ZKRATKA

Strihanie a prebíjanie sú rýchle strihacie procesy, ktoré na rezanie plechu využívajú razník a matricu. Zásadný rozdiel spočíva v požadovanom produkte. Pri operácii razidlo na vyražovanie je vyrazený diel požadovanou súčiastkou, známou ako „blank“. prebijací nástroj naopak, pri operácii prebíjania je odstránený materiál odpadom („slug“) a zostávajúci plech s novovytvoreným otvorom je požadovaným dielom.

Základný strihací proces: Ako fungujú strihanie a prebíjanie

Základom procesov blankovania a prebíjania sú mechanické strihové operácie, ktoré oddeľujú kus kovu od väčšieho plechu alebo pásu. Proces závisí od interakcie medzi dierňovacím nástrojom (mužská súčasť) a matricou (ženská súčasť). Keď sa spustí lis, poháňa nástroj cez materiál do otvoru matrice, čím vzniká obrovská strihová sila, ktorá kov prestrihne. Táto základná akcia je pre oba procesy rovnaká a prebieha v troch jasných fázach.

Podľa podrobných analýz rezného cyklu je prvou fázou plastická deformácia stlačenie. Keď nástroj prichádza do kontaktu s materiálom, vyvíja silu, ktorá presahuje medzu pružnosti kovu, čím spôsobuje jeho trvalé deformácie. Materiál sa prehýba do otvoru matrice a vytvára zaoblený okraj známy ako „preval“ (die roll). Toto počiatočné stlačenie je charakteristickým znakom všetkých lisovaných súčiastok. Kvalita a veľkosť tohto prevalu sú často ukazovateľmi stavu nástroja a parametrov procesu.

Druhou fázou je prenikanie , čo je skutočná fáza strihania. Keď pokračuje lis vo svojom zdvihu, razník je vtlačovaný hlbšie do materiálu. Rezacie hrany razníka a matrice začínajú strihať kov, čím vzniká čistý, lesklý pás na reznom okraji odtlaku aj základného materiálu. Za ideálnych podmienok bude tento vyštiepaný pás tvoriť približne jednu tretinu hrúbky materiálu. Táto fáza vyžaduje obrovskú silu a tu je najdôležitejšia presnosť súčastí matrice.

Nakoniec proces končí zlom fáza. Pokračujúci tlak z dierňovacieho nástroja spôsobuje koncentrácie napätia, ktoré vedú k vzniku trhlín. Trhliny sa šíria z oboch strán materiálu – zo strany dierňovacieho nástroja aj zo strany matrice – až kým sa nestretnú, čím sa dokončí oddeľovanie. Táto trhlina vytvára časť označovanú ako 'zlom' rezaného okraja a môže zanechať malý drsný okraj známy ako 'hrot'. Aj keď základná fyzika je rovnaká, účel návrhu strihacej matrice oproti dierňovacej matici určuje, ktorá strana tohto rezu sa stáva konečným produktom.

Základné rozlíšenie: polotovar vs. odpad

Hlavným a najdôležitejším rozdielom medzi strihacou a dierňovacou maticou je ich účel – konkrétne, ktorá časť narezaného materiálu sa považuje za výrobok a ktorá sa zahadzuje ako odpad. Strihanie vytvára vonkajšie tvary súčiastky, zatiaľ čo dierňovanie vytvára vnútorné tvary. Tento zásadný rozdiel v účele určuje návrh nástrojov a zameranie kontroly kvality.

V vyrážania pri tejto operácii je kus vyrazený z materiálu požadovaným výrobkom. Okolitý materiál, známy ako odpadový pás alebo kostra, sa zahadzuje. Celý proces je navrhnutý tak, aby zabezpečil rozmernú presnosť a kvalitu hrán vyrazeného 'polotovaru'. Napríklad výroba mincí, podložiek alebo plôch pre ozubené kolesá sú všetko operácie strihania, pretože malý oddelený kus je konečným výrobkom.

