталі, ваги та швидкості цілі.

Дво-система рухається в одній площині, як правило, підйом і просування (X-Z). Дві рейки, що проходять по всій довжині матриці, піднімаються, щоб підняти деталь з нижньої матриці, просунути її на один крок до наступної станції та опустити на локатори. Оскільки рух простий, дво{4}}інструменти для переміщення осьів підтримують вищу частоту ходу, але вони не можуть затискати або орієнтувати деталі, які можуть зміщуватися під час руху.

Три{0}}система додає затискний рух. Рейки піднімаються, затискаються всередину деталі, просуваються, опускаються та відпускаються. Церух по трьох-осьах у площинах X-Y-Zдозволяє підняти заготовку достатньо високо над матрицею та розмістити її точно в межах периметра-калібру на наступній станції. Три{2}}системи зазвичай монтуються на пластині-або натисканні-з пальцевими інструментами, призначеними для очищення нижньої-сталі матриці, кулачків і направляючих компонентів на зворотному шляху.

Роботизоване переміщення замінює механічні рейки шарнірними роботами, розташованими між окремими пресами в системі від-до-преса. Кожен робот використовує вакуумні чашки або магнітні кінцеві -ефектори, щоб підбирати, переміщувати та розміщувати частини. Типовий час циклу коливається від 1,5 до 3 секунд на передачу, що робить роботизовані системи повільнішими, але набагато більш гнучкими для складного переміщення, обертання частин або обороту між станціями.

Конструкція захоплення та пальця

Захвати, або пальці, є єдиними компонентами, які фізично контактують із заготовкою під час перенесення матриці. Їх конструкція безпосередньо впливає на якість деталей і надійність передачі.

У механічній три{0}}системі пальці кріпляться до передавальних рейок на кожній станції. Вони спеціально-профілюються, щоб відповідати геометрії деталей на конкретному етапі формування. Перший-палець станції, що стискає плоску заготовку, зовсім не схожий на п’ятий-пальець станції, що тримає глибоко-витягнуту чашку. Розробники повинні переконатися, що пальці забезпечують достатню силу затиску, щоб закріпити деталь під час високо-прискорених рухів, не залишаючи маркування на поверхнях і не деформуючи тонкі стінки.

Позиціонування після випуску не менш важливе. Дво-системи спираються на пружинні штифти, втиснуті в нижню матрицю, щоб утримувати орієнтацію, доки матриця не закриється. Три-інструменти преса для переміщення по трьох осях використовують комбінацію геометрії деталей, вкладених блоків і штифтів локалізації, щоб підтримувати розташування, коли пальці втягуються. Для роботизованих систем вакуумні чашки або магніти захоплюють деталь, вимагаючи, щоб заготовка плавала принаймні на 1 мм над нижньою матрицею, щоб запобігти витоку магнітної сили в сталь матриці.

Довжина кроку також має значення. Більша відстань кроку змушує вищі прискорення під час ходу передачі, що може спричинити вібрацію та нестабільний рух деталей, особливо з тонким-матеріалом, якому бракує жорсткості. Більш важкі деталі вимагають міцніших рейок і пальців з більшою масою, збільшуючи інерційні навантаження та часто вимагаючи зниження робочої швидкості.

Синхронізація руху передачі з обведенням преса

Кожен рух передачі має завершуватися в межах вікна, коли прес відкрито. Уявіть послідовність хронометражу: баран досягає верхньої мертвої точки, і кубик відкривається. Підйомники деталей піднімають заготовку від нижньої поверхні матриці. Рейки передачі закриваються всередину, захвати захоплюють краї деталі, а рейки піднімають заготовку, позбавляючи всіх компонентів матриці. Вузол просувається на один крок по горизонталі, опускає деталь на локатори наступної станції, відпускає та втягує в початкове положення, і все це до того, як шток почне свій робочий хід вниз.

Ця хореографія регулюється поворотними кулачковими перемикачами або електронними профілями кулачка, які подають сигнали в точних положеннях-кута кривошипа. Типовий прес для перенесення тиснення використовує три або більше сигналів кулачка: натискання-в-роботі, натискання-у-початковому-положенні та команда вивантаження-. Якщо цикл перенесення не може завершитися протягом доступного відкритого часу, швидкість преса повинна зменшитися. На практиці час передачі, а не формування сили, є фактором, який обмежує продуктивність.

Програмне забезпечення для моделювання руху-Transfer допомагає інженерам розробляти профілі руху, які врівноважують інерцію, вібрацію та швидкість. Оптимізуючи криві прискорення, ви можете збільшити частоту циклів без шкоди для точності позиціонування або ризику нестабільності деталей під час транспортування.

Зрозумівши механіку руху деталей, наступним питанням стає те, що насправді відбувається з заготовкою на кожній станції, яку вона відвідує, від початкового витягування до остаточного викиду.

Крок-за-покроковим процесом від створення заготовки до готової частини

Необроблений рулон сталі входить в один кінець преса. Готова частина з точними розмірами виходить з іншої. Між цими двома точками чітко скоординована послідовність операцій перетворює плоский аркуш на складну три{2}}вимірну геометрію, одну станцію за раз. Ось що саме відбувається на кожному етапі.

Створення заготовки та обробка стрічки

Все починається з котушки, іноді вагою в кілька тонн, встановленої на розмотувачі. Стрічка проходить через випрямляч, який видаляє набір котушок (пам’ять кривизни від намотування) і доставляє плоский матеріал до преса. Постійна площинність має значення, тому що будь-яка залишкова хвиля дуги або кромки поширюватиметься всередину заготовки та погіршуватиме точність формування за потоком.

На першій станції всередині преса штамп відрізає заготовку від стрічки. Це визначальний момент у процесі штампування: деталь втрачає свій фізичний зв’язок із основним матеріалом і стає вільно-плаваючою заготовкою. Пуста форма не завжди є простим колом або прямокутником. Інженери часто розробляють розроблені заготовки з оптимізованими контурами, іноді фестончатими або зубчастими, щоб контролювати потік матеріалу під час наступних витяжок і звести до мінімуму відходи обрізки пізніше.

У деяких виробничих установках заготовки виготовляються в автономному режимі на окремому штапелювальному пресі, укладаються в стопку, а потім подаються в транспортний прес через автоматичний де{0}}укладач. Цей підхід відокремлює швидкість штампування від швидкості формування, що корисно, коли операція штампування є швидшою, ніж цикл передачі, або коли кілька форм заготівлі подаються в той самий прес.

Послідовність формування кількох-станцій

Після створення заготовки механізм передачі захоплює її та починає переміщати через серію незалежних станцій матриці. Кожна станція має власний інструмент, який виконує одну або дві спеціальні операції на вільно-плаваючій заготовці. Послідовність розроблена для поступового формування деталі, ніколи не перевищуючи межі формування матеріалу за один удар.

