Notranje progresivno žigosanje: Česa vam ne bo povedal noben dobavitelj

Kaj je progresivno žigosanje in zakaj prevladuje v -serijski proizvodnji

Če ocenjujete proizvodne metode za-velikoserijske kovinske dele, ste verjetno že srečali izraz in vprašali:kaj je progresivna matrica? Še pomembneje pa je, da ste se verjetno spraševali, ali postopek upraviči naložbo v orodje, ki jo zahteva vaš program. Ta članek je namenjen proizvodnim inženirjem in skupinam za nabavo, ki potrebujejo odgovore, ki segajo globlje od površinskega-pregleda.

Definiranje progresivnega žigosanja

Progresivno žigosanje je postopek preoblikovanja kovin z velikim-volumenom, pri katerem neprekinjen trak kovine teče skozi eno samo matrico, ki vsebuje več postaj, pri čemer vsaka izvaja določeno operacijo - prebadanja, rezanja, oblikovanja ali kovanja -, dokler se končni del ne loči na končni postaji z vsakim pritiskom stiskalnice. Trak napreduje za fiksno razdaljo (imenovano korak) med potezami in ker se vse operacije odvijajo hkrati med postajami, matrica z vsakim ciklom proizvede celoten del.

Beseda "progresivno" natančno opisuje, kaj se zgodi mehansko: kovina napreduje skozi matrico, postaja za postajo, vsak korak nadgrajuje prejšnjega. Tuljava surovine vstopi na en konec, dokončani deli pa izstopijo iz drugega. Brez spreminjanja položaja, brez ločenih nastavitev, brez prekinitev med operacijami. Ta logika neprekinjenega-toka je tisto, zaradi česar se progresivno žigosanje kovin bistveno razlikuje od postopkov, ki dele obdelujejo posamično med koraki.

Razmislite o obsegu, ki ga to omogoča. Stiskalnica, ki deluje z zmerno hitrostjo, proizvede na tisoče enakih delov na uro. Visoko{2}}hitrostne stiskalnice za progresivno žigosanje lahko dosežejo 200 do 600 gibov na minuto za manjše komponente. Milijonti del dobro-vzdrževane progresivne matrice je dimenzijsko enak prvemu -, to raven ponovljivosti pa je težko primerjati s katero koli alternativno metodo oblikovanja.

Zakaj inženirji izberejo progresivne matrice namesto drugih metod

Ko primerjate progresivno žigosanje z eno-stopenjskim žigosanjem ali prenosnimi matricami, se prednosti združujejo okoli treh dejavnikov: prepustnost, doslednost in-ekonomika na del v obsegu.

Eno{0}}stopenjsko žigosanje uporablja eno matrico na operacijo. Deluje za preproste dele ali majhne količine, vendar zahteva ročno ali robotsko upravljanje med nastavitvami -, kar poveča stroške dela in uvede tveganje poravnave. Vtiskovanje s prenosno matriko zgodaj loči del od traku in ga mehansko premika med postajami. To je primerno za velike dele ali globoke vleke, ki bi strgale nosilni trak, vendar je čas mehanske ponastavitve počasnejši od logike neprekinjenega-toka progresivnih matric za majhne do srednje-komponente.

Progresivno žigosanje popolnoma odpravi-medsebojno upravljanje. En operater spremlja stiskalnico, ki proizvaja na tisoče delov na uro, s čimer se stroški dela na del znižajo na delčke centa. Stroški orodja so enkratna-naložba, ki se amortizira za vsak del v proizvodni seriji - pri 250.000 delih, celo 25.000 $ matrice doda le cent na kos. Ko je orodje izplačano, stroški vašega kosa padejo na minimum materiala, strojnega časa in stiskalnice.

Progresivno žigosanje je na stičišču kompleksnosti orodij in proizvodne učinkovitosti - veliko vložite v inženiring enega samega orodja, tako da vsaka naslednja poteza proizvede končni del z minimalnimi mejnimi stroški.

Ta kompromis - visoke vnaprejšnje naložbe v orodje za izjemno nizke-cene dela - je tisto, zaradi česar ta proces prevladuje v aplikacijah, ki segajo od avtomobilskih nosilcev in električnih priključkov do natančne strojne opreme, proizvedene v milijonih. Tehnična globina, ki stoji za zanesljivim delovanjem tega kompromisa, potezo za potezo, je tisto, kar naslednji razdelki podrobno razkrivajo.

Kako deluje proces progresivnega žigosanja od postaje do postaje

Ekonomija pravi, mehanika pa resnično. Razumevanje procesa progresivnega žigosanja na ravni podsistema razkrije, zakaj imajo navidezno preproste izbire zasnove - postavitev vodilnega zatiča, vrstni red postaj, hitrost stiskanja - prevelike učinke na kakovost delov in čas delovanja proizvodnje.

Podajalni sistem, pilotni zatiči in vodila zalog

Vsak cikel se začne s podajalnim sistemom, ki pomika kovinski trak z natančnim, fiksnim korakom, imenovanim naklon matrice. Servo podajalnik ali mehanski valjčni podajalnik potegne zalogo tuljave naprej med gibi in ta natančnost podajanja določa osnovo za vse navzdol. Tudi majhna napaka nagiba - nekaj tisočink palca - se pojavi med postajami in se pokaže kot napačno locirane luknje ali popačene značilnosti na koncu matrice.

Tukaj si zaslužijo pilotske igle. Preden stiskalnica zaključi svoj hod navzdol, stožčasti vodilni zatiči vstopijo v predhodno preluknjane luknje v traku in ga fizično prestavijo, da popravijo morebitne preostale napake pri podajanju. Zamislite si jih kot zadnji korak registracije - podajalec približa trak, piloti pa to naredijo natančno. Za natančno delo je razdalja od -do-luknje običajno okoli 0,0005 do 0,001 palca, kar je dovolj tesno, da ohrani položajno natančnost po celotni dolžini matrice.

Vodila za zalogo omejujejo bočno gibanje traku in preprečujejo odnašanje-{1}}strani med potovanjem skozi orodje. Medtem ima plošča za odstranjevanje dvojno vlogo: drži trak ravno ob površini matrice pri gibu navzdol, tako da se material ne dvigne prezgodaj v luknjače, in odstranjuje material z luknjačev pri gibu navzgor. Te komponente matrice za vtiskovanje delujejo skupaj kot sistem - podajalnik, vodilo, vodilo, trak -, da zagotovijo, da se vsaka poteza začne z znanega, ponovljivega položaja.

Logika in operacije zaporedja postaj

Vrstni red operacij znotraj matrice za progresivno žigosanje ni poljuben. Sledi logiki, ki jo narekuje obnašanje materiala in geometrijska odvisnost: najprej ustvarite ničelne elemente, izvedete rezalne operacije pred oblikovanjem in nazadnje ločite končni del.

Zakaj je zaporedje tako pomembno? Nizvodne postaje se sklicujejo na te začetne pilotne luknje za natančnost položaja. Če upognete jeziček, preden preluknjate luknjo blizu njega, popačenje, ki nastane, premakne lokacijo luknje. Če element izrežete po vlečenju, tanjšanje materiala zaradi vlečenja spremeni vašo efektivno razdaljo. Napake v zaporedju ne samo zmanjšajo kakovosti - ampak lahko poškodujejo orodje.

Tukaj je reprezentativno zaporedje postaj za preprost jekleni montažni nosilec, ki prikazujekako proces progresivnega žigosanja gradi delpostopoma:

1. Preluknjajte vodilne luknje v nosilni trak za registracijo v smeri toka
2. Preluknjajte luknje za pritrditev in funkcionalne reže
3. Zarežite zunanje robove profila in reliefna področja nosilca
4. Prazna postaja - zagotavlja strukturno podporo in uravnava rezalne sile
5. Oblikujte primarni 90-stopinjski upogib vzdolž središčnice nosilca
6. Upognite radij upogiba na končno toleranco in nadzorujte vzmetni povratek
7. Odrežite preostale robove profila in morebitne pritrdilne točke nosilca
8. Odrežite končni nosilec z nosilnega traku

Upoštevajte vzorec: vsi postopki prebadanja in rezanja se izvajajo pred kakršnim koli oblikovanjem. Postaja v mirovanju med rezanjem in oblikovanjem ni izgubljen prostor - dodaja strukturno togost matrici in enakomerneje porazdeli tonažne obremenitve po postelji stiskalnice.

Parametri stiskalnice, ki urejajo proizvodnjo

Kako torej stiskalnica za žigosanje deluje v povezavi z matrico? Stiskalnica za progresivno žigosanje zagotavlja mehansko silo in profil gibanja, ki poganja vse postaje hkrati. Trije parametri urejajo ujemanje med stiskalnico in matrico: tonaža, hitrost udarca in velikost postelje.

Tonaža je skupna sila, ki jo stiskalnica lahko izvaja na dnu svojega giba. Vsaka operacija rezanja, oblikovanja in odstranjevanja v matrici zahteva silo - in te sile se hkrati seštevajo na vseh aktivnih postajah. Inženirji izračunajo potrebno tonažo z uporabo razmerja: rezalna sila je enaka obsegu reza, pomnoženemu z debelino materiala, pomnoženo s strižno trdnostjo. Sila odstranjevanja poleg tega doda še približno 5 do 10 odstotkov. Progresivna stiskalnica mora imeti zmogljivost, ki udobno presega vsoto vseh postajnih sil, običajno z 20- do 30-odstotno varnostno rezervo.

Hitrost giba -, izmerjena v gibih na minuto - neposredno nadzira pretok. Manjši, enostavnejši deli lahko delujejo pri 200 do 600 SPM na-hitrostnih stiskalnicah. Večji deli z globokimi oblikami ali zahtevnimi časovnimi zahtevami lahko delujejo pri 40 do 80 SPM. Omejitveni dejavnik je pogosto preoblikovanje, ki zahteva največ delovne razdalje, saj material potrebuje čas, da preide v obliko brez trganja.

