Ключови фактори за съвместимост с преси при проектиране на матрици

Накратко

Съвместимостта с пресата при проектирането на матрици е инженерен процес, при който се осигурява точното съответствие между физическите и експлоатационни параметри на матрицата и възможностите на пресата. Това съгласуване е от решаващо значение за безопасна, ефективна и висококачествена продукция при штамповане на листови метали. Основни параметри, които трябва да бъдат напълно синхронизирани, включват височината на матрицата спрямо затворената височина на пресата, необходимата тонаж, както и площта на матрицата спрямо размера на масата на пресата.

Основната връзка: Защо взаимодействието между преса и матрица има значение

В производството прес машината и штамповият инструмент функционират като една единствена, интегрирана система. Производителността на преса е пряко повлияна от качеството и конструкцията на инструмента. Постигането на перфектна съвместимост между тези два компонента не е просто техническа подробност; тя е от решаващо значение за осигуряване на качеството на производството, защита на скъпата машина и поддържане на безопасна работна среда. Добре проектиран инструмент гарантира точно оформяне на метала, без възможност за грешки, докато лошата конструкция може да доведе до увеличен износ на машината, по-ниска производителност и по-високи експлоатационни разходи.

Несъответствието между матрицата и пресата може да доведе до цялост от проблеми. Един от най-значимите е риска от ексцентрично натоварване, което възниква, когато центърът на силата, прилагана от матрицата, не е подравнен с центъра на плъзнача на пресата. Това несъответствие може да причини накланяне на плъзгача, което води до неравномерно износване на пресата, преждевременно повредяване на матрицата и непостоянно качество на детайлите. Последствията от такова несъответствие варират от дребни дефекти в крайния продукт до катастрофални повреди на самата преса, което води до скъпоструващи прекъсвания и ремонти.

Следователно проектирането на матрици е стратегически процес, при който се постига баланс между изискванията към детайла и възможностите на пресата. Дизайнерите трябва да преценят дали да създадат матрица за конкретна преса или по-универсален дизайн, който може да работи на няколко машини. Това решение влияе върху първоначалните разходи за инструменти, времето за настройка и гъвкавостта на производството. В крайна сметка задълбочено разбиране на взаимодействието между матрицата и пресата е от съществено значение за създаването на устойчива и печеливша производствена система. При сложни приложения, като тези в автомобилната индустрия, сътрудничеството със специалисти е от решаващо значение. Например, Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. се отличава в създаването на персонализирани штамповъчни матрици за автомобилна индустрия, като гарантира тези ключови принципи на проектиране да бъдат приложени с висока компетентност, за да отговарят на строгите изисквания на производители на оригинални оборудвания (OEM) и доставчици от първи ешелон.

Ключови спецификации на пресата: Съгласуване на товароподемност, размер и скорост

Изчерпателната оценка на техническите характеристики на прес машината е задължителна стъпка при проектирането на матрици. Всяка преса притежава уникален набор от възможности, а матрицата трябва да бъде проектирана да работи в рамките на тези ограничения. Според статия от Производителят , ключови характеристики са тонаж, размер на масата, ходове в минута, дължина на хода и затворена височина. Пренебрегването на който и да е от тези параметри може да доведе до производствени повреди или повреда на оборудването.

За да се осигури правилното подравняване, проектиращите трябва да проверят няколко основни параметъра:

• Тонаж: Това е максималната сила, която прес буталото може да приложи. Проектирането на матрицата изисква изчисляване на общата сила, необходима за всички операции по рязане и формоване. Номиналният тонаж на пресата трябва да надвишава тази изчислена сила, обикновено с резерв на безопасност от 20–30%, за да се вземат предвид вариациите в материала и износването на инструмента.
• Площ на масата: Основата е повърхността за монтиране на долната част на матрицата. Основното пространство на матрицата трябва да се побере удобно в размерите на основата на пресата, като остава достатъчно място за затегване и без никакви препятствия.
• Дължина на хода: Това е общото вертикално пътешествие на плъзгача на пресата. Ходът трябва да бъде достатъчно дълъг, за да се осигури подаване на материала, формоване на детайла и безопасно изхвърляне на готовия компонент.
• Удари в минута (SPM): Това определя работната скорост на пресата. Конструкцията на матрицата, включително системите за подаване и изхвърляне, трябва да може да работи надеждно при целевата скорост, без да причинява задръствания или дефекти по детайлите.

Следната таблица обобщава тези критични спецификации на пресата за бързо справяне:

Разбиране на височината на матрицата и затворената височина: Критичното вертикално измерение

От всички фактори за съвместимост, връзката между височината на матрицата и затворената височина на пресата е може би най-критичната. Тези термини определят вертикалния работен диапазон на системата преса-матрица. Неразбирането на тази връзка може физически да направи невъзможно монтирането или пускането в експлоатация на матрица. Както е обяснено от MISUMI Tech Central , тези две мерки са различни, но свързани помежду си.

