Прогресивна преса за штанцање: Погрешна величина, плаћајте заувек

Шта заправо ради прогресивна преса за штанцање

Кад чујеш "прогресивна преса за штанцање,“ примамљиво је замислити једну машину која удара метал у облик. Реалност је нијансиранија. Ово није само преса. То је интегрисани систем: преса за штанцање, прецизно-прогресивна матрица, линија за довод намотаја и контролни пакет који раде у корак корака како би се равне металне траке претвориле у готове делове.

Дефиниција прогресивне пресе за штанцање

Дакле, шта је прогресивна матрица и како је повезана са штампом у којој се налази? Прогресивна матрица је специјализовани алат за више-станица инсталиран у пресе за штанцање. Метална трака намотаја улази у калуп и напредује кроз низ станица са сваким притиском притиска. Свака станица обавља одређену операцију, било да је то брушење, бушење, савијање, формирање или ковање. Док трака стигне до крајње станице, завршени део се одваја од носеће траке и испада спреман за употребу.

Прогресивна преса за штанцање је интегрисани производни систем који комбинује прецизну пресе за штанцање, прогресивну матрицу са више-станица, серво-погон намотаја и синхронизоване контроле за претварање равне металне траке у готове делове у једној континуираној операцији.

За разлику од генеричке пресе за штанцање која може да користи матрице за једно-убијање или сложене алате, преса направљена за прогресивно штанцање захтева три ствари које је издвајају: прецизна поновљивост покрета клизања, ход за потезом, доследна контрола висине затварања тако да свака станица захвата траку на тачној дубини и тачну синхронизацију увлачења тако да трака напредује пре сваког покрета за исправан корак. Уклоните било који од тих елемената и толеранције се померају, матрице се срушавају или делови покваре.

Како штампа, умри и храни заједно раде

Замислите да гледате како систем ради. Ево како машина за штанцање ради у прогресивном подешавању:

• Намотај се одмотава од размотача, пролази кроз исправљач да би се уклонио сет намотаја и улази у серво додавач ролне.
• Додавач помера траку за фиксно растојање, које се зове корак увлачења, тачно временски подешено на циклус притиска.
• Пилотне игле у матрици захваћају унапред{0}}пробушене рупе на траци, исправљајући сваку мању грешку при увлачењу и закључавајући позицију траке пре него што се радне станице закаче.
• Преса рам се спушта, а свака станица обавља свој рад истовремено на различитим деловима траке.
• Рам се увлачи, подизачи подижу траку даље од доњих детаља матрице, а улагач помера траку још један корак за следећи потез.

Свака компонента зависи од других. Преса обезбеђује профил силе и покрета. Матрица дефинише шта се дешава са металом на свакој станици. Систем напајања контролише тачност напредовања. Пакет контрола их повезује, надгледајући тонажу, проверавајући положај увлачења и тренутно заустављајући пресе ако сензор открије погрешно увлачење или копчу траке. Прогресивно штанцање успева јер ови елементи функционишу као једна целина, а не као одвојене машине спојене заједно на накнадно размишљање.

Ова перспектива{0}}на нивоу система је важна јер одређивање величине или навођење било које појединачне компоненте у изолацији доводи до неподударања. Матрица дизајнирана без разумевања карактеристика угиба штампе ће се хабати неравномерно. Систем довода изабран без узимања у обзир ширине траке и крутости материјала ће довести до позиционих грешака. Тип оквира за пресу, погонски механизам и носивост потичу директно од захтева матрице и материјала, што је управо место где избор пресе почиње да постаје занимљив.

Упоређени типови оквира за пресовање и погонски механизми

Оквир који држи вашу прогресивну коцкицуодређује колико ћете се скретања борити, колико брзо можете трчати и колико дуго траје ваш алат. Изаберите погрешан тип оквира или погонски систем и јурићете проблеме толеранције до краја живота те матрице. Две архитектуре оквира доминирају пејзажом прогресивног штанцања, а три погонска механизма се такмиче за рад унутар њих.

Ц-Оквир наспрам правих-Оквирова бочног притиска

Преса са -рамом (или отвором{1}}рамом) омогућава отворен приступ на три стране области матрице, чинећи је компактном и исплативом-за лакши прогресивни рад. Обично ћете их наћи у распону од 35 до 250 тона са мањим прогресивним калупима са мање станица. Компромис? Та отворена "Ц" структураскреће под углом под оптерећењем, што значи да се клизач може благо нагнути како се тонажа повећава. За једноставне прогресивне пиерцинг и бланкинг прогресивне, ово је изводљиво. За чврсту-толеранцију која се формира преко широке матрице, то постаје проблем.

Праве{0}}бочне преса елиминишу то угаоно отпуштање са вертикалним стубовима који подржавају круну са обе стране. Геометрија закључава путању клизача, држећи је паралелно са подупирачем без обзира на то где се терет концентрише. За апликације прогресивног пресовања које захтевају доследан квалитет делова на 10, 20 или чак 30+ станица, о тој крутости се не може преговарати-.

Структурна разлика се најјасније види у томе како сваки оквир подноси-централно оптерећење. Прогресивне матрице ретко распоређују силу равномерно. Станице за формирање ударају јаче од станица за пирсинг и често су груписане према задњем делу матрице. Прави-бочни оквир са широким размаком између спојева поставља велики део оптерећења између тачака спајања, смањујући конзолне силе које покушавају да нагну клизач.

Када машина за прогресивно штанцање захтева дужину кревета већу од 1,5 метара лево-на-десно, произвођачи обично прелазе на дизајн везе у две-тачке. Када се матрица такође протеже преко 2 метра напред-до-позади, притисак у четири-тачке постаје практичан избор. Те четири тачке вешања равномерније распоређују оптерећење формирања и отпорне су на торзионе силе које више{10}}прогресивне матрице стварају по свом радном омотачу.

Механички, серво и хидраулични погонски системи

Погонски механизам одређује како се клизач креће кроз свој ход, а тај профил кретања има директне последице на оно што ваша прогресивна матрица може постићи брзином.

Конвенционални механички погоникористите електрични мотор који окреће замајац, који преноси енергију преко квачила до радилице или ексцентричног система зупчаника. Клизач прати фиксно синусоидно кретање: убрзава се кроз средњи-ход и успорава близу доње мртве тачке. Ово је доказана, поуздана технологија за прогресиван рад. Машина за штанцање са механичким системом са директним{4}}погоном нуди највеће брзине и најмањи губитак енергије, док варијанте са зупчаницима пружају већи обртни момент за дубље операције обликовања. Брзе{6}}механичке пресе могу да премаше 1000 удараца у минути за прогресивни рад са малим{9}}начином.

Специјализована варијанта коју вреди напоменути је преса за кретање везе, која користи механизам за преклапање{0}}везе за модификовање криве брзине клизања. Уместо симетричног кретања стандардне полуге, преса за кретање везе производи спорију брзину приближавања близу доње мртве тачке док одржава брзу повратну брзину. Ово даје више времена задржавања за формирање без жртвовања укупне брзине циклуса, што га чини популарним за прогресивне калупе које комбинују пирсинг са умереним операцијама извлачења.

Хидраулични погонииспоручују пуну тонажу у било којој тачки хода, а не само близу дна. За прогресивне калупе које укључују станице за дубоко{1}}које захтевају силу рано и доследно кроз дуг радни прозор, хидрауличне пресе попуњавају нишу. Ограничење? Брзина циклуса. Хидраулички системи су знатно спорији од механичких алтернатива, тако да су резервисани за прогресивне примене где дубина извлачења превазилази захтеве брзине.

Зашто серво преса мења оно што прогресивна матрица могу постићи

Серво{0}}механичке пресе представљају најзначајнију еволуцију у технологији прогресивних штандова у деценијама. Они замењују склоп кочнице-квачила-замајца са-серво моторима високог обртног момента који директно покрећу радилицу. Резултат: потпуно програмабилно кретање клизања унутар сваког потеза.

Шта то значи у пракси? Размотрите прогресивну матрицу и са деликатним станицама за пирсинг и са агресивним станицама за формирање. На конвенционалној механичкој преси, свака станица види исту криву брзине. Серво преса вам омогућава да програмирате клизач да се брзо креће током приближавања, успорите кроз зону формирања ради бољег протока материјала и смањеног поврата, а затим поново убрзате у повратном ходу.Производња се може удвостручитикада се покреће прогресивна матрица са профилима полу{0}}покрета који елиминишу непотребно кретање клизања.