Velikost postelje določa največji odtis matrice, ki ga stiskalnica lahko sprejme. Daljša matrica z več postajami zahteva daljšo oporo, širina traku in vodila pa se morata prilegati razpoložljivi širini postelje. Širina traku, debelina materiala in kumulativne preoblikovalne sile skupaj narekujejo najmanjši razred stiskalnice - in tam odločitve o oblikovanju matrice neposredno vplivajo na zahteve glede osnovne opreme.

Ta mehanska razmerja med stiskalnico in matrico so tisto, kar loči-tekoče proizvodno orodje od tistega, ki se z vsakim zamahom spopada z lastno fiziko. Naslednja plast zapletenosti je v načrtovalskih odločitvah, ki določajo, koliko postaj potrebuje matrica, kako je razporejen trak in kam gre vsaka pilotna luknja.

Osnove oblikovanja matrice od postavitve traku do načrtovanja postaje

Vsaka progresivna oblikovalska odločitev izhaja iz enega samega artefakta: postavitve traku. Ta dokument - delno načrt, delno ekonomski model - narekuje, kako material teče skozi matrico, koliko postaj zahteva orodje in na koncu, koliko bo orodje stalo. Inženirji, ki dobijo pravilno postavitev traku, izdelajo matrice, ki delujejo na milijone ciklov z minimalnimi posegi. Tisti, ki skrajšajo fazo načrtovanja, plačajo za to z odpadki, izpadi in predelavo skozi celotno življenjsko dobo orodja.

Načrtovanje postavitve trakov in uporaba materiala

Predstavljajte si, da odvijate svitek pločevine in gledate naravnost navzdol na ploščati trak. Vaša naloga je urediti geometrijo dela znotraj te širine traku, tako da lahko matrica proizvede končno komponento z vsakim gibom -, pri tem pa porabi čim manj materiala. Ta ureditev je postavitev traku in tam se zasnova matrice za žigosanje resno začne.

Prva odločitev je delna usmeritev. Inženirji ugnezdijo geometrijo dela znotraj širine traku, ga zasukajo ali nagnejo, da najdejo usmeritev, ki zmanjša neuporabljen material med deli. Pri nepravilno oblikovanih komponentah lahko postavitev kotnega prehoda -, ki del nagne pod kotom glede na rob traku -, pridobi veliko materiala v primerjavi z ravno usmerjenostjo. Kompromis je povečana kompleksnost matrice in potencialno neuravnotežene rezalne sile.

Sledi izračun koraka: razdalja, po kateri se trak premakne z vsakim pritiskom. Naklon je enak dolžini dela v smeri podajanja plus mostu - ta ozek del materiala med zaporednimi deli. Splošno sprejeto pravilo določa najmanjšo debelino mostička na 1,25- do 1,5-kratno debelino materiala, kar zagotavlja, da se odpadno ogrodje drži skupaj, ne da bi zataknili matrico. Za 1,5 mm debel trak gledate mostičke s približno 1,9 do 2,3 mm.

Širina traku sledi podobni logiki: delna širina plus mostički na obeh robovih, plus dodatek za vodila. Cilj je povečati izkoristek materiala nad 75 odstotkov -, kar pomeni, da manj kot četrtina vaše kupljene tuljave konča kot odpad. Vsaka odstotna točka izboljšave se nanaša na milijon-delov proizvodnje.

Konfiguracija nosilnega traku določa, kako del ostane povezan s trakom, ko se premika skozi oblikovalne postaje. Obstajata dva primarna pristopa:

• Sredinsko nošenje- Skozi sredino dela poteka nosilna mreža, ki omogoča oblikovanje na obeh robovih. To dobro deluje pri simetričnih delih in zagotavlja uravnoteženo podajanje trakov.
• Nosi rob- Nosilec poteka vzdolž enega ali obeh robov traku, sredina pa ostane prosta za oblikovanje. To je primerno za dele, ki zahtevajo sredinske zavoje ali vlečenje.

Zasnova nosilca neposredno vpliva na stabilnost dela med oblikovanjem. Če postaja za preoblikovanje vleče material navzdol ali vstran, mora imeti nosilec dovolj prožnosti, da se raztegne brez trganja -, vendar dovolj togosti, da ohrani natančnost naklona med postajami. Za globoke oblike inženirji oblikujejo raztegljive nosilce s strateškimi reliefnimi rezi, ki omogočajo nadzorovan pretok materiala brez popačenja registracije traku.

Določanje števila postaj in zaporedja

Koliko postaj potrebuje kocka? Odgovor se sliši preprosto - ena postaja na ločeno operacijo -, vendar inženirska realnost uvaja več dejavnikov, ki povečujejo število.

Vsaka operacija rezanja ali oblikovanja na splošno zahteva svojo postajo, ker združevanje operacij v eni sami postaji ustvarja konkurenčne sile, ki ogrožajo natančnost. Prebadanje luknje ob hkratnem upogibanju sosednje prirobnice, na primer, uvaja bočne obremenitve, ki odbijajo udarce in premikajo elemente izven tolerance. Če jih ločite na zaporedne postaje, se sile izolirajo in vsaka operacija ostane čista.

Kljub temu lahko operacije delijo postajo, če so njihove sile uravnotežene in njihove geometrije ne motijo. Dva simetrična prodorna udarca na nasprotnih straneh traku na primer izničita stransko silo drug drugega -, zaradi česar sta dobra kandidata za skupno postajo.

Nedejavne postaje se pojavljajo v večini progresivnih matric iz razlogov, ki na prvi pogled niso očitni. Delovno ne opravljajo nobenega dela, ampak služijo kritičnim strukturnim in mehanskim funkcijam:

• Zagotavljajo fizični prostor za večje dele matrice, kar omogoča debelejše jeklo med rezalnimi postajami, ki bi sicer bile preblizu skupaj za ustrezno trdnost.
• Enakomerneje porazdelijo tonažne obremenitve po matrici, kar preprečuje lokalne koncentracije napetosti, ki povzročajo prezgodnjo obrabo ali razpoke v matrici.
• Inženirjem dajejo prostor za usmerjanje žleb za odpadke in praznih lukenj, ne da bi motili aktivne postaje.

Porazdelitev sile je dejavnik, ki ga mnogi oblikovalci podcenjujejo. Če se vse težke operacije rezanja združijo na eni strani matrice, obremenitev iz-centra odkloni stiskalni bat in povzroči kotno napako na vsaki postaji. Izkušeni inženirji namenoma razporedijo operacije z visoko-silo po vsej dolžini matrice in dodajo nedelujoče postaje kot distančnike, da ohranijo rezultantno silo na sredini.

Tipičen majhen nosilec morda potrebuje 6 do 8 postaj. Kompleksen električni konektor z več oblikovanimi jezički, reliefnimi elementi in ozkimi tolerancami položaja lahko zahteva od 15 do 25 postaj. Vsaka dodatna postaja poveča dolžino matrice, zahteva daljšo posteljo stiskalnice in poveča stroške orodja -, zato zasnova matrice za kovinsko vtiskovanje vedno uravnoteži idealno število operacij s praktičnimi omejitvami.

Postavitev pilotne luknje in strategija datuma

Vsaka dimenzija na končnem vtisnjenem delu sledi svoji natančnosti nazaj do ene same reference: vodilnih lukenj. Njihova postavitev je nedvomno najbolj posledična odločitev pri oblikovanju matrice za progresivno žigosanje, ker se vsa natančnost spodnje postaje kopiči od - ali odmika glede na - teh referenčnih značilnosti.

Pilotne luknje so preluknjane v prvi aktivni postaji, običajno v nosilcu ali odpadnem območju traku. Če jih postavite na odpadna mesta, se izognete porabi funkcionalnih delov in zagotovite, da vodilne luknje ne končajo na končnem sestavnem delu, kjer bi jih bilo treba odstraniti ali razložiti. Kadar geometrija dela onemogoča postavitev odpadnega-območja, lahko inženirji uporabijo funkcionalne luknje kot pilotne lokacije -, vendar le, če lahko te luknje prenesejo rahel raztezek, ki ga povzroči ponavljajoča se uporaba vodilnega zatiča pri dolgih proizvodnih serijah.

Lokacija glede na značilnosti dela je pomembna. Piloti, postavljeni blizu kritičnih funkcij, zagotavljajo boljšo pozicijsko natančnost za te funkcije, ker je med referenčno točko in dimenzijo, ki se nadzoruje, manj traku. Če je vaša največja toleranca na vzorcu lukenj blizu levega roba dela, želite vodilne luknje na isti strani - ne na oddaljenem robu nosilca, kjer morebitno upogibanje traku med vodilom in elementom dodaja negotovost.

Načelo je preprosto: kumulativna natančnost v progresivni matrici je v celoti odvisna od natančnosti pilota. Vsaka postaja se nanaša na iste pilotne luknje. Če so te luknje preluknjane s položajno toleranco plus ali minus 0,01 mm, je to najboljši-primer začetne natančnosti za vse elemente, oblikovane navzdol. Morebitna dodatna napaka zaradi upogibanja traku, toplotnega raztezanja ali obrabe komponent se nalaga na to osnovno linijo. Zato programska oprema za progresivno načrtovanje matrice običajno modelira položaje vodilnih lukenj zgodaj v razvojnem procesu in simulira tolerančno verigo od prvega prebadanja do končnega reza, da preveri, ali lahko del ustreza specifikacijam za tiskanje.

Za matrice z dolgimi napredovanji - 15 ali več postajami - nekateri inženirji dodajo sekundarne vodilne luknje na sredini traku, da ponovno-vzpostavijo registracijo in omejijo kopičenje napak zaradi popačenja traku v območjih oblikovanja. To doda postajo in zapletenost, vendar je to pogosto edini način za ohranjanje strogih toleranc v fizično dolgi matrici.

