Краткое содержание

Распространённые проблемы с прогрессивными штампами возникают по трём основным причинам: несоосность, дефекты качества деталей и износ инструмента. Несоосность часто вызвана неправильным шагом, перемещением или калибровкой направляющих пальцев, в результате чего формируемые элементы располагаются не на своих местах. Дефекты штамповки, такие как заусенцы, трещины и складки, напрямую влияют на качество деталей и обычно вызваны износом инструмента или неправильным контролем процесса. Наконец, преждевременный износ компонентов штампа усугубляет эти проблемы, приводя к снижению точности и дорогостоящим простоям.

Диагностика несоосности штампа и ошибок подачи

Несоосность и ошибки подачи материала являются одними из наиболее критических проблем в многооперационной штамповке, поскольку они вызывают цепочку сбоев во всем процессе. Основная проблема заключается в невозможности точно зафиксировать и отрегулировать положение полосы материала на каждой станции. Если положение полосы даже немного смещено, все последующие операции — от пробивки до формовки — будут выполняться неправильно, что приведет к браку деталей и возможному повреждению штампа. Точное позиционирование имеет первостепенное значение для всего процесса, и его нарушение сводит на нет преимущества многооперационной штамповки, связанные с высокой скоростью и большим объемом производства.

Наиболее частой причиной таких ошибок является неправильно установленный шаг или продвижение — расстояние, на которое полоса материала перемещается между станциями. Согласно анализу, Dynamic Die Supply , если это расстояние или момент выхода направляющей втулки не откалиброваны идеально, штамп не может правильно зафиксировать положение ленты. В результате элементы, такие как пробитые отверстия, оказываются не на своих местах. Направляющие втулки, которые входят в ранее пробитые отверстия для окончательной фиксации положения ленты, имеют решающее значение. Эти направляющие должны входить в отверстие с жестким допуском, оставляя очень мало места для ошибки. Если подающее устройство выпускает материал в неподходящий момент, направляющие не могут правильно зацепиться, что приводит к смещению.

Помимо калибровки подающего устройства, важную роль играют физические компоненты штампа. Изношенные или повреждённые направляющие элементы, такие как направляющие пальцы и втулки, могут вызывать люфт и смещение ленты. Аналогичным образом, неправильная калибровка съёма пилота может привести к тому, что материал будет удерживаться или освобождаться в неподходящий момент, что нарушает плавную передачу между станциями. Неопытный оператор может ошибочно попытаться отрегулировать сами формовочные станции, в то время как истинная причина целиком заключается в системе подачи и позиционирования материала. Правильная диагностика этих проблем требует системного подхода, который начинается с входа материала в штамп.

Для эффективного устранения проблем с выравниванием и подачей операторы должны следовать структурированному контрольному списку, позволяющему выявить первопричину. Такой методичный процесс предотвращает ненужные регулировки станций штампа и сосредотачивается на реальном источнике ошибки.

• Проверьте шаг и прогрессию: Измерьте фактическую длину подачи и сравните её с проектной спецификацией матрицы. Проверьте наличие неправильных настроек в параметрах подающего устройства.
• Проверка зацепления направляющей втулки: Убедитесь, что направляющие втулки плавно входят в предварительно просверленные отверстия, не заедая. Проверьте износ штифтов-направляющих и убедитесь, что зазор между направляющей втулкой и отверстием находится в допустимых пределах.
• Калибровка момента отпускания подающего устройства: Убедитесь, что подающее устройство отпускает полосу материала в точный момент, позволяющий направляющим втулкам взять на себя позиционирование.
• Проверка направляющих компонентов: Осмотрите все направляющие штифты, втулки и направляющие рейки на предмет признаков износа, задиров или повреждений, которые могут препятствовать точному перемещению полосы.
• Проверка на сопротивление продвижению материала: Убедитесь, что нет препятствий или лишних точек трения, мешающих свободному продвижению полосы через матрицу.

Выявление и устранение распространённых дефектов штамповки

Даже при идеальной настройке качество готовой штампованной детали может быть нарушено различными дефектами. Эти недостатки представляют собой нежелательные изменения геометрии детали или ее поверхности, зачастую указывающие на скрытые проблемы с инструментом или параметрами процесса. Определение конкретного типа дефекта — это первый шаг к выявлению его причины и реализации эффективного решения. Устранение этих проблем имеет решающее значение для обеспечения функциональности деталей, их внешнего вида и общего контроля качества.

Одним из наиболее распространенных дефектов является образование заусенцев — острых, приподнятых кромок на детали. Franklin Fastener объясняет, что заусенцы, как правило, вызваны тупой режущей кромкой пуансона или матрицы либо неправильным зазором между ними. По мере износа режущих кромок они перестают чисто срезать металл, а начинают его рвать, оставляя шероховатый край. Это не только ухудшает качество детали, но также может представлять опасность и мешать последующим операциям сборки. Регулярный осмотр и заточка инструмента являются необходимыми профилактическими мерами.

Другие распространенные дефекты включают образование складок, волнистости и разрывов. Складки часто возникают при операциях вытяжки, когда усилие прижима заготовки недостаточно, что позволяет листовому металлу неконтролируемо поступать в полость матрицы. Напротив, если усилие прижима слишком велико или материал недостаточно пластичен, это может привести к разрывам или поверхностным трещинам из-за чрезмерного растяжения металла. Взаимодействие между свойствами материала, смазкой и давлением в матрице является тонким процессом. Одна первопричина, например выбор неподходящего сорта материала, может проявляться в виде нескольких различных дефектов, что подчеркивает важность комплексного подхода к устранению неполадок.

