Разбиране на принципа на работа на комбинираната матрица

Задавали ли сте си въпроса защо някои щамповани части постигат почти перфектна концентричност, докато други постоянно не изпълняват допусковите изисквания? Отговорът често се крие в начина, по който работи матрицата. Сред различните видове щамповъчни матрици, които производителите използват, комбинираните матрици се отличават с уникалния си начин на работа.

Комбинираната матрица извършва множество операции по рязане – конкретно изрязване и пробиване – едновременно в един ход на пресата и на една работна станция. Всички елементи се изрязват спрямо една и съща референтна точка в една операция, като по този начин се отстраняват натрупаните грешки при позиционирането.

Това определение е важно, защото отстранява често срещано заблуждение. Много хора предполагат, че комбинираните матрици са просто „сложни матрици“ с intricate характеристики. В действителност терминът „комбинирана“ се отнася конкретно до едновременното изпълнение на няколко процеса на рязане – а не до сложността. Комбинирана матрица може да произвежда сравнително прости части, но го прави с изключителна прецизност, тъй като всичко се случва едновременно.

Какво прави комбинираните матрици уникални в процеса на штамповка на метал

Представете си штамповане на шайба с вътрешно отвор и външен ръб. При използване на отделни операции първо бихте пробили централния отвор, след което очертавали външния диаметър – или обратното. Всяка операция води до потенциално несъосване. При штамповката с комбинирана матрица двете рязания се извършват едновременно, в един и същи момент, на една и съща станция, като се използва една и съща референтна точка.

Според Производителят , едновременното изштампване на вътрешния и външния диаметър на дадена част премахва деформациите и подобрява концентричността – качества, от съществено значение за шайби и спейсъри, използвани в аерокосмическата, медицинската и енергийната индустрия. Този подход с единична работна станция е това, което отличава комбинираната инструментална оснастка от прогресивната, при която материала преминава през множество станции за последователни операции.

Концепция за едновременно рязане с единичен ход

Инженерното значение на този принцип не може да бъде надценено. Когато всички процеси на продупчване, отрязване и избиване се извършват при един ход на пресата, се премахват:

• Натрупване на допуски от множество настройки
• Грешки в позиционирането между отделните операции
• Преместване на материала, водещо до размерни отклонения
• Загубено време за смяна на матрици или прехвърляне между станции

За производителите, търсящи прецизни плоски части с множество елементи – като уплътнения, електрически ламинирани части или прецизни шайби, – този принцип на работа директно води до по-високо качество на детайлите. Материалът се променя на една и съща станция и в един и същи момент, което резултира с изключително висока точност при позиционирането и намалена натрупана толерантност.

Така че когато вашите детайли изискват висока концентричност между вътрешни и външни елементи или когато плоскостта е задължителна, разбирането на този основен принцип ви помага още от самото начало да определите правилния подход за изработка на инструментите.

Анатомия на система с комбиниран матричен инструмент

Сега, след като разбрахте защо е важно едновременното рязане, нека разгледаме какво всъщност го прави възможно. Комбинираният инструмент разчита на прецизна подредба на компоненти, работещи в съвършена координация. За разлика от обикновените матрични системи, тази конструкция обръща традиционната конфигурация с главата надолу – буквално.

Основни компоненти на сглобка с комбиниран матричен инструмент

Всяка съставна матрица включва няколко критични елемента, като всеки изпълнява определена функция по време на процеса на рязане. Разбирането на тези компоненти помага за отстраняване на проблеми с качеството и за ефективна комуникация с партньорите ви при инструментите.

По-долу е даден преглед на основната терминология, с която ще се срещате при работа с този тип матрици:

• Избутващи пинове: Тези компоненти изпълняват двойна роля в полостта на матрицата. Според Misumi, избутващият елемент действа едновременно като отнемач за пробивния пунш на отвора и като изхвърляч за готовия продукт, задържан вътре в матрицата. Повърхността на избутващия елемент обикновено стърчи с 0,5 мм до 1,0 мм преди повърхността на матрицата – в противоречие с разпространеното предположение, че е на едно ниво с нея.
• Пинове изхвърлители: Тези малки пинове, разположени вътре в избиването, предотвратяват прилепването на изрязания материал към повърхността на избиване. Когато маслото за рязане покрие материала, той може да се залепи за избиването и да причини аварии с двойно пробиване, които повреждат матрицата. Изпъкващата част на пина-избивач обикновено е от 0,5 мм до 1,0 мм.
• Пилоти: Тези водещи пинове осигуряват прецизна подравняване на материала преди всеки ход. Те се закачат в предварително пробити отвори или в ръбовете на листа, за да позиционират лентата точно и да запазят последователните взаимоотношения между отделните елементи.
• Разстояние на изпиляване: Зазорът между режещите ръбове на пробивната игла и матрицата директно влияе на качеството на рязане, живота на инструмента и размерната точност. Както отбелязва The Fabricator, зазорите могат да варират от 0,5% до 25% от дебелината на метала на страна, в зависимост от твърдостта на материала и геометрията на пробивната игла.
• Ъгъл на срязване: Наклонен режещ ръб на пробивната игла или матрицата, който намалява моментната сила за рязане, като я разпределя по целия ход. Това намалява ударното натоварване върху пресата и удължава живота на инструмента.

Обърнатото разположение на матриците обяснено

Това, което наистина отличава комбинираните матрици от други типове матрици, е тяхната обърната структура на поставяне. При конвенционални процеси за изрезане пробивът се спуска отгоре, докато матрицата остава неподвижна отдолу. Комбинираните матрици обръщат тази подредба.

При конфигурация с комбинирана матрица:

• Матрицата за изрезане е монтирана на горната плоча на матрицата (движи се заедно с плъзгача на пресата)
• Пробивът за изрезане се намира на долната плоча на матрицата (закрепен към основната плоча)
• Избутващият механизъм е сглобен вътре в горната матрица и свързан с механизмите на пресата

Защо това обръщане има значение? Според Accushape Die Cutting тази подредба служи като противодействие на огъването на продукта по време на изрезане. Изрязаният продукт навлиза в матрицата отдолу, а избутващият механизъм – синхронизиран с процеса на изрезане – изважда готовия компонент. Тъй като материала се притиска надолу от избутващия механизъм по време на рязането, намалява се вероятността от огъване или деформация.

Използването на пружини зад избутващия елемент усилва този ефект. Пружините осигуряват контролирано и постоянно налягане към материала през целия ход, което позволява ефективно изхвърляне на продукта, като същевременно се запазва равнинността.

