Kas yra štampavimo presų šablonai ir kodėl jie svarbūs

Kada nors domėjotės, kaip plokščia plieno lakšto dalis virsta automobilio durelių skydeliu arba tikslia elektronine komponente? Atsakymas slepiasi viename esminių, tačiau dažnai nepastebimų gamybos įrankių – štampavimo presų šablonuose. Ar esate naujokas metalo formavime, ar norite giliau suprasti technines sąvokas – šių tiksliai suprojektuotų įrankių supratimas yra pagrindinis šiuolaikinės gamybos supratimui.

Štampavimo presų šablonas yra specialus, unikalus tikslaus darbo įrankis, kuris pjauti ir formuoja lakštinį metalą į pageidaujamą formą ar profiliuotę, kai medžiaga spaudžiama tarp dviejų susijungiančių komponentų.

Paprasčiausiai tariant, štampavimo šablonai yra specializuoti įrankiai, kurie transformuoja neapdorotą lakštų metalą į baigtus gaminius. Jie veikia kartu su presu, kuris suteikia būtiną jėgą medžiagai supjaustyti, sulenkti ar suformuoti. Baigtinis produktas? Tai vadinamas detale – kai kurie šablonai per vieną ciklą gali pagaminti daugiau nei vieną detalę ir veikia iki 1500 smūgių per minutę.

Metalo formavimo operacijų pagrindas

Metalo štampavimo šablonai sudaro pagrindą begaliam gamybos operacijų skaičiui įvairiose pramonės šakose. Nuo mikroelektronikos mažų detalių, kurios tilpsta delne, iki automobilių karoserijos šonų gamybai skirtų milžiniškų šablonų, matuojančių 20 pėdų kvadratu ir 10 pėdų storio, šie šablonai egzistuoja beveik visų įmanomų dydžių.

Kas daro metalinį šabloną tokį nuostabų – tai jo dviguba galimybė. Pagal Gaminantis įmonė yra daug įvairių štampavimo šablonų, tačiau visi jie atlieka dvi pagrindines operacijas: pjovimą, formavimą arba abi šias operacijas. Pjovimo operacijos apima išpjovimą, pjovimą, kraštų apdirbimą, skylės probadymą ir įpjovimą. Formavimo operacijos apima lenkimą, ištempimą, briaunų formavimą, traukimą, monetinį spaudimą, ekstruziją ir išlyginimą.

Taip pat verta paminėti, kad štampavimas yra šaltojo formavimo procesas. Į šabloną ar lakštų medžiagą sąmoningai neįvedama jokios šilumos. Tačiau pjovimo ir formavimo metu dėl trinties susidaro šiluma, todėl štampuoti detalės dažnai išeina iš šablonų gana šiltos.

Kaip šablonai transformuoja žaliavos lakštines metalines plokštes

Įsivaizduokite, kad lakštinis metalas yra įdėtas tarp dviejų tiksliai apdirbtų plieno detalių. Kai presas užsidaro, šios detalės juda viena kitos atžvilgiu su mažu tarpeliu tarp jų – vadinamuoju pjovimo tarpeliu. Šis tarpelis, dažniausiai sudarantis apie 10 procentų metalo storio, nulemia, kaip švariai medžiaga atskyla.

Transformacija vyksta per trupmenėles sekundės. Metalinės štampavimo šablonų (šablonų) įranga temdžia medžiagą iki valdomo žlugimo taško pjovimo metu, todėl susidaro kraštai su būdingomis savybėmis. Formavimo operacijos, priešingai, deformuoja metalą be jo atskirimo – lenkia jį palei ašis, ištempia į ertmes arba traukia į trimatės formos formas.

Šiame straipsnyje išsamesnėje apžvalgoje aptarsime štampavimo šablonus – nuo įvairių jų tipų ir jų optimalių taikymo sričių iki esminių komponentų, kurie užtikrina jų veikimą, medžiagų pasirinkimo kriterijų, projektavimo procesų ir priežiūros strategijų, kurios apsaugo jūsų įrankių investicijas. Laikykite šį straipsnį išsamiu vadovu, padėsiančiu suprasti įrankius, kurie tyliai varo šiuolaikinę gamybą.

Štampavimo presų šablonų tipai ir jų taikymo sritys

Teisingo štampavimo šablonų tipo pasirinkimas gali padaryti arba sugadinti jūsų gamybos projektą. Kadangi yra keletas skirtingų kategorijų – kiekviena iš jų sukurtą tam tikroms gamybos sąlygoms – suprantant jų skirtumus, galima tiksliai parinkti įrankius pagal jūsų tikslus. Panagrinėkime keturis pagrindinius štampavimo šablonų tipus ir išsiaiškiname, kada kiekvienas iš jų yra labiausiai efektyvus.

Progresyvieji šablonai aukšto tūrio gamybai

Įsivaizduokite progresyviuosius šablonus kaip gamybos liniją, suspaustą į vieną įrankį. Šie šablonų rinkiniai susideda iš kelių stotyčių, išdėstytų seka, kur kiekviena stotis atlieka tam tikrą operaciją, kai metalinė juosta juda per presą. Medžiaga tiekiama iš ritės, kiekvieno preso įspaudimo metu juda iš vienos stoties į kitą ir išeina kaip baigtinis gaminys – viskas vyksta vienu nuolatiniu judėjimu.

Kodėl progresyvieji šablonai tokie galingi didelėms serijoms? Pagal „Durex Inc.“ duomenis, jie geba gaminti didelius detalių kiekius greitai, užtikrinant vienodumą visuose gaminamuose komponentuose. Dėl to jie yra idealūs automobilių pramonės taikymui, pvz., laikikliams ir spaustukams, taip pat elektronikos gamybai, kur sudėtingi detalės reikalauja nuoseklumo.

Kokia kaina už tai? Pradinė įrankių gamyba kainuoja brangiai. Tačiau kai gaminama tūkstančiai ar milijonai identiškų detalių, kaina už vieną detalę staigiai sumažėja – todėl progresyvieji štampavimo įrankiai yra pirmasis pasirinkimas masinei gamybai. Šie kaladėliai puikiai tinka paprastesnėms geometrijoms kurti nepaprastai greitai, nors jie mažiau tinka labai sudėtingoms konstrukcijoms.

Perduodamieji štampavimo įrankiai: lankstumas sudėtingoms detalėms

Kai jūsų detalės yra per didelės ar per sudėtingos progresyviajam štampavimui, į žaidimą įsitraukia perduodamieji štampavimo įrankiai. Šiame procese atskiri darbo gabalai mechaniniu ar rankiniu būdu perduodami iš vieno štampavimo stovio į kitą – panašiai kaip gamybos linijoje, kur kiekvienas stovis prisideda prie galutinio produkto tam tikru aspektu.

Perduodamosios štampavimo technikos siūlo tai, ko negali pažangiosios štampavimo šablonų sistemos: lankstumą detalės apdorojime ir orientavime. Kaip nurodo „Worthy Hardware“, šis metodas viename gamybos cikle gali apimti įvairias operacijas, pvz., skylėjimą, lenkimą, traukimą ir apdirbimą kraštus. Jis tinka tiek trumpoms, tiek ilgoms gamybos serijoms, užtikrindamas gamybos masto lankstumą.

Kokie iššūkiai? Eksploatacijos kaštai dažnai būna aukštesni dėl sudėtingo paruošimo ir reikalavimo turėti kvalifikuotų darbuotojų. Kiekvienos serijos paruošimo laikas gali būti ilgesnis, ypač sudėtingoms detalėms. Tačiau aviacijos komponentams, sunkiosios technikos surinkimams ir didelėms automobilių plokštėms perduodamosios šablonų sistemos užtikrina tikslumą ir galimybes, kurių kitos formavimo šablonų sistemos tiesiog negali pasiekti.

Sudėtiniai ir kombinuoti štampai paaiškinti

Šios dvi šablonų presų rūšys dažnai supainiojamos, tačiau jų pritaikymas gamyboje yra aiškiai skirtingas.

Sudėtinės formos atlikti kelias pjovimo operacijas vienu judesiu. Įsivaizduokite, kaip vienu metu vyksta kontūro išpjovimas ir skylės probadymas – šablonas išpjauna išorinę formą, tuo pačiu prabadydamas vidines skyles. Ši integracija žymiai sumažina gamybos laiką ir padidina našumą. Jie ypač tinka vidutinio dydžio, sudėtingų detalių gamybai vartojamųjų prekių ir medicinos prietaisų srityse, kur labiausiai svarbi tikslumas.

Kombinuoti šablonai toleruoja dar toliau, sujungdami pjovimo ir formavimo operacijas viename preso judesio cikle. Galite išpjaustyti detalės kontūrą ir nedelsdami ją lenkti arba traukti – viską atlikdami viename cikle. Šis požiūris ypač efektyvus, kai reikia tiek pjovimo, tiek formavimo, tačiau gamybos apimtys nepateisina progresyvių šablonų įsigijimo sąnaudų.

