Negatīvās un pozitīvās apvedceļa rievas — loksnes metāla stempļošanas matrica, skaidrota

Apveduma iezīmju izpratne un to loma progresīvās matricas veiktspējā

Katrs rīku un matricu inženieris, kurš ir darbinājis progresīvās stempelēšanas procesu zina šo sajūtu: lente padevas gludi tūkstošreiz, tad pēkšņi kļūst aizķērusies, nepareizi reģistrējas vai aizķeras pie paceltāja. Biežāk par visu vainīgais ir viena neliela, bet ļoti svarīga iezīme lentes izkārtojumā. Šī iezīme ir apveduma iezīme.

Apveduma iezīmes ir apzināti veidotās materiāla izmaiņas lentes malā progresīvās stempelēšanas matricā. To mērķis ir regulēt lentes mijiedarbību ar paceltājiem, pilotiem un citiem matricas komponentiem, kamēr tā pārvietojas no stacijas uz staciju. Negatīvās un pozitīvās apveduma iezīmēs loksnītes stempelēšanas matricā šīs atvieglojošās iezīmes nosaka, vai lente skaidri izvairās no iekšējiem šķēršļiem vai berzēs pret virsmām, kas laika gaitā pasliktina soli.

Ideja ir vienkārša. Interesanti kļūst tās realizācija.

Kas ir izvairīšanās iespiedumi progresīvajos matricu komplektos

Iedomājieties metāla lenti, kas iet cauri progresīvajai matricai ar astoņām vai desmit stacijām. Starp katru preses darbību lentei jāpaceļas, jāpārvietojas par vienu soli un jānolaižas atpakaļ uz vietu nākamajai operācijai. Pacēlāji paceļ lenti, lai tā neberztos pret apakšējās matricas virsmu, bet vadītājelementi (pilots) velk lentu galīgajā novietojumā. Izvairīšanās iespiedumi paredzēti, lai lente varētu pāriet pāri vai ap šiem pacēlājiem un vadītājelementiem, neiekabinoties, nevelkoties un neuztriecoties.

Praktiski izvairīšanās iespiedums ir vietējs atvieglojums vai izgriezuma elements, ko pievieno lentas izkārtojumam, lai novērstu traucējumus barošanas, veidošanas, apgriešanas vai detaļu pārvadāšanas laikā. Tas nav kosmētisks elements vai pēctamēr pievienots risinājums. Tas ir apzināts lentes kontroles mehānisms, ko konstruktors norāda jau izkārtojuma stadijā, daudz agrāk, nekā tiek sagatavota jebkāda tērauda detaļa.

Pastāv divi pamatveidi: pozitīvie apļveida izgriezumi, kas saglabā materiālu lentes tabulas veidā, un negatīvie apļveida izgriezumi, kas pilnībā noņem materiālu no lentes malas. Katrs veids rada citu mehānisku attiecību starp lentu un tās formas komponentiem, kuriem tai jāiziet cauri.

Kāpēc izgriezuma veida izvēle ir svarīga lentas kontrolei

Šeit daudzi inženieri nepietiekami novērtē šo lēmumu. Izgriezuma ģeometriskā orientācija tieši nosaka lentas ievadīšanas spēku, soli precīzi un reģistrāciju starp stacijām. Pozitīvais izgriezums saglabā materiālu neskarīgu, saglabājot lentas stingrību, taču prasa, lai saglabātā tabula pārvietotos pāri pacelšanas virsmām. Negatīvais izgriezums noņem materiālu, nodrošinot pacelšanas virsmu brīvu telpu, bet samazina vietējo lentas stingrību.

Nepareiza izvēle rada ne tikai nelielu neērtību. Tā izraisa barošanas kļūdas, kas pastiprinās katrā nākamajā stacijā, pasliktina reģistrāciju, kas izpaužas kā dimensiju novirze gatavajos izstrādājumos, un paātrina matricas nodilumu tādā veidā, ka saīsinās apkopes intervāli. Negatīvajās un pozitīvajās apvada iedailes loksnes metāla stempelēšanas matricās šis vienīgais ģeometrijas lēmums ietekmē visu ražošanas procesu.

Pozitīvo un negatīvo apvada iedailes izvēle nav kosmētiska. Tā pamatīgi maina lentes mijiedarbību ar katru nākamo staciju, ietekmējot barošanas pretestību, vadītāja iekļūšanu un kopējo pozicionālo precizitāti visā matricā.

Šis pamācību materiāls ir paredzēts rīku inženieriem, kuri jau saprot progresīvo matricu pamatus, bet kuriem nepieciešama skaidrība par notču ģeometrijas izvēli. Šeit netiks sniegtas ievadskaidrojumi par to, kas ir progresīvā matrica, vai par to, kā darbojas lentes padeve. Vienkārši tālāk koncentrēsimies uz īpašajiem ģeometriskajiem, funkcionālajiem un materiāla noteiktajiem faktoriem, kas nosaka, kura notča veida izmantošana ir piemērota jūsu lentes izkārtojumam.

Atšķirība sākas ar ģeometriju. Katras notčas veida fiziskā mijiedarbība ar lentu un tās nozīme jūsu padeves mehānikai pilnībā atkarīga no tā, vai materiāls paliek vai tiek noņemts.

Pozitīvās apbraukšanas notčas ģeometrija un funkcionālā mehānika

Pozitīva apveduma iespieduma veidošana atstāj materiālu lentes malā. Vietojā, lai izgrieztu un izmestu kā atkritumu lentes malas daļu, matrica veido līdzīgu uzlīci, kas paliek fiziski pievienota lentei. Šī saglabātā uzlīce stiepjas iekšup vai ārpus lentes malas, veidojot nelielu, bet apzināti veidotu elementu, ko lente pārnēsā cauri katram nākamajam stacionāram.

Praktiskais rezultāts: iespieduma vietā lentes platums paliek būtiski nemainīgs. Materiāls netiek zaudēts. Nav nepieciešams apstrādāt izgriezto gabaliņu (slug). Lente saglabā savu strukturālo nepārtrauktību, un šī nepārtrauktība tieši ietekmē lentes uzvedību barošanas laikā.

Pozitīva iespieduma ģeometrija un materiāla saglabāšana

Pozitīvās iespieduma griezuma profils parasti ir daļējs šķēlums, kas atbrīvo atloku no trim pusēm, bet saglabā to piestiprinātu vienā malā. Iedomājieties mazu taisnstūrveida vai trapecveida valodīti, kuras priekšējā mala, aizmugurējā mala un viena sānu mala ir izgrieztas, bet pretējā sānu mala paliek savienota kā locītava. Atloks var nedaudz saliekties attiecībā pret lentes plakni, taču tas neatdalās.

Daži konstruktori pievieno leņķveida atvieglojumu atloka priekšējai malai, lai samazinātu ievadīšanas berzi. Šis atvieglojums, parasti 5–15 grādu diapazonā atkarībā no materiāla biezuma, novērš atloka priekšējo stūri no aizķeršanās pie pacelšanas virsmām, kad lente pārvietojas uz priekšu. Šī ģeometrija darbojas līdzīgi naglai un flanģa solim , kur iznaglotā daļa tiek saliekta, lai izveidotu gan atbalsta elementu, gan stingrināšanas funkciju nesējlentē.

Tā kā atloks paliek piestiprināts, strīps saglabā savu stingrumu ielūku vietā. Tas ir īpaši svarīgi plānās materiāla loksnes gadījumā, kur izstiepšanās pie barošanas sprieguma var izraisīt lokālu pārmērīgu izliekumu vai viļņainību. Strīps ar augstu izstiepšanās raksturlielumu ir īpaši jutīgs pret deformāciju jebkurā vietā, kur šķērsgriezuma laukums ir samazināts. Turot materiālu vietā, pozitīvie ielūki vispār novērš šī vājinātā punkta veidošanos.

Kā pozitīvie ielūki mijiedarbojas ar pacēlājiem un vadītājierīcēm

Kad strīps pārvietojas par vienu soli, saglabātais atloks pārvietojas pāri pacēlāja virsmai. Atloks slīd pa pacēlāja augšējo virsmu, un strīps tiek barots uz priekšu bez traucējumiem. Kad preses kustīgā daļa aizveras, vadītājierīces ieejot strīpā caur vadītājcaurumiem nodrošina galīgo pozicionēšanu, vilkot strīpu precīzā izvietojumā pirms formas veidošanas vai griešanas operācijām uzsākšanas.

Interakcija ir gluda, jo sloksnītis malai nav jāiekritīs spraugā vai jāpārvar tāda, lai nodrošinātu nepārtrauktu kontaktu. Atzīme būtībā pārmosta pacēlāju, uzturot pastāvīgu kontaktu un prognozējamu elastīgo spēku pret pacēlāja virsmu. Tas rada zemāku barošanas pretestību salīdzinājumā ar konfigurācijām, kurām grieztai malai ir jānavigē ap matricas komponentiem.

Apļveida izgriezumu (bypass) pielietojumos loksnes metāla apstrādē šī zemā pretestība tieši pāriet uz labāku soli vienmērību un samazinātu kumulatīvo kļūdu daudzstaciju matricās.

