Vaši štancari za štancanje se prebrzo troše: Evo pravog rješenja

Što su štancari za štancanje i zašto su važni

Štancani štancarisu alati od kaljenog čelika koji fizički dodiruju i transformiraju lim tijekom operacija prešanja. Zamislite probijač kao mušku komponentu kompleta probijača i matrice: on se spušta u odgovarajući ženski otvor (blok matrice) da šiša, oblikuje ili istiskuje materijal u gotov oblik. Svaka rupa, zarez i kontura u utisnutom dijelu počinje s oštricom matrice koja obavlja svoj posao pod tonažom.

Udarci su samo jedan dio većeg sustava. Skidači drže list ravno i povlače ga s bušilice tijekom uvlačenja. Piloti precizno lociraju traku od postaje do postaje. Dizači podižu materijal između zamaha kako bi mogao napredovati. Svaka od ovih komponenti matrice za utiskivanje igra pomoćnu ulogu, ali sam probijač obavlja primarni posao transformacije materijala.

Što matrica za štancanje zapravo radi

Kada klin za prešu potjera izbojac prema dolje, oštrica inicira lom na gornjoj površini lima. Istovremeno, rub bloka matrice inicira odgovarajući lom s donje strane. Uz točan razmak, ove dvije linije loma susreću se u sredini, stvarajući čisto razdvajanje s minimalnim neravninama. Rezultat je rezni rub s tri-zone: blagi preokret na vrhu, glatka brunirana traka na mjestu gdje je došlo do smicanja i grublja zona prijeloma gdje se pukotina proširila kroz preostalu debljinu. Ovaj mehanizam za rezanje čini matrice za utiskivanje metala tako učinkovitima u proizvodnji tisuća dijelova na sat s ponovljivom kvalitetom.

Gdje se probojci uklapaju u sklop matrice

Da biste razumjeli kako probijač radi, htjet ćete vidjeti gdje živi unutar sklopa metalne matrice. Evo ključnih komponenti od vrha do dna:

• Gornja cipela- gornja ploča koja se montira na prešu i nosi sav gornji-polovni alat
• Ploča za bušenje (držač)- drži udarce matrice u fiksnom položaju jedan u odnosu na drugi
• Bušiti- radni alat koji je u kontaktu s limom
• Striptizeta- steže materijal ravno i skida ga s bušilice tijekom uvlačenja
• Matrični blok- sadrži spojne otvore koji daju suprotnu oštricu
• Donja cipela- donju ploču koja se pričvršćuje za potporni nosač

Cipele matrice osiguravaju strukturnu krutost za cijeli sklop, a svako otklon ili neusklađenost na toj razini kaskadno utječe izravno na izvedbu probijanja. Upravo je taj odnos između sklopa i alata za rezanje razlog zašto kvaliteta probijanja pokreće sve nizvodno: točnost dimenzija dijela, stanje ruba, visinu srha i na kraju koliko udaraca dobijete prije nego što alat zatreba pozornost. Istrošeni ili loše dizajnirani izbijač ne proizvodi samo loše dijelove. Ubrzava trošenje svake susjedne komponente i smanjuje vrijeme neprekidnog rada.

U odjeljcima koji slijede raščlanjuje se svaka varijabla koja određuje hoće li vaši udarci trajati ili neuspješno rano, počevši od cijelog niza tipova bušilica i specifičnih poslova kojima se bave.

Potpuna taksonomija vrsta bušilica prema funkciji

Svaki udarac ne radi isti posao. Probijač koji stvara rupe za vijke u nosaču nema gotovo ništa zajedničko s probijačem koji komprimira materijal kako bi zadržao usku toleranciju. Znati u koju kategoriju spada vaša operacija prvi je korak prema odabiru pravog alata za probijanje metala za aplikaciju, a to izravno utječe na to koliko će taj alat trajati u proizvodnji.

Rezni probojci za odvajanje materijala

Probijači za rezanje dijele jedan cilj: odvajanje materijala. Razlike se svode na to što zadržavate, što odbacujete i gdje se rez događa u odnosu na rub dijela.

• Probodni udarcinapravite rupe probijajući metak u potpunosti kroz plahtu. Perforirana ploča je proizvod; puž je otpad. Ovo je najčešća operacija bušenja metalnih rupa u progresivnim matricama, koja se bavi svime, od rupa za zatvaranje spojnih elemenata do ventilacijskih uzoraka.
• Udarci u praznoizrežite cijeli vanjski profil gotovog dijela u jednom potezu. Ovdje puž postaje proizvod, a preostala traka je otpad. Blankovanje zahtijeva veću tonažu od probijanja jer je opseg reza obično puno veći.
• Urezujući udarciuklonite materijal s ruba trake ili dijela. Budući da se rezanje događa samo na jednoj strani, ovi udarci imaju neuravnotežene bočne sile i često zahtijevaju petni blok kao potporu.
• Probijajući udarcinapravite djelomične rezove koji tvore jezičke ili otvore bez potpunog odvajanja materijala. Povezani rub se savija preko otvora matrice, tako da geometrija bušilice kombinira kut smicanja s radijusom oblikovanja.
• Podrezivanje udaracauklonite višak materijala prirubnice s prethodno oblikovanih ili nacrtanih dijelova, čisteći konture do konačnih dimenzija.

Profil sile značajno se razlikuje među ovim tipovima. Probijač za zatvaranje zahvata cijeli obod reza istovremeno, proizvodeći vrhunsku tonažu u jednom trenutku. Za razliku od toga, udarac se progresivno reže i savija, raspoređujući opterećenje na veći dio udarca. Ove razlike utječu na odluke alata za probijanje oko kvalitete čelika, kutova smicanja i kapaciteta preše.

Ne{0}}probijači za oblikovanje i poravnavanje

Ne reže svaki bušilica za metal. Neki probojci oblikuju materijal ili ga jednostavno lociraju za nizvodne operacije.

Pilotski udarciunesite već-postojeće rupe u traku kako biste je precizno poravnali prije početka rezanja na svakoj stanici za precizno bušenje. Imaju zašiljene ili radijusirane nosove i obično su brušeni malo ispod veličine (oko 0,001 inča manji od otvora za lociranje) kako bi se izbjeglo zapinjanje tijekom ulaska.

Formiranje udaracasavijati, crtati ili utiskivati ​​materijal bez potpunog odvajanja. Njihove radne površine imaju konture, a ne oštre-rubove, i oslanjaju se na kontrolirani protok materijala, a ne na mehaniku loma.

Kovani udarciprimijenite ekstremni lokalizirani pritisak za komprimiranje materijala u preciznu šupljinu, postižući uske tolerancije na debljinu ili detalje površine. Budući da je materijal potpuno ograničen, sile kovanja mogu biti pet do deset puta veće od standardnih opterećenja oblikovanja za isto kontaktno područje.

Specijalni i složeni dizajni bušilica

Kada jedna stanica treba izvršiti više od jedne operacije,složeni dizajni bušilicakombinirati više funkcija u jedan alat. Klasičan primjer: brisanje vanjske konture uz istovremeno bušenje unutarnjih rupa jednim pritiskom. Ovaj pristup pruža iznimnu točnost položaja između značajki jer se oba reza događaju u istom zatvaranju, ali koncentrira opterećenje i ograničava raspoloživi prostor za robusne poprečne-presjeke.

Osim složenih konfiguracija, naići ćete na dizajne s glavom i bez glave. Probijači s glavom koriste rame ili prirubnicu za zadržavanje u ploči za bušenje, što zamjenu čini jednostavnom. Probijači bez glave osigurani su potpornom pločom ili držačem kuglične -brave, što omogućuje manji razmak u kalupima s gustim uzorcima rupa. Stepenasti probojci proizvode rupe više-promjera u jednom udarcu, pri čemu je svaki promjer brušen na različitu duljinu duž tijela alata. Oni smanjuju potrebu za sekundarnim operacijama, ali zahtijevaju precizno brušenje kako bi se održala koncentričnost između koraka.