Ось типовий крок-за-станцією для операції точного штампування:

1. Малювання- Пуансон проштовхує заготовку в порожнину матриці, утворюючи початкову форму чашки або оболонки. Заглушка контролює потік матеріалу та запобігає зморшкуванню на фланці. Ця станція встановлює первинну геометрію.
2. Повторне{0}}малювання- Коли необхідна глибина перевищує ту, яку можна досягти одним витягуванням (зазвичай понад співвідношення 1,5:1 до 2:1), одна або кілька станцій повторного витягування зменшують діаметр, збільшуючи глибину. Кожне повторне-відтягування поступово поглиблює оболонку, не стоншуючи стінки понад прийнятні межі.
3. Обрізка- Надлишок фланцевого матеріалу, що залишився після операції креслення, зрізається. Станції обрізки створюють чистий периметр з точними розмірами. Брухт падає через матрицю і виводиться з преса.
4. Пірсинг- Пробійники створюють отвори, прорізи або інші внутрішні елементи. Пірсинг розміщується після малювання, оскільки отвори, пробиті в плоскій заготовці, можуть спотворитися під час подальшого формування. Розміщення його тут зберігає точність розташування отвору.
5. Відбортовка- Краї згинаються або закочуються для створення кромок, монтажних фланців або ребер жорсткості. У станціях відбортовування використовуються пуансони або кулачкові полозки для згинання матеріалу під кутами відносно напрямку ходу преса.
6. Монтаж або повторна зачіпка- Високо{1}}стиск уточнює критичні розміри, загострює радіуси, вирівнює поверхні або друкує деталі. При карбуванні досягаються більш жорсткі допуски, ніж при стандартному формуванні, оскільки матеріал пластично деформується на жорстких поверхнях штампа під надзвичайним тиском.

Кількість станцій залежить від складності деталей. Проста намальована оболонка може вимагати чотирьох або п'яти станцій. Складний автомобільний структурний компонент із кількома малюнками отворів, фланцями під різними кутами та вузькими виносками розмірів може використовувати десять або більше. На відміну від процесу прогресивного штампування, де смуга визначає відстань між станціями, космічні станції переносять макети матриці для розміщення найбільшого профілю частини на кожному етапі плюс зазор для пальцевих інструментів.

Що робить цю послідовність потужною, так це те, що штамп і інструмент для штампування кожної станції можна оптимізувати незалежно. Станція витяжки повністю зосереджена на потоці матеріалу. Станція стрижки повністю зосереджена на чистій стрижці. Немає жодного компромісу, прив’язаного до сусідніх станцій через несучу смугу.

Заключні операції та викид деталей

Останні станції в послідовності виконують фінішні роботи та другорядні операції, які в іншому випадку вимагали б окремих машин і додаткової обробки. Саме тут штампування матриці для перенесення створює прогалину в можливостях, яку мало хто з інженерів використовує в повній мірі.

В-другорядні операції можуть включати:

• Головки для різьблення, які нарізають різьбу безпосередньо в проколоті отвори
• Агрегати для зварювання виступів, які кріплять гайки, кронштейни або шпильки
• Автоматичні механізми подачі, які вставляють втулки, ущільнювачі або допоміжні -компоненти
• Станції маркування або гравіювання для ідентифікації деталей

Інтеграція цих операцій усуває подальше оброблення, зменшує запаси--незавершеного виробництва та усуває ризик якості, пов’язаний із передачею деталей між окремими виробничими осередками. Деталь, яка традиційно вимагала б штампування, потім транспортування до різьбової станції, потім транспортування до зварювальної камери, натомість виходить із преса повністю готовою.

Після кінцевої станції формування або складання механізм передачі переміщує готову деталь у положення викиду. Звідти конвеєр, механізм штабелювання або роботизована система-і-розміщення виймає деталь із преса. Деталі можна складати безпосередньо в контейнери для транспортування або розміщувати на конвеєрах для-перевірки якості.

Весь цикл, від подачі котушки до остаточного виштовхування, повторюється кожні 2-4 секунди залежно від швидкості натискання та складності передачі. Кожен удар виробляє одну готову деталь, і каденція продовжується безперервно через виробничі цикли, які можуть охоплювати сотні тисяч штук.

Звичайно, досягнення такого рівня продуктивності значною мірою залежить від узгодження самого преса з вимогами послідовності формування. Тоннаж, розмір станини, довжина ходу та системи подушок мають узгоджуватися з геометрією деталі та матеріалом, що формується.

Вимоги до преса та специфікації матеріалів для штампування на пресі

Послідовність формування працює лише так добре, як і прес за нею. Ви можете розробити ідеальне розташування станції, але якщо пресу для штампування не вистачає тоннажу для глибокої витяжки, ходу для зазору деталей або площі станини для зазору між рейками, процес зупиняється до того, як перша заготовка потрапить у порожнину. Вибір правильного преса є одним із найпослідовніших рішень у будь-якому проекті штампування на передній пресі, а також є одним із тих, що найчастіше недо-розробляються.

Вимоги до тоннажу та розміру ліжка

Для штампування з переносним штампом зазвичай потрібна більша місткість, ніж для порівнянного прогресивного штампувального преса з такими ж функціями. Причина проста: заготовки більші, витяжки глибші, а формувальне навантаження на кожній станції скупчується на одній гірці. Прес з прогресивним штампуванням може впоратися з низкою невеликих елементів вагою від 200 до 400 тонн. Трансферний прес, який формує оболонку глибокої-витяжки з товстої заготовки, зазвичай працює в діапазоні від 600 до 2000 тонн, при цьому великі автомобільні конструктивні частини штовхають на територію від 2500 до 3000 тонн.

Розмір ліжка також важливий, і на нього часто не звертають уваги. Підкладка повинна вміщувати всі незалежні станції матриці, розташовані в послідовності, а також зазор з обох боків для передавальних рейок. Ачерез--систему передачі віконрозміщує рейки всередині пресового вікна, але поза опорою, споживаючи ширину вікна, яке інакше могло б містити ширшу котушку. Передня-і-задня системи тримають напрямні повністю поза пресом, дозволяючи всю ширину вікна для заготовок та інструментів. У будь-якому випадку інженери повинні врахувати радіус розгортки пальцевих інструментів, хід затискача та зазор у зворотному шляху між пальцями та нижніми компонентами матриці під час визначення розміру станини.

У міру того, як деталі стають дедалі складнішими, а виробники комплектного обладнання намагаються використовувати менше компонентів на збірку, очікуйте більше станцій на набір матриць. Ця тенденція вказує на більші опори та-поряд-кілька-систем пресів, які можуть працювати окремо або синхронізуватися в одну довгу транспортну лінію, коли потрібні додаткові станції.

Зауваження щодо довжини ходу та швидкості

Багато інженерів визначають довжину ходу виключно на основі глибини формування. Це помилка. Хід преса також повинен забезпечувати достатній кут кривошипа, щоб механізм передачі завершив свій повний цикл руху, поки матриця відкрита. Перевіреною рекомендацією спеціалістів із передавальних пресів є співвідношення 4:1: якщо для деталі потрібен робочий хід 6 дюймів, вкажіть прес із загальним ходом щонайменше 24 дюйми. Цей додатковий хід купує градуси обертання кривошипа, необхідні для підйому, просування, опускання та втягування, не поспішаючи в профілі руху.

