Skabyklės ir mirgalio tarpelio lentelė: liaukitės spėlioję, pradėkite švariai kirpti

Smulkinimo įrankio ir matricos tarpo pagrindai

Ar kada nors domėjotės, kodėl kai kurie išspaudžiami gaminiai turi visiškai švarias briaunas, o kiti atrodo draskūs ir suplėšyti? Paslaptis dažnai slypi tokioje mažoje matavimo vertėje, kad galite ją visiškai praleisti. Kalbame apie smailiklio ir matricos tarpą – svarbią specifikaciją, kuri atskiria profesionalų lygio metalo apdirbimą nuo nusivylimo keliančio bandymų ir klaidų metodo.

Ką iš tikrųjų reiškia smailiklio ir matricos tarpas

Paprasčiau tariant, smailiklio ir matricos tarpas reiškia tarpą tarp pjovimo smailiklio ir atitinkamos matricos angos. Kai dirbate su iškirpimo matrica ar bet kuria štampavimo operacija, šis tarpas yra iš visų smailiklio pusių. Matavimas paprastai pateikiamas kaip procentinė medžiagos storio dalis vienai pusei – ne bendras tarpas, o erdvė kiekvienoje atskiroje pusėje.

Įsivaizduokite, kad tarp stūmoklio ir įformos įstumiami metalo lakšto gabalėlis. Tarpas nustato, kiek „laisvo judėjimo erdvės“ yra aplink stūmoklį, kai jis praeina per medžiagą. Per mažas tarpas verčia metalą eiti ten, kur jis nenori eiti. Per didelis tarpas lemia kontrolės praradimą, kaip medžiaga atsiskiria.

Pavyzdžiui, jei kalate 0,060 colių liesąjį plieną su 10 % tarpu kiekvienoje pusėje, bendras įformos atviras plotas bus 0,012 colio didesnis už jūsų stūmoklio skersmenį (po 0,006 colio kiekvienoje pusėje). Šie skaičiai gali pasirodyti nereikšmingi, tačiau būtent jie lemia skirtumą tarp sklandžios veiklos ir techninės priežiūros košmaro.

Kodėl tūkstantosios colio svarbios metalo štampavime

Galite galvoti: „Tai tik kelios tūkstantosios colio. Kiek gi tai iš tiesų gali reikšti?“ Atsakymas yra – viską. Kai įrankis pramuša lakštą, inicijuojamas sudėtingas deformacijos ir plyšimo procesas. Tinkamas tarpas užtikrina, kad plyšimo linijos, atsirandančios tiek įrankio, tiek matricos kraštuose, susitiktų švariai medžiagos viduryje.

Kai tarpas nustatytas teisingai, nuo įrankio ir matricos atsirandančios plyšimo linijos juda viena link kitos ir susitinka švariai, sukuriant lygų, vientisą pjūvį su minimaliu užlaužų susidarymu.

Šis švarus plyšimo zonų susitikimas tiesiogiai veikia tris kritiškai svarbius gamybos veiksnius:

• Detalės kokybė: Teisingas tarpas sukuria pjūvius su kontroliuojamomis kirpimo zonomis ir minimaliais užlaužais, dėl to sumažėja arba visiškai pašalinamos antrinės apdailos operacijos.
• Įrankio tarnavimo laikas: Kai metaliniai įrankiai ir matricos veikia optimalaus tarpo ribose, dilimas pasiskirsto tolygiai, žymiai pailginant eksploatacijos trukmę.
• Gamintojo efektyvumas: Mažiau atmetamų detalių, mažiau prastovų dėl įrankių keitimo ir sumažėjęs operatoriaus įsikišimas kyla iš tinkamo tarpelio nustatymo nuo pat pradžių.

Šiame vadove rasite išsamią informaciją, surūšiuotą pagal medžiagos tipą, storio niuansus ir trikčių šalinimo lentelę, kurią galima nedelsiant taikyti gamybos aikštelėje. Ar tai būtų naujos iškirpimo formos diegimas, ar esamos operacijos krašto kokybės problemų diagnostika – šis šaltinis suteikia duomenis ir metodiką, kad galėtumėte liautis spėlioję ir pradėti grynai pjaustyti.

Mokslas, slypintis už tinkamo formos tarpelio

Supratimas, kodėl tarpelis yra svarbus, eina toliau nei paprasti matavimai – reikia pažvelgti, kas iš tikrųjų vyksta metalo viduje per smailinimo operaciją. Kai metalinė forma įsiveržia į lakštinę medžiagą, mikroskopiniu lygiu inicijuojama fascinuojanti mechaninių įvykių seka. Šio mokslo suvokimas padeda prognozuoti rezultatus ir parinkti tokį tarpelį, kuris nuosekliai užtikrintų švarius rezultatus.

Išpjautos briaunos trys zonos

Išsamiai apžiūrėję bet kurią išpjautą briauną padidinus pastebėsite, kad ji nėra vienoda. Briaunos profilis atskleidžia tris skirtingas zonas, kurios susidaro skirtinguose išpjaunamo proceso etapuose. Šių zonų atpažinimas padeda diagnozuoti problemas ir suprasti, kodėl esami tarpeliai sukuria tam tikrus rezultatus.

• Perlenkimo zona (Blizgesio spindulys): Tai apvalinta viršutinė pjūvio briaunos dalis, kurioje įrankis pirmą kartą liečiasi su medžiaga. Kai įrankis pradeda judėti žemyn, jis traukia medžiagą žemyn dar prieš prasidedant pjaunamajam procesui. Ši zona paprastai sudaro 5–10 % visos medžiagos storio ir atrodo kaip lygi, šiek tiek išlenkta paviršiaus dalis.
• Pjovimo zona (Blizgesio juosta) Tiesiai po apvartymu rasite pjovimo zoną – lygią, blizgančią juostą, kurioje įrankis iš tikrųjų perkirpo metalą. Ši zona atitinka tikrąją pjovimo veiklą ir paprastai sudaro 25–50 % medžiagos storio, kai tarpas tinkamai nustatytas. Kuo ši zona yra lygesnė ir didesnė, tuo švaresnis jūsų pjaunamas paviršius.
• Lūžio zona (lūžis): Likusi kraštinės dalis rodo šiurkštesnį, kristalinį paviršių, kuriame medžiaga sulūžo, o ne buvo nupjauta. Ši zona paprastai sudaro 40–60 % medžiagos storio. Kai tarpas yra teisingas, lūžio linijos nuo įrankio krašto ir matricos krašto susitinka švariai, sukuriant pastovią lūžio kampą.