Operacije poput probijanja i proširenja, gdje se rupa buši i zatim širi prema van u sljedećoj stanici, oslanjaju se na uparivanje standardnog probijača lima s namjenskim alatom za proširenje nizvodno. Razumijevanje kategorije probijanja koja se odnosi na svaku stanicu pomaže vam da odredite pravu geometriju, materijal i premaz prije nego što se problemi pokažu na podovima za novinare.

Geometrija je ono što razlikuje bušilicu koja radi učinkovito od one koja se prerano troši ili proizvodi rubne dijelove. Sljedeći odjeljak razlaže točno kako stilovi šiljaka, kutovi smicanja i stražnji konus utječu na sile rezanja i kvalitetu rubova na mikroskopskoj razini.

Geometrija bušenja koja kontrolira silu i kvalitetu rezanja

Dvije bušilice izrađene od istog čelika, rade istom brzinom, u istoj preši mogu dati potpuno različite rezultate. Razlika je u geometriji. Oblik prednje strane bušilice, kut izbrušen u njoj i reljef iza njezine oštrice određuju kolika je sila potrebna preši da probije rupu u metalu, koliko čista rub izgleda i koliko udaraca alat preživi prije ponovnog oštrenja.

Stilovi vrhova i njihov učinak na silu rezanja

Zamislite da pljosnati kalup za kekse pritisnete kroz tijesto umjesto da ga nagnete tako da jedna strana prva zagrize. Isti princip primjenjuje se kada izbojnik preše dodiruje metalni lim. Geometrija prednje strane proboja kontrolira koliko će materijala zahvatiti oštricu u bilo kojem trenutku tijekom hoda.

Udarci ravnim-licemistovremeno uključite cijeli opseg reza. Sve se smicanje događa u jednom trenutku, proizvodeći najveću vršnu tonažu, ali također i najčišću, najsimetričniju rupu. Ovo je osnova za bilo koju operaciju bušenja rupa u limu.

Pojedinačni -rezni (skošeni) probojcinagnite lice tako da jedna strana prva dodiruje list i rez napreduje po promjeru. Istraživanja o DP i AHSS klasama pokazuju da kut skošenja može biti između 3 i 6 stupnjevasmanjiti maksimalnu silu probijanja za više od 50%. Kompromis-je blagi bočni potisak koji mora apsorbirati skidač ili sustav za vođenje.

Dvostruki -smični (krovni-) udarciimaju vrh duž središta, tako da rez počinje u sredini i širi se prema van u oba smjera istovremeno. Studije na martenzitnom čeliku s vlačnom čvrstoćom od 1400 MPa pokazale su do 80% smanjenje sile probijanja u usporedbi s ravnom površinom, zajedno sa značajnim padom u-obrnutom tonažom. Budući da su bočne sile u ravnoteži s obje strane grebena, minimalan je bočni potisak na alat.

Udarci-točkastim (konusnim) udarcimaupotrijebite suženi vrh, sličan profilu šesterokutnog nosa za bušenje, za početak kontakta u jednoj točki i postupno širenje reza prema van. Ostvaruju najtiši rad u tankim materijalima i dramatično smanjuju udar-kroz udar, što ih čini korisnim u-primjenama velike brzine gdje su buka i zamor tiska važni.

Temeljno načelo je dosljedno: kutovi smicanja redistribuiraju tonažu preko duljeg dijela hoda. Najveća sila opada, ali ukupni rad ostaje sličan jer preša putuje dalje prije nego što se odvajanje završi.

Objašnjenje dužine i stražnjeg suženja

Ispod oštrice bilo kojeg metalnog izbijača, dvije značajke kontroliraju način na koji alat stupa u interakciju s umetkom i trakom nakon početnog reza: kopneni i stražnji konus.

Zemljišteje ravni, cilindrični dio odmah iza oštrice. Održava puni kontakt s pužem tijekom i neposredno nakon odvajanja. Dulji dio čvrsto drži metak, sprječavajući ga da se povuče natrag udarcem pri povlačenju. Previše tla, međutim, povećava trenje o traku dok prolazi kroz udarac pri svakom potezu. Opće smjernice navode da je duljina površine 1 do 3 puta veća od debljine materijala, pri čemu tanji materijali teže prema donjem kraju.

Stražnji konusje blago reljefno tlo iza zemlje, smanjujući promjer udarca kako se udaljavate od vrha. Ovo suženje, obično 0,25 do 1 stupanj po strani, ovisno o ukupnoj duljini bušilice, stvara razmak između tijela bušilice i stijenke rupe. Smanjuje toplinu uslijed trenja, smanjuje silu skidanja i smanjuje nagrizanje na probijačima za metal koji pokreću meke ili ljepljive izratke poput aluminija ili nehrđajućeg čelika.

U-operacijama velike brzine, držanje ulaska proboja na minimum (0,015 do 0,030 inča) idealno je jer ograničava vrijeme kontakta s tlom i smanjuje rizik od izvlačenja-puža. Geometrije šesterokutnog proboja sa svojim više-fasetnim profilima posebno imaju koristi od precizne-kontrole suženja, budući da svako nakupljanje trenja na ravnim stranama ubrzava trošenje ljepila.

Kako se geometrija povezuje s kvalitetom dijela

Svaka odluka o geometriji na plohi bušenja prikazuje se na gotovom dijelu. Evo kako se te veze odvijaju:

• Visina čička- Oštra, dobro-održavana oštrica s ispravnim razmakom stvara minimalne oštrice. Rezani-udarci na licu zapravo mogu poboljšati rastezljivost rubova; istraživanje dvofaznih-faznih čelika otkrilo je da su optimizirani kosi rezovi doveli do više od 60% poboljšanja u omjeru širenja otvora u usporedbi s konvencionalnim ravnim probijanjem, što ukazuje na čišći rub koji se lakše oblikuje.
• Cilindričnost otvora- Ravni-probijači generiraju najujednačeniji promjer rupe od vrha do dna jer se cijeli obod škara odjednom. Dizajni s jednim-smicanjem mogu dovesti do male ovalnosti ako zazori nisu dobro-kontrolirani, budući da progresivni rez omogućuje pomicanje materijala prije potpunog odvajanja.
• Rubno prevrtanje- Dubina prevrtanja povećava se s većim razmacima i agresivnijim kutovima smicanja. Ukošeni udarac koji prvo dodiruje jednu stranu može stvoriti asimetrično prevrtanje. Za primjene u kojima se prevrtanje mora svesti na najmanju moguću mjeru, ravna-ploča ili vrlo plitki kutovi smicanja u kombinaciji s malim razmacima su bolji put.

Idealno odrezani rub pokazuje jednoliku zonu brušenja koja glatko prelazi u čistu zonu loma bez sekundarnog smicanja ili šupljina. Da biste stigli tamo, potrebna je geometrija, razmak i materijal koji rade zajedno kao sustav. Lice bušenja određuje kako rez izgleda, ali čelik od kojeg je napravljen određuje koliko dugo ta geometrija drži svoj rub pod proizvodnim opterećenjima.

Materijali za bušenje i toplinska obrada za optimalan vijek trajanja

Savršeno brušena rezna oštrica važna je samo ako čelik iza nje može izdržati tu geometriju pri ponovljenim udarcima. Svaki potez preše izlaže bušilicu tlačnom udaru, toplini trenja i abrazivnom kontaktu s radnim komadom. Vrsta čelika i način na koji je topli-obrađen određuju hoće li taj rub trajati 50.000 ili 500.000 udaraca. Ovdje zapravo počinje većina problema s preuranjenim trošenjem, ne na reznoj površini, već duboko u metalurškoj strukturi samog alata za bušenje.

Uobičajeni alatni čelici za bušenje i njihova svojstva

Odabir čelika za štancanje svodi se na balansiranje dvaju konkurentskih svojstava: tvrdoće (koja je otporna na habanje) i žilavosti (koja je otporna na lom). Gurnite previše prema tvrdoći i komadićima bušenja. Dajte prednost žilavosti i rub se prebrzo zaokružuje. Svaki stupanj zauzima različito mjesto u tom spektru.