Швидкість — це те, де штампування на пресі найбільш різко відрізняється від роботи з прогресивним штампом. Прес із прогресивною матрицею зазвичай працює зі швидкістю від 40 до 100-+ ходів за хвилину, оскільки стрічка просувається на фіксований крок із мінімальною механічною складністю. Трансферний прес зазвичай працює зі швидкістю від 10 до 30 обертів за хвилину. Обмежуючим фактором є не сила формування чи поведінка матеріалу. Це час передачі. Прес повинен залишатися відкритим, доки захвати не завершать свій повний цикл. З приводами пресів із ланцюжковим рухом доступне передавальне вікно ще більше зменшується, оскільки шток перебуває у верхній мертвій точці на меншу кількість градусів кривошипа, ніж стандартний ексцентричний привід.

Серво{0}}преси пропонують обхідний шлях. Програмований рух ковзання може залишатися у верхній мертвій точці, даючи системі передачі додаткові мілісекунди для завершення свого руху без зниження загальної швидкості циклу. Завдяки цій гнучкості сервопреси стають все більш популярними для додатків перенесення, де час циклу є конкурентною відмінністю.

Системи подушок і вимоги до точності

Станції глибокої{0}}витяжки всередині матриці для переміщення спираються на гідравлічні або азотні системи подушок, вбудовані в валик преса. Ці подушки діють як тримачі заготовки під час ходу витягування, застосовуючи контрольований тиск до фланця заготовки, щоб регулювати потік матеріалу в порожнину матриці. Без адекватного тоннажу подушки утворюються зморшки. При надто сильному тиску матеріал рветься.

Багато{0}}точкове керування подушками є стандартним для сучасних пресів для перенесення. Замість єдиної рівномірної сили окремі циліндри під матрицею застосовують різний тиск у різних місцях заготовки. Це компенсує асиметричну геометрію деталей, де швидкість потоку матеріалу змінюється від однієї сторони до іншої.

Точність нижнього-мертвого-центру (BDC) — це ще одна специфікація, яка відрізняє ефективний прес для перенесення від неадекватного. Оскільки кожна станція виконує формування з жорсткими допусками, будь-яка зміна положення штока в BDC безпосередньо перетворюється на зміну розмірів деталі. Постійний BDC в межах плюс-мінус 0,025 мм є типовим для якісної роботи з перенесення. Теплове розширення рами преса під час тривалих виробничих циклів може призвести до відхилення BDC, тому гідравлічні системи перевантаження й автоматичне закриття-компенсації висоти є стандартними запобіжними засобами.

Вибір матеріалу безпосередньо залежить від потужності преса. Штампування на штампах для перенесення обробляє товщі калібри, як правило, від 1,0 мм до 6,0 мм, тому що вільно-плаваюча заготовка та незалежна конструкція станції враховують вимоги до товщини заготовки з більшою силою формування. М’яка сталь, високо-міцна низько-легована сталь (HSLA) і нержавіюча сталь є найпоширенішими підкладками. Алюмінієві сплави серії 5000 і 6000 добре підходять для глибокої витяжки, але вимагають ретельного налаштування амортизації через нижчі межі пластичності. Мідь і латунь знаходять застосування в електричних корпусах і теплообмінниках, де провідність має значення, хоча їх висока вартість матеріалу штовхає інженерів до прогресивного інструментарію для менших мідних або латунних деталей.

Більш м’який стан, наприклад відпалений або напів{0}}жорсткий, підходить для перенесення глибокої-витяжки, оскільки вони дозволяють більшу пластичну деформацію перед руйнуванням. Жорсткіші відпуски знижують здатність до формування та збільшують віддачу, часто вимагаючи додаткових станцій повторного закріплення, щоб досягти остаточних розмірів. Відповідність температури матеріалу послідовності формування на ранній стадії проектування запобігає додаванню дорогих станцій після виготовлення матриці.

Із зафіксованими параметрами преса та матеріалу справжня інженерна проблема переходить до самої геометрії деталей: які форми можна сформувати, наскільки глибоко можна витягнути та які правила розміщення зберігають елементи незмінними протягом усієї послідовності станцій.

Правила проектування та геометричні обмеження для деталей матриці для перенесення

Знати, що може передати преса, — це половина рівняння. Інша половина полягає в тому, щоб знати, що вимагає геометрія вашої деталі, і чи залишається вона в межах можливостей формування на кожній станції. Правила проектування, наведені нижче, дають інженерам конкретні пороги для оцінки на ранній стадії, до того, як сталеві інструменти будуть розрізані, і до того, як показники станції вийдуть за межі бюджету.

Коефіцієнти малювання та обмеження глибини

Коефіцієнт витягування, співвідношення між діаметром заготовки та діаметром пуансона, є найважливішим числом у будь-якій-конструкції матриці для перенесення глибокої витяжки. Перевищення ліміту матеріалу та чашка ламається в радіусі пуансона. Залишайтеся всередині, і ви витрачаєте станції на непотрібний консерватизм.

Для однієї операції витягування максимальні коефіцієнти витягування сильно залежать від підкладки. Опубліковані рекомендації DFM містять ці обмеження за оптимального змащування та сили тримача заглушки:

Якщо глибина витягування перевищує приблизно в 1,5 рази діаметр пуансона, заплануйте принаймні одну станцію повторного витягування. Кожне наступне зменшення не повинно перевищувати 20-25% від попереднього діаметра оболонки для сталі, що має якість витягування. Більш тонкі розміри та твердіші загартування ще більше зменшують ці відсотки. якглибокі{0}}принципи дизайнуПідкресліть, що весь матеріал, необхідний для остаточної форми деталі, має бути присутнім у першому розіграші, тому розміри заготовки встановлюються наперед і не можуть змінюватися після цієї початкової станції.

Стоншення стінки під час малювання відбувається за передбачуваною схемою. Середня-стіна розтягується на 5-15% тонше, ніж оригінальна заготовка. Нижній кут на радіусі пуансона стоншується до 20%, що робить його критичною зоною руйнування. Тим часом область фланця потовщується на 10-20% від окружного стиснення. Вказуйте мінімальну товщину стінки на кресленнях, а не номінальну, щоб відобразити, як насправді поводяться креслені частини.

Інтервали між елементами та правила ширини веб-сторінок

Отвори, прорізи та вирізи не можуть бути куди завгодно на деталі матриці-перенесення. Деталі, розташовані надто близько до країв або одна до одної, порушують сітку матеріалу, яка тримає все разом, особливо під час-переміщення з високим прискоренням між станціями, де захвати стискають стінки частин.

