Kalimo formų dėvėjimosi nustatymas: trys diagnostikos kryptys, siekiant nulio gedimų

TRUMPAI

Sprendžiant apie spaudimo formos dėvėjimąsi, būtina stebėti tris kritinius vektorinius taškus: išspaudintą detalę, pačios formos konstrukcines dalis ir preso veiklos metrikas. Iš karto turėtų pasirengti raudonieji žiburiai, tokie kaip užlaidos aukštis, viršijantis 10 % medžiagos storio (arba >0,1 mm), nevienodas paviršiaus apdorojimas, nurodantis sukibimas (adhezinį dėvėjimąsi), ir neišaiškinti preso tonųžos šuoliai. Ankstyvas aptikimas leidžia atskirti palaipsnį abrazyvinį dėvėjimąsi, kurį galima kontroliuoti per aštrinimą, nuo katastrofiško adhezinio dėvėjimosi, reikalaujančio nedelsiant atlikti paviršiaus apdorojimą ar medžiagų patobulinimus. Taikant „paskutinės išsaugotos detalės“ protokolą ir reguliarias vizualines apžiūras, galima išvengti brangios įrankių sugedimų.

Gedimų fizika: formų dėvėjimosi tipai

Prieš diagnozuojant simptomus, būtina suprasti du pagrindinius mechanizmus, dėl kurių blogėja štampavimo įrankiai: abrazyvinį nusidėvėjimą ir adhezinį nusidėvėjimą. Svarbu atskirti šiuos du tipus, nes jiems reikalingos visiškai skirtingos taisomosios priemonės.

Abrazyvinis nusidėvėjimas

Abrazyvinis nusidėvėjimas – tai mechaninis medžiagos nuėmimas nuo matricos paviršiaus, kurį sukelia kieti dalelių ar lakštinio metalo paviršiaus netolygumai. Tai veikia panašiai kaip smalpapovas, pamažu ardant pjovimo kraštus ir formavimo paviršius. Šis nusidėvėjimo tipas yra prognozuojamas ir tiesinės prigerties.

• Mechanizmas: Kietieji karbido dariniai lakštinio metalo ar paviršiaus oksidiniai sluoksniai brėžia minkštesnę įrankio matricą.
• Vizualūs požymiai: Vienodas brėžimas slydimo kryptimi; pjovimo kraštų praradimas (suapvalinti kraštai vietoj aštrių kampų).
• Dažna pasekmė: Palaipsniui mažėjantis matmenų tikslumas ir lėtai didėjantis užklotas kraštas.

Lipnusis dilimas (Galling)

Lipnusis dilimas, dažnai vadinamas grybštenimu arba šaltuoju suvirinimu, yra žymiai ardoresnis ir mažiau prognozuojamas. Jis atsiranda tada, kai tepimo plėvelė suskyla, leisdama tiesioginį metalo kontaktą tarp lakšto ir įrankio.

• Mechanizmas: Didelis lokalizuotas slėgis ir šiluma sukelia mikroskopinį lakštinio metalo prilipimą prie formos paviršiaus. Kai detalė juda, šie suvirinimo takeliai nuslysta, išplėšdami mikroskopiškus įrankinio plieno gabaliukus ar palikdami apdirbiamojo medžiagos nuosėdas ant formos.
• Vizualūs požymiai: Iškilę medžiagos gumulai ant formos paviršiaus (medžiagos prisikaupimas); gilūs, įbrėžti brūkšniai ant detalės, primenantys „vilkimo žymes“.
• Dažna pasekmė: Neprotingas kokybės sugedimas, katastrofiškas įrankio pažeidimas (užstrigimas) ir detalės plyšimas.

Diagnostikos signalas 1: Išspaudžiamos detalės tikrinimas

Išspaudžiama detalė yra patikimiausias įrankio būklės rodiklis. Ji tarnauja kaip tyrimo įrašas apie įrankio būklę smūgio metu. Operatoriai turėtų atkreipti dėmesį į tris konkrečius nukrypimus, kurie rodo pablogėjimą.

Kraštų aukščio analizė

Aštrus įrankis sukuria švarų lūžį su minimaliais kraštais. Kai pjovimo kraštas apvalėja dėl abrazyvinio dilimo, stūmoklis "stumia" medžiagą vietoj to, kad ją švariai nupjautų. Pramonės standartai paprastai nurodo diekų techninę priežiūrą, kai kraštų aukštis viršija 10 % nuo medžiagos storio arba absoliučią vertę 0,05 mm–0,1 mm , priklausomai nuo tikslumo reikalavimų.