D2je radni konj hladnih-matrica za štancanje. S visokim udjelom ugljika (1,40-1,60%) i kroma (11,00-13,00%), pruža izvrsnu otpornost na habanje i blagu otpornost na koroziju.D2 doseže raspon tvrdoće između 54 i 61 HRCi obično se koristi za matrice za izrezivanje, matrice za utiskivanje, bušilice i matrice za rezanje. Kompromis-je niža žilavost u usporedbi s tipovima-otpornim na udarce, što ga čini sklonim pucanju pri rezanju materijala veće-čvrstoće ako su zazori preuski.

A2također otvrdnjava -zrakom, ali sadrži manje kroma (4,75-5,50%) i nešto manje ugljika od D2. Postiže popularne raspone tvrdoće između 57 i 62 HRC dok nudi bolju žilavost i sposobnost mljevenja. A2 dobro funkcionira za dugačka probijanja, matrice za kovanje i primjene gdje udarna opterećenja zahtijevaju čelik koji apsorbira udar bez pucanja.

S7nalazi se na oštrom kraju spektra. Njegov niži sadržaj ugljika (0,45-0,55%) i smanjeni krom (3,00-3,50%) pružaju izvrsnu otpornost na udarce i udarce s radnom tvrdoćom od 48-58 HRC. Kada otvrdnulo bušilo i dalje puca u teškim operacijama bušenja ili zarezivanja, S7 je često rješenje. Žrtvuje određenu otpornost na trošenje radi sposobnosti da preživi ponovljene udare visoke energije bez lomljenja.

M2je-brzorezni čelik koji zadržava tvrdoću na povišenim temperaturama. Pogodan je za -progresivne matrice velike brzine gdje se toplina trenja nakuplja brže nego što se alat može raspršiti. Čelični probijači M2 drže svoju oštricu tamo gdje bi uobičajeni čelici za-hladnu obradu omekšali.

CPM-10Vi druge vrste metalurgije praha (PM) predstavljaju premium kraj. PM obrada proizvodi mikrostrukturu s malim česticama metalnog karbida ravnomjerno raspoređenim u čeličnoj matrici, pružajući i ekstremnu otpornost na trošenje i razumnu žilavost. Ovi čelici koštaju znatno više, ali se često pokazuju ekonomičnima u kalupima za utiskivanje lima koji rade s abrazivnim ili izradcima visoke -čvrstoće jer dramatično produljuju intervale između oštrenja.

Toplinska obrada i njezin utjecaj na vijek trajanja bušilice

Čelični izbijač je onoliko dobar koliko je dobar i njegova toplinska obrada. Možete odrediti idealnu ocjenu i svejedno dobiti rano kvar ako se kaljenje, popuštanje ili smanjenje naprezanja nepravilno izvede. Proces utiskivanja postavlja visoke zahtjeve na tlačnu čvrstoću i žilavost istovremeno, ikontrola ovih svojstava izravno utječe na performanse alatnog čelika u radu.

Osnovni slijed izgleda ovako:

• Stvrdnjavanje (austenitizacija i kaljenje)- Probijač se zagrijava do kritične temperature na kojoj se kristalna struktura transformira u austenit, zatim se dovoljno brzo hladi da nastane martenzit, tvrda faza koja pruža otpornost na trošenje. Vrste -kaljenja na zraku kao što su D2 i A2 kale se u mirnom zraku ili inertnom plinu, što smanjuje izobličenje u usporedbi s kaljenjem u ulju.
• Kaljenje (dvostruko ili trostruko izvlačenje)- Nakon gašenja, punč se ponovno zagrijava na nižu temperaturu (obično 400-1000 stupnjeva Fahrenheita, ovisno o stupnju) i drži, a zatim hladi. Ovaj postupak se ponavlja dva ili tri puta. Svaki ciklus otpuštanja smanjuje unutarnje naprezanje i pretvara krti zadržani austenit u stabilni martenzit, poboljšavajući dimenzijsku stabilnost bez žrtvovanja pretjerane tvrdoće. Opća najbolja praksa preporučuje korištenje najviše temperature kaljenja koja još uvijek daje ciljnu tvrdoću.
• Kriogeni tretman- Nakon konvencionalne toplinske obrade, neki očvrsli udarci podvrgavaju se dubokoj kriogenoj obradi na približno minus 300 stupnjeva Fahrenheita. Ovaj korak transformira zadržani austenit koji je preživio početno kaljenje. Željezni metali mogu sadržavati čak 40 posto zaostalog austenita nakon toplinske obrade, a kriogena obrada to može smanjiti na samo 1 posto dovršetkom pretvorbe u martenzit. Rezultat je gušća, jednoličnija struktura zrna s poboljšanom otpornošću na trošenje i boljom dimenzionalnom stabilnošću tijekom radnog vijeka alata.

Kriogeni tretman nije zamjena za pravilnu toplinsku obradu. To je završni korak koji dovršava ono što je kaljenje započelo.Zabilježeno je povećanje vijeka trajanja alata između 50 i 500 posto, iako je svaka primjena jedinstvena, a rezultati ovise o strukturi komponenti i prethodnoj kvaliteti toplinske -obrade. Obrada je trajna i podnosi ponovno oštrenje, jer mijenja strukturu u potpunosti kroz materijal, a ne samo površinu.

Usklađivanje čelika s materijalom obratka

Radni komad koji režete trebao bi utjecati na vaš odabir čelika. Evo praktične logike:

• Meki, ne{0}}abrazivni obradaci (aluminij, bakar, mesing)- Ovi materijali stvaraju relativno male sile rezanja i minimalno abrazivno trošenje. Standardni čelični probojci D2 ili A2 dobro funkcioniraju. Primarna briga prebacuje se na adhezivno trošenje (galling), koje se bolje rješava obradom površine nego tvrđim čelikom.
• Blagi čelik i nisko-ugljični razredi- D2 na 58-60 HRC to pouzdano obrađuje za većinu proizvodnih količina. Omogućuje dobru ravnotežu vijeka trajanja i ekonomičnosti ponovnog oštrenja.
• Nehrđajući čelik i visoko{0}}čvrstoće niske-legure (HSLA)- Veće sile rezanja i abrazivne površine obratka ubrzavaju trošenje rubova. Tipovi PM-a kao što su CPM-10V ili karbidni-dizajni s vrhom pružaju otpornost na habanje potrebnu za održavanje prihvatljivog vijeka trajanja alata. Limeni materijali veće čvrstoće potiču preuranjene kvarove zbog lomljenja, pucanja i abrazivnog trošenja, čineći žilavost podjednako kritičnom kao i tvrdoća.
• Napredni čelici visoke-čvrstoće (AHSS, dvofazni, martenzitni)- Ovi zahtijevaju vrhunske PM čelike, često u kombinaciji s PVD premazima. Vlačna čvrstoća nekih AHSS razreda približava se čvrstoći alatnog čelika koji se na njima obrađuje, čineći konvencionalni D2 podložnim preranom pucanju.

Korisno pravilo: odaberite čelični alat za bušenje koji najprije zadovoljava vaše zahtjeve glede žilavosti za primjenu, a zatim poboljšajte otpornost na habanje površinskim premazima ili tretmanima. Počevši od-strane otpornosti na habanje i žrtvovanja žilavosti obično dovodi do katastrofalnog otkrhnuća, a ne do postupnog, predvidljivog trošenja.

Izbor čelika i toplinska obrada postavljaju temelj. Ali postoji multiplikator koji može znatno produžiti vijek trajanja alata bez promjene osnovnog materijala, a to su površinski premazi i tretmani koji se primjenjuju nakon što je probijač potpuno očvrsnut i brušen na željenu veličinu.

Površinski premazi i tretmani koji produljuju vijek trajanja bušilice

Ispravan čelik i toplinska obrada daju strukturnu okosnicu bušilice. Premazi su slojevi oklopa na vrhu. Smanjuju trenje, otporni su na skupljanje materijala i usporavaju abrazivno trošenje bez mijenjanja dimenzija proboja koji određuju pristajanje i zazor. Ali ovdje je kritična točka: premazi umnožavaju dobre odluke o alatima. Oni ne mogu spasiti bušilicu koja je napravljena od pogrešnog čelika, topli-nepravilno tretirana ili radi s lošim zazorom. Međutim, kada je temelj čvrst, pravi premaz može produžiti vijek trajanja alata iz respektabilnog u izvanredan. Jedandokumentirani slučajpokazao je složeni proboj koji je skočio s 10 000 dijelova bez premaza na 250 000 dijelova s ​​optimiziranim višeslojnim premazom i suhim filmom za podmazivanje.