Ось правила інтервалів, які повинні застосовуватися інженерами:

• Відстань-до-краю:Мінімальна товщина матеріалу в 2,0 рази для матеріалу товщиною до 3,0 мм; збільшити до 2,5 т для більш товстих габаритів. Прямокутні елементи потребують від 2,5 до 3,0 т через більшу концентрацію напруги в кутах.
• Відстань від-до-отвору:Мінімальна відстань між--центрами у 2,0 рази перевищує товщину матеріалу зі стандартним інструментом; 1,5 т із точними-керованими ударами. Більш близька відстань створює ризик згортання павутини під час проколювання.
• Відстань-до-згину:Принаймні 2,0 t плюс внутрішній радіус вигину (2,0 t + R) для м’якої сталі; збільшити до 2,5t + R для нержавіючої сталі. Отвори, розташовані ближче, ніж це, спотворюють, овалюють або утворюють краєві тріщини під час відбортовування.
• Мінімальний діаметр отвору:Товщина матеріалу в 1,0 раза зі стандартним інструментом. Нижче цього порогу ресурс пуансона падає в 3-5 разів, а вимоги до навігації значно зростають.
• Мінімальна довжина фланця:Товщина матеріалу в 4 рази. Коротші фланці неможливо надійно сформувати без спеціального кулачкового інструменту.
• Контактні зони захоплення:Зберігайте принаймні 5 мм плоскої неоформленої поверхні на краях частини, де захоплюватимуться пальці переносу. Особливості в зоні зчеплення створюють нестабільність керування та сліди на поверхні.

Ці значення широко застосовуються до типів штампувальних штампів, які використовуються під час перенесення. Пам’ятайте, що прогресивні матеріали для штампування, як-от тонка-латунь або мідна смуга, часто використовують жорсткіші правила щодо відстані, оскільки несуча смуга забезпечує структурну підтримку, якої не вистачає вільно-плаваючій заготовці. У мідному прогресивному штампуванні або латунному прогресивному штампуванні частини залишаються прив’язаними, тому цілісність полотна під час перенесення не викликає занепокоєння. Деталі матриці для перенесення мають -самопідтримуватися на кожному етапі, що робить консервативне відстань між елементами-неможливим для обговорення.

Як геометрія сприяє підрахунку станцій

Кожна геометрична функція на вашій частині відображається принаймні на одній станції в кубику. Розуміння цього зв’язку дає змогу оцінити вартість інструменту та розмір преса ще до початку детального проектування матриці.

Кілька емпіричних правил для підтримки штампування великих деталей:

• Кожне зменшення розіграшу додає одну станцію.Деталь із кінцевим коефіцієнтом витяжки 3,5:1 зі сталі DC04 потребує початкової витяжки плюс щонайменше дві станції повторної витяжки.
• Проколювання після формування додає одну станцію на групу шаблонів отворів.Для отворів із різною орієнтацією чи висотою можуть знадобитися окремі станції чи агрегати з кулачковим-приводом.
• Кожен унікальний кут згину або напрямок фланця додає одну станціюза винятком випадків, коли кілька фланців можуть бути сформовані одночасно складним ковзанням.
• Для обрізки зазвичай потрібна одна станція, хоча складні лінії обрізки, розділені між двома ударами, зменшують силу різання та покращують якість краю.
• Карбування або повторна чеканка для вузьких допусків додає одну станцію.Будь-який розмір, який утримується нижче ±0,08 мм на сформованій поверхні, ймовірно, потребує спеціального повторного закріплення.

Для простої витягнутої чашки з обрізаним фланцем і чотирма проколеними отворами може знадобитися п’ять станцій. Для структурного автомобільного кронштейна з двома скороченнями, асиметричними фланцями, кількома шаблонами отворів на різних висотах і станцією для монет може знадобитися десять або більше. Під час прогресивного штампування багато з цих операцій виконуються на тій самій смузі з мінімальним кроком, але обмеження геометрії несучої стрічки збільшують глибину та розміри деталей, штовхаючи складні та великі деталі прямо на територію передачі.

Ці геометричні правила визначають, чи належить деталь до матриці для перенесення. Наступним кроком є ​​розуміння того, як штампування для переносу порівнює -to-head-head з прогресивним штампуванням за всім спектром факторів прийняття рішень, від обсягу та швидкості до вартості та складності.

Трансферний штамп проти прогресивного штампування

Правила геометричного проектування вказують, чи можна сформувати деталь у матриці для перенесення. Але більш поширеним питанням, з яким стикаються інженери, є не «чи можна це сформувати», а «чи потрібно це формувати в матриці перенесення чи в прогресивній матриці?» Відповідь залежить від того, як взаємодіють геометрія, обсяг, швидкість і вартість вашої конкретної деталі. Ось порівняння, яке виходить за рамки загальних слів і переходить до логіки прийняття рішень, яка насправді керує стратегією інструментів.

Порівняння геометрії та обмежень розміру

Що таке прогресивна матриця? Це єдиний блок матриці, що містить кілька інтегрованих станцій, через які безперервна смуга металу просувається на один крок за хід преса, при цьому кожна функція додається послідовно, поки деталь залишається прикріпленою до несучої смуги. Ця несуча смуга є як перевагою, так і обмеженням прогресивного штампування. Він забезпечує вбудований-транспортний механізм, тому прогресивне штампування забезпечує надзвичайну швидкість. Але це також обмежує кожну операцію формування до того, що прикріплене полотно може витримати без викривлення, розриву або спотворення сусідніх станцій.

Штампування матриці для перенесення повністю усуває це обмеження. Оскільки заготовка вільно-плаває, кожна станція може застосовувати формувальну силу з будь-якого напрямку та на будь-якій глибині, не турбуючись про те, як ця сила поширюється через несучу стрічку на сусідні частини. Ця відмінність створює чіткий геометричний поділ:

• Глибина малювання:Прогресивні матриці зазвичай обмежують глибину витягування до 1,0-1,5 діаметра пуансона до того, як стрічка стане нестабільною. На станціях повторної витяжки матриці для перенесення зазвичай досягають 3,5:1 або більше.
• Розмір частини:Прогресивне штампування найкраще підходить для деталей, які вписуються в смугу шириною приблизно від 25 мм до 500 мм. Трансферні матриці обробляють заготовки від 150 мм до 1500 мм або більше.
• Багато{0}}формування осей:Прогресивні матриці формуються переважно в напрямку ходу преса. Матриці для перенесення дозволяють обертати, перевертати та бічні дії з кулачком-на кожній станції, оскільки ніщо не з’єднує деталь зі смугою.
• Доступ до функцій:Конструкції штампів прогресивного штампування повинні підтримувати доступ до всіх елементів зверху або знизу відносно площини стрічки. Налаштування перенесення можуть утворювати деталі з усіх боків заготовки, включно з підрізами, які були б неможливими з прив’язаною заготовкою.

Практичне правило від досвідчених інженерів інструментів: якщо деталь можна економічно вкладати у форму стрічки та не перевищує помірної глибини витяжки, прогресивні матриці зазвичай перемагають. Якщо деталь вимагає повної свободи формування на 360 градусів, глибоких чашок або сліду, який не може ефективно відповідати макету стрічки, перенесення є життєздатним шляхом.