Šių zonų santykinės proporcijos jums pasako viską apie tarpelio konfigūraciją. Optimalaus tarpelio turinti iškirpimo operacija suformuoja subalansuotą briaunos profilį su švariais pereinamaisiais tarp zonų. Kai pastebite netaisyklingumus – per didelį apvartymą, mažą pjovimo juostą arba netolygias lūžio zonas – tai reiškia tarpelio problemas, kurios laukia sprendimo.

Kaip metalas lūžta smailinant procese

Čia metalurgija susiduria su realiu spaustukų darbu. Plokštelinis metalas nėra vientisas kietasis kūnas – jis sudarytas iš begalinio daugybės mažyčių kristalinių grūdelių, susigrupavusių į polikristalinę struktūrą. Kai jūsų smaigas taiko apkrovą, šie grūdeliai reaguoja numanomai, priklausomai nuo tarpelio nustatymų.

Pradinės įspaudos metu susidaro suspaudimo įtampa medžiagoje tiesiai po įspaudu ir virš iškirpimo krašto. Su tinkamu tarpeliu šios įtampos koncentracijos sukuria lūžio pradžios taškus, kurie kontroliuojamais kampais plinta vienas link kito. Lūžiai susitinka medžiagos storio viduryje, užbaigdami atskyrimą švariai.

Kai tarpelis per mažas, greitai iškyla problemų. Įspaudas ir iškirpimas yra tokie arti vienas kito, kad natūralus lūžio plitimasis sutrinka. Vietoje to, kad lūžiai susitiktų švariai, medžiaga patiria antrinį šlyjimą – efektyviai būna perkertama du kartus. Tai padvigubina apkrovą įrankių kraštams, žymiai pagreitindama jų dėvėjimąsi. Pastebėsite, kad didėja reikalinga įspaudimo jėga, o įspaudų kraštuose atsiranda mikroskilimų arba pernelyg ankstyvas apvalinimas.

Laisvas tarpas sukelia priešingą problemą. Kai tarpas tarp stūmoklio ir mirgalio viršija optimalų diapazoną, lūžių linijos tinkamai nesutampa. Medžiaga ne kirpasi švariai, o lenkiasi ir plyšta, todėl darbo detalės mirgalio pusėje susidaro dideli grioveliai. Šie grioveliai nėra tik estetinė problema – jie reiškia švaistomą medžiagą, galimą traumavimo pavojų dirbant ir dažnai reikalauja papildomų apdailos operacijų, kurios padidina kiekvienos detalės gamybos kainą.

Maksimalus stūmoklio įsiskverbimas iki lūžio taip pat priklauso nuo tarpo. Esant teisingiems nustatymams, stūmoklis paprastai įsiskverbia 30–50 % medžiagos storio, kol lūžiai užbaigia atskyrimą. Per mažas tarpas verčia stūmoklį skverbtis giliau ir reikalauja didesnių jėgų. Per didelis tarpas leidžia pernelyg didelę medžiagos deformaciją iki atskyrimo momento.

Šios mokslo supratimas paverčia žingsnių parinkimą iš spėliojimo į numatomą inžineriją. Jūs ne tik sekate schema – jūs kontroliuojate metalo lūžio fiziką, kad pasiektumėte briaunos kokybę, kurios reikalauja jūsų taikymas.

Visiška medžiagos žingsnio procentinė nuorodos lentelė

Dabar, kai suprantate mokslą, slypintį už to, kaip metalas trūkinėja smailinant, atėjo laikas šias žinias pritaikyti praktikoje. Toliau pateikiami skardos ir įvorės žingsnių rekomendacijų procentiniai dydžiai suteikia patikimus pradinius taškus beveik bet kuriai medžiagai, su kuria susidursite gamyklos grindyse. Laikykite šiuos procentus savo pagrindu – pakankamai tvirtu statyboms, bet lankstiu, kad galėtumėte reguliuoti, kai tam reikalauja konkretūs taikymai.

Standartiniai žingsniai pagal medžiagą

Kiekvienas medžiaga skirtingai reaguoja į šlyties jėgas, priklausomai nuo jos unikalaus grūdeliavimo, kietumo ir plastiškumo. Žemiau pateikta lentelė grupuoja išpjovimo procentines vertes kiekvienai pusei dažniausiai naudojamoms lakštinio metalo išspaudimui skirtoms formoms ir įrankiams. Prisiminkite, kad šios vertės atitinka tarpą kiekvienoje išspaudimo įrankio pusėje – ne bendrą tarpą.

Pastebėsite, kad minkštesniems ir labiau plastiškiems medžiagoms paprastai reikia mažesnių tarpų, o kietesnėms medžiagoms reikia daugiau vietos, kad įtrūkimai tinkamai plisiotų. Šis modelis galioja daugumai metalinių skyliapjovės ir formos taikymų, nors konkretūs lydinio sudėtys gali šiek tiek pakeisti šiuos rekomendacijas.

Ypatingi aukštos stiprybės plienams atsižvelgiami dalykai

Čia daugelis operatorių susiduria su problemomis. Pažangieji aukštos stiprybės plienai (AHSS) ir egzotiški lydiniai automobilių ir aviacijos pramonėje tampa vis paplitę, tačiau šioms medžiagoms tarpų nurodymai lieka menki. Patyrę įrankių gamintojai iš tokių įmonių kaip Cleveland Tool and Die seniai suprato, kad standartinės schemos nepateikia visos istorijos, kai kalba eina apie šių dienų reikalaujančias medžiagas.