Naopak, a preskúmania táto operácia sa vykonáva za účelom vytvorenia otvoru alebo otvorenia vo výrobku. V tomto prípade sa materiál, ktorý je vyrazený – tzv. výstupok – považuje za odpad. Väčší plech alebo časť, ktorá teraz obsahuje presne umiestnený otvor, je požadovaným výrobkom. Vytváranie otvorov pre skrutky v skrinke počítača, vetiacich otvorov v uzávere alebo lokalizačných otvorov v konzole sú všetko príklady prerážania. Zameriavanie je na presnosť veľkosti, tvaru a polohy otvoru.

Toto rozlíšenie má priamy vplyv na návrh nástroja. Pri strihacej matrici určujú rozmery otvoru v matrici konečnú veľkosť výstrižku. Pri prebíjacich nástrojoch určujú rozmery puncovacieho nástroja konečnú veľkosť otvoru. Tento jemný, no zásadný rozdiel vedie výrobcu nástrojov k správnemu použitiu výrobných tolerancií buď na punc alebo na matricu, aby dosiahol požadovanú presnosť súčiastky. Ak potrebujete vyrezanú časť, použijete strihanie. Ak potrebujete otvor vo väčšej súčiastke, použijete prebíjanie.

Návrh matrice a vôle: Technické podrobnosti

Okrem základného účelu je technický návrh matrice, najmä rezná medzera, kľúčovým faktorom, ktorý odlišuje vysoce kvalitné operácie. Rezná medzera je definovaná ako priestor medzi reznou hranou piestika a príslušnou reznicou hranou matrice. Správna medzera je nevyhnutná pre kvalitu hotového dielu aj pre životnosť nástroja samotného. Voľba tejto medzery závisí od typu materiálu, hrúbky a požadovaných vlastností hrany.

Nesprávna medzera vedie k predvídateľným chybám. Ak je medzera nadmerná, materiál sa vtiahne do otvoru v matrici skôr, než sa strihne, čo spôsobuje veľké zaoblenie okraja matrice a výrazný hrot. Rezný pás sa stáva veľmi úzkym a kvalita okraja dielu je nízka. Ak je medzera nedostatočná, vzniká nadmerné zaťaženie materiálu aj nástroja. To môže spôsobiť sekundárne strihanie (druhý lesklý pás na lomovej ploche), vyžaduje oveľa vyššiu strihaciu silu a vedie k rýchlemu opotrebovaniu rezných hrán piestika a matrice.

Optimálna medzera predstavuje rovnováhu medzi kvalitou okraja a životnosťou nástroja. Všeobecné smernice pre oceľ sa často vyjadrujú ako percento hrúbky materiálu na jednu stranu:

• Precízne tlakovanie: Pre vysokokvalitné strihané povrchy s minimálnymi hrotmi je medzera zvyčajne malá, približne 5 % hrúbky materiálu.
• Klasické tvárnenie: Na predĺženie životnosti matrice a zníženie strihacej sily sa používa mierne väčšia medzera, často 8 % – 10 % hrúbky materiálu.

Dosiahnutie týchto presných tolerancií pri výrobe nástrojov vyžaduje významné odborné znalosti. Poprední výrobcovia špeciálnych nástrojov, ako napríklad Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. , sa špecializujú na výrobu vysoce presných automobilových strihacích nástrojov, pri ktorých je riadenie týchto parametrov nevyhnutné pre výrobu miliónov komponentov s konzistentnou kvalitou. Ďalšou kľúčovou konštrukčnou vlastnosťou je uhlové voľno, mierne zúženie otvoru v die, ktoré umožňuje prechod polotovaru alebo odpadu bez zaseknutia a uvoľňuje vnútorný tlak po strihaní.

