TL;DR

En verktygssats är ett precisionsverktyg som används för att skära och forma plåt till en specifik form. Dess väsentliga komponenter fungerar tillsammans för att säkerställa noggrannhet och upprepbarhet. De viktigaste delarna inkluderar basplattorna (eller skor) som håller alltihop, lednitar och ledhylsor för exakt justering samt arbetselement som punschverktyg och formsblock som utför de faktiska skär- och formsättningsoperationerna. Ytterligare komponenter som fjädrar och dunsar styr materialflödet och tillför nödvändig kraft.

Grunden: Den centrala anatomin i verktygssatsen

I kärnan av alla stansoperationer finns stansen, som utgör den robusta grundvalen för alla andra arbetskomponenter. De primära delarna i denna grund är stansplattorna, även kända som stansskor. Ett komplett stansset består av en övre sko (som håller stansverktyget) och en undre sko (som håller stansblocket), vilka förs samman i perfekt justering av guidadelement. Dessa plattor är noggrant bearbetade ur högkvalitativt stål eller aluminium för att vara helt plana och parallella, en avgörande förutsättning för att tillverka konsekventa och högkvalitativa delar. Valet av material beror på tillämpningen; medan stål är vanligt på grund av sin hållbarhet föredras ofta aluminium för sin lägre vikt, snabbare bearbetning och utmärkta chockabsorption, vilket gör det idealiskt för stansar med hög påverkan.

Designen och tjockleken på dieskorna är direkt relaterade till mängden kraft som die måste tåla. Till exempel kräver en myntningsdie, som komprimerar metall under enormt tryck, betydligt tjockare och mer robusta skor än en enkel die som används för lätta böjningsoperationer. Denna grundläggande styrka förhindrar vridning och säkerställer att kraften från pressen överförs effektivt till arbetsstycket. Den undre dieskorn är vanligtvis tillverkad med strategiskt placerade hål. Dessa öppningar tillåter att slugar och avfallsmaterial som bildas vid genomslagning eller blankning kan falla igenom och avlägsnas från pressen, vilket förhindrar dieskador och driftstopp.

Dessutom är formuppsättningen gränssnittet mellan verktyget och pressmaskinen. Övre och undre skor har monteringsdetaljer, såsom skaft eller bult hål, som säkrar hela formsamlingen i pressens släde och bärplatta. Denna säkra montering är avgörande för säkerhet och operativ precision. För komplexa tillämpningar, särskilt inom branscher som fordonsindustrin, är designen av formsatsen av yttersta vikt. Företag som Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. specialiserar sig på att skapa anpassade stansningsverktyg där grundkomponenterna är konstruerade för att klara de extrema kraven vid tillverkning av komplexa fordonsdelar med hög precision och lång livslängd.

Precision i rörelse: Guidestift, ledbrickor och hälblock

Medan formskor ger grunden uppnås den anmärkningsvärda precisionen i en stansform genom dess ledningssystem. De primära komponenterna som ansvarar för detta är lednitar (även kallade pelare eller ledstolpar) och ledhylsor. Dessa element fungerar i samverkan för att säkerställa att övre och undre del av formen justeras perfekt vid varje hugg från pressen, ofta med toleranser så tajta som 0,0001 tum. Denna exakta justering är avgörande för att bibehålla rätt clearance mellan skärnitar och formskivor, vilket direkt påverkar komponenternas kvalitet, verktygsslitage och formens livslängd.

Det finns två huvudsakliga typer av ledstiftssystem, var och en anpassad för olika driftskrav. Det traditionella valet är friktionsstift, vilka är hårdade, precisionslipade stålstift som glider inom aluminium-bronsbussningar. Dessa bussningar är ofta inbäddade med grafittplugg för självsmörjning för att minimera friktion och slitage. Alternativet är ett system i kugghusstil, där stiftena rullar på en serie kullager inneslutna i en korg. Denna konstruktion minskar kraftigt friktionen, vilket tillåter högre presshastigheter utan att generera övermåttig värme, och gör det lättare för tekniker att separera formhalvorna för underhåll.

I operationer där betydande sidokrafter genereras – till exempel vid omformning eller kamdrivna verktyg – kan riktstift ensamt vara otillräckliga för att förhindra böjning. I dessa fall tillförs hälblock. Dessa är robusta, precisionsbearbetade stålblock fästa på båda dieskor som griper in i varandra för att ta upp laterala krafter. De använder vanligtvis slitskivor gjorda av olika metaller, såsom stål mot aluminiumbrons, för att förhindra klibbning och säkerställa smidig funktion. Det är en avgörande princip inom verktygsdesign att riktkomponenter är avsedda att rikta ett ordentligt fungerande verktyg, inte för att kompensera för en dåligt underhållen eller feljusterad presslåda.

Arbetsänden: Stansar, Dieblock och Hållare

De komponenter som utför det faktiska arbetet med att skära och forma plåten är stansen och formskålen. Stansen är den manliga komponenten, vanligtvis monterad på den övre formskålen, som trycker ner i materialet. Formschålen, eller formskålhållaren, är den kvinnliga komponenten, monterad på den undre skålen, som definierar delens slutliga form. Det exakta förhållandet och avståndet mellan stans och formskåle avgör kvaliteten på skärningen eller formningen.