Серво технологија такође омогућава профиле покрета који су раније били једноставно немогући:

• Половично кретањесмањује дужину хода за плитак прогресивни рад, драматично повећавајући СПМ.
• Слободно кретање (сковање)удара материјал више пута у доњу мртву тачку у оквиру једног циклуса, смањујући или елиминишући повратни удар без додавања матрице.
• Вибрационо кретањеподржава дубоко извлачење унутар прогресивних калупа, потенцијално смањујући број потребних станица за формирање.

Динамичко балансирање постаје критично при великим брзинама без обзира на тип погона. Како брзина хода расте, повратна маса клизача ствара вибрације које могу утицати на прецизност увлачења и убрзати хабање. Машине за прогресивно штанцање велике брзине{2}}уграђују системе противтеже, било механичке или пнеуматске, који компензују ове инерционе силе и омогућавају преси да одржи прецизност при повишеном СПМ-у.

Избор између типа оквира и погонског система се не врши изоловано. Она произилази директно из онога што калуп захтева: колико станица, колико је сложено обликовање, које толеранције захтева готов део и који обим производње оправдава инвестицију. Ови захтеви за матрицу, заузврат, прате материјал који се жигоше и силе које свака станица мора да генерише.

Основе дизајна прогресивних матрица које подстичу захтеве за штампу

Свака одлука донета о цртежу дизајна матрице за прогресивно штанцање директно се преводи у спецификацију штампе. Више станица значи дужи кревет. Станице за формирање комплекса значе већу тонажу. Тврђи пилоти значе прецизнији систем храњења. Матрица не постоји независно од штампе која га покреће. Она диктира шта та штампа мора да испоручи.

Редослед распореда станица и редослед рада

Када инжењери постављају прогресивно штанцање, редослед операција прати логику укорењену у понашању материјала. Обично прво пробушите и зарежите док је трака још равна и стабилна. Обликовање и савијање долази касније, након што се околни материјал одсече како би се омогућио проток метала. Завршна станица одваја готов део од носеће траке.

Ево типичне секвенце станице за репрезентативну прог коцкицу:

1. Пробушите пилот рупе и унутрашње карактеристике (пирсинг, зарезивање)
2. Изрежите рељефне уторе и оцртајте делове да бисте ослободили материјал за касније формирање
3. Извршите операције савијања, цртања или утискивања
4. Додајте ковање или обликовање за тачност димензија
5. Одрежите или одвојите готов део од носеће траке

Ово није произвољно. Пирсинг пре формирања спречава изобличење рупе. Талан Продуцтс напомиње да понекад пирсинг мора да се деси након формирања када толеранција захтева за специфичне карактеристике чине да је пробијање након{2}}облик једини начин да се задржи позиција. Празне станице се такође могу појавити између сложених операција да би се обезбедила чврстоћа структуре за уметке или да би се омогућио простор за специјалне механизме.

Зашто је број станица важан за избор штампе? Свака станица додаје дужину коцки. За подешавање прогресивног алата са 12 станица потребни су ослонац и кревет који прихватају тај отисак са слободним простором. Свака активна станица такође доприноси кумулативном тонажном оптерећењу. Више станица које истовремено ударају у доњу мртву тачку значи да штампа мора да поднесе збир свих тих вршних сила без скретања преко прихватљивих граница.

Изглед траке и дизајн носеће траке

Распоред траке је основа прогресивног дизајна калупа за штанцање. Он одређује оријентацију дела на материјалу, растојање између станица, искоришћеност материјала и конфигурацију носача која све држи заједно током храњења.

Две кључне димензије дефинишу траку: ширина и корак. Ширина траке обухвата празан део, носећи материјал на једној или обе ивице и све премоснице између суседних делова. Корак је растојање на којем трака напредује по потезу и директно поставља дужину увлачења коју ваш серво улагач ваљака мора да испоручи са сваким циклусом.

Дизајн носеће траке варира у зависности од геометрије дела и захтева за обликовање:

• Носачи ивица (једнострани или билатерални)трчите дуж једне или обе стране траке. Двострани носач нуди врхунску стабилност и тачност положаја, посебно за танке материјале испод 0,2 мм. Једноивични носачи{3}}одговарају деловима са савијањем на једном крају.
• Централни носачипрођите кроз средину траке, повезујући делове са обе стране. Они добро раде за симетричне делове за савијање и смањују отпад у поређењу са носачима ивица.
• Стретцх веб носиоциукључују флексибилне језичке који омогућавају појединачним деловима да се померају вертикално кроз станице за формирање и цртање без ометања суседних прогресија.

A чврсти носачради за основно сечење и савијање где трака остаје равна током целог дела. Али када матрице за прогресивно штанцање укључују дубоко обликовање или извлачење на више места, носач се мора савијати без ломљења или извлачења суседних делова из положаја. Лоше дизајниран носач може да изазове потпуни квар алата, тако да инжењери често проверавају дизајн помоћу софтвера за симулацију или техника ручног-сечења воском пре него што се посвете алатном челику.

Коришћење материјала је константан притисак у планирању распореда трака. Нагињање делова, угнежђивање празних делова или бирање ужих носача може повећати искоришћеност са 65% на 75% или више. Али сваки добијени процентуални поен мора се одмерити у односу на стабилност траке током храњења и производност резултујуће прог матрице.

Постављање пилота за тачност положаја

Пилоти су оно што одржава прогресивне матрице које производе тачне делове током милиона циклуса. Без њих, мање грешке при увлачењу се акумулирају од станице до станице, а померање положаја уништава толеранције.

Стандардни приступ: пробушите пилот рупе на првој станици, а затим закачите пилотске игле почевши од друге станице. Ове игле улазе у унапред-пробушене рупе непосредно пре него што радни ударци дођу у контакт са траком, исправљајући сваку преосталу грешку у позиционирању из система за увлачење. За дуже прогресивне матрице, пилоти се обично постављају на сваке две до три станице како би се спречило стварање кумулативне грешке по дужини траке.

Постављање пилот рупе поставља практично питање. Да ли треба да користите сопствене рупе на делу као референцу за пилот, или да пробушите наменске рупе у носачу? Коришћење рупа за делове штеди материјал, али ризикује издуживање карактеристика које захтевају чврсте толеранције. Наменске пробне рупе на подручју отпадног носача чувају интегритет дела по цену нешто шире траке.

Прецизност вашег пилотског ангажмана директно је повезана са захтевима система за напајање. Мањи размаци од пилот-до-отвора захтевају да систем за напајање испоручује траку унутар ужег позиционог прозора при сваком потезу. Ако је вашим прогресивним матрицама потребна позициона тачност испод +/-0,05 мм на 15 или више станица, систем за напајање и пилот стратегија морају бити пројектовани као подударни пар, а не специфицирани независно.

Ширина траке, растојање нагиба, број станица и носилац унесите све каскадно у спецификације штампе. За ширу траку је потребан шири отвор за довод. Дужи корак при великој брзини захтева брже убрзање увлачења. За више станица је потребна већа дужина кревета. А силе које се стварају на свим тим станицама, истовремено ударајући у траку, одређују да ли преса од 200 тона или 400 тона припада тој матрици. Ти прорачуни силе заслужују сопствену пажљиву анализу.

Како својства материјала утичу на перформансе штампе и калупа

Ширина траке, нагиб и број станица вам говоре колика преса треба да буде. Али материјал који пролази кроз ту матрицу говори вам колико снажно преса треба да удари, колико брзо може да кружи и колико ће вам места за формирање требати пре него што део изађе како треба. Изаберите пресу засновану само на геометрији матрице и потценићете тонажу, убрзати хабање алата или произвести делове који излазе из толеранције у тренутку када напусте калуп.

Како затезна чврстоћа и дебљина утичу на тонажу

Свака операција прогресивног штанцања метала почиње са фундаменталним односом: силом која је потребна за сечење, формирање или цртање металних вага са дебљином материјала и његовом отпорношћу на деформацију. За слепљивање и пирсинг, формула је једноставна: периметар помножен дебљином помножен снагом на смицање. За цртање и обликовање,крајња затезна чврстоћа замењује чврстоћу на смицањејер је материјал радије под затезањем него што се стриже.