Te temeljne odločitve - postavitev traku, število postaj, pilotna strategija - zaklenejo približno 80 odstotkov stroškov orodja, preden se podrobno načrtovanje matrice sploh začne. Določajo tudi, katere materiale lahko matrica realistično obdela, saj lastnosti materiala neposredno vplivajo na to, koliko preoblikovanja lahko doseže posamezna postaja, koliko vzmetenja lahko pričakujete in kako hitro se orodje obrabi.

Merila za izbiro materiala za progresivno žigosanje

Postavitev traku in načrtovanje postaj določata arhitekturo matrice -, vendar kovina, ki teče skozi njo, narekuje fiziko. Dve matrici z enakim številom postaj se obnašata popolnoma različno, ko ena obdeluje mehak baker, druga pa oblikuje nerjavno jeklo. Zahteve po tonaži se spreminjajo, stopnja obrabe se spreminja in postaje za oblikovanje potrebujejo drugačne kompenzacijske strategije. Izbira pravih progresivnih materialov za žigosanje ni pozabna odločitev pri nabavi; to je inženirska odločitev, ki neposredno oblikuje zasnovo matrice, izbiro stiskalnice in življenjsko dobo orodja.

Združljive kovine in njihovo vedenje pri žigosanju

Večina-progresivnega žigosanja se izvaja na kratkem seznamu kovin, od katerih ima vsaka različne značilnosti, ki vplivajo na izdelavo in vzdrževanje matrice.

Hladno{0}}valjano jekloje delovni konj. Ponuja odlično sposobnost oblikovanja, dosledne mehanske lastnosti v kolobarjih in relativno nizke stroške. Progresivno žigosanje iz ogljikovega jekla pokriva najširši obseg uporabe - avtomobilski nosilci, strukturna strojna oprema, komponente naprav -, ker material sodeluje pri skoraj vseh postopkih oblikovanja brez zahtevnega eksotičnega orodja. Nizko-ogljični razredi (C1008 do C1010) se enostavno upognejo z minimalno vzmetnostjo, srednji-ogljični razredi pa nudijo večjo trdnost za ceno zmanjšane duktilnosti.

Nerjaveče jekloprinaša odpornost proti koroziji in večjo natezno trdnost, vendar kaznuje orodje. Postopno žigosanje jekla z avstenitnimi stopnjami, kot sta 304 ali 316, zahteva 40 do 60 odstotkov več tonaže kot enakovredni hladno valjani jekleni deli. Delo materiala-se med oblikovanjem hitro strdi, s čimer se pospeši obraba štanca in matrice. Oblikovalci matrice kompenzirajo z vrhunskimi orodnimi jekli ali karbidnimi vložki na postajah z visoko{9}}obrabo.

Aluminijje lahek in odporen-na korozijo, zaradi česar je progresivno žigosanje aluminija običajno v vesoljskih in elektronskih aplikacijah. Izziv je povratna vzmet - nižji modul elastičnosti aluminija pomeni, da se oblikovane lastnosti bolj sprostijo, ko se luknjač umakne, kar zahteva kompenzacijo prekomernega upogiba v matrici. Nabiranje je še en problem: aluminij se pod pritiskom oprime površine orodja, kar zahteva posebne premaze ali strategije mazanja, da se prepreči prenos materiala.

Baker in medeninaodličen v električnih in toplotnih aplikacijah. Baker s progresivnim žigosanjem in njegove zlitine proizvajajo kontakte, sponke in vodila, ki jih najdemo v skoraj vsakem električnem konektorju. Medeninasto progresivno žigosanje ima koristi od izjemne duktilnosti in obdelovalnosti materiala - tvori zapletene geometrije z minimalnim tveganjem za razpoke in proizvaja čiste-strižene robove. Fosforjev bron in berilijev baker razširita družino na vzmetne kontakte in aplikacije z visoko-utrujenostjo, kjer je pomembna elastična obnovitev.

Pre-prevlečeni materiali- pocinkano jeklo, ponikljano-jeklo, kositer{2}}prevlečen baker - odpravite naknadne-končne korake žigosanja. Dobro se obnesejo v progresivnih matricah, ko je prevleka tanka in dobro-spojena, čeprav se lahko prevleka na strižnih robovih lušči, če rezalne razdalje niso prilagojene debelini prevleke.

Razponi debeline za progresivno žigosanje običajno obsegajo od 0,1 mm do 6 mm, odvisno od vrste materiala in geometrije dela. Večina visoko{3}}hitrostne proizvodnje se koncentrira v območju od 0,2 mm do 3 mm, kjer dovodni sistemi in oblikovalne sile ostanejo znotraj standardnih zmogljivosti stiskalnice.

Kako lastnosti materiala vplivajo na oblikovanje matrice

Štiri lastnosti materiala vodijo glavne odločitve pri oblikovanju matrice:

• Natezna trdnostdoloča tonažo. Materiali z višjo-trdnostjo zahtevajo večjo stiskalno silo za vsak rez in obliko, kar poveča obremenitve na postaji, zahteva težje rezilne čevlje in lahko potisne orodje v večji razred stiskanja.
• Duktilnostomejuje upogibne radije. Materiali z nizkim raztezkom počijo pri ozkih radijih, zaradi česar oblikovalci silijo k uporabi večjih upogibov ali dodajanju stopenj žarjenja -, nobeden pa ni idealen v neprekinjenem progresivnem procesu.
• Trdotaureja obrabo kocke. Trši materiali obdelovancev hitreje obrabijo površine luknjačev in matrice, kar skrajša intervale ostrenja in poveča stroške vzdrževanja v življenjski dobi orodja.
• Poskočno vedenjezahteva nadomestilo za prekomerno upogibanje. Materiali z visokim razmerjem-proti-nateznosti se bolj agresivno vzpenjajo, zato morajo biti oblikovalne postaje zasnovane tako, da se upognejo prek ciljnega kota in pustijo, da se material sprosti v spec.

Eden od dejavnikov, ki se pogosto spregleda, jekonsistenca materiala znotraj tuljave. Trdota se lahko razlikuje od zunanjih ovojev do notranjega premera zaradi razlik v obdelavi v jeklarni. Če ta variacija preseže okno procesa, bodo deli od začetka tuljave merili drugače kot deli od konca -, tudi brez spremembe matrice. Določanje strožjih toleranc vhodnega materiala poveča stroške na ravni dobave, vendar ščiti dimenzijsko stabilnost v celotni proizvodni seriji.

Izbira materiala zaklene delovni ovoj za matrico - sile, ki jih mora prenesti, obrabo, ki jo bo povzročil, in kompenzacijske strategije, ki jih zahtevajo njegove preoblikovalne postaje. Te omejitve se neposredno vključijo v odločitve o načrtovanju delov, kjer morajo biti geometrija, tolerance in postavitev elementov usklajeni s tem, kar lahko izbrani material realno doseže znotraj progresivnega orodja.

Smernice DFM za dele, zasnovane za progresivno žigosanje

Lastnosti materiala določajo, kaj je fizično mogoče znotraj matrice -, vendar geometrija delov odloča o tem, ali se te možnosti pretvorijo v stroškovno-učinkovito orodje ali pretirano inženirsko nočno moro. Zasnova, ki zanemarja omejitve glede izdelave, vključuje v enačbo več postaj, tesnejša orodna jekla in krajše intervale vzdrževanja. Spodnja pravila dajejo oblikovalcem delov praktičen okvir za ustvarjanje geometrije, ki jo lahko orodje za natančno žigosanje izdela zanesljivo, hitro in brez nepotrebne zapletenosti.

Smernice za geometrijo in tolerance

Vsaka značilnost, ki jo dodate žigosanemu delu, sodeluje s kovinsko matrico za žigosanje, ki jo proizvaja. Luknje, reže in izrezi zahtevajo luknjače - in ta kovinska orodja za luknjanje imajo fizične omejitve glede na material, skozi katerega režejo.

Začnite s premerom luknje. Najmanjša praktična velikost luknje je enaka debelini materiala. 1,0-milimetrski luknjač, ​​ki reže 1,0-milimetrski material, že deluje na svoji strukturni meji - vse manjše tvega deformacijo ali zlom luknjača. Za daljšo življenjsko dobo orodja in čistejše striženje ciljajte na premere lukenj pri 1,2- do 1,5-kratni debelini materiala, če to dopušča vaš načrt.

Razmik med značilnostmi je prav tako pomemben. Luknje najmanj 2-kratne debeline materiala naj bodo oddaljene druga od druge in 1,5-kratne debeline od katerega koli roba. Ti minimumi preprečujejo, da bi se tanka mreža med elementi deformirala pod rezalnimi silami. Ko izvrtate pločevino preblizu roba ali sosednjega elementa, se preostali material upogne -, kar povzroči neravnine, popačenje ali popolno trganje.

Tolerance so razdeljene na ravni glede na operacijo, ki jih proizvaja. Preluknjani deli imajo najstrožje tolerance - običajno plus ali minus 0,05 mm -, ker so ustvarjeni s togo interakcijo-in-matrice z minimalnim pretokom materiala. Oblikovane značilnosti, kot so zavoji, imajo širše pasove, pogosto plus ali minus 0,1 do 0,2 mm, ker vzmetni povrat uvaja variabilnost. Narisane značilnosti so še vedno najširše, pri čemer sta položaj in globina stene odvisni od stanjšanja materiala in nedoslednosti toka.

Tukaj je posledica stroškov: vsak tolerančni pas, ki ga zategnete prek standardne zmogljivosti, doda postaje. Postaja za ponovni udarec za določanje kota upogiba, dodatna postaja za obrezovanje za čiščenje profila po oblikovanju -, vsaka doda dolžino, stroške orodja in točke vzdrževanja matrice. Oblikujte z najnižjo toleranco, ki jo vaša aplikacija dejansko zahteva, ne z najnižjo toleranco, ki jo lahko prikaže vaša programska oprema CAD.

