Nyckelkomponenter för diesatser vid precisionsframställning

TL;DR

Ett verktygssats är den grundläggande ramen för en metallstansningsform, uppbyggd av övre och undre plattor kända som formskor. Dessa skor håller och riktar in alla andra funktionskomponenter med extrem precision. De viktigaste delarna inkluderar guidepinnar och ledbrickor som säkerställer justering, samt arbetskomponenterna – såsom stansar och formskivor – som utför det faktiska skär- och formningsarbetet på materialet.

Grunden: Verktygssatser, formskor och plattor

Varje stansningsverktyg, oavsett komplexitet, byggs upp kring en solid grund. Denna bas består av verktygssatsen, som inkluderar övre och undre formskor samt olika plattor. Dessa komponenter utgör den styva stommen där alla andra arbetande delar monteras. Deras huvudsakliga funktion är att bibehålla ett exakt läge mellan verktygets övre och undre delar under hela stanscykeln med hög kraftpåverkan. Utan denna stabila grund skulle det vara omöjligt att uppnå noggrannhet och konsekvens i de tillverkade delarna.

Verktygsskor är vanligtvis fräsade från grova plattor av stål eller aluminium. Enligt en artikel i Tillverkaren , även om stål är vanligt, är aluminium ett populärt val eftersom det är lättviktigt, snabbt att bearbeta och erbjuder excellent stötdämpning, vilket gör det idealiskt för skärverktyg. Plattorna måste bearbetas – antingen genom fräsning eller slipning – för att vara helt plana och parallella inom mycket strama toleranser. Den undre verktygsskon har ofta öppningar för att tillåta att slugar och avfall kan falla ner i pressbädden, vilket håller arbetsområdet rent.

Tjockleken och materialet i formverktyget bestäms av de krafter det måste tåla. Till exempel kräver en myntningsform som pressar metall under enormt tryck ett mycket tjockare och mer robust formverktyg än en enkel böjningsform. Den totala kvaliteten på formverktyget påverkar direkt verktygets livslängd, precisionen hos de tillverkade delarna samt underhållskraven över tid. Ett välkonstruerat formverktyg är det första steget för att säkerställa en lyckad stansoperation.

Precisionsinriktningssystem: Guidefickor, ledläggningar och hälblock

Medan formen utgör grunden säkerställer systemet för precisionsjustering att övre och undre formskor fungerar i perfekt samklang. Systemets huvudkomponenter är guidade stift och ledbrickor. Guidade stift, även kallade guidepinnar, är hårdade, precisions slipade axlar monterade på en formsko som skjuts in i motsvarande ledbrickor på den motstående skon. Detta samspel garanterar att arbetande komponenter möts exakt som avsett vid varje slag i pressen, vilket är avgörande för att upprätthålla strama toleranser och förhindra skador på verktyget.

Det finns två huvudkategorier av styrfinger och bussningar: friktions- och kullagerbaserade. Friktionsfingrar är solidstålspinnar som glider inom en bussning, ofta förlagd med ett slitagebeständigt material som aluminiumbrons, vilket kan innehålla grafittpluggar för självsmörjning. Kullagerbaserade fingrar däremot rullar på en serie kullager inneslutna i en korg, vilket drastiskt minskar friktionen. Detta möjliggör högre driftshastigheter utan att generera överdriven värme och gör det lättare att separera formhalvdelarna för underhåll.

I processer som genererar betydande sidokrafter kan riktpinnar ensamma vara otillräckliga för att förhindra böjning. Det är här hälblock och hälplattor kommer in i bilden. Hälblock är kraftfulla stålblokkar monterade på båda dieskor som griper in för att absorbera laterala krafter. De använder ofta olika metaller för slitaggregat, till exempel stål mot aluminium-brons, för att förhindra gallring. Genom att absorbera sidokrafter skyddar hälblock riktpinnarna från att böjas och säkerställer att justeringen av kritiska skär- och formsättningskomponenter förblir perfekt.

De ’arbetsutförande’ komponenterna: Stansar, knappar och utmatningsplattor

Komponenterna som utför det faktiska arbetet med att skära och forma plåten är stansarna, dödsblocken (eller knapparna) och utmatningsplattorna. Stansen är den manliga komponenten, vanligtvis tillverkad av hårdat verktygsstål eller karbid, som drivs nedåt för att utföra en operation. Dödsknappen, eller dödsmatrisen, är den kvinnliga komponenten belägen i underdelen av stansen. Formen och spel mellan stansen och dödsknappen avgör de slutgiltiga egenskaperna hos den stansade delen, såsom storleken på ett hål eller vinkeln på en böj.