Abu tipai puikiai pasižymi medžiagų naudojimo efektyvumu, minimaliai sumažindami atliekas ir mažindami sąnaudas. Tačiau jie turi ribotą galimybę apdoroti itin sudėtingas formas arba projektus, kuriems reikia kelių nuoseklių operacijų. Galima juos laikyti preso pjovimo šablonais, optimizuotais tikslumui, o ne sudėtingumui.

Šabloninės matricos tipų palyginimas vienu žvilgsniu

Tinkamų preso šablonų pasirinkimas reikalauja įvertinti keletą veiksnių, atsižvelgiant į jūsų konkrečios projekto reikalavimus. Šiame palyginime išskleidžiamos pagrindinės charakteristikos:

Dienos tipas	Geriausia paskirtis	Gaminių kiekis	Sudėtingumo lygis	Tipinės pramonės šakos
Progresyvios mirtys	Didelio greičio gamyba vienodų detalių	Didelis tūris (tūkstančiai–milijonai)	Paprasta iki vidutinės	Automobilių pramonė, elektronika, buitinė technika
Pervadiniai šablonai	Dideli ar sudėtingi surinkimai, reikalaujantys kelių operacijų	Vidutinė–aukšta apimtis	Aukšta sudėtingumo laipsnis	Aviacija, sunkioji technika, automobilių karoserijos detalės
Sudėtinės formos	Plokščios detalės, reikalaujančios kelių pjovimo operacijų	Žema–vidutinė apimtis	Vidutinis (tik pjovimas)	Medicinos prietaisai, vartojimo prekės, tikslūs komponentai
Kombinuoti šablonai	Detalės, kurioms viename stūmulyje reikia tiek pjovimo, tiek formavimo	Žema–vidutinė apimtis	Vidutinis	Bendroji gamyba, specialūs komponentai

Atitinkamų šablonų tipų parinkimas pagal jūsų reikalavimus

Taigi kaip pasirinkti? Pradėkite atsakydami į tris klausimus:

• Koks jūsų gamybos apimtys? Didelėms serijoms naudingiau naudoti progresyviuosius šablonus, nepaisant didesnių pradinių sąnaudų. Mažesnėms serijoms ekonomiškesni gali būti sudėtiniai ar kombinuotieji šablonai.
• Kokia jūsų detalės sudėtingumas? Sudėtingos 3D geometrijos su keliomis operacijomis rodo į perduodamąsias šablonines formas. Paprastesni plokštieji detalės, reikalaujantys tikslumo, tinka sudėtinėms šabloninėms formoms.
• Koks jūsų medžiagos tipas? Skirtingos formavimo šabloninių formų konfigūracijos geriau veikia su tam tikrais metalais. Plienas, aliuminis ir varis kiekvienas reikalauja optimizuotų šabloninių formų projektavimo, kad būtų pasiektas geriausias našumas.

Šių skirtumų supratimas padeda išvengti brangios nesuderinamumo tarp įrankių ir gamybos poreikių. Teisinga šabloninės formos rūšis užtikrina efektyvumą, kokybę ir sąnaudų naudingumą, o neteisingas pasirinkimas sukelia gamybos sunkumų ir biudžeto viršijimą.

Kai šabloninių formų rūšys aiškios, kitas žingsnis – suprasti, kas yra šių įrankių viduje – esminiai komponentai, kurie leidžia tiksliai štampuoti.

Esminiai šabloninių formų komponentai ir jų veikimo principas

Kas iš tikrųjų vyksta štampavimo preso šablonuose, kai plokščias metalas transformuojamas į tiksliai pagamintas dalis? Suprasdami atskirus komponentus – ir tai, kaip jie veikia kartu – galime atskirti paprastus stebėtojus nuo tikrųjų gamybos specialistų. Pažvelkime į esminius elementus, kurie leidžia vykdyti štampavimo operacijas.

Pagrindiniai komponentai, kurie leidžia šablonams veikti

Štampavimo preso šablonas nėra vienas vientisas įrankis. Tai integruota tiksliai pagamintų komponentų sistema, kurių kiekvienas atlieka tam tikrą funkciją pjovimo ar formavimo procese. Pagal Moeller Precision Tool, šie komponentai veikia kaip gerai suorganizuota mašina – o kiekvieno iš jų supratimas padeda diagnozuoti problemas, optimizuoti našumą ir efektyviai bendrauti su šablonų gamintojais.

Žemiau pateikiamas daugumos štampavimo šablonų esminių komponentų sąrašas:

• Šablonų plokštės (šablonų pagrindai) - Šie plieniniai ar aliumininiai lakštai tarnauja kaip pagrindas visų kitų štampavimo įrankių detalių montavimui. Galima sakyti, kad štampavimo padėklai yra konstrukcinis skeletas – jie laiko smigis, mygtukus, spyruokles ir kitus elementus tiksliai išlygiuoti. Viršutinis ir apatinis štampavimo padėklai, sujungti su vedamosiomis ašimis, sudaro taip vadinamą štampavimo rinkinį.
• Vedančiaisiais kaiščiais ir įvaromis - Šios tiksliai šlifuotos detalės tiksliai surenka viršutinę ir apatinę štampavimo plokštes – dažnai tikslumu iki 0,0001 colio. Trinties ašys juda tiesiogiai prieš aliuminio-bronzo dėkliukus, o rutulinės guolio ašys juda ant besisukančių guolių, kad būtų sumažinta trintis ir paspartintas veikimas.
• Šablonų kaladėlės - Tai štampavimo įrankis, kuris tiesiogiai liečia metalą ir jį deformuoja. Smigis tvirtinamas štampavimo laikytuve ir gali kirsti skyles, išpjauti kontūrus arba formuoti lenkimus priklausomai nuo jo galvutės formos. Pateikiamos apvalios, ovalios, kvadratinės, stačiakampės ir specialios konfiguracijos smigys.
• Štampavimo mygtukai - Kirpimo įrankių pora, kuri sudaro priešingą pjovimo kraštą. Tarpas tarp kirpimo įrankio ir matricos (paprastai 5–10 % medžiagos storio) nulemia pjovimo kokybę ir vadinamas „matricos lūžiu“.
• Išstumiamosios plokštės - Spyruokliuojamos plokštės, kurios po kiekvieno judesio nuima metalą nuo kirpimo įrankių. Kai metalas supjaunamas, jis natūraliai susitraukia aplink kirpimo įrankio kotą. Atplėšiamoji plokštė laiko medžiagą priglaudžiai prie apatinės matricos dalies, leisdama kirpimo įrankiams švariai ištraukti.
• Spyruoklės - Didelės jėgos suspaudimo spyruoklės, kurios užtikrina reikiamą spaudimą, kad metalo lakštai būtų tvirtai laikomi formavimo metu. Dažnai naudojamos tiek mechaninės ritininės spyruoklės, tiek azoto dujų spyruoklės – kiekviena iš jų pasižymi skirtingomis jėgos charakteristikomis ir tarnavimo trukme.
• Laikiklius - Komponentai, kurie pritvirtina kirpimo ir formavimo elementus prie matricų padėklų. Ypač populiarūs rutulinių užraktų laikikliai, nes jie leidžia greitai pašalinti ir vėl įdiegti kirpimo įrankius techninės priežiūros metu.
• Pakopos blokai ir dilimo plokštės - Plieno blokai, kurie sugeria šoninę įtempimą, atsirandantį pjovimo ir formavimo metu. Jie neleidžia orientacinėms ašims nukrypti vienkryptės jėgos poveikiui, taip išlaikydami kritinę tikslųjį išdėstymą.

Kaladės ir matricos sąveikos supratimas

Kaladės ir matricos bloko sąveika – tai vieta, kur vyksta „stebuklas“. Įsivaizduokite kaladę kaip tiksliai suformuotą įrankį, kuris leidžiamas per matricos plokštę link atitinkamos ertmės matricos bloke žemiau. Tarp jų esantis tarpas – tas mažytis tarpelis, kurio dydis sudaro tik nedidelę dalį apdorojamojo medžiagos storio – nulemia, ar gausite švarius pjūvius, ar nelygius kraštus.

Pjovimo metu kaladė pirma susiliečia su lakštinio metalo plokšte ir stumia ją žemyn į matricos mygtuką. Medžiaga įtempta pjovimo kraštuose tol, kol kontroliuojamu būdu suyra. Po to atplėšimo plokštė laiko juostą plokščiai, kai kaladė traukiama atgal, neleisdama metalui pakilti kartu su ja.