Radiji upogibov, koti ugreza in razmik med elementi

Upogibi so kraj, kjer si progresivne matrice zaslužijo svojo kompleksnost. Najmanjši notranji radij upogiba za večino kovin je enak eni debelini materiala - 1,5 mm plošča se čisto upogne pri notranjem polmeru 1,5 mm. Če pritisnete pod to vrednost, tvegate pokanje zunanjega vlakna, zlasti pri manj duktilnih materialih, kot sta nerjavno jeklo ali kaljen aluminij. Mehkejše bakrove zlitine prenašajo tesnejše upogibe, včasih do 0,5-kratne debeline, medtem ko bodo trše zlitine, kot je aluminij 6061-T6, morda potrebovale 2- do 3-kratno debelino, da se prepreči zlom.

Značilnosti v bližini ovinkov izkrivljajo. Ko se matrica za vtiskovanje pločevine upogne, se material v območju upogiba raztegne na zunanji strani in stisne na notranji strani. Vsaka luknja, reža ali relief znotraj tega območja deformacije premakne položaj ali obliko. Varna odmična razdalja - najmanjša vrzel med robom elementa in tangentno linijo upogiba - je vsaj 2-kratna debelina materiala. Povečajte to na 3-kratno debelino za kritične funkcije, kjer je položajna natančnost pomembna za vaš sklop.

Delna simetrija neposredno zmanjša število postaj. Simetrična geometrija pomeni oblikovanje operacij na eni strani zrcalno na drugi, kar omogoča uravnotežene sile znotraj ene postaje. Asimetrični deli pogosto zahtevajo ločene postaje za leve in desne elemente, da bi se izognili bočnim obremenitvam, ki odbijajo udarce in tolerance premikov.

Za risane elemente - skodelice, žepe ali vdolbine - enakomerna debelina sten preprečuje tanjšanje in trganje, ki pesti izsekane kovinske dele z agresivno geometrijo. Praviloma naj bo globina vleka manjša od 4- do 5-kratne debeline materiala za cilindrične vleke in se izogibajte ostrim prehodom med vlečno steno in spodnjim radijem.

Uporabite ta kontrolni seznam kot hitro referenco med načrtovanjem delov:

• Najmanjši premer luknje je enak ali večji od debeline materiala
• Razmik med luknjami--vsaj 2-kratna debelina materiala
• Razdalja-od-roba je vsaj 1,5-kratna debelina materiala
• Notranji polmer krivine vsaj 1-kratnik debeline materiala (povečanje za trde zlitine)
• Lastnost-za-upogibanje najmanj 2-kratne debeline materiala
• Najmanjša dolžina prirobnice je 3-kratna debelina materiala za stabilno oblikovanje
• Globina vtisa ni večja od 3-kratne debeline materiala
• Globina vleka je omejena na 4-5-kratno debelino materiala za vleke v eni postaji
• Reliefne zareze na vogalih, kjer se dva ovinka sekata, preprečujejo trganje
• Enakomerna debelina stene v risanih elementih - izogibajte se nenadnim spremembam prerezov

Oblikovanje za stabilnost nosilca

Vaš del ne obstaja izoliran znotraj matrice - pritrjen je na nosilni trak, ki ohranja registracijo od prve do zadnje postaje. Če je povezava nosilca preozka ali slabo nameščena, trak izgubi togost na mestih oblikovanja in vodilni zatiči ne morejo popraviti nastalega premika položaja.

Nosilni jezički morajo biti po širini najmanj 2-krat večji od debeline materiala. Vse, kar je tanjše, obstaja nevarnost strganja zaradi sil, ki nastanejo med oblikovanjem, še posebej, ko geometrija dela potegne material stran od nosilca. Postavitev jezička prav tako vpliva na kakovost končnega dela: poiščite povezave nosilca, kjer ločitvena opazovalna oznaka (majhna izboklina, ki ostane po rezu) pristane na ne-kritični površini - rob, ki se skrije pri sestavljanju, ali območje brez kozmetičnih zahtev.

Deli, ki zahtevajo težko oblikovanje - globoki upogibi, več prirobnic v nasprotnih smereh - potrebujejo bolj robustne zasnove nosilcev.Nosilci-v obliki lestve, ki se povezujejo na oba robova trakuzagotavljajo uravnoteženo podporo in omogočajo znatno dviganje med postajami brez upogibanja traku. Kompromis je večja poraba materiala na del, vendar je to za kompleksno geometrijo pogosto edini način za ohranjanje stabilnega podajanja in doslednih dimenzij skozi celotno napredovanje.

Ko načrtujete svoj del, pustite pritrdilne točke, ki dajejo oblikovalcu matrice fleksibilnost. Če je vsak rob vašega dela kritična površina z ozkimi tolerancami, ni nikamor priklopiti nosilca, ne da bi to vplivalo na končno kakovost. Z vgradnjo celo majhnega, ne-kritičnega območja zavihkov - 2 do 3 mm žrtvovanega materiala - daje inženirjem matrice prostor za oblikovanje stabilne postavitve traku brez ogrožanja vaših funkcionalnih zahtev.

Ta načela DFM zamenjujejo majhne geometrijske koncesije za velika zmanjšanja kompleksnosti orodij in proizvodnega tveganja. Del, zasnovan v skladu s temi smernicami, deluje hitreje, dlje časa ohranja tolerance med cikli ostrenja in je cenejši za orodje -. Naslednje naravno vprašanje je, kako ta naložba v orodje dejansko izgleda in pri kakšnem obsegu proizvodnje ekonomija progresivnega žigosanja prehiti alternativne postopke.

Struktura stroškov in kdaj je progresivno žigosanje ekonomsko smiselno

Geometrija, ki je skladna z DFM-, poenostavi matrico -, vendar tudi dobro-zasnovan del zahteva precejšnjo naložbo v orodje, preden prvi proizvodni kos pade na trg. Razumevanje, kaj poganja te stroške in kako količina spremeni drago matrico v najcenejšo razpoložljivo proizvodno metodo na-del, je razlika med dobro programsko odločitvijo in proračunskim presenečenjem.

Kaj poganja stroške orodja za progresivne matrice

Orodja za kovinsko vtiskovanje s progresivnimi matricami se običajno gibljejo od 10.000 USD za preproste eno-postajne matrice do 350.000 $ za kompleksne več-postajne progresivne matrice. To je širok pas -. Torej, kaj potiska orodje od nizkega proti visokemu koncu?

Število postaj je največje gonilo stroškov. Vsaka postaja doda strojno obdelane komponente, toplotno-obdelane vložke, natančno-brušene površine in čas sestavljanja. Matrica za izpiranje s 6-postajami stane le delček orodja z 20 postajami z oblikovanimi jezički, kovanimi elementi in tesnimi položajnimi razmerji. Tudi razmerje ni linearno – zapletene geometrije, ki zahtevajo več postaj, nesorazmerno povečajo stroške, ker mora vsaka dodatna postaja vzdrževati poravnavo z vsako drugo postajo v napredovanju.

Poleg števila postaj naložbo povečajo štirje dejavniki:

• Die kompleksnost- 3Operacije oblikovanja (upogibi, vlečenje, kovanci) zahtevajo tesnejše razmerje med-orodjem-kot plosko rezkanje in prebadanje, kar zahteva več prehodov brušenja in natančnejše prilagoditve med preizkusom.
• Trdota materiala- Vtiskovanje nerjavečega jekla ali zlitin z visoko-trdnostjo zahteva uporabo vrhunskih orodnih jekel in karbidnih ploščic, ki stanejo nekajkrat dražje od standardnih.
• Zahteve glede tolerance- Ozke tolerance tiskanja pomenijo natančno brušenje, manjše razdalje in več časa-trajnejše prileganje. Izdelava matrice, ki se drži na plus ali minus 0,05 mm, stane bistveno več kot izdelava na plus ali minus 0,15 mm.
• Velikost matrice in razred stiskanja- Večji čevlji za izrezovanje, težje plošče in večji sklopi vodil, ki so potrebni za široke trakove ali visoko{1}}tonažne aplikacije, povečajo stroške surovin in strojne obdelave.

Pozne-spremembe oblikovanja pomnožijo te učinke. Sprememba zasnove po tem, ko je matrica večinoma dokončana, lahko stane kar polovico prvotne cene orodja, ker predelava vpliva na obdelavo, toplotno obdelavo in brušenje, ki je že bilo izvedeno. Zato se o zamrznitvi oblikovanja delov, preden se zavežemo jeklu, v programih progresivnega žigosanja in izdelave ni-mogoče pogajati.

Ekonomika po-delu in prelomna količina

Tu se matematika obrne. Kocka v vrednosti 50.000 $ se sliši drago -, dokler je ne razdelite na obseg proizvodnje. Pri 10.000 delih je to 5,00 $ na kos samo za stroške orodja. Pri 100.000 delih pade na 0,50 USD. Pri 500.000 delih doda orodje vsaki komponenti le 0,10 USD. Sama matrica ob ustreznem vzdrževanju zdrži milijone ciklov, tako da, ko se odplača, stroški vašega kosa padejo na surovino in čas stiskanja -, kar pri visoki hitrosti progresivnega žigosanja matrice 4000 ali več delov na uro znaša delce centa dela na kos.

Točka križanja volumna -, kjer progresivno žigosanje postane cenejše od izdelanih alternativ -, pade med 3.000 in 7.000 delov na leto za večino geometrij. Izjemno-enostavni deli lahko upravičijo uporabo orodij pri še manjših količinah, medtem ko zapletene več-postajalne matrice običajno potrebujejo 50.000 ali več enot letno, preden ekonomičnost postane prepričljiva. Največja prednost se pojavi pri dolgoročnih programih progresivnega žigosanja, ki proizvajajo na stotine tisoč do milijone delov, kjer postane vložek orodja na kos zanemarljiv in v bistvu plačujete samo za kovino in elektriko.