Dirbant su AHSS medžiagomis, tradicinė tarpelio parinkimo pagal medžiagos tipą metodika dažnai pasirodo nepakankama. Kietumo matavimai suteikia veiksmingesnius nurodymus nei bendros medžiagos kategorijos. Kaip taisyklė, bazinį tarpelį reikėtų padidinti 1–2 % kiekvienam 10 HRC taškų virš 30. Šis pataisymas atsižvelgia į padidėjusią trapumą ir lūžiams atsparumą, būdingą aukštesniam kietumui.

Taip pat svarbią rolę vaidina apkarpymo būklė, kurios medžiagos tipas vienas neatspindi. Apkarpytas nerūdijančio plieno заготовka elgiasi visiškai kitaip nei ta pati lydinio rūšis šaltojo deformavimo būklėje. Tokios dirbtuvės kaip Cleveland Tool and Die dažnai išlaiko atskirus tarpelių nustatymus tiems pačiems pradiniams medžiagoms, bet esant skirtingoms apkarpymo būklėms – praktika, verta įsisavinimo, jei reguliariai dirbate su medžiagomis, esančiomis įvairiose būklėse.

Turėkite omenyje, kad šie procentai yra pradiniai orientyrai, o ne absoliučios taisyklės. Jūsų konkretus taikymas gali reikalauti koregavimų priklausomai nuo skylės dydžio lyginant su medžiagos storiu, reikiamų krašto kokybės specifikacijų, leistino grioveliuko aukščio ir gamybos apimties veiksnių, kurie veikia tai, kaip drastiškai galite išnaudoti įrankių tarnavimo laiką. Kitame skyriuje aptariama, kaip pats medžiagos storis veikia optimalaus išpjovos tarpo parinkimą, ir paaiškinami skaičiavimai, kurių reikės šiems procentams paversti į faktines išpjovos angos dimensijas.

Išpjovos tarpo skaičiavimai ir storio kintamieji

Jūs jau žinote savo medžiagos iškirpimo procentus – bet štai pagavo. Šie procentai atskleidžia tik dalį istorijos. Medžiagos storis įveda svarbų kintamąjį, kuris gali ženkliai pakeisti optimalų tarpelį. 10 % tarpelis, puikiai veikiantis 0,060 colių storio minkštam plienui, gali duoti visiškai kitokius rezultatus, kai skardinamas tos pačios medžiagos 0,250 colių storio lakštas. Išnagrinėkime, kaip būtent storis veikia jūsų skaičiavimus, ir peržvelkime matematiką, kurią naudosite kiekvieną kartą, ruošiantis naujam darbui.

Iškirpties angos skaičiavimas iš įspaudimo dydžio

Kiekvienas įspaudas ar iškirpties skaičiuotuvas prasideda ta pačia pagrindine formule. Supratę šią priklausomybę, galėsite apskaičiuoti iškirpties angos matmenis bet kuriai kombinacijai: įspaudimo dydis, medžiagos storis ir tarpelio procentas.

Pagrindinė formulė yra paprasta:

Iškirpties anga = Įspaudimo dydis + (2 × Tarpelis kiekvienoje pusėje)

Kodėl dauginti iš dviejų? Todėl, kad tarpas yra abiejose įspaudos pusėse. Kai nurodote 10 % tarpo kiekvienai pusei, šis tarpas atsiranda visame įspaudos perimetre – taigi bendras mirgalio angos dydis padidėja du kartus didesniu vienos pusės tarpo dydžiu.

Štai kaip taikyti šią formulę žingsnis po žingsnio:

1. Nustatykite savo įspaudos skersmenį ar matmenį. Šiame pavyzdyje naudosime 0,500 colių apvalų įspaudą.
2. Nustatykite medžiagos storį. Dirbsime su 0,062 colių mažangrūdžiu plienu.
3. Pasirinkite tarpo procentinę dalį iš savo nuorodos lentelės. Mažangrūdžiam plienui paprastai naudojama 5–10 %. Šiai vidutinio storio medžiagai pasirinksime 8 %.
4. Apskaičiuokite tarpo dydį vienai pusei coliais. Padauginkite storį iš procentinės dalies: 0,062 × 0,08 = 0,00496 colio (apvalinkite iki 0,005 colio).
5. Apskaičiuokite bendrą tarpą. Padauginkite šoninį tarpą iš 2: 0,005 × 2 = 0,010 colio.
6. Pridėkite bendrą tarpą prie skvarbos dydžio. Iškirptės atidarymas = 0,500 + 0,010 = 0,510 colio.

Jūsų iškirptės dydžio skaičiuoklės rezultatas: 0,510 colio iškirptės atidarymas 0,500 colio skvarbai 0,062 colio plienui su 8 % tarpu kiekvienoje pusėje.

Dirbant su trupmeniniais matmenimis taikoma ta pati logika – nors tikslumui reikėtų paversti į dešimtainius skaičius. Kylant klausimams apie palyginimus, pvz., 23/32 vs 5/8? Prieš atlikdami skaičiavimus, verčiau paversti šias trupmenas (0,71875 vs 0,625 colio), kad išvengtumėte brangių klaidų. Panašiai dirbtuvėse dažnai kyla klausimas: „ar 15/32 yra tas pats kas 5/8“? Trumpas atsakymas: ne – 15/32 atitinka 0,46875 colio, o 5/8 – 0,625 colio. Visada patikrinkite matmenų konversiją prieš skaičiuodami iškirptės atidarymą.

Storumo apibrėžimo niuansai plonoms ir storum sienelėms

Čia patirtis atskiria gerus įrankių gamintojus nuo puikių. Standartinėse lentelėse nurodyti tarpeliai numato vidutinio storio medžiagas – daugumai medžiagų apie 0,040–0,125 colio. Jei išeinate už šio diapazono, turėsite koreguoti savo požiūrį.

Plonosios skardos medžiagos (mažiau nei 1 mm / 0,040 colio): Plonos medžiagos sukelia unikalius iššūkius. Lūžio zona tampa santykinai mažesnė, o net nedideliai tarpelio pokyčiai sukelia pastebimą kraštų kokybės skirtumą. Dauguma patyrusių operatorių, dirbdami su plona skarda, sumažina bazinį tarpelio procentą 1–3 %. Toks mažesnis tarpelis padeda išlaikyti kirpimo ir lūžio santykį, kuris užtikrina švarius kraštus.