Размотрите шта то значи у пракси. Трака од 1,0 мм ниског-угљеничног челика са чврстоћом на смицање око 25 тона/ин² захтева много мању силу пробијања него трака од нерђајућег челика од 1,0 мм при 40+ тона/ин². Проведите оба кроз исти прогресивни распоред калупа од 12 станица, а верзија од нерђајућег челика захтева отприлике 60% више тонаже преса за идентичну геометрију. Та разлика се повећава на свакој активној станици која истовремено погађа доњу мртву тачку.

Дебљина појачава ефекат. Удвостручење мерача материјала са 0,5 мм на 1,0 мм не само да удвостручује потребну силу. Удвостручује површину смицања за операције резања и повећава момент савијања за операције формирања. Челични-челици високе чврстоће у опсегу од 1,5 до 3,0 мм могу да потисну захтеве за тонажом на територију где само равно-пресе са адекватним енергетским резервама могу да поднесу оптерећење без заглављивања на БДЦ.

Због тога се прогресивни материјали за штанцање морају специфицирати рано у процесу дизајна. Избор материјала каскадно прелази у прорачуне тонаже, који каскадирају у избор пресе, који одређује капитална улагања за целу производну ћелију.

Радно каљење на више станица за формирање

Ево где прогресивно штампање постаје незгодно у поређењу са формирањем једне-станице. Када се метал пластично деформише, постаје тврђи и мање дуктилни. Ово је каљење радом, и дешава се на свакој станици за формирање у прогресивном калупу. Трака која улази у станицу 8 није исти материјал који је ушао у станицу 1. Пробушена је, савијена, делимично извучена, и свака деформација је повећала своју границу течења док је смањила њену преосталу способност обликовања.

Зашто је ово важно за дизајн штампе и калупа? Свака узастопна станица за формирање наилази на чвршћи материјал који захтева више силе за обликовање. Инжењери морају узети у обзир ово кумулативно очвршћавање када рачунају станицу-по-тонажи станице. Подцените то, и ваше станице за коначно формирање ће или пуцати на материјал или захтевати више силе него што штампа може да испоручи у том тренутку.

Различите легуре веома различито реагују на поновљене деформације:

• Ниско{0}}угљенични челикрад-умерено стврдњава и задржава разумну дуктилност на вишеструким ударцима, што га чини отпорним у применама прогресивног штанцања од угљеничног челика.
• Нерђајући челик (посебно аустенитни разреди попут 304 и 316)рад-очвршћава агресивно. Његова јачина течења може се скоро удвостручити након значајног хладног рада, а склоност дражењу се повећава како се површина стврдне, што захтева посебне премазе или-стратегије подмазивања у процесу.
• Бакар и месинграде-очвршћавају умереним брзинама, али почињу са релативно малом затезном чврстоћом, тако да се могу обликовати кроз више станица пре него што достигну своју границу.
• Челици високе{0}}врсте (ХСЛА, двофазни)почните са ограниченом дуктилношћу и брзо очврсните, што значи да инжењери морају пажљиво распоредити деформацију на више станица са мање посла по ударцу.

За тешке легуре, прогресивне матрице понекад укључују карактеристике средњег{0}}ублажавања напрезања или користе постепена прецртавања са минималном деформацијом по кораку како би се кумулативно напрезање одржало у сигурним границама. Алтернатива је пуцање, што значи отпад, застоје и поправке.

Спрингбацк понашање и компензација станице

Свака савијена или формирана карактеристика жели да се врати ка свом првобитном равном облику када се рам пресе повуче. Степен повратног опруге драматично варира између материјала и директно одређује како се формирају станице за формирање.

Ниско{0}}угљенични челик се скромно враћа уназад, можда 1 до 3 степена на типичној кривини. Можете компензовати благим савијањем, а део се опушта у спецификацији. Легуре алуминијума више се враћају уназад, обично 3 до 5 степени, због њиховог нижег модула еластичности у односу на границу течења. Челични-челици високе чврстоће су најгоре нанети штету, са угловима повратног опруге који достижу 5 до 10 степени или више у зависности од радијуса савијања и квалитета материјала.

У прогресивној матрици, компензација повратне опруге се дешава на нивоу алата. Инжењери дизајнирају формирајуће рупице и шупљине калупа са израчунатим угловима савијања тако да се део опушта у циљној геометрији. Приступи вођени симулацијом{2}}, као што је описано уСпрингбацк најбоље праксе из ФормингВорлд-а, користите предиктивно моделирање да одредите тачну компензацију потребну пре него што се било који алатни челик исече. Ако ово погрешно схватите, делови одступе од толеранције, а поправка често захтева поновно сечење уметака.

Алуминијум за прогресивно штанцање представља јединствени изазов изван самог повратка. Склоност алуминијума ка хабању значи да површине матрице морају бити полиране до завршне обраде, подмазивање мора бити пажљиво контролисано, а брзине пресовања често морају бити смањене како би се спречило оштећење површине. Комбинација високог отпора, ниске границе формабилности и осетљивости на хабање значи да алуминијумске прогресивне матрице обично захтевају више станица да би се постигла иста геометрија коју би челик могао да произведе са мање удараца.

Табела чини једно јасно: избор материјала није само одлука о дизајну. То је одлука о величини штампе, одлука о животном веку алата и одлука о брзини производње, све упаковано у једно. Прогресивна преса за штанцање која је погодна за угљенични челик може бити опасно мања за исту геометрију делова у нерђајућем или -челику високе чврстоће. А алуминијумској верзији тог истог дела, иако захтева мање силе, можда ће бити потребно више станица и спорије брзине циклуса да би се избегли површински дефекти и димензије држања.

Ова понашања материјала директно утичу на то како израчунавате укупну тонажу штампе. Захтев за силом сваке станице зависи не само од геометрије, већ и од тога како та специфична легура реагује на сечење, савијање и формирање у тој тачки свог радног-путовања ка очвршћавању кроз калуп.

Прорачун тонаже и одређивање величине преса за прогресивне калупе

Својства материјала говоре о томе колико тешко удара свака станица. Али познавање појединачних снага није довољно. Морате да их збројите, да узмете у обзир све што се дешава истовремено преко коцкице, а затим да упоредите тај укупан износ са правом спецификацијом штампе. Погрешите ову калкулацију за чак 15 до 20 процената и или ћете заглавити пресу у доњој мртвој тачки или ћете је истрошити годинама пре рока. Овде се прогресивно штанцање метала креће од инжењерског концепта до одлуке о капиталним инвестицијама.

Станица{0}}према-методу прорачуна силе станице

Процес почиње од распореда траке. Свака станица која ради на материјалу генерише мерљиву силу и треба да израчунате сваку појединачно пре него што их комбинујете. Ево како математика функционише за сваки тип операције:

Слепљивање и пирсинг:Ово су операције стрижења. Формула је јасна:

Потребна тонажа=Периметар (ин.) к Дебљина материјала (ин.) к Смична чврстоћа (тона/ин²)

Замислите да бушите рупу пречника 0,5- инча у меком челику од 0,060 инча са снагом на смицање од 25 тона/ин². Обим је 1,57 инча, тако да је сила пробијања једнака 1,57 к 0,060 к 25=2.36 тона за тај појединачни ударац. Станица са шест рупа? Помножите у складу са тим. Прогресивна матрица за штанцање са 10 станица за пирсинг, свака носи сличан терет, брзо се сабира.

Савијање и формирање:Прорачун силе за савијање зависи од дужине савијања, дебљине материјала, ширине отвора матрице и затезне чврстоће материјала. В-савијање, брисање и савијање ваздухом прате различите формуле, али сви се скалирају са квадратом дебљине и чврстоћом материјала. Сложеније геометрије као што су утискивање или ребра захтевају емпиријске податке или процене засноване на симулацији{3}}.

Цртеж:За вучне станице, крајња затезна чврстоћа замењује чврстоћу на смицање у прорачуну јер су зидови шкољке затегнути. Формула постаје: периметар к дебљина к крајња затезна чврстоћа. Однос смањења извлачења и притисак држача бланко додају укупном износу. Плитко извлачење чаше при смањењу од 30% понаша се другачије од дубоког извлачења при смањењу од 45%, како по величини силе тако и по томе где се та сила примењује унутар потеза.