Компроміс швидкості та обсягу

Швидкість виробництва – це те, де прогресивне штампування має свою очевидну перевагу. Поступовий процес штампування відбувається безперервно, оскільки стрічка подається автоматично з кожним ударом преса. Немає необхідності чекати механічної передачі, немає зачеплення захвату, немає підйому-і-циклу випередження, що потребує кута кривошипа. Результатом є частота ходів від 40 до 100-+ об/хв для типових прогресивних матриць, а високошвидкісні прогресивні конфігурації перевищують 200 об/хв для невеликих деталей з’єднувача.

Для більшості застосувань штампування з перенесенням працює в діапазоні від 10 до 30 SPM. Вузьким місцем є не сила формування, а час передачі: прес має триматися відкритим, доки захвати не завершать свій повний цикл руху. Навіть із серво-пресами, які перебувають у верхній мертвій точці, механічна реальність переміщення вільно-плаваючої частини в просторі обмежує швидкість роботи системи.

Цей розрив у швидкості зменшується, коли деталі стають більшими. Прогресивна матриця, яка працює на великому кронштейні при ширині смуги 300 мм, може досягати лише 30-40 SPM, оскільки довжина подачі на хід є значною, а вимоги до тоннажу сповільнюють прес. Трансферна матриця, що обробляє ту саму деталь зі швидкістю 20-25 обертів за хвилину з глибшою можливістю формування, може фактично виробляти більше придатних деталей за годину, якщо врахувати вторинні операції, які знадобляться для прогресивної версії.

Порогові значення обсягу також враховуються. Матриці прогресивного штампування виправдовують свою вищу початкову складність розробки, коли річні обсяги досягають 500 000 штук або більше. Матриці для перенесення мають економічний доціль при менших обсягах, іноді лише від 50 000 до 100 000 на рік, оскільки їх інструменти є модульними, а окремі станції коштують менше для модифікації, коли виникають зміни в конструкції.

Інвестиційні відмінності у вартості та інструментів

Вартість інструментів – це не просте порівняння «один дешевший». Структура витрат принципово відрізняється між двома підходами.

Прогресивні штампи зосереджують усі операції в одному інтегрованому блоці штампа. Це робить сам інструмент складним для проектування та створення, що вимагає чіткого вирівнювання всіх станцій, складної компоновки смуги та точного пілотування. Початкова вартість інструменту для матриці прогресивного штампування зазвичай вища, оскільки будь-яка помилка на одній станції може скомпрометувати весь інструмент. Однак після створення та перевірки вартість-деталі різко падає в масштабі, оскільки тривалість циклу коротка, а трудомісткість кожної деталі мінімальна.

У матрицях для перенесення використовуються окремі незалежні набори матриць на кожній станції. Інструменти кожної станції простіші окремо, але загальні інвестиції включають кілька наборів матриць плюс механізм перенесення та інструменти для пальців. Загальна вартість часто перевищує прогресивну матрицю для еквівалентної складності деталей. Компромісом є-гнучкість: якщо одна станція потребує модифікації, ви змінюєте лише цю станцію, не торкаючись решти. Інженерні зміни після початку виробництва коштують дешевше в установці перенесення, оскільки модульність має вплив.

Використання матеріалів є ще одним важелем витрат. Прогресивні штампи створюють скелет несучої смуги, який стає брухтом після вирізання деталей. Залежно від геометрії деталі відходи скелета можуть споживати 30-50% вхідного матеріалу. Трансферні матриці формують заготовку з оптимізованими контурами, які можуть щільно прилягати до стрічки, часто досягаючи 75-85% використання матеріалу для круглих або майже круглих деталей. Коли вартість матеріалів домінує (нержавіюча сталь, нікелеві сплави, товста заготовка), ця перевага використання може компенсувати вищі інвестиції в інструменти.

Середня позиція існує для частин, які технічно можуть працювати в будь-якому процесі. Кронштейн помірної глибини зі стандартним малюнком отворів і простими фланцями може штампуватися поступово або в прес-формі. Якщо обидва можливі, факторами переміщення є річний обсяг (великий обсяг надає перевагу прогресивному), чутливість до вартості матеріалів (дорогі сплави сприяють передачі для кращого використання) та очікувані зміни конструкції (нестабільні конструкції надають перевагу модульності передачі). Кваліфікована команда інженерів штампування оцінює вимоги до друку, матеріалу, об’єму та подальшого складання, перш ніж рекомендувати один шлях замість іншого.

Це порівняння з’ясовує, який процес підходить для даної частини. Але вибір правильного процесу – це лише початок. Перевірка того, що обрана конструкція матриці для перенесення дійсно дозволить виробляти відповідні деталі, без дорогих спроб-і-ітерацій помилок на загартованій інструментальній сталі, вимагає іншого набору інженерних інструментів: моделювання та прототипування.

Моделювання та створення прототипів у дизайні матриці для перенесення

Вибрати правильний процес і встановити геометричні обмеження на папері — це одне. Довести, що цей вибір дозволить виготовити відповідні деталі перед тим, як використовувати шість цифр для загартованої інструментальної сталі, це щось зовсім інше. Саме тут симуляція та створення прототипів долають розрив між задумом проекту та реальністю виробництва.

Моделювання формування та перевірка FEA

Аналіз кінцевих елементів дозволяє інженерам спостерігати за потоком матеріалу в цифровому вигляді, станція за станцією, перш ніж будь-який метал буде розрізаний. Програмне забезпечення точно прогнозує, де стоншення наблизиться до межі руйнування, де утворяться зморшки під недостатнім тиском утримувача заготовки, і наскільки пружинить деталь, коли прес відкриється.

Робочий процес проходить у логічній послідовності:

1. Імпорт геометрії CADдля поверхні пуансона, матриці та тримача заготовок кожної станції.
2. Визначити властивості матеріалувключаючи межу текучості, криві-деформаційного зміцнення, коефіцієнти анізотропії та значення тертя для конкретного сплаву та мастила, що використовується.
3. Змоделюйте кожну станцію послідовно, переносячи стан напруги та деформації з однієї операції вперед як вхідну умову для наступної. Це послідовне з’єднання є критичним, оскільки залишкові напруги від витягування впливають на поведінку обрізки, що, у свою чергу, впливає на точність відбортовування.
4. Проаналізуйте результатипроти граничних діаграм формування (FLD), цільових розмірів і специфікацій-потоншення стін.

Формування платформ моделювання, призначених для процесів штампування, як тіописаний Keysight, забезпечують середовище віртуальної прес{0}}лінії, де будь-який процес матриці для перенесення можна визначити, перевірити та оптимізувати задовго до того, як будуть виготовлені фізичні інструменти. Цей підхід виявляє такі дефекти, як розколи, надмірне стоншення та відхилення розмірів на етапі розробки концепції, коли зміни вимагають годин інженерного часу, а не тижнів переробки штампа. На відміну від прогресивних штампів, де безперервність смуги ускладнює моделювання, моделювання штампів для перенесення розглядає кожну станцію як незалежну подію формування на вільній заготовці, що робить послідовний аналіз більш простим.