Съществува и важно проектно изискване за самия избутващ елемент. Изработването на избутващия елемент с форма, напълно идентична на формата на матрицата, води до проблеми. Парчета метал, образувани по време на пробиване, могат да се натрупват в зазора между избутващия елемент и матрицата, което причинява спояване или несглажено движение. Умните проектиращи матрици предвиждат отвори за отводняване — малки отстъпи, изработени чрез радиуси или фасове — в детайли и ъгли, за да се предотврати натрупването на отпадъци.

Разбирането на тези компоненти и взаимодействието им е от съществено значение, но познаването на начина, по който те се движат през целия работен цикъл на пресата, разкрива още повече за постигането на постоянство в качеството на детайлите.

Последователност на хода на пресата и динамика на силите

Представете си как наблюдавате умирането на комбиниран щамп в забавен кадър. Това, което изглежда мигновено, всъщност се развива чрез прецизно синхронизирана последователност от механични събития. Всеки етап от хода на пресата изпълнява ясно определена роля при трансформирането на равен листов метал в прецизна детайл. Разбирането на тази последователност ви помага да диагностицирате проблеми с качеството и да оптимизирате процесите си за щамповане.

Петте фази на хода на комбиниран щамп

Когато пресата се активира, горният щампов блок започва да се спуска. Това, което следва, определя дали ще получите перфектна детайл или отпадък. Ето целия цикъл, разграден на основните си фази:

1. Фаза на приближаване: Горният матричен патрон се спуска към листовия метал, поставен върху долната матрична сглобка. През тази фаза, пилотите се включват с лентата, осигурявайки прецизна подравняване преди да започне рязането. Извадникът, разположен в горната матрица, остава готов да докосне материала. Скоростта на пресата по време на приближаване обикновено е по-висока от тази по време на рязане, за да се максимизира производителността.
2. Фаза на контакт: Първоначалният контакт се осъществява, когато ръбът на ножа за избиване достигне повърхността на листовия метал. В този момент извадникът натиска здраво материала отгоре, приковавайки го между повърхността на извадника и долния нож за избиване. Това стегване е от решаващо значение – предпазва от движение на материала и минимизира деформацията по време на рязането. Едновременно с това, пробивните игли достигат материала на предварително определените места.
3. Фаза на проникване: Рязането започва, когато ръбовете на матрицата навлизат в материала. Тук се извършва истинската работа. Металът не просто се разделя – той преминава през сложен процес на деформация. Първо настъпва пластична деформация, при която материалът се компресира и започва да се деформира около ръбовете на пуансона. С увеличаването на силата се надвишава границата на провличане на метала и започват срязващи пукнатини от режещите ръбове както на пуансона, така и на матрицата. По време на тази фаза операциите продупчване и изсичане напредват едновременно, като всички режещи ръбове навлизат в материала с една и съща скорост.
4. Фаза на пробиване: Пълното отделяне настъпва, когато зоните на пукнатини от страната на пуансона и матрицата се срещнат. Изсечената част пада в полостта на матрицата, докато отпадналите парчета при продупчване падат през съответните отвори. Тази фаза генерира максимални режещи сили и причинява характерното „щракване“, което се чува по време на щамповъчни операции. Настъпването на материала се случва почти мигновено, след като бъдат достигнати критични нива на напрежение.
5. Фаза на връщане: Горният матриц се отдръпва, дърпайки пробивната матрица далеч от прясно изрязаната част. Докато пресата се издига, шпилки за избутване се задействат – чрез пружинно налягане или механично задействане – избутвайки готовата част от полостта на матрицата. Частта се изхвърля чисто, и лентата се подава напред, за да позицира свеж материал за следващия цикъл.

Как се случва едновременното пробиване и изсичане

Ето какво прави работата на комбинирана матрица принципно различна от процеса на прогресивно щамповане. При прогресивното щамповане на метал, материала се придвижва през последователни станции, където отделни операции се извършват една след друга. Всяка станция добавя елементи независимо. Но при комбинирана матрица, всичко се случва едновременно – и това създава уникална динамика на усилия.

Когато силите за изрязване и пробиване се комбинират, общото усилие на пресата е равно на сумата от отделните режещи сили. Не можете просто да изчислите усилието за изрязване и да приемете, че то е достатъчно. Помислете за шайба с външен диаметър 50 мм и вътрешен отвор 25 мм. Силата за изрязване отрязва външния периметър, докато едновременно с това силата за пробиване отрязва вътрешния периметър. Пресата ви трябва да издържи на двете натоварвания, които възникват точно в един и същи момент.

Изчисляването на усилието следва проста формула: умножете дължината на реза по дебелината на материала и якостта на срязване. При едновременни операции съберете периметрите:

• Външен периметър за изрязване: 157 мм (50 мм диаметър x 3,14)
• Вътрешен периметър за пробиване: 78,5 мм (25 мм диаметър x 3,14)
• Обща дължина на реза: 235,5 мм

Този комбиниран периметър след това се взема предвид при изчисляването на усилието. Ако не се отчетат едновременните сили, ще бъде избрана недостатъчно мощна преса, което води до непълни резове, прекомерно износване на инструмента и ранно повредяване на матрицата.

Има още една сила, специфична за комбинираните матрици. Тъй като избутващият механизъм действа върху материала по време на рязане, допълнителна сила се предава през механизма за избутване. Това стегателно налягане – въпреки че е от съществено значение за равнинността на детайла – се прибавя към общото натоварване, което пресата ви трябва да поеме.

Поведение на материала при срязващи сили

Какво всъщност се случва с метала по време на фазата на проникване? Разбирането на металургичните аспекти помага да се предвиди качеството на ръба и да се отстранят проблеми с образуването на задръжки.

Докато пуансонът навлиза в материала, на ръба на рязането се формират три отделни зони:

• Зона на завиване: Горната повърхност на материала леко се закръглява, когато пуансонът първоначално докосне и натисне листа. Тази пластична деформация създава гладък, закръглен ръб в точката на навлизане.
• Срязваща зона (полирана зона): Под зоната на завиване се появява гладка, лъскава ивица, където е протекло чисто срязване. Това е висококачествената част от ръба на рязането. Правилният процеп на матрицата максимизира тази зона.
• Зона на скъсване: Долната част показва груб, зърнест вид, където материала се е скъсал, вместо да бъде отрязан чисто. Пукачината започва, когато пукнатини, разпространяващи се от ръбовете на пробойника и матрицата, се срещнат.

Наплъпвания се образуват при ръба от страната на матрицата, когато скъсването не протича чисто. Излишният процеп, тъп инструмент или неправилната поддръжка на материала допринасят за образуването на наплъпвания. При работа с комбинирана матрица посоката на наплъпване е предвидима и постоянна, защото цялото рязане се извършва едновременно с еднакви зависимости на процепа.