Поред примарних операција формирања, потребно је да ухватите силе које је лако превидети:

• Притисак опруге за скидање (сила која држи траку равно на површини калупа)
• Силе клинова подизача траке
• Силе притиска азота у станицама за формирање
• Бочне радње вођене камером{0}
• Оптерећење резача за отпад на граничним станицама носача
• Празни јастучићи држача у станицама за извлачење

Као што напомиње стручњак за жигосање Деннис Цаттелл, морате снимити оптерећење за сваку појединачну станицу, укључујући отпад од скелета, носач мреже, бушење пилот рупа и коначно сечење отпада. Промашите било шта од овога и ваша укупна стварност потцењује. За сложене калупе за штанцање са 15 или више прогресија, распоред траке са бојом{3}} помаже да се осигура да ништа не прође кроз пукотине.

Сумирање истовремених вршних оптерећења

Ево критичне тачке која саплиће мање искусне инжењере: не достиже свака станица своју вршну снагу у истом тренутку у току притиска. Пиерцинг станице достижу врхунац рано у резу, у тренутку када се удар пробије. Станице за формирање имају врхунац у различитим тачкама у зависности од геометрије. Станице за извлачење повећавају снагу прогресивно и могу достићи врхунац много пре доње мртве тачке.

Конзервативни приступ, и онај безбедан, сабира вршне силе са свих станица као да се јављају истовремено. У пракси, запањујуће дужине пробоја смицањем на ударцима за сечење може проширити оптерећење на неколико степени ротације ручице, смањујући тренутни врх. Али за потребе величине штампе, израчунавате најгори случај: свака станица са максималном оптерећењем у истом тренутку.

Када добијете ту суму, примените сигурносну маргину. Општа инжењерска пракса обично додаје 20 до 30 процената изнад израчунатог укупног износа. Ова маргина обухвата неколико променљивих у стварном{4}}свету:

• Хабање алата повећава снагу резања током времена (тупим ударцима је потребна већа сила од оштрих)
• Варијације својстава материјала од намотаја до намотаја
• Утицај температуре на чврстоћу материјала током{0}}брзине рада
• Необрачунате секундарне силе од руковања тракама и навођења

Матрица за штанцање пројектована за 85 тона израчунатог вршног оптерећења треба да ради у преси од најмање 105 до 110 тона. Циљ је да се током нормалне производње ради на отприлике 60 до 75 процената капацитета пресе. Конзистентан рад изнад 80 процената капацитета убрзава хабање лежаја, замор оквира и пропадање жигосања, док истовремено смањује прозор који је доступан за варијације процеса.

Усклађивање спецификација пресе са захтевима калупа

Тонажа је насловни број, али то је далеко од једине спецификације која одређује да ли преса одговара вашој матрици. Ево шта људе хвата неспремне: штампа може имати праву оцену тонаже, али ипак није у реду за посао због положаја потеза, ограничења енергије или неусклађености димензија.

Оцена тонаже у односу на положај хода.Механичка преса испоручује својеноминална тонажа на одређеној удаљености изнад доње мртве тачке (БДЦ). Не-пресе испод 45 тона обично раде на 1/32 инча од БДЦ. Пресе већег зупчаника испоручују пуни капацитет на 1/16 до 3/16 инча од БДЦ-а. Ако ваша операција штанцања захтева вршну силу у тачки вишој у ходу од оне на којој је преша оцењена, можда нећете имати тонажу коју мислите да имате. Операције цртања које захтевају трајну силу током дужег радног прозора су посебно подложне овој неусклађености.

Енергија наспрам тонаже.Ова разлика збуњује чак и искусне тимове. Можете имати пресу са одговарајућом тонажом, али недовољном енергијом, што је чест узрок застоја преса у БДЦ-у. Енергија се складишти у замајцу и ослобађа током радног дела хода. Ако потребан рад премашује доступну енергију замајца при датој брзини, мотор не може да поврати довољно енергије између удараца и застоја пресе. Израчунавање енергетских потреба (сила помножена радним растојањем на свакој станици) је суштински други корак након израчунавања тонаже.

Осим тонаже и енергије, инжењери морају да процене комплетан скуп параметара димензија и перформанси да би потврдили компатибилност између пресе и калупа:

• Висина затварача:Растојање од површине подупирача до клизне површине у БДЦ, са подешавањем у максималном горњем положају. Мора да одговара укупној висини матрице (доња матрица + горња матрица + све подлоге).
• Опсег подешавања клизача:Омогућава фино-подешавање висине затварача за бирање димензија делова. Обично 3 до 6 инча на средњим притиском. Недовољна ограничења флексибилности подешавања матрице.
• Дужина хода:Мора премашити максималну дубину дела плус размак за подизање и пуњење траке. Делу са дубином извлачења од 25 мм може бити потребно 75+ мм хода да би се ослободили подизачи и омогућило напредовање увлачења.
• Димензије кревета и наслона:Мора да одговара отиску матрице са слободним простором за стеге, канале за отпад и вођице за довод. Стандардна пракса захтева да се матрица учита унутар две-трећине површине лежишта ради правилне расподеле угиба.
• Шема рупе за подупирање:Локације Т-уреза или отвора за нарезивање морају да буду у складу са захтевима за стезање матрице.
• Ударци у минути (СПМ):Мора испунити циљеве обима производње на основу годишње потражње и расположивог времена рада. Матрица која производи 1.000 делова на сат при 60 СПМ можда ће требати пресу са 100+ СПМ да би се прилагодила времену увлачења и обезбедила маргина за време застоја.
• Прозор фееда (доступни степени):Део ротације ручице током којег трака може напредовати. Веће дужине увлачења при већим брзинама захтевају шири прозор за увлачење, што директно ограничава достижни СПМ.
• Паралелизам слајдова и поновљивост:За прогресивно штанцање које захтева толеранције испод +/-0,05 мм, преса мора одржавати паралелност унутар микрометара под оптерећењем, потез за потезом.

Једна ствар коју вреди нагласити: превелика тонажа штампе је увек боља него премала. Мања преса која ради близу капацитета ствара низ проблема. Лежајеви се брже троше. Угиб рама се повећава, мењајући зазоре матрице и убрзавајући хабање пробоја. Ограничења енергије узрокују ограничења брзине која убијају продуктивност. Животни век матрице опада јер цео систем ради под стресом који није дизајниран да издржи.

Насупрот томе, преса која ради са капацитетом од 60 процената, мање скреће, генерише мање топлоте, одржава чвршћи паралелизам клизања и даје вам простор за варијације материјала или будуће модификације калупа које додају станице. Разлика у капиталним трошковима између пресе од 150 и 200 тона је скромна у поређењу са кумулативним трошковима прераног поновног млевења, непланираних застоја и скраћеног века трајања пресе који произилазе из рада на неравном ивицом капацитета.

За понети? Израчунајте конзервативно, великодушно додајте маржу и проверите захтеве за тонажом и енергијом у односу на криву оцене притиска на стварној радној висини коју ваша матрица захтева. Ови прорачуни одређују доњи праг за вашу инвестицију, али још увек не узимају у обзир колико брзо можете да покренете систем. Брзина производње уводи своја ограничења која су у интеракцији са свим горе наведеним.

Стопа удара у односу на компромисе сложености дела

Правилно сте димензионирали пресу за тонажу и енергију. Матрица одговара подупирачу. Материјал је прецизиран. Све се види на папиру. Али ево питања које одређује цену по{4}}делу током века трајања те алатке: колико брзо можете да је покренете? Процес прогресивног штанцања на крају је вођен најспоријом карицом у циклусу, а та веза се мења у зависности од геометрије дела, понашања траке и колико је интелигентно конфигурисан ваш профил кретања.

Шта одређује максималну стопу можданог удара

Ударци у минути није једини број који тражите на листу са спецификацијама и трчите заувек. То је резултат неколико конкурентских физичких ограничења, а најстроже поставља плафон за целу вашу линију. Ево шта ограничава достижну брзину у прогресивном штанцању великом брзином:

• Дужина увлачења по ходу.Трака мора да напредује целом растојањем, да успори и да се постави у позицију пре него што клизач стигне до радне зоне. Дужи корак значи више линеарног путовања по циклусу, што захтева или брже убрзање додавања или мање удараца у минути. Да бисте претворили брзину опреме за напајање у СПМ, поделите линеарну способност опреме (у инчима у секунди) са растојањем напредовања.
• Део висине подизања.Након сваког потеза, подизачи подижу траку од доњих детаља матрице тако да може слободно напредовати. Дубљи облици или више карактеристике калупа захтевају веће подизање, штотроши више степени ротације радилицеда се трака очисти и пресели. Смањење висине подизања дистрибуцијом формирања на више станица је један од најефикаснијих начина за повећање брзине.
• Снага носеће траке.При великим брзинама, трака доживљава значајна инерцијска оптерећења током убрзања и успоравања. Слаб носач се може закопчати, растегнути или срушити, узрокујући погрешно увлачење. Деловима са ограниченом површином везе између прогресија ће можда требати редизајн носача да би подржали динамичке силе велике{2}}брзине увлачења.
• Осетљивост на брзину деформације материјала.Неке легуре се понашају другачије када се формирају великом брзином. Ефекти{1}}стопе деформације могу повећати силе формирања или променити понашање лома, ограничавајући брзину којом станице за формирање могу да раде без пуцања материјала.
• У-време одзива сензора.Детекторима погрешног увлачења,{0}}сензорима и мониторима тонаже је потребно време да очитају и сигнализирају контролу притиска. Ако време одзива сензора премашује расположиви прозор између потеза, морате или успорити или прихватити ризик да будете незаштићени.

