SHRNUTÍ

Sada nástrojů je přesný výrobní nástroj, který řeže a tvaruje plech do specifického tvaru. Jeho základní součásti společně zajišťují přesnost a opakovatelnost. Mezi klíčové části patří základní desky (nebo patky) držící celou konstrukci, vodící kolíky a pouzdra pro přesné zarovnání a pracovní prvky, jako jsou razníky a dělové bloky, které provádějí skutečné řezání a tváření. Další součásti, jako jsou pružiny a podložky, řídí tok materiálu a poskytují potřebnou sílu.

Základ: Základní anatomie sady nástrojů

V srdci každého lisovacího procesu leží tvářecí nástroj, který slouží jako pevný základ pro všechny ostatní pracovní komponenty. Hlavními prvky tohoto základu jsou tvářecí desky, známé také jako patice nástroje. Kompletní sada nástroje se skládá z horní patice (která drží základní díl razníku) a dolní patice (která drží tvářecí blok), které jsou přesně seřízeny pomocí vodících prvků. Tyto desky jsou důkladně opracovány z vysoce kvalitní oceli nebo hliníku tak, aby byly dokonale rovné a rovnoběžné, což je zásadní požadavek pro výrobu konzistentních dílů vysoké kvality. Volba materiálu závisí na aplikaci; zatímco ocel je běžná díky své odolnosti, hliník je často preferován pro svou nižší hmotnost, rychlejší obrábění a vynikající tlumení rázů, což jej činí ideálním pro tvářecí nástroje s vysokým nárazovým zatížením.

Návrh a tloušťka patencí jsou přímo závislé na velikosti síly, kterou musí nástroj odolávat. Například razicí nástroj, který stlačuje kov vysokým tlakem, vyžaduje výrazně silnější a robustnější patky než jednoduchý nástroj používaný pro lehké ohybové operace. Tato základní pevnost brání průhybu a zajišťuje efektivní přenos síly lisu na obrobek. Spodní patka je obvykle opracována se strategicky umístěnými otvory. Tyto otvory umožňují, aby odpadky a díly vznikající při prorážení nebo stříhání propadly dolů a byly odstraněny z lisu, čímž se předejde poškození nástroje a provozním prostojům.

Kromě toho je sada nástrojů rozhraním mezi nástrojem a lisy. Horní a dolní podrážky mají upevňovací prvky, jako jsou držáky nebo otvory pro šrouby, které zajistí celou sestavu nástroje do lisovacího ramene a podepření desky. Toto pevné uchycení je nezbytné pro bezpečnost a provozní přesnost. U složitých aplikací, zejména v odvětvích jako je výroba automobilů, je návrh sady nástrojů zásadní. Společnosti jako Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. se specializují na výrobu speciálních tvářecích nástrojů, u nichž jsou základní komponenty navrženy tak, aby vyhověly extrémním požadavkům při výrobě složitých automobilových dílů s vysokou přesností a dlouhou životností.

Přesnost v pohybu: Vodicí kolíky, vložky a dorazové bloky

Zatímco tvářecí desky tvoří základ, výjimečnou přesnost stříhacího nástroje zajišťuje jeho vodící systém. Hlavními součástmi, které za to odpovídají, jsou vodící kolíky (také nazývané sloupky nebo vodítka) a vodící pouzdra. Tyto prvky spolupracují tak, aby se horní a dolní část nástroje dokonale zarovnaly při každém zdvihu lisu, a to často s tolerancí až 0,0001 palce. Toto přesné zarovnání je rozhodující pro udržení správné mezery mezi stříhacími puncemi a děrovacími destičkami, což přímo ovlivňuje kvalitu dílů, opotřebení nástrojů a životnost nástroje.

Existují dva hlavní typy systémů vodících kolíků, z nichž každý je vhodný pro různé provozní požadavky. Tradiční volbou jsou třecí kolíky, což jsou kalené ocelové kolíky s přesně broušeným povrchem, které se pohybují uvnitř hliníko-bronzových pouzder. Tato pouzdra jsou často vybavena grafitovými zátkami pro samočinné mazání, aby se minimalizovalo tření a opotřebení. Alternativou je systém na bázi kuličkových ložisek, kde se kolíky pohybují po řadě kuličkových ložisek uložených v kleci. Tento design výrazně snižuje tření, umožňuje vyšší rychlosti lisu bez nadměrného vytváření tepla a usnadňuje technikům oddělení polovin formy pro údržbu.

U operací, při kterých vznikají významné boční síly – například při tváření nebo u nástrojů ovládaných vačkou – nemusí být pouhé vodící kolíky dostatečné k zabránění deformaci. V těchto případech se přidávají patky. Jedná se o robustní, přesně opracované ocelové bloky připevněné k oběma dílům rámu nástroje, které do sebe zasahují a pohlcují tak boční síly. Obvykle využívají opotřebitelné destičky vyrobené z různorodých kovů, například ocel a hliník-bronz, čímž se předejde zadrhávání a zajišťuje se hladký chod. Je to zásadní princip konstrukce nástrojů, že vodící komponenty mají za úkol zarovnat správně fungující nástroj, nikoli kompenzovat špatně udržovaný nebo nesrovnaný lisovací vodicí díl.

Pracovní část: razníky, tvářecí desky a upínací desky

Komponenty, které provádějí vlastní práci řezání a tváření plechu, jsou razník a matrice. Razník je mužská část, obvykle upevněná na horním držáku matrice, která zasahuje do materiálu. Matrice, nebo dutina matrice, je ženská část, upevněná na spodním držáku, která určuje konečný tvar dílu. Přesný vztah a vůle mezi razníkem a maticí určují kvalitu řezu nebo tvarování.