Съотношението между дълбочината на зоната на изрязване и зоната на скъсване силно зависи от процепа на матрицата. По-малките процепи произвеждат повече полировка, но изискват по-големи сили и причиняват по-бързо износване на инструмента. Намирането на оптималния баланс изисква разбиране как процентите на процепа влияят върху вашия конкретен материал – връзка, която ще разгледаме подробно в следващия раздел.

Процеп на матрицата и фактори за прецизност

Видяхте как протича ходът на натискане и как се държи материала под срязващи сили. Но ето един въпрос, който разделя добрите детайли от отпадналите: колко голям трябва да бъде зазорът между пробойника и матрицата? Този изглеждащ маловажен детайл – измерван в хилядни от инча – директно определя дали сложната ви матрица ще произвежда чисти ръбове или неравни повредени ръбове.

Изчисления на зазора в матрицата за оптимално качество на рязане

Зазорът в матрицата се отнася до междината между режещите ръбове на пробойника и матрицата, измерена от всяка страна. Ако това е грешно, ще се борите с ръбове, преждевременно износване на инструмента и несъответствия в размерите по цялата серия производство.

Старото емпирично правило – 10% от дебелината на материала от всяка страна за всички операции по рязане – не издържа на проверка. Според Производителят , зазорите за рязане могат да варират от отрицателни стойности (когато пробойникът всъщност е по-голям от отвора) до 25% от всяка страна. Оптималният избор зависи от свойствата на материала, а не от универсален процент.

Ето какво се случва при всеки крайност:

• Недостатъчен процеп: Когато зазорината е твърде малка, метала е подложен на компресия по време на рязането. След като отрязъкът се отдели, материала – който притежава еластични свойства – стяга страничните повърхности на пуансона и създава излишно триене. Това триене генерира топлина, която може да размекне инструменталната стомана и да причини абразивно зацепване. Ще наблюдавате вторично изрязване по ръбовете, увеличени сили на избутване и значително намален живот на пуансона.
• Твърде голям процеп: Твърде голямата зазорина създава свои собствени проблеми. Образуват се по-големи burrs (изпъкналости) в ръба на матрицата. Навиването на ръба значително нараства, понякога довеждайки до разтягане и пукнатини в зоната на навиване. Деловете губят равнинност. Въпреки че силите за рязане намаляват, качеството на ръба се влошава.

Оптималният интервал осигурява около 20% срязване (полиране) и 80% фрактура по ръба на реза. Това съотношение показва правилно разпространение на пукнатините от ръбовете на пуансона и матрицата, които се срещат точно в средата на дебелината на материала.

За стоманни материали,епрепоръчителните зазори следват следните общи насоки, базирани на якостта на опън:

• Материали с якост на опън под 60 000 PSI: 6-10% от всяка страна
• Материали с якост на опън между 60 000-150 000 PSI: 12-14% от всяка страна (увеличава се с якостта)
• Материали с якост на опън над 150 000 PSI: намалете обратно на приблизително 5% от всяка страна

Защо ултрависокоякостните материали се нуждаят от по-малък зазор? Тези стомани имат минимална дуктилност – те се счупват преди да се случи значителна деформация. Липсата на течение на метал, което обикновено се случва по време на рязане, означава, че по-малките зазори работят по-добре.

Влиянието на дебелината на материала върху производителността на комбинирания умиращ

Вида и дебелината на материала взаимодействат по начини, които засягат всеки аспект от работата на вашия комбиниран умиращ. Не приемайте, че всички материали се държат по подобен начин само защото имат една и съща спецификация за дебелина.

Разгледайте този сценарий от The Fabricator's проучване: пробиването на отвор с диаметър 0,5 инча в неръждаема стомана 304 с дебелина 0,062 инча изисква приблизително 14% зазор за страна. Но ако този отвор стане 0,062 инча в диаметър – равен на дебелината на материала – оптималният зазор нараства до 18% за страна. По-малкият отвор създава по-голямо компресиране по време на рязане и изисква повече пространство за раздвижване на материала.

Следната таблица обобщава препоръчителните зазори въз основа на типа материал и нивата на якост:

Вид материал	Диапазон на опънната якост	Препоръчителен зазор (% на страна)	Бележки
Мека стомана	Под 270 MPa	5-10%	Стандартна базова линия; височината на грапостта се увеличава с износването
HSLA стомана	350-550 MPa	10-12%	По-високата якост изисква малко по-голям зазор
Двухфазна (DP) стомана	600-980 MPa	13-17%	Островите мартенсит действат като иницатори на пукнатини; оптимизирайте за краева дуктилност
Стомана с комплексна фаза (CP)	800-1200 MPa	14-16%	15% зазор често е оптимален според AHSS Insights
Мартенситска стомана	1150-1400 MPa	10-14%	Ниската дуктилност ограничава образуването на заострения; следете за отломяване по ръба на пуансона
Алуминиеви сплавове	Варирира	8-12%	Мека, лепкава и абразивна; изисква внимание към смазването

Проучване от AHSS Insights показва практическо влияние на тези избори. Тестването върху стомана CP1200 показа, че увеличаването на зазора от 10% на 15% значително подобрява производителността при разширяване на отвора. Зазор от 20% се представя по-добре от 10%, но не толкова добре както 15% - което доказва, че повече не винаги означава по-добре.

Защо комбинираните матрици постигат превъзходна концентричност

Тук работният принцип на комбинираната матрица осигурява най-значимото си предимство. При металоштамповане с прогресивни матрици или трансферно штамповане материала се движи между станции. Всяка трансферна операция внася потенциално несъвпадение. Дори при прецизни водещи пинове и внимателен контрол на лентата, кумулативните грешки в позиционирането се натрупват.

Компаунд матриците изключват напълно този проблем. Тъй като процесите на изрязване и пробиване се извършват едновременно на една станция, всички елементи се отнасят към една и съща референтна точка в един и същи момент. Няма възможност материалът да се измести, нито шанс за грешка в позиционирането между операциите.

Този подход с единична референтна точка дава измерими резултати:

• Коаксиалност: Вътрешните и външни елементи запазват прецизни позиционни взаимоотношения, тъй като се изрязват от един и същ референтен пункт. За шайби, прокладки и електрически ламинирани плочи това означава последователни съотношения между вътрешния и външния диаметър при хиляди части.
• Плоскостност: Механизмът за избутване притиска материала плътно към долната пуансонна матрица по време на рязане, предотвратявайки образуването на издуване или вдлъбнатина, които възникват, когато изрязването и пробиването се извършват отделно.
• Еднородност на забелката: Всички забелки се образуват от едната страна на детайла с еднаква посока – предвидими и лесно управляеми по време на вторични операции.