Однос је јасан: једноставнији делови са кратким напредовањем, плитким карактеристикама и робусним носачима могу да раде са веома високим СПМ. Комплексне геометрије са дубоким облицима, дугим дужинама увлачења и деликатним носачима смањују брзину. Мали електрични конектор може да ради на 800 до 1200 СПМ на механичкој преси велике{5}}брзине, док би аутомобилски носач са више кривина и нагибом од 75 мм могао достићи 60 до 80 СПМ на раму исте тонаже.

Профилирање брзине серво преса за сложене делове

Конвенционалне механичке пресе нуде једну криву кретања: синусоидну путању диктирану геометријом полуге. Сваки део хода се креће брзином одређеном углом ручице, и не можете успорити кроз формирање, а да не успорите цео циклус. Серво притисци у потпуности прекидају то ограничење.

Помоћу програмабилног покрета клизања, можете покренути прилазне и повратне делове хода максималном брзином док успоравате кроз зону формирања где је протоку материјала потребно време. То значи да би прогресивни процес штанцања који би достигао максималну брзину од 40 СПМ на механичкој преси (јер је станицама за формирање потребно време задржавања) могао постићи 60 или 70 СПМ на серво преси. Брзина обликовања остаје у границама материјала док не{5}}нерадни делови хода раде онолико брзо колико погон дозвољава.

Серво технологија нуди специфичне режиме кретања који откључавају повећање брзине за различите сценарије:

• Клатно режимкористи делимичну ротацију уместо пуних 360 степени, елиминишући изгубљени ход ручице за плитак прогресивни рад. Асистраживање профила покрета показује, што је клатно краће, то је већа брзина производње, али ово такође компримује прозор за довод, захтевајући бржу опрему за довод.
• Променљива брзина кроз ходомогућава клизач да пузи при 10% максималне брзине кроз критичну станицу за извлачење док се враћа пуном брзином, задржавајући квалитет дела без жртвовања укупног времена циклуса.
• Профили{0}}више погодакаиспоручују два или три контролисана удара у доњу мртву тачку у оквиру једног циклуса притиска, смањујући повратни удар без додавања матрице или успоравања линије.

Једно практично правило из оптимизације серво преса: циљајте на стварну стопу производње од 90% или више од програмираног максимума. Ако трчите знатно испод тог прага, сам профил покрета треба редизајн, а не једноставно смањење брзине притиска. Подешавање угла помака, смањење висине успона и минимизирање формирања прозора су све полуге које треба повући пре прихватања спорије брзине. Дуготрајни програми прогресивног штанцања оправдавају улагање времена у оптимизацију профила јер чак и 10% СПМ добитка доводи до значајних уштеда трошкова током милиона циклуса.

Оптимизација замене матрице са СМЕД принципима

Брзина током производње говори само пола приче. За радње које користе више бројева делова кроз исту пресу, време промене између калупа директно нарушава укупну ефикасност опреме. Преса која производи 500 делова у минути не значи ништа ако не ради четири сата између промена матрице.

Ево гдеСМЕД (једном{0}}размена матрица у једном минуту)принципи трансформишу прогресивну економију. Упркос називу, СМЕД има за циљ време промене испод десет минута, а не буквално један минут. Методологија раздваја задатке подешавања на екстерне активности (извршене док штампа још увек ради претходни посао) и унутрашње активности (могуће само када је штампа заустављена), а затим систематски претвара унутрашње задатке у екстерне.

За прогресивно штанцање, практична имплементација СМЕД укључује:

• Стандардизоване висине затварачапреко комплета калупа тако да се подешавање притиска не мења између послова
• Брза{0}}промена система за подршкуса котрљајућим или хидрауличним колицима за матрице које пре-постављају следећу матрицу ван пресе и гурају је на место за мање од минут
• Обједињени системи стезањакоришћењем хидрауличних или пнеуматских стезаљки са стандардизованим локацијама утора, елиминишући ручно завртње-горе
• Унапред{0}}подешавање завојнице и фидатако да је нови материјал увучен и спреман пре него што преса стане
• Визуелни менаџмент и организација радног местаосигуравајући да сваки алат, подложак и конектор имају одређену локацију доступну без претраживања

Утицај производње је мерљив. Продавница која прелази са замене од 2-на 10-минута добија отприлике 110 минута продуктивног времена рада по промени матрице. У три промене по смени, то је преко пет додатних сати производње делова дневно. За програме великог обима, ово директно смањује цену по делу, јер штампа троши више својих расположивих сати на израду делова уместо да чека на подешавање.

СМЕД такође омогућава мање серије без казне. Традиционалне продавнице са дугим{1}}променама одолевају се честом мењању уређаја, што доводи до прекомерне производње и вишка залиха. Брза промена омогућава да се ради тачно оно што је потребно, када је то потребно, усклађујући прогресивну производњу матрица са витким производним током.

Оптимизација брзине, било кроз профилисање покрета или смањење промене, на крају зависи од тога колико добро штампа комуницира са свиме око себе. Систем фида мора да одговори на команде брзине са прецизношћу испод-милисекунде. Сензори морају открити проблеме у оквиру доступног прозора за реакцију. И цела ћелија мора да ради без сталне људске интервенције да би оправдала улагање у брже циклусе.

Интеграција аутоматизације и савремени системи за исхрану

Прогресивна преса за штанцање која ради при 400 удараца у минути оставља отприлике 150 милисекунди између погодака. У том прозору, трака мора да напредује, да се постави на позицију, а сваки сензор мора да потврди да је систем безбедан за следећи потез. Ниједан човек то не може да прати. Штампа треба да размишља својом главом, а то чини кроз слојевиту архитектуру аутоматизације која трансформише самосталну машину у производну ћелију способну да се гаси-.

Серво системи за напајање и прецизност довода

Систем напајања за штанцање је вероватно најкритичнији периферни уређај на линији. Његов посао звучи једноставно: унапредите траку тачно за програмирано растојање корака, сваки појединачни потез, без обзира на варијацију брзине или понашање материјала. У пракси, постизање те поновљивости при производним стопама захтева прецизно инжењерство.

Три технологије за напајање служе прогресивној примени калупа:

• Серво ролл феедскористите ваљке на серво{0}}мотор- који стежу траку и померају је на програмирано растојање. Они нуде најбољу прецизност (обично +/-0,025 мм или боље), најбрже убрзање и најшири опсег подешавања. Већина модерних прогресивних матрица их користи.
• Ваздух се храникористите пнеуматске цилиндре да унапредите склоп чељусти хватача. Једноставне су, јефтине и погодне за краће дужине додавања при умереним брзинама. Тачност је нижа од серво система.
• Хваталице (механичке)користите механизме{0}}покренуте камере за фиксне раздаљине напредовања. Брз и поуздан за наменске-прилике велике брзине, али нефлексибилан када промена захтева различите дужине фидова.

Тачност увлачења није само у самом механизму. Време објављивања{1}}фида игра кључну улогу. Тамо где се у ходу пресе затварају ваљци за увлачење одређује да ли ће додатни материјал бити заробљен између матрице и додавача. Ако се ролна затвори у доњој мртвој тачки док подизачи калупа за штанцање и даље подижу траку, додатни материјал који се провлачи током тог подизања ствара стање прекомерног увлачења. Резултат? Превише дуге прогресије, оштећење пилота и отпад. Исправно време затварања узима у обзир растојање -до-одвода, висину хода подизача и брзину притиска да би се спречила ова замка.