Storosios skardos medžiagos (daugiau nei 0,125 colio): Storesnėms medžiagoms reikia didesnio tarpelio, kad tinkamai vyktų lūžis. Padidėjęs medžiagos kiekis pasipriešina kirpimui, o maži tarpeliai verčia įrankį dirbti sunkiau – greičiau dyla ir reikia didesnės tonosijos. Pridėjus 1–3 % prie bazinės procentinės normos darbui su stora plėvele galima pailginti įrankio tarnavimo laiką, neprarandant priimtinos kraštinės kokybės.

Toliau pateikta lentelė rodo, kaip tarpelių rekomendacijos keičiasi skirtingo storio diapazonams bei dažnomis medžiagomis:

Pastebite modelį? Didėjant storiui, optimalūs tarpelių procentiniai dydžiai didėja visų tipų medžiagose. Šis reguliavimas kompensuoja padidėjusią energijos sąnaudą, reikalingą pradėti ir plisti lūžiams per didesnį medžiagos tūrį.

Dar vienas praktinis dalykas: kai Jūsų išpjaunamo dydžio skaičiavimai duoda matmenis, kurie patenka tarp standartinių įrankių dydžių, suapvalinkite iki artimiausio galimo dydžio – bet visada suapvalinkite link didesnio laisumo, o ne mažesnio. Šiek tiek didesnis laisvas tarpas sukuria valdomus liejinius, kuriuos galima panaikinti. Per mažas laisvas tarpas sukelia įrankių pažeidimus, kurie stabdo gamybą.

Užbaigus skaičiavimus, kitas svarbus žingsnis – atpažinti, kada kažkas vyksta ne taip. Kraštų defektai, nestandartiniai dėvėjimosi modeliai ir gamybos problemos dažnai tiesiogiai siejami su laisvo tarpo problemomis – o gebėjimas diagnozuoti šiuos simptomus sutaupo valandas trikdžių šalinimo darbų.

Dažniausiems su laisvu tarpu susijusiems defektams šalinti

Jūs atlikote skaičiavimus, parinkote procentines vertes ir nustatėte įrankius – bet detalės, einančios nuo preso, pasako kitokią istoriją. Šiurkštumos, kurios užkabina jūsų pirštines, kraštai atrodo suplėšyti, o ne išpjauti, kaladėlės dyla greičiau nei turėtų. Skamba pažįstamai? Šie simptomai nėra atsitiktiniai gamybos sutrikimai. Tai jūsų detalių būdas pasakyti, kas iš tikrųjų negerai su jūsų tarpelio nustatymais.

Išmokti skaityti šiuos defektus reiškia paversti erzinančias gamybos problemas paprastais sprendimais. Kiekviena krašto kokybės problema, kiekvienas nestandartinis dėvėjimosi modelis, yra susijęs su metalo atskyrimo metu vykstančia fizika per skardos išspaudimą. Kai suprasite, ką reiškia kiekvienas simptomas, galėsite diagnozuoti problemas per minutes, o ne valandas.

Tarpelio problemų diagnozavimas iš detalių defektų

Laikykite išspaudžiamų detalių defektus kaip diagnostines žinutes iš savo įrankių. Kiekvienos problemos tipas nurodo konkretų tarpelio būklę – per mažą, per didelį arba kartais nelygų visame išspaudimo profilyje. Lentelė žemiau tiesiogiai susieja dažnus simptomus su jų tikėtinomis priežastimis ir rekomenduojamais taisymais.

Naudojant smugio jėgos skaičiuoklę tonųžos poreikiams vertinti, prisiminkite, kad žingsnis veikia ne tik krašto kokybę. Per mažas žingsnis gali padidinti reikalingą smūgio jėgą vienetui kvadratinių colių 20–30 % lyginant su optimaliais nustatymais. Jei jūsų presas susiduria su sunkumais atlikdamas darbą, kuris turėtų būti įprastas, dažnai kaltas yra žingsnis.

Kai šiukšlės ir grublėti kraštai signalizuoja netinkamą žingsnį

Šiukšlėms reikia skirti ypatingą dėmesį, nes tai dažniausiai pasitaikantis su žingsniu susijęs skundas – ir labiausiai neteisingai suprantamas. Ne visos šiukšlės rodo tą pačią problemą, o šiukšlės vieta parodo, kuria kryptimi reikia reguliuoti.

Iškirptuvės pusės šiukšlės (detalės apačioje): Jos susidaro, kai žingsnis per didelis. Medžiaga lenkiasi į per didelę iškirptuvės angą prieš lūždama, palikdama pakylėtą kraštą, nukreiptą žemyn. Sprendimas paprastas: sumažinkite žingsnio procentą ir stebėkite, kaip mažėja šiukšlių aukštis.

Skvarbos pusės šiukšlės (detalės viršuje): Mažiau paplitę, tačiau rimčiau. Šie atvirkštiniai kirtai rodo per mažą tarpą, dėl kurio vyksta antrinė pjovimo briaunų trintis. Atitraukiant įrankį, metalas iš tikrųjų pasišalina aukštyn aplink įrankį. Tokiu atveju taip pat pastebėsite padidėjusį įrankio dėvėjimąsi. Nedelsdami padidinkite tarpą – tokia būklė greitai pažeidžia įrankius.

Šiurkščios ar nutrauktos briaunos dažnai lydi per didelį tarpą, tačiau gali taip pat rodyti nelygų tarpą aplink įrankio perimetrą. Prieš keisdami bendrą tarpo procentinę vertę, patikrinkite centravimą. Jei įrankis yra nukreiptas tik 0,001 colio nuo centro, priešingose pusėse susidaro žymiai skirtingi tarpai, todėl vienoje pusėje briaunos yra kokybiškos, o kitoje – nutrauktos.