Priemyselný kontext: Vysvetlenie strihania, prebíjania a vystrihovania

V priemyselných podmienkach sa termíny „prebíjanie“ a „vystrihovanie“ často používajú ako synonymá, čo môže spôsobiť zmätok. Zatiaľ čo strihanie je samostatný proces, vystrihovanie predstavuje širšiu kategóriu, ktorá funkčne prekrýva prebíjanie. Porozumenie tomuto jemnému rozdielu je kľúčom k jasnej komunikácii v prostredí výroby.

Dierovanie je všeobecný termín pre proces, ktorý používa razník a matricu na vytváranie prvkov z plechu. V najbežnejšom technickom význame však termín „punching“ označuje operáciu, pri ktorej odstránený materiál predstavuje odpad. Podľa tejto definície je punching funkčne totožný s piercingom. Oba procesy vytvárajú otvory, drážky alebo iné vnútorné prvky na obrobku, pričom odstránený kus (slug) sa zahadzuje.

Kľúčom je vždy zvážiť účel. Jednoduchá analógia pomáha objasniť vzťah: ak použijete bežný kancelársky dierkovací stroj na dierkovanie listu papiera, aby ste ho vložili do väzby, vykonávate preskúmania alebo dierovanie diery; papier je výrobok a malé kruhy z papiera sú odpad. Ak by ste zbierali tieto malé kruhy, aby ste ich použili ako konfeti, vykonávali by ste vyrážania konfeti; kruhy sú výrobok a list papiera je odpad.

Na zhrnutie vzťahu:

• Vystrihovanie: Vystrihnutý materiál je želaným produktom.
• Prebíjanie: Materiál, ktorý zostáva po vystrihnutí otvoru, je želaným produktom.
• Punching: Všeobecný termín, ktorý sa často používa ako synonymum k prebíjaniu, pri ktorom je cieľom vytvoriť dieru a odstránený materiál predstavuje odpad.

Preto pri diskusii o procese tvárnenia kovov je nevyhnutné objasniť, ktorá časť materiálu predstavuje konečný výrobok. Tým sa zabezpečí správny návrh nástroja a všetci zapojení, od inžiniera po nástrojára, rozumejú cieľu procesu.

Často kladené otázky

1. Aký je rozdiel medzi prebíjaním a strihaním?

Základný rozdiel spočíva v požadovanom výstupe. Pri strihaní je vyrezaná časť z plechu konečným výrobkom, ktorý sa používa na vytvorenie vonkajších prvkov súčiastky. Pri prebíjaní je odstránený materiál odpadom a cieľom je vytvoriť vnútornú dieru alebo tvar vo zvyšnom plechu.

2. Čo je strihací nástroj?

Výstřižník je špecializovaný nástroj na opracovanie kovov, ktorý pozostáva z piestu a súpravy matrice. Používa sa v lisu na vykonanie strihovej operácie, ktorá vystrihuje ploché diely z materiálu. Charakteristickým znakom je, že matica spolu s piestom je navrhnutá tak, aby vytvorila konkrétny tvar (tzv. „výstřižok“), ktorý bude použitý ako konečný diel.

3. Aké je voľno medzi piestom a maticou pri výstrehe a prebíjaní?

Voľno medzi piestom a maticou je medzera medzi reznými hranami piestu a matrice. Optimálne voľno sa líši podľa hrúbky materiálu a požadovanej kvality. Pri presnej práci s minimálnymi ostríhaniami sa voľno zvyčajne pohybuje okolo 5 % hrúbky materiálu na každej strane. Pri bežných operáciách, kde má prednosť predĺženie životnosti nástroja, je bežné väčšie voľno 8 % – 10 %.

4. Aký je rozdiel medzi výstrehom a prebíjaním?

Zatiaľ čo strihanie vytvára použiteľnú súčiastku zo materiálu, ktorý je vyrezaný, razenie sa zvyčajne používa ako synonymum pre prerážanie. Pri operácii razenia ide o vytvorenie otvoru v obrobku a materiál, ktorý je odstránený, sa považuje za odpad. Kľúčové rozlíšenie je vždy v tom, či je želaným produktom vyrazený kus alebo zostávajúci plech.