Componente ale setului de matrițe pentru producția de precizie

REZUMAT

Un ansamblu de matriță este cadrul de bază al unei matrițe de stampare metalică, format din plăci superioare și inferioare numite încălțăminte de matriță. Aceste încălțăminte susțin și aliniază toate celelalte componente funcționale cu o precizie extremă. Părțile cele mai importante includ penele de ghidare și bucșele care asigură alinierea, precum și componentele active—cum ar fi poansoanele și inelele de tăiere—care realizează efectiv tăierea și formarea materialului.

Fundamentul: Ansambluri de matrițe, încălțăminte și plăci

Orice matriță de stampare, indiferent de complexitatea sa, este construită pe un fundament solid. Această bază constă în ansamblul de matriță, care include încălțămintea superioară și cea inferioară, precum și diverse plăci. Aceste componente servesc ca schelet rigid la care sunt montate toate celelalte părți active. Funcția lor principală este de a menține o relație precisă între jumătățile superioară și inferioară ale sculei pe tot parcursul ciclului de stampare cu forță mare. Fără acest fundament stabil, obținerea unei precizii și consistențe a pieselor ar fi imposibilă.

Țintele matrițelor sunt prelucrate în mod tipic din plăci consistente de oțel sau aluminiu. Conform unui articol din Fabricantul , deși oțelul este frecvent utilizat, aluminiul este o opțiune populară deoarece este ușor, se prelucrează rapid și oferă o absorbție excelentă a șocurilor, fiind astfel ideal pentru matrițele de debitare. Plăcile trebuie prelucrate — fie prin frezare, fie prin rectificare — pentru a fi perfect plane și paralele, în limitele unor toleranțe extrem de strânse. Țina matriței inferioare are adesea deschideri care permit tăieturilor și deșeurilor să cadă prin ele în masa presei, menținând astfel zona de lucru curată.

Grosimea și materialul setului de matrițe sunt determinate de forțele pe care trebuie să le suporte. De exemplu, o matriță de ambutisare care comprimă metalul sub o presiune enormă necesită un set de matrițe mult mai gros și mai robust decât o matriță simplă de îndoire. Calitatea generală a setului de matrițe influențează direct durata de viață a sculei, precizia pieselor produse și cerințele de întreținere în timp. Un set de matrițe bine construit este primul pas pentru asigurarea unui proces de stampare reușit.

Sistemul de Aliniere Precisă: Pivoți de ghidare, Bucșe și Blocuri de sprijin

Deși setul de matrițe oferă fundația, sistemul de aliniere precisă asigură faptul că talpile superioară și inferioară ale matriței funcționează în perfectă unison. Componentele principale ale acestui sistem sunt penele ghid și bușoanele. Penele ghid, numite și stâlpi ghid, sunt arbori căliți și rectificați cu precizie, montați pe una dintre talpile matriței, care alunecă în interiorul bușoanelor corespunzătoare de pe talpa opusă. Această cuplare garantează că componentele active se întâlnesc exact așa cum au fost proiectate la fiecare cursă a presei, ceea ce este esențial pentru menținerea toleranțelor strânse și pentru prevenirea deteriorării sculei.

Există două categorii principale de pivoți și bucșe de ghidare: cu frecare și cu rulmenți. Pivoții cu frecare sunt pini din oțel masiv care alunecă în interiorul unei bucșe, adesea căptușite cu un material rezistent la uzură, cum ar fi aluminiu-bronz, care poate conține dopuri din grafit pentru ungere automată. Pivoții de tip rulment, pe de altă parte, rulează pe un șir de bile aflate într-un cotor, reducând drastic frecarea. Acest lucru permite viteze operaționale mai mari fără generarea unei călduri excesive și facilitează separarea jumătăților matriței pentru întreținere.

În operațiunile care generează forțe laterale semnificative, pivoții de ghidare singuri ar putea să nu fie suficienți pentru a preveni deformarea. Aici intervin blocurile și plăcile de calcan. Blocurile de calcan sunt blocuri robuste din oțel montate pe ambele talpi ale matriței care se angajează pentru a absorbi forțele laterale. Se folosesc adesea metale diferite pentru plăcile de uzură, cum ar fi oțelul împotriva aliajului de aluminiu-bronz, pentru a preveni griparea. Absorbând forța laterală, blocurile de calcan protejează pivoții de ghidare de îndoire și asigură o aliniere perfectă a componentelor critice de tăiere și formare.

Componentele „active”: Poansoane, bucșe și desprindătoare

Componentele care efectuează lucrul propriu-zis de tăiere și deformare a tablei sunt poansoanele, blocurile matriță (sau bucșele) și desprindătoarele. Poansoonul este componenta masculă, realizată în mod tipic din oțel sculă călit sau carbide, care este acționată în jos pentru a executa o operație. Bucșa matriță, sau matricea, este componenta femelă situată în talpa inferioară a matriței. Forma și jocul dintre poansoan și bucșa matriță determină caracteristicile finale ale piesei stampilate, cum ar fi dimensiunea unui orificiu sau unghiul unei îndoiri.