• Materiāls paliek pie sloksnes kā piestiprināta atzīmes izvirzījums
• Atzīmes ģeometrija parasti ir trīsstūraina griezuma forma ar vienu piestiprināto malu un leņķisku atvieglojumu priekšējā pusē
• Barošanas pretestība ir zemāka, jo grieztā mala neiekļūst pacēlāja vai matricas virsmās
• Sloksnes stingrība tiek saglabāta izgriezuma vietā, kas ir priekšrocība plānām materiāla loksnes, kurām ir tendence deformēties
• Neproducējas atkritumu gabals (slug), tādējādi novēršot atkritumu pārvaldības problēmas izgriezuma stacijā

Šī uz noturēšanu balstītā pieeja darbojas labi, ja prioritāte ir lentes stingrība. Bet kas notiek, ja kontrolējošais faktors kļūst nevis stingrība, bet gan brīvais spārums? Tas pārvieto ģeometriju pretējā virzienā — uz materiāla noņemšanu, nevis materiāla saglabāšanu.

Negatīvā apvedceļa iespieduma ģeometrija un funkcionālā mehānika

Kamēr pozitīvs iespiedums saglabā materiālu uz lentes, negatīvais apvedceļa iespiedums materiālu noņem. Specializēts iespiedkoks no lentes malas noņem noteiktu sekciju, veidojot tukšumu vai izgriezumu, kas ļauj lentei izvairīties no pacēlājiem un citiem matricas komponentiem bez fiziskās saskares. Noņemtais atkritums nokrīt caur matricas atveri un tiek izmests. Tas, kas paliek, ir lentes mala ar nolūkoti izveidotu spraugu tur, kur agrāk atradās materiāls.

Šis pieejas veids risina citu problēmu. Nevis pārklājot pacēlājus, lenta vienkārši tos pilnībā izvairās. Tukšums nodrošina vertikālu un horizontālu brīvumu pacēlāju kustībai, novēršot jebkādu iespēju, ka lenta iekļūst, vilktos vai ieķertos pacēlāja galotnē barošanas cikla laikā. Matricās, kur pacēlāju augstums ir ievērojams vai kur lentes biezums padara neiespējamu braukt pāri virsmām, šī „pirms katra cita — brīvums“ filozofija nosaka konstrukcijas virzienu uz materiāla noņemšanu.

Negatīvā notča ģeometrija un materiāla noņemšana

Griezuma profils ir vienkāršs. Urbis nolaižas cauri lentes malai un noņem noteiktu laukumu, parasti taisnstūra vai trapecveida formā. Atgriezums tīri atdalās no lentes un izmetas lejup caur atbilstošo matricas atveri. Rezultātā rodas notčs ar asiem iekšējiem stūriem un atklātām griezuma malām tā perimetra garumā.

Uzgriežu izmēri ir atkarīgi no nepieciešamā brīvuma. Platums ir jāpielāgo liftera korpusam un jebkādam pusējošam lentes pārvietojumam piegādes laikā. Dziļums ir jānodrošina pietiekams vertikāls brīvums, lai lentes mala neiedzītu lifterā jebkurā spiedes cikla momentā. Dziļāki uzgrieži nodrošina lielāku brīvuma rezervi, bet no lentes šķērsgriezuma noņem vairāk materiāla.

Apstrādājamās malas virziens šeit kļūst par praktisku problēmu. Tā kā punchis griež cauri lentei, apvājuma uzgriežu veidošanās stempelēšanas procesā rada paceltu malu matricas pusē. Ja apstrādāmā mala ir vērsta uz augšu piegādes laikā, tā var iekļūt vadīklas sliedēs, liftera virsmā vai citos matricas komponentos. Parasti konstruktors orientē matricu tā, lai apstrādāmās malas virziens būtu uz leju, prom no slīdošās kontaktvirsmas. Ja šāda orientācija nav iespējama, sekundārā apstrādāmās malas noņemšana vai matricas virsmās veidots apaļots malas atvieglojums novērš traucējumus.

Atšķirībā no progresīvā matricas literatūrā aprakstītās alternatīvas — asmeņa un flanča metodes, kur izgrieztais sektors tiek saliekts lejup, lai izveidotu apstāšanās punktu un nostiprinātu nesējplāksni, negatīvais iespiedums nenodrošina nekādu papildu strukturālu priekšrocību. Tā vienīgais ieguldījums ir brīva telpa. Atkritums iziet no sistēmas, un lenta turpina kustību vieglāka, bet šajā vietā mazāk stingra.

Kā negatīvie iespiedumi ietekmē lentas pievadi un reģistrāciju

Materiāla noņemšana no lentes malas rada tiešu sekmi: vietējā stingrība samazinās. Materiāla modulis nemainās, taču šķērsgriezuma laukums, kas pretojas lieces spēkiem pie iespieduma vietas, samazinās. Ļoti plānām vai šaurām lentām šis samazinājums var izveidot locītavas punktu, kur lenta novirzās zem pievades sasprindzinājuma, izraisot neatbilstošu soļa palielināšanos un reģistrācijas nobīdi starp stacijām.

Tomēr biezākam vai platumā lielākam materiālam atlikušais šķērsgriezums nodrošina vairāk nekā pietiekamu strukturālo atbalstu. Šajos pielietojumos samazinātais ietekmējums uz pacēlājiem nodrošina tīrāku pievadīšanas darbību. Lenta nepārvietojas pāri nekam. Tā vienkārši tiek pievadīta uz priekšu caur atvērtu telpu, kur pacēlāji paceļas un nolaižas tukšumā, nekad neaizskarot lentes malu. Tas padara negatīvos izgriezumus īpaši efektīvus matricās ar augstiem pacēlāju augstumiem, kur saglabātai atzīmei būtu jāsaliecas pārmērīgi, lai izvairītos no pacēlāja virsotnes.

Viens no kompromisiem, ar ko inženieri saskaras: negatīvas iezīmes var radīt nedaudz lielāku barošanas pretestību nekā to pozitīvie analogi. Tas ir saistīts ar mehāniskiem apstākļiem. Griezuma malas pie iezīmes perimetra, īpaši, ja ražošanas laikā veidojas burvji, var aizķerties pie matricas virsmām, lentes vadītājiem vai rievas pārejām. Ja šīs malas netiek pareizi atvērtas ar fasēm vai izvirzījumiem, lente katrā barošanas solī uz brīdi apstājas. Griezuma malas izturība ir augstāka nekā pamatmateriāla izturība, jo griešanas procesā notiek materiāla nostiprināšanās, kas padara malu stingrāku un mazāk elastīgu, kad tā saskaras ar citām virsmām.

Reģistrācijas uzvedība atšķiras arī no pozitīvajām iezīmēm. Tā kā lentes mala ir pārtraukta ar tukšumu, piloti jāiekļauj lentes vietās, kur ir pilnīgi saglabāts materiāls. Pats tukšums nevar veicināt pusējo novietojumu. Matricās, kur solu apstādinātāji darbojas kopā ar pilotiem lentes reģistrācijai uzgriežuma atrašanās vieta jākoordinē rūpīgi, lai tukšums nesakristu ar kādu reģistrācijas vai sensora funkciju.

• Materiāls tiek noņemts no lentes malas, veidojot tukšumu vai izgriezumu
• Tukšuma ģeometrija parasti ir taisnstūrveida vai trapecveida, izmērs paredzēts, lai nodrošinātu lifteru korpusu un gaitas brīvumu
• Uzgriežuma vietā lokšņu stingrība ir samazināta, jo šķērsgriezuma laukums ir mazāks
• Lifteru brīvais spēles laukums ir tīrāks un uzticamāks, īpaši biezā materiālā vai augstas pacelšanas lietojumos
• Griezuma malas ir uzņēmīgas pret apdedzinājumu veidošanos, kas var palielināt ievadīšanas pretestību matricas kalpošanas laikā
• Jānodrošina atkritumu (izgriezto materiālu) savākšana, kurš iziet caur matricas apakšējo atveri

Abi uzgriežuma veidi risina vienu un to pašu pamatproblēmu, taču to ģeometriskie risinājumi rada skaidri atšķirīgus ekspluatācijas raksturlielumus. Patiesā jautājuma formulējums jebkuram lentes izkārtojumam nav tas, kurš no veidiem ir labāks atsevišķi, bet gan kuru kompromisu kopumu izvēlas, ņemot vērā konkrēto materiālu, preses ātrumu un matricas konfigurāciju.

Pozitīvo un negatīvo apvadu iespiedumu salīdzinājums blakus viens otram

Katrs iespieduma veids ir aprakstīts atsevišķi, taču lentes izkārtojuma lēmumi reti tiek pieņemti neatkarīgi. Jūs vienlaikus sverat kompromisu starp vairākiem parametriem: barošanas pretestību pret lentes stingrību, pacēlāja brīvumu pret atkritumu pārvaldības sarežģītību, malu nobīdi pret reģistrācijas uzvedību.

Pašlaik nav plaši pieejama resursa, kas šo salīdzinājumu sniegtu strukturētā formā. Apvadu iespiedumu mērķis lokšņu metāla apstrādē vispārīgos terminos ir labi saprotams, tomēr atribūtu līmeņa izpratne, kas nosaka ģeometrijas izvēli lentes izkārtojumā, joprojām ir izkliedēta pa neoficiālo zināšanu krājumiem un iekšējiem dizaina standartiem. Zemāk esošā tabula apkopo šos faktorus formātā, ko var izmantot tieši, novērtējot iespieduma veidu jaunam matricu programmas projektam.

