POVZETEK

Izrezovanje in probijanje sta hitrostenska procesa striženja, pri katerih se z batom in orodjem odreže pločevina. Osnovna razlika leži v ciljanem izdelku. Pri postopku očrpevalna matrica izrezovanja je izžgani kos želeni del, znani kot 'izrezek'. Nasprotno pa pri postopku bobnasto orodje probijanja je material, ki se izžge, odpadek (t.i. 'šcrap'), preostala pločevina z novoustanovljeno luknjo pa je želeni del.

Osnovni proces striženja: kako delujeta izrezovanje in probijanje

Na svojem jedru sta blanking in piercing mehanski operaciji striženja, ki ločita kovinski del od večjega lista ali traku. Postopek temelji na interakciji med batičem (moški komponent) in matrico (ženski komponent). Ko se vklopi stiskalnica, potisne batič skozi izhodiščni material in v odprtino matrice, pri čemer ustvari ogromno strižno silo, ki prereže kovino. To osnovno dejanje je enako pri obeh postopkih in poteka v treh ločenih fazah.

Glede na podrobne analize rezalnega cikla je prva faza plastična deformacija stiskanje. Ko batič stopi v stik z materialom, izvaja silo, ki presega elastično mejo kovine, kar povzroči trajno deformacijo. Material se ukrivi v odprtino matrice in oblikuje zaokroženi rob, imenovan »zaoblaščen rob matrice« (die roll). To začetno stiskanje je značilna lastnost vseh žigosanih komponent. Kakovost in velikost tega zaoblaščenega roba sta pogosto indikatorja stanja orodja in parametrov postopka.

Druga faza je prepoševnost , kar je dejansko fazo striženja. Ko stiskalnica nadaljuje svoj premik, se matrica prisili globlje v izhodišče materiala. Rezni robovi matrice in orodja začnejo striči kovino, pri čemer nastane čist, poliran trak na rezanem robu tako odrezka kot izhodiščnega materiala. Pri idealnih pogojih bo ta striženi trak sestavljal približno eno tretjino debeline materiala. Ta faza zahteva ogromno silo in je tam, kjer je natančnost orodnih komponent najbolj pomembna.

Nazadnje proces zaključi z premik faza. Nadaljevanje tlaka iz žige povzroči koncentracije napetosti, ki vodijo do lomljenja. Lomi se širijo s strani žige in s strani kalibra materiala, dokler se ne srečajo in tako zaključijo ločitev. Ta lom ustvari del »zloma« reznega roba in lahko pusti majhen, hrapav rob, znan kot »bur«. Čeprav so osnovne fizikalne zakonitosti enake, namen oblikovanja kalibra za izrezovanje (blanking) oziroma kalibra za probijanje (piercing) določa, kateri del reza postane končni izdelek.

Osnovna razlika: izdelek nasproti odpadku

Glavna in najpomembnejša razlika med kalibrom za izrezovanje in kalibrom za probijanje je njihov namen – zlasti, kateri del prerezanega materiala se šteje za izdelek in kateri se zavrne kot odpadek. Izrezovanje ustvarja zunanje značilnosti dela, medtem ko probijanje ustvarja notranje značilnosti. Ta temeljna razlika v namenu določa oblikovanje orodja in usmerjenost kontrole kakovosti.

V izrezovanja pri tej operaciji je kos, izrezan iz izhodnega materiala, želeni del. Okolišnji material, ki je znan kot odpadni trak ali okvir, se zavrže. Celoten postopek je zasnovan tako, da zagotovi točnost mer in kakovost roba izrezanega »surovca«. Na primer, izdelava kovancev, podložk ali ravno zobniških surovcov so vse operacije izrezovanja, ker je majhen ločeni kosec končni izdelek.

Nasprotno, a probovanja operacija se izvede za ustvarjanje luknje ali odprtine v delu. V tem primeru se material, ki je iztisnjen – drobec – šteje za odpadek. Večji list ali del, ki sedaj vsebuje natančno postavljeno luknjo, je želeni izdelek. Ustvarjanje vijakovnih lukenj v ohišju računalnika, prezračevalnih rež v ohišju ali lokacijskih lukenj v nosilcu so vsi primeri prodiranja. Osredotočeni smo na natančnost velikosti, oblike in položaja luknje.

To razlikovanje ima neposreden vpliv na oblikovanje orodja. Pri rezkanju določa velikost odprtine matrice končne mere rezanega predmeta. Pri izdorku pa določajo končne mere luknje mere brijuna. Ta subtilna, a ključna razlika usmerja orodjarja pri uporabi proizvodnih tolerancev bodisi na brijunu bodisi na matici, da se doseže zahtevana natančnost dela. Če potrebujete izrezani kos, uporabite rezkanje. Če potrebujete luknjo v večjem kosu, uporabite izdorek.

Oblikovanje matrice in reža: Tehnični podatki

Poleg osnovne funkcije je tehnično oblikovanje orodja, zlasti rezni razmik, ključni dejavnik, ki ločuje visokokakovostne operacije. Rezni razmik je opredeljen kot prostor med rezalnim robom bati in ustreznim rezalnim robom orodja. Ustrezen razmik je bistvenega pomena za kakovost končnega dela in življenjsko dobo orodja samega. Izbira tega razmika je odvisna od vrste materiala, debeline in želenih lastnosti roba.

