SHRNUTÍ

Otřepy při stříhacích operacích jsou běžnou vadou, ke které dochází především nesprávným vůlí mezi razníkem a matricí, opotřebovanými nebo tupými nástroji a nesprávnými parametry lisy. Řešení tohoto problému vyžaduje systematickou kontrolu sady nástrojů, stavu nástrojování a nastavení lisu. Oprava těchto mechanických a procesních faktorů je nezbytná pro dosažení čistého střihu a zajištění kvality dílu.

Porozumění tvorbě otřepů: Hlavní příčiny

Otřep je drsná, zvýšená hrana nebo výstupek materiálu, který zůstává připojen k obrobku po stříhací operaci. Podle podrobných analýz, jako jsou ty od Keyence , tyto vady mohou vést k nedostatečné přesnosti přiléhání dílů a vytvářet bezpečnostní rizika kvůli svým ostrým hroty. Porozumění tomu, jak vznikají, je prvním krokem k jejich prevenci. Ideální střižný okraj se skládá ze tří různých zón: hladký, zaoblený okraj nazývaný odklon střihu; lesklá, broušená plocha známá jako střižná plocha; a nakonec drsnější lomová plocha, kde se materiál odděluje.

Vznik břidlic je přímým důsledkem selhání tohoto stříhacího procesu, kdy je materiál trhán nebo vytláčen namísto toho, aby byl čistě přestřižen. Toto selhání lze téměř vždy připsat několika hlavním mechanickým problémům. Nejvýznamnějším faktorem je mezera – vůle – mezi razníkem a záložkou. Pokud je mezera příliš velká, materiál se ohýbá a trhá, což vede k velkému odklonu střihu a významné břidlici. K tomu dochází, protože materiál není během nárazu razníku vhodně podepřen.

Naopak, pokud je vůle příliš malá, může dojít k vytvoření sekundární střižné plochy, což vede k vzniku jemných, vouskovitých otřepů a nadměrnému namáhání nástroje. To nejen ovlivňuje kvalitu dílů, ale také urychluje opotřebení nástroje, což může vést k jeho poškození a předčasnému selhání. Obecně se doporučuje optimální vůle mezi 10 % a 25 % tloušťky materiálu, i když tato hodnota se může lišit v závislosti na mez pevnosti v tahu a tažnosti materiálu.

Druhým hlavním důvodem vzniku otřepů je stav nástroje samotného. Dělová hlava nebo razník s tupými, odštípnutými nebo opotřebovanými řeznými hranami nebude materiál efektivně stříhat. Místo toho, aby kov stříhal, tupá hrana bude materiál nadměrně deformovat a vytláčet, než dojde k jeho zlomení, čímž vytlačí otřep z mezery ve spáře. Kvalita nástrojové oceli, její tepelné zpracování a povrchové povlaky mají významný vliv na to, jak dlouho zůstane řezná hrana ostrá. Pravidelná údržba a včasná broušení jsou pro kontrolu otřepů nepostradatelné.

Mechanický průvodce kontrolou razníku, dělové hlavy a lisu

Systematická a důkladná kontrola mechanických komponent je základem účinné diagnostiky příčin hrubých okrajů (burrů) při tvářecích operacích. Tento proces vyžaduje více než zběžný pohled; zahrnuje pečlivé měření a analýzu celého razicího systému, od sady nástrojů až po lis samotný. Pokud technici postupují podle strukturované kontrolní listiny, mohou efektivně identifikovat a odstranit kořenové příčiny vzniku burrů.

Kontrola by měla začít nejčastějším pachatlem: mezerou v nástroji. Ověřte, zda je mezera vhodná pro konkrétní typ a tloušťku zpracovávaného materiálu. To zahrnuje kontrolu specifikací konstrukce nástroje a fyzické změření komponent. Dále posuďte stav nástrojů. Zkontrolujte řezné hrany trnů i matrice na příznaky opotřebení, jako je zaoblení, odloupnutí nebo přivařování materiálu. Zaoblená hrana je hlavní příčinou vzniku burrů a signalizuje potřebu broušení. Jak uvádějí odborníci z průmyslové sféry na Výrobce , nesprávné broušení může přehřát a poškodit nástrojovou ocel, proto je během údržby nezbytné používat správný broušící kotouč a chladicí prostředek.

Kromě vůle a ostrosti je rozhodující správné zarovnání. Dělovka musí být s otvorem v matici dokonale souosá. Nesouosost vytváří nerovnoměrnou vůli – na jedné straně příliš malou a na druhé příliš velkou – což má za následek nekonzistentní otřepy a nadměrné, jednostranné opotřebení nástroje. Zkontrolujte opotřebení vodících kolíků, pouzder a dalších komponent pro zarovnání. Nakonec může být samotná lisy zdrojem problémů. Špatná přesnost lisu, například velká mezera v kolejnicích lisu nebo nedostatek rovnoběžnosti mezi saní a pracovním stolem, může způsobit posunutí nebo naklonění matrice během provozu, což vede ke změnám vůle a vzniku otřepů. Komplexní proces odstraňování závad musí zahrnovat vyhodnocení tuhosti lisu a jeho celkového stavu.