Salīdzinājums pēc atribūtiem starp dažādajiem notču veidiem

Kad katra tips sniedz labākus rezultātus nekā otrs

Tabula atklāj skaidru modeli. Pozitīvās iespieduma iedailes aizsargā to, ko lenta jau ir ieguvusi: stingrumu, platuma vienmērīgumu un gludu virsmas kontaktu. Negatīvās iespieduma iedailes rada to, kas lentai nepieciešams: atvērtu telpu, vertikālu brīvumu un neatkarību no pacēlāja kontaktiem. Darbības priekšrocība mainās atkarībā no tā, kurš faktors ierobežo jūsu konkrēto lietojumu.

Tievo materiālu gadījumā, kad plūstamības robeža ir zema salīdzinājumā ar padeves spēkiem un lenta ir pakļauta locīšanai, pozitīvās iedailes darbojas labāk, jo tās izvairās no šķērsgriezuma laukuma samazināšanas jau trauslā lentā. Kad lenta ir tikai 0,5 mm bieza un 30 mm plata, dažu milimetru dziļas iedailes izveidošana var radīt locītavas punktu, kas pārvietojas padeves laikā. Saglabātā atloka daļa novērš šo parādību, saglabājot lentas integritāti pa visu tās platumu.

Biezākam materiālam aprēķins mainās. 2,0 mm biezas sloksnes ar 100 mm platumu liecības pretestība ir ievērojama pat tad, ja no tās ir noņemts materiāls. Izgriezuma dobums ir neliela daļa no kopējā šķērsgriezuma, un stingrības samazinājums ir nenozīmīgs. Šajā gadījumā prioritāte pārslīd uz pacēlāja brīvumu. Biezs materiāls, kas pārvietojas pāri pacēlāja virsmai, rada lielas kontaktspēkas un paātrinātu nodilumu gan uz atloka, gan uz pacēlāja virsmas. Materiāla pilnīga noņemšana novērš šo nodiluma mehānismu. Izpratne par attiecību starp dotā materiāla plūstamības robežu un izturību stiepšanā palīdz prognozēt, vai saglabātais atloks plastiski deformēsies pacēlāja kontaktspēku ietekmē vai paliks elastīgs un gludi pārvietosies.

Šauras joslas ievēro tievā materiāla loģiku neatkarīgi no biezuma. Šaurai joslai ir ierobežots mala materiāls, tāpēc jebkura noņemšana neproporcionāli ietekmē tās strukturālo uzvedību. Pozitīvas iespiedes saglabā to nelielo šķērsgriezumu, kas pastāv. Platas joslas ievēro bieza materiāla loģiku, kur pietiekams atlikušais platums kompensē jebkuru lokālu stingrības zudumu.

Augstas ātruma lietojumprogrammas ievieš dinamisku elementu. Augstās preses ātrumā joslas inerceija barošanas laikā pastiprina jebkuru pretestības avotu. Uzlikts elements, kas uz mirkli aizķeras pie pacēlāja 60 sitienos minūtē, ir neērtība. Tas pats aizķeršanās gadījums 400 sitienos minūtē kļūst par reģistrācijas kļūdu, kas izplatās caur katru turpmāko staciju. Augstas ātruma matricās, kur pacēlāju brīvais spānis ir šaurs, negatīvas iespiedes pilnībā novērš šo mainīgo lielumu, noņemot traucējumu avotu.

Izvēlieties slīpuma veidu, kas vislabāk saglabā lentes īpašību, kura ir visvairāk kritiska jūsu konkrētajai lietojumprogrammai. Ja ierobežojošais faktors ir stingrība, saglabājiet materiālu. Ja ierobežojošais faktors ir brīvais attālums, noņemiet to.

Šis lēmumu pieņemšanas princips šķiet vienkāršs, tačau tā efektīva pielietošana prasa precīzi zināt, cik dziļi, cik plati un ar kādu leņķi jāveido slīpuma ģeometrija. Tie izmēru parametri ir vietā, kur teorija saskaras ar praksi, un kur proporcijas attiecībā uz materiāla biezumu un lentes platumu nosaka, vai jūsu izvēlētais slīpuma veids patiešām nodrošina paredzamo sniegumu.

Slīpuma dziļuma, platuma un leņķiskās atvieglojuma projektēšanas parametri

Notcha veida izvēle ir tikai puse no lēmuma. Otra puse ir tās pareiza izmērošana. Pozitīva notcha ar nepareizu atzveltnes dziļumu lūst, kad uz to iedarbojas paceltājs. Negatīva notcha, kas ir pārāk seklā, nepiedāvā pietiekamu brīvo telpu, kad paceltājs sasniedz maksimālo gaitu. Abas kļūmes rodas no vienas un tās pašas cēlonis: ģeometrija nav proporcionala materiāla un lentes raksturlielumiem, kas nosaka reālās darbības rādītājus.

Problēma ir tāda, ka neviens universāls formulas variants neder visiem pielietojumiem. Notchas izmēri ir atkarīgi no hierarhiski saistītiem faktoriem, un sapratne par to, kurš faktors ir prioritārs jūsu konkrētajam matricai, novērš eksperimentālo un kļūdaino pieeju, kas izsmēļ testēšanas laiku un budžetu.

Notchas dziļums un platums attiecībā pret materiāla biezumu

Izgriezuma dziļums ir izmērs, kas kontrolē brīvumu negatīvajiem izgriezumiem un atstarpes projekcijas garumu pozitīvajiem izgriezumiem. Abos gadījumos materiāla biezums nosaka sākotnējo attiecību. Piemēro vispārīgu principu: izgriezuma dziļumam jānodrošina funkcionāls brīvums vai atstarpes iekļaušana, nekompromitējot lentes spēju vienmērīgi pārvietoties saspīlējumā.

Negatīvajiem izgriezumiem dziļumam jābūt lielākam par pacēlāja gaitas augstumu un jebkuru vertikālo lentes kustību barības cikla laikā. Ja pacēlājs paceļas 4 mm un lente svārstās 0,5 mm pārvietojoties uz priekšu, minimālais izgriezuma dziļums 5 mm nodrošina uzticamu brīvumu. Ievērojami lielāks dziļums noņem materiālu, kas nebija jānoņem, lieki samazinot lentes stingrumu. Savukārt pārāk seklie negatīvie izgriezumi lentes malu paliek bīstami tuvu pacēlāja virsotnei cilindra augšējā stāvoklī, kur pat neliels lentes sagšanās izraisa saskari un aizķeršanos.

Pozitīvām iespiedumām atloka dziļums nosaka, cik tālu saglabātā materiāla daļa izvirzās ārā no lentes pamatdaļas. Atloki, kuru dziļums ir pārāk liels salīdzinājumā ar materiāla biezumu, kļūst par konsoles sijām, kas ir pakļautas plastiskai deformācijai, kad uz tiem iedarbojas pacēlāja kontakta slodze. Kad atloks pastāvīgi izliecas, tas vairs neatbrīvo pacēlāju nākamajās gaitās. Šeit robežu nosaka lentes materiāla elastības modulis. Atloks, kas izliecas ietvaros savas elastības robežas, pēc katras kontaktēšanās atgriežas sākotnējā stāvoklī. Savukārt atloks, kurš pārsniedz tērauda vai citiem izmantotajiem materiāliem raksturīgo plūstamības robežu, pastāvīgi deformējas un kļūst par atkārtoti rodamiem barošanas traucējumiem.

Izgriezuma platums ietekmē līdzīgu loģiku. Negatīviem izgriezumiem platums ir jābūt pietiekamam, lai ietilptu pacēlāja korpusam un sānu novirzei stieples padeves laikā. Pozitīviem izgriezumiem platums nosaka atloka sānu izmēru un tieši ietekmē tā liekšanas stingrību. Plašāks atloks sadala pacēlāja pieskārienes spēkus lielākā virsmas laukumā, samazinot vietējo sprieguma koncentrāciju. Šaurāks atloks koncentrē spēku un ilgstošas ražošanas cikla laikā ir vairāk pakļauts izturības zudumam.

Šāda prioritāšu secība vadīs izmēru noteikšanu, ja vairāki faktori konkurē viens ar otru:

1. Materiāla biežums: Nosaka pamata attiecības dziļumam un platumam. Biezāks materiāls var izturēt dziļākus negatīvus izgriezumus, nezaudējot stingrību; tievāks materiāls prasa seklāku ģeometriju, lai saglabātu strukturālo nepārtrauktību.
2. Stieples platums: Nosaka, cik liels šķērsgriezuma laukums paliek pēc izgriezuma izveidošanas. Šauras stieples ierobežo maksimāli pieļaujamo izgriezuma dziļumu neatkarīgi no materiāla biezuma.
3. Staciju skaits: Garāki matricas veidoti izgriezumi uzkrāj pozīcijas kļūdu. Katram izgriezuma novietojumam jāsaglabā lentes struktūras integritāte, lai nodrošinātu lentes pārvietošanu caur visām pārējām stacijām bez progresīvas nolieces.
4. Iedziņa solis: Garāki soļi palielina momenta plecu starp balstpunktiem. Izgriezumu novietojumi starp pacēlājiem viduspunktā piedzīvo maksimālu noliekšanos, tādēļ nepieciešami seklāki izgriezumi vai stingrāka atzīmes ģeometrija.
5. Pacēlāja augstums: Tieši nosaka minimālo atstarpi prasības negatīvajiem izgriezumiem un minimālo pārvietošanās spēju pozitīvajām izgriezumu atzīmēm.