Formavimo operacijoms ši sąryšio charakteristika keičiasi šiek tiek. Vietoj pjovimo įrankis, veikiantis presu, stumia medžiagą į ertmę, ištempdamas ir lenkdamas ją į naujas formas. Spaudimo padai taiko žemyn nukreiptą jėgą, kad būtų kontroliuojamas metalo srautas – per didelis spaudimas sustabdo medžiagos judėjimą ir sukelia plyšimus; per mažas leidžia per didelį srautą ir sukuria raukšles.

Kaip komponentai veikia kartu per kaladėliavimo ciklą

Visas kaladėliavimo ciklas vyksta per kelioms sekundės dalims. Štai kas vyksta nuo pradžios iki pabaigos:

Medžiagos padavimas: Rulonas ar lakštinė medžiaga patenka į šabloną, tiksliai pozicionuojama automatiniais padavikliais arba orientaciniais smeigais. Šie orientaciniai smeigai – užkietinti smeigai, kurie įeina į anksčiau išgręžtas skyles – užtikrina tikslų išdėstymą prieš kiekvieną stūmoklio judesį.

Preso aktyvinimas: Stūmoklis varo viršutinę šablonų padėklą žemyn. Vedamosios rankenos ir įvorės užtikrina tobulą viršutinės ir apatinės dalių išdėstymo tikslumą, kai jos užsidaro. Šablonų rinkinio konfigūracija užtikrina pakartotinį tikslų pozicionavimą kiekviename stūmoklio judesio cikle.

Pjovimas ir formavimas: Dėžutės kontaktuoja su medžiaga ir atlieka savo operacijas – ar tai skylų pjovimas, kontūrų išpjovimas arba lenkimo formavimas. Šalinamąją plokštę veikiantys spyruokliai suspaudžiami, užtikrindami pastovų spaudimą ant apdorojamojo gaminio visą įstumimo eigą.

Apatinis mirtingasis centras: Visiškai užsidarius dėžutei, visos pjovimo ir formavimo operacijos baigiamos. Medžiaga transformuojama pagal dėžutės projektą.

Atsitraukimas ir išstūmimas: Stūmoklis keičia judėjimo kryptį. Šalinamoji plokštė stumia medžiagą, tuo pat metu dėžutės traukiamos atgal. Spyruoklės išsitempia, grąžindamos spaudimo padus į pradines pozicijas. Paruoštas gaminys arba juosta perkeliamas į kitą ciklą.

Dėžutės surinkimo konfigūracijos

Šių komponentų sąveika nulemia dėžutės našumą. Tipinė dėžutės surinkimo vienetas apima:

• Viršutinė dėžutės dalis - Įprastai sudaro daužiklių laikiklis, daužikliai, šalinamoji plokštė ir dažnai orientaciniai elementai (pilotai). Montuojama ant preso stūmoklio.
• Apatinė dėžutės dalis - Įprastai sudaro dėžutės korpusas, dėžutės įdėklai, vedamosios ir išstūmimo mechanizmai. Prisukama prie preso pagrindo.
• Vedimo sistema - Vadovaujantys smeigukai ir įmovos, kurie tiksliai sujungia abi puses. Rutulinės guolio sistemos leidžia didesnius greičius su mažesniu trinties jėgos ir šilumos išsiskyrimu.

Šablonų plokštės storis priklauso nuo numatomų veikiančių jėgų eksploatuojant. Metalą suspaudžiantis koinavimo šablonas reikalauja žymiai storesnių kaladėlių nei paprastas lenkimo šablonas. Svarbu ir medžiagos pasirinkimas – aliuminio kaladėlės sveria vienu trečdaliu mažiau nei plieninės ir gerai sugeria smūgius, todėl jos puikiai tinka iškirpimo taikymams.

Tinkamas tvirtinamųjų detalių montavimas yra esminis. Šešiakampės galvutės varžtai fiksuoja darbo komponentus prie kaladėlių, o centriniai smeigukai – tiksliai apdirbti smeigukai – kiekvieną dalį įtikslina tiksliai nustatytoje padėtyje. Raktai įstatomi į frezuotus raktų griovius, kad būtų užtikrintas papildomas pozicionavimas ir stabdymas.

Turint šią komponentų žinių pagrindą, kitas svarstymo objektas tampa medžiagų pasirinkimas – tinkamų plieno rūšių ir kietumo specifikacijų parinkimas, kurie nulemia, kaip ilgai veiks jūsų šablonas ir kaip gerai išlaikys tikslumą.

Šablonų medžiagos ir atrankos kriterijai

Jūs jau išmokote šablonų tipų ir komponentų – tačiau čia kyla klausimas, kuris atskiria gerą įrankių gamybą nuo puikios įrankių gamybos: iš kokios medžiagos turėtų būti pagamintas jūsų šablonas? Atsakymas tiesiogiai veikia jūsų įrankių tarnavimo laiką, kiekvienos pagamintos detalės kokybę ir galiausiai – bendrąsias savininkystės sąnaudas. Paaiškinsime medžiagų pasirinkimo procesą, kurį daugelis gamintojų praleidžia.

Įrankių plieno pasirinkimas optimaliam šablono našumui užtikrinti

Įrankių plienas sudaro daugumos šaltuoju būdu deformuojamų šablonų pagrindą. Tačiau ne visi įrankių plienai yra vienodai tinka. Pagal Nifty Alloys šie specializuoti anglies ir lydinių plienai turi karbido sudarytojų, tokių kaip chromas, vanadis, molibdenas ir volframas – elementų, kurie užtikrina kietumą ir dilimo atsparumą, reikiamą štampavimui.

Štampavimo taikymo srityje dažniausiai susidursite su šaltuoju darbo įrankių plienais. Kodėl? Nes šie štampai veikia žemiau 200 °C (400 °F), todėl ypač svarbus paviršiaus kietumas ir konstrukcinė vientisumas esant didelėms apkrovoms, o ne karščiui atsparumas. Žemiau pateikti dažniausiai naudojami markės ir kada reikia nurodyti kiekvieną iš jų:

• D2 įrankių plienas - Štampavimo štampų „darbo arklys“. Aukštas chromo kiekis (11–13 %) užtikrina puikų dilimo atsparumą. Tinkamas blankavimo štampams, štampavimo įrankiams ir pjovimo peiliams, skirtiems standartiniam plienui ir aliuminiui apdoroti. Kietumas siekia 58–62 HRC.
• A2 Įrankių plienas - Oro kietinamasis plienas, kuris pasižymi geru lankstumu, subalansuotu su dilimo atsparumu. Puikiai tinka štampams, kuriems reikalinga matmeninė stabilumas šiluminio apdorojimo metu. Gerai tinka vidutinės gamybos apimties taikymams.
• O1 įrankių plienas - Aliumininis plienas, kuris kietėja naudojant aliejų, lengviau apdirbamas nei D2. Gerai tinka mažesnėms gamybos serijoms arba tada, kai sudėtingos štampų geometrijos daro apdirbamumą svarbiausiu veiksniu. Šiek tiek žemesnė nusidėvėjimui atsparumo laipsnis, tačiau pakankamas minkštesniems medžiagoms.
• S7 įrankių plienas - Kai svarbesnė yra smūgio atsparumas nei maksimalus kietumas. Nurodykite S7 kalapų štampams, smūgiams veikiamoms kuolams ar bet kuriam kitam taikymui, kai šlakinis lūžimas nepriimtinas.

Kritinė kompromisinė situacija? Nusidėvėjimui atsparumas prieššakumą. Plieno kuolas, sukietintas iki maksimalaus kietumo lygio, puikiai atsispindi nuo dilimo, tačiau gali sutrūkti veikiant smūgiui. Atvirkščiai, šakutiniai plienai geriau sugeria smūgį, bet greičiau nusidėvi. Tinkamo plieno rūšies parinkimas konkrečiai operacijai padeda išvengti perlaikos gedimų.

Kada reikia nurodyti karbido komponentus

Kartais įprastinis įrankių plienas nepakanka. Kai štampuojamos abrazyvinės medžiagos, vykdoma labai didelė gamybos apimtis arba reikalaujama mikroninio tikslumo daugelio milijonų ciklų metu, būtina naudoti volframkarbidą.

Pagal Retopz , karbidiniai įrankiai užtikrina nepaprastą dilimo atsparumą, ilgą tarnavimo trukmę ir tikslumą didelės apkrovos sąlygomis bei daugkartinių ciklų metu. Šiuose plieniniuose štampavimo šablonuose karbidas naudojamas tik strateginėse vietose, o ne visame įrankyje:

• Karbidiniai punch’i - Naudojami progresyviuosiuose štampavimo šablonuose skylėms išpjaustyti iš lakštinių metalų. Aukšto dilimo sąlygomis karbidiniai kalnakalniai tarnauja 10–20 kartų ilgiau nei plieniniai.
• Karbidiniai šablonų įdėklai - Dilimui atsparūs įdėklai, įspaudžiami į iškirpimo ir formavimo šablonų dalis. Išnaudojus įdėklą, keičiamas tik jis, o ne visas šablonų blokas.
• Karbidiniai orientaciniai žiedai - Orientaciniai žiedai šablonų rinkiniams, kurie išlaiko tikslumą ilgalaikiame gamybos procese.