Притисак котрљања је подједнако важан. Премали притисак узрокује клизање и кратке додатке, посебно код дебелих материјала који захтевају више силе за убрзање. Превелик притисак савија ролну за довод, изазивајући ивични талас у широким намотајима или нагиб у уским залихама. Савремени серво контролери довода аутоматски компензују када подаци сензора указују на лутање траке или варијацију дебљине, прилагођавајући дужину прогресије у реалном времену без интервенције оператера.

У-Осећању и заштити матрице

Покретање аутоматске ћелије за штанцање без заштите од калупа је као вожња брзином на аутопуту без кочница. На крају, нешто крене наопако, и без сензора који заустављају пресу у делићу једног потеза, једно погрешно увлачење може уништити хиљаде долара у алатним ударцима, уметцима и компонентама за пресовање.

Свеобухватан систем заштите матрице истовремено надгледа вишеструке режиме квара:

• Откривање погрешног увлачења:Сензори потврђују да је трака напредовала у исправан положај пре него што се преса активира. Прозор за детекцију мора узети у обзир стварну поновљивост вашег хранилице. Аснапомињу стручњаци за заштиту од смрти, ако ваш фидер држи +/-0,005 инча, али су сензори подешени да се окидају на +/-0,003 инча, сметња ће сметати вашем раду.
• Детекција копче траке:Сензори за континуирано праћење потврђују да трака остаје равна између додавача и улаза у калуп. Копчана трака која улази у матрицу значи двоструки-дебео ударац који може да напукне ударце или да опружи оквир преса.
• Део{0}}откривање:Фотоелектрични или сензори близине потврђују да је сваки готов део избачен из матрице пре следећег потеза. Заглављени део значи двоструки ударац, што је један од најбржих начина да се уништи део матрице.
• Праћење тонаже:Ћелије за оптерећење у спојевима за пресовање прате потписе силе потез по потез. Изненадни скок указује на повлачење пужа, сломљени ударац или погрешно увлачење. Постепени узлазни тренд сигнализира хабање алата којем је потребна пажња пре него што постане квар.
• Крај-откривања-залиха:Сензори детектују када ће калем ускоро истећи, заустављајући пресу пре него што реп траке стигне до активних станица.

Модерни контролери засновани на резолверу{0}} довољно су прецизни да прате сигнале сензора унутар једне-трећине степена ротације радилице. Ово је важно јер нека активирања, као што је ваздушни{3}}избачени део који лети поред фотоелектричног сензора, трају мање од 10 милисекунди без обзира на брзину притиска. Најбољи{6}}приступ у пракси повезује сензоре-монтиране на матрици преко једне разводне кутије и главног кабла, а не појединачних жица, елиминишући грешке у повезивању током подешавања и спречавајући рад на кабловима-учвршћујући кварове услед поновљеног намотавања и одмотавања.

Уклањање отпада и рад без надзора

Свака станица за пирсинг и операција одсецања стварају отпад: пужеве из рупа, трим скелете од бланка и носеће мреже од коначног одвајања. Ако било који од тог материјала не изађе поуздано из матрице, он се слаже, омета следећи удар и изазива падове. Управљање пужевима је оно што одваја матрицу која ради без надзора од оне којој је потребан оператер који стоји у близини са цревом за ваздух.

Стратегије уклањања отпада укључују:

• Пад гравитације:Пужеви падају кроз отворе матрице у жљебове испод подупирача. Поуздано ради када геометрија рупе и размак матрице омогућавају чисто одвајање.
• Позитивно издувавање ваздуха:Временски удари ваздуха избацују делове или пужеве који не падају слободно. Неопходан за-кавитете окренуте према горе или хоризонталне путање избацивања.
• Вакумски системи:Повуците пужеве даље од чела ударца, спречавајући повлачење пужа (где се пуж прилепи за удар и поново-уђе у калуп при следећем удару). Посебно је важно за танке материјале где површински напон држи пужеве на површини алата.
• Механички избацивачи:Игле са опругом-оптерећене или зупчасте{1}}са погоном позитивно потискују готове делове или се уклањају из матрице при сваком замаху.

Поред саме матрице, потпуно аутоматизована ћелија за прогресивно штанцање се интегрише са системима на нивоу постројења{0}} ради видљивости производње. Бројачи делова прате излаз према циљевима. СПЦ прикупљање података обухвата критичне димензије у интервалима за контролу процеса у реалном времену-. Подаци о потпису тонаже пружају алгоритме за предвиђање одржавања који означавају хабање алата пре него што произведе отпад. А повезаност преко ОПЦ-УА или сличних протокола омогућава да контролне табле за праћење производње приказују статус штампе, ОЕЕ метрике и историју аларма са било ког места у мрежи фабрике.

Ево комплетне листе компоненти за модерну аутоматизовану ћелију:

• Серво{0}}погон завојнице са аутоматском компензацијом корака
• Исправљач намотаја са електричним ролни
• Контролер заштите од матрице са временским{0}}базираним резолвером
• Монитор тонаже са{0}}анализом потписа по потезу
• Погрешно увлачење, закопчавање и де-растављање низа сензора
• Аутоматски систем за подмазивање (ваљак или спреј)
• Транспортер за отпад или систем за вакумско сакупљање
• Транспортер делова или систем{0}}за сортирање канти
• СПЦ мерна станица (инлине или узорковање)
• Мрежно{0}}повезан ХМИ са могућношћу даљинског надзора

Када сви ови елементи раде заједно, резултат је ћелија која подржава истинско{0}}искључивање светла, пролази кроз читаве калемове без људске интервенције, зауставља се само када сензори открију аномалију или се калем истроши. Аутоматизација не само да повећава пропусност. Он штити улагање у алате, одржава конзистентност квалитета и генерише податке потребне за континуирану оптимизацију процеса.

Тај ниво интеграције поставља природно питање. Са свим овим доступним могућностима, како се прогресивно штанцање може упоредити са другим методама као што су матрице за пренос, сложени алати или машине за више клизања? Одговор зависи од геометрије вашег дела, захтева запремине и захтева за толеранцијом.

Прогресивни наспрам трансферних наспрам сложених метода штанцања

Геометрија делова, годишња запремина и спецификације толеранције не одређују само величину пресе. Они одређују да ли је прогресивна мртва чак и прави приступ. Инжењери који подразумевано користе прогресивне алате за сваки пројекат остављају новац на столу када би матрица за пренос, сложена алатка или машина за више клизача боље послужили апликацији. Супротно томе, одабир једноставније методе за део коме је заиста потребна прогресивна способност ствара уска грла и квалитетне главобоље које се повећавају током година производње.

Ево како се пет главних метода штанцања слажу једна наспрам друге, и када свака од њих добије своје место на поду.

Прогресивни вс. Трансфер Дие Стампинг

Обе методе користе више станица за узастопну изградњу карактеристика дела, али се суштински разликују по томе како се радни комад креће између тих станица. У прогресивном калупу, део остаје повезан са носећом траком током целог процеса, напредујући са сваким потезом притиска до прекида на крајњој станици. Код трансферног штанцања, део се рано одваја од траке (или почиње као претходно-изрезани бланк) и механички се преноси између независних матрица помоћу хватаљки, прстију или роботских руку.

Та разлика покреће све остало. Прогресивне матрице се одликују малим-до-средњим деловима где геометрија омогућава да радни предмет остане причвршћен за носач. Размислите о електричним конекторима, носачима, копчама и терминалима. Трака обезбеђује аутоматско индексирање, елиминише руковање делом између станица и омогућава веома велике брзине јер ништа не треба да ухвати и помери слободни део.

Алат за трансфер пресу постаје неопходан када су делови превелики да би се напајали из котура, захтевају дубоко извлачење које превазилази оно што носеће траке могу да подрже или захтевају операције из више углова који би били немогући са спојеном траком. Велики панели каросерије аутомобила, дубоко-увучене чашице и структурне компоненте обично се крећу до система за пренос. Компромис? Спорије време циклуса и сложеније руковање материјалом. Преносно штанцање обично ради 15 до 40 удараца у минути у поређењу са стотинама СПМ могућих са прогресивним радом.

Из перспективе трошкова, алати за пренос могу заправо бити јефтинији по станици јер је свака матрица независна, а не интегрисана у један блок. Али алат за преса за пренос захтева додатно улагање у сам систем механичког преноса, а трошкови по-делу су већи при еквивалентним количинама због спорије брзине и повећаног руковања.