Leņķiskā atvieglojuma un malas apstrāde iedziņas veiktspējai

Dziļums un platums nodrošina ģeometrijas iekļaušanu pareizajā diapazonā. Leņķiskais atvieglojums ir tas, kas ļauj iedzināt bez pretestības.

Pozitīviem izgriezumiem atloka priekšējā mala ir virsma, kas pirmā saskaras ar paceltājiem, kad materiāls tiek pārvietots uz priekšu. Bez atvieglojuma šī mala veido taisnleņķa plecu, kas iekrīt paceltāja virsmas apakšā un izraisa īslaicīgu materiāla pārvietošanās apturēšanos. Atloka priekšējās virsmas apstrāde ar 5–15 grādu slīpni vai leņķisku atvieglojumu ļauj tai gludi pārvietoties pāri paceltāja virsmai. Tādējādi atloks efektīvi kļūst par sviru, kas paša spēkā paceļas pāri šķērsli, nevis triecas tajā.

Negatīvām iespieduma rievas daļām kritiskā virsma ir izgrieztā kontūra. Rievas sieniņu malas var būt ar izvirzījumiem un asām malām, kas var iekļūt materiāla vadītājos, matricas virsmā vai stieņu pārejās, kad lenta tiek padota cauri. Malu apstrāde (parasti 0,1–0,3 mm slīpnieki), ko veic matricas izgatavošanas laikā vai papildus malu apstrādes ierīču palīdzībā matricas konstrukcijā, samazina šo traucējumu. Tur, kur tērauda elastības modulis griezuma malā ir paaugstināts sakarā ar griešanas izraisīto materiāla cietināšanos, mala kļūst stingrāka un mazāk elastīga pret kontaktvirsmām. Slīpnieku veidošana mīkstina ģeometrisku pāreju, neprasot materiāla īpašību izmaiņas.

Šie leņķiskie parametri mainās atkarībā no materiāla biezuma. Tiešākām заготовкам, kurām ir zemāka lieces pretestība, nepieciešami mazāk izteikti atbrīvošanas leņķi, jo saskares spēki dabiski ir zemāki. Biezākas заготовkas rada lielākus spēkus pacēlāja mijiedarbības laikā, tādēļ nepieciešami stāvāki atbrīvošanas leņķi, lai novērstu vilkšanu, kas varētu kļūt tik liela, ka materiāla lentes pārvietošanās palēninātos vai samazinātos solu precizitāte.

Kad inženierijas rokasgrāmatas vai apstiprinātās uzņēmuma standarti sniedz konkrētus izmēru attiecības noteiktai materiālu grupai, šīs vērtības atspoguļo pārbaudītus sākumpunktus. Tērauda elastības modulis, jūsu konkrētā tērauda klases plūstamības robeža un materiālu sertifikātos norādītie metālu elastības moduļa dati nodrošina mehāniskās īpašības, kas nepieciešamas, lai aprēķinātu, vai noteikta atzīmes ģeometrija paliek elastīga pie paredzamajām pacēlāja slodzēm. Projektētāji, kuri sāk ar šiem aprēķinātajiem proporcijām un tos pilnveido testēšanas laikā, vienmēr sasniedz stabili ražošanu ātrāk nekā tie, kuri izmērus nosaka tikai vizuāli.

Tomēr viena tikai ģeometrija nepastāsta visu stāstu. Tie paši iespieduma izmēri darbojas citādi alumīnijā nekā nerūsējošajā tēraudā. Materiālam specifiskās īpašības, tostarp darba cietināšanās, izstiepšanās robežas un deformāciju cietināšanās griezuma malās, ievieš vēl vienu projektēšanas pielāgošanas slāni, kas maina tikko noteiktos parametrus.

Materiālam specifiski apsvērumi, izvēloties notches veidu

Notches izmērs, kas ir ideāls mīkstajam tēraudam, var izraisīt plaisas alumīnijā vai rast problēmas ar lentes pievadi nerezistālā tēraudā. Ģeometriskie parametri, kas noteikti iepriekšējā sadaļā, pieņem vispārīgu materiāla reakciju, tačād reālās lentes kūlītes neuzvedas vispārīgi. Katra materiālu grupa piedāvā savu kombināciju no plūstamības robežas, izstiepjamības spējas un deformācijas cietināšanas uzvedības, kas maina to, kā notches ģeometrija darbojas ražošanas apstākļos.

Šis ir spraudzis, ko lielākā daļa projektēšanas atsauču nepaskaidro. Tās atzīst, ka materiāls ir svarīgs, bet pēc tam turpina tālāk, nepaskaidrojot, kā tieši tas ir svarīgs. Patiesībā notches veida preferēšana, atloka ģeometrija, atlaižu leņķi un pat apkopēs nepieciešamie intervāli būtiski mainās, mainot kūli dekoiļerā. Šo izmaiņu izpratne pirms testēšanas novērš dārgo iterāciju ciklu: detaļu ražošana, kļūdu novērošana, ģeometrijas pielāgošana un atkārtota ražošana.

Notches uzvedība alumīnijā un mīkstajā tēraudā

Alumīnijam ir specifisks izaicinājums, veidojot apvadīšanas iegriezumus: tā zemākais plūstības robežstresses salīdzinājumā ar tēraudu nozīmē, ka materiāls plastiski deformējas pie zemākiem barošanas spēkiem, un tā augstākā izstiepšanās ļauj ievērojami izstiepties pirms lūšanas. Tievo alumīnija loksnes gadījumā parasti ir vēlams izmantot pozitīvos iegriezumus. Saglabātā atloka pretojas plīsumam barošanas laikā, jo materiāla izstiepjamība ļauj atlokam elastīgi noliekties pāri paceltāju virsmām, neplīstot pie piestiprināšanas vietas. Atloks absorbē kontaktspēkas, izmantojot elastīgo un mīkstu plastisko deformāciju, nevis plaisāšanu.

Tomēr tā pati plastiskums rada risku. Ja kontaktdetaļas forma ļauj pārmērīgu izliekumu, alumīnija kontaktdetaļas var iegūt pastāvīgu deformāciju jau pēc tikai dažiem simtiem ciklu. Zemās izturības robežas tērauds pretojas viegli pārsniedzamai slodzei alumīnijā, kas nozīmē, ka kontaktdetaļas, kuras ir saliektas aiz elastības robežas, paliek saliektas. Projektētāji kompensē šo parādību, izgatavojot pozitīvās notches kontaktdetaļas platākas un seklākas alumīnijā, lai sadalītu pacēlāja kontakta spēkus uz lielāku virsmu un saglabātu vietējos spriegumus zem materiāla proporcionālās robežas.

Negatīvās notches tiek problēmiskas plānā alumīnijā. Materiāla noņemšana no jau mīkstas un elastīgas lentes rada locītavas punktu, kas pārvietojas ievadīšanas laikā. Lente izliecas tukšuma vietā, izraisot soli neatbilstību, kas uzkrājas caur visām stacijām. Biezākā alumīnija lentē, parasti virs 1,5 mm, atlikušais šķērsgriezums nodrošina pietiekamu atbalstu, un negatīvās notches kļūst piemērotas.

Mīkstā tērauda gadījumā, pretēji, notches dizains ir vispiemērotākais. Tā līdzsvarotā kombinācija — mēreni augsta tērauda izturība (parasti 200–350 MPa), pietiekama izstiepšanās (20–30 %) un paredzama stingrības palielināšanās (work hardening) īpašība — padara to izturīgu pret abu veidu notches. Mīkstajā tēraudā pozitīvie notches atbalsta savu formu paceltāja kontaktā, jo materiāls ir pietiekami stingrs, lai pretojas pastāvīgai deformācijai, bet vienlaikus pietiekami plastīgs, lai absorbētu iespējamus pārslodzes gadījumus bez plaisāšanas. Negatīvie notches tiek precīzi sagriezti ar minimālu apmali, un griezuma malas nekļūst pārmērīgi cietas griešanas procesā.

Šī izturība dod konstruktōram brīvību optimizēt citus faktorus. Kad tiek stempelts mīkstais tērauds, notches veids var tikt izvēlēts tikai balstoties uz matricas izkārtojuma ierobežojumiem, paceltāja konfigurāciju vai preses ātruma prasībām, nevis tikt piespiests izvēlēties vienu no notches veidiem materiāla ierobežojumu dēļ.

Notches dizaina pielāgojumi nerūsējošajam un augstas izturības tēraudam

Nerūsējošais tērauds, īpaši 300. sērijas austenītiskās kvalitātes, rada sarežģījumu, kāda nav mīkstajam tēraudam un alumīnijam: intensīva deformācijas cietināšana. Kad MetalForming Magazine skaidro, deformācijas cietināšana un darba cietināšana materiālu nostiprina turpinoties deformācijai, un jaunākās tērauda kvalitātes cietinās darbā vairāk nekā parastās augstas izturības kvalitātes. 3XX. sērijas austenītiskie nerūsējošie tēraudi atšķiras ar īpaši augstu darba cietināmību.