Kokia kaina? Karbidiniai komponentai pradžioje paprastai kainuoja 3–5 kartus brangiau nei atitinkami plieniniai komponentai. Tačiau įvertinus mažesnį simplyvės laiką, rečiau reikalingus keitimus ir nuoseklią detalės kokybę milijonuose ciklų, tikslūs šablonai su karbidiniais komponentais dažnai užtikrina žemesnę bendrą savininkystės kainą.

Štampavimo šablonų medžiagos pritaikymas prie detalių medžiagos

Ką spaudžiate, yra taip pat svarbu kaip ir kiek kartų spaudžiate. Skirtingos detalių medžiagos kelia skirtingus reikalavimus jūsų užkietintiems durklams ir šablonų paviršiams:

• Plieninės lakštinės medžiagos ir aliuminis - Standartinis D2 arba A2 įrankių plienas veikia puikiai. Šios minkštesnės detalių medžiagos sukelia vidutinį šablonų paviršių nusidėvėjimą.
• Nerūdantis plienas - Labai abrazyvi pjovimo metu. Nurodykite aukščiausios kokybės D2 plieną su maksimaliu kietumu arba pereikite prie karbido įdėklų didelio apimties programoms. Plieno durklai dėvėjasi žymiai greičiau nežaliuojuose plienoose nei įprastuose plienoose.
• Aukštos stiprumo mažo lydinio plienas (HSLA) - Dažnai naudojama automobilių pramonėje. Reikalauja aukštesnės kokybės įrankių plienų ir dažnai – karbido dėvėjimosi komponentų dėl padidėjusių formavimo jėgų.
• Dengtos medžiagos - Cinkuoti arba iš anksto dažyti lakštiniai gali pagreitinti šablonų dėvėjimąsi dėl abrazyvių dengiamųjų dalelių. Svarstykite karbido arba paviršiaus apdorojimo naudojimą pjovimo kraštuose.

Prisiminkite: netinkamas šiluminis apdorojimas sukelia daugiau kalibro gedimų nei netinkamo medžiagų pasirinkimo klaidos. Net geriausias D2 plienas tampa neįmanomas naudoti, jei jis neteisingai užkaitintas. Visada patikrinkite šiluminio apdorojimo procedūras ir kietumo bandymų rezultatus prieš priimdami naujus kalibrus.

Kai medžiagų pagrindai jau aptarti, kitas žingsnis tyrinėja, kaip šios medžiagos susijungia kalibro projektavimo ir gamybos procese – kelionę nuo idėjos iki gamybai paruoštos įrangos.

Kalibro projektavimas ir gamybos procesas

Dabar jūs suprantate kalibrų tipus, komponentus ir medžiagas – bet kaip iš tikrųjų atsiranda štampavimo preso kalibras? Kelionė nuo detalės brėžinio iki gamybai paruoštos įrangos apima inžinerinę ekspertizą, pažangią modeliavimo technologiją ir tikslų gamybą, kurią daugelis gamintojų niekada tiesiogiai nepatiria. Panagrinėkime visą kalibrų gamybos procesą, kuris transformuoja idėjas į pažangią įrangą.

Nuo koncepto iki gamybai paruošto įrankio

Kiekvienas sėkmingas štampavimo šablonas prasideda suprantant galutinį tikslą – patį detalės gamybos produktą. Pagal Mekalite, metalo štampavimo šablonų projektavimo tikslumas ir kokybė yra tiesiogiai proporcingi galutinės detalės kokybei. Projektavimas taip pat tiesiogiai veikia gamybos kaštus, įrankių tarnavimo trukmę ir gamybos našumą.

Patyręs šablonų gamintojas tiesiog nepaima detalės brėžinio ir nedėjo pjaustyti plieno. Vietoj to įrankių ir šablonų gamyba vyksta sistemingai, kad būtų išvengta brangiai kainuojančių klaidų. Štai kaip paprastai vyksta šablonų kūrimo procesas:

1. Detalės analizė ir techninės įgyvendinamumo apžvalga - Inžinieriai tiria detalės projektą, kad įsitikintų, jog ji gali būti pagaminta štampavimo būdu. Jie tikrina sudėtingus raštus, aštrius kraštus ir kitas savybes, kurios gali sukelti įtrūkimus ar raukšles formuojant. Ši ankstyvoji įvertinimo fazė padeda aptikti problemas dar prieš tai, kol jos tampa brangiai kainuojančiomis įrankių gamybos klaidomis.
2. Technologinio proceso planavimas ir juostos išdėstymas - Komanda suprojektuoja, kaip metalo lakštas judės per štampą. Ši juostos išdėstymo schema išsamiai nurodo kiekvieną pjūvį, lenkimą ir formavimą eilės tvarka. Gerai suprojektuotas išdėstymas sumažina atliekų kiekį, tuo pat metu užtikrindamas tinkamą medžiagos tekėjimą tarp stotyčių.
3. Štampo paviršiaus ir laikiklio projektavimas - Inžinieriai modeliuoja štampo paviršius, kurie spaus ir deformuos metalą. Giliems įtraukimo procesams laikiklio paviršiai kontroliuoja, kaip medžiaga tekės į ertmes – tai ypač svarbu raukšlių ar plyšių prevencijai.
4. Štampo detalių konstrukcinis projektavimas - Pradeda kurtis viso štampo konstrukcijos brėžinys: štampo batai, kalnakalniai, štampo ertmės ir slėgio padėklai. Sudėtingos savybės dažnai reikalauja tikslų komponentų, gamintų pažangiais CNC procesais, kad būtų pasiekti reikiami tikslumo reikalavimai.
5. Virtualus bandymas ir modeliavimas - Prieš pradedant pjaustyti bet kokį plieną, kompiuterinė programinė įranga imituoja štampavimo procesą. Šis bandymas parodo galimus problemas, tokius kaip plyšimai, plonėjimas ar raukšlėjimas – leisdama pataisyti klaidas, kol pakeitimai dar yra nebrangūs.
6. Galutinė dokumentacija ir medžiagų sąrašas - Visiškai išsamūs brėžiniai su visomis šablonų dalių specifikacijomis, taip pat išsami medžiagų sąrašo (BOM) lentelė, kurioje nurodyti visi konstrukcijai reikalingi komponentai. Ši dokumentacija vadovauja šablonų gamintojams gaminant įrenginius ir tarnauja kaip nuoroda būsimam techniniam aptarnavimui.

Simuliavimo vaidmuo šiuolaikinėje šablonų projektavimo srityje

Įsivaizduokite, kad klaida projekte aptinkama tik po to, kai jūsų šablonas jau pagamintas ir įdiegtas presuose. Kokia kaina? Galbūt šimtai tūkstančių dolerių papildomų darbų ir prarastos gamybos. Todėl CAE simuliavimas tapo neatsiejama šablonų gamybos dalimi.

Pagal Volupe , kompiuteriu paremtos inžinerinės (CAE) sprendimų sistemos yra geriausias būdas užtikrinti sąnaudų ir laiko taupymą, padedant spręsti gaminio projektavimo ir inžinerinius uždavinius be būtinybės kurti fizinį maketą kiekvieno projekto pakeitimo metu.

Šiuolaikinės simuliavimo programinės įrangos atlieka baigtinių elementų analizę (FEA), kuri tiksliai apskaičiuoja, kaip elgsis lakštinis metalas formuojant. Programinė įranga prognozuoja:

• Medžiagos ištemptumą ir plonėjimo modelius
• Atšokimas – kiek detalė „atšoks“ po formavimo
• Potencialūs plyšimo arba suskaldymo vietų
• Raumeningumo tendencijos traukimo operacijose
• Būtina preso naudingoji apkrova operacijai atlikti

Šis virtualus patvirtinimas aptinka problemas, kurios kitu atveju pasireikštų tik bandymo metu – kai fizinė šabloninė įranga pirmą kartą susiduria su tikru metalu. Pažangios programinės įrangos paketai netgi gali automatiškai generuoti šablonų konstrukcijas ir medžiagų sąrašus, žymiai pagreitinant projektavimo etapą.

Šablonų apdirbimas ir kokybės patvirtinimas

Kai projektai baigiami, šablonų apdirbimas inžinerinius reikalavimus paverčia fiziniais įrankiais. Šablonų gamybos procesas pramonės taikymuose reikalauja ypatingos tikslumo – aukšto tikslumo pramonėje dažnai naudojami ±0,001 colio nuokrypiai.