Razníky a matrice se používají pro různé operace, a jejich názvosloví odráží jejich funkci. Například operace 'stříhání' znamená, že díl vyrazovaný z plechu je požadovaný výrobek, známý jako polotovar. Naopak operace 'vrtání' znamená, že razník vytváří otvor v dílu a vyražený materiál, nazývaný odpad, je odstraněn jako třísek. Tyto pracovní komponenty jsou odpovědné za množství procesů, včetně:

• Stříhání: Řezání vnějšího profilu dílu z plechového materiálu.
• Prostřihování: Vytváření vnitřních otvorů nebo prvků v dílu.
• Razení: Aplikace vysokého tlaku za účelem vyražení podrobného reliéfu do kovu.
• Tahání: Protahování a tváření plechu do hlubokých tvarů připomínajících misku.
• Ohýbání: Tváření materiálu podél přímé osy.

Pro usnadnění údržby a rychlé výměny jsou razníky často upevněny držáky. Jedním z nejčastějších typů je kulový zámek. Toto zařízení využívá pružinové kuličkové ložisko, které zapadne do tvarové drážky ve tvaru kapky na násadě razníku. Tento systém umožňuje technikovi provozujícímu údržbu střihu rychle odstranit opotřebovaný nebo poškozený razník a nainstalovat nový, aniž by musel demontovat celý střih, čímž se výrazně snižuje prostoj. Tato modulárnost je klíčovou vlastností moderního a efektivního návrhu střihů.

Řízení materiálu a aplikace síly: Podložky a pružiny

Efektivní řízení plechu během lisování vysoké rychlosti je stejně důležité jako samotné stříhání a tváření. Právě tuto funkci plní různé podložky a pružiny uvnitř nástroje. Podložka je tlakem zatěžovaná deska, která drží, kontroluje nebo odstraňuje kov. Například odhazovací podložka je pružinou zatěžovaná deska, která obklopuje střihací razníky. Poté, co razník pronikne materiálem, pružnost kovu způsobí jeho úchyt o razník; odhazovací podložka tak udrží materiál dolů, což umožní razníku se čistě vytažením uvolnit.

Při tvářecích operacích se používají jiné typy podložek. Tlakové podložky jsou nezbytné při ohybu s přetlačením, kde materiál pevně udržují proti spodní části nástroje, aby zajistily ostrý a přesný ohyb. U hlubokotažných operací aplikují tažné podložky (nazývané také svorky) regulovaný tlak na okraj polotovaru. Tento tlak je zásadní pro řízení toku materiálu do dutiny nástroje. Příliš malý tlak umožňuje materiálu krabatit se, zatímco příliš velký tlak omezuje tok materiálu a může způsobit trhliny nebo prasknutí dílu. Tyto podložky jsou obvykle upevněny pomocí součástí, jako jsou válečky nebo šrouby se závitem, které umožňují jejich pohyb nahoru a dolů při zachování konstantní síly.

Síla pro tyto podložky je dodávána pružinami. Volba pružiny závisí na požadavcích aplikace týkajících se síly, zdvihu a životnosti. Hlavní typy jsou:

• Vinuté pružiny: Vyrobené z pružinové oceli, jsou běžné, cenově výhodné a vhodné pro aplikace vyžadující střední úroveň síly.
• Urethanové pružiny: Tyto poskytují dobrý tlak na odřezávání a jsou často používány u nástrojů pro prototypy nebo krátké série díky nižším nákladům.
• Plynové pružiny s dusíkem: Jedná se o válce naplněné dusíkem, které mohou vyvíjet extrémně vysokou a konzistentní sílu po celém zdvihu lisu. Mají velmi dlouhou životnost a jsou upřednostňovány pro náročné aplikace, jako je hluboké tažení.

Nejčastější dotazy

1. Co je součást formy?

Součástka razníku je jakákoli jednotlivá část, která tvoří kompletní sestavu razníku pro tváření plechu. Tyto součástky společně pracují na stříhání nebo tváření plechu. Mezi klíčové příklady patří základní desky (základ), vodící kolíky a pouzdra (pro zarovnání), puncovací nástroje a razníkové bloky (řezací/tvářecí prvky), pružiny (pro sílu) a odrážecí podložky (pro kontrolu materiálu). Každá součástka má specifickou funkci, která je rozhodující pro celkový výkon a přesnost razníku.

2. Z jakých komponentů se skládá lití do forem?

I když to zní podobně, lití do forem je jiný výrobní proces než tváření na střihacích formách. Při lití do forem je tavenina kovu pod vysokým tlakem vtlačována do dutiny formy, která se nazývá forma nebo kokila. Hlavní součásti zahrnují dvě poloviny formy (formu krytu a vyhazovací formu), systém vyhazovacích kolíků pro vysunutí ztuhlé součásti a přívodné kanály nebo brány, které vedou taveninu kovu do dutiny. Materiály jsou obvykle neželezné slitiny, jako jsou hliník, zinek a hořčík.

3. Co jsou součásti stříhané na dělicích formách?

Součásti stříhané na dělicích formách jsou díly vyráběné procesem označovaným jako stříhání na dělicích formách, který se často používá pro měkčí materiály, jako je papír, plast, látka nebo pěna, a také pro tenké kovy. „Dělicí forma“ v tomto kontextu může být ostrá, speciálně tvarovaná břitka (dělicí forma z ocelové lišty), která je do materiálu vtlačována, aby vyřízla určitý tvar, podobně jako tvarovka na sušenky. Výsledné výrobky se používají od obalových materiálů a těsnění až po izolátory v elektronice a lékařská zařízení.