REZUMAT

Bavurile în operațiunile de stampilare sunt un defect frecvent, cauzat în principal de jocul incorect dintre poanson și matriță, scule uzate sau tocite și parametri inadecvați ai presei. Depanarea acestei probleme necesită o inspecție sistematică a setului de matrițe, stării sculelor și reglajelor presei. Corectarea acestor factori mecanici și legați de proces este esențială pentru obținerea unei tăieturi curate și pentru asigurarea calității piesei.

Înțelegerea formării bavurilor: cauzele principale

O bavură este un prag neregulat, o muchie ridicată sau o proeminență de material care rămâne atașată la semifabricat după o operațiune de stampilare. Conform unor analize detaliate, precum cele realizate de Keyence , aceste defecte pot duce la o precizie insuficientă a îmbinării între piese și pot crea pericole de siguranță datorită vârfurilor lor ascuțite. Înțelegerea modului în care se formează este primul pas în prevenirea acestora. Un muchi tăiat ideal constă din trei zone distincte: o margine netedă și rotunjită numită deformare prin forfecare (shear droop); o zonă lucioasă și strălucitoare cunoscută sub numele de suprafață forfecată; și, în final, o suprafață de rupere mai aspră unde materialul se separă.

Formarea bavurilor este un rezultat direct al eșecului în acest proces de forfecare, moment în care materialul este sfâșiat sau extrudat în loc să fie tăiat curat. Această defecțiune poate fi aproape întotdeauna atribuită câtorva probleme mecanice principale. Cel mai important factor este jocul — distanța — dintre poanson și matrice. Dacă jocul este prea mare, materialul este îndoit și rupt, ceea ce duce la o deformare pronunțată și la formarea unei bavuri considerabile. Acest lucru se întâmplă deoarece materialul nu este suficient de susținut în momentul impactului poansonului.

În schimb, dacă jocul este prea mic, poate duce la formarea unei a doua suprafețe forfecate, ceea ce provoacă buruieni fine, în formă de mustăți, și exercită o presiune excesivă asupra sculei. Acest lucru afectează nu doar calitatea pieselor, ci accelerează și uzura sculei, ducând la ciobire și defectarea prematură. O regulă generală sugerează că un joc optim se situează între 10% și 25% din grosimea materialului, deși această valoare variază în funcție de rezistența la tracțiune și ductilitatea materialului.

A doua cauză majoră a formării buruienilor o reprezintă starea sculelor în sine. Un poanson sau o matriță cu muchii de tăiere tocite, ciobite sau uzate nu vor reuși să taie eficient materialul. În loc să taie prin metal, o muchie tocită va deforma și va extruda excesiv materialul înainte ca acesta să se rupă, determinând formarea unei burui în spațiul de joc. Calitatea oțelului sculei, tratamentul termic aplicat și eventualele acoperiri superficiale au un rol semnificativ în menținerea timp de viață a unei muchii ascuțite. Întreținerea regulată și ascuțirea la timp sunt obligatorii pentru controlul buruienilor.

Un ghid mecanic pentru inspecția matrițelor, poansoanelor și presei

O inspecție sistematică și amănunțită a componentelor mecanice este baza unui depanare eficientă a buruienilor în operațiunile de decupare. Acest proces implică mai mult decât o privire sumară; necesită măsurători atente și analiza întregului sistem de decupare, de la setul de matrițe până la mașina de presat. Prin urmarea unei liste de verificare structurate, tehnicienii pot identifica și aborda eficient cauzele principale ale formării bavurilor.

Inspecția trebuie să înceapă cu cel mai frecvent vinovat: jocul matriței. Verificați dacă jocul este potrivit pentru tipul și grosimea materialului procesat. Aceasta presupune verificarea specificațiilor de proiectare a matriței și măsurarea fizică a componentelor. În continuare, evaluați starea sculelor. Examinați muchiile tăietoare ale plonjorului și ale matriței pentru orice semne de uzură, cum ar fi rotunjirea, ciobirea sau griparea. O muchie tocilă este un factor principal al formării bavurilor și indică faptul că este necesară ascuțirea. După cum au subliniat experții din domeniu la Fabricantul , procedeele incorecte de rectificare pot supraîncălzi și deteriora oțelul sculei, astfel că utilizarea corectă a discului și a lichidului de răcire este esențială în timpul întreținerii.

În afara jocului și ascuțimii, alinierea corectă este crucială. Poansonul trebuie să fie perfect concentric cu orificiul matriței. O aliniere necorespunzătoare creează efectiv un joc neuniform — prea strâmt pe o parte și prea larg pe cealaltă — ceea ce duce la rebavuri inconsistente și la o uzură excesivă, unilaterală, a sculei. Verificați uzura pintenilor de ghidare, alezajelor și altor componente de aliniere. În final, presa în sine poate fi sursa unor probleme. O precizie slabă a presei, cum ar fi un joc mare în ghidajele presei sau lipsa paralelismului între culisor și masa de lucru, poate face ca matrița să se deplaseze sau să se încline în timpul funcționării, ducând la modificări ale jocului și la apariția rebavurilor. Un proces complet de diagnosticare trebuie să includă o evaluare a rigidității și a stării generale a presei.

