Накратко

В света на високата прецизност в автомобилното производство, основната разлика между тези два процеса на рязане се крие в целта: изсичане произвежда крайния компонент (изрязаната част е продуктът), докато проколване създава вътрешни елементи като отвори (изрязаното парче е отпадък). Въпреки че използват подобни хидравлични или механични преси, конструкциите на инструментите им се различават значително, за да управляват потока на материала. В прогресивните матрици за автомобилна индустрия тези операции обикновено работят в комбинация — първо пробиване на вътрешни геометрии, последвано от изрязване на крайния шаси или каросерен елемент от металната лента.

Основната разлика: Продукт срещу отпадък

За инженерите по автомобили и специалистите по набавяне разграничаването между изрязване и продупчване не е просто семантично упражнение; то определя дизайна на инструментите, използването на материала и оценката на разходите. И двете са процеси на срязване, при които листовият метал се подлага на напрежение, надхвърлящо якостта му при опън, докато се появи пукнатина, но желаният резултат определя терминологията.

Изсичане е операция, при която материала, премахнат от основния лист или лента, е полезната част. Останалата метална лента се нарича скелет или отпадъчен материал. Например, когато се произвежда скоба за заключване на врата, самата скоба се «изрязва» от рулона.

Проколване (често използван като синоним на пробиване в общи контексти, макар да се различава в прецизното щамповане) обръща тази логика. При продупчването премахнатият материал — парчето — е отпадъчен, а отворът, оставен в листа, е желаната характеристика. Това е от решаващо значение за създаване на точки за монтиране, отвори за намаляване на теглото или водещи отвори за последващи операции.

Правилото за «мастер» инструменти

Най-голямата техническа разлика възниква на етапа на проектиране на матриците. За да се гарантира, че крайният компонент отговаря на допусковите спецификации, инженерите прилагат правила за зазорини по различен начин:

• При изрезка: The умираща форма размерът на полостта определя крайния размер на детайла. Зазоринът се прилага към прожекция , като го прави по-малък от номиналния размер.
• При продупчване: The прожекция размерът определя крайния размер на отвора. Зазоринът се прилага към умираща форма , като отвора става по-голям от номиналния размер.

Автомобилни особености: Прецизна изрезка срещу стандартна изрезка

Стандартната изрезка често оставя груб ръб с «зоната на скъсване», покриваща почти две трети от дебелината на материала. За общи конструкционни части това е приемливо. В автомобилната промишленост обаче често се изисква по-висока прецизност за функционални компоненти като предавки, механизми за колани за сигурност и спирачни скоби. Тук идва момента Фина преса става съществена.

Фино бъджосване е специализирана разновидност, при която се използва V-образен пръстен (втисващ пръстен), за да задържи листовия метал плътно до матрицата, преди пуншът да влезе в действие. Това противодавление предотвратява материалът да се отмести от ръба за рязане, като се получава 100% изрязан ръб, който е гладък и перпендикулярен на повърхнината на листа. За разлика от стандартното бъджосване, при което често се изисква вторична механична обработка за почистване на грапавите ръбове, фино бъджосването произвежда детайли с окончателна форма, готови за монтаж.

За търговските мениджъри разбирането на тази разлика е от решаващо значение. Посочването на „фино бъджосване“ за детайл, който изисква само стандартно бъджосване, неоправдано увеличава разходите, докато пропускането да се посочи такова за зъбно колело с висок износ може да доведе до ранно повреждане на компонента.

Процесно инженерство: Прогресивни матрици и последователност

При производството на автомобили в големи серии штамповането и пробиването рядко се извършват изолирано. Те се интегрират в прогресивни матрици —сложни инструменти, при които метална лента се движи през множество станции с всеки ход на пресата. Поредността на тези операции е от решаващо значение за цялостта на детайла и размерната точност.

Обикновено процесът следва строг ред:

1. Пилотно пробиване: Първата операция често включва пробиване на пилотни отвори. Те не са за окончателната функция на автомобилната част, а се използват за точно позициониране и насочване на лентата през последващите станции.
2. Вътрешно пробиване: Създават се функционални отвори и изрязвания, докато детайлът все още е прикрепен към основната лента. Това гарантира, че относителното положение на вътрешните елементи се запазва с висока прецизност.
3. Финално изсичане: Последната станция изсича външния контур, като отделя готовия компонент от скраповия скелет.