Zakaj se progresivno orodje zdi drago? Ker ga ljudje primerjajo z napačno osnovo. 25.000 $ vredna matrica je videti strma zraven lasersko-izrezanega prototipa, ki ne stane nič orodja. Toda primerjajte skupne stroške programa: izdelava 100.000 oklepajev po 7,50 $ za vsakega stane 750.000 $. Žigosanje istih 100.000 delov - vključno z matrico - stane blizu 50.000 do 80.000 $. Kocka ni strošek; to je infrastruktura, ki odpravlja tekoče proizvodne stroške.

Ko progresivne matrice niso stroškovno-učinkovite

Vsaka aplikacija ne upraviči te naložbe. Progresivno žigosanje je napačna izbira, kadar:

• Glasnost je nizka ali negotova- Če letno povpraševanje ostane pod nekaj tisoč deli ali se zasnova ni stabilizirala, so prilagodljivi postopki, kot je lasersko rezanje ali oblikovanje stiskalnice, manj tvegani.
• Material je zelo debel- Zaloga nad 6 mm potisne zahteve glede tonaže v razrede stiskalnic, kjer progresivno orodje postane nepraktično in so prenosne matrice ali operacije z enim-zadetkom primernejše.
• Deli zahtevajo izjemno globoke vleke- Globoko{1}}vlečena geometrija, ki bi strgala nosilni trak, preden bi dosegla končno postajo, je bolj primerna za metode prenosa matrice, ki obdelujejo diskretne surovine.
• Operacij ni mogoče izvesti v-traku- Deli, ki potrebujejo strojno obdelavo, varjenje ali več-osno oblikovanje, ki jih postopno žigosanje in postopki izdelave ne morejo posnemati, zahtevajo alternativne proizvodne poti.

Disciplina je vedeti, na kateri strani črte je vaš program. Del, ki potrebuje 2000 kosov letno s pogostimi revizijami dizajna, bo porabil denar za progresivna orodja. Isti del pri 200.000 letnih enotah z zamrznjenim dizajnom postane kandidat za učbenike.

S progresivnim žigosanjem se zamenja vnaprejšnja naložba v orodje za hitrost proizvodnje in-znižanje stroškov na del - več delov kot izvedete, bolj vam bo trgovanje koristilo.

Ta ekonomska logika drži le, če je matrica sama zgrajena tako, da preživi obseg proizvodnje, ki to upravičuje. Poceni izdelano orodje, ki odpove pri 200.000 udarcih, uniči amortizacijski model. Tu postanejo materiali za orodje, kakovost konstrukcije in načrtovanje vzdrževanja naslednja kritična plast odločanja.

Orodni materiali, življenjska doba matrice in načrtovanje vzdrževanja

Matrica, ki ne more preživeti predvidenega obsega proizvodnje, ni ugodna za nobeno ceno. Orodje za progresivno brizganje predstavlja dolgoročno-kapitalsko sredstvo - in kot vsako sredstvo je njegova vrednost odvisna od tega, iz česa je izdelano in kako se vzdržuje. Razlika med orodjem, ki zagotavlja dva milijona udarcev-brez težav, in orodjem, ki potrebuje nujno popravilo pri 300.000, se zmanjša na izbiro jekla za štancanje, konstrukcijske metode in discipliniran program preventivnega vzdrževanja.

Izbira orodnega jekla in izdelava matrice

Niso vsa orodna jekla ustvarjena enaka in izbira pravega razreda za vsako komponento matrice je ena od odločitev, ki ločuje izkušene progresivne izdelovalce orodij in matric od tistih, ki segajo po ceni.

Izbira je odvisna od tega, kaj posamezna komponenta počne in s čim se povezuje. Rezalni luknjači in izrezovalni gumbi prenašajo ponavljajoče se strižne obremenitve materiala obdelovanca, zato potrebujejo visoko trdoto in odpornost proti obrabi. Oblikovalne postaje doživljajo tlačne in bočne obremenitve, kar zahteva žilavost - sposobnost absorbiranja energije brez razpok. Kot ugotavlja strokovnjak za žigosanje Thomas Vacca,trdota in žilavost sta dve najbolj kritični lastnostipri izbiri jekla za žigosanje za operacije rezanja in kovanja.

Tukaj je opisano, kako se običajne kategorije orodnega jekla preslikajo v aplikacije progresivnih matric:

• Konvencionalna orodna jekla (D2, A2, S7)- D2 ponuja odlično odpornost proti obrabi za splošno rezanje in prebadanje. A2 zagotavlja boljšo žilavost za preoblikovanje postaj, ki so izpostavljene udarnim obremenitvam. S7 obvlada-težke operacije, pri katerih je odpornost na zlom pomembnejša od zadrževanja robov.
• Jekla za prašno metalurgijo (PM) (CPM M4, CPM 10V, CPM 3V)- Zagotavljajo bolj fino, enotnejšo karbidno strukturo kot običajna jekla, kar omogoča večjo trdoto brez žrtvovanja žilavosti. CPM M4 je pogosta izbira za-hitre progresivne matrice za vtiskovanje abrazivnih materialov. CPM 3V zagotavlja največjo odpornost na zlom za luknjače pod asimetričnimi obremenitvami.
• Karbidni vložki- Trden ali spajkan karbid na stopnjah visoke-obrabe (pilotne luknje, prebadanje pri težki-uporabi) dramatično podaljša življenjsko dobo pri vtiskovanju nerjavečega jekla ali drugih abrazivnih materialov. Karbidna trdina se ne obrablja tako kot običajno jeklo - njeni robovi se pokvarijo zaradi drobljenja in ne zaradi postopnega drgnjenja, zato je odprava tresljajev ključnega pomena za njegovo delovanje.

Površinske obdelave in premazi podaljšajo življenjsko dobo orodja. Prevleke iz titanovega nitrida (TiN), titanovega karbonitrida (TiCN) in diamantu-podobnega ogljika (DLC) zmanjšujejo trenje, se upirajo obrabi lepila in zmanjšujejo draženje pri žigosanju aluminija ali bakra. Ti premazi so še posebej dragoceni pri oblikovanju lukenj in vlečnih postajah, kjer bi tok materiala po površini orodja sicer povzročil progresivno kopičenje in degradacijo površine.

Poleg posameznih komponent se kakovost izdelave matrice kaže v podrobnostih: kako natančno so odseki matrice brušeni in nameščeni, ali so dvigala in odstranjevalci matrice za vtiskovanje zasnovani za enostaven dostop med vzdrževanjem in kako robusten je vodilni sistem. Dvigala matrice za vtiskovanje - vzmetni-mehanizmi, ki dvigujejo trak med potezami -, morajo biti dimenzionirani za težo in hitrost traku. Premajhna dvigala povzročajo upor traku, časovne napake in prezgodnjo obrabo vodila.

Življenjska doba matrice in preventivno vzdrževanje

Kako dolgo zdržijo matrice za štancanje? Iskren odgovor sega v širok razpon: od 200.000 gibov do več milijonov, odvisno od materiala, ki se žigosa, kompleksnosti operacij in - kritično - discipline vzdrževanja, ki se uporablja skozi celotno življenjsko dobo matrice.

Dobro-zgrajena progresivna matrica za vtiskovanje sponk iz mehkega bakra pri zmerni hitrosti lahko doseže 5 do 10 milijonov gibov pred večjo predelavo. Ista arhitektura matrice za vtiskovanje nosilcev iz nerjavečega jekla bo morda zahtevala veliko pozornosti pri 500.000 udarcih. Abrazivnost materiala je prevladujoča spremenljivka, vendar strategija vzdrževanja določa, ali boste orodju izvlekli polno življenjsko dobo ali prezgodaj zamenjali komponente zaradi zanemarjanja.

Pravo preventivno vzdrževanje matrice za vtiskovanje - v nasprotju z reaktivnim popravilom - sledi urniku, ki ga vodi število udarcev in ne vidna okvara. Kotpoudarja strokovnjak za vzdrževanje matrice Art Hedrick, večina trgovin z oznako "vzdrževanje matrice" dejansko izvaja programe popravila matrice, pri čemer porabijo svoj čas za odpravljanje okvar, namesto da bi jih preprečili. Razlika v skupni življenjski dobi je znatna.

Ključne vzdrževalne dejavnosti in njihovi splošni pogostni intervali:

• Brušenje gumbov za luknjače in matrice- Vsakih 50.000 do 150.000 gibov, odvisno od trdote materiala; preverite višino rezov na delih, da določite dejanski interval
• Pregled in zamenjava pilotnega zatiča- Vsak cikel ostrenja; preverite obrabo stožca, poškodbe konice in zmanjšanje premera
• Spomladanski pregled in zamenjava- Zamenjajte pri 75 % ocenjenih življenjskih ciklov; ne čakajte na zlom
• Pregled vodilnega zatiča in puše- Vsakih 100.000 do 250.000 udarcev; preverite igro in točkovanje površine
• Inšpekcija dvigala matrice za žigosanje- Vsak cikel ostrenja; preverite višino dviga, napetost vzmeti in čas
• Čiščenje in mazanje površine matrice- Vsaka sprememba kocke ali načrtovana zaustavitev pritiska; odstranite ostanke polžev, drobce in ostanke maziva
• Preverjanje navora pritrdilnih elementov- Vsak vzdrževalni poteg; zrahljani vijaki in manjkajoči mozniki povzročajo kaskadne okvare
• Celoten pregled in meritve- Vsakih 250.000 do 500.000 udarcev; preveri kritične dimenzije s CMM ali optično meritvijo glede na osnovne podatke

Ekonomski argument za preventivno vzdrževanje je preprost: ostrenje za 200 USD, opravljeno po načrtu, stane delček nujnega popravila, ki znaša 5.000 do 15.000 USD, ki ga povzroči zagon dolgočasne matrice, dokler se luknjači ne zlomijo, deli žolčijo ali se piloti odrežejo znotraj traku.

