Kapitel et: Hvad er en metalprægeform?

En metalstanseform er en koldformningsproces, der begynder med en metalstrimmel, kendt som et emne eller værktøjsstål. Ved hjælp af en eller flere matricer skærer og former denne metode metallet for at opnå en ønsket form af plade eller profil. Den kraft, der påføres emnet, ændrer dets geometri, hvilket fremkalder spænding, der gør emnet egnet til bøjning eller formning til komplicerede former. Stansdele produceret ved denne metode kan variere meget i størrelse, fra usædvanligt små til ekstremt store, afhængigt af den specifikke anvendelse.

En metalprægediameter, også kaldet presning, omfatter forskellige teknikker såsom stansning, udstansning, hulning, prægning og adskillige andre operationer. Præcision i design er afgørende for at sikre, at hvert stempel opnår optimal kvalitet.

Matricer, der bruges til stempling, er specialværktøjer, der er skræddersyet til at producere specifikke designs, lige fra simple hverdagsting til komplicerede computerkomponenter. De kan designes til enkeltfunktionsoperationer eller som en del af en sekventiel serie af funktioner, der udføres i etaper. Der findes fire typer metalstemplingsmatricer: enkeltstansematricer, progressive matricer, sammensatte matricer og transfermatricer.

Når du begynder at designe en stemplingsform, skal du være opmærksom på stål og materialer som vist nedenfor:

Hvis stemplingsmaterialet har høj hårdhed, såsom rustfrit stål, skal stempledysen bruge stål med god slidstyrke, såsom Cr12MoV.

1.2 For bløde materialer,såsom aluminium, er kravet til slidstyrke på prægeformen lidt lavere, men materialets klæbeevne bør tages i betragtning for at undgå, at materialet klæber til formen. Du kan vælge et formstål med gode anti-klæbeegenskaber.

Til matricer, der udsættes for store stødbelastninger under drift, såsom stansematricer til store bildæksler, skal materialet have høj sejhed, og stål som SKD11 kan vælges.

Hvis arbejdsmiljøet i matricen er forbundet med korrosionsrisici, f.eks. ved arbejde i et fugtigt miljø, bør du vælge et matricestål med korrosionsbestandighed, f.eks. rustfrit stål.

For små partier kan ydeevnekravene til matricematerialet reduceres passende, og billigere materialer som 45 stål kan vælges, og passende varmebehandling kan udføres for at forbedre ydeevnen.

Til store partier bør du vælge støbestål med høj ydeevne, høj slidstyrke og lang levetid. Materialer som hårdmetal kan bruges til prægeforme til masseproduktion.

Højpræcisionsforme kræver lille materialedeformation, såsom CrWMn-stål, som har lille bratkølingsdeformation og er egnet til fremstilling af højpræcisionsprægeforme.

Under forudsætningen af ​​at opfylde ydeevnekravene tages prisen på støbeformstål, forarbejdningsomkostninger osv. i betragtning. For eksempel har nogle nye støbeformstål god ydeevne, men høje priser, og omkostninger og fordele skal afvejes.

En enkelt stanseform eller støbeform består af en konkav støbeform og en stanseform eller flere konkave støbeforme og flere stanseforme. Hvert stempel udfører kun én stanseproces eller én form, fordi dets struktur og funktion er fastlagt og designet til en specifik proces. Metalfremstillet og kan ikke anvendes i andre processer. Normalt er det til produktion i lille eller mellemstor skala, især i situationer, hvor stansepositionen eller formen skal ændres ofte. Det kan fleksibelt justeres og udskiftes under produktionsprocessen, og omkostningerne ved en enkelt stempelform er lave. Det er velegnet til produktion af små partier metalprægning med relativt enkle processer.

Først placeres den metalplade, der skal stanses, i arbejdsområdet på den enkelte stansematrice. Emnet fastspændes ofte for at sikre stabilitet under stanseprocessen. Stemplet på den enkelte stansematrice bevæger sig nedad og udøver en slagkraft på metalemnet. Form det ønskede hul eller den ønskede form. Når slaget er fuldført, løftes stemplet væk fra emnet for at forberede det næste stansearbejde. Fjern derefter emnet manuelt, og gentag ovenstående operation.