Алтернативе сложеног и финог затамњења

Нису сваком делу потребне секвенцијалне станице. Сложено штанцање врши вишеструке операције сечења у једном потезу притиска, производећи готов раван део у једном удару. Матрица истовремено испразни спољни профил и буши унутрашње рупе, дајући делове са одличном равношћу и концентричности, јер се све компоненте секу једним покретом у односу једна на другу.

Ограничење? Сложене матрице обрађују само равну геометрију. Без савијања, без формирања, без цртања. Идеалне су за подлошке, равне прикључке, једноставне заптивке и било који део који је у потпуности дефинисан профилом сечења. За ове примене, мешано штанцање даје бољу равност од прогресивних метода (јер нема напредовања траке између операција) уз ниже трошкове алата. Али количине морају да оправдају наменску матрицу, а сложеност се брзо завршава.

Машине са четири и више клизача имају потпуно другачији приступ. Уместо вертикалне силе притиска, они користе четири или више хоризонталних клизача алата за савијање, обликовање и сечење жице или уске траке из више праваца истовремено. Резултат су сложени тродимензионални-делови, посебно опруге, копче и мали носачи, произведени великом брзином уз минималне трошкове алата. Прогресивно штанцање медицинских уређаја обрађује прецизне контакте и ЕМИ штитове у запремини, али за микро-обликоване клипове и компоненте на бази жице- испод 50 мм, машине са више клизача често производе исту геометрију брже и јефтиније.

Фино брисање заузима специјализовану нишу. Користи троструку{1}}пресу са изузетно чврстим пробијањем-за-зазорима и ударном плочом са В-прстеном која закључава материјал током сечења. Резултат је аглатка,{0}}ивица без лома по целој дебљини материјала, нешто што конвенционално слепљивање не може постићи без секундарне обраде. Зупчаници, ланчаници, компоненте сигурносних појасева и делови кочионог система обично користе фино затамњење када су квалитет ивица и тачност димензија важнији од брзине циклуса.

Одабир правог метода штанцања за вашу апликацију

Оквир одлучивања се своди на пет варијабли. Успоредите свој део са сваким и прави метод обично постаје очигледан:

• Величина и геометрија дела:Мали-до-дели са кривинама и облицима одговарају прогресивним калупима. Велики или дубоко увучени делови пут за пренос. Само равни{4}} профили одговарају сложеним калупима. Комплексне 3Д жице или уске{7}}прегибе траке фаворизују вишеслојне.
• Обим производње:Прогресивно штанцање доминира изнад 50.000 делова годишње, где амортизација алата доводи до смањења трошкова по{2}}делу. Сложени и вишеслојни слајдови пружају мање количине -ефикасно. Фино слепљивање оправдава трошак алата при великим количинама прецизних компоненти.
• Захтеви толеранције:Фино изрезивање постиже +/-0,025 мм на карактеристикама сечења. Прогресивне матрице држе +/-0,05 до +/-0,10 мм преко обликованих елемената. Алат за пренос постиже сличне толеранције, али са већим омотачима делова.
• Врста материјала и дебљина:Дебљи материјал (изнад 3 мм) и материјали велике{1}}врсте фаворизују системе преноса због већих захтева за тонажом по станици. Танки материјали (0,1 до 1,0 мм) раде ефикасно у прогресивним или вишеклизним подешавањима.
• Буџет и временски оквир:Прогресивна алатна алатка кошта више унапред од сложених или вишеклизних алата, али пружа најнижу цену по{0}}делу по обиму. Улагање у алате за пренос је упоредиво са прогресивним, али носи додатне трошкове штампе и аутоматизације.

У пракси, избор се често подудара са обрасцима примене у индустрији. Прогресивно штанцање аутомобилских компоненти доминира у производњи носача-великог обима, конектора, терминалних летвица и компоненти за пренос где годишње количине достижу милионе и где је осетљивост по{2}}делу екстремна. Ови делови су обично довољно мали да остану на носећој траци, довољно сложени да им је потребно 8 до 20+ станица и произведени у количинама које амортизују трошкове алата у року од неколико месеци.

Прогресивно штампање медицинских уређаја служи другачијем профилу: прецизни контакти, РФ штитови, пинови конектора и под{0}}компоненте имплантата где су тачност димензија и завршна обрада важни колико и запремина. Ове апликације захтевају уске пилоте, фино-напредовање у висини и често захтевају обраду компатибилну са чистом-простором-, али основни прогресивни приступ остаје идеалан јер су делови мали, геометријски сложени и потребни у доследно великим количинама.

Методе преноса тврде да прогресивне матрице не могу да достигну територију: велике структурне печате, дубоко-извучена кућишта и делове који захтевају операције из више приступних углова. Сложено штанцање испуњава празнину за једноставније равне делове где један-производња надмашује напредовање у више-станица и по цени и по квалитету.

Прави метод није увек један или други. Неке производне ћелије комбинују прогресивне калупе за почетно слепљивање и обликовање са системима за пренос за секундарне операције дубоког{1}}извлачења. Горњи оквир за одлучивање вам даје почетну тачку, али прави одговор долази од усклађивања ваше специфичне геометрије дела, прогнозе запремине и захтева квалитета са могућностима и економиком сваког приступа. Када се направи тај избор, питање се помера са тога на који метод који добављач може да испоручи алате и производне капацитете које ваш програм захтева.

Набавка калупа за прогресивно штанцање за скалабилну производњу

Избор правог метода штанцања и конфигурације штампе је само половина једначине. Друга половина? Одлучите да ли да унесете ту способност-у кућу или да будете партнер са компанијом за прогресивно штампање која већ има инжењерску дубину, производни капацитет и инфраструктуру квалитета за испоруку алата који раде од првог дана. Ова одлука обликује вашу структуру трошкова, флексибилност временског оквира и оперативни ризик годинама.

Када инвестирати у штампу у односу на партнера са добављачем матрица

Поседовање прогресивне пресе за штанцање има смисла под специфичним условима: одрживе годишње количине које премашују милионе делова у више програма, интерна инжењерска експертиза за одржавање калупа и оптимизацију процеса, и доступност капитала која не оптерећује ток новца за друге иницијативе раста. Ако испуњавате сва три критеријума, власништво штампе пружа максималну контролу над распоредом, квалитетом и-трошком по делу.

Већина компанија не испуњава сва три. И ту математика постаје занимљива.

Свеобухватна анализа повраћаја улагања мора да узме у обзир више од набавне цене штампе. АсБаиСоурце Глобалов оквир за одлучивање о производњискици, стварни трошак власништва укључује капиталну опрему, имовину и трошкове одржавања, трошкове преноса капитала (укључујући исплате камата), режијске трошкове управљања залихама, особље за рад и осигурање квалитета и технолошку експертизу потребну да би систем био конкурентан. Уговорна производња нуди флексибилност у повећању или смањењу производње на основу флуктуација потражње без ношења тих фиксних трошкова током периода штедње.

За тимове који производе мање од 500.000 делова годишње у ограниченом броју делова, партнерство са прогресивним добављачем алата и калупа обично даје бољу економичност. Избегавате капиталне издатке, елиминишете потребу за специјализованим оператерима за пресовање и техничарима за одржавање матрица и добијате приступ инжењерским ресурсима за које би биле потребне године да се интерно изграде. Компромис је мања контрола распореда и зависност од капацитета и приоритета вашег добављача.

Процена добављача прогресивних калупа за{0}}производњу великог обима

Одабир прогресивног произвођача калупа је једна од најважнијих одлука о набавци које производни тим доноси. Квалитет, тачност и доследност вашег партнера за алате директно утичу на квалитет делова, укупне трошкове власништва и дугорочну{1}}конкурентност. Детаљан оквир за евалуацију компаније Еиген Енгинееринг идентификује осам кључних критеријума који одвајају способне добављаче од ризичних.