Tu so odločitve o nabavi neposredno povezane z operativnimi stroški. Dobro-izdelana matrica je že od samega začetka zasnovana z mislijo na dostopnost vzdrževanja - sekcijska konstrukcija, ki omogoča brušenje posameznih postaj, ne da bi odstranili celotno matrico iz stiskalnice, modularni vložki, ki se zamenjajo v minutah namesto urah, in dovolj robustna konstrukcija, da preživi milijone gibov med večjimi remonti. Dobavitelji kotYICHENoblikovati progresivne matrice za žigosanje s to perspektivo življenjskega cikla, inženiring za dolgotrajno-trajnost in dostopnost vzdrževanja v-serijski proizvodnji, ki zahteva tesno ponovljivost. Pri ocenjevanju ponudb orodij najnižja začetna cena redko zagotavlja najnižje skupne stroške lastništva - matrica, izdelana iz vrhunskega jekla za žigosanje matrice z ustrezno toplotno obdelavo in premišljenimi dostopnimi točkami za vzdrževanje, prihrani večkratnik svoje cenovne premije v proizvodni seriji, merjeni v milijonih udarcev.

Kakovost konstrukcije in vzdrževalna disciplina zagotavljata, da stroj proizvaja natančne dele. Toda tudi najbolje{1}}vzdrževano orodje sčasoma razkrije svoje vzorce obrabe skozi dele, ki jih proizvaja - pojavijo se zareze, dimenzije se premikajo in pomiki se začnejo slabo obnašati. Zgodnje prepoznavanje teh signalov, preden povzročijo škodo na zagonu ali izgubo kakovosti, je veščina proizvodnega inženiringa, ki ločuje tekoče-programe od nenehnega gašenja.

Progresivna matrica v primerjavi s prenosno matrico, sestavljeno matrico in drugimi metodami

Pomembno je vedeti, kako vzdrževati progresivno kocko -, pomembno pa je tudi vedeti, kdaj je to napačno orodje za delo. Vsak del ne sodi v progresivno orodje in izbira napačne vrste postopka porabi proračun za orodje, ki se bori proti geometriji, namesto da bi ga proizvedlo čisto. Odločitev med vrstami matric za žigosanje je odvisna od velikosti dela, kompleksnosti, prostornine in potrebnih operacij. Tukaj je opisano, kako se vsaka metoda zloži.

Progresivna matrica proti žigosanju s prenosno matrico

Vtiskovanje s prenosno matrico loči obdelovanec od kovinskega traku na začetku postopka, nato pa mehansko premika posamezne surovce od postaje do postaje. Predstavljajte si to kot štafetno dirko in ne tekoči trak - se del med operacijami preda, namesto da ostane povezan z nosilcem.

Kdaj je orodje za prenosno stiskalnico bolj smiselno kot progresivna matrica? Izstopajo trije scenariji:

• Veliki deli- Komponente so prevelike, da bi ostale pritrjene na nosilni trak brez upogibanja ali težav s podajanjem. Sem običajno spadajo avtomobilske karoserijske plošče, strukturna ohišja in velika ohišja.
• Globoko vleče- Deli, ki zahtevajo globine vleka, ki bi strgale nosilni trak, preden bi dosegli končno postajo. Prenosne matrice obdelujejo diskretne surovce, ki jih je mogoče prosto vlečeti brez omejitev nosilca.
• Več{0}}smerne operacije- Deli, ki jih je treba oblikovati iz več kotov, navoje, narebričenje ali operacije, ki zahtevajo prestavljanje obdelovanca med postajami.

Kompromis je hitrost. Prenos matrice poteka počasneje kot progresivno - običajno 30 do 60 udarcev na minuto v primerjavi s 100 do 600+ SPM za progresivne matrice na manjših delih. Kompleksnost namestitve in operativni stroški so prav tako višji, ker sistem mehanskega prenosa dodaja gibljive dele, časovne zahteve in točke vzdrževanja. Vendar pa matrice za prenos ponujajo večjo prilagodljivost zasnove in so lahko-stroškovno učinkovite za kratke in dolge proizvodne serije kompleksnih komponent.

Progresivna matrica v primerjavi s sestavljeno žigosanjem

Sestavljeno žigosanje ima pristop, ki je nasproten progresivnemu: namesto porazdelitve operacij na več postajah izvaja več operacij rezanja - izrezovanje, prebadanje, zarezovanje - v eni sami potezi. En zadetek, več funkcij, končano.

Zaradi tega je sestavljeno žigosanje izjemno učinkovito za ravne dele, ki potrebujejo več lukenj ali izrezov, vendar brez oblikovanja. Podložke, ploska tesnila, laminirani surovci za elektromotorje in preprosti elektronski ščiti so klasični kandidati za sestavljene matrice. Metoda zagotavlja odlično ravnost, ker rezalne sile delujejo istočasno z obeh strani, konsistentnost med delom--deloma pa je sama po sebi visoka, saj ni napake pri premikanju traku, ki bi jo bilo treba upravljati.

Omejitev je jasna: sestavljene matrice se ne morejo oblikovati. Brez ovinkov, brez potezanj, brez kovanih funkcij. Če vaš del zahteva kaj drugega kot plosko brušenje in prebadanje, si oglejte bodisi progresivno matrico ali sestavljeno matrico, ki ji sledijo sekundarne operacije oblikovanja -, kar dodaja tveganje pri rokovanju, delu in kakovosti. Sestavljeno orodje tudi vnaprej stane manj kot progresivno, zaradi česar je privlačno za enostavnejše geometrije, kjer prednost-delne hitrosti eno-taktne proizvodnje odtehta več-postavno prilagodljivost, ki bi jo dobili od progresivnega orodja.

Progressive Die v primerjavi z eno-Stage in Multi-Slide

Eno-stopenjsko žigosanje - ena matrica, ena operacija na gib - ostaja izvedljivo za nizko-serijsko proizvodnjo ali izjemno preproste dele, kjer morajo biti stroški orodja minimalni. Izvedli boste več nastavitev, da dokončate del z več-funkcijami, kar pomeni več rokovanja, več tveganja poravnave in več dela. Toda za prototipe ali letne količine pod nekaj tisoč se izogne ​​vnaprejšnji naložbi, ki jo zahteva napredno orodje.

Stroji Fourslide in Multislide zavzemajo povsem drugo nišo. Ti uporabljajo vodoravne orodne drse - štiri ali več - za oblikovanje kovine iz več kotov hkrati. Odlični so pri majhnih, zapletenih delih z več upogibi v različnih ravninah: vzmetne sponke, žične oblike, električni kontakti in zapleteni nosilci, ki bi zahtevali veliko postaj v progresivni matrici. Več-orodje za drsnike je na splošno cenejše od enakovrednih progresivnih orodij za te geometrije, vendar je prepustnost nižja in velikost dela je omejena na tisto, kar diapozitivi lahko fizično dosežejo.

Prava izbira je odvisna od ujemanja zahtev vašega dela z močmi vsake metode. Ta primerjalna tabela združuje ključna merila odločanja:

Nobena metoda ne prevladuje v vsakem scenariju. Progresivne matrice zmagujejo pri hitrosti in stroških na-del za majhne do srednje-komponente v velikem obsegu. Prenosne matrice obvladajo tisto, česar progresivna tehnika ne zmore - velike dele in globoko geometrijo. Sestavljene matrice so boljše od obeh na preprostih ravnih delih, kjer oblikovanje ni potrebno. Multi-slide zapolnjuje nišo majhnih več-upogibnih komponent, kjer bi bilo progresivno orodje odveč.

Zgornja matrika odločitev vas pripelje do prave kategorije postopka. Toda izbira metode je le polovica enačbe - tudi pri izbranem pravilnem procesu se proizvodne težave pojavijo, ko se obrabljajo matrice, pomiki ne delujejo pravilno ali odstopajo tolerance. Razumevanje načinov odpovedi, značilnih za progresivne matrice, in kako jih zgodaj odkriti, ohranja vaš izbrani proces zagotavljanje ekonomičnosti, ki ga je sploh upravičila.

Načini okvar, pogoste okvare in odpravljanje težav s progresivnimi matricami

Dobro-izbran postopek in pravilno vzdrževana matrica sčasoma še vedno povzročata težave. Progresivne matrice se ne pokvarijo katastrofalno brez opozorila - postopoma se razgradijo in deli sami povedo, kaj je narobe, če znate brati signale. Za proizvodne inženirje, ki upravljajo-velike serije, je zmožnost povezovanja napake na delu z določenim stanjem v stroju za štancanje tisto, kar loči hiter korektivni ukrep od ur nenačrtovanih izpadov.

Pogoste okvare in njihovi glavni vzroki

Najpogosteje napredujoče okvare kocke so razvrščene v štiri kategorije. Vsak ima različne temeljne vzroke in različne vizualne podpise na končnem delu.

Oblikovanje burraje najpogostejša težava s kakovostjo in najzgodnejši pokazatelj, da luknjači orodja izgubljajo prednost. Ko so rezalni robovi topi, se pojavijo brazde, ki povečajo območje zloma glede na območje striga na površini reza. Prekomerna razdalja od udarca-do-matrice povzroči enak učinek - material se strga, namesto da bi ga čisto strgali. Ko se rezalni robovi še bolj obrabljajo, boste opazili povečano silo odstranjevanja, kakovost grobega roba in sčasoma oprijem polžev, ko se poveča trenje med luknjačem in obdelovancem.

Trak se nepravilno podajamotijo ​​celotno napredovanje. Ko podajalnik za žigosanje premakne trak predaleč, prekratko ali z nedoslednim časovnim razporedom, vsaka postaja navzdol prejme material v napačnem položaju. Glavni vzroki vključujejo zdrs podajalnega valja, nepravilne nastavitve koraka, poškodovane ali obrabljene vodilne zatiče, ki ne morejo več popraviti preostale napake podajanja, in nezadostno napetost traku iz odvijalnika. Pri višjih hitrostih stiskanja celo manjša časovna odstopanja med sproščanjem dovoda in vključitvijo pilota povzročijo lokalizirano variacijo napetosti traku, ki se poveča med postajami.