Diagnostikos protokolas:

• Naudokite mikrometrą arba optinį palygintuvą, kad išmatuotumėte špagato aukštį toje pačioje vietoje ant kelių iš eilės esančių detalių.
• Atskirkite perlinkis (lygi skriemulio įėjimo pusės kreivė) ir burr (aštrus laužimo pusės iškilimas). Padidėjęs perlinkis rodo kalnelio nusidėvėjimą; padidėjęs špagatas rodo matricos mygtuko nusidėvėjimą.

Paviršiaus apdailos blogėjimas

Paviršiaus apdailos pokyčiai dažniausiai rodo įstrigimą. Jei įprastai lygi traukos siena staiga parodo gilesnes vertikalias brūkšnių linijas ar „įbrėžimus“, medžiaga tikriausiai prilimpa prie įspaudos ertmės. Tai būdinga nerūdijančio plieno ir aliuminio stampavimui, kai medžiaga turi didelę afinitetą į įrankio plieną.

Matmenų nuokrypis

Jei skylių dydžiai pradeda mažėti arba plyšių vietos pasislenka, dažnai tai rodo rimtą krašto nusidėvėjimą arba nudegimus. Kai kalnelio paviršius nudega, susidaro nebalansuota apkrova, dėl kurios kalnelis šiek tiek pasislenka, keičiasi skylių vieta ir išorinės tarpų geometrija.

Diagnostinė žinia 2: Įspaudos komponentų apžiūra

Kai detalė rodo problemas, toliau einama prie įrankio fizinės apžiūros. Tam reikia atidaryti presą ir išvalyti formos paviršius, kad būtų galima pastebėti subtilius nusidėvėjimo požymius.

Šiluminis įtrūkinėjimas (šiluminis nuovargis)

Šiluminis įtrūkinėjimas atrodo kaip finų, „šukių danga“ primenančių įtrūkimų tinklas formos paviršiuje. Jis atsiranda dėl staigaus temperatūros kaitumo – įkaista darbo eigoje ir greitai atšąla tarp smūgių. Tai dažna aukšto greičio operacijose ar karštai kalnuose.

• Rizika: Šie mikroįtrūkimai gali plisti giliai į įrankinį plieną, sukeldami katastrofišką sudužimą.
• Aptikimas: Naudokite spalvotą penetrantą arba paprasčiausiai nuvalykite paviršių tirpikliu; tirpiklis išgaruos nuo paviršiaus, tačiau liks įtrūkimuose, padarydamas juos matomus.

Graibymas (medžiagos prilipimas)

Patikrinkite aukšto trinties zonas, tokius kaip temptuvų juostas ir kreivumas. Prikibimai pasireiškia sidabriškomis dryžėmis arba apdirbiamojo medžiagą prikibusiomis dėmėmis ant įrankio plieno. Net 10 mikronų storio nuosėdos gali pakankamai pakeisti trinties koeficientą, kad sukeltų detalės plyšimą. Operatoriai dažnai naudoja vario tinklelį šiems plotams trinti; minkštas varis užkibs į mikroskopiškus prikibimo iškilumus, kurių neįmanoma pamatyti pliku akimi.

Apskilo krašto nusidėvėjimas prieš suskylėjimą

Atskirkite skilimą (trūksta gabalėlių) nuo apvalinimo (lygus nusidėvėjimas). Skilimas rodo, kad įrankio medžiaga per trapusi arba kad preso lygiavimas neteisingas (dėl ko vyksta įspaudimo ir formos trukdymas). Apvalinimas yra natūralus abrazyvinio nusidėvėjimo rezultatas ir tiesiog reiškia, kad įrankis reikia atašuoti.

Diagnostikos signalas 3: Proceso ir garso indikatoriai

Presas pats suteikia realaus laiko atsiliepimą apie formos būklę. Patyrę operatoriai dažnai „išgirsta“ problemą dar prieš ją pamatydami.

Tonus rodančio monitoriaus šuoliai

Blunstant ašmenims, metalą lūždant reikalinga jėga žymiai padidėja. Tonų skaitiklis, rodantis palaipsniui didėjantį trendą (pvz., +5 % per pamainą), rodo normalų abrazyvinį nusidėvėjimą. Staigus šuolis dažniausiai signalizuoja nugnybtą smeigtuką ar sunkų sukibimą.

Garsiniai signalai

Aštrus įtempimas skiria metalą su aiškiu „spragtelėjimu“. Nusidėvėjus formai, garsas tampa bluntu, sunkiu „džiung“ arba „bumbt“. Tai vyksta todėl, kad praradę aštrumą kraštai nebeperpjauna metalo švariai, o jį spaudžia, energija išsiskiria vėliau ėjimo eigoje (atvirkštinė tonų jėga).