Ево шта ваш тим за набавке треба да процени:

• Инжењерске и дизајнерске способности:Може ли добављач да развије прилагођене прогресивне дизајне калупа на основу геометрије вашег дела, спецификација материјала и циљева запремине? Потражите-кућу ЦАД/ЦАМ, ФЕА симулацију за анализу формирања и стручност у оптимизацији распореда трака.
• Стручност материјала:Да ли добављач разуме како се различите легуре понашају на више станица за формирање?-Компензација за{0}очвршћавање, предвиђање одскока и превенција одвајања захтевају знање{1}}посебно за материјал.
• Системи квалитета и метрологија:Уверите се да добављач користи ЦММ инспекцију, оптичко мерење и СПЦ документацију за валидацију толеранција у свакој фази. Сертификати као што је ИСО 9001 постављају основу, али способност инспекције је важнија од сертификата на зиду.
• -Пробни и валидациони објекти у кући:Добављач са пробним пресама може доказати да матрица ради пре него што се испоручи на ваш под. Ово елиминише недеље отклањања грешака у вашем објекту и потврђује да су производни циљеви достижни у реалним условима рада.
• Производни капацитет и поузданост времена испоруке:Процените да ли добављач може да испуни ваш рок без угрожавања квалитета. Претходни учинак у вези са испоруком говори вам више од обећања током фазе цитирања.
• Одржавање калупа и{0}}подршка након продаје:Прогресивне матрице се троше. Ударци су тупи, формирајући уметци замор, а зазори се отварају током милиона циклуса. Добављач који нуди сталну подршку за одржавање, снабдевање резервним компонентама и помоћ у решавању проблема штити ваше време непрекидног рада.
• Скалабилност и флексибилност:Ваши волумени ће се променити. Партнер произвођача прогресивних матрица који може да пређе са пилот количина на пуну масовну производњу и прилагођава алате инжењерским променама, пружа далеко већу дугорочну-вредност него онај са фиксним могућностима.
• Технолошка оспособљеност:Процените квалитет ЦНЦ и жичане ЕДМ опреме, алате за дигиталну симулацију и спремност да усвојите напредне методе производње које побољшавају тачност матрице и смањују време испоруке.

За тимове који набављају прогресивне калупе за штанцање које захтевају ефикасно формирање више-станица, чврсту поновљивост и скалабилну масовну производњу, добављачи као што суИИЦХЕНфокусирати се посебно на помоћ производним инжењерима и тимовима за набавку да премосте јаз између намере дизајна и алата{0}}спремних за количину. Њихове услуге прогресивног штанцања наглашавају комбинацију инжењерске подршке и скалабилности производње коју захтевају-програми великог обима.

Скалирање од прототипа до масовне производње

Пут од првих{0}}узорака чланака до пуне-продукције није само један скок. То је постепено напредовање где свака фаза потврђује следећу. Жури се у масовну производњу алата пре него што се дизајн замрзне, каоМакерСтаге мапа пута за скалирањенаглашава, једна је од најскупљих грешака у производњи хардвера. Ревизије калупа у фази производње коштају 30 до 50 процената оригиналног алата плус недељама кашњења.

За прогресивно штанцање, секвенца скалирања обично прати овај образац:

• Валидација прототипа (1-50 делова):ЦНЦ машински или жичани-ЕДМ узорци потврђују геометрију и уклапање дела. Још нема улагања. Ова фаза даје одговор да ли је дизајн исправан пре него што се посветите алатима.
• Пилот алат (50-5.000 делова):Поједностављена прогресивна матрица, понекад са мање станица или мекшим алатним челиком, производи делове за функционално тестирање, валидацију склопа и почетну квалификацију купца. Промене дизајна су још увек приступачне у овој фази.
• Производни алат (5,000+ делова):Потпуно очвршћене, прогресивне матрице{0}} намењене за производњу, дизајниране за циљну пресу, материјал и брзину циклуса. У овом тренутку дизајн мора бити замрзнут. Инжењерске промене значе поновно сечење матрица или реконструкцију станица.

Критични покретач за кретање између фаза није само јачина звука. То је стабилност дизајна. Добављач прогресивног штанцања са којим вреди бити партнер ће одбити ако покушате да наручите производне алате пре него што се провере толеранције и дизајн преживи функционално тестирање. То одбијање штити вашу инвестицију.

Када процењујете произвођаче прогресивних матрица за дугорочне-програме, распитајте се конкретно о њиховом прототипу-до-производног процеса. Да ли могу да произведу узорке делова од меког алата, да потврде димензије према вашем отиску, да понављају дизајн станице на основу резултата пробе, а затим да пређу на ојачане производне калупе без почињања испочетка? Тај континуитет елиминише грешке у преводу које се дешавају када прототип и производни алат долазе из различитих извора са различитим инжењерским тумачењима.

Укупни трошак власништва за програм прогресивних матрица протеже се много даље од почетне понуде алата. Узмите у обзир интервале одржавања матрице, очекивану учесталост поновног брушења, трошкове резервног ударца и уметања, процењени век трајања матрице у укупним потезима и одзив добављача када нешто треба да се обрати пажња у 2 ујутро у уторак. Прогресивна компанија за штанцање која унапред даје 10 процената мање, али не може да вас подржи када се формирајући уметак поквари усред-коштаће вас много више током трајања програма од партнера који цени дугорочну-поузданост и подржава то услугом која одговара.

Често постављана питања о прогресивној штампи за штанцање

1. Која је разлика између прогресивне матрице и матрице за пренос?

Прогресивна матрица држи радни комад причвршћеним за носећу траку у свим станицама, напредујући га сваким притиском притиска до коначног пресека. Преносна матрица рано одваја део и користи механичке хватаљке или роботске руке да га помера између независних станица. Прогресивне матрице раде брже (стотине СПМ) и одговарају малим-до-средњим деловима, док матрице за пренос обрађују веће делове, дубоко извлачење и операције са више-углова при мањим брзинама (15-40 СПМ). Прогресивни алат кошта више унапред, али доноси ниже трошкове по делу при великим количинама због предности у брзини и елиминисаног руковања делом.

2. Како израчунавате потребну тонажу за прогресивну пресу за штанцање?

Израчунајте силу за сваку станицу појединачно: слепљење и пирсинг користе периметар помножен дебљином помноженом снагом на смицање; савијање користи својства материјала и геометрију; цртање користи крајњу затезну чврстоћу. Затим саберите све вршне силе претпостављајући истовремено ангажовање у доњој мртвој тачки. Додајте сигурносну маргину од 20-30% да бисте узели у обзир хабање алата, варијације материјала и температурне ефекте. Такође проверите да ли преса има довољну енергију (капацитет замашњака) и да се њена оцена тонаже примењује на стварној радној висини коју захтева ваша матрица. Најбоља пракса је да ради на 60-75% капацитета пресе за дуговечност.

3. Који материјали су најбољи за прогресивно штанцање?

Ниско{0}}угљенични челик (1008, 1010) је материјал који највише опрашта за прогресивно штанцање због умереног радног очвршћавања и предвидљивог поврата. Бакар и месинг нуде високу формабилност при нижим захтевима за тонажом. Нерђајући челик ради добро, али захтева 1,5-1,8 пута више тонаже и захтева обложен алат да би се спречило нагризање. Алуминијуму су потребне полиране површине матрице, контролисано подмазивање и често више станица за формирање због велике опруге. Челици велике{9}}врсте (ХСЛА, двофазни) захтевају највећу тонажу (2-3к основна линија) и пажљиву расподелу станица како би се избегло пуцање услед ограничене дуктилности.

4. Зашто се серво пресе преферирају за сложене прогресивне калупе?

Серво пресе замењују фиксни склоп кочнице{0}}квачила-замајца са програмабилним серво моторима који омогућавају променљиву брзину клизања унутар сваког хода. То значи да можете успорити кроз зоне формирања ради бољег протока материјала и смањеног повратног оптерећења док брзо трчите на прилазу и повратку. Практичне предности укључују удвостручавање излаза са полу{4}}профилима покрета, елиминисање одскока са више-профила у БДЦ-у и омогућавање дубоког извлачења унутар прогресивних матрица коришћењем вибрационог кретања. Серво технологија омогућава сложеним деловима да раде са већим ефективним СПМ-ом без прекорачења ограничења за формирање материјала, директно смањујући-цену по делу.

5. Како бирате између Ц-рама и равне-пресе са стране за прогресивно штанцање?

Пресе са Ц-оквиром (35-250 тона) одговарају лакшем прогресивном раду са мање станица и тањим материјалима. Они нуде отворени три{5}}страни приступ и нижу цену, али се угаоно скретају под оптерећењем, што ограничава могућност толеранције. Праве-бочне пресе (150-3,000+ тоне) елиминишу угаоно отпуштање са вертикалним стубовима са обе стране, одржавајући паралелност клизања без обзира на расподелу оптерећења. За прогресивне матрице које прелазе 8-10 станица, које захтевају толеранције испод +/-0,05 мм, или покретне материјале дебљине изнад 1,5 мм, равни оквири са вешањем у 2 или 4 тачке обезбеђују крутост потребну за доследан квалитет делова на свим станицама.