Підходи до створення фізичних прототипів

Моделювання виявляє більшість проблем формування, але фізична перевірка все ще має значення для підтвердження якості поверхні, перевірки поведінки матеріалу на полях і зміцнення впевненості перед повним інвестуванням у виробництво. Інженери мають кілька шляхів створення прототипів залежно від бюджету та термінів:

• Випробування м’яких інструментів:Керксіт (цинковий сплав) або матриці з м’якої сталі, оброблені до-виробничої геометрії. Ці інструменти витримують від сотень до низьких тисяч ударів, чого достатньо, щоб перевірити глибину витягування, потік матеріалу та загальну здатність формуватись без часу або вартості загартованих прогресивних інструментів і наборів матриць.
• 3D-надруковані штампові вставки:Дослідження перевіреноАснафі та ін. (2019)показали, що 3D-надруковані вставки з мартенситно-стареючої сталі, виготовлені за допомогою лазерного-плавлення шару порошку, витримали 50 000 ударів формування та 100 000 ударів обрізки на 2 мм сталі DP600 із підтвердженою якістю поверхні. Для перевірки форми та коротко{10}}серійного виробництва 3D-надруковані вставки скорочують час виконання приблизно вдвічі порівняно зі звичайним виготовленням інструментів, водночас не поступаючись продуктивності.
• Поступове формування:Для дуже невеликих обсягів або ранніх перевірок--концепції, поетапне формування листів з ЧПК створює репрезентативну геометрію деталей без спеціальних штампів. Він не може точно відтворити шляхи виробничої деформації, але підтверджує, чи можна отримати базову форму в обраному матеріалі.

Кожен підхід служить різному етапу готовності. М’який інструмент підтверджує, що послідовність формування працює. 3D-надруковані вставки перевіряють поведінку на зношування та обробку поверхні в умовах, близьких до-виробничих. Поступове формування відповідає на фундаментальне питання про те, чи взагалі можлива геометрія.

Зменшення технічних змін завдяки попередньому аналізу

Інженерні зміни після виготовлення матриці дорогі. Модифікація однієї станції на загартованій інструментальній сталі може коштувати від 15 000 до 50 000 доларів США та збільшити терміни проекту на тижні. Помножте це на кілька станцій у матриці перенесення, і зміни-на пізній стадії загрожують життєздатності проекту.

Симуляція стискає цей ризик на етапі проектування, де ітерації дешеві. Досвід промисловості підтверджує, що визначення концентрації напруги, температурних проблем і точок втоми у віртуальній фазі забезпечує більш плавний перехід до виробництва та обмежує перебої на виробництві. Зокрема, для штампування з перенесенням, послідовне моделювання станцій виявляє проблеми, такі як недостатня кількість матеріалу на етапах повторного витягування або накопичення стрибків під час кількох ударів, проблеми, які виникають лише тоді, коли повна послідовність формування виконується в порядку.

Досвідчені постачальники штампів для переміщення розуміють цей цикл перевірки та вбудовують його в графіки своїх проектів.ІЧЕНЬ, наприклад, підтримує техніко-економічний аналіз і валідацію процесу для формування з кількома-станціями, допомагаючи інженерам-виробникам оцінити, чи придатне перенесення штампування для їхньої конкретної геометрії деталей, перш ніж вкладати всі інструменти. Їхній підхід до дизайну матриці для штампування наголошує на стабільній повторюваності від моделювання до виробництва, що означає менше сюрпризів під час фізичного випробування та коротший шлях від концепції до перевіреного інструменту.

Для інженерів, які оцінюють послуги прогресивного штампування металу в порівнянні з підходами до трансферних штампів, моделювання надає об’єктивні дані на підтримку рішення. Запустіть обидві конфігурації в цифровому вигляді, порівняйте використання матеріалу, кількість станцій і прогнозований ризик дефектів, і дозвольте результатам керувати інвестиціями в інструменти, а не інтуїцією.

Моделювання та створення прототипів-зменшують ризик створення інструментів. Але навіть ідеально перевірена матриця з часом зношується. Розуміння того, як матриці для перенесення з часом погіршуються, і як завчасно керувати цим погіршенням, визначає, чи буде інструмент видавати узгоджені деталі протягом 200 000 ходів чи двох мільйонів.

Обмеження та коли НЕ використовувати штампування для перенесення

Моделювання може підтвердити правильну форму деталі. Він не може сказати вам, чи є штампування для перенесення найекономічнішим способом його виробництва. Кожний процес має межі, і інженери, які розуміють, де цей процес не вдається, краще інвестують інструменти, ніж ті, хто виконує його за замовчуванням, оскільки геометрія підходить.

Обмеження швидкості та обсягу виробництва

Найбільш відчутним обмеженням є швидкість. Штампування матриці для перенесення зазвичай виконується зі швидкістю від 10 до 30 ударів на хвилину. Високошвидкісна установка прогресивного штампування, що створює невеликі з’єднувачі або кронштейни, працює зі швидкістю від 40 до 100-+ SPM, а деякі конфігурації перевищують 200 SPM. Цей розрив не є проблемою налаштування. Він є структурним. Прес повинен триматися відкритим, поки захвати піднімаються, просуваються, опускаються та втягуються. Жодна оптимізація не усуває фізику переміщення вільного бланка в просторі.

Для деталей, де річний попит перевищує один мільйон штук, а геометрія залишається в межах прогресивних штампів, покарання за швидкістю робить неправильним вибором перенесення штампування. Ви платите за геометричну свободу, яка вам не потрібна, залишаючи час циклу на столі.

Крім швидкості, ширша структура витрат складається інакше, ніж очікують багато інженерів. Трансферні преси займають більше площі завдяки більшій площі станини та зазору між рейками. Елементи керування є більш складними, оскільки рух передачі має точно синхронізуватися з ходом преса. Вимоги до технічного обслуговування збільшуються, оскільки ви керуєте як формувальними матрицями, так і механічною системою перенесення з власними елементами зносу: рейками, пальцями, кулачковими механізмами та сервоприводами.

Коли прогресивні або складені матриці краще

Не кожна штампована деталь потребує свободи формування, яку забезпечує матриця для перенесення. Кілька поширених сценаріїв однозначно віддають перевагу альтернативним інструментам:

• Невеликі плоскі деталі з простою заготовкою та проколюванням:Складна матриця виробляє їх за один хід із відмінною площинністю та концентричністю. Складне штампування повністю усуває потребу в кількох станціях, скорочуючи як вартість інструментів, так і час циклу для шайб, прокладок, ламінування та подібних плоских геометрій.
• Об’ємні-деталі з помірною глибиною витягування:Якщо деталь підходить до несучої смуги, а глибина витяжки залишається нижчою за 1,5:1, прогресивне штампування та виготовлення забезпечують нижчу -вартість за штуку при обсягах понад 500 000 на рік. Прогресивний інструмент справляється з формуванням, проколюванням і відрізанням в одній інтегрованій матриці без механізмів перенесення.
• Деталі, які вимагають надзвичайно жорсткої площинності:Складний штамп застосовує сили гасіння та формування симетрично одним ударом, створюючи більш плоскі деталі, ніж багато-станційне перенесення, де кумулятивне поводження створює невеликі спотворення.
• Дуже низькі річні обсяги (менше 10 000 штук):Механічна обробка з ЧПУ, лазерне різання з формуванням гальмового преса або гідроформування можуть виробляти деталі більш економно, оскільки вони повністю уникають інвестицій у спеціальні штампи.
• Прості симетричні форми без другорядних функцій:Чашки глибокої-витяжки без отворів, фланців і жорстких допусків можуть працювати на витяжних пресах одно-дії з ручним завантаженням за незначну частину вартості інструментів для перенесення.

