Sestavni deli ključnih orodij za točno izdelavo

POVZETEK

Komplet orodij je temeljni okvir orodja za kovanje kovin, sestavljen iz zgornjih in spodnjih plošč, imenovanih podnožja orodja. Ta podnožja držijo in poravnajo vse ostale funkcionalne komponente z izjemno natančnostjo. Najpomembnejši deli so vodilni kolki in vodilne bušine, ki zagotavljajo poravnavo, ter delovni elementi – kot so bati in matrice – ki opravljajo dejansko rezanje in oblikovanje materiala.

Temelj: Kompleti orodij, podnožja in plošče

Vsako orodje za kovanje, ne glede na njegovo zapletenost, je zgrajeno na trdnem temelju. Ta osnova sestoji iz kompleta orodij, ki vključuje zgornja in spodnja podnožja orodja ter različne plošče. Ti sestavni deli služijo kot tog skelet, na katerega so pritrjeni vsi ostali delujoči deli. Njihova primarna funkcija je ohranjanje natančnega medsebojnega položaja zgornje in spodnje polovice orodja skozi celoten visokosilovni cikel kovanja. Brez te stabilne osnove bi bila nemogoča natančnost in doslednost izdelkov.

Podplatne plošče so običajno izdelane iz masivnih plošč jekla ali aluminija. Glede na članek v Izdelovalec , medtem ko je jeklo pogosto, je aluminij priljubljen izbor, ker je lahke teže, se obdeluje hitro in ponuja odlično dušenje udarcev, kar ga naredi idealnim za rezkalne orodja. Plošče je treba obdelati – bodisi frezirati ali brušiti – tako, da so popolnoma ravne in vzporedne znotraj zelo tesnih toleranc. Spodnja podplatna plošča pogosto vsebuje odprtine, ki omogočajo, da odpadki in drobci padajo skozi v posteljo prese in tako ohranjajo delovno površino prosto.

Debelina in material orodja sta določena s silami, ki jih mora orodje prenesti. Na primer, orodje za kovanje, ki stisne kovino pod ogromnim tlakom, zahteva bistveno debelejše in tršje orodje kot preprosto upogibno orodje. Splošna kakovost orodja neposredno vpliva na življenjsko dobo orodja, natančnost izdelanih delov ter zahteve za vzdrževanje skozi čas. Pravilno zgrajeno orodje je prvi korak k uspešni operaciji žiganja.

Sistem točnega poravnave: Vodilni spone, vodilni ležaji in podporne plošče

Čeprav osnovni komplet predstavlja podlago, zagotavlja natančni poravnalni sistem, da zgornji in spodnji polžec delujeta popolnoma sinhronsko. Glavni sestavni deli tega sistema so vodilni čepi in vodilne bušenje. Vodilni čepi, imenovani tudi vodilni stebri, so kaljeni, natančno bruseni gredi, pritrjeni na en polžec, ki drsijo v ustreznih vodilnih bušenjih nasprotne polovice. Ta medsebojna povezava zagotavlja, da se delovni elementi ob vsakem premiku prese popolnoma ujemajo, kar je ključno za ohranjanje tesnih toleranc in preprečevanje poškodb orodja.

Obstajata dve glavni kategoriji vodilnih čepov in bušingov: s trenjem in z valjčki. Čepi s trenjem so izdelani iz trdne jeklene palice, ki drsi znotraj bušinga, pogosto obloženega obrato-odpornim materialom, kot je aluminijev bron, ki lahko vsebuje grafitne vložke za samomaznost. Čepi s sistemom valjčkov pa delujejo na nizu valjčkov, nameščenih v košarici, kar znatno zmanjša trenje. To omogoča višje delovne hitrosti brez prekomernega segrevanja in olajša ločevanje polovic orodja za vzdrževanje.

Pri operacijah, ki povzročajo pomembne stranske sile, morda niso vodilni spone dovolj za preprečevanje uklona. Tu prihajajo v poštev petni bloki in petne plošče. Petni bloki so trdni jekleni bloki, pritrjeni na obeh kalupnih podnohah, ki se ujemajo za absorbiranje stranskih sil. Za obrabne plošče pogosto uporabljajo različne kovine, kot sta jeklo in aluminijev bron, da se prepreči zalepljenje. S tem, ko absorbirajo stranske sile, petni bloki zaščitijo vodilne spone pred upogibanjem in zagotovijo popolno poravnavo ključnih rezalnih in oblikovalnih komponent.

Delovni sestavni deli: bati, matrice in odvzamevalniki

Sestavni deli, ki opravljajo dejansko delo rezanja in oblikovanja pločevine, so bati, bloki matric (ali matrice) ter odvzamevalniki. Bat je moški del, ki je ponavadi izdelan iz kaljenega orodnega jekla ali karbida in se premika navzdol, da izvede operacijo. Matica, oziroma matrika, je ženski del, ki se nahaja v spodnjem nosilcu orodja. Oblika in reža med batom in matico določata končni značilnosti žigosanega dela, kot sta velikost luknje ali kot ukrivljenosti.