Първо, нека дефинираме термините. затворена височина на пресата е разстоянието от горната повърхност на плочата до долната повърхност на клина, когато клинът е в долната част на хода си (долна мъртва точка) и настройката на клина е на максимална стойност. Това представлява максималното вертикално пространство, което е налично за матрица. височина на формата е общата височина на матрицата, когато е напълно затворена, от долната част на долния цокъл до горната част на горната държачка на пуансона.

Основното правило е височината на матрицата да бъде по-малка от максималната затворена височина на пресата. Ако матрицата е по-висока от затворената височина на пресата, тя просто няма да се побере. Обратно, ако матрицата е значително по-ниска, използва се механизъм за регулиране на хода на пресата, за да се свали плъзгача и да се компенсира разликата. Ако матрицата е твърде ниска, за да бъде покрита от обхвата на регулиране, се използват разделителни плочи, известни като паралелни блокове или повдигачи, за да се компенсира разликата.

За да се осигури съвместимост, конструктор или техник трябва да следва ясен процес на проверка:

1. Определяне на затворената височина на пресата: Вземете спецификациите за максималната и минималната затворена височина от ръководството на пресата.
2. Установяване на височината на матрицата: Дизайнът на матрицата трябва да посочва точна височина на матрицата в затворено положение. Това е критичен размер в крайния чертеж на сглобяването.
3. Проверка на сглобяването: Потвърдете, че проектираната височина на матрицата попада в обхвата на регулируемата затворена височина на пресата. За по-голяма ефективност е добре да се стандартизират височините на матриците за всички инструменти, използвани в една и съща преса, за да се минимизира времето за настройка при смяната им.
4. Предвиди шлифоване: Имайте предвид, че компонентите на матрицата ще се засилват с течение на времето, което леко намалява общата височина на матрицата. Регулирането на пресата трябва да може да компенсира тази промяна през целия живот на инструмента.

Конструкция и монтиране на матрицата: Закрепване на системата за работа

Освен размерна съвместимост, физическата конструкция на матрицата и методът ѝ на монтиране са от съществено значение за безопасна и стабилна работа. Матричният комплект — състоящ се от горната и долната плоча на матрицата — служи като основа за всички компоненти на инструмента. Тези плочи трябва да са достатъчно яки, за да издържат огромните сили при штамповката без деформация, която би могла да доведе до несъосност и дефекти в детайлите.

Основни компоненти в конструкцията на матрицата включват:

• Матрични комплекти и плочи: Това са горните и долните плочи, които задържат пуансоните, матричните бутони и другата инструментална оснастка. Материалът и дебелината им са от решаващо значение за поддържане на твърдост.
• Ръководни щифтове и втулки: Тези елементи осигуряват прецизна центровка между горната и долната част на матрицата по време на работа. Необходими са подходящо смазване и добре приглобен размер за гладко движение без износване.
• Плочи за отнемане: Тези плочи задържат материала изправен по време на операцията и го отделят от пуансоните, когато ходовата част на пресата се вдърпва.
• Крепежни елементи: Методът, използван за закрепване на матрицата към пресата, е от решаващо значение за безопасността. Според MetalForming Magazine , T-болтовете и гайките са предпочитан и разпространен метод за надеждно фиксиране на матриците към основата на пресата и ходовата част.

Най-добрите практики за конструиране и монтиране на матрици са от решаващо значение за осигуряване както на качеството на детайлите, така и на безопасността на оператора. Добре проектираната матрица предвижда целия производствен процес, от настройката до поддръжката. Това включва проектиране на инструменти и приспособления, които могат да се поставят само в една посока, за да се предотвратят грешки, ясно посочване на изискванията за смазване и указване на интервалите за поддръжка. Според ръководство за най-добри практики при проектиране на матрици , разбирането на проектната цел на детайла е от съществено значение за създаване на инструмент, който не само е точен, но и ефективен и пригоден за производство.

Често задавани въпроси относно съвместимостта между преса и матрица

1. 1. Каква е разликата между височината на матрицата и затворената височина?

   Височината на затваряне е спецификация на прес машината и представлява разстоянието от основата до плъзгача в долната точка на хода му. Височината на матрицата е спецификация на инструмента и показва неговата пълна височина, когато е напълно затворен. За съвместимост височината на матрицата трябва да попада в регулируемия диапазон на височината на затваряне на преса.

2. 2. Какво се случва, ако тонажът на преса е твърде нисък за матрицата?

   Ако тонажът на преса е недостатъчен, той няма да може да осигури необходимата сила за правилно изрязване или оформяне на материала. Това може да доведе до непълни форми, продукти с лошо качество и дори пресът да спре или получи повреди от претоварване.

3. 3. Може ли една и съща матрица да се използва в различни прес машини?

   Да, но само ако прес машините имат съвместими технически характеристики. Височината, габаритите и изискванията за тонаж на матрицата трябва да съответстват на възможностите на всяка прес машина. Стандартизирането на височините на матриците и използването на общи методи за затегчане могат да улеснят преместването на матрици между подобни машини.