Premazi fizičkim taloženjem parom za bušilice

PVD je dominantan postupak premazivanja za precizne alate za bušenje jer se taloži na relativno niskim temperaturama, općenito ispod 900 stupnjeva Fahrenheita. To ostaje ispod raspona kaljenja većine alatnih čelika, tako da nema gubitka tvrdoće ili dimenzionalnog izobličenja tijekom ciklusa premazivanja.

Svaki od najčešćih PVD sastava cilja na specifične uvjete trošenja:

• Titanijev nitrid (TiN)- Radni konj-opće namjene prepoznatljive zlatne boje. Tvrdoća oko 2.400 HV. Dobra otpornost na abraziju i nisko trenje, pogodno za širok raspon primjena mekog čelika i legura bakra.
• Titanijev karbonitrid (TiCN)- Korak više na otprilike 3200 HV. Dodani ugljik pruža bolju učinkovitost protiv abrazivnih materijala i veću otpornost na habanje. Često se primjenjuje kao višeslojni TiN/TiCN skup za poboljšano prianjanje.
• Aluminij krom nitrid (AlCrN)- Vrhunska otpornost na oksidaciju na povišenim temperaturama. Idealno za izradu alata za bušilice koje rade pri velikim brzinama hoda gdje se nakuplja toplina zbog trenja, ili za primjene utiskivanja nehrđajućeg čelika gdje površinske temperature rastu tijekom rezanja.
• Titan aluminijev nitrid (TiAlN)- Tvrdoća oko 3200 HV s dobrom toplinskom stabilnošću. Prikladan za suho utiskivanje ili rad-brzine gdje je dovod podmazivanja nedosljedan. Njegova prednost duktilnosti u odnosu na AlTiN može doprinijeti oblikovanju-intenzivnog alata za bušenje za metalne primjene.

Debljina premaza obično je između 1 i 5 mikrometara. Minimalna preporučena debljina za žigosanje je 4 do 5 mikrometara kako bi se osigurala odgovarajuća zaštita. Ali deblje nije automatski i bolje. PVD premazi nose visoka unutarnja tlačna naprezanja, a ako sloj postane predebeo, ta naprezanja mogu premašiti čvrstoću veze i uzrokovati raslojavanje. Pretjerana debljina također zaokružuje rezne rubove, smanjujući oštrinu koja definira kvalitetu rezanja na industrijskom probijaču ili bilo kojem alatu za precizno bušenje. Arhitekture višeslojnog premaza pomažu u upravljanju ovim kompromisom-izmjenom tvrđih i mekših slojeva kako bi se zaustavile mikropukotine i rasporedilo naprezanje.

Nitriranje i drugi postupci difuzije

Tamo gdje PVD dodaje diskretni film na površinu, nitriranje mijenja samu površinu. U ovom procesu, dušik difundira u čelik na oko 950 stupnjeva Fahrenheita, tvoreći čvrste nitridne spojeve s legirajućim elementima koji su već prisutni u materijalu. Rezultat je ametalurška veza s dubinama kućišta u rasponu od 0,0006 do 0,0035 inčaovisno o primjeni, stvarajući površinsku tvrdoću veću od 58 HRC.

Zašto je to važno za žigosanje? Nitriranje ne dodaje mjerljivo dimenzionalno nakupljanje. Za probijače-alata s malom{1}}tolerancijom gdje čak i nekoliko mikrona debljine premaza može utjecati na pristajanje u-držaču za prešanje, nitriranje pruža otpornost na trošenje bez promjene promjera probijača. Također jednako obrađuje sve izložene površine, uključujući unutarnje značajke i udubljenja do kojih PVD{4}}-proces vidnog polja ne može doseći.

Kompromis-je u tome što se dubina tvrdoće nitriranja, iako impresivna, ne može mjeriti s ekstremnom površinskom tvrdoćom PVD filmova. Razmislite o tome na ovaj način: nitriranje pruža duboki, čvrsti zaštitni sloj koji je otporan na zamor i postupno trošenje, dok PVD daje tanku, iznimno tvrdu ljusku koja je izvrsna protiv abrazije i prianjanja na neposrednoj kontaktnoj površini. Za industrijske bušilice rupa koje rade velike količine u mekom čeliku, samo nitriranje može biti dovoljno. Za abrazivne ili{4}}sklone materijale, PVD premazi ili kombinirani pristup daje bolje rezultate.

Odabir premaza na temelju načina kvara

Najpametniji pristup odabiru premaza počinje utvrđivanjem zašto bušilica zapravo ne radi. Različiti mehanizmi trošenja odgovaraju različitim svojstvima premaza:

• Adhezivno trošenje (nagrizanje)- Materijal iz obratka prenosi se i nakuplja na prednjoj strani bušilice. Odaberite TiCN ili AlCrN zbog njihovog niskog koeficijenta trenja i visoke tvrdoće koja je otporna na skupljanje materijala.
• Abrazivno trošenje- Rezna oštrica se postupno zaokružuje od kontakta s tvrdim površinama obradaka ili abrazivnim inkluzijama. TiN ili TiAlN osiguravaju površinsku tvrdoću potrebnu za otpornost na mehaničko uklanjanje materijala.
• Ugrađen-rub na mekim materijalima- Aluminij, bakar i meki čelici imaju tendenciju da se razmažu po površinama alata. Polirani TiN premaz s glatkom površinom s niskim -trenjem sprječava nukleaciju mjesta gdje počinje sakupljanje materijala.
• Primjene-na visokim temperaturama- Brzi hodovi ili debeli obradaci visoke-čvrstoće stvaraju toplinu trenja koja razgrađuje konvencionalne premaze. AlCrN zadržava svoja svojstva na temperaturama na kojima TiN počinje oksidirati.

Jedno upozorenje koje vrijedi ponoviti: premazi djeluju na simptome. Ako industrijski bušilica za bušenje rupa nagriza jer je zazor pretijesan ili preša ima problema s poravnanjem, nijedan premaz to neće trajno riješiti. Premazom se kupuje vrijeme, ali glavni uzrok će na kraju nadjačati čak i najbolju površinsku obradu. Prvo popravite sustav, a zatim pustite da premazi produže ono što dobra praksa već donosi.

Premazi štite površinu izbijača, ali ne mogu kompenzirati jedinu najutjecajniju geometrijsku varijablu u matrici: razmak između izbojca i otvora matrice. Taj odnos određuje hoće li mehanika loma raditi u vašu korist ili protiv nje.

Zazor probijanja i matrice prema materijalu obratka

Možete specificirati najbolji čelik, nanijeti vrhunski premaz i izbrusiti besprijekornu oštricu, ali ništa od toga nije važno ako je razmak između vašeg probijača i otvora matrice pogrešan. Razmak je jedina varijabla koja kontrolira hoće li se linije loma s gornjeg i donjeg reznog ruba susresti čisto u sredini lista ili se potpuno izmiču. Učinite to kako treba i proizvodit ćete čiste dijelove s predvidljivim trošenjem alata. Pogriješite i borit ćete se s neravninama, krhotinama, izvlačenjem puževa i preranim slomom rubova pri svakom potezu.

Kako zazor utječe na mehanizam smicanja

Zazor je definiran kao razmak po strani između oštrice probojca i odgovarajućeg ruba otvora matrice. Kada čujete "10% razmaka", to znači da je razmak na svakoj strani jednak 10% debljine obratka. Ovo nije potpuni jaz. Mjeri se na svakom rubu neovisno.