Negatīvajām iespiedumām no nerūsējošā tērauda šķēlšanas operācija, kas veido iespiedumu, pati ir formas veidošanas operācija. Puncēšanas laikā griezuma malas piedzīvo ievērojamu plastisko deformāciju, un austenītiskajā nerūsējošajā tēraudā šī deformācija sacietina malas materiālu daudz vairāk par pamatstripas elastības robežu. Tūkstošiem darba ciklu laikā kumulatīvais efekts ir mērāms: iespieduma perimetra griezuma malas kļūst progresīvi cietākas un stingrākas. Tur, kur parasts augstas izturības zema sakausējuma (HSLA) tērauds varētu rādīt 20 procentus lielu izturības pieaugumu no darba sacietināšanas, nerūsējošā tērauda šķirnes var sasniegt pat 50 procentus vai vairāk ļoti intensīvi apstrādātajās zonās. Šī sacietinātā mala palielina barošanas pretestību matricas kalpošanas laikā, jo stingrākā mala stiprāk aizķeras pie vadības virsmām un matricas komponentiem.

Tiepuma modulis, ko rāda tērauds, nemainās ar darba cietināšanu, bet tērauda izvirzītās malas aizvēršanas spriegums ievērojami palielinās. Tas, kas sākumā ir elastīga mala, kas nelieliem spiediena ietekmē nedaudz noliekas, kļūst par stingru malu, kas pretojas noliektai un tieši pārnes barošanas slodzes uz lentes ķermeni. Ilgām ražošanas partijām no nerūsējošā tērauda šis progresīvais cietināšanās process nozīmē, ka negatīvās notches barošanas veiktspēja diegu kalpošanas laikā prognozējamā veidā pasliktinās, tādēļ ir nepieciešamas biežākas apkopēs vai sākotnēji stingrāka atvieglojuma ģeometrija, lai kompensētu paredzamo cietināšanos.

Pozitīvās izciļņi no nerūsējošā tērauda novērš griezuma malas sacietēšanas problēmu lentes malā, bet rada savas problēmas. Atzīmes piestiprināšanas vieta, kur trīs sagrieztās malas saskaras ar vienu savienoto malu, ir sprieguma koncentrācijas zona. Nerūsējošajā tēraudā atkārtoti iedarbojoties pacelšanas ierīces slodzei šajā vietā, var rasties izmēru izturības plaisas, jo darbības rezultātā sacietējušais materiāls pie atzīmes savienojuma kļūst trausls salīdzinājumā ar apkārtējo pamatmateriālu. Lielas iekšējo stūru apļošanas rādiusi un nedaudz platākas piestiprināšanas joslas šo risku samazina, izplatot spriegumu uz lielāku laukumu.

Augstas izturības tēraudi, tostarp divfāžu (DP), sarežģītās fāzes (CP) un presēšanai cietināti sortimenti, rada pretēju problēmu nekā alumīnijs. Šiem materiāliem ir augsta plūstamības robeža, bet samazināta izstiepšanās. Piemēram, DP1000 sortiments nodrošina lielisku izturību, tačā plastiskā deformācija bez lūzuma ir ierobežota. Pozitīvie urbumi augstas izturības tēraudā var lūzt pie pieslēguma vietas, ja urbuma ģeometrija rada sprieguma koncentrācijas. Tērauda elastības modulis paliek aptuveni nemainīgs visos sortimentos (aptuveni 200 GPa), tomēr šajos sortimentos starp plūstamības un maksimālo izturību ir ļoti mazs starpības intervāls, kas atstāj ļoti mazu vietu plastiskai deformācijai pirms lūzuma.

Pētījumi par augstas izturības tērauda griezuma malām apstiprina, ka griešanas laikā radītās defekti darbojas kā sprieguma koncentrācijas punkti un plaisu veidošanās vietas. A pētījums, kas publicēts žurnālā Metals konstatēts, ka augstas izturības tēraudi var piedzīvot līdz 40 procentu samazinājumu izturībā pret ciklisku slodzi, ko izraisa puncēšanas un apgriešanas operācijās radīti ražošanas defekti. Apveda iedobes lietojumos tas nozīmē, ka abiem iedobes veidiem augstas izturības tēraudā ir jānodrošina rūpīga malu kvalitāte. Negatīvās iedobes grieztās malas ir jābūt tīrām ar minimālu lūzuma zonas dziļumu, lai izvairītos no plaisu veidošanās vietu izveides. Pozitīvās iedobes uzlīmes savienojumiem ir jāizvairās no asiem iekšējiem stūriem, kas koncentrē spriegumu pāri materiāla ierobežotajai plastiskumam.

Šajā tabulā redzamais raksturs atklāj principu, ko vērts iemācīties: materiāli ar augstu izstiepšanos un zemu plūstības robežu veicina pozitīvos notišus, jo atlikušā tabula var absorbēt kontaktslodzes bez pastāvīgas deformācijas. Materiāli ar zemu izstiepšanos un augstu plūstības robežu veicina negatīvos notišus, jo šādu materiālu atlikušās tabulas saplīst, nevis liecas. Konkrētā sakausējuma deformācijas cietināšanas un darba cietināšanas raksturlielumi tad nosaka, kā notiša ģeometrija mainās ražošanas laikā.

Tomēr vienīgi materiāla izvēle nepietiek, lai pilnībā atrisinātu iegriezuma konstruēšanu. Tas pats materiāls sešstaciju matricā ar 100 cikliem minūtē uzvedas citādāk nekā divdesmitstaciju matricā ar 500 cikliem minūtē. Strīps izkārtojuma sarežģītība un preses ātrums ievieš dinamiskus faktorus, kas pastiprina vai nomāc iepriekš aprakstītās materiāla specifiskās īpašības.

Strīps izkārtojuma un preses ātruma ietekme uz iegriezuma izvēli

Iegriezuma ģeometrija, kas bez kļūdām tiek padota sešstaciju matricā, kura darbojas ar 80 cikliem minūtē, var kļūt par atkārtoti radošu reģistrācijas kļūdu avotu divdesmitstaciju matricā, kura darbojas ar 400 cikliem minūtē. Atšķirība nav pašā iegriezumā, bet gan sistēmas kontekstā, kurā tas atrodas: cik daudzas stacijas strīps ir jāpārvieto, cik tālu tas pārvietojas katrā ciklā un cik ātri prese veic ciklus starp padodamajiem elementiem. Šie mainīgie lielumi pastiprina vai nomāc katras iegriezuma veida stiprās un vājās puses tādā veidā, kā to nevar paredzēt tikai uz materiāla īpašībām balstoties.

Strips progresijas virziena un staciju skaita ietekme

Garākas progresīvās matricas uzkrāj pozicionēšanas kļūdu. Katra stacija, caur kuru strīps iziet, rada nelielu reģistrācijas novirzi, un šīs novirzes kumulējas. Kad strīps sasniedz piecpadsmito vai divdesmito staciju, kopējā novirze no sākotnējās vadītāja reģistrācijas var pārsniegt pieļaujamās precizitātes robežas, ja strīpa horizontālā novietojuma vienmērība netiek uzturēta katrā starppozīcijā.

Pozitīvie apvadīšanas urbumi šeit piedāvā priekšrocību. Tā kā saglabātā atloka daļa saglabā strīpa platumu urbuma vietā, strīps visā progresijas laikā nodrošina vienmērīgu malu vadītāja pieslēgšanai un vadītāju rievas kontaktam. Nav nekādu tukšumu, kas traucētu horizontālo atskaites virsmu. Vadītāji un sensori, tostarp jebkuri induktīvs tuvuma sensors izmantots lentes pozīcijas uzraudzībai, lai redzētu vienmērīgu lentes malu neatkarīgi no iegriezuma atrašanās vietas. Šī vienveidība palīdz uzturēt kumulatīvo precizitāti gar garām štampēšanas matricām, kur pat 0,02 mm nobīde katrā stacijā var kumulēties un radīt būtisku kļūdu izgriešanas stacijā.

Īsākām matricām ar mazāku staciju skaitu ir mazāka akumulētā kļūda. Četrstaciju vai sešstaciju matricā lente iziet cauri ierobežotam barošanas notikumu skaitam, pirms detaļa atdalās. Šajā gadījumā negatīvie iegriezumi nodrošina pietiekamu reģistrācijas precizitāti ar vienkāršāku rīku, jo pozicionālās kļūdas kumulācija iespējama tikai ierobežotā staciju skaitā. Materiāla noņemšanas rezultātā iegūtā brīvā vieta pārsver nelielo stingrības zudumu, kad lentei jāuztur precizitāte tikai dažās stacijās. Pieredzējuši matricu konstruktori bieži izmanto moderno materiāla izvietošanas programmatūru materiāla garumam optimizācija lentes izkārtojumā, taču notcha veida izvēle joprojām ir atkarīga no tā, cik stacijas nepieciešamas optimizētajam izkārtojumam un cik lielu kopējo kļūdu var uztvert detaļas pieļaujamās novirzes.