Какви толерантни възможности реалистично можете да очаквате? При правилно поддържани комбинирани инструменти, типичните толеранси обикновено са в диапазона ±0,001 до ±0,003 инча за позициониране между елементи. Концентричността между вътрешния и външния диаметър често постига 0,002 инча TIR (Общ индикаторен ход) или по-добре. Тези възможности надминават това, което обикновено предлагат прогресивните матрици и методите за штамповане при еквивалентна геометрия на детайлите.

Високата прецизност, присъща на този метод, прави комбинираните матрици предпочитан избор за приложения, при които критично значение има подравняването на елементите – но за да се определи дали този подход е подходящ за вашето конкретно приложение, е необходимо да се оценят още няколко допълнителни фактора.

Комбинирани матрици срещу прогресивни и трансферни матрици

Така че разбирате как комбинираните матрици постигат точността си чрез едновременно рязане на една станция. Но как този подход се сравнява с алтернативите? Кога вместо това трябва да изберете щамповане с прогресивни матрици? А какво да кажем за щамповане с предавателни матрици при по-големи компоненти? Правилният избор изисква разбиране не само на това какво прави всеки тип матрица, но и защо работи по този начин.

Разлики в принципа на работа между различните типове матрици

Всеки тип матрица работи на фундаментално различни принципи – и тези разлики директно повлияват кои части можете да произвеждате, при какви обеми и до какви стандарти за точност. Нека разгледаме как всъщност работи всеки един подход.

Комбинирани матрици: Едновременно рязане на една станция

Както вече установихме, комбинираните матрици извършват всички операции по рязане с един ход на пресата в една станция. Материалът навлиза, одеява се и пробива едновременно и излиза като готова плоска детайл. Няма прехвърляне на материал, няма движение от станция към станция и няма възможност за натрупване на грешки при позиционирането.

Според Keats Manufacturing, штамповането с комбинирани матрици е високоскоростен процес, идеален за производство на плоски детайли като шайби и заготовки за колела в средни и големи серии. Инженерната логика е проста: по-малко операции означават по-малко променливи, а по-малко променливи означават по-строг контрол върху концентричността и равнинността.

Прогресивни матрици: Последователна обработка в станции

Прогресивното штамповане следва напълно различен подход. Непрекъсната метална лента се подава през множество станции, като всяка извършва определена операция – рязане, огъване, пробиване или оформяне. Детайлът остава прикрепен към транспортиращата лента през целия процес и се отделя едва в последната станция.

Този принцип на работа позволява неща, които комбинираните матрици не могат да постигнат: сложни геометрии, изискващи множество операции за формоване. Die-Matic отбелязва, че прогресивното щанцоване е идеално за високоскоростно производство на сложни детайли при средни до високи обеми, тъй като непрекъснатият процес минимизира ръчното обслужване и максимизира производителността.

Все пак има компромис. Всяка трансферна станция внася потенциални отклонения в подравняването. Дори и с прецизни водещи пинове, натрупаният ефект от множество позиционирания може да повлияе на точността между отделните елементи – нещо от голямо значение за детайли, изискващи висока концентричност.

Трансферни матрици: Дискретно обслужване на детайлите

Щанцоването с трансферни матрици комбинира елементи от двата подхода, но работи по различен принцип. Според Worthy Hardware, този процес отделя детайла от металната лента в началото – а не в края – и го прехвърля механично от станция към станция, използвайки автоматизирани пръсти или механични ръце.

Защо инженерите биха избрали този очевидно по-сложен подход? Отговорът се крие в това, което той осигурява: дълбоко изтегляне, обработка на големи детайли и операции, при които заготовката трябва да бъде напълно отделена от заобикалящия я материал. Трансферните матрици могат да включват пробиване, огъване, изтегляне и рязане в един производствен цикъл – операции, които е невъзможно да се извършат, докато детайлът остава свързан с носещата лента.

Прости матрици: Фокус върху една операция

От другата страна на скалата на сложността се намират простите матрици. Те извършват по една операция на ход – една дупка, един контур, едно огъване. Въпреки че са прости и евтини за производство, простите матрици изискват множество настройки и работа с детайлите за всичко, което надхвърля основните компоненти. Всяка допълнителна операция умножава времето за работа и внася потенциални грешки в позиционирането.

Сравнителен анализ: видове матрици в сравнение

Следната таблица обобщава разликите между тези видове матрици по ключови оперативни и експлоатационни характеристики:

Характеристика	Компоновен штамп	Прогресивна форма	Трансферен шанец	Проста матрица
Метод на действие	Една станция; едновременно пробиване и изрезаване	Множество станции; последователни операции на непрекъсната лента	Множество станции; прехвърляне на отделни части между операциите	Една станция; по една операция на ход
Обработка на части	Частта се изработва и изхвърля за един ход	Автоматично подаване на лента; частта остава прикрепена до последната станция	Механични пръсти или ръце преместват свободни заготовки	Ръчно или автоматизирано зареждане/разтоварване при всеки цикъл
Типична сложност на детайла	Плоски части само с пробиване и изрезаване; без оформяне	От прости до сложни; могат да включват огъване и оформяне	Комплексни, големи или дълбоко изтеглени части със сложни елементи	Части с единичен елемент или един етап в последователност от няколко матрици
Пригодност за производствения обем	Средни до високи обеми	Високи обеми; най-икономически изгодни при мащабно производство	Кратки до дълги серии; гъвкави за различни обеми	Ниски обеми или прототипиране
Пресни характеристики	Отлична концентричност; прецизни допуски между отделните елементи; отлично равнинност	Добри допуски; възможна натрупване на грешки при прехвърляне между станции	Добра точност; гъвкавост за сложни форми	Висока прецизност на операция; натрупване на грешки при множество настройки
Стоимост на инструментите	По-ниска от прогресивната; по-проста конструкция	По-висок първоначален разход; икономически изгодна при големи обеми	По-голяма сложност при настройката; подходяща за специализирани приложения	Най-ниска първоначална цена на матрица

Избор на подходящия тип матрица за вашето приложение

Звучи сложно? Нека опростим решението. Правилният избор зависи от три основни фактора: геометрия на детайла, изисквания за прецизност и обем на производството.

