Накратко

Заострената ръбове при штамповъчни операции са често срещан дефект, причинен предимно от неправилен просвет между пробойника и матрицата, износени или тъпи инструменти и неподходящи параметри на пресата. Отстраняването на този проблем изисква систематична проверка на комплекта матрици, състоянието на инструментите и настройките на пресата. Коригирането на тези механични и процесно свързани фактори е от съществено значение за постигане на чисто отрязване и осигуряване на качеството на детайлите.

Разбиране на образуването на заострения: Основните причини

Заострен ръб представлява неравен, вдигнат ръб или издатина от материал, която остава прикрепена към заготовката след штамповъчна операция. Според подробни анализи, като тези от Keyence , тези дефекти могат да доведат до недостатъчна точност при сглобяването на части и да създадат опасности за безопасността поради острия си връх. Разбирането как възникват, е първата стъпка към предотвратяването им. Идеалният изрязан ръб се състои от три различни зони: гладък, закривен ръб, наречен извивка; гланцована, полирена област, известна като изрязана повърхност; и накрая по-груба повърхност на скъсване, където материала се отделя.

Образуването на буркан е пряк резултат от провал в този процес на изрязване, при който материала се разкъсва или изтласква, вместо да бъде чисто прерязан. Този провал почти винаги може да се проследи до няколко основни механични проблема. Най-важният фактор е разстоянието — междината — между пробойника и матрицата. Ако междината е твърде голяма, материала се огъва и разкъсва, което води до голяма извивка и значителен буркан. Това се случва, защото материала не е правилно поддържан по време на удар от пробойника.

Обратно, ако зазорът е твърде малък, може да се образува вторична отрязана повърхност, която води до появата на фини бургии във форма на мустачки и оказва прекомерно напрежение върху инструмента. Това не само засяга качеството на детайлите, но и ускорява износването на инструмента, което води до натрошаване и преждевременно повредяване. Като цяло се приема, че оптималният зазор е между 10% и 25% от дебелината на материала, макар че тази стойност варира в зависимост от якостта при опън и дуктилността на материала.

Втората основна причина за образуването на burrs е състоянието на инструментите. Пробойник или матрица с тъпи, напукани или износени режещи ръбове няма да отрежат материала ефективно. Вместо да прерязват метала, тъпият ръб прекомерно деформира и изтласква материала преди той да се скъса, като по този начин избутва burr през зазора. Качеството на инструменталната стомана, термичната обработка и евентуалните повърхностни покрития имат голямо значение за това колко дълго ще се запази остър ръб. Редовното поддържане и навременното заточване са задължителни за контрола на burrs.

Механично ръководство за проверка на матрици, пробойници и преси

Систематичен и изчерпателен преглед на механичните компоненти е основата за ефективно отстраняване на дефектите при образуването на остриета в процесите на штамповане. Този процес изисква повече от бегла проверка; той изисква внимателно измерване и анализ на цялата штамповъчна система – от самия штамп до пресата. Като следват структуриран контролен списък, техниците могат ефективно да идентифицират и отстрани коренните причини за образуването на остриета.

Проверката трябва да започне с най-честата причина: зазорината на штампа. Уверете се, че зазорината е подходяща за конкретния тип и дебелина на обработвания материал. Това включва проверка на проектантските спецификации на штампа и физическо измерване на компонентите. След това оценете състоянието на инструментите. Проверете режещите ръбове както на пуансона, така и на матрицата за наличие на признаци на износване, като заобляне, люспене или задиране. Тъп ръб е основна причина за образуване на остриета и сочи, че е необходимо заточване. Както отбелязват експерти в индустрията при Производителят , неправилните процедури на шлифоване могат да прегряват и да повредят стоманата на инструмента, така че използването на правилното колело и охлаждаща течност е от решаващо значение по време на поддръжката.

Освен прозрачността и остротата, правилното подравняване е от решаващо значение. Ударът трябва да бъде съвършено концентричен с кухината на решетката. Неправилното подравняване ефективно създава неравномерно разстояние прекалено тясно от едната страна и твърде свободно от другата страна, което води до несъвместими изтръпвания и прекомерно едностранно износване на инструмента. Проверете за износване на насочващи щифтове, буши и други компоненти за подравняване. И накрая, самият преса може да бъде източник на проблеми. Лошата прецизност на пресата, като например голяма празнина в релсите на пресата или липсата на паралелизъм между плъзгача и работната маса, може да доведе до изместване или наклон на матрицата по време на работа, което води до промени в прозрачността и наклон. Целесъобразният процес на отстраняване на неизправности трябва да включва оценка на твърдостта и цялостното състояние на пресата.

