Қиғыш және тесу қалыбы дизайнның негізгі принциптері

ҚЫСҚАША

Кесу мен тесу матрицасының дизайны — жаппа металды дәл кесуге және тесуге арналған берік престік құралдарды жасауға бағытталған мамандандырылған инженерлік пән. Табысты болуы кесу күштерін дәл есептеуге, құрал материалдарын мақсатты таңдауға және алдыңғы қатарлы дизайн әдістеріне байланысты. Негізгі мақсаттар — материалдағы кернеуді тиімді басқару, минимальді шеткеріспен таза кесулер алу және матрица жинағының жұмыс істеу мерзімі мен дәлдігін максималдандыру.

Кесу мен тесу операцияларының негіздері

Жұқа металл бұйымдарын жасау әлемінде шетін кесу және тесу - бөлшектің соңғы геометриясын анықтайтын негізгі кесу операциялары болып табылады. Әдетте ұқсас процестермен бірге топтастырылса да, олар әртүрлі қызметтер атқарады. Шетін кесу - бұл өңделген бөлшектің сыртқы шетінен артық материалды алып тастап, оның соңғы пішінін алу процесі. Ал тесу - бұл бөлшектің шекарасынан ішінде орналасқан материалды шығарып тастау арқылы тесіктер немесе саңылаулар сияқты ішкі элементтерді жасаумен байланысты. Екеуі де матрица мен пуансонның кесу жиегінде экстремалды кернеудің шоғырлануына негізделген қиып түсіру әрекетіне сүйенеді, бұл материалдың таза сынғышына әкеледі.

Механикалық түрде кесілген жиектің сапасы төрт аймақпен сипатталады: домалақтану, жылтырлық, сынғыш және бүрі. Қолданбалардағы нұсқауларда айтылғандай AHSS Guidelines жоғары беріктікте болат үшін идеалды шеткі бөлік айқын жылтыр аймақ пен жылтыр сынғыш аймақты қамтиды, бұл кейінгі пішіндеу операцияларында трещинаның пайда болуын болдырмау үшін маңызды. Осы негізгі қағидаларды түсіну сәйкес, жоғары сапалы бөлшектерді шығаратын құралды жобалаудың бірінші қадамы болып табылады.

Олардың рөлдерін түсіндіру үшін басқа кең таралған кесу процестерімен салыстыру пайдалы. Бланкинг пирстің ұқсас, бірақ шығарылған материал (слаг) қажетті бөлшек болып табылады, ал пирсте слаг - қалдық. Шеаринг - екі пышақ арасында түз сызық бойымен жапырақты металл кесудің жалпылау термині. Әрбір процесс қажет нәтижеге және өндіріс тізбегіндегі орнына байланысты таңдалады.

Матрица дизайнының негізгі принциптері мен негізгі есептеулер

Тиімді матрица дизайны инженерлік принциптерге негізделген деректерге негізделген процестің бір түрі. Модельдеуді бастамас бұрын, дизайнерлер құралдың жұмыс күштеріне шыдай алатынын және таңдалған престе сенімді жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін маңызды есептеулерді орындауы керек. Ең негізгі есептеу — бұл престен қажетті тоннажды анықтайтын кесу күші үшін. Формула әдетте мына түрде беріледі: Кесу күші (F) = L × t × S , мұндағы 'L' — кесу периметрінің жалпы ұзындығы, 't' — материалдың қалыңдығы, ал 'S' — материалдың қию беріктігі.

Қыспа күшін дәл анықтау — әдетте 20-30% қауіпсіздік шегімен, жеткілікті тоннажды престі таңдау үшін маңызды. Екінші маңызды фактор — матрицамен тесік арасындағы саңылау, яғни пуансон мен матрица ашығы арасындағы саңылау. Толық нұсқаулықта айтылғандай, Jeelix оптималды саңылау әдетте материал қалыңдығының жағына 5-12% құрайды. Саңылаудың жетіспеушілігі қыспа күшін және құралдың тозуын арттырады, ал саңылаудың артық болуы үлкен бүрлерге және төмен сапалы шетке әкелуі мүмкін. Жоғары беріктік құрылымды болаттар (AHSS) үшін бұл саңылауларды жоғарылату керек, себебі олар жоғары кернеулерді басқару үшін қажет.