Teršalo analizė

Patikrinkite naudotą tepalą ar diezo batelio apačią. Jei aliejus pasikeitęs spalva arba matomi matomi metaliniai skalūnai (blizgučiai), tai rodo stiprų adhezinį nusidėvėjimą, kuris sukuria šiukšles. Šis „skystasis smėlis“ labai greitai pagreitins įrankio gedimą, jei jo neišpłausite.

Koreguojamieji veiksmai: nuo diagnostikos iki sprendimo

Kai wear tipo ir lokalizacija yra identifikavimas, inžinerija turi vykdyti adekvataus remedia vykdyti. Solucija yra priklausoma, ar tikslas yra quick fix ar long-term proceso improvement.

Strateginiai patobulinimai: Esant ilgalaikiam abrazyviniam dilimui, pereinant nuo standartinio D2 įrankinio plieno prie miltelių metalurgijos (PM) plienų, tarnavimo laikas gali būti pailgintas iki 500 % dėl fineresnio karbido pasiskirstymo. Esant adhezyviniam dilimui, fiziniai garų nusodinimo (PVD) dengtuvai, tokie kaip titano karbonitridas (TiCN), sukuria kietą, slystantį barjerą, kuris neleidžia mikrosuvirinimui.

Didelės apimties automobilių programoms, kuriose įrankių ilgaamžiškumas ir tikslumas yra būtini, dažnai efektyviausia prevencinė strategija yra bendradarbiavimas su specializuotais gamintojais. Tokios įmonės kaip Shaoyi Metal Technology naudoja IATF 16949 sertifikuotas procedūras ir presų galimybes iki 600 tonų, kad užtikrintų perėjimą nuo prototipavimo prie masinės gamybos, užtikrindamos, kad įrankiai būtų suprojektuoti taip, jog ištvertų milijonus ciklų be ankstyvo susidėvėjimo.

Įrankių priežiūros valdymas

Efektyvi įrankių priežiūra nereiškia reagavimo į sugedusius įrankius; tai reiškia gedimų numatymą dar iki jie paveikia detalės kokybę. Derinant duomenis iš išspaudžiamos detalės (skeltuvai/paviršiaus apdorojimas), įrankio paviršiaus (įtrūkimai nuo šilumos/medžiagos prikibimas) ir preso (tonažas/garsas), gamintojai gali pereiti nuo krizinės situacijos sprendimo prie planuojamos priežiūros. Šis proaktyvus požiūris sumažina prastovų trukmę, pailgina įrankių tarnavimo laiką ir užtikrina nuoseklią kokybę kiekviename ėrme.

Dažniausiai užduodami klausimai

1. Koks yra tipinis leistinas išspaudžiamų skylių nuokrypis, kad būtų reikalinga priežiūra?

Nors konkretūs leistini nuokrypiai priklauso nuo taikymo srities, dauguma tikslaus spaudimo operacijų išlaiko skylių toleranciją ribose +/- 0,002 colio (+/- 0,05 mm) . Jei matavimai išeina už šias ribas arba jei skylių geometrija tampa ovali, tai rodo didelį smaigto nusidėvėjimą ar deformaciją, reikalaujančią nedelsiant perbrūkšniuoti arba pakeisti.

2. Kokie yra 7 žymėjimo metodo žingsniai?

Septyni dažniausi metalo spaudimo procesai apima Blankoformavimo (aplinkinis formos išpjovimas), Priedavimo (gręžiant skyles), Brėžinys (formuojant puodelio formos formas), Sukimas (formuojant kampus), Orinė lankstymo technologija (įspaudžiant į formą nepasiekiant dugno), Apatinio paviršiaus formavimą/sukojimą (spaudimas aukštos tikslumo/įspaudimui), ir Apipjaustymas (pašalinant perteklinę medžiagą). Dėvėjimosi raštai pasireiškia skirtingai kiekviename etape: formuojant daugiau linksta į prilipimą, o iškirpant – labiau dyla kraštai dėl abrazijos.

3. Kuo skiriasi iškirpimas formomis ir spaustuvė?

Forminis pjaustymas paprastai reiškia minkštų medžiagų (popierius, audinys, guma) arba plonų folijų pjaustymą naudojant plieninį pjūklą arba rotacinę formą, dažniausiai plokščiąja presa. Spaudimas yra didelės jėgos šaltuoju būdu formuojamas metalo apdirbimo procesas, kuriame naudojamos poruotos plieninės formos (stempis ir matrica), kad iš lakštinio metalo būtų išpjauti, sulankstyti ar ištraukti sudėtingi 3D formų elementai. Formų dėvėjimasis spaudžiant yra žymiai intensyvesnis dėl metalų didelės skersinės stiprybės.