Vlečenje polžase zgodi, ko se izluknjani-odpadni polži med izvlekom oprimejo čela luknjača in se pri naslednjem zamahu odnesejo nazaj v trak. Polž se nato ujame med luknjač in trak, kar povzroči dvojne udarce, površinske odtise ali popolno poškodbo matrice. Vakuumski tlak med luknjačem in žlebom je glavni krivec - zlasti pri luknjačih orodja z majhnim-premerom, kjer razmerje površin daje prednost oprijemu. Obrabljeni rezalni robovi, čezmerna odpornost na luščenje in slaba zasnova kanala za evakuacijo ostankov povečajo pogostost vlečenja žlebov.

Dimenzijski premikje subtilnejša in bolj zahrbtna. Deli se postopoma premaknejo iz tolerance brez kakršnega koli dramatičnega okvare. Poganjata ga dva primarna mehanizma: postopna obraba orodja (odprejo se razmiki pri rezanju, oblikovalne površine izgubijo svoj profil) in toplotna ekspanzija med podaljšanimi proizvodnimi serijami. Ko stiskalnica za vtiskovanje matrice deluje neprekinjeno, trenje ustvarja toploto, ki rahlo razširi komponente matrice - premikajoče razdalje in razmerja med -na-matrico v količinah, ki so pomembne pri nizkih tolerančnih ravneh.

Vzorci nošenja in kdaj posredovati

Postopne obrabe ne boste ujeli s čakanjem, da se stiskalnica zagozdi ali da stranka zavrne dele. Obraba se razkrije s postopnimi spremembami lastnosti delov - spremembe, ki se pokažejo le s sistematičnim pregledom v načrtovanih intervalih.

Vzorec običajno sledi naslednjemu zaporedju: najprej se poveča višina rezila (rezilni robovi se zatemnijo), nato se pojavi tolerančni zamik (odpiranje zračnosti), nato se kakovost površine poslabša (izguba profila oblikovanih postaj) in končno pride do katastrofalnih dogodkov (zlom luknjača, poškodbe zaradi vlečenja polžev, zastoji trakov). Vsaka stopnja vam ponuja okno za posredovanje, preden naslednja naredi težavo eksponentno dražjo.

Vzpostavitev intervalov pregledov na podlagi števila udarcev - in ne koledarskega časa, ne presoje operaterja - je ključnega pomena. Matrica, ki deluje pri 200 SPM v treh izmenah, kopiči udarce veliko hitreje kot isto orodje, ki deluje v eni-izmeni pri 80 SPM. Proizvajalci preciznega žigosanja vzpostavijo urnike ostrenja, ki temeljijo na dejanskem številu gibov in spremljanju bruhov, namesto da bi čakali na vidno poslabšanje robov, ker so se sekundarne poškodbe že začele, ko so napake očitne.

• Burr rast nad spec- Simptom: povečanje višine rezov na odrezanih robovih, merjeno z mikrometrom ali optičnim primerjalnikom. Korektivni ukrep: izostrite rezalne robove luknjača in gumba matrice, preverite razmik po ponovnem brušenju.
• Napačno podajanje/kratko podajanje- Simptom: napačno nameščene funkcije, upogibanje traku, zaustavitev pritiska pri preobremenitvi. Korektivni ukrep: preverite nastavitev podajalnega koraka, preglejte vodilne zatiče glede obrabe ali poškodbe konice, preverite stanje podajalnega valja in napetost.
• Vlečenje polža- Simptom: površinske udrtine ali vtisi na traku, dvojno-območja, polži na ploskvi matrice. Korektivni ukrep: namestite ali preverite sisteme za pihanje zraka, dodajte vzmetne ejektorje ali funkcije za vakuumsko razbremenitev, preglejte stanje čelne ploskve.
• Dimenzijski premik na preluknjanih elementih- Simptom: položaji lukenj se gibljejo proti eni strani tolerančnega pasu. Korektivni ukrep: preverite premer vodilnega zatiča, preverite odmik vodilnega zatiča in puše, preverite toplotne učinke med dolgimi vožnjami.
• Variacija kota oblikovanja- Simptom: upogibni koti odstopajo od nominalne. Korektivni ukrep: preverite, ali so obrabljene površine oblikovalnega štanca in matrice, preverite razlike v lastnostih materiala v tuljavi, preverite skladnost tonaže stiskalnice.
• Površinsko praskanje ali draženje- Simptom: vzdolžne sledi na traku ali oblikovanih površinah. Korektivni ukrep: očistite površine matrice, polirajte nabrane površine, preverite dostavo maziva do prizadetih postaj, preverite ploščo za odstranjevanje neenakomerne obrabe.
• Zlom udarca- Simptom: nenadne manjkajoče funkcije, alarm za preobremenitev stiskalnice, ostanki v matrici. Korektivni ukrep: zamenjajte luknjač, ​​raziščite glavni vzrok (napačno podajanje, zlaganje polžev, nezadostna razdalja, bočna obremenitev zaradi obrabljenih vodil).
• Upogib traku med postajami- Simptom: dviganje materiala, nedosledno dovajanje, površinske sledi zaradi stika s komponentami matrice. Korektivni ukrep: preverite višine dvigala, preverite podporne strukture traku, potrdite čas podajanja glede na cikel stiskanja.

Zmanjšanje napak z načrtovanjem in nadzorom procesa

Številne od teh načinov napak je mogoče preprečiti - ne samo z vzdrževalno disciplino, temveč z odločitvami o načrtovanju matrice, preden je prvi udarec brušen.

Ustrezne rezalne razdalje zmanjšajo silo, potrebno za striženje, in podaljšajo življenjsko dobo robov. Majhna razdalja na začetku izboljša kakovost robov, vendar dramatično pospeši obrabo luknjačev za orodje. Prava zračnost za material - običajno 5 do 10 odstotkov debeline materiala na stran za mehko jeklo - uravnoteži kakovost robov in življenjsko dobo orodja. Funkcije za zadrževanje polžev, kot so kotne odprtine za matrico, zatiči za izmet polžev in kanali za evakuacijo ostankov, aktivno preprečujejo vlečenje polžev, tako da zagotovijo, da odrezani material ne pade iz luknjača ob vsakem udarcu. Robustno dimenzioniranje vodilnega zatiča z zadostno dolžino vpetja stabilizira trak, tudi ko se manjše napake pri podajanju kopičijo v -hitrostnih proizvodnih ciklih.

In-tehnologija die sensing doda še eno plast zaščite. Sodobni sistemi za zaščito matrice uporabljajo senzorje, nameščene neposredno v orodju, za zaznavanje napačnega podajanja, kratkega podajanja, zaponke traku in neuspešnega izmeta dela -, ki zaustavijo stiskalnico za vtiskovanje matrice znotraj delčka stopinje vrtenja ročične gredi, preden stanje povzroči poškodbo matrice. Senzorji, ki spremljajo napredovanje traku, zaznajo, ali je material pravilno napredoval, preden stiskalnica zaključi svoj hod. Del-senzorji preverjajo, ali se dokončane komponente čisto izvržejo, namesto da bi se zložile znotraj matrice.

Ključno načelo za uvedbo zaščite pred udarci brez povzročanja motečih postankov: tolerance senzorjev bi morale odražati, kaj dejansko grozi-odmiranje, ne pa tega, kar je tehnično zaznati. Če lahko piloti poravnajo trak, ki je napačno podajen za plus ali minus 0,020 palca, nastavitev senzorjev na sprožitev pri plus ali minus 0,003 palca ustvari lažne alarme, ki se jih operaterji sčasoma naučijo ignorirati - in porazijo celoten sistem. Ustrezno preskusno preizkušanje in kalibracija senzorjev pred začetkom proizvodnje v kombinaciji s trajno -vgrajeno spojno omarico za zanesljive povezave spremeni zaščito matrice pred motnjami v pravo zavarovanje pred katastrofalnimi poškodbami orodja.

Te diagnostične in preventivne strategije skrbijo za nemoten potek proizvodnje -, vendar predvidevajo, da že imate orodje pri roki. Za inženirje, ki so ovrednotili proces, potrdili svojo zasnovo delov in potrdili ekonomičnost, je zadnji korak izbira dobavitelja progresivnih matric, katerega inženirske zmogljivosti ustrezajo proizvodnim zahtevam programa.

Kako pridobiti matrice za progresivno žigosanje za proizvodnjo

Izbira pravega proizvajalca progresivnih matric je nedvomno odločitev z najdaljšim repom pri uspehu vašega programa. Matrica ni nakup blaga -, to je proizvodno sredstvo-po meri, ki bo leta določalo kakovost vaših delov, čas delovanja in-ceno na kos. Dobavitelj, ki ga izberete, ne izdeluje le orodja; zavezujejo se k tehničnemu partnerstvu, ki sega skozi preizkus, zagon proizvodnje in stalno podporo. Tukaj je opisano, kako oceniti to partnerstvo, preden se zavežete.