Štai kada tyčia nukrypstama nuo standartinių procentinių verčių:

• Tikslūs skylių apdirbimo atvejai: Kai skylių vietos ir skersmens tolerancijos yra kritinės, mažesnis tarpas (rekomenduojamo diapazono apatinė riba) užtikrina nuoselesnius rezultatus. Paaukokite šiek tiek didesnį įrankio dėvėjimąsi tikslumui išlaikyti.
• Grubūs iškirpimo darbai: Kai krašto kokybė yra antraeilis dalykas lyginant su gamybos greičiu ir įrankių ilgaamžiškumu, darbas didesniu tarpeliu diapazono ribose pratęsia aštrinimo intervalus. Papildomas griovelis yra priimtinas, jei detalės vis tiek bus apdorojamos antrinio apdorojimo etape.
• Didelio kiekio gamyba: Apsvarstykite pradžią su šiek tiek didesniu tarpeliu, kad maksimaliai pailgintumėte pradinį įrankių tarnavimo laiką, o vėliau sumažinkite jį, kai briaunos nusidėvi. Šis požiūris ilgesnį laiką palaiko priimtiną kokybę tarp aštrinimo ciklų.
• Prototipai ar trumpi serijiniai gamybos ciklai: Mažesnis tarpelis yra pagrįstas, kai reikia geriausių galimų detalių, o įrankių tarnavimo laikas yra mažiau svarbus. Optimizuokite kokybę, kai kiekis nėra prioritetinis.

Defektai, kuriuos pastebite šiandien, turi visą informaciją, reikalingą pagerinti rytojaus gamybą. Tačiau diagnozė turi prasmę tik tuo atveju, jei galite tiksliai išmatuoti esamus tarpelio nustatymus – tai mus veda prie praktinių patikros metodikų gamybos patalpose.

Kaip išmatuoti ir patikrinti mirgalio tarpelį savo gamykloje

Nustatant tarpų problemas dėl detalės defektų, gaunama naudinga kryptis, tačiau faktinių tarpų verčių patvirtinimui reikalingi tiesioginiai matavimai. Nenuostabu, kad nedaugelis dirbtuvių turi sistemingus procedūras štampų tarpams tikrinti, nors būtent šis žingsnis leidžia pasiekti nuoseklią gamybą, o ne spėliojimus. Ar tai naujos įrangos derinimas, ar kokybės problemų tyrimas, ar tikrinama, kad susidėvėjimas nepakeitė jūsų specifikacijų – šios praktinės technikos suteikia tikras skaitines vertes jūsų tarpo nustatymams.

Esamų štampų tarpų matavimo metodai

Keletas matavimo metodų veikia dirbtuvėse, kiekvienas su savo privalumais, priklausomai nuo tikslumo reikalavimų ir turimos įrangos. Galvokite apie tarpų laboratoriją kaip apie vietą, kur atliekami šie patikrinimai – ar tai būtų specialiai skirtas kokybės patalpos plotas, ar tiesiog prie pačio preso.

Žymiklio matavimo juostelės metodas: Paprasčiausias ir greitesnis patikrinimo būdas. Kalibruoti čiuptuvėliai įterpiami tarp stūmoklio ir matricos angos, kad tiesiogiai išmatuotų tarpą. Šis metodas geriausiai veikia didesniems tarpams (virš 0,003 colio) ir suteikia iš karto grįžtamąjį ryšį derinant.

Optinio palyginimo metodas: Kai svarbi tikslumas, optinis palygintuvas padidina stūmoklio ir matricos profilius tiksliai matuoti. Ši technika parodo ne tik tarpų reikšmes, bet ir briaunų dėvėjimosi modelius, kurių neįmanoma pamatyti pliku akimi. Puikiai tinka kokybės auditams ir sprendžiant ilgalaikius briaunų kokybės problemas.

Popieriaus/plonos plokštelės metodas: Praktinis lauko metodas, naudojantis kalibruota plona plokštele arba popieriumi žinomo storio. Išbandant, kurio storio plokštelės telpa į tarpą, galima greitai nustatyti faktinę tarpo reikšmę. Mažiau tikslus nei kiti metodai, tačiau naudingas greitiems patikrinimams, kai specializuota matavimo įranga neprieinama.

Reikalingi matavimo įrankiai visapusiškai tarpų tikrinimui:

• Žarnelių kalibrų rinkinys (0,001–0,025 colio žingsniai)
• Kalibruotas plonas lakštas įvairiais storio matmenimis
• Skaitmeninis indikatorius su magnetiniu pagrindu išlyginimo patikrai
• Optinis projektorius arba instrumentinė mikroskopija (tiksliam darbui)
• Kaiščių kalibrai, atitinkantys jūsų standartinius kalamo matmenis
• Vidiniai mikrometrai formos angų matavimams

Kokybės užtikrinimo tikrinimo metodai

Tarpelio matavimas tik vieną kartą paleidžiant įrenginį nėra pakankamas. Dėl dėvėjimosi tarpelis keičiasi laikui bėgant, ir tai, kas prasidėjo kaip optimalūs parametrai, gali nepastebimai peraugti į problemišką būseną. Patvirtinimo procedūrų taikymas leidžia pastebėti šiuos pokyčius iki jie paveikia gaminio kokybę.

Žingsnis po žingsnio vykdoma tikrinimo procedūra:

• Nuimkite kalamą ir formą nuo preso tiksliesniems matavimams
• Kruopščiai išvalykite visas paviršius – šiukšlės sukuria klaidingus matavimus
• Išmatuokite stūmoklio skersmenį keliose vietose, kad nustatytumėte dėvėjimąsi arba netinkamą apvalumą
• Išmatuokite įvorės angą naudodami žymos kalibrus arba vidinius mikrometrus
• Apskaičiuokite faktinį tarpelį: (Įvorės anga – Stūmoklio skersmuo) ÷ 2 = Tarpelis vienai pusei
• Palyginkite išmatuotas vertes su dokumentuotomis specifikacijomis
• Užfiksuokite visus matavimus su data ir ėmimo skaičiumi tendencijų analizei

Kaip dažnai turėtumėte tikrinti? Didelės apimties operacijos, kuriose išspaudžiamos abrazyvios medžiagos, pvz., nerūdijantis plienas, naudingos tikrinant kas savaitę. Standartinėms minkšto plieno aplikacijoms paprastai reikia mėnesio patikros. Kai tik krašto kokybė pastebimai pasikeičia, nedelsiant atlikus matavimą galima nustatyti, ar tarpelis pasikeitė. Skirtingai nei elektros taikymuose naudojamas peršokimo tarpelio skaičiuoklis arba stūmoklio iki vožtuvo tarpelio skaičiuoklis variklio darbui, įvorės tarpelio tikrinimas reikalauja fizinio matavimo – joks skaičiavimas negali pakeisti faktinės apžiūros.