Өзекшелердің өзі үшін материалды таңдау — бұл тағы бір негізгі принцип. Өзекшелер мен матрица салынбалары тозуға қарсы тұру үшін қаттылық пен соққыға төзімділік үшін серпімділіктің тепе-теңдігіне ие болуы керек. Жалпы қолданысқа арналған D2 және A2 құралдық болаттар жиі қолданылады, ал көп көлемді өндіріс немесе үйкеліске төзімді материалдармен жұмыс істеу кезінде порошоктық металлургия болаттары немесе карбид қажет болуы мүмкін. Таңдау процесі құралдың қызмет ету мерзімін ұзарту және қызмет көрсету тоқтап қалуын азайту мақсатында шығын мен өнімділіктің арасындағы тепе-теңдікке негізделеді. Автокөлік саласындағыдай күрделі қолданыстар үшін сараптама кеңесін алу өте маңызды. Мысалы, Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. автокөліктерді штамптау үшін арналған құралдарға маманданған компаниялар, алдыңғы қатарлы симуляциялар мен материалдар туралы білімді пайдаланып, берік және тиімді құрал-жабдық шешімдерін ұсынады.

Қиғыш және тесу матрицасының құрылымы

Пішін — бұл болаттың монолитті блогы емес, әрқайсысының белгілі бір қызметі бар өзара байланысқан бөлшектердің дәлме-дәл жинағы. Осы анатомияны түсіну — құрал-жабдықтарды құру, жинау және сақтаудың негізі болып табылады. Бүкіл жинақ пішіннің жоғарғы және төменгі табанын (немесе пластинасын) бағыттаушы сақиналар мен қаптамалар арқылы туралау арқылы біріктіретін пішін жиынына орнатылған. Бұл негізгі жүйе жоғарғы және төменгі бөліктердің жоғары жылдамдықты жұмыс режимі кезінде микрон деңгейіндегі дәл туралауын қамтамасыз етеді, бұл зақымдануды болдырмау және бөлшектердің біркелкілігін сақтау үшін маңызды.

Негізгі жұмысшы бөлшектерге пуансон мен матрица блогы (немесе матрица түймесі/салынып) кіреді. Жоғарғы матрица етекшесіне орнатылған пуансон — кесуді орындайтын еркек бөлшек болып табылады. Төменгі етекшеге орнатылған матрица блогы — пуансон енетін тесігі бар әйел бөлшек болып табылады. Бұл екі бөлшек арасындағы дәл геометрия мен саңылау тесілген тесік немесе қиылған шеттің соңғы пішінін анықтайды. Олардың материалы, қаттылығы және бетінің өңделуі құралдың қызмет ету мерзімі мен бөлшектің сапасы үшін маңызды.

Тағы бір маңызды компонент — стриппер. Пунш тақия арқылы кескен соң, жұқа металлдың серпімді қалпына келуі оны пуншқа жабыстырады. Стриппердің міндеті — престің жоғары қозғалысы кезінде материалды пунштан мәжбүрлі түрде ажырату. Стрипперлер тұрақты немесе серіппелі болуы мүмкін, соңғысы кесу операциясы кезінде материалды жазық ұстап тұру үшін қысым жасайды және бөлшектің жазықтығын жақсартады. Прогрессивті матрицалар үшін пилоттар да маңызды. Бұлар — лента ішіндегі алдын-ала тесілген тесіктерге еніп, әрбір келесі станцияда дәл туралауды қамтамасыз ететін сақиналар.