Kontrolní seznam pro odstraňování závad:

• Vůle matrice: Je mezera mezi razníkem a desenkou správná pro tloušťku a typ materiálu?
• Ostrnost nástroje: Jsou řezné hrany razníku a desenky ostré a bez zářezů nebo nadměrného opotřebení?
• Výrovnání nástroje: Je razník správně vystředěn a souose s desenkou? Jsou vodící komponenty ve dobrém stavu?
• Stav lisy: Je lis tuhý a přesný? Jsou kluzná deska a pracovní stůl rovnoběžné a bez nadměrného vůle?
• Lubrikace: Používá se správný olej pro tváření za účelem snížení tření a prevence rychlého opotřebení nástroje?
• Kvalita materiálu: Je plech rovný a v rámci tolerance tloušťky?

Pokročilé strategie prevence a potlačení břidlic

Zatímco reaktivní odstraňování problémů je nezbytné, nejúčinnějším a nejekonomičtějším přístupem k řízení otřepů je proaktivní prevence. To znamená jít dále než pouhá běžná údržba a zaměřit se na pokročilé principy návrhu nástrojů a optimalizaci procesu. Když jsou procesy stříhání od počátku navrženy robustněji, mohou výrobci výrazně snížit frekvenci i závažnost chyb souvisejících s otřepy, čímž dosáhnou vyšší kvality dílů a nižších provozních nákladů.

Jednou odbornou strategií je optimalizace samotného návrhu razníku. Například u razníků sestavených z více částí může sladění spojů horních a dolních řezných částí vytvářet místa zrychleného opotřebení a eroze, což vede k tvorbě otřepů. Pokročilejší technikou je úmyslné nesouhlasné uspořádání těchto spojovacích linií za účelem rovnoměrnějšího rozložení opotřebení. Další sofistikovanou metodou, která je obzvláště užitečná u bypass operací, kdy jedna řezná lišta klouže kolem druhé, je snížení řezné mezery na přibližně jednu třetinu běžné hodnoty právě v místě bypassu. Toto přesnější tolerance pomáhá minimalizovat otřepy, které se v takových případech obvykle tvoří.

Dosáhnutí takové úrovně přesnosti vyžaduje významné odborné znalosti v oblasti konstrukce a výroby razníků. U složitých aplikací, zejména v automobilovém průmyslu, může spolupráce se specializovaným výrobcem razníků přinést zřejmou výhodu. Například společnost jako Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. nabízí pokročilé CAE simulace a odbornost v oblasti návrhu, čímž zajišťuje optimalizaci nástrojů pro minimální vznik břidlic od prvního dne, což je klíčové pro OEM výrobce a dodavatele první úrovně.

Když jsou břidlice nevyhnutelné kvůli geometrii dílu nebo vlastnostem materiálu, je nutná sekundární operace odstraňování břidlic. Tato operace by však měla být považována za poslední možnost, protože prodlužuje čas výroby a navyšuje náklady. Běžné metody odstraňování břidlic zahrnují třídění, vibrační úpravy, kartáčování a odstraňování břidlic tepelnou energií. Volba metody závisí na velikosti dílu, materiálu a požadovaném povrchovém úpravě. Hlavní závěr je, že investice do kvalitnějšího návrhu nástrojů a kontroly procesu je téměř vždy ekonomičtější než spoléhání na opakující se sekundární operace.

Nejčastější dotazy

1. Co je to vada otřepu?

Otřep je ostrá, hrubá výstupující část materiálu, která zůstává na hraně vystřiženého dílu po řezací nebo průrazové operaci. Vzniká tehdy, když materiál trhá nebo se deformuje namísto čistého stříhání. Velké otřepy mohou narušit montáž dílu, snížit výkon výrobku a představovat bezpečnostní riziko pro obsluhu.

2. Jaké jsou běžné vady ve stříhacím procesu?

Kromě otřepů patří mezi běžné vady tváření kovů trhliny, vrásky, pružení (díl se částečně vrací do původního tvaru), povrchové škrábance a nadměrné zeslabení nebo roztržení materiálu. Každá vada má odlišné příčiny související s vlastnostmi materiálu, návrhem nástroje nebo procesními parametry.

3. Co způsobuje otřepy ve stříhacím nebo obráběcím procesu?

Při každém řezném procesu, včetně stříhání a obrábění, vznikají otřepy tehdy, když nástroj materiál tlačí nebo trhá namísto čistého stříhání. U stříhání jsou hlavními příčinami nesprávná vůle mezi razníkem a maticí, otupené nebo opotřebované řezné hrany a nesprávné zarovnání, což vše brání čistému střihacímu účinku.

4. Jak ovlivňují otřepy funkčnost součástek?

Otřepy mohou vážně narušit funkčnost součástek. Mohou bránit správnému spojení dílů, což vede k problémům při montáži. U pohyblivých dílů se otřepy mohou odlamovat a znečišťovat systémy, což způsobuje předčasný opotřebení nebo poruchy. Jejich ostré hrany také mohou přetrhnout vodiče, poškodit těsnění nebo představovat riziko zranění.