Prvo poglavje: Kaj je kovinski štancni matric?

Štancovanje kovin je postopek hladnega oblikovanja, ki se začne s trakom kovine, znanim kot surovec ali orodno jeklo. Z uporabo enega ali več matric ta metoda reže in oblikuje kovino, da doseže želeno obliko pločevine ali profila. Sila, ki deluje na surovec, spremeni njegovo geometrijo in povzroči napetost, zaradi katere je obdelovanec primeren za upogibanje ali oblikovanje v zapletene oblike. Štancovanje Deli, izdelani s to metodo, se lahko zelo razlikujejo po velikosti, od izjemno majhnih do izjemno velikih, odvisno od specifične uporabe.

Kovinsko štancanje, imenovano tudi stiskanje, zajema različne tehnike, kot so prebijanje, izsekovanje, prebadanje, kovanje in številne druge operacije. Natančnost pri oblikovanju je bistvena za zagotovitev optimalne kakovosti vsakega štanca.

Matrice, ki se uporabljajo pri štancanju, so specializirana orodja, prilagojena za izdelavo določenih modelov, od preprostih vsakdanjih predmetov do zapletenih računalniških komponent. Zasnovane so lahko za enofunkcijske operacije ali kot del zaporednega niza funkcij, ki se izvajajo v fazah. Obstajajo štiri vrste matric za štancanje kovin: matrice z enim prebijalom, progresivne matrice, sestavljene matrice in transferne matrice.

Ko začnete načrtovati štancanje, bodite pozorni na jeklo in materiale, kot je navedeno spodaj:

Če ima material za žigosanje visoko trdoto, na primer nerjaveče jeklo, mora matrica za žigosanje uporabiti jeklo z dobro odpornostjo proti obrabi, na primer Cr12MoV.

1.2 Za mehke materiale,Pri žigosanju z aluminijem so zahteve glede odpornosti proti obrabi nekoliko nižje, vendar je treba upoštevati lepljivost materiala, da se prepreči lepljenje materiala na matrico. Izberete lahko jeklo za matrice z dobrimi lastnostmi proti lepljenju.

Za matrice, ki so med delovanjem izpostavljene velikim udarnim obremenitvam, kot so matrice za štancanje velikih avtomobilskih pokrovov, mora imeti material visoko žilavost, zato je mogoče izbrati jekla, kot je SKD11.

Če je v delovnem okolju orodja tveganje za korozijo, na primer pri delu v vlažnem okolju, izberite jeklo za orodje, odporno proti koroziji, na primer nerjaveče jeklo.

Pri majhnih serijah se lahko zahteve glede zmogljivosti materiala matrice ustrezno zmanjšajo, pri čemer se lahko izberejo cenejši materiali, kot je jeklo 45, in se izvede ustrezna toplotna obdelava za izboljšanje zmogljivosti.

Za velike serije izberite jeklo za matrice z visoko zmogljivostjo, visoko odpornostjo proti obrabi in dolgo življenjsko dobo. Materiali, kot je cementirani karbid, se lahko uporabljajo za štancanje matric za masovno proizvodnjo.

Visoko precizni kalupi zahtevajo majhno deformacijo materiala, kot je na primer jeklo CrWMn, ki ima majhno deformacijo pri kaljenju in je primerno za izdelavo visoko preciznih kalupov za štancanje.

Pod predpostavko izpolnjevanja zahtev glede zmogljivosti se celovito upoštevajo cena jekla za kalupe, stroški obdelave itd. Na primer, nekatera nova jekla za kalupe imajo dobro zmogljivost, vendar visoko ceno, zato je treba pretehtati stroške in koristi.

Enojni prebijalni kalup ali kalup je sestavljen iz konkavnega kalupa in prebijalnega kalupa ali več konkavnih kalupov in več prebijalnih kalupov. Vsak prebijal enkrat izreže luknjo ali obliko, ker sta njegova struktura in funkcija fiksni in zasnovani za določen postopek. Izdelan je iz kovine in ga ni mogoče uporabiti za druge postopke. Običajno je namenjen manjši ali srednje veliki proizvodnji, zlasti v primerih, ko je treba položaj ali obliko prebijanja pogosto spreminjati. Med proizvodnim procesom ga je mogoče prilagodljivo prilagajati in zamenjati, stroški enega prebijalnega kalupa pa so nizki. Primeren je za izdelavo majhnih serij kovinskih žigov z relativno preprostimi postopki.