2.1 Hurtigere produktion – Der kan laves flere snit fra flere matricer.

2.2 Placering af emne – Det er nemt at ilægge og flytte emnet. Det kan drejes, vendes og forskydes med minimal indsats.

2.3 Komplekse geometrier – Producerer komplekse geometrier uden behov for særlige beregninger eller justeringer.

2.4 Håndtering af matricer – Matricer er lettere og billigere at håndtere.

2.5 Værktøj – Værktøjet er mindre og lettilgængeligt.

En progressiv matrice, også kaldet en kontinuerlig matrice eller støbeform, er en koldprægematrice, der bruger strimmelformede prægeråmaterialer i ét prægeslag og bruger flere forskellige stationer til at gennemføre flere prægeprocesser på samme tid på et sæt støbeforme. Hver prægeproces i støbeformen er afsluttet. Når materialebåndet bevæger sig i en fast afstand, formes de udstansede dele gradvist i den kontinuerlige støbeform. Kontinuerlig formning er en procesmetode med koncentrerede processer, der gør det nemt at udføre beskæring, snit, rilning, stansning, plastisk deformation og udstansning. Denne proces udføres på en støbeform.

Den progressive matrice kan udføre flere processer i én fremføring. Følgende er den typiske arbejdsgang for en progressiv matrice:

(1) Metalpladen eller -strimlen føres ind i den progressive matrice i form af en spole. Fremføringssystemet styrer metalmaterialet for at sikre dets nøjagtige positionering i formen.

(2) Systemet styrer metalstrimlen ind i formen, klemmesystemet sikrer, at metalstrimlen forbliver stabil under hele prægeprocessen, og styresystemet sikrer, at metalstrimlen er korrekt placeret.

(3) Første procesprægning: I den første proces med den progressive matrice passerer metalstrimlen gennem den første stempel og matrice for at fuldføre den første prægeproces, som kan være stansning, skæring eller formgivning osv.

(4) Metalbåndet styrer emnet, der har gennemført den første proces, til placeringen af ​​den næste proces gennem det bevægelige system.

(5) Anden procesprægning: I den anden proces passerer metalstrimlen gennem et andet sæt stempler og dykker igen for at fuldføre den anden proces. Denne proces gentages gennem hele formen, hvor hver operation udføres på en kontinuerlig metalstrimmel.

(6) Fortsæt, indtil emnet har bestået alle designede processer.

(7) Afladning: Efter afslutningen af ​​alle processer afmonteres emnet fra formen til den næste operation, såsom montering eller efterfølgende bearbejdning.

3.1 Progressive matricer er ideelle til at producere simple til moderat komplekse dele med gentagne former og ensartede egenskaber.

3.2 De er yderst effektive til kontinuerlig tilførsel af materiale og kræver minimal operatørindgriben.

3.3 Progressive matricer er velegnede til lange produktionskørsler med et ensartet emnedesign.

3.4 Hver station i matricen er ansvarlig for at udføre en specifik operation, såsom skæring, bøjning, stansning eller formning, efterhånden som strimlen bevæger sig fremad.

En sammensat matrice er en prægematrice, der samtidig fuldfører både den indre hul- og den ydre formningsproces på samme station i matricen (kan udføre flere prægeoperationer samtidigt i ét slag). Flere processer kan fuldføres i én prægning, herunder flere stansehuller eller formning af former. Multiprocesdesignet kombinerer fordelene ved enkeltstansematricer og progressive matricer til en vis grad.

Sammestansede matricer kan anvendes i mange metalprægeoperationer. Når metalprægede dele kræver mere end én funktion, der skal præges, og disse operationer kan udføres uafhængigt af hinanden, kan en sammestanset matrice anvendes. Sammestansede matricer giver flere metalprægefunktioner med hvert trykslag. Derudover giver sammestansede matricer en fremragende planhed af delen.

4.1 Effektivitet - Sammesatte matricer skærer komplicerede dele i et enkelt slag, hvilket undgår behovet for flere matricer.

4.2 Omkostningseffektivitet - Stansning med sammensat tryk fremstiller dele hurtigt, hvilket sparer tid og penge.

4.3 Hastighed - Stansning med sammensat tryk producerer dele på få sekunder og kan producere over 1000 dele på en time.

4.4 Repeterbarhed - Brug af en enkelt matrice i sammensat matrice-prægning sikrer, at alle dele har de samme dimensioner og konfiguration.

Placer de råvarer, der skal forarbejdes, i den angivne position ved hjælp af automatiske eller manuelle anordninger. Når den øvre form sænkes under påvirkning af presseskyderen, berører formen og aflæsseren samt stansemaskinen i den øvre form først strimlen og fortsætter med at trykke, hvorefter de ydre kanter af stemplet og den konkave form påvirker formen og stansen for at stanse og fordybe sig. Den indre boring i formen lukkes og stanses samtidigt for at adskille delen fra strimlen.

Råmaterialerne formes direkte efter at være blevet stemplet af kompositformen.

Transferstøbning svarer til en progressiv støbeform, men dele overføres fra en station til en anden via et mekanisk overførselssystem. Bruges hovedsageligt, når dele skal fjernes fra båndet for at tillade operationer at udføres i fri tilstand. Overførselsstøbeformen kan være en enkelt støbeform eller flere støbeforme eller maskiner arrangeret i rækkefølge for at danne en produktionslinje. Bruges typisk til at producere mere komplekse dele, hvor hver arbejdsstation kan udføre forskellige operationer såsom stansning, bøjning, strækning og mere.