Požymiai, kad tarpas pasikeitė dėl nusidėvėjimo, apima palaipsniui didėjantį burio aukštį, laikui bėgant mažėjantį krašto kokybę ir padidėjusį reikalavimą dėl išspaudimo jėgos. Spaudžiant smaigai apvalinasi, o mirų angos išsiplėčia, kai medžiaga teka per įrankius. Kai nurodytas tarpas yra 10, net 0,0005 colio nusidėvėjimas ant smaigo kartu su 0,0005 colio išsiplėtimu miroje pastebimai pakeičia jūsų tarpą kiekvienoje pusėje.

Išsamiai dokumentuokite savo tarpų specifikacijas. Pradinės tarpų vertės, apdorota medžiaga, smūgių skaičius tarp matavimų ir stebimi nusidėvėjimo modeliai užfiksuoja nepaprastai vertingus duomenis, leidžiančius numatyti techninės priežiūros poreikius. Kai naudojate 3/8 colio smaigą ar bet kurį standartinio dydžio smaigą, istoriniai įrašai padeda numatyti, kada būtina atnaujinti arba pakeisti įrankį – dar iki to, kai sumažės kokybė.

Turėdami matavimo ir dokumentavimo sistemas, sukūrėte nuoseklių, prognozuojamų presavimo operacijų pagrindą. Kita žingsnis sieja šias praktikas su platesniu tikslu – tikslia technine įranga, užtikrinančia be defektų gaminį po gaminio.

Tikslioji techninė įranga ir optimali tarpelio inžinerija

Jūs jau išmokote pagrindus – tarpelio procentai, storio skaičiavimai, defektų diagnostika ir matavimo metodai. Dabar kyla klausimas, kuris atskiria gerą presavimo veiklą nuo išskirtinės: kaip visą šią žinią paversti tokia technine įranga, kuri tobulai veiktų jau nuo pirmo smūgio? Atsakymas slypi tiksliosios inžinerijos srityje, kuri dar prieš patalpinant įspaudą į presą, kiekviename stempyje ir formoje integruoja optimalų tarpelį.

Tikslus tarpelis masinėje gamyboje

Kai gaminama tūkstančiai ar milijonai detalių, klaidos riba žymiai sumažėja. Netinkamas tarpelio specifikacijas turinti detalė gali būti priimtina prototipui – tačiau padauginus šį nedidelį nuokrypį per visą gamybos ciklą, problemos greitai kaupiasi.

Apsvarstykite, ką suteikia tinkamai suprojektuotas tarpelis didelės apimties scenarijams:

• Sumažintas broko lygis: Taikant tiksliai suprojektuotus kirpimo įrankius su optimizuotomis tarpelio specifikacijomis, briaunų kokybė lieka pastovi nuo pirmos iki paskutinės detalės. Jums nereikia keisti proceso realiu laiku ar rūšiuoti abejotinos kokybės detalių.
• Ilgesnis įrankių tarnavimo laikas: Tinkamai suprojektavus tarpelį nuo pat pradžių, dėvėjimasis tolygiai pasiskirsto pjovimo kraštuose. Formos ir skyruoliai pasiekia maksimalų tarnavimo laiką, o ne sugenda anksčiau dėl netinkamų tarpų sukelto koncentruoto apkrovimo.
• Pagerinti pirmojo patvirtinimo rodikliai: Detalės, atitinkančios specifikacijas, nedelsiant sumažina perdarbą, antrines operacijas ir kokybės sustabdymus. Kiekvienas pirmojo praleidimo patvirtinimo procentinis taškas tiesiogiai verčiasi pelno padidėjimu.
• Žemesnės vienetinės detalės sąnaudos: Suderinus sumažintą metalo šukatavimą, pratęstą įrankių tarnavimo laiką ir mažesnį kokybės kištimosi dažnumą, jūsų vieneto savikaina mažėja – būtent ten, kur konkurencinga gamyba to reikalauja.

Iššūkis? Pasiekti tokį tikslumą reiškia daugiau nei tiesiog pasirinkti tinkamą procentinę vertę iš lentelės. Reikalingi tokie įrankiai, kurie yra suprojektuoti ir pagaminti taip, kad nuosekliai išlaikytų šias specifikacijas visame išspaudimo formos ir plunksnos profilyje.

Inžinerinė meistriškumas be defektų spaudimui

Čia moderni gamybos technologija paverčia tarpinio pasirinkimą iš apskaičiuoto spėjimo į numatomą inžineriją. Pažangios simuliacijos technologijos – ypač Kompiuterinė Inžinerija (CAE) – dabar leidžia įrankių gamintojams tiksliai modeliuoti, kaip medžiaga elgsis spaudžiant, dar prieš pjaunant bet kokį plieną.

CAE modeliavimas prognozuoja įtrūkimų plitimą, nustato įtempio koncentracijos taškus ir optimizuoja tarpus konkrečioms medžiagoms ir storio kombinacijoms. Vietoj to, kad kurti formą, ją išbandyti, ieškoti problemų ir perdirbti, modeliavimas skaitmeniškai aptinka problemas. Rezultatas? Įrankiai, kurie iš karto veikia tinkamai.

Šis pirminis modeliavimo požiūris tampa ypač vertingas dirbant su sudėtingomis medžiagomis, tokios kaip AHSS ar egzotiškos lydinys, kurių standartinės tarpų schemos suteikia tik apytikslį nurodymą. CAE modeliai atsižvelgia į medžiagai būdingą lūžimo elgseną, paviršinio plokštinimo charakteristikas ir storio pokyčius, kurių negali atsižvelgti jokia stacionari schema.