Kada je razmak ispravan, mehanizam za smicanje proizvodi predvidljivi prijelom tri-zone na reznom rubu:

• Prevrtanje- Blago zaobljenje na ulaznoj strani-proboja gdje se materijal plastično deformira prije nego započne rez.
• Bruniranje (zona smicanja)- Glatka, sjajna traka gdje su rubovi bušilice i matrice aktivno rezali materijal. Ovo je najčišći dio rezanog lica.
• Prijelom (zona prijeloma)- Grublje, mat-završeno područje gdje se susreću pukotine koje se šire od ruba bušilice i ruba matrice, a preostali materijal odvaja.

U pravilno postavljenoj preši za probijanje i matricu, linije loma koje su pokrenule probijač na gornjoj površini i matrica na donjoj površini šire se jedna prema drugoj pod komplementarnim kutovima. Susreću se u sredini, stvarajući čisto odvajanje s minimalnim sekundarnim oštećenjem. Idealan izgled, kako je dokumentirano uAHSS istraživanje, pokazuje jednoliku zonu izgaranja s glatkim, ujednačenim prijelazom u zonu loma i bez šupljina ili sekundarnih tragova smicanja.

Kada je razmak pretijesan, te linije prijeloma promašuju jedna drugu. Materijal između njih prolazi kroz drugi događaj smicanja, stvarajući sekundarne tragove smicanja, mikropukotine i grubi, oštećeni rub. Mali razmak također dramatično povećava silu potrebnu za skidanje lima od probojca, ubrzava abrazivno trošenje i može izazvati povlačenje čestica gdje se metak zalijepi za probijač pri povlačenju.

Kada je zazor previše labav, materijal se pretjerano savija prije nego što započne lom. Dobivate veliko prevrtanje, prevelike neravnine, lošu cilindričnost otvora i zonu loma koja dominira površinom reza. Dio može biti dimenzionalno izvan specifikacije, a operacije oblikovanja nizvodno vide smanjenu duktilnost ruba jer se deformirana zona proteže dublje u materijal.

Posebne-smjernice za odobrenje materijala

Različiti materijali obradaka lome se na različite načine. Mekši, duktilniji metali toleriraju manje zazore jer se plastično deformiraju umjesto da prijevremeno pucaju. Tvrđi,-čvrsti metali trebaju više prostora jer njihov lom počinje ranije i širi se agresivnije. U tablici u nastavku navedene su početne-vrijednosti razmaka točaka za standardni set za probijanje lima i kalupe. Ovo su vrijednosti po-strani izražene kao postotak debljine materijala.

Ove su vrijednosti polazne točke, a ne apsolutne. Stvarni zazor ovisi o nekoliko međusobno povezanih čimbenika: debljini materijala, željenoj kvaliteti ruba, zahtjevima tolerancije dijela i geometriji proboja. Metalni probijač i matrica koja radi s aluminijskim limom od 0,5 mm koristit će drugačiji postotak zazora od iste legure debljine 3,0 mm. Deblji materijali unutar iste kvalitete općenito trebaju postotke zazora prema višoj granici raspona.

Za napredne-čelike visoke čvrstoće, staro pravilo da "10% vrijedi za sve" jednostavno ne vrijedi. Istraživanje čelika složene faze pokazalo je da je povećanje zazora s 10% na 15% dovelo do značajnog poboljšanja u performansama širenja otvora, što ukazuje na čišći, duktilniji rub. Prelazak preko optimalnog, međutim, daje smanjene povrate i zapravo može smanjiti kvalitetu rubova. Najbolja točka varira ovisno o stupnju, tako da je testiranje s vašim specifičnim materijalom i kompletom za probijanje i matricu za hidrauličku ili mehaničku prešu vrijedno ulaganja.

Zazor i njegov odnos s vijekom trajanja udarca

Zazor ne utječe samo na kvalitetu dijelova. Izravno određuje koliko se brzo troše vaši metalni probojci i matrice.

Nedovoljan razmak tjera bušilicu da radi jače pri svakom udarcu. Materijal je dulje otporan na odvajanje, sile skidanja rastu, a oštrica podnosi više abrazivnog kontakta po ciklusu. Istraživanja potvrđuju da mali razmaci rezanja zahtijevaju veće sile probijanja i uzrokuju veće trošenje probijača od abrazije. U ekstremnim slučajevima, bočna kompresija na tijelu izbijača može uzrokovati pucanje ili lomljenje rezne oštrice, posebno na materijalima visoke -čvrstoće gdje uski razmak stvara naprezanja savijanja na periferiji izbijača.

Višak zazora smanjuje mehanički stres na alatu. Probijač ulazi i izlazi s manje trenja, a sila skidanja opada. To zvuči kao pobjeda za vijek trajanja alata, i jest, ali to dolazi po cijenu kvalitete dijela. Veći neravnine, više prevrtanja i smanjena rastezljivost rubova znače da možete uštedjeti na intervalima ponovnog oštrenja, ali izgubiti na stopi otpada i sekundarnim operacijama skidanja srha. Neto trošak često završi veći.

Evo što mnoge trgovine zanemaruju: odobrenje nije samo broj na otisku. To je dinamičko stanje koje se mijenja pod opterećenjem. Čak i savršeno izbrušen lim za probijanje i set matrica gubi predviđeni zazor ako sustav preše i matrice ima istrošene ivice, deflektirajuće podupirače ili pogrešno poravnate klinove za vođenje. Veća opterećenja potrebna za rezanje jačih materijala stvaraju dodatni otklon kalupa i opreme za obradu, potencijalno mijenjajući razmake izmjerene u statičkim uvjetima nakon što je sustav pod radnim opterećenjem. Preša koja je bila usklađena za meki čelik na 40 tona može se dovoljno pomaknuti na 80 tona na AHSS da u potpunosti poništi vašu postavku zazora.

To znači da je održavanje ispravnog razmaka stalna disciplina, a ne-jednokratni zadatak postavljanja. Periodične provjere poravnanja preše, mjerenje istrošenosti komponenti vodilice i praćenje izgleda-rubova u uvjetima proizvodnje vraćaju povratne informacije o tome je li vaš zazor još uvijek tamo gdje ste ga postavili. Kad kvaliteta ruba počne slabiti, temeljni uzrok često nije istrošenost bušilice. To je poravnanje preše i kalupa koji se pomiču ispod njega, tiho mijenjajući zazor o kojem ovisi sve ostalo.

Degradacija zazora i pomak poravnanja često se pojavljuju prerušeni kao kvar proboja. Okrhnuće koje izgleda kao materijalni problem, nagrizanje koje izgleda kao problem s premazom ili lom koji izgleda kao greška u dizajnu mogu se povezati s problemom zazora koji se postupno razvijao tijekom tisuća udaraca. Razlikovanje pravog korijenskog uzroka od simptoma je ono što razdvaja reaktivno održavanje matrice od sustavnog pristupa dugovječnosti probijača.

Načini kvara bušilice i analiza uzroka

Udarac koji prestane djelovati rijetko vam daje jedan očiti razlog zašto. Okrnjeni rub koji nađete tijekom izvlačenja matrice mogao bi biti uzrokovan pogrešnim čelikom, tijesnim zazorom, neusklađenom prešom ili djelovanjem sva tri zajedno tijekom tisuća ciklusa. Prelazak na najvidljiviji simptom i zamjena alata bez daljnjeg ispitivanja jamči da zamjena neće uspjeti na isti način. Ono što inženjeri alata trebaju je strukturirani dijagnostički pristup koji povezuje ono što vide na bušilici s onim što ga je zapravo uzrokovalo.