Проверка за отстраняване на неизправности:

• Разстояние на изпиляване: Съответства ли зазоринът между матрицата и пуансона на дебелината и вида на материала?
• Острие на инструмента: Остри ли са режещите ръбове на матрицата и пуансона и без чипове или прекомерно износване?
• Подравняване на инструмента: Правилно ли е подравнен пуансонът и е ли концентричен с матрицата? В добри ли са състояние насочващите компоненти?
• Състояние на пресата: Стабилна и прецизна ли е пресата? Паралелни ли са плъзгачът и работната маса и без прекомерно люштене?
• Смазване: Използва ли се подходящо штамповъчно масло за намаляване на триенето и предотвратяване на бързо износване на инструмента?
• Качество на материала: Плосък ли е листовият материал и в рамките ли е на допуснатата дебелина?

Напреднали стратегии за предотвратяване и намаляване на образуването на burr

Макар че реагирането при възникване на проблеми е необходимо, най-ефективният и икономически изгоден подход за управление на накъсванията е превантивната профилактика. Това означава да се премине напред от рутинното поддържане и да се фокусира върху напреднали принципи за конструкция на матрици и оптимизация на процеса. Като проектират процеса на струговане да бъде по-стабилен от самото начало, производителите могат значително да намалят честотата и тежестта на дефектите, свързани с накъсвания, което води до по-високо качество на детайлите и по-ниски оперативни разходи.

Един експертен подход включва оптимизиране на самия дизайн на матрицата. Например, при матрици, изградени от няколко секции, подравняването на съединенията между горната и долната режеща секция може да доведе до точки с ускорено износване и ерозия, което причинява образуването на burrs. По-напреднала техника е преднамерено несъвпадане на тези линии на съединения, за да се разпредели по-равномерно износването. Друг сложен метод, особено полезен при байпас операции, при които единият режещ стоманен елемент се плъзга покрай друг, е намаляване на режещия зазор до около една трета от нормалната стойност точно в точката на байпас. Този по-малък допуск помага за минимизиране на burr-а, който обикновено се образува в такива случаи.

Постигането на такъв прецизност изисква значителен експертен опит в инженерството и производството на матрици. За сложни приложения, особено в автомобилната индустрия, сътрудничеството със специализиран производител на матрици може да осигури ясно предимство. Например, компания като Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. предлага напреднали CAE симулации и експертност в проектирането, осигурявайки оптимизирани матрици за минимално образуване на заравания още от първия ден, което е от съществено значение за производители на оригинални компоненти (OEM) и доставчици от първо ниво.

Когато зараванията са неизбежни поради геометрията на детайла или свойствата на материала, се налага вторична операция за отстраняване на зараванията. Въпреки това, това трябва да се разглежда като крайна мярка, тъй като добавя време и разходи към производствения цикъл. Често използвани методи за отстраняване на зараванията включват барабанно полирване, вибрационно финиране, четка и термична обработка. Изборът на метод зависи от размера, материала и изискваната повърхностна обработка на детайла. Основният извод е, че първоначалната инвестиция в по-доброто проектиране на матриците и контрола на процеса почти винаги е по-икономична от разчитането на повтарящи се вторични операции.

Често задавани въпроси

1. Какво е дефект от тип накъсване?

Накъсването е остър, назъбен излишък от материал, който остава по ръба на изстругована част след операция на рязане или пробиване. То възниква, когато материала се разкъсва или деформира, вместо да бъде чисто отрязан. Големите накъсвания могат да попречат на сглобяването на частите, да намалят работните характеристики на продукта и да представляват опасност за хората, които ги обработват.

2. Какви са често срещаните дефекти при процеса на щамповане?

Освен накъсванията, други чести дефекти при металното щамповане включват пукнатини, гънки, остатъчно огъване (при което частта частично се връща в първоначалната си форма), драскотини по повърхността и прекомерно разтъняване или разделяне на материала. Всеки дефект има отделни причини, свързани със свойствата на материала, конструкцията на матрицата или параметрите на процеса.

3. Какви са причините за образуване на накъсвания при процеса на щамповане или машинна обработка?

При всеки процес на рязане, включително при штамповане и механична обработка, образуването на заострени ръбове (бурс) се причинява, когато инструментът избутва или разкъсва материала, вместо да го нареже чисто. При штамповането основните причини са неправилният зазор между пробойника и матрицата, тъпи или износени режещи ръбове и неправилно подравняване, които всички попречват на чистото срязване.

4. Как заострените ръбове (бурсовете) влияят на функционалността на компонентите?

Заострените ръбове могат значително да наруши функционалността на компонентите. Те могат да попречат на частите правилно да бъдат сглобени, което води до проблеми при сглобяването. При движещи се части, заострените ръбове могат да се отлъскат и да замърсят системите, причинявайки преждевременно износване или повреда. Острите им ръбове също могат да прерязват жици, да повредят уплътнения или да представляват риск от нараняване.