Preses ātruma un ražošanas apjoma apsvērumi

Ātrums maina lentes padavi fiziku. Zemā preses ātrumā lente pārvietojas kontrolētā, kvazistatiskā kustībā, kur inercijas efekti ir nenozīmīgi. Augstā ātrumā dominē lentes dinamika. Katrā padaves ciklā lente strauji paātrina un bremzē, radot svārstības, atlēcienu un momentānu kontaktu zudumu ar vadītājelementiem. Jebkurš lentes padaves pretestības avots, pat tikai nenozīmīgs zemā ātrumā, augstā ātrumā tiek pastiprināts līdz mērāmam solim neatbilstībai.

Augsta ātruma metāla veidošanas operācijās, kas darbojas ar vairāk nekā 250 triecieniem minūtē, prioritāte ir taisnības veids, kas minimizē ievadīšanas pretestību. Ja matricas ģeometrija ļauj izmantot jebkuru no abiem veidiem un materiāla īpašības neatstumj lēmumu, preses ātrums bieži kļūst par izšķirošo faktoru. Pozitīvās taisnības ar labi atvieglotām atzveltnēm ātrumā rada mazāku vilkmi, jo nav griezuma malas, kas varētu aizķerties. Negatīvās taisnības nodrošina nulles paceltāja traucējumu, kas ir svarīgi, ja agresīvs paceltāja darbības laiks augstā ātrumā atstāj gandrīz nekādu brīvo starpību starp lenti un paceltāja virsmu.

Ražošanas apjoms pievieno vēl vienu dimensiju. Augsta apjoma ražošanas cikli atklāj jebkuru nodiluma mehānismu, ko mazāka apjoma cikli nekad neatklātu. Ielūka konfigurācija, kas ideāli baro 50 000 stempļa gājienus, var attīstīt progresīvu pretestību pēc 500 000 stempļa gājieniem, jo malas nodilst, izveidojas uzrauļi un atzīmju ģeometrija pasliktinās. Ilgām ražošanas kampanjām, izvēloties to ielūku veidu, kuram ir labāka nodilumizturība jūsu konkrētajā materiālā, samazinās negaidītas apstāšanās un pagarinās apkopju intervāli.

Prioritāšu secība mainās atkarībā no tā, vai jūsu lietojumprogrammai ir nepieciešama ātruma vai precizitātes priekšplānā:

• Ātrdarbības lietojumprogrammu prioritātes (virs 250 SPM): Vispirms minimizēt barošanas pretestību; nodrošināt, ka pacēlāja brīvais spārums pārsniedz lentes dinamisko svārstīšanos; izvēlēties ielūku veidu ar zemāko vilcējspēka koeficientu; prioritāti piešķirt nodilumizturībai konkrētajā materiālā; optimizēt leņķiskās atbrīvošanas leņķi inerces barošanas spēkiem
• Zemākās ātruma precīzās lietojumprogrammu prioritātes (zem 150 SPM): Vispirms maksimizēt reģistrācijas precizitāti; izvēlēties notča veidu, kas saglabā lentes stingrumu, lai nodrošinātu stabili vadītāja iekļūšanu; minimizēt kopējo pozicionālo kļūdu visās stacijās; prioritāte ir notča ģeometrijas dimensiju stabilitātei, nevis matricas kalpošanas laikam; nodrošināt, ka notča novietojums sakrīt ar visām sensoru un reģistrācijas funkcijām

Kopīgais pavediens ir paredzamība. Neatkarīgi no tā, vai darbināts ātri vai lēni, notčam jādarbojas vienādi miljonajā griezienā kā pirmajā griezienā. Šī paredzamība ir atkarīga no tā, kā notča ģeometrija degradējas laika gaitā, kas liek koncentrēties tieši uz nodiluma raksturu un matricas kalpošanas laika pārvaldību.

Nodiluma raksturi un matricas kalpošanas laika ietekme atkarībā no notča veida

Uzgriezums, kas ideāli darbojas pirmajā dienā, trešajā simtajā dienā vairs nedarbosies ideāli. Katra ražošanas cikla laikā uzgriezuma un matricas virsmas pakļautas spiedes ietekmei, abrazīvai saskarei ar lentes materiālu un mikro mēroga izturības cikliem. Tūkstošos vai miljonos ciklu šīs ietekmes nemanāmi, bet kumulatīvi pārveido griešanas ģeometriju. Rīku inženieriem būtiskais secinājums ir tas, ka pozitīvie un negatīvie uzgriezumi nodilst dažādi. To nodiluma raksturlielumi atšķiras pēc atrašanās vietas, progresēšanas ātruma un novērojamajām pazīmēm, tāpēc arī to apkopas stratēģijām jābūt atšķirīgām.

Šo atšķirību ignorēšana noved pie reaktīvas problēmu novēršanas: lente sāk nepareizi reģistrēties, kāds izņem matricu, un tikai tad komanda atklāj nodilušu uzgriezuma ģeometriju, kas nedēļām bijusi pakļauta progresējošam nodilumam. Katra tipa specifisko nodiluma raksturlielumu izpratne pārvērš šo reaktīvo ciklu par prognozējošu.

Nodiluma progresija pozitīvajā uzgriezumā

Uzpūšanas malas, kas veido pozitīvās izgriezuma atloku, nodilst pa trim grieztajām malām, kas atbrīvo atloku no lentes korpusa. Šīs malas ir darba virsmas, kas saglabā atloka skaidro ģeometriju, un tās pakāpeniski degradējas prognozējamā secībā.

Izmiršanas sākumā griešanas malas ir asas un rada tīru atloku atdalīšanu ar minimālu apmali. Atloka perimetrs ir skaidri definēts, un tā leņķiskā reljefa ģeometrija paliek neskarīta. Kad ražošana turpinās, līmvielu un abrazīvā nodiluma mehānismi pakāpeniski noapaļo uzpūšanas malas. Uzpūšanas un izmiršanas nodiluma raksturu izpētot, var redzēt, ka atkārtoti sprieguma cikli izraisa mikroskopiskas plaisas, kas galu galā paplašinās lielākos defektus caur noguruma nodilumu — mehānismu, kas īpaši būtisks tievo sekciju gadījumā pie atloku perimetriem.

Jūs novērsīsit degradāciju, ievērojot noteiktu simptomu ķēdi:

• Atloku malās veidojas līkuma rādiusi tur, kur agrāk bija asas stūres, samazinot atloka profila skaidrību
• Uz līkuma malām veidojas mazas izvirzības, kas rada paceltu materiālu un kavē strēmeņa pārvietošanos, iekļūstot kontaktā ar pacelšanas virsmām
• Līkuma leņķiskā atvieglojuma forma efektīvi izlīdzinās, kad priekšējā mala noapaļojas, palielinot kontaktvirsmu ar pacelšanas ierīcēm un palielinot berzes spēku
• Padeves pretestība pakāpeniski pieaug, ko var izmērīt kā palielinātu strēmeņa novirzi pilotstacijās tālāk pa straumi
• Detaļās sāk parādīties izmēru nobīde, kas atbilst progresīvajai soliņa kļūdu uzkrāšanai

Galvenais vārds šeit ir pakāpeniski. Pozitīvā notches nodilums neizraisa pēkšņus bojājumus. Tas izraisa lēnu, lineāru padeves pretestības pieaugumu, ko bieži nepamanā, līdz reģistrācijas precizitātes robeža tiek pārsniegta. Inženieri, kas regulāri uzrauga strēmeņa reģistrācijas datus laika gaitā, var identificēt augšupielādes tendenci un noteikt apkopi pirms degradācija sasniedz bojājuma slieksni.

Tā kā atzīmju malas ir kļuvušas cietākas deformācijas rezultātā savās sagrieztajās malās sākotnējā veidošanas operācijā, deformācijas cietināšana šajās grieztajās virsmās sākotnēji nodrošina dažu pretestību abrazīvai nodilumam. Tomēr, kad cietinātā slāņa nodilums ir pabeigts, zemāk esošais mīkstāks materiāls nodilst ātrāk, reizēm radot izliekuma punktu, kurā nodilums paātrinās pēc sākotnējā stabila perioda.

Nodiluma progresija negatīvās iegriezuma veidņu gadījumā

Negatīvās iegriezuma adatas nodilst griešanas perimetra, taisnstūrveida vai trapecveida malā, kas sagriež materiālu no lentes. Kad šis perimetrs kļūst apaļots, funkcionālais sekas ir citādas nekā pozitīvās iegriezuma nodiluma gadījumā: noņemtās vietas efektīvais izmērs samazinās.

Šeit ir iemesls, kāpēc tas ir svarīgi. Kad urbja mala noapaļojas, tā vairs neveido gludu un pilnīgu caurumu. Izgriezums kļūst nedaudz šaurāks un sekls nekā oriģinālais konstrukcijas izmērs. Katrs milmetra tūkstošdaļas zudums urbja malas noapaļošanā samazina brīvās vietas starp lentes malu un paceltāja korpusu. Desmitiem tūkstošu darba ciklu laikā šis spraugas lielums samazinās, līdz lente sāk atkal pieskarties paceltājam, radot tos pašus aizķeršanās problēmas, kurām izgriezums bija paredzēts novērst.