När en punsch har genomslagit eller format materialet har materialet en tendens att fastna vid ponsen under tillbakaryckningen. Avskraparens uppgift är att förhindra detta. En avskrapare är en tryckbelastad platta som omger ponsarna. När pressens kraftgivare rör sig uppåt håller avskraparen materialet nere mot undre verktyget, vilket gör att ponsarna kan dra sig tillbaka renodlat. Denna funktion är avgörande för att förhindra deformation av delen och möjliggöra höghastighetsdrift. Avskrapare kan vara fasta eller fjäderbelastade, där fjäderbelastade konstruktioner ger mer kontrollerat tryck.

Konstruktionen och materialvalet för dessa arbetskomponenter är kritiska för verktygets livslängd och delkvalitet. Som förklarat av Dynamic Die Supply , måste stansar och dies vara tillverkade av material hård nog att tåla upprepade slag och slitage. Samverkan mellan dessa delar, tillsammans med tryckplattor som håller arbetstycket stabilt, avgör framgången för stansprocessen. Korrekt justering, skarpa skärkanter och effektiv avlägsnande av delar är alla nödvändiga för att effektivt tillverka konsekventa, högkvalitativa komponenter.

Komponentvariationer i progressiva dies jämfört med stansningsdies

Även om alla dies delar grundläggande komponenter, varierar deras konfiguration och komplexitet betydligt beroende på diestyp. De två vanligaste typerna är envägs stansdies och progressiva dies. En envägs die utför en operation per pressslag, till exempel att blanka ut en del eller böja en fläns. Dess komponentsystem är relativt enkelt, fokuserat på att genomföra en enskild uppgift. Dessa används ofta vid lägre produktionsvolymer eller för enklare delgeometrier.

Däremot är en progressiv stans en mycket mer komplex verktyg som utför flera operationer samtidigt vid olika stationer. En bandformad materialstrimla förs igenom stansen, och vid varje station sker en annan skär- eller formslagningsoperation. Detta gör det möjligt att tillverka en komplett, komplex del med varje enskild pressning. En progressiv stans innehåller därför många satser av punscher, knappar och formslagverktyg, alla inneslutna i ett enda, stort stanssat. Den inkluderar också ytterligare komponenter som positionspinnar för att exakt placera strimlan vid varje station samt materialhöjare för att föra fram materialet jämnt.

Utformningen och konstruktionen av dessa komplexa verktyg kräver stor sakkunskap. För branscher som kräver höga volymer av invecklade delar tillverkar specialanpassade bilstansverktyg och liknande komponenter använder ofta avancerade simuleringar och projektledning för att leverera progressiva verktyg som säkerställer effektivitet och precision. Valet mellan ett envägs stansverktyg och ett progressivt verktyg beror på produktionsvolym, delkomplexitet och budget, eftersom den initiala kostnaden för ett progressivt verktyg är mycket högre, men kostnaden per del är betydligt lägre vid massproduktion.

Vanliga frågor om verktygssetkomponenter

1. Vad kallas delarna i ett verktyg?

De viktigaste delarna i ett stansverktyg inkluderar verktygssetet (övre och undre verktygsskor), som utgör grunden. Viktiga funktionella komponenter är ledningspinnar och ledbussningar för justering, punchar och dieskivor (eller block) för skärning och formning, avdragsplattor för att ta bort material från puncharna samt olika fjädrar som tillför nödvändig kraft.

2. Vilka komponenter ingår i tryckgjutning?

Tryckgjutning är en annan tillverkningsprocess än stansning och använder olika komponenter. En tryckgjutningsmaskin använder en form, eller gjutform, som vanligtvis består av två halvor: en fast tätningsform och en rörlig utmatningsform. Inne i den finns ett utmatningsstiftssystem för att skjuta ut den stelnade delen, en hålighet som formar delens form och kanaler eller ingjutningskanaler som tillåter smält metall att strömma in i håligheten. De legeringar som används är också olika, vanligen zink, aluminium eller magnesium.

3. Vad är konstruktionsdetaljen för en formsats?

Konstruktionen av en formsats bygger kring två precisionsbearbetade plattor: övre och undre formskor. Dessa plattor justeras med hjälp av guidade stift och foder. Alla andra komponenter, såsom stanshållare, formskivor och avdragarskivor, är säkert monterade på dessa skor. Hela sammansättningen är utformad som ett självständigt verktyg som kan installeras i en press för att tillverka delar noggrant och upprepade gånger.