Pagrindinės apdirbimo technikos apima:

• CNC talpyba - Kompiuteriu valdomos frezavimo ir sukimosi staklės su dideliu tikslumu formuoja šablonų komponentus. Daugiakomponenčių ašių staklės gali kurti sudėtingas kontūras viename montavime.
• Elektrinio išlydžio apdirbimas (EDM) - Sukuria sudėtingas detales ir aštrius vidinius kampus, kurių negali pasiekti įprasti pjovimo įrankiai. Būtina sudėtingoms kalapų ir šablonų ertmių geometrijoms.
• Virpavimo dirbimas - Užtikrina plokščias, lygiagrečias paviršių plokštumas, kurios yra būtinos tinkamai kalapo išdėstymui ir veikimui.
• Karščio apdorojimas - Kietina įrankių plieno komponentus iki nurodytos kietumo lygio. Tinkamas terminis apdorojimas nulemia, ar kalapas tarnaus tūkstančius ar milijonus ciklų.

Kokybės kontrolė vyksta visuose gamybos etapuose. Pag according to Barton Tool, dažniausiai taikomos tikrinimo metodikos apima vizualinį patikrinimą, matmenų tikrinimą ir paviršiaus šiurkštumo matavimus. Koordinačių matavimo mašinos (CMM) užtikrina didelę tikslumą sudėtingoms geometrijoms, o neardomieji bandymai aptinka vidines defektas, nepažeisdami komponentų.

Jūsų techninių reikalavimų perdavimas kalapų gamintojams

Supratimas dėl kalapų kūrimo darbo eigos padeda efektyviau bendrauti su potencialiais tiekėjais. Kreipdamiesi į kalapų gamintoją su nauju projektu, būkite pasiruošę pateikti:

• Detalių brėžiniai su nuokrypių ribomis - Aiškūs matmenų, paviršiaus apdorojimo reikalavimų ir kritinių elementų nurodymai
• Medžiagos specifikacijos - Tiksli naudojamos lakštinės metalo rūšis, storis ir būklė, kurią planuojama deformuoti štampuojant
• Numatomas gamybos apimtis - Metiniai kiekiai ir numatomi štampo tarnavimo laiko reikalavimai
• Kokybės standartai - Pramonės sertifikatai, patikrinimo reikalavimai ir priėmimo kriterijai
• Terminų reikalavimai - Kada jums reikia pirmųjų bandymo detalių ir kada – gamybos štampo

Kuo išsamiau pateiksite technines sąlygas, tuo tikslės bus kainos pasiūlymai ir tuo mažiau netikėtumų kils bandant štampą. Patyrę štampų gamintojai užduos išsamius klausimus apie jūsų taikymo sritį – tai gerasis požymis, kad jie siekia sukurti veiksmingą štampą.

Nustačius konstravimo ir gamybos pagrindus, kas nutinka po to, kai štampas įvedamas į gamybą? Kad būtų užtikrinta aukščiausia našumas, reikia suprasti priežiūros strategijas ir gedimų šalinimo metodus, kurie apsaugo jūsų štampo investiciją.

Štampų priežiūra ir gedimų šalinimo strategijos

Jūsų štampavimo preso šablonai yra didelė investicija – tačiau čia nepatogi tiesa: net geriausiai suprojektuota įrankinė be tinkamos priežiūros pradeda blogėti. Skirtumas tarp šablonų, kurie tarnauja milijonus ciklų, ir tų, kurie sugenda per anksti, dažnai priklauso nuo vieno veiksnio – priežiūros disciplinos. Pažvelkime į strategijas, kurios apsaugo jūsų investiciją ir užtikrina sklandų gamybos procesą.

Pagal The Phoenix Group , šablonų priežiūra reiškia sistemingą gamybos procesuose naudojamų šablonų tikrinimą, remontą ir optimizavimą. Netinkama šablonų priežiūra gamybos metu sukelia kokybės defektus, padidina rūšiavimo sąnaudas, didina tikimybę klientui išsiųsti defektinius komponentus ir kelia pavojų brangiai kainuojančioms priverstinėms apribojimo priemonėms.

Profilaktinės priežiūros grafikai, kurie apsaugo jūsų investiciją

Laikykite profilaktinę priežiūrą kaip draudimą nuo gamybos katastrofų. Vietoj to, kad lauktumėte, kol kas nors sugenda, galimus gedimus šalinate numatytais prastovos laikais. Šis aktyvus požiūris padeda pratęsti šablonų įrankių tarnavimo laiką ir tuo pačiu užtikrinti pastovią detalės kokybę kiekviename stūmimo cikle.

Struktūrizuota priežiūros programa turėtų apimti šiuos pagrindinius veiksmus:

• Kasdienius vizualinius patikrinimus - Patikrinkite akivaizdžius pažeidimus, pvz., įbrėžimus, įtrūkimus ar per didelį medžiagos kaupimąsi ant kaladėlių įrankių ir šablonų paviršių. Prieš kiekvieną gamybos ciklą ieškokite bet kokio nesuderinamumo ar netipiškų dėvėjimosi modelių.
• Savaitiniai išsamūs patikrinimai - Naudokite padidinimą, kad išnagrinėtumėte pjovimo kraštus, išstumiamąsias plokštes ir vedamąsias dalis. Dokumentuokite bet kokius paviršiaus struktūros pokyčius ar ankstyvus nuovargio įtrūkimų požymius savo šablonų įrankiuose.
• Mėnesiniai visapusiški vertinimai - Matuokite kritines matmenis naudodami tikslumos matmenų priemones. Palyginkite esamus matavimus su pradinėmis specifikacijomis, kad būtų galima stebėti palaipsniui vykstantį dėvėjimą.
• Numatyti aštrinimo intervalai - Kirpimo kraštai laikui bėgant praranda aštrumą. Nustatykite aštrinimo ciklus pagal medžiagos tipą ir gamybos apimtį – stipriai abrazyvios medžiagos reikalauja dažnesnės priežiūros.
• Patepimo valdymas - Taikykite tinkamus tepalus judančiosioms dalims ir vedamosioms komponentams. Skirtingos eksploatacijos sąlygos reikalauja skirtingų tepimo medžiagų – aliejų bendrosioms aplikacijoms, tepalų guoliams ir jungtims.

Pagal JVM Manufacturing, laikymasis reguliarios priežiūros tvarkaraščio leidžia laiku nustatyti netikėtus problemas ir jas išspręsti, kol jos nevirto rimta ir brangia problema. Reguliarios patikros, laiku atliekamas aštrinimas bei tinkamas tepimas užtikrina, kad įrankių šablonai išliktų puikiame būklėje.

Dažniausiai pasitaikančių šablonų problemų diagnostika

Kai detalės pradeda išeiti netinkamos, reikia greitai nustatyti šakninę problemos priežastį. Supratimas apie dažniausiai pasitaikančius gedimo būdus padeda diagnozuoti problemas dar prieš tai, kai jos sukeltų visos gamybos sustabdymą. Štai dažniausiai pasitaikančios problemos:

• Dėžutės dilimas - Kirpimo kraštai praranda aštrumą arba apsukasi, todėl išspaudžiamose detalėse susidaro burbtukai. Centrinis nusidėvėjimas pasireiškia kaip apskritos įdubos kalapų paviršiuose, dažniausiai dėl netolygiai paskirstytos jėgos. Kraštų šukšlenimas kyla dėl smūgio pažeidimų ar per didelių šoninių jėgų.
• Štampo bloko pažeidimas - Skylių brūkšniai pasireiškia kaip vertikalūs bruožai štampo ertmėse, dažniausiai dėl abrazyvių dalelių ar nepakankamos tepimo. Tai sukelia dangtelio formavimo ir sluoksniavimo problemas gatavose detalėse.
• Suderinimo problemos - Kai orientaciniai smeigtais ir įvorės nusidėvi virš leistinų nuokrypių, viršutinė ir apatinė štampo dalys nebepasiekia tikslaus sutapimo. Rezultatas? Netolygūs pjūviai, prasta formavimo kokybė ir greitesnis kitų komponentų nusidėvėjimas.
• Medžiagos kaupimasis - Skardos likučiai kaupiasi štampo surinkimo paviršiuose, ypač dirbant su lipniomis medžiagomis ar nepakankamai tepant. Šis užteršimas keičia veiksmingus tarpus ir pablogina detalių kokybę.
• Spyruoklių nuovargis - Ištraukiamųjų spyruoklių ir spaudimo plokštės spyruoklių jėga laikui bėgant silpnėja. Silpnesnės spyruoklės negali tinkamai laikyti medžiagos formavimo metu, todėl kyla raukšlės arba nebaigiamos operacijos.
• Matmeniniai pokyčiai - Štampavimo šablonų ertmės palaipsniui išsiplečia dėl dilimo, todėl gaminami detalės su sumažėjusiu kietumu ir galimu svorio svyravimu. Šiuos pokyčius stebėkite reguliariai atlikdami matavimus.