Матрица компоненттерін қолдау тізімі:

• Пунштар мен матрица сақиналары: Кесу жиектерін дөңгелектену, жарылу немесе аса көп тозу тұрғысынан регулярлы тексеріңіз. Таза кесуді сақтау және кесу күшін азайту үшін қажет болған жағдайда жүндетіңіз.
• Бағдаршамалар мен втулкалар: Олар дұрыс майланғанына көз жеткізіңіз және шырпу немесе тозу белгілерін тексеріңіз. Тозған бағдарлағыштар туралаудың бұзылуына және матрицаның апаттық бұзылуына әкелуі мүмкін.
• Шайбаларды шығару пластинасы: Серіппелердің (қолданылатын жағдайда) қажетті қысымы бар екенін және сынбағанын тексеріңіз. Контакт бетінде тозу белгілерін тексеріңіз.
• Матрица жинағы: Матрицаның етектерінде трещинаның немесе зақымданудың бар-жоғын тексеріңіз. Барлық бекітпелердің дұрыс күшпен бекітілгеніне көз жеткізіңіз.
• Жалпы тазалық: Матрицаны детальдардың ақаулануына немесе құрал-жабдыққа зақым келтіруге әкелетін қиыршықтар, жұқа қиындылар және басқа да ластанулардан таза ұстаңыз.

Қауіпсіздік үшін алдыңғы қақпақты қою

Негізгі принциптерден тыс, дамыған матрица құрылымы өнімділікті оптималдауға, қиын материалдармен жұмыс істеуге және жоғары көлемді өндіріс үшін құрал-жабдықтың қызмет ету мерзімін ұзартуға бағытталған. Ең маңызды жетістіктердің бірі — бір ғана құрал-жабдықтағы әртүрлі станцияларда тізбектеліп орындалатын бірнеше операцияларды (мысалы, тесу, қиғыштау, иілу) орындайтын прогрессивті матрицаларды қолдану. Оның сияқты мамандар түсіндіреді Eigen Engineering , прогрессивті матрица құрылымын меңгеру материалдың максималды пайдаланылуын қамтамасыз ету үшін және матрица арқылы жолақ алға жылжыған кезде оның тұрақтылығын сақтау үшін күрделі жолақ орналасуын жоспарлауды қажет етеді.

Бөлшектердің өте жақсы жазықтығын қамтамасыз ету үшін файнштамповка мен кесіп-тасымалдау сияқты әдістер қолданылады. Файнштамповка — бұл материалды тығыз бекіту үшін жоғары қысымды табақша мен V-тәрізді сақина қолданатын арнайы процесс, нәтижесінде сынудың шамамен болмауымен толығымен кесілген, түзу шеті бар бөлшек алынады. Дәл сондай, кесіп-тасымалдау әдісі, Шеберхана жолақ арқылы бөлшекті дербес штамптау және оны кейінгі станцияда шығарылғанша қысымды табақшамен жазық ұстап тұруды қамтиды. Кесу кезінде материалға бақылау ішкі кернеудің пайда болуын азайтады, ол қисаюға әкеледі.

Жоғары беріктікке ие болаттарды (AHSS) қолдану олардың жоғары беріктігі мен төменгі пластиналығына байланысты ерекше қиыншылықтар туғызады. Бұл үлкен матрица саңылауларын, берік құрал құрылымдарын және экстремал күштер мен үйкеліске шыдамды болатын ұнтақты металлургия болаттары немесе карбид сияқты жоғары сапалы құрал материалдарын қажет етеді. Сонымен қатар, пуансон геометриясын шыңдау кезіндегі максималды тоннажды және соққыны азайту үшін өзгертуге болады. Кесілген немесе фаска жасалған пуансон беті кесу әрекетін сәл ұзақ уақыт бойы жүргізуге мүмкіндік береді, бұл қажетті күшті айтарлықтай төмендетеді және матрица мен престің өзіне зиян келтіретін қатты «сап-арқылы үзу» әсерін азайтады.