Для быстрого ознакомления в приведенной ниже таблице перечислены распространенные дефекты штамповки и их основные причины, что помогает операторам быстро диагностировать проблемы на производственной площадке.

Предотвращение преждевременного износа инструмента и повреждения штампов

Долговечность и состояние самого ступенчатого штампа являются основой стабильного качества деталей. Преждевременный износ инструмента — это ускоренное разрушение компонентов штампа, что приводит к потере точности и является одной из основных причин дефектов при штамповке. Борьба с износом инструмента требует не только корректирующих мер, но и проактивной стратегии, ориентированной на проектирование, выбор материалов и техническое обслуживание, с целью защиты значительных инвестиций, связанных со ступенчатым штампом.

Несколько факторов способствуют ускоренному износу. Как подробно описано в Manor Tool , типичные причины включают неправильный выбор материала (как для детали, так и для инструмента), плохую конструкцию инструмента и недостаточное техническое обслуживание. Постоянное трение и ударные нагрузки при высокоскоростной штамповке приводят к износу режущих кромок и формующих поверхностей. Несоосность, даже незначительная, концентрирует усилия на отдельных участках, например, на направляющих пальцах, вызывая задиры и быстрый износ. Со временем этот износ приводит к образованию заусенцев, неточностям размеров и в конечном итоге — к катастрофическому повреждению матрицы, если проблему не устранить.

Исходная конструкция и изготовление матрицы имеют решающее значение для предотвращения этих проблем. Высококачественные инструментальные стали, подходящие покрытия и надёжная инженерия могут значительно продлить срок службы матрицы. Для сложных применений, особенно в таких отраслях, как автомобилестроение, где важна точность, крайне важно сотрудничество со специализированным производителем. Например, компании, такие как Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. фокусируемся на создании индивидуальных штамповочных матриц для автомобилестроения с использованием передовых симуляций и процессов, сертифицированных по IATF 16949, чтобы обеспечить долговечность и точность с самого начала. Инвестиции в высококачественные проектирование и производство оснастки дают значительную отдачу, минимизируя простои и затраты на техническое обслуживание в течение всего срока службы инструмента.

Структурированная программа профилактического обслуживания — это наиболее эффективный способ борьбы с износом инструмента и предотвращения неожиданных поломок. Регулярно проверяя и обслуживая матрицу, операторы могут выявлять и устранять незначительные неисправности до того, как они перерастут в серьезные проблемы, останавливающие производство. Такой подход не только продлевает срок эксплуатации матрицы, но и обеспечивает стабильное производство продукции высокого качества.

Базовый контрольный список профилактического обслуживания должен включать:

• Регулярная чистка: Удаляйте все вырубки, заусенцы и мусор из матрицы после каждого цикла, чтобы предотвратить повреждения от сминания.
• График заточки: Контролируйте режущие кромки и придерживайтесь регулярного графика заточки на основе количества циклов, а не только тогда, когда появляются заусенцы.
• Проверка смазки: Убедитесь, что системы смазки работают правильно и используется правильный тип и количество смазочного материала.
• Проверка компонентов: Регулярно проверяйте направляющие пальцы, втулки, пружины и другие изнашиваемые детали на наличие задиров, усталости или повреждений и при необходимости заменяйте их.
• Проверка момента затяжки крепежных элементов: Убедитесь, что все болты и крепежные элементы затянуты с требуемым моментом, чтобы предотвратить смещение компонентов во время работы.

Часто задаваемые вопросы

1. Каковы недостатки штамповки на прогрессивных штампах?

Основными недостатками штамповки на прогрессивных штампах являются высокая первоначальная стоимость оснастки и ее сложность. Проектирование и изготовление штампов дорогостоящие, что делает их менее подходящими для производства малых партий. Кроме того, сложная конструкция означает, что поиск неисправностей и техническое обслуживание могут быть более сложными и трудоемкими по сравнению с более простыми методами штамповки. Процесс также требует больше исходного материала в виде транспортирующей ленты, что может увеличить количество отходов.

2. Каковы преимущества прогрессивного штампа?

Основное преимущество многопозиционного штампа заключается в его способности к высокоскоростному производству. Поскольку несколько операций выполняются за каждый ход пресса на непрерывной полосе материала, детали можно изготавливать очень быстро и эффективно. Это делает его идеальным для производства большого объема деталей, что приводит к снижению стоимости каждой детали. Данный процесс также позволяет создавать сложные геометрические формы с помощью одного инструмента, обеспечивая высокую согласованность и воспроизводимость при изготовлении миллионов деталей.

3. Сколько стоит многопозиционный штамп?

Стоимость прогрессивного штампа сильно варьируется в зависимости от размера, сложности и точности изготавливаемой детали. Оснастка для небольших простых деталей может стоить менее 10 000 долларов США. Однако для крупных и сложных конструкций, особенно применяемых в автомобильной промышленности или электронике, где требуются жесткие допуски, стоимость может легко достигать 50 000, 100 000 долларов США и более. Цена отражает значительные затраты на инженерные работы, высокоточную обработку и качественные материалы, необходимые для создания долговечного и надежного инструмента.