Gamintojai, turintys IATF 16949 sertifikatą – automobilių pramonės kokybės valdymo standartą – vis dažniau pasitelkia šias modeliavimo galimybes, kad atitiktų reikliuosias OEM specifikacijas. Pavyzdžiui, Shaoyi tiksliojo štampavimo formų sprendimai sujungia pažangius CAE modeliavimo metodus su griežta kokybės sistema, kad optimizuotų tarpelių specifikacijas prieš pradedant fizinio įrankių gamybą. Jų metodika pasiekia 93 % pirmojo patvirtinimo rodiklį – tai parodo, ko galima pasiekti, kai inžinerinė tikslumas keičia bandymų ir klaidų koregavimą.

Ką tai reiškia jūsų veiklai? Vertindami įrankių tiekėjus, žvelkite už paprastų įrankių galimybių ribų. Klauskitės apie modeliavimo ir analizės procesus. Domėkitės, kaip nustatomos ir patvirtinamos tarpelių specifikacijos. Tie tiekėjai, kurie projektuoja tarpelius, o ne tiesiog frezuodami pagal bendrus dydžius, teikia įrankius, kurie dirba efektyviai nuo pirmos dienos.

Ar jūs perkate naujas iškaltės ir įspaudos rinkinius, ar atnaujinate esamus įrankius, taip integracija tarp CAE modeliavimo, kokybės sertifikavimo ir išėjimo optimizavimo atitinka dabartinius technologijų standartus. Greito prototipavimo galimybės – kartais suteikiančios funkcionalius įrankius vos per penkias dienas – reiškia, kad galite greitai patvirtinti našumą, nesiderėdami dėl pilno gamybos kiekio.

Apibendrinant: tiksliai suprojektuoti įrankiai su optimizuotu išėjimu ilguoju metu nekainuoja daugiau. Jie kainuoja mažiau – dėl sumažinto broko, pailginto tarnavimo laiko ir detalių, kurios pirmą kartą praeina patikrą. Tai yra nauda, kurią gaunate pažengę toliau nuo lentelių ir skaičiavimų link tikros inžinerinės puikybės.

Išėjimo žinių taikymas jūsų presavimo operacijose

Jūs susipažinote su metalo lūžio mokslu, tyrinėjote medžiagai būdingas iškrovimo procentines vertes, mokėtės skaičiavimo metodus, įvaldėte defektų diagnostiką ir nagrinėjote matavimo technikas. Dabar atėjo laikas viską sujungti į darbo eigą, kurios galėsite laikytis bet kuriai pramušimo taikymo sričiai – arba diegiant naują iškirpimo įrankį, arba spręsdami problemas esamoje veikloje.

Jūsų iškrovos parinkimo darbo eiga

Laikykite iškrovos parinkimą sisteminga procedūra, o ne vienkartinio sprendimo priėmimu. Kiekvienas žingsnis grindžiamas ankstesniuoju, o praleidus žingsnius atsiranda spėlionės, kurių šis vadovas siekia išvengti. Štai visa darbo eiga:

1. Nustatykite medžiagos tipą ir kietumą. Pradėkite patvirtindami, ką tiksliai kalate. Bendros medžiagos pavadinimai nėra pakankami – žinokite konkretų lydinį, apdirbimo būseną ir, jei įmanoma, faktinę kietį. 304 nerūdijančio plieno elgsena atgaudintoje būsenoje labai skiriasi nuo to paties lydinio, kuris buvo šaltai deformuotas. Abėjodami, išmatuokite kietį tiesiogiai.
2. Nustatykite medžiagos storį. Išmatuokite faktinę ruošinio storį, o ne remkitės nominaliais specifikacijos duomenimis. Lakštinio metalo leistinųjų nuokrypių svyravimai gali pakeisti jūsų optimalų tarpelį. Svarbiems taikymams išmatuokite kelias medžiagos partijos imtis.
3. Pasirinkite bazinį tarpelio procentą. Remdamiesi medžiagos identifikacija ir anksčiau pateiktais atskaitos grafikais, nustatykite pradinį tarpelio procentą kiekvienai pusei. Prisiminkite koreguoti pagal storį – plonoms medžiagoms paprastai reikia mažesnių procentinių verčių, o storesniam lakštui naudingas šiek tiek didesnis tarpas.
4. Apskaičiuokite mirgalio angos plotį. Taikykite formulę: Išpjovos plotis = Skabyklo dydis + (2 × Tarpelis kiekvienoje pusėje). Paverskite procentinę išraišką į colius, padauginę tarpelio procentą iš medžiagos storio. Dar kartą patikrinkite skaičiavimus – klaidos šioje vietoje plinta per visą jūsų operaciją.
5. Atsižvelkite į specifinius taikymo reikalavimus. Užduokite sau klausimą: ar šis taikymas labiau vertina kraštų kokybę ar įrankių ilgaamžiškumą? Tikslūs skylių gręžimai gali pateisinti mažesnį tarpelį, nepaisant greitesnio dėvėjimosi. Didelės apimties grubiam apdirbimui skirtos operacijos galbūt naudosis didesniu tarpelio diapazono kraštiniu reikšmėmis. Suderinkite savo tarpelio strategiją su gamybos prioritetų.
6. Patvirtinkite ir užfiksuokite dokumentuose. Išmatuokite faktinius įrankius, kad patvirtintumėte, jog jų charakteristikos atitinka jūsų skaičiavimus. Užregistruokite tarpelio reikšmes, apdorotą medžiagą ir datą savo įrankių dokumentacijoje. Šis bazinis duomuo taps neįkainojamas dėvėjimosi stebėjimui ir techninės priežiūros planavimui.

Viskas kartu – sėkmingai gamybai

Šio proceso laikymasis paverčia išpjovos parinkimą ne menu, o mokslu. Tačiau pažiūrėkime realybėn: net idealūs pradiniai nustatymai laikui bėgant keičiasi. Formos ir skyriai susidėvi. Medžiagos partijos skiriasi. Gamybos poreikiai kinta. Procesas nesibaigia dokumentavimu – jis vėl grįžta per tikrinimo etapą, kai Jūsų įrankiai kaupia smūgius.