Когато комбинираните матрици са подходящи

Изберете този подход, когато приложението ви отговаря на следните критерии:

• Плоски части, които изискват само пробиване и изрязване
• Строги изисквания за концентричност между вътрешни и външни елементи
• Критични изисквания за равнинност, които не могат да допускат деформация при преминаване между станции
• Средни обеми производство, при които разходите за прогресивни матрици не са оправдани
• Приложения като шайби, уплътнения, електрически ламинирани части и прецизни фолиеве

Инженерната логика е убедителна. Както посочва Keats Manufacturing, един ход произвежда по-равни части, а подходът с единична матрица осигурява висока повтаряемост. Когато метриките за качество се фокусират върху концентричност и равнинност, комбинираните матрици гарантират резултата.

Когато прогресивните матрици имат по-добри резултати

Щамповането с прогресивни матрици става предпочитан избор при различни условия:

• Производство в големи обеми, където трябва да се минимизира цената на отделна детайл
• Детайли, изискващи огъване, формоване или други операции освен рязане
• Сложни геометрии с множество елементи, които могат да се добавят последователно
• Малки детайли, при които лентата осигурява по-добро управление в сравнение с отделни заготовки

Според Die-Matic прогресивното щанцоване осигурява висока производствена скорост, бързи цикли, намалени разходи за труд и по-ниски разходи на единица продукт. Непрекъснатият процес премахва необходимостта от ръчно обработване на детайлите между операциите, което го прави изключително ефективно за подходящи приложения.

Когато трансферните матрици са задължителни

Щанцоването с трансферни матрици не е просто алтернатива – за определени приложения то е единствената възможна опция:

• Големи части, които не могат да се поберат в ограниченията на лентовото подаване
• Дълбоко изтеглени компоненти, при които материала трябва да тече свободно без закрепване към лентата
• Части, изискващи операции от всички страни или сложни промени в ориентацията
• Конструкции с включени резби, ребра, надлъжни грапи или подобни сложни елементи

Worthy Hardware подчертава, че щанцоването с трансферни матрици позволява по-голяма гъвкавост при обработването и ориентацията на частите, което го прави подходящо за сложни конструкции и форми, които просто не могат да бъдат произведени по никакъв друг начин.

Инженерната логика зад всеки подход

Защо съществуват тези различни принципи на работа? Всеки от тях се е развил, за да реши конкретни производствени предизвикателства.

Комбинираният умиращ изниква от нуждата за прецизност при плоски части. Като се елиминира движението на материала между операциите, инженерите могат да гарантират подравняването на елементите. Компромисът – ограничението само до рязащи операции – е приемлив, защото много критични приложения (като електрически ламинирания или прецизни уплътнения) изискват точно това.

Прогресивните умиращи се развиват, за да отговорят на високото производство на все по-сложни части. Гениалността на непрекъснатия лента подход се крие в неговата ефективност: материала се подава автоматично, операциите се извършват при скоростта на производствената линия, и само окончателното разделяване изисква работа с частта. За автомобилни конзоли, електронни свързващи елементи и подобни високотомашови компоненти, този подход остава ненадминат.

Трансферните матрици запълват празнината, където нито компаунд, нито прогресивните методи са приложими. Когато детайлите са твърде големи за лентово подаване, изискват дълбоко изтегляне или нуждаят от операции, несъвместими с прикрепването към лента, трансферно щанцоването осигурява решението. Механичният трансферен механизъм добавя сложност, но позволява производствена гъвкавост, недостижима по друг начин.

Разбирането на тези основни различия ви помага да вземете обосновани решения за инструментите. Но след като сте определили, че компаунд матриците са правилният подход за вашите плоски, високоточни детайли, следващият въпрос е: какво ниво на качество можете реалистично да очаквате от тази едностанционна операция?

Резултати за качеството на детайлите от операция с компаунд матрица

Видяхте как компаунд матриците се сравняват с прогресивните и трансфер алтернативи. Но ето какво наистина има значение, когато детайлите стигнат до вашата маса за инспекция: измерими резултати по отношение на качеството. Подходът с едновременно рязане на единична станция не просто звучи добре на теория – той осигурява конкретни, количествено определими предимства, които директно влияят върху това дали детайлите ви ще издържат или ще провалят проверките за качество.

Предимства за качеството при работа с компаунд матрици на едностанционен прес

Когато изберете штамповка с компаунд матрица, вие не просто избирате производствен метод – вие избирате профил по отношение на качеството. Според Прогресивна матрица и щамповане , използването на единична станция подобрява механичната точност и улеснява запазването на равнинността на детайла и постигането на тесни размерни допуски. Но какво означава това на практика?

Помислете какво се случва при процесите с няколко работни станции. Всеки път, когато материала преминава между станциите, се натрупват променливи в позиционирането. Пилотите трябва да се закачат отново. Опънът на лентата колебае. Топлинното разширение влияе на подравняването. Дори и при прецизни инструменти тези микровариации се усилват при последователните операции.

Компаунд матриците елиминират всеки един от тези източници на грешки. Материалът навлиза в матрицата, цялото рязане се извършва едновременно, а готовата детайл се изхвърля — всичко това за един ход на една-единствена станция. Просто няма възможност детайлът да се измести, завърти или не се подравни между отделните операции.

Ето конкретните показатели за качество, които директно се повлияват от работата с компаунд матрици:

• Коаксиалност: Вътрешните и външните елементи запазват точността на позициониране в рамките на 0,002 инча TIR или по-добре, тъй като се изрязват от една и съща отправна точка в един и същи момент
• Плоскостност: Детайлите остават равни, защото механизмът за изхвърляне прилага постоянен натиск по време на цялото рязане, предотвратявайки характерното изкривяване или вдлъбнатина, често срещани при последователни операции
• Състояние на заострените ръбове: Всички заострени ръбове се образуват от една и съща страна с еднаква посока, което прави вторичните довършителни операции предвидими и ефективни
• Размерна стабилност: Допуски между отделни елементи от ±0,001 до ±0,003 инча редовно могат да бъдат постигнати при правилно поддържани режещи инструменти
• Еднородност на качеството на ръбовете: Всеки изрязан ръб показва едно и също съотношение между плъзгане и скъсване, тъй като при всички режещи операции съществат идентични зависимости по зазорините
• Възпроизводимост: Последователността между отделните части се подобрява, тъй като има по-малко променливи в процеса, които биха могли да причинят отклонение по време на производствените серии

Как комбинираните матрици постигат по-висока размерна точност

Инженерната логика е проста: тъй като детайлът не се мести между операциите, няма никаква възможност за несъосване или грешка при позиционирането. Но нека разгледаме по-подробно как това се превежда в размерна точност.

