Коротко

Заусенці при штампуванні — це поширений дефект, який виникає переважно через неправильний зазор між пуансоном і матрицею, зношене або тупе інструментальне обладнання та неправильні параметри преса. Для усунення цієї проблеми потрібен систематичний огляд комплекту матриць, стану інструментів і налаштувань преса. Усунення цих механічних та технологічних чинників є важливим для досягнення чистого зрізу та забезпечення якості деталей.

Розуміння утворення заусенців: кореневі причини

Заусенець — це нерівний, піднятий край або виступ матеріалу, який залишається приєднаним до заготовки після операції штампування. Згідно з детальними аналізами, такими як аналізи від Keyence , ці дефекти можуть призвести до недостатньої точності посадки між деталями та створити небезпеку через їхні гострі краї. Розуміння того, як вони утворюються, — це перший крок у їх запобіганні. Ідеальний зрізаний край складається з трьох різних зон: гладкого, закругленого краю, що називається заваленням зрізу; блискучої, полірованої ділянки, відомої як зрізана поверхня; і, нарешті, шорсткішої поверхні розриву, де матеріал відокремлюється.

Утворення заусенців є прямим наслідком порушення процесу зрізання, коли матеріал розривається або витискається замість того, щоб чисто розрізатися. Цю несправність майже завжди можна пояснити кількома основними механічними проблемами. Найважливішим чинником є зазор між пуансоном і матрицею. Якщо зазор надто великий, матеріал згинається та розривається, що призводить до великого завалення та значного заусенця. Це відбувається тому, що матеріал недостатньо підтримується під час удару пуансона.

Навпаки, якщо зазор надто малий, це може призвести до утворення вторинної зрізаної поверхні, що спричиняє виникнення дрібних заусенців у формі вусиків і надмірного навантаження на інструмент. Це не тільки погіршує якість деталей, а й прискорює знос інструменту, призводячи до його сколювання та передчасного виходу з ладу. Загальне емпіричне правило рекомендує, щоб оптимальний зазор становив від 10% до 25% товщини матеріалу, хоча це значення може варіюватися залежно від межі міцності та пластичності матеріалу.

Другою основною причиною утворення заусенців є стан інструменту. Пуншон або матриця з тупими, сколеними або зношеними різальними кромками не зможуть ефективно вирізати матеріал. Замість того, щоб розрізати метал, тупа кромка надмірно деформує та витискує матеріал перед його руйнуванням, виганяючи заусенець із зазору вільного ходу. Якість інструментальної сталі, її термообробка та будь-які покриття поверхні відіграють важливу роль у тому, як довго зберігатиметься гостра кромка. Регулярне технічне обслуговування та своєчасне загострювання є обов’язковими для контролю заусенців.

Механічний посібник з огляду матриць, пуншонів та пресів

Систематичний та ретельний огляд механічних компонентів є основою ефективного виявлення причин утворення заусенців у процесах штампування. Цей процес полягає не лише в поверхневому огляді; він передбачає точне вимірювання та аналіз усієї системи штампування — від матричного набору до самого преса. Дотримуючись структурованого контрольного списку, техніки можуть ефективно виявляти та усувати первинні причини утворення заусенців.

Огляд слід починати з найпоширенішої причини: зазору матриці. Переконайтеся, що зазор відповідає конкретному типу та товщині оброблюваного матеріалу. Це передбачає перевірку специфікацій конструкції матриці та фізичне вимірювання компонентів. Далі оцініть стан інструменту. Уважно огляньте різальні кромки пуансона та матриці на наявність ознак зносу, таких як скруглення, відколи чи задири. Тупа кромка є основною причиною утворення заусенців і свідчить про необхідність заточування. Як зазначають експерти галузі на Виробник , неправильні процедури шліфування можуть перегріти та пошкодити інструментальну сталь, тому під час технічного обслуговування критично важливо використовувати правильний шліфувальний круг та охолоджувальну рідину.

Окрім зазору та гостроти, належне вирівнювання має вирішальне значення. Пробойник має бути абсолютно концентричним до матричної порожнини. Невідповідність ефективно створює нерівномірний зазор — надто тісний з одного боку та надто вільний з іншого — що призводить до нестабільних заусенців та надмірного, однобічного зносу інструменту. Перевірте знос направляючих штифтів, втулок та інших компонентів вирівнювання. Нарешті, сам прес може бути джерелом проблем. Погана точність преса, наприклад великий зазор у напрямних преса або відсутність паралельності між повзуном та робочим столом, може призвести до зміщення або нахилу матриці під час роботи, що спричиняє зміни зазору та утворення заусенців. Комплексний процес усунення несправностей має включати оцінку жорсткості преса та його загального стану.

