Nøglekomponenter til diesæt til præcisionsproduktion

TL;DR

Et stanssæt er den grundlæggende ramme for en metalstansning, bestående af øvre og nedre plader kendt som diesko. Disse sko holder og justerer alle andre funktionelle komponenter med ekstrem præcision. De mest kritiske dele inkluderer føringsspænder og bukser, der sikrer justering, samt arbejdskomponenter – såsom stansnåle og dieknapper – der udfører det faktiske skæring og formning af materialet.

Grundlaget: Stanssæt, sko og plader

Enhver stansning, uanset dens kompleksitet, bygger på et solidt grundlag. Denne base består af stanssættet, som inkluderer de øvre og nedre diesko samt forskellige plader. Disse komponenter fungerer som det stive skelet, hvorpå alle andre arbejdsdele monteres. Deres primære funktion er at opretholde en præcis relation mellem værktøjets øvre og nedre halvdele gennem hele stanscyklussen med højt tryk. Uden dette stabile grundlag ville det være umuligt at opnå nøjagtighed og konsistens i de fremstillede dele.

Støvlede er typisk maskinbearbejdet ud fra solide plader af stål eller aluminium. Ifølge en artikel i Producenten , mens stål er almindeligt, er aluminium et populært valg, fordi det er letvægtigt, hurtigt at bearbejde og yder fremragende støddæmpning, hvilket gør det ideelt til skæredyer. Pladerne skal være præcisionsbearbejdede – enten fræset eller slibet – så de er helt flade og parallelle inden for ekstremt stramme tolerancer. Den nederste dyestøvel har ofte åbninger, så slagger og affald kan falde ned gennem dem i pressens seng og derved holde arbejdsområdet frit.

Tykkelsen og materialet i formssættet bestemmes af de kræfter, det skal modstå. For eksempel kræver en prægeform, der komprimerer metal under enormt tryk, et meget tykkere og mere robust formssæt end en simpel bøjningsform. Den samlede kvalitet af formssættet påvirker direkte værktøjets levetid, nøjagtigheden af de fremstillede dele og vedligeholdelsesbehovet over tid. Et velkonstrueret formssæt er det første skridt for at sikre en succesfuld stansoperation.

Præcisionsjusteringssystemet: Guidestænger, lagerbunde og hælklodser

Selvom formstykket udgør grundlaget, sikrer præcisionsjusteringssystemet, at øverste og nederste formsko fungerer i perfekt harmoni. Systemets primære komponenter er føringsstænger og -bushinger. Føringsstænger, også kaldet føringspæle, er herdede, præcisionsslidne aksler monteret på en formsko, som løber ind i tilhørende bushinger på den modsatte sko. Denne kobling sikrer, at arbejdskomponenterne mødes nøjagtigt som tiltænkt ved hver enkelt slagbevægelse i pressen, hvilket er afgørende for at opretholde stramme tolerancer og forhindre beskadigelse af værktøjet.

Der findes to hovedkategorier af guidestænger og lager: friktions- og kuglelejekind. Friktionsstænger er massive stålstænger, der glide inden for et lager, ofte beklædt med et slidstærkt materiale som aluminium-bronze, som kan indeholde grafithuler til selvsmøring. Stænger med kugleleje derimod løber på en række kuglelejer i en kage, hvilket drastisk reducerer friktionen. Dette gør det muligt at køre med højere hastigheder uden at generere overmæssig varme, og det gør det lettere at adskille formhalvdelene til vedligeholdelse.

I operationer, hvor der genereres betydelig tværkraft, kan førepiner alene måske ikke være nok til at forhindre afbøjning. Her spiller hælklodser og hælplader en vigtig rolle. Hælklodser er robuste stålblokke monteret på begge matricesko, som griber ind for at optage laterale kræfter. De anvender ofte forskellige metaller til slidplader, f.eks. stål mod aluminium-bronce, for at undgå fastløb. Ved at optage tværkræfter beskytter hælklodser førepinerne mod bukning og sikrer, at justeringen af kritiske skære- og formningsdele forbliver perfekt.

De 'arbejdende' komponenter: Punscher, knapper og aftrækkere

De komponenter, der udfører det egentlige arbejde med at skære og forme pladematerialet, er punscher, dåseblokke (eller knapper) og aftrækkere. Punschen er den mandlige komponent, typisk fremstillet af herdet værktøjsstål eller carbide, som drives nedad for at udføre en operation. Dåseknappen, eller matricen, er den kvindelige komponent, placeret i den nederste dåsesko. Formen og spillerummet mellem punschen og dåseknappen bestemmer de endelige egenskaber for det stansede emne, såsom hullets størrelse eller bøjningsvinklen.