При прогресивно металоштамповане, представете си производството на проста шайба. Първо лентата напредва до пробивна станция, където се пробива централното отверстие. След това лентата се премества до отрязваща станция, където се изрязва външният диаметър. Дори при прецизни водещи пилоти, които отново влизат в предварително пробитото отверстие, възникват незначителни отклонения. Точността на подаване на лентата, зазорината на пробитото отверстие и еластичното възстановяване на материала допринасят за позиционна несигурност между вътрешните и външните елементи.

Сега разгледайте същата шайба, произведена с комбиниран умиращ. Пробивният пуансон и отрязващата матрица обработват материала едновременно. И двете режещи ръбове се ориентират по една и съща позиция в един и същи момент. Резултатът? Перфектна концентричност между вътрешния и външния диаметър – не поради внимателно подравняване между станциите, а защото не е необходимо никакво подравняване между тях.

Като отбелязват експертите в индустрията , като създават части с един матричен инструмент, производителите гарантират последователност и точност, постигайки равнинност и добра размерна стабилност. Това не е маркетингов език – това е директна последица от включената физика.

Критични приложения, където имат значение тези качествени характеристики

Определени приложения изискват качествения профил, който може да бъде осигурен само чрез работа със съставен матричен инструмент. Когато произвеждате компоненти, при които подравняването на отделните елементи директно влияе на функцията, този прецизен процес на щанцоване става задължителен, а не опция.

Шайби и прокладки: Тези изглеждащи прости компоненти изискват висока концентричност между вътрешния отвор и външния диаметър. Шайба с ексцентрични характеристики няма да седне правилно, което води до неравномерно разпределение на натоварването и респективно до отпускане на затегващите елементи или преждевременно повредяване. Съставните матрици произвеждат шайби, при които концентричността между вътрешен и външен диаметър се гарантира от самия принцип на производство.

Уплътнения: Компонентите за уплътнение изискват постоянна геометрия по цялата част. Всяка промяна във взаимното разположение между отвори за болтове и уплътнителни повърхности създава пътища за теч. Тъй като комбинираният умиращ процес изрязва всички елементи едновременно, позиционните отношения остават последователни от първата до десетохилядната част.

Електрически ламинирани материали: Ламинираният материал за двигатели и трансформатори изисква прецизна геометрия, за да се минимизират загубите на енергия и да се осигурят правилните пътища за магнитния поток. Преимуществото на плоскостта при комбинираната умираща технология е особено важно тук — дори леко изкривяване влияе върху сглобяването на пакета и електромагнитната производителност. Според Metalcraft Industries , прецизното метално изстискване постига допуски от 0,001 до 0,002 инча за сложни конструкции, без никакво място за грешка.

Прецизни плоски компоненти: Всяка приложение, изискващо множество функции за поддържане на тесни позиционни допуски, има полза от едностанционна операция. Към тази категория спадат компоненти на уреди, оптични монтажи и прецизни устройства.

Предимството в качеството при комбинираните матрици не е в производството на „по-добри“ части в някакъв абстрактен смисъл – а в производството на части, при които конкретните показатели за качество са от решаващо значение за функционалността. Когато концентричността, равнинността и размерната точност определят дали сглобката ще работи или ще бъде неуспешна, принципът на едновременното рязане на една станция осигурява резултати, които последователната обработка просто не може да постигне.

Разбирането на тези резултати в областта на качеството ви помага да определите подходящия метод за инструменти. Следващата стъпка обаче е разработването на практически модел за определяне кога комбинираните матрици наистина са оптималният избор за вашите конкретни приложни изисквания.

Рамка за вземане на решение за приложения с комбинирани матрици

Сега разбирате качествените предимства, които осигуряват компаунд матриците. Но ето практическия въпрос, с който се сблъсква всеки инженер по производство: подхожда ли този подход за вашето конкретно приложение? Направеното погрешно решение относно матричната уредба губи време за разработка, увеличава разходите и потенциално компрометира качеството на детайлите. Нека изградим ясна рамка за вземане на решения, която да ви помогне да определите кога изборът на компаунд матрица е уместен – и кога не е.

Кога да се специфицира матрична уредба с компаунд принцип

Не всеки щампован детайл има полза от работния принцип на компаунд матриците. Този подход се отличава в определени сценарии, където неговите уникални характеристики отговарят на вашите изисквания. Преди да се ангажирате с разработката на уредбата, оценете приложението си спрямо тези критерии.

Идеални сценарии за избор на компаунд матрица:

• Плоски детайли, изискващи само изрязване и пробиване: Компаунд матриците извършват само операции по рязане. Ако детайлът ви изисква огъване, формоване, дърпане или други операции, променящи формата, ще са необходими прогресивни или трансферни матрици.
• Строги изисквания за концентричност: Когато вътрешните и външните елементи трябва да запазят прецизни позиционни зависимости – например при шайби, уплътнения или ламинирани части – принципът на едновременно рязане елиминира променливите за подравняване, които се срещат при процесите с множество работни станции.
• Критични изисквания за равнинност: Механизмът за изхвърляне прилага постоянно налягане по време на рязането, предотвратявайки образуването на вдлъбнатини или деформации, които възникват, когато пробиването и рязането се извършват отделно. Детайлите, изискващи равнинност до 0,002 инча или по-добра, имат значителна полза.
• Средни обеми на производство: Според отраслови източници, компаунд щамповката става икономически изгодна при количества между 10 000 и 100 000 броя, където разходите за матрица могат да бъдат компенсирани от намалените разходи за труд и оборудване.
• Прости до умерено сложни геометрии: Множество отвори, вътрешни изрязвания и неправилни външни контури са напълно постижими — стига да не е необходимо оформяне.

Ето бърз контролен списък за самооценка, който да Ви насочи при вземането на решение за метално щанцоване:

Критерии за избор	Да	Не	Значение
Частта напълно ли е равна (без огъвания или форми)?	✓ Кандидат за комбиниран щанц	Помислете за прогресивен или трансферен щанц	Комбинираните щанци извършват само рязане
Изисква ли се операции по изрязване и пробиване?	✓ Основен капацитет на комбинирания щанц	Оценете дали единичен операционен щанц е достатъчен	Едновременните операции са предимството
Критично ли е концентричността между характеристиките (±0,002" или по-строго)?	✓ Предимство на силния комбиниран умиращ	Прогресивният умиращ може да бъде приет	Еднопосочната станция премахва натрупаната грешка
Критична ли е равнинността като показател за качество?	✓ Предпочита се комбиниран умиращ	Други типове умиращи могат да работят	Налягането на избутващия механизъм запазва равнинността
Производственият обем между 10 000 и 100 000 броя ли е?	✓ Оптимален диапазон разходи-ползи	Оценка на алтернативи за по-ниски/по-високи обеми	Способността за амортизация на разходите за матрици е ефективна в този диапазон

Критерии за приложение при избор на комбинирана матрица

Освен основния контролен списък, няколко специфични за приложението фактора влияят върху това дали комбинираната оснастка е най-добрият ви избор. Разбирането на тези изисквания към оснастката за матрици ви помага да вземете обосновани решения, преди да заделите ресурси.