După ce un poanson perforează sau formează materialul, acesta tinde să rămână lipit de poanson în cursa de revenire. Rolul detensionatorului este să împiedice acest lucru. Un detensionator este o placă încărcată cu presiune care înconjoară poansoanele. Pe măsură ce batiul presei se deplasează în sus, detensionatorul menține materialul fixat pe matrita inferioară, permițând poansoanelor să se retragă curat. Această acțiune este esențială pentru prevenirea deformării piesei și pentru posibilitatea funcționării la viteză mare. Detensionatoarele pot fi fixe sau cu arc, designurile cu arc oferind o presiune mai controlată.

Proiectarea și selecția materialelor pentru aceste componente operative sunt critice pentru durata sculei și calitatea piesei. Așa cum este explicat de Dynamic Die Supply , poansoanele și blocurile matriță trebuie realizate din materiale suficient de dure pentru a rezista la impacte repetitive și uzură. Interacțiunea dintre aceste piese, împreună cu plăcile de presiune care mențin semifabricatul stabil, determină reușita procesului de stampare. O aliniere corectă, muchii tăietoare ascuțite și o desprindere eficientă sunt toate necesare pentru a produce piese consistente și de înaltă calitate în mod eficient.

Variații ale componentelor în matrițele progresive versus matrițele de stampare

Deși toate matrițele au componente fundamentale comune, configurația și complexitatea lor variază semnificativ în funcție de tipul matriței. Cele mai frecvente tipuri sunt matrițele de stampare într-o singură treaptă și matrițele progresive. O matriță într-o singură treaptă efectuează o singură operație per cursă de presă, cum ar fi decuparea unei piese sau îndoirea unei flanșe. Setul său de componente este relativ simplu, axat pe realizarea unei singure sarcini. Acestea sunt utilizate adesea pentru producția în volume mai mici sau pentru geometrii de piese mai simple.

În schimb, o matriță progresivă este un instrument mult mai complex care efectuează simultan mai multe operații la stații diferite. O bandă de material este alimentată prin matriță, iar la fiecare stație are loc o tăiere sau o operațiune de formare diferită. Acest lucru permite realizarea unei piese complete și complexe la fiecare cursă simplă a presei. Ca urmare, o matriță progresivă conține numeroase seturi de poansoane, plăcuțe și scule de formare, toate incluse într-un singur set mare de matriță. De asemenea, include componente suplimentare, cum ar fi pivoți de ghidare pentru a poziționa cu precizie banda la fiecare stație și dispozitive de ridicare a semifabricatului pentru a avansa materialul în mod uniform.

Proiectarea și construcția acestor unelte complexe necesită o expertiză semnificativă. Pentru industriile care necesită piese complicate în volum mare, producătorii de matrițe personalizate pentru ambutisaje auto și componente similare utilizează adesea simulări avansate și managementul proiectelor pentru a livra matrițe progresive care asigură eficiență și precizie. Alegerea între o matriță cu o singură treaptă și una progresivă depinde de volumul producției, complexitatea piesei și buget, deoarece costul inițial al unei matrițe progresive este mult mai mare, dar costul pe piesă este semnificativ mai mic în producția de masă.

Întrebări Frecvente Despre Componentele Matrițelor

1. Cum se numesc părțile unei matrițe?

Părțile principale ale unei matrițe de ambutisare includ setul de matriță (în care intră încălțămintea superioară și cea inferioară), care servește ca bază. Componentele funcionare esențiale sunt penele de ghidare și bucșele pentru aliniere, poansoanele și inelele (sau blocurile) matriță pentru tăiere și formare, plăcile de demontare pentru eliminarea materialului de pe poansoane și diverse arcuri care asigură forța necesară.

2. Care sunt componentele turnării sub presiune?

Turnarea sub presiune este un proces de fabricație diferit față de ambutisare și utilizează componente diferite. O mașină de turnat sub presiune folosește o formă, sau matriță, care constă în mod tipic din două jumătăți: o semimatriță fixă (placă de acoperire) și o semimatriță mobilă (placă de ejectare). În interior, aceasta are un sistem de pinteni de ejectare pentru a împinge piesa solidificată afară, o cavitate care formează forma piesei și canale sau porți prin care metalul topit curge în cavitate. Aliajele utilizate sunt de asemenea diferite, în mod obișnuit zinc, aluminiu sau magneziu.

3. Care este detaliul de construcție al unei matrițe?

Construcția unei matrițe se bazează pe două plăci prelucrate cu precizie: încălțăminte superioară și inferioară. Aceste plăci sunt aliniate prin pini ghid și bucșe. Toate celelalte componente, cum ar fi suporturile de poanson, blocurile de matriță și plăcile de decupare, sunt montate în mod sigur pe aceste încălțăminte. Întregul ansamblu este proiectat să fie un instrument autonom care poate fi instalat într-o presă pentru a produce piese cu precizie și repetabilitate.