Najprej postavite kovinsko ploščo, ki jo želite preluknjati, v delovno območje enojnega prebijalnega orodja. Obdelovanec je pogosto vpet, da se zagotovi stabilnost med postopkom štancanja. Prebijalo enojnega prebijalnega orodja se spusti in izvaja udarno silo na kovinski obdelovanec. Oblikuje želeno luknjo ali obliko. Po končanem udarcu se prebijalo dvigne z obdelovanca, da se pripravi na naslednje štancanje. Nato ročno odstranite obdelovanec in ponovite zgornji postopek.

2.1 Hitrejša proizvodnja – Več rezov je mogoče izdelati z več matricami.

2.2 Pozicioniranje praznega kosa – Nalaganje in premeščanje praznega kosa je enostavno. Z malo truda ga je mogoče obračati, obračati in premikati.

2.3 Kompleksne geometrije – Izdeluje kompleksne geometrije brez potrebe po posebnih izračunih ali prilagoditvah.

2.4 Ravnanje z matricami – Matrice so lažje in cenejše za rokovanje.

2.5 Orodje – Orodje je manjše in priročno dostopno.

Progresivni matricni kalup, imenovan tudi kontinuirni matricni kalup ali kalup, je matrica za hladno štancanje, ki v enem samem štancanju uporablja trakaste materiale za štancanje in uporablja več različnih postaj za hkratno izvedbo več postopkov štancanja na nizu kalupov. Vsak postopek štancanja v kalupu je končan. Ko se materialni trak premakne na določeni razdalji, se v kontinuirnem kalupu postopoma oblikujejo izrezani deli. Kontinuirno oblikovanje je procesna metoda s koncentriranimi postopki, ki omogoča enostavno obrezovanje, zarezovanje, žlebljenje, prebijanje, plastično deformacijo in štancanje. Ta postopek se izvede na kalupu.

Progresivni matricni stroj lahko z enim podajanjem opravi več procesov. Tipičen potek dela progresivnega matrice je naslednji:

(1) Kovinska plošča ali trak se v obliki koluta dovaja v progresivni kalup. Sistem za podajanje vodi kovinski material, da zagotovi njegovo natančno pozicioniranje v kalupu.

(2) Sistem vodi kovinski trak v kalup, vpenjalni sistem zagotavlja, da kovinski trak ostane stabilen med celotnim postopkom žigosanja, vodilni sistem pa zagotavlja, da je kovinski trak natančno pozicioniran.

(3) Prvi postopek žigosanja: V prvem postopku progresivnega matrice kovinski trak prehaja skozi prvi štancani stroj in matrico, da se zaključi prvi postopek žigosanja, ki je lahko štancanje, rezanje ali oblikovanje itd.

(4) Kovinski trak vodi obdelovanec, ki je zaključil prvi postopek, do mesta naslednjega postopka skozi premikajoči se sistem.

(5) Drugi postopek žigosanja: V drugem postopku kovinski trak gre skozi še en komplet prebijal in ponovno matric, da se zaključi drugi postopek. Ta postopek se ponavlja po celotnem kalupu, pri čemer se vsaka operacija izvede na neprekinjenem kovinskem traku.

(6) Nadaljujte, dokler obdelovanec ne opravi vseh načrtovanih postopkov.

(7) Izpraznitev: Po zaključku vseh postopkov se obdelovanec izprazni iz kalupa za naslednjo operacijo, kot je montaža ali nadaljnja obdelava.

3.1 Progresivni matrice so idealne za izdelavo preprostih do zmerno kompleksnih delov s ponavljajočimi se oblikami in enotnimi lastnostmi.