Optimali išpjova visada yra kompromisas tarp gaminio kokybės ir įrankių ilgaamžiškumo. Mažesnė išpjova užtikrina švaresnius kraštus, tačiau greičiau dėvi įrankius. Didelė išpjova pratęsia įrankių tarnavimo laiką, bet padidina kuokštelio susidarymą. Jūsų užduotis – rasti aukso viduriuką, kai abu parametrai lieka priimtini.

Kai kyla problemos – o jos kils – grįžkite prie defektų diagnostikos įgūdžių. Kuokšteliai, grublėti kraštai, ankstyvas susidėvėjimas ir gabalėlių problemas visi rodo į išpjovą. Anksčiau šiame vadove pateikta trikčių šalinimo lentelė tampa Jūsų diagnostikos įrankiu. Suderinkite simptomus su priežastimis, pritaikykite pataisymus ir patikrinkite rezultatus.

Šis vadovas suteikė jums viską, ko reikia, kad su pasitikėjimu pristumtumėte bet kurią išspaudimo aplikaciją. Suprantate, kodėl tarpas yra svarbus metalurginiu lygiu. Turite medžiagų specifinius atskaitos grafikus, apimančius įprastas lydines ir pažangias aukštos stiprybės plieno rūšis. Žinote, kaip apskaičiuoti įspaudų angas, diagnozuoti problemas ir matuoti esamus įrankius. Ar dirbtumėte su standartiniais įspaudais ir skyrikliais, ar specializuotais įrankiais reikalaujančioms medžiagoms, principai lieka nuoseklūs.

Nustokite spėlioti. Pradėkite nuo mokslo. Sekite darbo eigą. Patikrinkite savo rezultatus. Taip visada gaunate švarų kirpimą.

Dažniausiai užduodami klausimai apie skyriklio ir įspaudos tarpą

1. Koks yra skyriklio ir įspaudos tarpo reikšmingumas?

Tarpas nustato, kaip įpjovimo linijos susitinka tarp kirtiklio ir formos kraštų metalo atskyrimo metu. Teisingas tarpas užtikrina, kad šios įpjovos sklistų viena link kitos ir susitiktų švariai, sukuriant lygius kraštus su minimaliais nukirpimais. Optimaliai parinkus tarpą, pasiekiamas trys svarbūs rezultatai: aukštesnės detalės kokybė su kontroliuojamomis pjovimo zonomis, ilgesnis įrankių tarnavimo laikas dėl tolygaus dilimo ir geresnis gamybos efektyvumas dėl mažesnio broko skaičiaus. Netinkamas tarpas sukelia arba per didelius nukirpimus (per didelis tarpas) arba ankstyvą įrankių dilimą ir antrinį pjovimą (per mažas tarpas).

2. Kaip apskaičiuoti kirtiklio ir formos dydį?

Naudokite formulę: Iškirptės atidarymas = Skabyklo dydis + (2 × Tarpelis kiekvienoje pusėje). Pirmiausia nustatykite skabyklo skersmenį, tada nustatykite medžiagos storį ir pasirinkite tinkamą tarpelio procentinę dalį iš nuorodų lentelių. Apskaičiuokite tarpelį kiekvienoje pusėje padaugindami storį iš procentinės dalies. Pavyzdžiui, 0,500 colių skabyklas 0,062 colių minkštam plienui su 8 % tarpeliu: 0,062 × 0,08 = 0,005 colio kiekvienoje pusėje. Bendras tarpelis yra 0,010 colio, todėl iškirptės anga lygi 0,510 colio. IATF 16949 sertifikuoti gamintojai, tokie kaip Shaoyi, naudoja CAE modeliavimą, kad optimizuotų šiuos skaičiavimus prieš pradedant įrankių gamybą.

3. Koks tarpelis iškirptėje reikalingas plastikui skabyti?

Plastikinėms medžiagoms reikia žymiai mažesnio tarpelio nei metalams – paprastai ne daugiau kaip 10 % medžiagos storio, dažnai net dar mažiau. Įrankiai turi būti itin aštrūs, kad būtų išvengta medžiagos deformacijos. Skirtingai nuo metalų, kurie lūžta numatytose zonose, plastikas linkęs deformuotis ir plyšti, jei tarpelis per didelis. Sumažinkite tarpelį žemiau standartinių metalams rekomenduojamų verčių, užtikrinkite, kad įrankių kraštai būtų neseniai paslesti, ir derindami parametrus atsižvelkite į medžiagos savybes, tokias kaip trapumas ar lankstumas.

4. Koks tarpelio procentas turi būti naudojamas nerūdijančiajam plienui?

Dėl darbo sukietėjimo savybių nerūdijantis plienas reikalauja didesnio žadinio nei mažanglis plienas. 300 serijos austenitiniam nerūdijančiajam plienui (304, 316) naudokite 10–14 % žadinį kiekvienoje pusėje. 400 serijos feritinėms ir martensitiniams plienams paprastai tinka 8–12 %. Storesnėms skardos storio klasėms reguliuokite link didesnio žadinio, o tiksliesiems taikymams – link mažesnio. Darbo sukietėjimas daro nerūdijantį plieną ypač reikalaujančiu įrankių, todėl optimalus žadinys labai veikia tiek pjūvio kokybę, tiek įspaudimo įrankio tarnavimo laiką.

5. Kaip iš detalių defektų diagnozuoti žadino problemas?

Defektai tiesiogiai rodo žadinio būklę. Per dideli liežuviai štampo pusėje (apačioje) signalizuoja apie per didelį žadinį – medžiaga lenkiasi prieš suskilstant. Atvirkštiniai liežuviai kalybos pusėje rodo per mažą žadinį, sukeliantį antrinį pjovimą. Šiurkštūs ar nutraukti kraštai rodo per didelį arba nelygų žadinį. Ankstyvas kalybos nusidėvėjimas ir štampo nugnybimas rodo per mažus nustatymus. Ištraukiamų gabalėlių įsisavinimas (gabalėliai, prilipę prie kalybos) dažniausiai reiškia per mažą žadinį, sukeliantį suspaudimo sukibimą. Kiekvieną simptomą sutaplinkite su jo priežastimi naudodami diagnostikos lentas, tada atitinkamai sureguliuokite žadinį.