Listă de verificare pentru diagnosticare:

• Jocul matriței: Este distanța dintre poanson și placă corectă pentru grosimea și tipul materialului?
• Ascuițea sculelor: Marginile de tăiere ale poansonului și ale plăcii sunt ascuțite și lipsite de cioburi sau uzură excesivă?
• Alinearea sculelor: Este poansonul corect aliniat și concentric cu placa? Sunt componentele de ghidare în stare bună?
• Starea presei: Este presa rigidă și precisă? Sunt culisorul și masa de lucru paralele și fără joc excesiv?
• Lubrifiere: Este utilizat uleiul corect de stampare pentru a reduce frecarea și a preveni uzura rapidă a sculelor?
• Calitatea materialului: Materialul din tablă este plan și în limitele de toleranță la grosime?

Strategii avansate pentru prevenirea și reducerea bavurilor

Deși rezolvarea reactivă a problemelor este necesară, abordarea cea mai eficientă și rentabilă în gestionarea bavurilor este prevenția proactivă. Aceasta implică depășirea întreținerii de rutină și concentrarea asupra unor principii avansate de proiectare a matrițelor și optimizarea procesului. Prin ingineria procesului de stampare pentru a fi mai robust de la început, producătorii pot reduce semnificativ frecvența și severitatea defectelor legate de bavuri, ceea ce duce la piese de calitate superioară și la costuri operaționale mai reduse.

O strategie de expert implică optimizarea proiectării matriței în sine. De exemplu, la matrițele construite din mai multe secțiuni, alinierea rosturilor dintre secțiunile superioare și inferioare de tăiere poate crea puncte de uzură și eroziune accelerată, ducând la formarea de bavuri. O tehnică mai avansată constă în decalarea intenționată a acestor linii de îmbinare pentru a distribui uzura în mod mai uniform. O altă metodă sofisticată, utilă în special la operațiunile de trecere (bypass), unde un element de tăiere alunecă pe lângă celălalt, este reducerea jocului de tăiere la aproximativ o treime din valoarea normală, în mod specific la punctul de trecere. Această toleranță mai strânsă ajută la minimizarea bavurii care se formează în mod tipic în astfel de situații.

Atingerea acestui nivel de precizie necesită o expertiză semnificativă în ingineria și fabricarea matrițelor. Pentru aplicații complexe, în special în sectorul auto, colaborarea cu un producător specializat de matrițe poate oferi un avantaj distinct. De exemplu, o companie precum Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. oferă simulări avansate CAE și expertiză în proiectare, asigurând o optimizare a matrițelor pentru formarea minimă de bavuri încă de la început, ceea ce este esențial pentru producătorii OEM și furnizorii Tier 1.

Atunci când bavurile sunt inevitabile din cauza geometriei piesei sau a proprietăților materialelor, devine necesară o operație secundară de debavurare. Cu toate acestea, aceasta ar trebui considerată o soluție de ultimă instanță, deoarece adaugă timp și costuri ciclului de producție. Metodele comune de debavurare includ rostogolirea, finisarea prin vibrație, perierea și debavurarea cu energie termică. Alegerea metodei depinde de dimensiunea piesei, materialul utilizat și finisajul superficial necesar. Concluzia principală este că o investiție inițială într-o proiectare superioară a matrițelor și controlul procesului este aproape întotdeauna mai economică decât dependența de operații secundare repetitive.

Întrebări frecvente

1. Ce este un defect de bavură?

O bavură este o proeminență ascuțită și neregulată de material care rămâne pe marginea unei piese stampilate după o operațiune de tăiere sau perforare. Apare atunci când materialul se rupe sau se deformează în loc să fie forfecat curat. Bavurile mari pot perturba asamblarea pieselor, pot reduce performanța produsului și pot constitui un pericol pentru manipulare.

2. Care sunt defectele frecvente în procesul de stampare?

Pe lângă bavuri, alte defecte comune în stamparea metalelor includ crăpături, cute, revenire elastică (unde piesa revine parțial la forma sa inițială), zgârieturi superficiale și subțiere excesivă sau fisurare a materialului. Fiecare defect are cauze distincte legate de proprietățile materialului, proiectarea matriței sau parametrii procesului.

3. Ce cauzează bavurile într-un proces de stampare sau prelucrare?

În orice proces de tăiere, inclusiv în ştanțare și prelucrare mecanică, rebavurile apar atunci când o sculă împinge sau rupe materialul în loc să-l taie curat. În ştanțare, principalele cauze sunt jocul incorect între poanson și placă, muchiile de tăiere tocite sau uzate și alinierea incorectă, toate acestea împiedicând o acțiune de forfecare curată.

4. Cum afectează rebavurile funcționalitatea componentelor?

Rebavurile pot afecta grav funcționalitatea componentelor. Ele pot împiedica asamblarea corectă a pieselor, provocând probleme la montaj. În piesele mobile, rebavurile se pot desprinde și pot contamina sistemele, cauzând uzură prematură sau defectare. Marginile lor ascuțite pot, de asemenea, tăia firele, deteriora garniturile sau reprezenta un pericol de rănire.