Спільним для цих сценаріїв є те, що геометрія деталі не вимагає свободи формування кількох-осьів на вільно-плаваючій заготовці. Коли послуги прогресивного штампування можуть забезпечити необхідні функції в межах -на основі обмежень, цей шлях майже завжди виграє за ціною за одиницю в масштабі.

Час налаштування та міркування щодо переходу

Переналаштування матриці передачі займає більше часу, ніж зміна прогресивної матриці. Там, де поступова зміна інструменту може тривати від 30 до 90 хвилин на добре-організованому пресі, зміна матриці для перенесення передбачає заміну кількох незалежних станцій матриці, повторне-вирівнювання рейок перенесення, зміну інструментів для пальців на кожному кроку та повторну-синхронізацію профілю руху перенесення з новим макетом станції. Загальний час перемикання зазвичай становить від 2 до 4 годин. Складні{10}}налаштування кількох станцій можуть розтягнутися за межі повної зміни.

Кілька факторів визначають таку тривалість. Матриця кожної станції повинна бути окремо закріплена болтами, прокладками та вирівняна. Переносні пальці необхідно змінювати відповідно до нової геометрії деталі на кожному етапі формування. Крок рейок може потребувати коригування, якщо нове завдання використовує іншу відстань між станціями. Методологія SMED допомагає, розділяючи дії внутрішнього та зовнішнього налаштування: постановка наступної-матриці для роботи, попереднє-складання пальцевих інструментів на запасній рейці та попереднє-завантаження параметрів преса — усе це відбувається під час виконання поточного завдання.

Стратегії, які зменшують вплив переходу, включають стандартизовану висоту матриці для всіх інструментів станції, щоб усунути-регулювання висоти,-системи швидкої-зміни затискачів, які замінюють болтові з’єднання, і програмовані засоби керування пресом, які зберігають повні набори параметрів для кожного номера деталі. Виробникам, які проводять часті зміни, слід також розглянути можливість присвятити преси сімействам продуктів із подібними розмірами заготовок і кількістю станцій, зводячи до мінімуму зміну рейок і пальців, які забирають найбільше часу.

Для цехів, які використовують прогресивне штампування та виготовлення разом із роботою з перенесення, контраст є різким. Прогресивний інструмент — це одна інтегрована одиниця, яка потрапляє в прес як єдиний вузол. Матриця передачі — це система незалежних компонентів, які необхідно окремо встановити та синхронізувати. Ця складність є ціною геометричної свободи, і вона має економічний сенс лише тоді, коли деталь справді цього вимагає.

Ці обмеження визначають граничні умови для вибору штампування для перенесення. Але коли процес підходить правильно, максимізація прибутку від інвестицій в інструмент залежить від того, наскільки добре ви керуєте зносом матриці та обслуговуванням протягом усього терміну служби інструменту.

Обслуговування інструментів і управління життєвим циклом матриці

Трансферні матриці заробляють на сотні тисяч, іноді мільйони ударів. Але геометрична свобода, яка робить їх цінними, також створює унікальні візерунки зносу, які принципово відрізняються від того, що ви бачите в прогресивних інструментах, що працюють з тими самими матеріалами. Розуміння цих закономірностей і завчасне керування ними — це те, що відрізняє матрицю, яка постачає узгоджені деталі протягом п’яти років, від матриці, яка виходить за межі допустимих меж протягом кількох місяців.

Загальні моделі зносу матриць для перенесення

Переносні матриці зосереджують сили формування на незалежних станціях, кожна з яких піддається різним профілям напруги. Сигнати зносу слідують передбачуваним шаблонам:

• Намалюйте радіуси ерозії:Радіус входу на станціях витяжки та-відведення забезпечує найбільший потік матеріалу. Абразивне зношування поступово округлює профіль радіуса, змінюючи характеристики потоку матеріалу та збільшуючи тоншість стінки. Зазвичай це перша станція, яка потребує уваги.
• Притуплення краю перфоратора:Станції проколювання та обрізки поступово втрачають ріжучі кромки. Галузеві дані свідчать про те, що понад 60% розмірних дефектів у штампованих деталях спричинені зносом інструменту, причому деградація різальної-крайки є головним фактором утворення задирок.
• Знос пальця захвату:На відміну від інструментів прогресивного штампування, де стрічка забезпечує власний транспорт, матриці для перенесення покладаються на пальці, які зачіпають деталь тисячі разів за зміну. Зношення контактних поверхонь, зниження сили затиску та відхилення точності позиціонування. Зношення пальців є унікальним для систем перенесення, і на нього часто не звертають уваги під час планової перевірки матриці.
• Стирання поверхні порожнього тримача:Волочильні станції, що обробляють нержавіючу сталь або алюміній, викликають адгезійне зношування на поверхнях притискних пластин, де матеріал заготовки з’єднується з поверхнею матриці та надрізає наступні деталі.

Конструктивна перевага матриць для перенесення полягає в тому, що кожна станція зношується незалежно. Станція витяжки, що обробляє потік важкого матеріалу, деградує швидше, ніж станція проколювання, що знаходиться нижче за течією, спостерігаючи лише локалізовану силу зсуву. Ви можете тягнути та обслуговувати одну -станцію високого зносу, не демонтуючи весь інструмент, що неможливо з інтегрованою машиною прогресивного штампування, де всі операції виконуються в одному блоці матриці.

Планування профілактичного технічного обслуговування

Ефективне планування для штампів для перенесення залежить від тригерів-лічильника ходів, а не календарних інтервалів, оскільки станції зношуються з різною швидкістю залежно від операції, яку вони виконують. Станція витягування може потребувати перевірки радіуса кожні 50 000 ударів, тоді як станція карбування має допуск 200 000.

• Кожен виробничий цикл:Візуальна перевірка якості деталей на кожній станції, перевірка зачеплення захвату та підтвердження системи змащення.
• Кожні 25 000-50 000 ударів:Накресліть вимірювання радіусів порівняно з оригінальними специфікаціями, перевірте-різальну кромку під збільшенням, перевірте силу затиску пальця захвату та перевірте момент затягування кріплень на станціях із високим-ударом.
• Кожні 100 000-250 000 ударів:Повне розбирання позицій із високим-зношенням, повторне шліфування радіусів витягування, заміна пуансона на станціях обрізки та проколу, а також перевірка вирівнювання рейки передачі.
• Кожні 500,000+ ударів:Повний демонтаж усіх станцій, відновлення поверхні башмаків матриці, заміна направляючої системи та капітальний ремонт передавального механізму, включаючи прямолінійність рейок, пальцевий інструмент і калібрування кулачка або сервоприводу.