Vienlaikus burvju uzkrāšanās pastiprina problēmu. Kad urbjs bluntējas, burvji uz lentes grieztajām malām kļūst augstāki. Mate Precision Technologies ieteic asīgošanas rīkus, kad malas ir nodilušas līdz 0,01 collas (0,25 mm) rādiusam, ņemot vērā, ka biežas nelielas asināšanas ir efektīvākas nekā gaidīšana, līdz puncis kļūst ļoti blunts. Negatīvajiem notčinga veidotājiem šis princips ir īpaši svarīgs, jo apmaliņas nav tikai kvalitātes problēma. Tās tieši traucē materiāla ievadīšanu, aizķeroties pie vadīklas sliežu, matricas virsmām un paceltāju kronēm, kad lenta pārvietojas uz priekšu. Pētījumi par pārspīlētu apmaliņu veidošanos notčinga operācijās apstiprina, ka apmaliņu smagums palielinās, kad punci/matricas atstarpe novirzās no sākotnēji paredzētajām vērtībām, kas tieši notiek, kad malas nodilst un efektīvā atstarpe kļūst mazāka.

Nobīdes negatīvo iespiedumu bojāšanās veids parasti ir straujāks nekā pozitīvo iespiedumu gadījumā. Padeves pretestība paliek salīdzinoši stabila, kamēr pastāv pietiekams atstarpe, bet pēc tam strauji pieaug, kad samazinātā iespieduma ģeometrija beidzot ļauj lentes saskares kontaktu ar paceltāju. Tādēļ negatīvo iespiedumu nodilums ir grūtāk noteikt, novērojot pakāpeniskus tendences mainīgumus, un tas biežāk izpaužas kā pēkšņa ražošanas pārtraukums.

Uzturēšanas stratēģijas atkarībā no iespieduma tipa

Atjaunošanas protokoli atšķiras, jo nodiluma vietas un funkcionalitātes mērķi ir dažādi.

Pozitīvajai notches rīku apstrādei atjaunošanas šlifēšana koncentrējas uz aso atdalīšanas malu atjaunošanu. Mērķis ir atjaunot skaidras šķēluma līnijas uz tabulas trīs brīvajām malām, lai tabulas ģeometrija atgrieztos sākotnējā projektētajā profilā. Parasti tas ietver virsmas šlifēšanu uz puncera sejas, lai noņemtu nodilu slāni un atjaunotu griezuma malas ģeometriju. Ja jūsu rīki sākotnēji tika apstrādāti ar EDM vadu mašīnu, lai izveidotu sarežģītās tabulas profila kontūras, tad atjaunošanas šlifēšanai jāsaglabā šīs kontūras, nevis vienkārši jāizlīdzina puncera seja.

Negatīvās rievas veidošanas instrumentiem atjaunojot šķēlumu, tiek atjaunota pilnā brīvais starpspraudums. Mērķis ir atgriezt urbja perimetru tā sākotnējās izmēros, lai strīpā izveidotais caurums atbilstu tā paredzētajam platumam un dziļumam. Tā kā nodiluma funkcionālais sekas ir samazināts brīvais starpspraudums, pat neliels atjaunošanas apjoms atjauno būtisku darbības efektivitāti. Vienlīdz svarīgi ir noņemt apstrādes malas no matricas atvēruma, jo ar nodiluma uzkrāšanos matricas dobumā var pasliktināties izgriezuma caurlaide un izmešana.

Abos gadījumos kopējais atjaunošanas budžets ir ierobežots. Katra asināšana noņem materiālu no urbja virsmas, pakāpeniski samazinot tā garumu. Kad kopējā atjaunošana tuvojas urbja garuma pieļaujamajam novirzes lielumam, jāveic urbja nomaiņa, nevis turpināt asināšanu.

Katras veida iespiedzīmju atšķirīgo nodiluma raksturu izpratne ļauj veikt prognozējošu apkopi, nevis reaģēt uz problēmām pēc to rašanās. Pozitīvās iespiedzīmes nodilst pakāpeniski, palielinoties barošanas pretestībai. Negatīvās iespiedzīmes nodilst, samazinoties brīvrātai, kas galu galā izraisa straujas lentes aizķeršanās. Attiecīgi uzraudziet.

Nodiluma raksturs papildina priekšstatu par katras veida iespiedzīmju darbību visā to ekspluatācijas ciklā. No sākotnējās ģeometrijas izvēles līdz materiālam specifiskai izmērošanai, lentes izvietojuma integrācijai un beidzot līdz apkopes plānošanai lēmumu pieņemšanas pamats apveduma iespiedzīmju konstruēšanai aptver visu matricas programmu. Šo aspektu apvienošana vienotā, rīcībai piemērotā īstenošanas secībā rīku inženieriem sniedz skaidru ceļu no konstruēšanas mērķa līdz apstiprinātai ražošanai.

Īstenošanas darba kārtība un pielāgotu matricu inženierijas resursi

Katrs līdz šim apspriestais jēdziens — sākot ar ģeometrijas izvēli un beidzot ar materiāla uzvedību un nodiluma pārvaldību — saplūst vienā punktā: brīdī, kad rievas dizains tiek pārnests uz tēraudu. Šis pārnesums notiek noteiktā darba plūsmā, un inženieri, kas šo darba plūsmu sistēmiski ievieš, panāk labākus rezultātus nekā tie, kuri bez strukturēta ceļa pāriet no jēdziena uz griezumu.

Negatīvo un pozitīvo apvadu rievu loksnes metāla formēšanas un stempelēšanas matricu realitāte ir tāda, ka neviens atsevišķs faktors neatkarīgi neparedz lēmumu. Materiāla veids nosaka rievu izvēles priekšrocības. Strēmeļa platums ierobežo rievas dziļumu. Preses ātrums pārvieto prioritāti starp stingrību un brīvo telpu. Staciju skaits nosaka, cik lielu kopējo kļūdu var pieļaut. Šie faktori mijiedarbojas, un realizācijas darba plūsmai jāņem vērā visi tie pareizā secībā.

Lēmumu pieņemšanas pamats rīku inženieriem

Kad sēdaties pie jaunas lentes izkārtojuma, iezīmes veida izvēle notiek loģiskā secībā. Solu izlaide vai pārkārtošana rada spraugas, kas parādās testēšanas laikā, bieži kā noslēpumainas barošanas problēmas, kurām grūti ātri atrast risinājumu.

1. Novērtē materiāla veidu un biezumu. Identificē sakausējuma grupu, izmēru (gauge), elastības robežu, izstiepšanos un darba cietināšanas raksturlielumus. Tas nosaka, vai materiāla radītās ierobežojumu prasības jau pašā sākumā liek jums izvēlēties pozitīvas vai negatīvas iezīmes, neņemot vērā citus faktorus.
2. Novērtē lentes platumu un staciju skaitu. Aprēķina atlikušo šķērsgriezuma laukumu pēc iezīmes ģeometrijas piemērošanas. Nosaka, caur cik stacijām lentei jāiziet, un novērtē kopējo pozicionēšanas kļūdas pieļaujamību pēdējā stacijā.
3. Nosaka paceltāju prasības. Noteikt pacēlāja tipu (apaļu, stieni vai lenti), pacēlāja augstumu un pacēlāja atrašanās vietu attiecībā pret lentes malu. Kartēt pacēlāja kustību pret lentes pozīciju katrā preses cikla punktā, lai identificētu iespējamās sadursmes zonas.
4. Izvēlēties notcha tipu, pamatojoties uz prioritātes faktoru. Ja ierobežojošais faktors ir stinguma saglabāšana (plāns materiāls, šaura lente, gara matrica, precīzi tolerances), izvēlieties pozitīvo. Ja ierobežojošais faktors ir brīvais spānis (biezs materiāls, augsti pacēlāji, augsta ātruma darbība, plata lente ar pietiekamu stinguma rezervi), izvēlieties negatīvo.
5. Noteikt notcha ģeometrijas izmērus proporcionāli materiāla parametriem. Iestatīt dziļumu, platumu un leņķveida atbrīvojumu, izmantojot proporcionālās attiecības, kas noteiktas materiāla biezumam, pacēlāja kustībai un lentes stinguma prasībām. Piemērot materiālam specifiskus pielāgojumus darba cietināšanas uzvedībai, izstiepšanās robežām un malas kvalitātes prasībām.
6. Pārbaudīt testa izstrādē un veikt pielāgojumus. Vadīt matricu progresīvā ātruma palielinājumos. Uzraudzīt lentes reģistrāciju pilotstacijās. Izmērīt soli precīzi visā matricas garumā. Pārbaudīt, vai barošanas pretestība paliek stabila un vai lente nekļūst saskarē ar paceltāju visā paceltāja ciklā. Uzlabot atbrīvošanas leņķus, iegriezuma dziļumu vai malas apstrādi, pamatojoties uz novēroto darbību.

Šī secība nav stingra. Daži projekti rada ierobežojumus, kuru dēļ vairākas darbības saplūst vienā acīmredzamā secinājumā. Piemēram, 0,3 mm alumīnija lente divdesmit staciju matricā praktiski prasa pozitīvus iegriezumus jau pirms tiek novērtēts paceltāja augstums. Savukārt 3,0 mm biezuma augstas izturības tērauda lente četrstaciju izgriešanas matricā norāda uz negatīviem iegriezumiem jau pirms tiek ņemta vērā lentes platums. Tomēr lielākajai daļai lietojumu, kas atrodas starp šiem abiem galējiem gadījumiem, katras darbības veikšana secīgi novērš parasto kļūdu — optimizēt vienu faktoru, ignorējot citu, kas galu galā nosaka darbības efektivitāti.