Ограничения, които трябва да имате предвид:

• Липса на възможност за формоване: Комбинираните матрици не могат да огъват, изтеглят, тиснат или по друг начин формират материала. Ако детайлът изисква промяна на формата, надхвърляща равното рязане, ще се нуждаете от различен подход – или вторична операция.
• Геометрични ограничения: Въпреки че комбинираните матрици добре се справят с умерена сложност, изключително сложни части с дузина функции може да се окажат непрактични. Матрицата става трудна за производство и поддръжка.
• По-високи сили на ход: Тъй като всички режещи операции се извършват едновременно, комбинираното усилие надвишава необходимото при прогресивен матричен инструмент във всяка отделна станция. Вашият прес трябва да издържи цялата натоварване наведнъж.
• Съображения за изхвърляне на детайла: Готовият детайл трябва да напуска матричната кухина надеждно. Много големи детайли или необичайни геометрии могат да затруднят изхвърлянето и изискват специализирани устройства за изтика.

Изисквания към преса и изчисления на усилието

Изборът на подходящ прес за работа с комбиниран матричен инструмент изисква внимателен анализ на силите. За разлика от прогресивно щанцоване – при което силите се разпределят по няколко станции – комбинираните матрици концентрират всички режещи сили в един ход.

Изчислението на усилието следва проста формула:

Усилие = (Общ периметър на рязане × Дебелина на материала × Устойчивост на срязване) ÷ 2000

При комбинираните матрици „общ периметър на рязане“ включва всеки участващ едновременно режещ ръб – външния периметър на изрязване плюс всички периметри на пробиване. Според отраслени указания , типичните граници на якост при отрязване на материали варират от 30 000 PSI за алуминий до 80 000 PSI за неръждаема стомана.

Съображения относно типа преса:

• Преси с отворена задна част и наклон (OBI): Подходящи за работа с комбинирани матрици. Според справочни източници за щамповане , използването на OBI преса в наклонено положение с подаване на въздух помага за изваждане на детайлите от кухината на матрицата.
• Преси с прави страни: Осигуряват по-висока устойчивост при по-големи натоварвания и работа с по-тесни допуски.
• Механични срещу хидравлични: Механичните преси предлагат предимства в скоростта при серийно производство; хидравличните преси осигуряват контрол върху силата, което е полезно при дебели или трудни за обработка материали.

Не забравяйте да включите усилието за изкарване във вашите изчисления. Усилието, необходимо за изваждане на материала от пробойниците, обикновено увеличава нужната ви тонажна мощност с 5–10%, макар че при трудни приложения този процент да достигне до 25%.

След като сте оценили критериите на вашето приложение и разбрали изискванията за пресата, последната стъпка е свързването на тези инженерни принципи с практическото прилагане — сътрудничеството с партньори по инструменти, които могат да превърнат вашите спецификации в готови за производство решението с матрици.

Партньори за прецизни инструменти и производствено превъзходство

Вие сте оценили критериите на вашето приложение, изчислили необходимия тонаж и потвърдили, че комбинираната матрица е правилният подход. Сега идва ключовата стъпка, която определя дали вашите прецизни штамповъчни матрици ще осигуряват постоянни, висококачествени детайли или ще се превърнат в скъп източник на производствени проблеми. Разликата между теоретичния дизайн на матрицата и надеждната производствена ефективност напълно зависи от реализацията.

Внедряване на решения с комбинирани матрици в производството

Преходът от проектна концепция към готови за производство инструменти изисква повече от просто механична обработка на компонентите според спецификациите. Съвременното разработване на прецизни щанцовъчни матрици включва симулации, валидиране и итеративно усъвършенстване още преди да бъде нарязан метал.

Помислете какво обикновено се случва при неправилно внедряване:

• Зазори в матрицата, които работят на теория, но причиняват преждевременно износване на практика
• Избутващи механизми, които заклинват при производствени скорости
• Шаблони на течността на материала, които създават неочаквани задръжки или дефекти по ръба
• Изчисления на тонажа, които занизменяват реалните нужди от сила

Всеки от тези откази води до една и съща основна причина: недостатъчно валидиране преди преминаване към производство. Според Проучването на Keysight относно симулацията на щанцоване , проектирането на инструмента е от съществено значение за ефективността и дълголетието на матрицата, като се използват материали като инструментална стомана или карбид за постигане на дълготрайност въз основа на конкретните обработвани метали. Но самият подбор на материал не гарантира успех — цялата система трябва да работи съгласувано при реални експлоатационни условия.

Ролята на компютърното инженерство (CAE) при разработването на матрици

Компютърното инженерство е променило начина, по който производителите на штамповъчни матрици подходят към прецизното изработване на инструменти. Вместо да изграждат физически прототипи и да правят итерации чрез проба и грешка, съвременните инженерни услуги за матрици използват симулации, за да предвидят:

• Поведението на материала по време на рязане
• Разпределението на напрежението върху компонентите на пуансона и матрицата
• Възможни видове повреди преди те да се появят в производството
• Оптимални настройки за междинно разстояние за конкретни класове материали
• Изисквания за сила и параметри за момент на изхвърляне

Този подход, базиран на симулация, значително намалява циклите на разработка. Вместо да се откриват проблеми по време на производствени изпитвания – когато промените в инструменталното оснащение са скъпи и отнемат време – проблемите излизат наяве по време на фазата на виртуално тестване. Резултатът? Матрици, които работят правилно още от първия производствен ход.

Както се отбелязва в анализа на тенденциите в индустрията, напредналите софтуерни решения за симулация позволяват на проектиращите да изследват различни материали и да оптимизират конструкцията преди производството, което в крайна сметка води до спестявания и по-високо качество на крайния продукт. Тази възможност е станала задължителна за производството на инструменти за автомобилно штамповане, където процентът на успешни първи операции директно влияе на графиките на проектите.

Инженерна поддръжка за разработване на прецизни штамповъчни матрици

Освен възможностите за симулация, успешното внедряване на комбинирани матрици изисква инженерни партньори, които разбират както теоретичните принципи на работа, така и практическите ограничения при производство в големи серии. Тази комбинация се оказва изненадващо рядка.