Når et stempe gennembryder eller former materialet, har materialet en tilbøjelighed til at hænge fast i stemplet under tilbagetrækningen. Aftrækkeren har til opgave at forhindre dette. En aftrækker er en trykbelastet plade, der omgiver stemplespidsene. Når presseoverdelens stempe bevæger sig opad, holder aftrækkeren materialet nede mod den nedre form, så stemplespidsene kan trække sig rent ud. Denne funktion er afgørende for at forhindre deformation af emnet og muliggøre drift med høj hastighed. Aftrækkere kan være faste eller fjederbelastede, hvor fjederbelastede konstruktioner yder mere kontrolleret tryk.

Konstruktion og materialevalg for disse arbejdskomponenter er kritiske for værktøjets levetid og emnets kvalitet. Som forklaret af Dynamic Die Supply , stans og formblokke skal fremstilles af materialer, der er hårde nok til at modstå gentagne stød og slid. Det samspil mellem disse dele, sammen med trykplader, der holder emnet stabilt, afgør succesen for stansprocessen. Korrekt justering, skarpe skæreekanter og effektiv frigørelse er alle nødvendige for at producere ensartede, kvalitetsrigtige dele effektivt.

Komponentvariationer i progressive og stanseskærme

Selvom alle former har fælles grundlæggende komponenter, varierer deres konfiguration og kompleksitet betydeligt afhængigt af formtypen. De to mest almindelige typer er enkelttrins stanseskærme og progressive former. En enkelttrins form udfører én handling pr. pressehub, såsom at udstanse et emne eller bøje en flange. Dens komponentsæt er relativt simpelt og fokuseret på at udføre denne enkelte opgave. Disse anvendes ofte til produktion i mindre serier eller til enklere emnegeometrier.

I modsætning hertil er en progressiv stans et meget mere komplekst værktøj, der udfører flere operationer samtidigt på forskellige stationer. Et bånd af materiale føres gennem stansen, og på hver station foregår en anden skæring- eller formningsoperation. Dette gør det muligt at fremstille et komplet, komplekst emne ved hvert enkelt pressehub. En progressiv stans indeholder derfor mange sæt af stansknive, knapper og formsløjer, alle integreret i et enkelt, stort stanssæt. Den indeholder også yderligere komponenter som pilotnåle til nøjagtig placering af båndet ved hver station og materialeløftere til jævn fremføring af materialet.

Udformning og konstruktion af disse komplekse værktøjer kræver betydelig ekspertise. For industrier, der kræver store mængder indviklede dele, producerer producenter af skræddersyede automobilstansesæt og lignende komponenter anvender ofte avancerede simuleringer og projektstyring til at levere progressive stansværktøjer, der sikrer effektivitet og præcision. Valget mellem et enfelts stansværktøj og et progressivt stansværktøj afhænger af produktionsvolumen, delens kompleksitet og budget, da den oprindelige omkostning ved et progressivt stansværktøj er meget højere, men omkostningen pr. del er væsentligt lavere ved masseproduktion.

Ofte Stillede Spørgsmål om Matrisedele

1. Hvad kaldes dele af en matrice?

De vigtigste dele af en stansematrice inkluderer matricesættet (øvre og nedre matricesko), som udgør grundlaget. Nøglekomponenter er førenåle og bushinger til justering, stans og matrixknapper (eller blokke) til skæring og formning, afstiverplader til at fjerne materiale fra stansene samt forskellige fjedre, der yder den nødvendige kraft.

2. Hvad er komponenterne i trykstøbning?

Støbning er en anden produktionsproces end formning og bruger forskellige komponenter. En støbeformsmaskine bruger en form, typisk bestående af to halvdele: en fastholdt dæksel-form og en bevægelig udskydningsform. Indeni har den et system med udskydningsstifter, der skubber det størknedede emne ud, en hulrum, der danner emnets form, samt kanaler eller porter, der tillader smeltet metal at strømme ind i hulrummet. De legeringer, der anvendes, er også forskellige, typisk zink, aluminium eller magnesium.

3. Hvad er opbygningen af en form?

Opbygningen af en form er baseret på to præcisionsbearbejdede plader: den øvre og nedre formplade. Disse plader er justeret ved hjælp af føringsstifte og lagerbøsninger. Alle andre komponenter, såsom stansholde­re, formsæder og aftrækningsplader, er sikkert monteret på disse plader. Hele samlingen er designet som et selvstændigt værktøj, der kan installeres i en presse for nøjagtigt og gentagne gange at producere emner.