Šeit ir svarīga arī dokumentācija. Matricas izgatavotājs, kurš reģistrē pamatojumu katram ģeometrijas lēmumam, nevis tikai gala izmērus, izveido atsauces materiālu, kas paātrina nākamos projektus līdzīgos materiālos un izkārtojumos. Kad pēc sešiem mēnešiem darbnīcā nonāk līdzīgs pielietojums, dokumentētais pamatojums novērš nepieciešamību atkārtoti izvest katru parametru no pirmajiem principiem.

Savienojot dizaina mērķi ar pielāgotām matricu risinājumiem

Apvijas iegriezuma (bypass notch) dizains nepastāv izolēti. Tas ir viens elements sarežģītā matricas struktūrā, kurā ietilpst urbji, pacēlāji, vadīklas, vadīklas sloksnes, nesējplāksnes un kopējās sloksnes pārvaldības sistēmas. Iegriezuma ģeometrijai jāintegrējas ar visiem šiem komponentiem. Pilnīgi precīzi izmērotam iegriezumam nav nekādas vērtības, ja tas konfliktē ar vadīklas novietojumu, traucē pacēlāja sloksnes ģeometriju vai rada atkritumu izmešanas problēmas matricas korpusā — neatkarīgi no tā, cik labi tā proporcijas atbilst inženierzinātniskajiem aprēķiniem.

Šis integrācijas uzdevums ir tas, kur daudzas rīku programmas apstājas. Atsevišķi konstruktīvie parametri ir saprotami atsevišķi, taču to apvienošana funkcionējošā matricas komplektā prasa pieredzi komponentu telpiskās un laika attiecību pārvaldībā. Palielinātāju kustībai jāsaskaņojas ar iespieduma brīvumu. Vadītāja ieejas laikam jāsakrīt ar lentes pozīciju pēc iespieduma kontrolētās pievades. Iespieduma griešanas operācijās radītās šķērseniskās malas virzienam nedrīkst traucēt nākamos veidošanas stacionārus. Atlikumu izmešanas ceļiem no negatīvajiem iespiedumiem jābūt bez šķēršļiem paralēlēm un matricas pamatnes atverēm.

Darbs ar pieredzes bagātām matricu inženierijas komandām nodrošina, ka šiem integrācijas aspektiem tiek pievērsta vajadzīgā uzmanība. YICHEN pielāgotās metāla spiedes matricas risinājumi adresē tieši šo projektēšanai intensīvo izaicinājumu klasi, kur apvada izgriezuma optimizācija jāsaskaņo ar matricas struktūru, pacēlāju integrāciju, brīvuma pārvaldību un materiāla plūsmas kontroli visā matricas komplektā. Rīku inženieriem, kuri ir iegājuši cauri projektēšanas teorijai un gatavi pārtulkot ģeometrijas lēmumus par ražošanas rīkiem, sadarbība ar komandu, kas nodrošina pilnu integrācijas darbību, novērš iteratīvo pārstrādi, kas iztērē testēšanas budžetu.

Darbības process noslēdz ciklu. Strīps izkārtojums nosaka izgriezuma veida izvēli. Izgriezuma ģeometrija nosaka izmērus. Izmēri nosaka validāciju. Validācija vai apstiprina projektu, vai atgriež korekcijas atpakaļ ģeometrijā. Un visu laiku ražošanā nodiluma uzraudzība nodrošina, ka validētā ģeometrija paliek iekšā savā darbības diapazonā līdz nākamajam grafikā paredzētajam apkopēs notikumam, kas to atgriež specifikācijā noteiktajā stāvoklī.

Katrs stempelēšanas matricas veidnis stāsta savu stāstu caur savu lenti. Izgriezumi, vai nu pozitīvie vai negatīvie, ir šī stāsta nodaļas. Tie nosaka, kā materiāls pārvietojas, kur tas apstājas un kā notiek tā reģistrācija. To pareiza izveide nozīmē, ka lente vienmērīgi iet cauri matricai no pirmā sitiena līdz pēdējam. To nepareiza izveide nozīmē, ka lente katrā stacijā pretojas matricai. Starp šiem diviem rezultātiem nav nekāda veiksmes. Tas ir inženierijas darbs, kas sistēmiski tiek piemērots no dizaina mērķa līdz ražošanas validācijai.

Bieži uzdotie jautājumi par izlaiduma izgriezumiem stempelēšanas matricās

1. Kāda ir atšķirība starp pozitīvajiem un negatīvajiem izlaiduma izgriezumiem progresīvās stempelēšanas matricās?

Pozitīvs apvedkanāls saglabā materiālu lentes malā kā uzgali veidu izvirzījumu, kas pārvietojas pāri pacēlājiem barošanas laikā, saglabājot lentes stingrību. Negatīvs apvedkanāls noņem materiālu no lentes malas, veidojot tukšumu, kas nodrošina brīvu vietu pacēlājiem bez fiziskās saskares. Izvēle starp abiem veidiem ir atkarīga no tā, vai jūsu lietojumprogrammā ir prioritāte lentes stingrībai (pozitīvs) vai pacēlāju brīvai vietai (negatīvs). Tievi materiāli un šauras lentes parasti labāk darbojas ar pozitīviem kanāliem, kamēr biezas заготовки un augsts ātrums bieži dod labākus rezultātus ar negatīviem kanāliem.

2. Kā noteikt pareizo kanāla dziļumu un platumu savai lentu izkārtojumam?

Uzgriezuma dziļums un platums ir proporcionali galvenokārt materiāla biezumam, pacēlāja ceļa augstumam un lentes platumam. Negatīviem uzgriezumiem dziļumam jāpārsniedz pacēlāja ceļš plus jebkāda vertikāla lentes svārstība iedegšanas laikā. Pozitīviem uzgriezumiem atloka dziļumam jāpaliek ietilpst materiāla elastīgajā izliekuma diapazonā zem pacēlāja pieskāriena slodzēm. Platums nodrošina vietu pacēlāja korpusam un horizontālai lentes nobīdei. Mērījumu noteikšanas prioritāšu secība sākas ar materiāla biezumu, pēc tam ņem vērā lentes platumu, staciju skaitu, iedegšanas soli un pacēlāja augstumu šajā kārtībā.

3. Kuru apvijas uzgriezuma veidu vislabāk izmantot nerūsējošā tērauda stempelēšanai?

Pozitīvie notiķi parasti ir vēlamāki ilgām ražošanas sērijām austenītiskajā nerūsīgajā tēraudā. Tas ir saistīts ar materiāla nostiprināšanos griezuma malās. Kad nerūsīgajā tēraudā veido negatīvos notiķus, grieztās malas pakāpeniski nostiprinās ražošanas laikā, kas palielina ievadīšanas pretestību matricas kalpošanas laikā. Nerūsīgo tēraudu šķirņu stiprums var palielināties līdz 50 procentiem ļoti intensīvi apstrādātajos apgabalos. Pozitīvie notiķi šo problēmu novērš lentes malā, tomēr konstruktōriem jāpievieno pietiekami lieli locījuma rādiusi uzgriežņu savienojumos, lai novērstu atkārtotas pacēlāja kontaktslodzes izraisītu izturības plaisāšanu.

4. Kā apvednotiķu nodiluma raksti ietekmē matricas apkopēs grafiku?

Pozitīvie un negatīvie izgriezumi nodilst atšķirīgi un prasa atšķirīgas uzraudzības pieejas. Pozitīvā izgriezuma rīku nodilums notiek pakāpeniski, jo puncu malas noapaļojas, tādējādi izraisot uzlīču veidošanos un pakāpeniski palielinot iesūkšanas pretestību. Tas ļauj prognozēt uzturēšanu, balstoties uz tendencēm. Negatīvā izgriezuma rīku nodilums notiek, samazinot tukšuma lielumu, jo malas noapaļojas, un galu galā izraisa pēkšņus lentes aizķeršanās gadījumus, kad atstarpe kļūst nepietiekama. Negatīvā izgriezuma nodilumu ir grūtāk agrīni noteikt, tāpēc periodiski veicamā asināšana ir piemērotāka nekā tikai stāvokļa uzraudzība.

5. Vai es varu vienlaikus izmantot gan pozitīvos, gan negatīvos apvadīšanas izgriezumus vienā progresīvajā matricā?

Jā, pieredzējuši veidņu inženieri dažreiz kombinē abus veidus vienā lentes izkārtojumā, kad dažādās stacijās pastāv dažādi ierobežojumi. Piemēram, stacijās ar augstiem pacēlājiem var izmantot negatīvus izgriezumus brīvuma nodrošināšanai, kamēr lejupvirzienā esošajās stacijās ar šauru nesēja daļu izmanto pozitīvus izgriezumus, lai saglabātu stingrumu. Galvenais ir nodrošināt vienmērīgu iesūkšanas uzvedību visā progresijā. Sadarbība ar pielāgotu veidņu inženieru komandām, piemēram, YICHEN (yichen-group.com/stamping-die/), palīdz koordinēt vairāku izgriezumu veidu izkārtojumus, kur pacēlāju, vadītāju un izgriezumu ģeometrijas integrācija jāfunkcionē kā vienota sistēma.