5.1 Transfermatricer er velegnede til komplekse dele, der kræver flere operationer og præcis positionering.

5.2 De er i stand til at producere komplicerede dele med snævre tolerancer.

5.3 Transfermatricer bruges ofte i store produktionsserier på grund af deres effektivitet og automatiseringsmuligheder.

5.4 Emnet bevæger sig mellem stationer, og hver station kan udføre operationer som skæring, bøjning, stansning eller prægning.

Transferstansning bruger en transmissionsenhed til at overføre emnet. Efter hver station er stemplet, flyttes emnet mekanisk eller manuelt til den næste station til stansning. Transferstansningssystemer kan bestå af flere enkelte, separate matricer eller en serie af matricer.

Generelt anvendes stål, aluminium, kobber, rustfrit stål og messing almindeligvis i stempling af råmaterialer.

6.1 Enkeltstansematrice er enkel og fleksibel, men hastigheden er lav.

6.2 Progressiv stansning kan fremstille dele med komplekse geometrier hurtigt, omkostningseffektivt og med høj repeterbarhed.

6.3 Komposit-stansning dannes i ét trin, så det er velegnet til dele med relativt simple strukturer.

6.4 Transfermatricen er velegnet til situationer, hvor flere processer skal udføres i ét slag.

Opretholdelse

Fjern metalspåner, snavs og smørerester fra matricen efter hver brug eller med jævne mellemrum. Brug børster, luftblæsere eller rengøringsmidler (egnede til matricens materiale) for at holde matricens overflade ren. For eksempel kan det være nødvendigt at rengøre matricen dagligt ved en højvolumenprægning af bildele.

Påfør regelmæssigt det passende smøremiddel for at reducere friktionen mellem de bevægelige dele af matricen. Højkvalitets prægeolier eller -fedtstoffer kan forhindre slid og overophedning. Smøringshyppigheden afhænger af prægehastigheden og belastningen; for en moderat brugt matrice kan smøring være nødvendig en gang om ugen.

Kontrollér rutinemæssigt for tegn på slid, såsom slidmærker på stempler og matricer, revner eller deformation. Brug visuel inspektion, forstørrelsesglas eller ikke-destruktive testmetoder som magnetisk partikelinspektion. Kontrollér f.eks. skærekanterne på stansematricer for tegn på sløvhed for hver par tusinde stemplingscyklusser.

Slibning eller udskiftning af stempler og matricer

Hvis skærene på stempler og matricer bliver sløve, kan de slibes for at genoprette deres skæreevne. I tilfælde, hvor sliddet er alvorligt, er det nødvendigt at udskifte de slidte komponenter. For eksempel kan en stemple, der bruges til at lave huller, være nødt til at slibes efter et vist antal anvendelser for at opretholde rene hulkanter.

For små revner eller beskadigede områder på matricen kan svejsning være en mulig reparationsmulighed. Det er dog afgørende at bruge en svejseproces og et tilsatsmateriale, der er egnet til matricen, for at sikre, at det reparerede område har lignende egenskaber som det oprindelige materiale. Efter svejsning kræver den reparerede del normalt varmebehandling og bearbejdning for at genskabe sin form og dimensioner.

Hvis matricens komponenter bliver forkert justeret på grund af vibrationer eller stød under prægning, skal justeringen justeres. Dette kan involvere shimming eller brug af præcisionsjusteringsmekanismer til at justere stempler og matricer. For eksempel kan forkert justering i en progressiv prægematrice føre til unøjagtig emnedannelse, og en omjustering af stationerne kan afhjælpe dette problem.

En metalstanseform er et specialiseret værktøj, der bruges i fremstillingsprocessen. Det er designet til at skære, forme eller udforme metalplader til specifikke ønskede former og komponenter.

- Det består typisk af flere dele såsom matricesættet (inklusive de øvre og nedre matricehalvdele), stempler og hulrum. Stemplerne bruges til at påføre kraft for at deformere eller skære metallet.

- Der findes 4 typer stemplematricer baseret på de operationer, de udfører, f.eks. stansematricer til at udskære former fra større ark, hulmatricer til at lave huller og bukkematricer til at folde metallet.

- Matricer er lavet af materialer som værktøjsstål, der kan modstå høje tryk og gentagne stød under prægeprocessen.

- Præcision i design og fremstilling er afgørende, da det bestemmer nøjagtigheden og kvaliteten af ​​de stemplede dele. De skal vedligeholdes korrekt for at sikre ensartet ydeevne og lang levetid i industrielle produktionsmiljøer, hvor de spiller en nøglerolle i effektiv masseproduktion af metalkomponenter.