3.2 So zelo učinkoviti za neprekinjeno dovajanje materiala in zahtevajo minimalno posredovanje upravljavca.

3.3 Progresivni matrice so zelo primerne za dolge proizvodne serije z dosledno zasnovo delov.

3.4 Vsaka postaja v orodju je odgovorna za izvajanje določene operacije, kot so rezanje, upogibanje, prebijanje ali oblikovanje, ko se trak premika naprej.

Sestavljeni štancni orodni list je štancni orodni list, ki hkrati na isti postaji štancnega lista izvede postopek notranje luknje in zunanje oblike (lahko izvede več štancnih operacij hkrati v enem potezu). Z enim štancanjem je mogoče izvesti več postopkov, vključno z več luknjami ali oblikovanjem oblik. Večprocesna zasnova do neke mere združuje prednosti enojnih štancnih orodij in progresivnih štancnih orodij.

Sestavljeni matrice se uporabljajo pri številnih operacijah žigosanja kovin. Kadar je za žigosanje kovinskega dela potrebno žigosati več kot en element in se te operacije lahko izvajajo neodvisno drug od drugega, se lahko uporabi sestavljena matrica. Sestavljene matrice bodo z vsakim potegom stiskalnice zagotovile več elementov žigosanja kovin. Poleg tega sestavljene matrice zagotavljajo odlično ravnost dela.

4.1 Učinkovitost - Sestavljeni rezalniki izrežejo zapletene dele v enem samem potezu, s čimer se izognemo potrebi po več rezalnih kalupih.

4.2 Stroškovna učinkovitost - Z brizganjem sestavljenih kalupov se deli izdelajo hitro, kar prihrani čas in denar.

4.3 Hitrost - Žigosanje z brizgalnimi litji izdela dele v nekaj sekundah in lahko izdela več kot 1000 delov v eni uri.

4.4 Ponovljivost - Uporaba enega samega orodja pri sestavljenem žigosanju zagotavlja, da ima vsak del enake dimenzije in konfiguracijo.

Surovine za obdelavo se s pomočjo avtomatskih ali ročnih naprav namestijo v določen položaj. Ko se zgornji kalup pod delovanjem drsnika stiskalnice spusti, se kalup, razkladalnik in prebijalni stroj v zgornjem kalupu najprej dotaknejo traku in ga še naprej pritiskajo, nato pa zunanji robovi prebijalnega stroja in konkavnega kalupa delujejo na kalup in prebijajo, kar povzroči udarce in vdolbine. Notranja izvrtina kalupa se hkrati izbrusi in prebije, da se del loči od traku.

Surovine se po žigosanju s kompozitnim kalupom neposredno oblikujejo.

Štancovanje s prenosnim kalupom je podobno progresivnemu štancovanju, vendar se deli prenašajo z ene postaje na drugo prek mehanskega prenosnega sistema. Uporablja se predvsem, kadar je treba dele odstraniti s traku, da se lahko operacije izvajajo v prostem stanju. Prenosni kalup je lahko en sam kalup ali več kalupov oziroma strojev, razporejenih v vrsto, da tvorijo proizvodno linijo. Običajno se uporablja za izdelavo bolj kompleksnih delov, kjer lahko vsaka delovna postaja izvaja različne operacije, kot so prebijanje, upogibanje, raztezanje in drugo.

5.1 Transfer matrice so primerne za kompleksne dele, ki zahtevajo več operacij in natančno pozicioniranje.

5.2 Sposobni so izdelovati zapletene dele z natančnimi tolerancami.

5.3 Transferni matrice se zaradi svoje učinkovitosti in avtomatizacije pogosto uporabljajo v velikih proizvodnih serijah.

5.4 Obdelovanec se premika med postajami in vsaka postaja lahko izvaja operacije, kot so rezanje, upogibanje, prebijanje ali kovanje.

Pri prenosnem štancanju se za prenos obdelovanca uporablja prenosna naprava. Po štancanju vsake postaje se obdelovanec mehansko ali ročno premakne na naslednjo postajo za štancanje. Sistemi za prenosno štancanje so lahko sestavljeni iz več posameznih štanc ali vrste štanc.

Na splošno se jeklo, aluminij, baker, nerjaveče jeklo in medenina pogosto uporabljajo kot surovine za žigosanje.

