Kľúčové komponenty súpravy nástrojov pre presnú výrobu

ZKRATKA

Sada nástrojov je základným rámcom kovovej tvárniacej matrice, pozostávajúcou z hornej a dolnej dosky známej ako obuv matrice. Tieto dosky držia a presne zarovnávajú všetky ostatné funkčné komponenty. Najdôležitejšie časti zahŕňajú vodidlá a pouzdrá, ktoré zabezpečujú zarovnanie, a pracovné komponenty – ako napríklad puncovacie ihly a matricové gombíky – ktoré vykonávajú skutočné strihanie a tvorenie materiálu.

Základ: Sady nástrojov, obuv a dosky

Každá tvárniaca matica, bez ohľadu na jej zložitosť, je postavená na pevnom základe. Tento základ pozostáva zo sady nástrojov, ktorá zahŕňa hornú a dolnú obuv matrice a rôzne dosky. Tieto komponenty tvoria tuhý kostru, na ktorú sú pripevnené všetky ostatné pracovné časti. Ich hlavnou funkciou je udržiavať presný vzťah medzi hornou a dolnou polovicou nástroja počas celého vysokosilového tvárniaceho cyklu. Bez tohto stabilného základu by bolo nemožné dosiahnuť presnosť a konzistenciu výrobkov.

Pätice sú zvyčajne vyrobené z hmotných dosiek zo ocele alebo hliníka. Podľa článku v Výrobca , zatiaľ čo oceľ je bežná, hliník je obľúbenou voľbou, pretože je ľahký, rýchlo sa obrába a ponúka vynikajúcu odolnosť voči nárazom, čo ho robí ideálnym pre strihacie matrice. Dosky musia byť opracované – buď frézované alebo brúsené – tak, aby boli dokonale rovné a rovnobežné v rámci veľmi úzkych tolerancií. Dolná pätica matrice často obsahuje otvory, ktoré umožňujú odpadu a strihkom padnúť cez ne do lôžka lisu, čím sa pracovná oblasť udržiava voľnú.

Hrúbka a materiál výliskovej matrice sú určené silami, ktorým musí odolať. Napríklad raznicová matica, ktorá pretláča kov obrovským tlakom, vyžaduje oveľa hrubšiu a robustnejšiu sadu matríc ako jednoduchá ohýbacía matica. Celková kvalita sady matríc priamo ovplyvňuje životnosť nástroja, presnosť vyrábaných dielov a požiadavky na údržbu v priebehu času. Dobre skonštruovaná sada matríc je prvým krokom k zabezpečeniu úspešnej lisovacej operácie.

Systém presného zarovnania: Vodiacie kolíky, vložky a oporné bloky

Zatiaľ čo súprava nástrojov tvorí základ, systém presného zarovnania zabezpečuje, že horná a dolná polovica nástroja pracujú v dokonalom súlade. Hlavné komponenty tohto systému sú vodidlá a pouzdrá. Vodidlá, nazývané tiež vodidlá tyče, sú kalené, presne broušené hriadele pripevnené k jednej polovici nástroja, ktoré zasúvajú do príslušných pouziier na protiľahlej polovici. Toto spojenie zaručuje, že pracovné komponenty sa spoja presne tak, ako je určené, pri každom zdvihu lisu, čo je kritické pre udržanie úzkych tolerancií a predchádzanie poškodeniu nástroja.

Existujú dve hlavné kategórie vodičiek a ložiskových rukávov: s trením a guľkové. Vodičky s trením sú pevné oceľové kolíky, ktoré sa posúvajú vo vnútri ložiskového rukávu, často vyloženého opotrebovane odolným materiálom ako je hliníková bronzová zliatina, ktorá môže obsahovať zásypy z grafitu na samomaznosť. Na druhej strane, vodičky guľkového typu sa pohybujú po sade guľkových ložísk uložených v kleci, čím výrazne znižujú trenie. To umožňuje vyššie prevádzkové rýchlosti bez tvorby nadmerného tepla a zjednodušuje oddeľovanie polovíc formy na údržbu.

Pri prevádzkach, ktoré vyvolávajú významný bočný tlak, môžu byť samostatné vodiace kolíky nedostatočné na zabránenie deformácii. Práve v takých prípadoch prichádzajú do úvahy podpatkové bloky a podpatkové dosky. Podpatkové bloky sú robustné oceľové bloky pripevnené k obom dievam, ktoré zasahujú na stranu a pohlcujú bočné sily. Často sa pri nich používajú odlišné kovy pre opotrebiteľné dosky, napríklad oceľ proti hliníkovej bronzovej zliatine, aby sa zabránilo zaseknutiu. Tým, že pohlcujú bočný tlak, podpatkové bloky chránia vodiace kolíky pred ohýbaním a zabezpečujú dokonalé zarovnanie kritických rezacích a tvárnicích komponentov.

Pracovné komponenty: puncovacie ihly, použdrá a vyhazovače

Komponenty, ktoré vykonávajú skutočnú prácu strihania a tvárnenia plechu, sú puncovacie ihly, bloky matrice (alebo použdrá) a vyhazovače. Punc je mužská súčasť, zvyčajne vyrobená z kalenej nástrojovej ocele alebo karbidu, ktorá sa pohybuje nadol, aby vykonala operáciu. Použdro, alebo matica matrice, je ženská súčasť umiestnená v dolnom snehu matrice. Tvar a vôle medzi puncom a použdrom určujú konečné vlastnosti lisovaného dielu, ako napríklad veľkosť otvoru alebo uhol ohybu.