Uobičajeni načini neuspjeha bušenja

Svaki kvar na koji naiđete na stroju za bušenje metala spada u jednu od ovih kategorija. Prepoznavanjem koji je modus prisutan odmah sužava vaše istraživanje temeljnog uzroka:

• Čipiranje- Mali prijelomi duž oštrice, često u obliku-polumjeseca. Ovo je najčešći kvar u ranoj-fazi matrica za bušenje koje rade s-materijalima visoke čvrstoće. To ukazuje na to da bušilica nema dovoljnu žilavost za opterećenje ili da neusklađenost koncentrira stres na jedan dio perimetra. Neusklađenost između probijača i matrice stvara asimetrično opterećenje koje potiče strugotine na preopterećenoj strani.
• Nadraživanje- Materijal izratka prenosi se i veže za površinu bušilice putem adhezivnog trošenja. Vidjet ćete nakupine, zareze ili grube mrlje na udarnom licu i zemlji. Nagrizanje je posebno agresivno kod štancanja nehrđajućeg čelika i aluminija, gdje se oksidni sloj obratka lomi tijekom rezanja i izlaže svježi, reaktivni metal koji se pod pritiskom zavaruje na površinu alata.
• Lom- Katastrofalni prijelom pri kojem udarac pukne, obično na prijelazu-presjeka ili na mjestu prekomjerne neoslonjene duljine. Tlačni kvar može razbiti cijeli radni kraj probijača kada naiđe na izuzetno tvrd ili debeo materijal izvan njegovog kapaciteta ili kada su probijač i matrica potpuno neusklađeni.
• Abrazivno trošenje- Postupno, ravnomjerno zaobljenje oštrice uzrokovano tvrdim česticama u izratku ili abrazivnim inkluzijama na površini lista. Za razliku od krhotina, abrazivno trošenje napreduje predvidljivo i može se pratiti periodičnim pregledom rubova. To je dominantan način kvara na stroju za probijanje metala koji radi na HSLA ili presvučenom čeliku pri umjerenim brzinama.
• Gljivarenje- Glava bušilice deformira se i širi prema van od ponovljenog udara o potpornu ploču ili držač. To se događa kada bušilica nije potpuno namještena, kada je podložna ploča premekana ili kada jespojna matica olabavi i omogućuje neravnomjeran kontakt vretena. Gljivasta glava može se zaglaviti u držaču i učiniti uklanjanje proboja teškim ili opasnim.
• Povlačenje puža- Puž se zalijepi za lice bušilice tijekom uvlačenja i vraća se s alatom. Prilikom sljedećeg poteza, metak ulazi između bušilice i trake, uzrokujući udarac dvostruke-debljine koji može oštetiti matricu, udubiti sljedeći dio ili slomiti sam bušilac. Uobičajeni su krivci nedovoljna duljina podloge, slabe značajke-prekida vakuuma ili magnetizirani alati.

Okvir za dijagnostiku temeljnog uzroka

Kada izvučete oštećeni izbijač iz matrice, vidljivi kvar vam govori što se dogodilo. Tablica u nastavku preslikava to zapažanje na razlog zašto se to dogodilo i koja korektivna radnja zapravo rješava problem, a ne samo zamjenjuje simptom. Ovaj se okvir primjenjuje bez obzira na to radite li prešu za probijanje s jednom-stanicom ili progresivnu matricu velike-brzine u liniji preše za probijanje.

Primijetite da nekoliko načina neuspjeha dijele preklapajuće temeljne uzroke. Uski zazor pojavljuje se kod krhotina, žuljanja i izvlačenja puževa. Neusklađenost uzrokuje krhotine, lomljenje i neravnomjerno trošenje. To znači da jedan temeljni problem u postavljanju preše ili kalupa često proizvodi više simptoma istovremeno. Ako vidite krhotine na jednom probijaču i nagrizanje na susjednom u istoj matrici, nemojte ih tretirati kao zasebne probleme. Potražite zajednički temeljni uzrok, a to je često poravnanje pritiska ili pomak zazora koji utječu na cijeli alat.

Kako Punch Design sprječava kvarove kvalitete

Stanje bušilice nije samo briga za održavanje. To je varijabla kontrole kvalitete koja se izravno prikazuje na gotovim dijelovima. Svaki defekt na prednjoj strani bušilice ima odgovarajući defekt na otisnutoj komponenti:

• Istrošene oštriceproizvesti povećanu visinu srha na svakoj rupi ili konturi koju probijač stvara. KaoThe Fabricator primjećuje, kada se na perforiranom rubu pojavi vidno veći rollover, vrijeme je za oštrenje. Neravnine iznad prihvatljivih granica stvaraju smetnje pri sklapanju, sigurnosne opasnosti tijekom rukovanja dijelovima i kvarove u nizvodnim operacijama zavarivanja ili oblaganja.
• Okrnjeni udarciproizvode nedosljedne veličine rupa. Rubni materijal koji nedostaje stvara lokalno područje u kojem smicanje ne započinje ispravno, što dovodi do nepravilne geometrije rupa i neravnih rubnih profila. Dijelovi mogu proći početnu provjeru, ali uzrokovati probleme pri sastavljanju kada spajanje postane nepredvidivo.
• Oštri udarcistvarati rupe s hrapavim unutarnjim površinama i razmazivanjem materijala. Ugrađen-materijal na prednjoj strani bušilice učinkovito mijenja promjer bušilice i geometriju sa svakim potezom, stvarajući progresivno pomicanje kvalitete koje je teško uhvatiti bez redovite provjere.
• Povlačenje pužastvara udubljenja na površini lista kada se nošeni metak utisne u sljedeći dio. Također može oštetiti lice matrice i uzrokovati kaskadne kvarove na više stanica u progresivnom alatu.

Ova veza između stanja probijanja i kvalitete dijela razlog je zašto bi se praćenje trebalo odvijati na stanici za probijanje stroja, a ne samo pri konačnom pregledu. U trenutku kada greška u kvaliteti dođe do kraja linije, stotine ili tisuće nesukladnih dijelova mogu već biti u spremniku. Preše za bušenje s velikom-velikim opsegom proizvodnje imaju najviše koristi od-pristupa nadzoru procesa: praćenje trendova visine srha, provjera dvostrukih-tragova smicanja i mjerenje uzoraka promjera rupa u redovitim intervalima. Kada se ti indikatori pomaknu, bušilica vam govori da se nešto promijenilo, bilo da se radi o istrošenosti, poravnanju ili pomaku zazora.

Rano otkrivanje načina kvara umjesto čekanja katastrofalnog kvara također mijenja ekonomiju. Probijač ponovno naoštren na prvi znak istrošenosti ruba gubi nekoliko tisućinki materijala po brušenju i brzo se vraća u rad. Probijač koji radi do uništenja gubi cijelu radnu duljinu i može oštetiti susjedne komponente matrice na izlazu. Sljedeći odjeljak točno pokriva kada i kako ponovno naoštriti, pregledati i zamijeniti bušilice kako načini kvarova ne bi ikada dosegli katastrofalnu fazu.

Najbolje prakse održavanja i ponovnog oštrenja za izbijače i matrice

Udarac šakom ne postaje oštar u slomljen u jednom potezu. Postupno se razgrađuje, a prozor između "još uvijek čisti" i "proizvodnje otpada" je mjesto gdje se održavanje isplati. Problem je što se većina trgovina prekasno preoštri. Čekaju dok se ne uoče neravnine, dijelovi ne prođu pregled ili dok tisak ne zvuči drugačije. Do tog trenutka, rub je istrošen i prošao fazu lakog-oporavka, a svako ponovno brušenje uklanja mnogo više materijala nego što bi trebalo.

Kada i kako ponovno naoštriti udarce

Okidač za ponovno oštrenje nije katastrofalan kvar. To je prvo mjerljivo povećanje visine srha na vašim utisnutim dijelovima. Mate preporučuje oštrenje kada se oštrice pohabaju do polumjera od 0,01-inča (0,25 mm). U tom trenutku lagani dodir vraća rub uz minimalan gubitak materijala. Česta lagana brušenja dosljedno nadmašuju rijetka teška brušenja jer održavaju geometriju rezanja bliže projektiranom profilu i smanjuju kumulativno uklanjanje materijala tijekom životnog vijeka alata.