Napačna reža vodi do napovedanih napak. Če je reža prevelika, se material vleče v odprtino orodja, preden se prekine, kar povzroči velik, zaobljen rob orodja in pomemben grud. Rezni pas postane zelo majhen, kakovost roba pa je slaba. Če je reža premajhna, povzroči neupravičen napor na materialu in orodju. To lahko povzroči sekundarni striž (drugi poliran pas na površini loma), zahteva veliko večjo silo za izstreljevanje in vodi do hitrega obrabljanja rezalnih robov bati in orodja.

Optimalna reža predstavlja ravnovesje med kakovostjo roba in življenjsko dobo orodja. Splošna navodila za jeklo so pogosto izražena kot odstotek debeline materiala na stran:

• Natančno žigosanje: Za visokokakovostne strižne površine z minimalnimi grudi je reža običajno majhna, okoli 5 % debeline materiala.
• Konvencionalno žiganje: Za podaljšanje življenjske dobe orodja in zmanjšanje sile za izstreljevanje je reža nekoliko večja, pogosto 8 %–10 % debeline materiala.

Doseganje teh natančnih toleranc pri izdelavi orodij zahteva pomembno strokovnost. Vodilni proizvajalci specializiranih orodij, kot je Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. , se specializirajo za izdelavo visoko natančnih avtomobilskih žiganj, kjer je nadzorovanje teh parametrov ključno za proizvodnjo milijonov komponent z enakomerno kakovostjo. Druga pomembna konstrukcijska značilnost je kotni prostor, majhen naklon odprtine v žiganki, ki omogoča, da se osnova ali kos prebije brez zatikanja ter olajša sprostitev notranjega tlaka po rezu.

Industrijski kontekst: Razlaga pojmov žiganje, probijanje in izbijanje

V industrijskem okolju se izraza »probijanje« in »izbijanje« pogosto uporabljata zamenljivo, kar lahko povzroči zmedo. Medtem ko je žiganje ločen proces, izbijanje predstavlja širšo kategorijo, ki funkcionalno sega na področje probijanja. Razumevanje te razlike je ključno za jasno komunikacijo v proizvodnem okolju.

Borec je splošni izraz za postopek, ki s pomočjo orodja in matrice ustvari značilnost na pločevini. V najpogostejši tehnični uporabi pa izraza »punching« uporabljamo za operacijo, pri kateri odstranjeno material postane odpadek. Po tej definiciji je izrezovanje funkcionalno enakovredno prebadanju. Oba postopka ustvarita luknje, utori ali druge notranje značilnosti na polizdelku, pri čemer se odrezani kos (slug) zavrne.

Ključ je vedno upoštevati namen. Preprosta analogija pomaga razjasniti razmerje: če uporabite standardni uradni perforator na list papirja, da ga spravite v mapo, izvajate probovanja aLI borec luknje; papir je izdelek, majhni krožni izrezi pa so odpadek. Če bi te majhne krožce zbirali, da bi jih uporabili kot konfete, bi izvajali izrezovanja konfete; krožci so izdelek, list papirja pa je odpadek.

Povzetek razmerja:

• Izrezovanje: Izrezani material je želeni izdelek.
• Izbijanje: Material, ki ostane po izrezu luknje, je želeni izdelek.
• Izrezovanje: Splošen izraz, ki se pogosto uporablja sopomenno s prebadanjem, kjer je cilj ustvariti luknjo, odstranjeni material pa je odpadek.

Zato je pri razpravi o postopku žigosanja kovin ključno pojasniti, kateri del materiala je končni izdelek. To zagotavlja pravilno zasnovo orodja in razumevanje cilja postopka za vse udeležence, od inženirja do orodjarja.

Pogosta vprašanja

1. Kaka je razlika med prebadanjem in žigosanjem?

Temeljna razlika je želeni izhod. Pri žigosanju je kos, izrezan iz pločevine, končni izdelek, ki se uporablja za ustvarjanje zunanjih značilnosti komponente. Pri prebadanju je odstranjeni material odpadek, cilj pa je ustvariti notranjo luknjo ali obliko v preostali pločevini.

2. Kaj je žigosno orodje?

Izrezovalni orodji sta specializirani kovinski orodji, sestavljena iz bati in matrice. Uporabljata se v preši za strižno operacijo, pri kateri se izrežejo ploščata koščka iz osnovnega materiala. Značilnost tega postopka je, da matrica skupaj z bati proizvede določeno obliko (»izrez«), ki bo uporabljena kot končni del.

3. Kakšna je reža med bati in matriko pri izrezovanju in probijanju?

Reža med bati in matriko je razmik med rezalnima robovoma bati in matrice. Optimalna reža se razlikuje glede na debelino materiala in zahtevano kakovost. Pri natančnem delu z minimalnimi žlebci je reža navadno okoli 5 % debeline materiala na vsaki strani. Pri običajnih operacijah, kjer je prednost podaljšanje življenjske dobe orodja, je pogosta večja reža 8–10 %.

4. Kaka je razlika med izrezovanjem in probijanjem?

Medtem ko blanking proizvaja uporabni del iz materiala, ki je izrezan, se punching navadno uporablja kot sopomenka za prebadanje. Pri operaciji prebadanja je cilj ustvariti odprtino v obdelovancu, medtem ko se odstranjeni material šteje za odpad. Ključna razlika je vedno v tem, ali je namenjen izdelek izrezani kos ali preostali list.