Po tom, čo dierňovanie alebo tvorenie materiálu prebieha, má materiál tendenciu priblížať sa k razníku počas jeho spätného zdvihu. Úlohou oddeľovača je tomu zabrániť. Oddeľovač je tlaková doska s pružinovým zaťažením, ktorá obklopuje razníky. Keď sa hydraulický piest posúva nahor, oddeľovač drží materiál nadol proti spodnej matrici, čo umožňuje razníkom voľne sa vyťahovať. Tento mechanizmus je nevyhnutný na zamedzenie deformácii výrobkov a umožňuje prevádzku vo vysokých rýchlostiach. Oddeľovače môžu byť pevné alebo pružinové, pričom pružinové konštrukcie zabezpečujú presnejší tlak.

Návrh a výber materiálu týchto pracovných komponentov je rozhodujúci pre životnosť nástroja a kvalitu výrobku. Ako vysvetľuje Dynamic Die Supply , raznice a matrice musia byť vyrobené z materiálov dostatočne tvrdých, aby odolali opakovanému nárazu a opotrebovaniu. Interakcia medzi týmito súčiastkami spolu s tlakovými doskami, ktoré udržiavajú polotovar pevne, určuje úspech procesu väzbenia. Na efektívnu výrobu konzistentných dielov vysokej kvality je nevyhnutná správna súosnosť, ostré rezné hrany a účinné oddeľovanie.

Rôzne komponenty progresívnych a väzbovacích matríc

Hoci všetky matrice majú základné spoločné komponenty, ich usporiadanie a zložitosť sa výrazne líšia v závislosti od typu matrice. Dva najbežnejšie typy sú jednostupňové väzbovacie matrice a progresívne matrice. Jednostupňová matica vykonáva jednu operáciu na každý zdvih lisu, napríklad vystrihnutie polotovaru alebo ohnutie príruby. Jej súbor komponentov je relatívne jednoduchý a zameraný na splnenie tejto jednej úlohy. Tieto sa často používajú pri výrobe menších sérií alebo pri jednoduchších geometriách dielov.

Naopak progresívna veľaúčelová matrica je oveľa zložitejší nástroj, ktorý vykonáva viacero operácií súčasne na rôznych staniciach. Pás materiálu sa posúva cez matricu a na každej stanici sa vykonáva iná rezacia alebo tvárniaca operácia. To umožňuje vytvoriť kompletnú, zložitú súčiastku pri každom jednom zdvihu lisu. Preto progresívna matrica obsahuje množstvo sadiek pichacích kolíkov, podložiek a tvárnicých nástrojov, všetky umiestnené v jednom veľkom rámci matice. Okrem toho obsahuje aj ďalšie komponenty, ako sú vodiace kolíky na presné umiestnenie pásu na každej stanici a dopravníky na hladké posúvanie materiálu.

Návrh a výroba týchto zložitých nástrojov vyžadujú významné odborné znalosti. Pre odvetvia, ktoré potrebujú veľké objemy zložitých súčiastok, výrobcovia vyrábajú špeciálne matrice pre automobilové plechové diely a podobné komponenty často využívajú pokročilé simulácie a riadenie projektov na dodanie postupných nástrojov, ktoré zabezpečujú efektivitu a presnosť. Voľba medzi jednostupňovým a postupným nástrojom závisí od objemu výroby, zložitosti dielu a rozpočtu, keďže počiatočná cena postupného nástroja je omnoho vyššia, ale cena za kus je pri hromadnej výrobe výrazne nižšia.

Často kladené otázky o komponentoch nástrojov

1. Ako sa nazývajú časti nástroja?

Hlavné časti tvárniaceho nástroja zahŕňajú nástrojový rám (horný a dolný rám), ktorý tvorí základ. Kľúčové funkčné komponenty sú vodiaci kolíky a pouzdrá na zarovnanie, puncovacie nástroje a matrice (alebo bloky) na strihanie a tváranie, odhodzovače na odstránenie materiálu z puncovacích nástrojov a rôzne pružiny, ktoré poskytujú potrebnú silu.

2. Aké sú komponenty tlakového liatia?

Litie do foriem je iný výrobný proces ako tvárnenie a používa iné komponenty. Lis na tlakové litie používa formu, zvyčajne pozostávajúcu z dvoch polovíc: pevnej uzávierovej formy a pohyblivej vyhadzovacej formy. Vo vnútri má systém vyhadzovacích kolíkov na vytlačenie ztuhnutého dielu, dutinu, ktorá tvorí tvar dielu, a prívodné kanály alebo brány, ktoré umožňujú roztavenému kovu vtekať do dutiny. Používané zliatiny sú tiež odlišné, najčastejšie zink, hliník alebo horčík.

3. Aký je konštrukčný detail súpravy foriem?

Konštrukcia súpravy foriem sa zakladá na dvoch presne obrobenej doskách: hornej a dolnej podrážke formy. Tieto dosky sú zarovnané pomocou vodičiek a pouci. Všetky ostatné komponenty, ako držiaky striek, bloky foriem a odlučovacie dosky, sú pevne pripevnené k týmto podrážkam. Celá zostava je navrhnutá tak, aby predstavovala samostatný nástroj, ktorý možno inštalovať do lisu na presnú a opakovanú výrobu dielov.