Sam postupak ponovnog oštrenja je jednostavan, ali zahtijeva disciplinu:

• Stegnite bušilicu pravokutno u V-blok na magnetskoj steznoj glavi brusilice.
• Ukloni samo0,001 do 0,002 inča (0,03 do 0,05 mm) po prolazu, ponavljajući do oštrog. Ukupno uklanjanje po sesiji obično je 0,005 do 0,010 inča.
• Upotrijebite ostakljeni kotač od aluminijskog oksida, raspon tvrdoće D do J, veličina zrna 46 do 60.
• Nanesite rashladnu tekućinu izdašno i što bliže točki kontakta. Pregrijavanje smanjuje tvrdoću i može proizvesti površinske pukotine koje su nevidljive, ali strukturno razorne. Tamna diskoloracija nakon brušenja ukazuje na oštećenje koje se proteže izvan površine i alat treba zamijeniti umjesto ponovnog korištenja.
• Nakon brušenja, rezne rubove lagano obojite uljnim kamenom kako biste ostavili radijus od 0,001 do 0,002-inča. Ovaj maleni radijus raspodjeljuje naprezanje na rubu i smanjuje ljuštenje koje uzrokuje brzo ponovno tupljenje na svježe brušenim probojcima lima.
• Razmagnetizirajte bušilicu i nanesite lagani uljni sloj kako biste spriječili koroziju prije nego što je vratite u upotrebu ili skladište.

Ukupni dodatak za ponovno oštrenje ovisi o izvornoj duljini bušilice i potrošnji tla. Nakon što akumulirano mljevenje ukloni materijal koji je jednak ili veći od projektirane duljine površine, probijač više ne može pravilno zadržati čepove i mora se povući. Za tipični alat za probijanje lima s površinom od 1 do 3 puta veće debljine materijala, to znači praćenje svake sesije brušenja i bilježenje kumulativnog uklanjanja.

Kriteriji za pregled i zamjenu

Ponovno oštrenje održava alate za probijanje metala u upotrebi, ali ih ne čini besmrtnima. Dobro-održavan udarac može bitibrusite 15 do 20 puta prije zamjene, ali svaki ciklus mora biti provjeren prema jasnim kriterijima prihvatljivosti. Evo što trebate provjeriti nakon svakog ponovnog mljevenja i u redovitim intervalima tijekom proizvodnih ciklusa:

• Rubno stanje- Pregledajte pod povećanjem (najmanje 10x). Potražite mikročipove, neravnomjerne uzorke istrošenosti ili tragove opeklina od brušenja koji ukazuju na oštećenje ispod površine.
• Mjerenje promjera- Upotrijebite go/no-go mjerač ili mikrometar kako biste potvrdili da je bušilica još uvijek unutar tolerancije. Kumulativno ponovno brušenje može suptilno smanjiti efektivni promjer ako postavka brušenja nije savršeno kvadratna.
• Provjera duljine- Izmjerite ukupnu duljinu i usporedite je s izvornom specifikacijom umanjenom za dokumentiranu povijest brušenja. Duljina određuje visinu zatvaranja i utječe na vrijeme u progresivnim matricama gdje igle za bušenje i druge komponente međusobno djeluju na preciznim pozicijama.
• Površinska obrada- Zemljište i lice trebaju biti glatki i bez brazda ili tragova prianjanja. Hrapave površine potiču nagrizanje i izvlačenje puževa.
• Stanje glave- Provjerite ima li pojava gljivica, pukotina ili deformacija od ponovljenog udara o potpornu ploču.

Zamijenite bušilicu kada se primijeni bilo koji od ovih uvjeta: akumulirano brušenje zahvatilo je cijelu duljinu površine, lomljenje se proteže izvan neposredne rubne zone u tijelo bušilice, promjer je izvan opsega tolerancije za specifikaciju rupe ili oštećenje glave onemogućuje pravilno postavljanje u držač. Nemojte pokušavati spasiti granični alat za "samo još nekoliko pogodaka". Neispravni probijač koji se slomi u matrici košta mnogo više u zastoju i kolateralnoj šteti nego planirana zamjena.

Praksa skladištenja i rukovanja

Vrijeme koje se udarci provedu izvan matrice važnije je nego što većina trgovina shvaća. Probijač koji je pao gotovo je sigurno oštećen na oštrici, čak i ako se ubod ne vidi golim okom. Neoprezno skladištenje gdje alati dodiruju jedni druge stvara ureze na rubovima koji pokreću lomljenje pod opterećenjem.

Čuvajte bušilice u pojedinačnim zaštitnim cijevima s pjenom, vatom ili voskomkako bi precizno{0}}brušeni rubovi ostali netaknuti. Nikada ne spremajte rezne krajeve prema dolje gdje težina alata leži na njegovoj najoštrijoj osobini. Označite svaku cijev ili utor identifikacijom bušilice, trenutnim promjerom i brojem ponovnog brušenja tako da svatko tko izvlači alat iz inventara zna točno s čime radi.

Za trgovine koje imaju komplet alata za bušenje s višestrukim veličinama i geometrijama, organizirano skladištenje nije održavanje domaćinstva. To je osiguranje kvalitete. Probijač s pogrešnom oznakom instaliran na pogrešnoj stanici stvara probleme s razmakom, pogreške u dimenzijama i potencijalno oštećenje matrice pri prvom udarcu. Uparite svoj sustav pohrane s jednostavnim zapisnikom koji prati svaki alat od novog preko svakog ponovnog brušenja do povlačenja.

Održavanje održava performanse pojedinačnih udaraca. Ali šire pitanje, odabir prave kombinacije vrste proboja, materijala, geometrije i premaza za određenu primjenu, je ono što određuje hoće li se vaši intervali održavanja mjeriti u desecima tisuća udaraca ili stotinama tisuća.

Odabir pravog probijača za vašu primjenu matrice za metalno utiskivanje

Svaki odjeljak ovog članka upućuje na isti zaključak: učinkovitost udarca nije kontrolirana jednom varijablom. Vrsta čelika je važna, ali ne odvojeno od geometrije. Premazi produljuju vijek trajanja, ali ne ako je razmak pogrešan. Održavanje čuva kvalitetu, ali ne ako izvorni dizajn nije odgovarao izratku. Pravo rješenje za prerano trošenje je sustavni proces odabira koji uzima u obzir sve ove čimbenike zajedno, redoslijedom, prije nego što prvi pogodak padne na prešu.

Varijable odluke za odabir udarca

Kada specificirate novi udarac ili rješavate probleme s onim koji nije dovoljno učinkovit, prođite redom kroz ove varijable. Svaki korak sužava polje i nadovezuje se na prethodnu odluku:

1. Odredite vrstu operacije.Reže li probijač (bušenje, bušenje, urezivanje) ili oblikovanje (savijanje, izvlačenje, kovanje)? Operacije rezanja zahtijevaju oštre rubove i-čelike otporne na habanje. Operacije oblikovanja daju prednost žilavosti i završnoj obradi površine.
2. Karakterizirajte materijal i debljinu obratka.Meki aluminij na 0,5 mm i martenzitni čelik od 1400 MPa na 1,5 mm nameću potpuno različite zahtjeve alatu za štancanje metala. Čvrstoća materijala i abrazivnost određuju minimalni stupanj čelika i je li premaz obavezan ili neobavezan.
3. Odredite potrebni razmak.Upotrijebite-specifične smjernice za materijal iz prethodnih odjeljaka kao polazište. Uzmite u obzir toleranciju dijela, željenu kvalitetu rubova i krutost prešanja. Strože tolerancije veličine rupe guraju prema manjim razmacima, ali povećavaju opterećenje alata.
4. Odaberite kvalitetu materijala za bušenje.Najprije uskladite zahtjeve za žilavost, a zatim dodajte otpornost na trošenje. D2 za opće radove, S7 za udarce, PM stupnjevi za abrazivne ili ploče visoke -čvrstoće. Neka izradak diktira čelik, a ne sam proračun.
5. Odaberite geometriju i stil točka na temelju potreba za snagom i kvalitetom.Ravna-lice za-kritične rupe za simetriju. Pojedinačne-škare ili krovni-top za preše-ograničene sile ili-materijale visoke čvrstoće. Postavite duljinu ruba i stražnji konus na temelju debljine materijala i potreba-za zadržavanje čestica.
6. Procijenite premaz na temelju očekivanog načina kvara.Ako je primarni rizik draženje, odaberite TiCN ili AlCrN. Ako dominira abrazivno trošenje, TiN ili TiAlN. Ako niti jedan način kvara nije dominantan, TiN-opće namjene na 4-5 mikrometara je dobra osnova.