Techninės priežiūros ir gaminamų detalių kokybės ryšys yra tiesioginis: kai šablonų darbo paviršiai susidėvi, taip pat blogėja jūsų gamybos rezultatai. Pagal Morse Tool , tabletės svorio svyravimai dažnai didėja, kai šablonų skylės išsiplečia arba keičiasi kalapų ilgiai – tai principas, kuris taikomas vienodai ir metalo štampavimo operacijoms.

Komponentų keitimo laikas ir tikrinimo protokolai

Nuspręsti, kada reikia keisti komponentus, o kada – remontuoti, reiškia pasverti sąnaudas ir riziką. Toliau pateikiami keli nurodymai:

• Nustatykite kritinius dilimo ribos rodiklius - Nustatykite kiekvieno įrankio komponento maksimaliai leistinus matmenų pokyčius, remdamiesi detalės specifikacijomis. Keiskite komponentus, kai artėjama prie šių ribų – bet neviršijant jų.
• Stebėkite našumo tendencijas - Stebėkite išstumimo jėgas, ciklo trukmes ir detalių kokybės rodiklius. Staigūs pokyčiai dažnai rodo besiformuojančias problemas, kurias vien tik vizualinė patikra gali praleisti.
• Įdokumentuokite viską - Vedami išsamių įrašų, susiejant defektų atsiradimą su įrankių būkle. Ši istorija padeda prognozuoti būsimus techninės priežiūros poreikius ir nukreipti sprendimus dėl keitimo.
• Apsvarstykite atnaujinimą - Kai kurie dėvėjimosi modeliai gali būti pašalinti šlifuojant ir atkuriant, o ne visiškai keičiant komponentus. Kiekvieną atvejį įvertinkite remdamiesi dėvėjimosi laipsniu ir ekonomine nauda.

Šiuo atveju darbo užsakymų sistema yra nepaprastai naudinga. Ji dokumentuoja pagrindinę problemą, sekia taisomuosius veiksmus ir teikia planavimo duomenis, paremtus gamybos poreikiais ir grąžos nuo investicijų (ROI) analize. Kai reikia aptarti kelis štampų plotus, prioritetus nustatykite remdamiesi poveikiu detalės kokybei ir kliento reikalavimams.

Turint įdiegtas priežiūros pagrindas, kitas svarstymo objektas tampa šių principų taikymas reikalaujamosioms gamybos aplinkoms – ypač automobilių ir didelės apimties gamybai, kur tikslumas ir nuoseklumas yra neabejotini.

Automobilių ir didelės apimties gamybos taikymai

Suprasti štampavimo presų šablonus – viena, o taikyti šias žinias reikalaujančiose realaus pasaulio situacijose – visai kita. Aukščiausios rizikos lygis pasiekiamas automobilių gamyboje, kur vienas štampavimo šablonas per visą savo tarnavimo laiką gali pagaminti milijonus identiškų detalių. Panagrinėkime, kaip gamybos apimtis, leistinieji nuokrypiai ir pramonės sertifikatai veikia šablonų parinkimą bei tiekėjų partnerystę.

Atitikimas automobilių pramonės standartams

Automobilių gamyba nėra tokia kaip kitos pramonės šakos. Ekstremaliai dideli gamybos apimtys, tikslūs leidžiami nuokrypiai ir nulinės defektų normos kelia unikalius reikalavimus kiekvienam metalo štampavimo šablonui gamybos linijoje. Kai gaminami komponentai stabdžių sistemoms, konstrukciniams stiprinimams ar variklio agregatams, nesėkmė tiesiog neįmanoma.

Kas skiria automobilių klasės štampavimą nuo bendrosios gamybos? Panagrinėkite šiuos esminius veiksnius:

• IATF 16949 sertifikavimas - Šis globalus kokybės valdymo standartas, įsteigtas Tarptautinio automobilių darbo grupės, užtikrina nuolatinę kokybę visoje automobilių tiekimo grandinėje. Pagal „Regal Metal Products“ įmonės duomenis, gerai suprojektuotas ir pagamintas įrankis bei šablonas yra sėkmingų štampavimo operacijų pagrindas – tiksliai pagamintas jis gamina nuolat vienodus ir pakartotinus detalių gaminius, kurie būtini šiems standartams atitikti.
• Mikrometrinio tikslumo leidžiami nuokrypiai - Pagal Alicona tikslaus štampavimo šablonų gamyboje nuokrypiai dažnai svyruoja nuo ±10–20 mikronų bendrosioms programoms, o aviacijos ir automobilių komponentams gali reikėti ±2–5 mikronų tikslumo. Jūsų štampavimo šablonų gamintojai privalo įrodyti gebėjimą pasiekti ir išlaikyti šiuos reikalavimus.
• Sekimo reikalavimai - Kiekvienas komponentas turi būti sekamas iki jo žaliavų, gamybos procesų ir kokybės patikrinimų. Ši dokumentų grandinė apsaugo tiek gamintojus, tiek galutinius vartotojus.
• Gamybos greičio reikalavimai - Pagal Oberg Industries, automobilių progresyvieji šablonai leidžia gaminti iki 1400 smūgių per minutę. Jūsų įrankiai turi išlaikyti tikslumą šiais greičiais, tuo pat metu gaminant be defektų detales.

Automobilių pramonėje naudojamų šablonų ir štampavimo reikalavimų įvairovė apima viską – nuo mažiausių elektrinių jungiklių iki milžiniškų kuzovo plokščių. Kiekvienas taikymas reikalauja specifinių šablonų ir štampavimo konfigūracijų, optimizuotų komponento geometrijai, medžiagai ir gamybos apimčiai.

Mastelio keitimas nuo prototipo iki gamybos

Čia daugelis gamintojų susiduria su sunkumais: tarp prototipavimo ir masinės gamybos yra spraga. Speciali metalo štampavimo šablonų sistema, kuri puikiai veikia gaminant po 100 detalių per dieną, gali katastrofiškai sutrikti gamintant po 10 000 detalių. Šio mastelio keitimo iššūkio supratimas padeda pasirinkti partnerius, kurie geba sėkmingai derinti abu šiuos etapus.

Prototipo į gamybą perkėlimo kelias paprastai vyksta šita tvarka:

1. Koncepcijos patvirtinimas - Minkštieji šablonai arba 3D spausdinimo būdu pagaminti šablonai patvirtina detalės geometriją ir pagrindinę deformuojamumą. Šiuo etapu svarbus greitas atlikimo laikas – kai kurie tiekėjai gali pateikti greituosius prototipus jau po 5 dienų.
2. Gamintojiems skirtos konstrukcijos apžvalga - Inžinieriai analizuoja detalės konstrukciją remdamiesi realiomis gamybos sąlygomis. Ar progresyvūs šablonai tinkami šiai geometrijai? Ar medžiaga tinkamai tekės didelėmis greičio reikšmėmis?
3. Bandomoji gamyba - Mažojo tūrio gamyba naudojant šablonus, kurie atitinka galutinės gamybos reikalavimus, patvirtina technologinius parametrus prieš pradedant pilno masto gamybą.
4. Gamybos šablonai - Kietintos plieninės šablonų plyšties detalės, sukurtos milijonams ciklų. Tai yra vieta, kur tikrai svarbūs medžiagų pasirinkimas, tikslus šablonų ir štampavimo ekspertizė bei gamybos galimybės.

CAE modeliavimas žaidžia lemtingą vaidmenį visame šiame procese. Virtualus bandymas nustato potencialias problemas – plyšimus, raukšles, atšokimą – dar prieš pradedant pjauti plieną. Įmonės, naudojančios pažangų modeliavimą, dažnai pasiekia pirmojo etapo patvirtinimo rodiklius, viršijančius 90 %, taip drastiškai sutrumpindamos plėtros laiką ir šablonų korekcijų skaičių.

Ko ieškoti renkantis automobilių formų partnerį

Automobilių pritaikymams parinkti tinkamą štampavimo šablonų gamintoją reikia įvertinti galimybes, kurios išeina už paprastos apdirbimo ribų. Įvertinkite šiuos būtinus kvalifikacinius reikalavimus:

Galimybė	Kodėl tai svarbu	Klausimai, kuriuos reikia užduoti
IATF 16949 sertifikavimas	- Demonstruoja kokybės sistemas, atitinkančias OEM reikalavimus	- Ar sertifikavimas yra galiojantis? Koks yra jo taikymo sritis?
CAE Simuliacija	- Sumažina korekcijų skaičių ir užtikrina be defektų projektus	- Kokias programinės įrangos platformas naudojate? Ar galėtumėte pateikti pavyzdinių analizių?
Greitas prototipavimas	- Pagreitina plėtros grafikus	- Koks jūsų įprastas prototipo parengimo laikas?
Pirmojo patvirtinimo rodiklis	- Rodo inžinerinį išskirtinumą ir efektyvumą	Kiek procentų šablonų išlaiko pradinį bandymą?
Visapusiškos galimybės	Supaprastina tiekimo grandinę ir bendravimą	Ar jūs tvarkote projektavimą iki gamybos?