Контрольний список перевірки під час усунення несправностей:

• Зазор матриці: Чи правильний зазор між пуансоном і матрицею для товщини та типу матеріалу?
• Гострота інструменту: Чи є різальні кромки пуансона та матриці гострими і вільними від сколів чи надмірного зносу?
• Вирівнювання інструменту: Чи правильно вирівняно пуансон і чи є він концентричним до матриці? Чи перебувають направляючі компоненти в добром стані?
• Стан преса: Чи є прес жорстким і точним? Чи паралельні повзун і робочий стіл і чи вільні від надмірного люфту?
• Змащення: Чи використовується правильне штампувальне мастило для зменшення тертя та запобігання швидкому зносу інструменту?
• Якість матеріалу: Чи є листовий матеріал рівним і в межах допуску за товщиною?

Сучасні стратегії запобігання утворенню і зніву burr

Хоча реагування на виникнення заусенців є необхідним, найефективнішим та найдешевшим підходом до їх усунення є проактивна профілактика. Це передбачає відмову від звичайного технічного обслуговування та акцент на передових принципах конструкції штампів і оптимізації процесу. Шляхом проектування процесу штампування таким чином, щоб він був стійкішим з самого початку, виробники можуть значно зменшити частоту та серйозність дефектів, пов’язаних із заусенцями, що призводить до виготовлення деталей вищої якості та зниження експлуатаційних витрат.

Один із експертних підходів полягає в оптимізації конструкції штампа. Наприклад, у штампах, зібраних із кількох секцій, співвісне розташування стиків верхніх і нижніх різальних частин може створювати ділянки прискореного зносу та ерозії, що призводить до утворення заусенців. Більш досконалим методом є навмисне зміщення ліній стиків для більш рівномірного розподілу зносу. Ще одна складна методика, особливо корисна при обхідних операціях, коли один різальний стрижень ковзає повз інший, — це зменшення зазору між різальними кромками до приблизно однієї третини звичайного значення саме в точці обходу. Такий менший допуск допомагає мінімізувати утворення заусенців у подібних випадках.

Досягнення такого рівня точності вимагає значного досвіду в галузі проектування та виготовлення штампів. Для складних застосувань, особливо в автомобільній промисловості, співпраця зі спеціалізованим виробником штампів може забезпечити суттєву перевагу. Наприклад, компанія такого типу, як Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. пропонує передові CAE-симуляції та експертні знання в галузі проектування, забезпечуючи оптимізацію матриць для мінімального утворення заусенців з першого дня, що є критично важливим для OEM-виробників та постачальників першого рівня.

Коли утворення заусенців неможливо уникнути через геометрію деталі або властивості матеріалу, необхідною стає вторинна операція з зачистки. Однак це слід розглядати як останній варіант, оскільки це збільшує час та витрати виробничого циклу. Поширені методи зачистки включають обробку дробленням, вібраційну обробку, щіткування та термічну обробку. Вибір методу залежить від розміру деталі, матеріалу та необхідної якості поверхні. Головний висновок полягає в тому, що первинні інвестиції в якісніше проектування матриць та контроль процесу майже завжди економніші, ніж постійна залежність від вторинних операцій.

Поширені запитання

1. Що таке дефект заусенець?

Заусенець — це гострий, нерівний виступ матеріалу, що залишається на краю штампованої деталі після операції різання або пробивання. Він виникає, коли матеріал рве або деформується замість чистого зрізання. Великі заусенці можуть заважати складанню деталей, погіршувати роботу продукту та створювати небезпеку для операторів.

2. Які поширені дефекти у процесі штампування?

Крім заусенців, інші поширені дефекти при штампуванні металу включають тріщини, зморшки, пружне відновлення (коли деталь частково повертається до початкової форми), подряпини на поверхні та надмірне зниження товщини або розрив матеріалу. Кожен дефект має окремі причини, пов’язані з властивостями матеріалу, конструкцією матриці або параметрами процесу.

3. Що спричиняє заусенці в процесі штампування або обробки?

Під час будь-якого процесу різання, включаючи штампування та обробку, заусенці утворюються, коли інструмент витискає або рве матеріал замість того, щоб чисто його розрізати. Під час штампування основними причинами є неправильний зазор між пуансоном і матрицею, затуплені або зношені різальні кромки та неправильне вирівнювання, що перешкоджає чистому зсувному розрізанню.

4. Як заусенці впливають на функціональність компонентів?

Заусенці можуть серйозно погіршувати функціональність компонентів. Вони можуть заважати правильному з'єднанню деталей, що призводить до проблем зі складанням. У рухомих деталях заусенці можуть відлущуватися та забруднювати системи, викликаючи передчасний знос або вихід з ладу. Їх гострі краї також можуть перерізати дроти, пошкоджувати ущільнення або становити небезпеку для травмування.