6.1 Enojni štancni stroj je preprost in prilagodljiv, vendar je hitrost počasna.

6.2 Progresivno žigosanje z matrico lahko izdela dele s kompleksnimi geometrijami hitro, stroškovno učinkovito in z visoko ponovljivostjo.

6.3 Kompozitno žigosanje se oblikuje v enem koraku, zato je primerno za dele z relativno preprostimi strukturami.

6.4 Prenosni matricni matric je primeren za situacije, ko je treba v enem samem hodu zaključiti več postopkov.

Vzdrževanje

Po vsaki uporabi ali v rednih presledkih odstranite kovinske ostružke, ostanke in ostanke maziva z matrice. Za ohranjanje čistoče površine matrice uporabljajte krtače, puhalnike zraka ali čistilna topila (primerna za material matrice). Na primer, pri brizganju avtomobilskih delov v velikih količinah je morda treba matrico čistiti vsak dan.

Redno nanašajte ustrezno mazivo, da zmanjšate trenje med gibljivimi deli matrice. Visokokakovostna olja ali masti za štancanje lahko preprečijo obrabo in pregrevanje. Pogostost mazanja je odvisna od hitrosti štancanja in obremenitve; pri zmerno uporabljeni matrici je mazanje morda potrebno enkrat na teden.

Redno preverjajte znake obrabe, kot so sledi obrabe na štancah in matricah, razpoke ali deformacije. Uporabite vizualni pregled, povečevalna stekla ali nedestruktivne metode testiranja, kot je magnetni pregled. Na primer, vsakih nekaj tisoč ciklov štancanja preverite rezalne robove matric za znake otupenosti.

Ostrenje ali zamenjava prebijal in matric

Če se rezalni robovi lukenj in matric topijo, jih je mogoče naostriti, da se obnovi njihova rezalna sposobnost. V primerih hude obrabe je potrebna zamenjava obrabljenih komponent. Na primer, luknjač, ​​ki se uporablja za prebijanje lukenj, bo morda treba po določenem številu uporab naostriti, da se ohranijo čisti robovi lukenj.

Za majhne razpoke ali poškodovana območja na telesu orodja je varjenje lahko izvedljiva možnost popravila. Vendar je ključnega pomena uporabiti postopek varjenja in polnilni material, primeren za material orodja, da se zagotovi, da ima popravljeno območje podobne lastnosti kot originalni material. Po varjenju popravljeni del običajno potrebuje toplotno obdelavo in strojno obdelavo, da se obnovi njegova oblika in dimenzije.

Če se komponente orodja med štancanjem zaradi vibracij ali udarcev ne poravnajo, je treba poravnavo prilagoditi. To lahko vključuje uporabo podložk ali mehanizmov za natančno nastavitev za ponovno poravnavo štanca in orodja. Na primer, pri progresivnem štancanju lahko neusklajenost povzroči netočno oblikovanje delov, to težavo pa lahko odpravi ponovna poravnava postaj.

Kovinski štancalski matric je specializirano orodje, ki se uporablja v proizvodnem procesu. Zasnovan je za rezanje, oblikovanje ali preoblikovanje kovinskih plošč v določene želene oblike in komponente.

- Običajno je sestavljen iz več delov, kot so komplet matric (vključno z zgornjo in spodnjo polovico matrice), udarci in votline. Udarci se uporabljajo za uporabo sile za deformacijo ali rezanje kovine.

- Obstajajo 4 vrste štancnih matric glede na operacije, ki jih izvajajo, kot so matrice za izrezovanje oblik iz večje pločevine, matrice za prebadanje za ustvarjanje lukenj in matrice za upogibanje za prepogibanje kovine.

- Matrice so izdelane iz materialov, kot je orodno jeklo, ki lahko prenese visoke pritiske in ponavljajoče se udarce med postopkom štancanja.

- Natančnost pri načrtovanju in izdelavi je ključnega pomena, saj določa natančnost in kakovost brizganih delov. Za zagotovitev dosledne zmogljivosti in dolge življenjske dobe v industrijski proizvodnji, kjer igrajo ključno vlogo pri učinkoviti masovni proizvodnji kovinskih komponent, jih je treba pravilno vzdrževati.