Gamintojams, ieškantiems konkrečių šių galimybių praktikoje pavyzdžių, Shaoyi tiksliojo štampavimo formų sprendimai demonstruoja integruotą požiūrį, kurio vis dažniau reikalauja automobilių gamintojai (OEM). Jų IATF 16949 sertifikatas, pažangus CAE modeliavimas klaidų nebūvimui užtikrinti ir 93 % pirmojo bandymo patvirtinimo rodiklis yra inžinerinės išskilimo pavyzdžiai, kurie išskiria aukštos kokybės šablonų ir štampavimo partnerius. Greitojo prototipavimo galimybės leidžia pasiekti rezultatus jau per 5 dienas, todėl užpildo spragą tarp koncepcijos ir masinės gamybos, kurią daugelis gamintojų sunkiai įveikia.

Šablonas, kurį pasirenkate šiandien, nulemia jūsų gamybos kokybę metams į priekį. Ar pradedate naujų transporto priemonių programų diegimą, ar optimizuojate esamas gamybos linijas, bendradarbiaudami su tiekėjais, kurie supranta automobilių pramonės unikalius reikalavimus, apsaugosite tiek savo investicijas, tiek savo reputaciją.

Suprantant taikymo reikalavimus, galutinis žingsnis – sukurti sistemingą požiūrį į štampavimo įrankių partnerių vertinimą ir atranką – sukurti kontrolinį sąrašą, kuris užtikrintų, kad jūsų kitasis įrankių gamybos projektas nuo pirmosios dienos būtų sėkmingas.

Tinkamo šablonų tiekėjo pasirinkimas jūsų gamybos poreikiams

Jūs nuėjote nuo štampavimo presų šablonų supratimo iki jų tipų, komponentų, medžiagų, projektavimo procesų ir priežiūros strategijų tyrinėjimo. Dabar atėjo tiesos akimirka: kaip šią žinią iš tikrųjų paversti veiksmu? Kaip iš tikrųjų nustatyti reikalavimus, rasti tiekėjus ir bendradarbiauti su šablonų tiekėjais, kurie pasiekia rezultatus? Sukurkime praktinę sistemą, kuri jūsų ekspertizą pavers sėkmingais įrankių gamybos projektais.

Sukurkite savo šablonų specifikacijų kontrolinį sąrašą

Į tiekėjų pokalbius įeinant nepasiruošus kyla neteisingų kainų pasiūlymų, nesupratimų ir nesuderintų lūkesčių. Pagal Penn United Technologies todėl priimant sprendimą dėl pirkimo tik remiantis nurodyta kaina gali būti pasiektas bendras nepasitenkinimas tiekėjo veikla ar net katastrofiška situacija. Išsami techninės specifikacijos dokumentacija neleidžia šiems rezultatams įvykti.

Prieš kreipiantis į bet kurį spaustuvų šablonų gamintoją, surinkite šiuos būtinus duomenis:

• Detalių brėžiniai su GD&T - Visi matmeniniai reikalavimai, įskaitant geometrinius matmenis ir toleravimą (GD&T) kritinėms savybėms. Neaiškūs brėžiniai sukelia neaiškius pasiūlymus.
• Medžiagos specifikacijos - Tiksli medžiagos rūšis, storis, kietumas ir dengimo reikalavimai lakštiniams metalo šablonams, kuriuos bus apdorojama. Jei reikia, įtraukite medžiagos sertifikatus.
• Gamybos apimties reikalavimai - Metiniai kiekiai, partijų dydžiai ir numatytas šablono tarnavimo laikas. Šablonas, skirtas 10 000 detalių spaustuvų ciklams, labai skiriasi nuo to, kuris yra skirtas 10 milijonų detalių ciklams.
• Tolerancijų klasifikacija - Nustatykite, kurie matmenys yra kritiniai, o kurie – bendrieji. Tai nukreipia medžiagos pasirinkimą ir gamybos tikslumo lygį.
• Sekundinės operacijos - Nurodykite bet kokius po štampavimo reikalavimus, pvz., burbulų šalinimą, cinkavimą ar surinkimą, kurie gali turėti įtakos štampo konstrukcijai.
• Kokybės standartai - Nurodykite reikiamus sertifikatus (ISO 9001, IATF 16949), tikrinimo metodus ir priėmimo kriterijus.
• Terminų reikalavimai - Atskirkite prototipų reikalavimus nuo gamybos štampų pristatymo terminų. Suspausti terminai veikia kainą ir kartais – galimybes.
• Presų specifikacijos - Pateikite išsamią informaciją apie savo štampavimo įrangą, įskaitant naudingąją apkrovą, darbinio stalo dydį, ėjimo ilgį bei preso štampo rėmo tvirtinimo reikalavimus.

Šis dokumentas turi dvigubą paskirtį: jis padeda tiekėjams tiksliai pasiūlyti kainą ir priverčia jus išsamiai apgalvoti reikalavimus, kuriuos kitaip galėtumėte praleisti. Kuo išsamiau parengtos jūsų specifikacijos, tuo mažiau netikėtumų kils štampo bandymo metu.

Šablonų gamybos partnerių vertinimas

Turėdami specifikacijas, kaip vertinti potencialius štampų tiekėjus? Pagal Die-Matic, tinkamo gamintojo pasirinkimas – tai ne tik klausimas apie kainą ar technines galimybes, bet ir apie ilgalaikį partnerystės ryšį bei strateginį suderinamumą.

Naudokite šią vertinimo sistemą įvertindami specialiuosius štampavimo įrankių tiekėjus:

• Ilgametė patirtis - Kiek laiko veikia ši įmonė? Kokius komponentus ji gamino? Patirtis jūsų konkrečioje pramonės šakoje yra svarbi.
• Projektavimo ir gamybos gebėjimai - Ar jie gali projektuoti ir gaminti štampus patys? Tie tiekėjai, kurie gamina savo įrankius patys, geriau supranta trikčių šalinimą ir optimizavimą nei tie, kurie šiuos darbus perduoda kitoms įmonėms.
• Procesų valdymo sistemos - Ar jie sertifikuoti pagal ISO standartus? Kokį įrangą naudoja tikrinimams? Paprašykite parodyti jų kokybės valdymo sistemas veikime.
• Štampavimo įrankių priežiūros programos - Ar jie siūlo nuolatinės priežiūros paslaugas? Tai padeda maksimaliai pratęsti įrankių tarnavimo laiką ir optimizuoti jūsų bendrąsias savininkystės sąnaudas.
• Pristatymų vykdymo statistika - Koks jų laiku pristatytų užsakymų procentas? Jei jie oficialiai nekontroliuoja šio rodiklio, tai gali būti įspėjamasis ženklas.
• Atsarginių įrankių strategija - Ar jie iš anksto aptaria atsarginių dalių klausimus? Gerasis tiekėjas siūlo nuo pat pradžių palaikyti kritines keitimo komponentes.
• Inžinerinė parama - Ar jie gali optimizuoti jūsų projektus gamybai? Partneriai, kurie užduoda išsamius klausimus apie detalių kokybę ir nuokrypius, dažniausiai pasižymi ypatingu dėmesiu smulkmenoms.
• Prototipų gamybos galimybės - Ar jie gali pagaminti pavyzdžius prieš pradedant masinę gamybą? Šis patvirtinimo etapas padeda išvengti brangios gamybos problemų.

Pagal Metalinis spaudinys , įmonė, turinti metų patirties, tikriausiai gilų supratimą apie įvairius štampavimo procesus, medžiagas ir pramonės standartus. Ši patirtis reiškia geresnę kokybės kontrolę, efektyvesnius procesus ir gebėjimą tvarkyti sudėtingus projektus.

Klausimai, kurie atskleidžia tikrąją kompetenciją

Paviršutiniškos pokalbių formos nepažodo tiekėjo tikrųjų stipriųjų – arba silpnųjų – pusių. Išsamiau išnagrinėkite šiuos tyrimo klausimus:

• Kiek procentų šablonų pirmuoju bandymu gauna patvirtinimą?
• Ar galėtumėte paaiškinti savo modeliavimo ir patvirtinimo procesą?
• Koks jūsų požiūris, kai gamybos metu kyla netikėti problemų?
• Kaip jūs skirtingai tvarkote hidraulinio preso šablonų rinkinį ir mechaninio preso įrankių sistemą?
• Kokią dokumentaciją gausiu kartu su baigtu šablonu?
• Ar galite pateikti rekomendacijas iš klientų mano srityje?

Atkreipkite dėmesį, kaip tiekėjai atsako. Tie tiekėjai, kurie su džiaugsmu priima išsamius klausimus, rodo pasitikėjimą savo galimybėmis. Vengiamieji atsakymai ar nenoras aptarti konkrečių detalių dažnai signalizuoja galimas problemas ateityje.