Ko bata probije ali oblikuje material, ima ta tendenco lepiti se na bato pri vrnitvi. Zadolžitev odstranjevalnika je preprečiti to. Odstranjevalnik je plošča s pritiskom, ki obdaja batove. Ko se batni stroj premakne navzgor, odstranjevalnik drži material navzdol proti spodnji kalupi, kar omogoča čisto umik bata. To dejanje je bistveno za preprečevanje deformacije izdelka in omogoča hitro delovanje. Odstranjevalniki lahko so fiksni ali s poleti, pri čemer konstrukcije z vzmetmi zagotavljajo bolj nadzorovan pritisk.

Konstrukcija in izbira materiala za te delujoče komponente sta ključna za življenjsko dobo orodja in kakovost izdelka. Kot je razložil Dynamic Die Supply , žigi in matrice morajo biti izdelani iz materialov, ki so dovolj trdni, da prenesejo ponavljajoče se udarce in obrabo. Interakcija med temi deli, skupaj s pritiskom ploščic, ki delno držijo del v mirovanju, določa uspeh procesa žiganja. Pravilna poravnava, ostre reže za rezanje in učinkovito odstranjevanje so nujni za učinkovito proizvodnjo doslednih, visokokakovostnih delov.

Različice komponent pri naprednih in oblikovalnih kalibih

Čeprav imajo vse kalibre osnovne sestavne dele, se njihova konfiguracija in zapletenost zelo razlikujeta glede na vrsto kalibra. Najpogostejši vrsti sta enostopenjski oblikovalni kaliber in napredni kaliber. Enostopenjski kaliber izvede eno operacijo na vsak stis presse, na primer izrezovanje polizdelka ali upogibanje flanca. Njegov komponentni set je relativno preprost, saj je usmerjen v izvedbo ene same naloge. Ti se pogosto uporabljajo za proizvodnjo v manjšem obsegu ali za preprostejše geometrije delov.

Nasprotno je progresivna kalup veliko bolj zapleteno orodje, ki hkrati izvaja več operacij na različnih postajah. Trak materiala se vodi skozi kalup, pri čemer se na vsaki postaji izvede drugačna rezalna ali oblikovalna operacija. To omogoča izdelavo popolnega, zapletenega dela z vsakim posameznim premikom prese. Posledično progresivni kalup vsebuje številne komplete briksov, gumbkov in oblikovalnih orodij, vsi pa so nameščeni znotraj enega samega, velikega kalupa. Vključuje tudi dodatne sestavne dele, kot so pilotne pince za natančno pozicioniranje traku na vsaki postaji ter dvigala materiala za gladko napredovanje traku.

Oblikovanje in izdelava teh zapletenih orodij zahteva pomembno strokovno znanje. Za industrije, ki potrebujejo visokovolumske, zapletene dele, proizvajalci pokončnih avtomobilskih žiganjskih kalupov in podobne komponente pogosto uporabljajo napredne simulacije in projektno upravljanje za izdelavo progresivnih orodij, ki zagotavljajo učinkovitost in natančnost. Izbira med enojnim in progresivnim orodjem je odvisna od količine proizvodnje, zapletenosti dela in proračuna, saj je začetna cena progresivnega orodja veliko višja, vendar je strošek na kos znatno nižji pri masovni proizvodnji.

Pogosta vprašanja o sestavnih delih orodij

1. Kako se imenujejo deli orodja?

Glavni deli žigosnega orodja vključujejo orodno postavo (zgornjo in spodnjo ploščo), ki služi kot osnova. Ključni funkcionalni sestavni deli so vodilne palice in vodilni ležaji za poravnavo, bati in matrice (ali bloki) za rezkanje in oblikovanje, odstranjevalne plošče za odvzem materiala z batov in različne vzmeti za zagotavljanje potrebne sile.

2. Iz katerih sestavnih delov sestoji litje pod tlakom?

Litje pod tlakom je drugačen proizvodni postopek kot žigosanje in uporablja druge komponente. Naprava za litje pod tlakom uporablja kalup, imenovan tudi matrica, ki se običajno sestoji iz dveh polovic: nepremične stacionarne matrice in premične izvlečne matrice. V notranjosti ima sistem izvlečnih igel za iztis trdnega dela, votlino, ki določa obliko izdelka, ter kanale ali vhode, ki omogočajo dotok taline v votlino. Uporabljeni zlitini so prav tako različni, najpogosteje cink, aluminij ali magnezij.

3. Kaj je konstrukcijska podrobnost matrice?

Izdelava orodja za rezkanje temelji na dveh natančno obdelanih ploščah: zgornji in spodnji plošči orodja. Te plošče so poravnane s pomočjo vodilnih čepov in bušingov. Vsi ostali sestavni deli, kot so nosilci nožev, bloki orodij in izvlečne plošče, so trdno pritrjeni na te plošče. Celoten sklop je zasnovan kot samostojno orodje, ki ga je mogoče namestiti v stiskalnico za natančno in ponavljajoče proizvajanje delov.