Kaj oceniti pri dobavitelju progresivnih matric

Sama primerjava cen ne pove skoraj nič o tem, kaj dejansko kupujete. Dve ponudbi za isto geometrijo dela se lahko razlikujeta za 40 odstotkov - in cenejši vas lahko stane večkratnik te razlike v proizvodnih težavah, predelavi in ​​prezgodnji okvari matrice. Pri ocenjevanju proizvajalcev progresivnih matric se osredotočite na zmogljivosti, ki neposredno vplivajo na vaše proizvodne rezultate:

• -Hišni inženiring načrtovanja s simulacijo- Ali dobavitelj izvaja FEA ali simulacijo oblikovanja za potrditev postavitve traku in napovedovanje obnašanja materiala pred rezanjem jekla? Trgovine, ki vlagajo v digitalno simulacijo, skrajšajo preizkusni čas za 30 do 50 odstotkov v primerjavi s pristopi poskusov-in-napak. Prosite za ogled njihovega okolja CAD/CAM in ali zagotavljajo povratne informacije DFM o vašem dizajnu delov.
• Kakovost pridobivanja in toplotne obdelave orodnega jekla- Kje nabavljajo ploščice D2, M2 ali karbidne trdine? Ali toplotno obdelavo izvajajo-doma ali prek certificiranih partnerjev? Nekonsistentna toplotna obdelava povzroči variacijo trdote, ki se kaže kot neenakomerna obraba med postajami.
• Zmogljivost-hišne preskusne stiskalnice- Podjetje za napredno žigosanje z lastnimi preizkusnimi stiskalnicami lahko potrdi matrico v realnih proizvodnih pogojih, preden jo pošlje v vaš obrat. Vprašajte, kakšno tonažo stiskalnice in hitrosti imajo za preizkus ter ali se ujemajo z vašim proizvodnim razredom stiskalnice.
• Metode preverjanja tolerance- Pregled CMM, optična meritev in 2,5D projekcija so osnovna pričakovanja. Dobavitelj, ki dostavi vzorčne dele brez poročil o dimenzijah, je dobavitelj, ki ne ve, ali ti deli dejansko ustrezajo tisku.
• Podpora proizvodnji po dostavi- Razmerje se ne konča ob pošiljanju. Stalna tehnična podpora za navodila za vzdrževanje, urnike ponovnega brušenja in odpravljanje težav je tisto, kar ločuje dobavitelje progresivnih žigosanih žigov od transakcijskih prodajalcev. Proizvajalci, ki so odzivni v svoji po-prodajni interakciji, ščitijo vašo naložbo v celotni življenjski dobi.

Za ekipe, ki nabavljajo orodja v specializiranih sektorjih - medicinsko progresivno žigosanje, na primer, zahteva sledljivost, certifikate materialov in validacijsko dokumentacijo, ki presega standardne industrijske programe - preverite, ali ima dobavitelj posebne izkušnje v zakonodajnem okolju vaše industrije, ne le splošne zmogljivosti žigosanja.

Dobavitelji kotYICHENse posebej osredotočajo na progresivne štancarske matrice, zasnovane za-serijsko proizvodnjo z več-zmožnostjo oblikovanja postaj in prilagodljivo podporo za množično proizvodnjo. Za proizvodne inženirje in nabavne ekipe, ki začenjajo postopek iskanja virov, vam raziskovanje dobaviteljev z dokazano več-postopno zmogljivostjo progresivnih matric in dokazano zavezanostjo tesni ponovljivosti v dolgih serijah daje smiselno osnovo za primerjavo.

Od zasnove dela do odobritve prvega izdelka

Razumevanje delovnega toka od začetne poizvedbe do orodij,-pripravljenih za proizvodnjo, vam pomaga načrtovati realne časovne načrte in ugotoviti, od kod običajno izvirajo zamude. Večina progresivnih storitev žigosanja sledi temu splošnemu zaporedju:

1. Oddaja risbe dela in začetni pregled- Dobavitelj oceni vašo geometrijo, material, tolerance in letno količino, da potrdi, da progresivno žigosanje ustreza pravemu.
2. Povratne informacije DFM in optimizacija oblikovanja- Izkušeni ponudniki storitev progresivnega žigosanja kovin predlagajo spremembe, ki zmanjšajo število postaj, izboljšajo izkoristek materiala ali zmanjšajo tolerance, kjer vaša aplikacija to dovoljuje.
3. Predlog postavitve traku in ponudba- Dobavitelj predstavlja svojo predlagano postavitev traku, ki prikazuje zaporedje postaj, konfiguracijo nosilca, odstotek uporabe materiala in velikost matrice. To je vaša najpomembnejša pregledna točka - postavitev traku določa stroške in zmogljivost orodja.
4. Odobritev zasnove matrice- Podrobna 3D zasnova matrice se nadaljuje po sprejemu postavitve traku. Preglejte-postajo-delovanje postaje, vzdrževalne dostopne točke in morebitne posebne funkcije, kot so senzorji v-matrici ali modularni vložki.
5. Izdelava matrice in izdelava komponent- CNC obdelava, žična EDM, brušenje, toplotna obdelava in sestavljanje. Ta faza običajno traja od 8 do 16 tednov, odvisno od kompleksnosti.
6. -Hišni preizkus in optimizacija- Dobavitelj zažene matrico na svoji poskusni preši, izmeri vzorčne dele in izvaja prilagoditve, dokler izhod dosledno ne ustreza specifikacijam.
7. Oddaja vzorca in validacija dimenzij- Prvi vzorci izdelkov so v vašo odobritev poslani s popolnimi poročili o meritvah (podatki CMM, vizualni pregled, potrdila o materialu).
8. Predaja proizvodnje in stalna podpora- Po odobritvi se matrica pošlje v vaš proizvodni obrat ali pogodbeni štampiljki z dokumentacijo, ki zajema intervale vzdrževanja, priporočila za nadomestne dele in tehnične kontakte za odpravljanje težav.

Pretočni čas od poizvedbe do odobrenih vzorcev običajno traja od 12 do 20 tednov za zmerno zapleteno progresivno matrico. Kaj poganja to časovnico? Število postaj, razpoložljivost orodnega jekla, zapletenost oblikovanja, ki zahteva ponavljajoče se preizkušanje, in - najpogosteje - zamude pri odobritvi načrta, ko se med-gradnjo pojavijo inženirske spremembe. Zamrznitev načrta vašega dela pred četrtim korakom odpravi najdražje tveganje razporeda v celotnem programu.

Zaključek: izbira proizvajalca progresivnih orodij, ki temelji na inženirski globini, kakovosti konstrukcije in podpori življenjskega cikla, namesto na najnižji ponujeni ceni, je edini najbolj zanesljiv način za zaščito vaše naložbe v orodje in vaše proizvodne ekonomike v življenjski dobi programa.

Pogosta vprašanja o progresivnem žigosanju

1. Kakšna je razlika med progresivnim žigosanjem in žigosanjem s prenosom?

Progresivno žigosanje matrice ohranja obdelovanec pritrjen na nosilni trak, medtem ko napreduje skozi več postaj, pri čemer proizvede končni del z vsakim gibom stiskalnice s hitrostjo od 100 do 600+ gibov na minuto. Prenosna matrica zgodaj loči surovec od traku in ga mehansko premika med postajami, pri čemer teče pri 30 do 60 SPM. Prenosne matrice so primerne za večje dele, globoke vleke in več{6}}smerno oblikovanje, ki bi raztrgalo nosilni trak, medtem ko progresivne matrice prevladujejo za majhne do srednje-komponente v-serijski proizvodnji, kjer sta hitrost in-strošek na del najpomembnejši.

2. Koliko stanejo orodja za progresivno izrezovanje?

Orodja za progresivno brizganje se običajno gibljejo od 10.000 $ za preproste modele do 350.000 $ za zapletena več-postajna orodja. Primarni dejavniki stroškov so število postaj, zapletenost matrice (3D oblikovanje v primerjavi s ploskim brušenjem), trdota materiala, ki zahteva vrhunska orodna jekla, zahteve glede tolerance in skupna velikost matrice. Vendar pa cena na-del dramatično pada s količino. Pri 500.000 delih 50.000 $ matrica doda samo 0,10 $ na kos. Točka preloma, kjer progresivno žigosanje postane cenejše od izdelanih alternativ, običajno pade med 3.000 in 7.000 delov na leto za večino geometrij.

3. Katere materiale je mogoče uporabiti pri progresivnem žigosanju?

Najpogostejši materiali vključujejo hladno{0}}valjano jeklo (najboljša sposobnost oblikovanja in najnižji stroški), nerjavno jeklo (odporno proti koroziji, vendar zahteva 40-60 % več tonaže), aluminij (lahek, a nagnjen k vzmetnosti in trganju), baker (odličen za električne komponente) in medenina (izjemna duktilnost za kompleksne oblike). Pre-prevlečeni materiali, kot je pocinkano ali ponikljano-jeklo, prav tako delujejo dobro v progresivnih orodjih. Praktični razponi debeline segajo od 0,1 mm do 6 mm, pri čemer je večina hitre proizvodnje koncentrirana med 0,2 mm in 3 mm, odvisno od vrste materiala in geometrije delov.

4. Kako dolgo zdrži progresivna matrica, preden jo je treba zamenjati?

Življenjska doba matrice se zelo razlikuje od 200.000 gibov do nekaj milijonov, odvisno od abrazivnosti vtisnjenega materiala, zahtevnosti delovanja in discipline vzdrževanja. Dobro-izdelana matrica za vtiskovanje mehkega bakra lahko doseže od 5 do 10 milijonov udarcev, medtem ko je za enako obliko vtisnjenega nerjavečega jekla morda potrebna večja pozornost pri 500.000 udarcih. Ključnega pomena je preventivno vzdrževanje, ki temelji na številu udarcev in ne na vidni okvari. Redno ostrenje na vsakih 50.000 do 150.000 gibov, pregled vodilnega zatiča in zamenjava vzmeti pri 75 % nazivnega življenjskega cikla bistveno podaljša življenjsko dobo matrice v primerjavi z uporabo orodij do okvare.

5. Katera so ključna pravila DFM za dele, zasnovane za progresivno žigosanje?

Najpomembnejša načrtovalska-pravila-izdelljivosti vključujejo ohranjanje najmanjšega premera luknje, ki je enak ali večji od debeline materiala, vzdrževanje razmika med-od-luknjami najmanj 2-kratne debeline materiala, nastavitev notranjega radija upogiba na najmanj 1-kratno debelino materiala in postavitev elementov najmanj 2-kratne debeline materiala stran od upogibnih linij. Globina vleka mora ostati pod 4-5-kratno debelino materiala za vleke z eno postajo. Upoštevanje teh smernic zmanjša število postaj, podaljša življenjsko dobo orodja med cikli ostrenja in zniža skupne stroške orodja. Dobavitelji, kot je YICHEN, lahko med fazo načrtovanja zagotovijo povratne informacije DFM, da optimizirajo dele za svoje matrice za progresivno žigosanje.