Много доставчици на инструменти се отличават в механичната обработка на прецизни компоненти, но им липсва дълбока експертиза по физиката на процеса на щамповане. Други разбират теорията, но изпитват трудности при превръщането ѝ в надеждни производствени инструменти. Производителите, които последователно предоставят прецизни щамповъчни матрици, работещи от първия ден, комбинират и двете възможности.

Какво да търсите у партньор за инженеринг на матрици:

• Сертификат за система на качеството: Сертификат IATF 16949 сочи системи за управление на качеството от автомобилна класа – най-високата изисквана норма в прецизното производство
• Мощност за симулация: Интеграция с CAE, която валидира конструкции преди рязане на стомана
• Бързо проектиране на прототипи: Способност за бързо придвижване от концепция до физически инструменти, когато сроковете за разработка са ограничени
• Показатели за успешност при първи опит: Досиета, които демонстрират последователна работа на матриците без обширни итерации при пробите
• Експертност в материалите: Разбиране как различните класове стомана, алуминиеви сплави и напреднали високопрочни материали се държат при сложни условия за рязане с матрици

The глобален пазар на щамповане се очаква да достигне приблизително 372,6 милиарда щатски долара, с увеличаващо се търсене на високоточни части в секторите автомобилна промишленост, аерокосмическа промишленост и енергетика. Този растеж насочва производителите към партньори за инструменти, които могат да осигурят както прецизност, така и бързина.

Случай за всеобхватна инженерна способност за матрици

При оценката на опциите за производители на штамповъчни матрици за разработка на комбинирани матрици, помислете как техните възможности отговарят на вашите конкретни изисквания. Някои производители се специализират в серийно производство на стандартни инструменти; други се фокусират върху сложни прогресивни матрици. За прецизни плоски части, изискващи концентричността и плоскостните предимства на работата с комбинирани матрици, ви трябват партньори, чиито експертни знания отговарят на вашето приложение.

Шаойи представлява един силен вариант за производители, търсещи прецизни инструменти с комбинирани матрици, адаптирани към стандарти на производител на оригинално оборудване. Техният подход комбинира няколко възможности, релевантни за успеха на комбинираните матрици:

• Сертификат IATF 16949: Свидетелства за системи от автомобилна категория, които гарантират последователно висококачествено изпълнение на матриците
• Напреднала CAE симулация: Виртуално валидиране, което идентифицира потенциални проблеми преди производството на физически инструменти, подпомагайки резултати без дефекти
• Бързо проектиране на прототипи: Графици за разработване до 5 дни, когато програмните графици изискват бързо изпълнение
• 93% първоначален процент на одобрение: Показател, който демонстрира инженерен опит, превръщащ се в готови за производство инструменти без обширни итерации

За производителите, които проучват всеобхватни възможности за проектиране и изработка на форми, техният ресурс за автомобилни штамповъчни матрици предоставя подробна информация за наличните услуги по инженерия на матрици.

Свързване на принципите с успеха в производството

Принципът на работа на комбинираната матрица осигурява изключителна концентричност, равнинност и размерна точност – но само когато бъде приложен правилно. Разликата между теоретичното предимство и практическата ефективност зависи от:

• Точен превод на изискванията за приложението в спецификации за матрици
• Проекти, потвърдени чрез симулация, които предвиждат реалното поведение
• Прецизно производство на компоненти на матрици според зададените допуски
• Подходящ подбор и настройка на пресите за едновременните режещи сили
• Непрекъснати практики за поддръжка, които запазват работоспособността на матриците през целия производствен живот

Когато тези елементи са съгласувани, комбинираните матрици осигуряват качествени резултати, които ги правят предпочитан избор за прецизни плоски части. Когато някой от елементите не отговаря на изискванията, предимствата на еднопозиционното едновременно рязане остават само теоретични, а не реализирани.

Вашите части не се повреждат, защото комбинираните матрици по принцип са проблемни. Те се повреждат, когато прилагането не отговаря на принципа. Работата с партньори в областта на инструменталното оснащение, които разбират както инженерните основи, така и практическите производствени реалности, превръща инструментите с комбинирани матрици от спецификация на хартия в последователна производствена ефективност – част след част, ход след ход.

Често задавани въпроси относно работния принцип на комбинираните матрици

1. Каква е разликата между комбинирана матрица и прогресивна матрица?

Компаунд матриците извършват множество операции за рязане (избиване и пробиване) едновременно в един ход на една станция, произвеждайки готови части с превъзходна концентричност. Прогресивните матрици преместват материала през няколко станции последователно, като извършват по една операция във всяка станция. Докато прогресивните матрици обработват сложни части с огъване и оформяне, компаунд матриците се отличават при плоски части, изискващи тесни допуски между отделните елементи, тъй като всички резения се отнасят едновременно към една и съща отправна точка.

2. Каква е разликата между комбинационна и компаунд матрица?

Компаунд матриците са ограничени само до операции по рязане – по-специално избиване и пробиване, извършвани едновременно. Комбинационните матрици могат да извършват както рязане, така и оформящи операции (като огъване или дърпане) в един и същ ход. Ако частта изисква промяна на формата, надхвърляща плоското рязане, се нуждаете от комбинационна матрица или алтернативен инструментен подход, а не от компаунд матрица.

3. Какви са основните предимства на струговането с компаунд матрица?

Щамповането с комбинирана матрица осигурява три ключови предимства: превъзходна концентричност между вътрешни и външни елементи (обикновено 0,002 инча TIR или по-добре), отлична равнинност на детайлите поради налягането от избутващия механизъм по време на рязане и висока размерна точност (±0,001 до ±0,003 инча). Тези предимства се дължат на изключването на движението на материала между операциите – всички елементи се изрязват от една и съща отправна точка с единичен ход.

4. Какви видове детайли са най-подходящи за производство с комбинирани матрици?

Комбинираните матрици са идеални за плоски детайли, които изискват само изсичане и пробиване, включително шайби, прокладки, електрически ламиниращи листове, фоли, и прецизни плоски компоненти. Детайлите, изискващи висока концентричност между отвори и външни ръбове, критични спецификации за равнинност и средишен обем на производството (10 000–100 000 броя), имат най-голяма полза от този подход към изработката на инструменти.

5. Как се изчислява силата на пресата за операции с комбинирани матрици?

Изчислете тонажа на комбинираната матрица, като умножите общия периметър на рязане (външен контур плюс всички периметри на пробиване) по дебелината на материала и якостта на срязване, след което разделете на 2000. Тъй като всички сили за рязане възникват едновременно, пресата трябва да издържи сумарното натоварване в един ход. Добавете 5-10% за силата на отделяне. Това се различава от стъпаловидните матрици, при които силите се разпределят в няколко работни станции.