Прогрессивті матрицалар мен жеке станциялы матрицалар

• Прогрессивті матрицалардың артықшылықтары: Өте жоғары өндіріс жылдамдығы, еңбекақы шығындарының төмендеуі, жоғары қайталануы және бір құралға бірнеше операцияларды біріктіру.
• Прогрессивті матрицалардың кемшіліктері: Бастапқы құрал-жабдықтар үшін өте жоғары құны, күрделі дизайн мен жинау процесі және үлкен немесе терең тартылған бөлшектер үшін икемділіктің төмендігі.
• Жеке станциялы матрицалардың артықшылықтары: Төмен құрал-жабдық құны, қарапайым конструкция және аз көлемді шығару немесе өте үлкен бөлшектер үшін ыңғайлылық.
• Бір орынды матрицалардың кемшіліктері: Әлдеқайсы баяу өндіріс жылдамдығы, бөлшек үшін жұмысшыларға кететін құнының жоғарылығы және қайталанатын жүктер мен орындау нәтижесінде пайда болатын тұрақсыздық.

Жиі қойылатын сұрақтар

1. Матрица дизайнының ережесі қандай?

Бір ғана «ереже» жоқ болса да, матрица конструкциясы белгілі бір негізделген принциптерге сәйкес жасалады. Оларға материал қасиеттеріне негізделіп кесу күштерін есептеу, матрица мен пуансон арасындағы дұрыс саңылауды белгілеу (әдетте материал қалыңдығының жағына 5-12%), матрица жиынтығының құрылымдық қаттылығын қамтамасыз ету және таспа орналасуындағы амалдардың логикалық тізбегін жоспарлау жатады. Негізгі мақсат – қауіпсіз, сенімді және сапа талаптарына тұрақты сәйкес келетін бөлшектер шығаратын құрал жасау.

2. Қиып тастау құралының құю матрицасы деген не?

Құю формасындағы жиекті кесу құралы (тримминг) жапырақтан созумен бірдей мақсатқа ие, бірақ басқа түрлі бөлшекке арналған. Бөлшек құю формасы арқылы (балқытылған металды қалыпқа енгізу) жасалғаннан кейін оның қосымша материалдары — мысалы, таратушы канал, тасып төгілетін бөліктер мен шағын саңылаулардан пайда болатын қоспалар қалады. Тримминг-ди — бұл қосалқы престеу процесінде осы қажетсіз материалдарды кесіп тастау үшін қолданылатын құрал, соның нәтижесінде таза, дайын құйманы алуға болады.

3. Құрылғыны кесудегі болат ережесі деген не?

Болат ережесімен құрылғыны кесу — әдетте қағаз, картон, көбік, жұқа пластик немесе өте жұқа металл сияқты жұмсақ материалдар үшін қолданылатын басқа процесс. Ол берілген пішінге иілген және жазық негізге (жиі фанера) орнатылған сүйір, жұқа болат пышағын ("болат ережесі") материалға қысып енгізу арқылы жүргізіледі. Бұл әдіс метал емес немесе өте жұқа жапырақ тәрізді металл қолданбаларда пішіндерді кесу үшін экономикалық тиімді тәсіл болып табылады.

4. Құрылғыны кесудің қандай түрлері бар?

Қиғыш әдісі әртүрлі материалдар мен өндірістік көлемдерге бейімделген бірнеше әдістерді қамтиды. Парақтық металл үшін негізінен қатты құрал-жабдықтарды (соққыш пен матрица жиынтықтарын) қолданатын тесу, шығарып тастау және кесу сияқты тегістеу операцияларына сілтеме жасайды. Басқа түрлеріне жуандырақ материалдар үшін жазық қиғыш құрылғы, этикеткалар немесе сақиналарды жоғары жылдамдықта өндіру үшін роторлы қиғыш құрылғы, сонымен қатар физикалық қиғыш құрылғыны қолданбайтын лазерлік немесе су қыспағын қолданып қию сияқты цифрлық қию әдістері жатады.