Stansar och formskålar används för olika operationer, och deras benämningar speglar deras funktion. Till exempel är en 'blankning' en operation där den utstansade delen från plåten är den önskade delen, känd som blanken. Tvärtom är en 'genomstansning' en operation där stansen skapar ett hål i delen, och det utstansade materialet, kallat en slug, kasseras som skrot. Dessa arbetskomponenter ansvarar för många olika processer, inklusive:

• Blankning: Skärning av en dels yttre kontur från plåtmaterial.
• Perforering: Skapar inre hål eller detaljer i delen.
• Myntning: Använder högt tryck för att stansa av en detaljerad form i metallen.
• Tillverkning: Sträcker och formar plåt till djupa, kopparliknande former.
• Böjning: Formar materialet längs en rät axel.

För att underlätta underhåll och snabba byte hålls stansarna ofta på plats med hållare. En av de vanligaste typerna är kulanläggningens hållare. Denna anordning använder ett fjäderbelastat kullager som snäpper in i en tårformad urgröpning på stansens skaft. Detta system gör att en verktygsmontör snabbt kan ta bort en sliten eller trasig stans och sätta i en ny utan att behöva demontera hela verket, vilket minskar driftstopp avsevärt. Denna moduluppbyggnad är en nyckelfunktion i modern, effektiv verktygsdesign.

Materialkontroll och kraftöverföring: Tätningsplattor och fjädrar

Att effektivt hantera plåten under en höghastighetsstansningsoperation är lika viktigt som själva skärningen och formningen. Detta är uppgiften för olika paddar och fjädrar i stansen. En padder är en tryckbelastad platta som håller, styr eller avlägsnar metallen. Till exempel är en avpaddningspadder en fjädrad platta som omger skärverktygen. När ett verktyg har genomträngt materialet gör metallens elasticitet att den griper tag i verktyget; avpaddningspaddern håller då fast materialet så att verktyget kan dra sig tillbaka renodlat.

Vid omformningsoperationer används andra typer av plattor. Tryckplattor är väsentliga vid vikbänkning, där de håller materialet fast mot den nedre verktygsdelen för att säkerställa en skarp och exakt vik. Vid djupdragning används dragningsplattor (även kallade bindare) som tillämpar kontrollerat tryck på blankens omkrets. Detta tryck är kritiskt för att reglera materialflödet in i verktygshålligheten. För lite tryck gör att materialet vecklar sig, medan för mycket tryck hindrar flödet och kan orsaka att komponenten spricker eller brister. Dessa plattor är vanligtvis fixerade med komponenter som spolar eller axelboltar, vilket gör att de kan röra sig upp och ner samtidigt som de tillämpar en konsekvent kraft.

Kraften för dessa plattor tillförs av fjädrar. Valet av fjäder beror på kraft-, slag- och livslängdsbehov för tillämpningen. De tre främsta typerna är:

• Spolfjädrar: Tillverkade av fjäderstål, dessa är vanliga, kostnadseffektiva och lämpliga för tillämpningar som kräver måttlig kraft.
• Uretanfjädrar: Dessa ger bra avdragningstryck och används ofta vid prototyp- eller kortserietillverkning på grund av lägre kostnad.
• Kvävegassprutor: Detta är cylindrar fyllda med kvävegas som kan leverera extremt hög och konsekvent kraft under hela pressgången. De har en mycket lång förväntad livslängd och föredras för krävande tillämpningar som djupdragning.

Vanliga frågor

1. Vad är en formsdel?

En verktygsdel är varje enskild komponent som utgör en komplett stansverktygsuppsättning. Dessa komponenter samverkar för att skära eller forma plåt. Viktiga exempel inkluderar verktygsplattor (grundkonstruktionen), lednitar och ledhylsor (för justering), stansar och verktygsblock (skär- och formsättelement), fjädrar (för kraft) och avdragare (för materialhantering). Varje komponent har en specifik funktion som är avgörande för verktygets totala prestanda och precision.

2. Vilka komponenter ingår i tryckgjutning?

Även om det låter liknande är tryckgjutning en annan tillverkningsprocess än stansning. Tryckgjutning innebär att smält metall pressas in under högt tryck i ett formhål, kallat en form eller gjutform. De viktigaste komponenterna inkluderar de två halvorna av formen (täckformen och utmatningsformen), ett utmatningsstiftssystem för att skjuta ut den stelnade delen samt sprutar eller ingjutningskanaler som leder smält metall till formhålan. Materialen som används är vanligtvis icke-järnhaltiga legeringar som aluminium, zink och magnesium.

3. Vad är stansade komponenter?

Stansade komponenter är delar som tillverkats genom en process kallad stansning, vilken ofta används för mjukare material som papper, plast, tyg eller skum, utöver tunna metaller. 'Stansen' i detta sammanhang kan vara en vass, specialformad kniv (en stålbladsstans) som pressas ner i materialet för att skära ut en specifik form, ungefär som en kakform. De resulterande produkterna används inom allt från förpackningar och packningar till elektriska isolatorer och medicinska instrument.