Датчики штампів і-системи моніторингу пресування прискорюють перехід від технічного обслуговування-за часом-до технічного обслуговування-за умовами. Датчики сили, вбудовані в тягові станції, виявляють ковзання тоннажу, що сигналізує про знос радіуса. Датчики наближення на передавальних рейках позначають позиційний дрейф, перш ніж він виробляє дефектні частини. Дослідження щодо профілактичного технічного обслуговування підтверджують, що тригери на основі-підрахунку-тактів, відкалібровані за фактичними даними про знос, а не за довільними інтервалами, постійно перевершують фіксовані графіки, зменшуючи як незаплановані простої, так і непотрібні події обслуговування.

Подовження терміну експлуатації штампу завдяки проактивному управлінню

Управління життєвим циклом матриці починається на етапі проектування, а не після першої несправності. Інженери, які планують зношення з самого початку, вибирають твердішу інструментальну сталь на станціях із високим -текучим потоком, наносять PVD-покриття для викреслювання радіусів і проектують модульні вставки, які можна замінити без повторної-обробки всього блоку матриці.

Основні методи, які продовжують термін служби матриць для перенесення:

• Сконструюйте змінні пластини на всіх радіусах витягування та контактних поверхнях зі -високим зносом, щоб повторне шліфування або заміна не вимагали повного демонтажу станції.
• Укажіть обробку поверхні (TiCN, CrN або азотування) на станціях, що обробляють нержавіючу сталь або алюміній, щоб протистояти зносу клею.
• Підтримуйте спеціальні набори інструментів для пальців для кожного завдання, щоб заміна не вимагала повторного використання зношених захватів.
• Незалежно відстежуйте дані про знос для кожної станції, створюючи історію, яка прогнозує інтервали обслуговування зі зростаючою точністю з часом.
• Документуйте кожну дію з технічного обслуговування з підрахунком ударів, висновками та кроками для виправлення, щоб створити замкнутий цикл удосконалення-.

Співпраця з досвідченим постачальником матриці для перенесення має тут відчутну різницю.ІЧЕНЬрозробляє штампи для перенесення штампів із системою керування зносом, вбудованою в архітектуру інструменту з самого початку, враховуючи, як більші та складніші металеві деталі, що потребують роботизованого перенесення, погіршаться протягом терміну виробництва. Їх акцент на стабільній повторюваності означає, що інтервали технічного обслуговування є передбачуваними, а не реактивними, і інженери можуть планувати періоди обслуговування відповідно до виробничих графіків замість того, щоб зволікати після несподіваного зміни якості.

Підсумок: технічне обслуговування матриці для перенесення не важче, ніж технічне обслуговування прогресивних інструментів, але воно інше. Модульність, яка дає вам геометричну свободу, також дає можливість цільового обслуговування. Використовуйте це. Відстежуйте знос на станції, обслуговуйте станції, які цього потребують, а решту залиште працювати. Така деталізація на-станційному рівні є перевагою керування життєвим циклом, завдяки якій матриці для перенесення є довгостроковим-виробничим активом, а не короткочасним-витратним матеріалом.

Поширені запитання про штампування штампів для перенесення

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

Основна відмінність полягає в тому, як заготовка рухається через станції формування. Під час штампування заготовку відокремлюють від металевої смуги та переміщують механічними захватами або роботами через незалежні станції матриці як вільно-плаваючу частину. У прогресивному штампуванні деталь залишається прикріпленою до несучої стрічки протягом усіх операцій. Ця відмінність означає, що матриці для перенесення забезпечують глибоку витяжку понад 3,5:1, деталі до 1500 мм і багато-осове формування, тоді як прогресивні матриці пропонують більш швидкі цикли 40-100+ SPM, але обмежують глибину витягування до діаметра пуансона приблизно в 1,0–1,5 рази.

2. Наскільки швидко працює прес для штампування з переносною матрицею порівняно з іншими методами штампування?

Преси для штампування з матрицею для перенесення зазвичай працюють зі швидкістю від 10 до 30 ударів на хвилину (SPM), залежно від розміру деталі та типу механізму передачі. Дво-системи досягають 25-45 об/хв для простіших деталей, три-системи працюють 15-30 об/хв, а роботизовані транспортні лінії працюють зі швидкістю 8-20 об/хв. Вузьким місцем швидкості є не сила формування, а час, потрібний захватам для завершення циклу підйому-поступ-опускання-втягування. Преси з сервоприводом можуть покращити це, залишаючись у верхній мертвій точці, надаючи системі передачі додаткові мілісекунди без зниження загальної продуктивності.

3. Які типи деталей найкраще підходять для штампування?

Трансферне штампування відмінно підходить для деталей, які занадто великі, занадто глибокі або занадто складні за геометричною формою для прогресивних штампів. Ідеальними кандидатами є оболонки глибокої{1}}витяжки, як-от корпуси вогнегасників, великі опори автомобільних конструкцій, барабани приладів, масляні піддони та будь-які компоненти, глибина витягування яких у 1,5 рази перевищує діаметр заготовки. Деталі, які вимагають багато-формування, обертання між станціями або-другорядні операції в матриці, як-от нарізання різьби та зварювання, також виграють. Цей процес обробляє матеріали товщиною від 1,0 до 6,0 мм зі сталей, алюмінію, нержавіючої сталі, міді та латунних сплавів.

4. Які основні правила конструювання штампованих деталей переносної матриці?

Основні правила проектування включають дотримання відстані між отворами-до-краю принаймні в 2,0 рази більшою за товщину матеріалу, відстань-до-отворів не менше 2,0t, а відстань-до-згину 2,0t плюс радіус згину. Мінімальний діаметр отвору повинен дорівнювати товщині матеріалу. Довжина фланця повинна бути не менше 4 т, а контактні зони захвату вимагають 5 мм плоскої неформованої поверхні на краях деталей. Для операцій витягування максимальний-коефіцієнт витягування становить приблизно 2,0:1 для-сталі глибокої витяжки, а станції повторного{18}}витягування потрібні, коли глибина перевищує в 1,5 рази діаметр пуансона. Кожна повторна -витяжка має зменшувати діаметр не більше ніж на 20-25%.

5. Як ви підтримуєте матриці для перенесення, щоб максимізувати термін їх служби?

Технічне обслуговування матриці перенесення відбувається за тригерами-лічильника ходів, а не за календарними інтервалами, при цьому кожна станція відстежується незалежно. Радіуси затягування слід перевіряти кожні 25 000-50 000 ходів, повне розбирання позицій із високим-зносом відбувається після 100 000-250 000 ходів, а повний демонтаж відбувається після 500 000 ходів. Критичні точки зносу включають ерозію радіусів витягування, притуплення кромки пуансона та деградацію пальця захвату. Розробка змінних вставок для-зношуваних поверхонь, нанесення PVD-покриттів на абразивні матеріали та використання датчиків зусилля під пресом для моніторингу на основі стану — все це значно подовжує термін служби матриці. Постачальники, як YICHEN, проектують управління зносом в архітектурі інструменту з самого початку.