Ovaj slijed funkcionira bilo da specificirate standardno kataloško probijanje za jednostavnu matricu stroja za prešanje ili projektirate prilagođeno probijanje za složeni progresivni alat. Logika ostaje ista. Ono što se mijenja je složenost svakog odgovora.

Rad sa stručnjacima za štancanje po narudžbi

Standardni kataloški probijači obrađuju veliki dio proizvodnog posla. Ali kada geometrije postanu složene, tolerancije se pooštre ispod standardnih raspona ili materijali obratka gurnu u napredni teritorij visoke-čvrstoće,--gotovi alati dosegnuli su svoje granice. To je mjesto gdje stručnjaci za matrice za metalno utiskivanje po narudžbi postaju ključni.

Što razlikuje sposobnog partnera za izradu alata od dobavljača dijelova? Potražite ove mogućnosti:

• Stručnost-na razini sustava- Sposobnost dizajniranja ne samo izbijača, već cijele strukture matrice: zazora, protoka materijala, sila skidanja i kontrole srha kao integriranog sustava.
• Puna podrška životnog ciklusa- Smjernice od početnog dizajna do optimizacije proizvodnje i preporuka za održavanje, a ne samo isporuka gotove komponente.
• Poznavanje materijala i procesa- Iskustvo sa specifičnim materijalima izradaka i obujmom proizvodnje u vašoj operaciji, uključujući prilagođena rješenja za izrezivanje za ne-standardne profile.

Za inženjere koji su radili na tehničkom sadržaju u ovom članku i trebaju partnera za implementaciju,YICHENnudi prilagođena rješenja matrice za utiskivanje koja pokrivaju dizajn bušilica, strukturu matrice, optimizaciju zazora i protok materijala. Njihov inženjerski-prvi pristup bavi se cijelim sustavom, a ne izoliranim komponentama, što je upravo način razmišljanja prema kojem se gradi ovaj članak.

Ključna razlika između proizvođača probijača i matrica koji daju rezultate i onih koji jednostavno ispunjavaju narudžbe je u tome tretiraju li probijač kao samostalni dio ili kao jedan element u sustavu koji mora raditi zajedno. Najbolji partneri dovode u pitanje vaše pretpostavke, potvrđuju vaše izbore zazora i preporučuju kombinacije čelika i premaza na temelju svojih terenskih podataka iz sličnih aplikacija.

Sve zajedno

Ako postoji jedno načelo koje povezuje svaki dio ovog članka, to je sljedeće:

Učinkovitost udarca rezultat je sustava. Materijal, geometrija, zazor, premaz, stanje preše i postupci održavanja neprestano su u interakciji. Optimiziranje jedne varijable uz ignoriranje ostalih proizvodi u najboljem slučaju smanjene povrate i ubrzani neuspjeh u najgorem slučaju. Pravo rješenje za prerano trošenje nikad nije jedna promjena. Čitav je sustav ispravan.

Bez obzira koristite li jednostavnu prešu s jednom-stanicom ili progresivni alat s 30 stanica, fizika se ne mijenja. Probijač ulazi u materijal, započinje lom, a sve što ste naveli uzvodno određuje hoće li taj lom proizvoditi čist dio ili problem s kvalitetom. Sustavno prođite kroz varijable, surađujte sa stručnjacima kada to aplikacija zahtijeva i tretirajte održavanje probijača kao funkciju kvalitete, a ne odgovor na kvar. To je način na koji se izbijači za utiskivanje prestaju prebrzo trošiti i počinju isporučivati ​​vijek trajanja alata koji zapravo zahtijeva vaš plan proizvodnje.

Često postavljana pitanja o štancarima za utiskivanje

1. Što uzrokuje prerano trošenje matrice za štancanje?

Prerano trošenje proboja obično proizlazi iz više međusobno povezanih čimbenika, a ne iz jednog uzroka. Najčešći uzročnici uključuju neispravan razmak od -od-matrice (osobito pretijesan), alatni čelik koji nije usklađen s materijalom izratka, neodgovarajuća toplinska obrada koja ostavlja krti zadržani austenit, neusklađenost preše koja stvara neravnomjerno opterećenje i predugo čekanje između ciklusa ponovnog oštrenja. Rješavanje trošenja proboja zahtijeva-pristup na razini sustava koji zajedno procjenjuje odabir materijala, geometriju, zazor, premaz i uvjete prešanja. Specijalisti za prilagođene matrice za utiskivanje kao što je YICHEN mogu pomoći inženjerima da optimiziraju ove varijable kao integrirani sustav umjesto da svaku tretiraju zasebno.

2. Kako mogu odabrati pravi zazor za svoj set probijača i matrice?

Izbor zazora prvenstveno ovisi o materijalu i debljini izratka. Započnite s ovim -smjernicama za svaku stranu: meki čelik na 5-8% debljine materijala, nehrđajući čelik na 6-10%, aluminij na 3-5%, bakar i mjed na 3-6%, i čelici visoke čvrstoće na 8-12%. Ovo su početne točke koje se moraju prilagoditi na temelju zahtjeva tolerancije dijela, željene kvalitete rubova i krutosti tiska. Zapamtite da je zazor dinamičan pod opterećenjem. Otklon preše, istrošene ivice i neusklađene vodilice mogu promijeniti vaš efektivni zazor u odnosu na ono što je statički izmjereno, posebno kod utiskivanja AHSS razreda pri većim tonažama.

3. Koji je najbolji alatni čelik za utiskivanje matrice?

Ne postoji samo jedan najbolji čelik jer pravi izbor ovisi o materijalu izratka i vrsti operacije. D2 je-radni konj opće namjene za štancanje mekog čelika na 54-61 HRC. A2 nudi bolju žilavost za duge udarce i umjerena udarna opterećenja. S7 se nosi s teškim zatamnjivanjem gdje je otpornost na udarce najvažnija. Brzo{11}}čelik M2 odgovara operacijama velike-brzine koje stvaraju toplinu trenja. CPM-10V i druge vrste za metalurgiju praha pružaju ekstremnu otpornost na habanje za abrazivne ili napredne čelike visoke čvrstoće. Ključno načelo je prvo zadovoljiti zahtjeve žilavosti, a zatim dodati otpornost na trošenje premazivanjem ili površinskom obradom.

4. Koliko često treba ponovno oštriti probijače za utiskivanje?

Ponovno naoštrite kada se oštrice pohabaju do radijusa od 0,01-inča (0,25 mm), što se obično pokazuje kao prvo mjerljivo povećanje visine srha na utisnutim dijelovima. Nemojte čekati vidljiva oštećenja ili katastrofalni kvar. Tijekom ponovnog oštrenja, uklonite samo 0,001 do 0,002 inča po prolazu brušenja s velikom količinom rashladnog sredstva kako biste spriječili oštećenje toplinom. Dobro održavan probijač može se brusiti 15 do 20 puta prije zamjene. Pratite kumulativno uklanjanje materijala i povucite probijač nakon što ukupno brušenje premaši projektiranu duljinu površine, budući da više ne može ispravno zadržati čepove iza te točke.

5. Produžuju li PVD premazi stvarno životni vijek probijača u kalupima za utiskivanje?

Da, ali samo ako su osnovne osnove alata točne. PVD premazi poput TiN, TiCN, AlCrN i TiAlN smanjuju trenje, otporni su na skupljanje materijala i usporavaju abrazivno trošenje. Dokumentirani slučajevi pokazuju poboljšanja s 10 000 na 250 000 dijelova s ​​optimiziranim premazima. Međutim, premazi umnožavaju dobre odluke umjesto da kompenziraju loše. Ako je zazor pogrešan, poravnanje nije pravilno ili osnovni čelik nije prikladan, premazi pružaju samo privremeno olakšanje. Odaberite premaze na temelju dominantnog načina kvara: TiCN ili AlCrN za nagrizanje, TiN ili TiAlN za abrazivno trošenje i polirani TiN za nakupljanje mekog-materijala.