Ефективното последователно изпълнение минимизира „накопяването на допуски“. Ако детайл се изсече първо и след това се пробие във вторична операция, точно позициониране на детайла би било трудно и бавно. Като се пробие първо в лентата, материала действа като собствена фиксираща основа. За производители, преминаващи от бързо прототипиране към производство в големи серии, партньори като Shaoyi Metal Technology осигуряват ключова подкрепа при оптимизиране на тези прогресивни форми, за да отговарят на строгите стандарти на производителите на оригинални оборудвания (OEM).

Сравнение на дизайна на матриците и междинните зазори

Зазорът — разстоянието между пуансона и матрицата — е най-важната променлива при определяне качеството на ръба и живота на инструмента. Недостатъчен зазор причинява вторично срязване (двойно прекъсване), което създава отломки, способни да повредят матрицата. Твърде голям зазор води до образуване на големи задръжки и деформации.

В таблицата по-долу са обобщени техническите конфигурации за автомобилни инструменти:

Правилното изчисляване на тези междинни разстояния въз основа на якостта на опън и дебелината на материала е това, което отличава индустриално класирано чукане от производството по-ниско в йерархията.

Чести дефекти и отстраняване на неизправности

Дори и при прецизна инструментална оснастка, възникват дефекти. При автомобилното чукане, където повърхностите "Клас А" и геометриите с критично значение за безопасността са стандарт, установяването на първоначалната причина е задължително.

Заострения и навиване

Навиване на матрицата (заоблен ръб от страната на входа) и заешки опашки (остри ръбове от изходната страна) са естествени странични продукти на отрязването. Въпреки това, прекомерната височина на заострените ръбове сочи затъпели инструменти или неправилно междинно разстояние. При изрязване, голям заострен ръб по детайла показва, че междинното разстояние на пуансона е твърде голямо. При пробиване, заострен ръб около отвора сочи, че междинното разстояние на матрицата е прекомерно.

Издърпане на охлюви

Конкретен проблем при пробивните операции е издърпане на охлюви , където отпадъчният пулт се залепва за лицевата страна на пробивния инструмент и се изтегля извън матрицата при обръщането. Ако този пулт падне върху лентата, може да повреди детайла или матрицата при следващия ход — което представлява катастрофално събитие при високоскоростни автоматизирани линии. Инженерите намаляват риска, като добавят екстракторни щифтове с пружини към пробивния инструмент или използват специални вакуумни блокове за матрици.

Заключение

Въпреки че рязането и пробиването споделят физиката на срязване на метал, техните роли в автомобилното штамповане са различни и допълващи се. Рязането определя периметъра и дава крайния компонент, докато пробиването създава функционалната вътрешна геометрия. Овладяването на взаимодействието между тези процеси — по-специално относно зазорините на инструментите, последователността в прогресивни матрици и прилагането на прецизно рязане за точни части — е от съществено значение за постигане на ефективността и качеството, изисквани от съвременното производство на превозни средства.

Често задавани въпроси

1. Каква е разликата между пробиване и изрязване?

Основната разлика е желаният продукт. При изсичане , частта, изрязана от листа, е крайният продукт, а останалата част от листа е отпадък. При проколване , отворът, създаден в листа, е желаната характеристика, а изрязаната част (пусковият щифт) е отпадък.

2. Защо се използва прецизно изрезаване при автомобилни части?

Прецизното изрезаване се използва за високоточни автомобилни компоненти като предавки, спирачни части и механизми на коланите за сигурност, тъй като осигурява напълно изсечена, гладка ръбове без зоната на скъсване, типична за стандартното изрезаване. Това премахва необходимостта от вторични механични операции за гладко обработване на ръбовете.

3. Как работят изрезаването и пробиването в прогресивен штамп?

При прогресивен штамп пробиването обикновено се извършва на по-ранни позиции, за да се създадат ориентационни отвори и вътрешни елементи, докато металната лента е стабилна. Изрезаването обикновено се извършва на последната позиция, за да се изреже готовата детайл от лентата, като се гарантира точно позициониране на всички вътрешни елементи спрямо външния ръб.

4. Как се изчислява по различен начин междината на штампа за изрезаване и пробиване?

При пробиване отворът на матрицата се размерира според изискваните размери на детайла, а зазорът се изважда от размера на пуансона. При продупчване пуансонът се размерира според изискваните размери на отвора, а зазорът се добавя към размера на отвора на матрицата.