Partnerystės požiūris, kuris duoda rezultatų

Geriausias šablonas presų taikymui iškyla bendradarbiavimo, o ne vienkartinės sandorios pagrindu. Įvertindami tiekėjus, ieškokite tų, kurie įrankių projektus traktuoja kaip partnerystę, o ne kaip pirkimo užsakymus.

Kaip praktiškai atrodo šis partnerystės požiūris? Apsvarstykite tokias galimybes, kurias siūlo Shaoyi's engineering team , kur išsamios paslaugos apima viską – nuo greito prototipavimo iki didelės apimties gamybos. Jų visapusiškos paslaugos – įskaitant formų projektavimą, CAE modeliavimą ir gamybą – yra būdingos integruotos galimybės, kuri supaprastina tiekimo procesą ir tuo pat metu užtikrina kokybišką, kainiškai naudingą įrankinę, pritaikytą konkrečioms reikmėms. Šis vieno šaltinio požiūris pašalina koordinavimo sunkumus tarp kelių tiekėjų ir užtikrina atsakomybę visame projekto gyvavimo cikle.

Tobulasis partneris siūlo:

• Ankstyvas inžinerinis įsitraukimas - Projektuotojai, kurie įsitraukia dar prieš galutinai patvirtinant technines sąlygas, gali pasiūlyti patobulinimus, kurie sumažina sąnaudas ir pagerina našumą.
• Skaidri komunikacija - Reguliarios naujienos per visus projektavimo, gamybos ir bandymų etapus padeda laikytis grafiko ir laiku aptikti problemas.
• Problemas sprendžiantis požiūris - Kai kyla iššūkių – o jie tikrai kils – partneriai orientuojasi į sprendimus, o ne į kaltinimus.
• Ilgalaikė perspektyva - Tie tiekėjai, kurie siekia ilgalaikių santykių, pirmiausia rūpinasi jūsų sėkme, o ne trumpalaikiais pelnais.

Diegimo įrangos investicijos optimizavimas ilgalaikiam sėkmei

Tinkamo spaustuvų šablonų pasirinkimas yra tik pradžia. Norint maksimaliai panaudoti įrankių investiciją, reikia nuolat stebėti šiuos veiksnius:

• Įdiegti profilaktinę priežiūrą - Nepalaukite gedimų. Planuokite reguliarias patikras, aštrinimus ir komponentų keitimą remdamiesi gamybos apimtimis.
• Įdokumentuokite viską - Vedatai išsamią dokumentaciją apie pagamintų detalių kiekius, priežiūros veiksmus ir kokybės rodiklius. Šie duomenys padeda priimti ateities sprendimus.
• Planuoti atsarginių komponentų atsargas - Sandėliuokite kritinius dėvėjimosi elementus dar prieš jiems prireikiant. Prastovos laukiant keičiamųjų kalapų ar spyruoklių kainuoja daugiau nei atsargų laikymas.
• Reguliariai peržiūrėti našumą - Palyginkite faktinius rezultatus su techninėmis specifikacijomis. Palaipsniui keičiantis detalės matmenims tai rodo besiformuojančias problemas.
• Kurti tiekėjų santykius - Plokščių metalo šablonų ekspertai, kurie sukūrė jūsų įrangą, geriausiai ją supranta. Išsaugokite šiuos ryšius gedimų šalinimui ir būsimiems projektams.

Jūsų štampavimo presų šablonai reiškia daugiau nei įrangą – tai gamybos turtas, kuris, tinkamai nurodžius, įsigijus ir prižiūrint, kelia naudingumą metų metais. Žinios, kurias įgijote šiame vadove, padės jums priimti informuotus sprendimus kiekviename etape – nuo pradinės idėjos iki gyvavimo ciklo pabaigos ir šablonų keitimo.

Ar paleisdami naujus projektus, ar optimizuodami esamas gamybos linijas, principai lieka tie patys: išsamiai apibrėžti reikalavimus, kruopščiai įvertinti tiekėjus ir aktyviai prižiūrėti šablonus. Šis disciplinuotas požiūris paverčia štampavimo operacijas ne išlaidų, o konkurenciniais privalumais – užtikrindamas tikslų detalių gamybą, kuri varo gamybos sėkmę.

Dažniausiai užduodami klausimai apie štampavimo presų šablonus

1. Kiek kainuoja metalo spausdinimo matrica?

Metalo štampavimo šablonų kainos svyruoja nuo 500 USD iki 15 000 USD, priklausomai nuo jų sudėtingumo, dydžio ir gamybos reikalavimų. Paprasti išpjovimo šablonai yra žemesniame kainų diapazone, o sudėtingi progresyvūs šablonai automobilių pramonei gali viršyti šį diapazoną. Į kainą įtakos daro šablono tipas (progresyvusis, perduodamasis, sudėtinis), medžiagų specifikacijos (įrankių plienas arba karbidiniai komponentai), tikslumo reikalavimai ir numatytas gamybos apimtis. Nors pradinė įrankių gamyba reikalauja didelių investicijų, vieno gaminio kaina dažnai žymiai sumažėja palyginti su CNC frezavimu, kai gaminama tūkstančiai detalių.

2. Kas yra šablonas spaustuvų įrankyje?

Štampavimo šablonas yra specializuotas tikslusis įrankis, skirtas pjaustyti ir formuoti lakštines metalo plokštes į pageidaujamas formas. Skirtingai nuo liejimo šablonų ar vielos traukimo šablonų, štampavimo šablonai veikia su presais, kurie suteikia jėgą plokščioms metalo plokštėms deformuoti. Šablonas susideda iš dviejų tarpusavyje derančių komponentų – viršutinės šablonų sistemos, kurioje yra įspaudimo strypai, ir apatinės šablonų sistemos, kurioje yra šablonų blokai. Kai presas užsidaro, šie komponentai veikia kartu, kad atliktų pjovimo operacijas (išpjovimą, skverbimą, apipjaustymą) arba formavimo operacijas (lenkimą, traukimą, monetavimą) medžiagoje.

3. Kokie yra pagrindiniai štampavimo šablonų tipai?

Keturi pagrindiniai štampavimo šablonų tipai yra progresyvieji šablonai, perduodamieji šablonai, sudėtiniai šablonai ir kombinuotieji šablonai. Progresyvieji šablonai turi kelias stotis, kuriose atliekamos nuoseklios operacijos, kai metalo juostos juda per presą – tai puikus sprendimas dideliam gamybos apimčių poreikiui. Perduodamieji šablonai mechaniniu būdu perkelia atskirus darbo gabalus tarp stočių, todėl jie tinkami didesniems ar sudėtingesniems detalių gamybos uždaviniams. Sudėtiniai šablonai vienu smūgiu atlieka kelias pjovimo operacijas, o kombinuotieji šablonai viename cikle integruoja tiek pjovimą, tiek formavimą. Šablonų pasirinkimas priklauso nuo gamybos apimčių, detalės sudėtingumo ir biudžeto apribojimų.

4. Kiek laiko tarnauja štampavimo presų šablonai?

Štampavimo šablonų tarnavimo trukmė labai skiriasi priklausomai nuo pasirinktos medžiagos, priežiūros praktikos ir gamybos sąlygų. Aukštos kokybės įrankių plieno šablonai, apdorojant minkštąją plieną ar aliuminį, su tinkama priežiūra gali išlaikyti milijonus ciklų. Karbido įdėklų šablonai, štampuojant šiurkščias medžiagas, gali padidinti detalės skaičių iki dešimčių milijonų. Pagrindiniai veiksniai, įtakojantys šablonų tarnavimo trukmę, yra profilaktinės priežiūros grafikai, ūgio intervalai, tinkama tepimo priemonių naudojimas ir išlyginimo tikrinimai. IATF 16949 standarto sertifikuoti gamintojai, tokie kaip „Shaoyi“, taiko griežtas kokybės valdymo sistemas, kurios maksimaliai padidina šablonų tarnavimo trukmę, vienu metu užtikrindami nuolatinę detalės kokybę.

5. Ką reikėtų ieškoti štampavimo šablono gamintoje?

Įvertinkite šablonų gamintojus remdamiesi pramonės sertifikatais (ISO 9001, IATF 16949), projektavimo ir gamybos gebėjimais, CAE modeliavimo technologija bei pirmojo patvirtinimo rodikliais. Paprašykite rekomendacijų iš klientų, dirbančių jūsų pramonės srityje, ir pasidomėkite laiku pristatytų užsakymų procentine dalimi. Ieškokite partnerių, siūlančių visapusiškas paslaugas – nuo greito prototipavimo iki didelės apimties gamybos. Inžinerinė parama projektavimo etapuose, skaidri komunikacija ir nuolatiniai techninės priežiūros programos rodo tiekėjus, kurie domisi ilgalaikiais partnerystės santykiais, o ne vienkartinėmis sandorėmis.