Làm thế nào để tạo ra một khuôn dập sống sót sau hàng triệu lượt truy cập

Điều gì tạo nên một khuôn dập

Việc tạo ra một khuôn dập có thể chịu được hàng triệu chu kỳ ép không phải là một nhiệm vụ đơn lẻ. Đó là một chuỗi các quyết định phụ thuộc lẫn nhau: phân tích bộ phận của bạn, lựa chọn vật liệu, kiểm tra kỹ thuật, gia công các bộ phận, xử lý nhiệt, lắp ráp và chạy thử. Bỏ qua hoặc vội vàng bất kỳ bước nào và xúc xắc sẽ thất bại sớm. Hướng dẫn này sẽ hướng dẫn toàn bộ quy trình làm việc để bạn có thể tự tin tiếp cận từng giai đoạn, cho dù bạn điều hành một cửa hàng-một người hay quản lý toàn bộ bộ phận công cụ.

Khuôn dập là gì và nó hoạt động như thế nào

Vậy dập trong thực tế là gì? Nói một cách đơn giản nhất, khuôn dập là một công cụ chuyên dụng được gắn bên trong máy ép sử dụng lực để cắt, uốn cong hoặctạo hình tấm kim loại thành hình dạng hoàn thiện. Nửa trên (đục lỗ) đi xuống nửa dưới (khối khuôn) và vật liệu bị mắc kẹt giữa chúng có dạng dự định. Đó là định nghĩa dập lõi. Nếu bạn đã từng thắc mắc dập kim loại là gì, hãy hình dung một chiếc máy cắt bánh quy được điều khiển bởi lực thủy lực hoặc cơ học hàng chục tấn, tạo ra các bộ phận giống hệt nhau ở tốc độ cao.

Hiểu được những gì đang chết trong bối cảnh sản xuất rộng hơn sẽ giúp định hình dự án. Khuôn là bộ công cụ được gia công-có độ chính xác cao để định hình nguyên liệu thô thông qua lực được kiểm soát. Đặc biệt, trong dập kim loại, khuôn và chày hoạt động cùng nhau giống như răng trên và răng dưới: một cái tạo áp lực, cái còn lại cung cấp khoang phù hợp.

Các thành phần chính mà mọi người xây dựng khuôn đều phải hiểu

Trước khi cắt bất kỳ loại thép nào, bạn cần biết chức năng của từng bộ phận của khuôn và tại sao nó lại quan trọng. Dưới đây là các thành phần cốt lõi:

• Giày die (giày dưới)- tấm đế giữ chặt khối khuôn và duy trì độ cứng kết cấu khi chịu tải.
• Giá đỡ cú đấm (giày trên)- gắn chày và phân bổ lực ép đồng đều trên các bề mặt cắt hoặc tạo hình.
• Tấm thoát y- tách vật liệu tấm ra khỏi chày sau mỗi hành trình, ngăn ngừa kẹt giấy và biến dạng bộ phận.
• Chốt dẫn hướng và ống lót- duy trì sự căn chỉnh chính xác giữa nửa trên và nửa dưới, thường được làm cứng ở mức 58 HRC trở lên.
• Hệ thống lò xo- cung cấp áp suất tước được kiểm soát và khi tạo khuôn, áp dụng lực giữ-trống.
• Tấm nền- nằm phía sau chày để ngăn giá đỡ chày biến dạng dưới tác động lặp đi lặp lại.

Mỗi thành phần đều ảnh hưởng đến tuổi thọ khuôn và chất lượng bộ phận. Các chốt dẫn hướng yếu gây ra hiện tượng lệch và mòn mép sớm. Tấm đỡ có kích thước quá nhỏ cho phép các chày đẩy vào giá đỡ, làm hỏng độ đồng tâm theo thời gian.

Hướng dẫn này bao gồm cả các phương pháp gia công thủ công (mài bề mặt, doa khuôn, phay thủ công) và các phương pháp dựa trên CNC-(EDD dây, phay CNC, mài chính xác) để các cửa hàng có cấp độ thiết bị khác nhau có thể làm theo.

Quyết định loại khuôn nào phù hợp với dự án của bạn

Không phải mọi bộ phận đều cần khuôn lũy tiến. Việc lựa chọn trong số các loại khuôn dập phụ thuộc vào ba yếu tố: hình dạng bộ phận, khối lượng sản xuất và thiết bị sẵn có.

A khuôn đơn{0}}trạm đơn giảnVí dụ: xử lý một thao tác trên mỗi nét - làm trống hoặc xỏ lỗ. Nó phù hợp với các hoạt động có-khối lượng thấp dưới 10.000 bộ phận, công việc nguyên mẫu và các cửa hàng không có khả năng ép nhiều-trạm. Chi phí dụng cụ thấp hơn 50-70% so với dụng cụ tiến bộ.

A khuôn ghépthực hiện nhiều thao tác cắt trong một hành trình, chẳng hạn như đột bao hình và xuyên thủng cùng một lúc. Nó hoạt động tốt cho các bộ phận phẳng như vòng đệm hoặc miếng đệm nơi mà độ chính xác rất quan trọng nhưng hình học vẫn nằm trong một mặt phẳng.

A chết tiến bộcấp dữ liệu dải thông qua các trạm tuần tự, mỗi trạm bổ sung thêm một tính năng. Đây là công cụ phù hợp cho việc dập kim loại khối lượng lớn-- chẳng hạn như giá đỡ ô tô hoặc đầu nối điện được hàng triệu người sản xuất. Chi phí trả trước cao hơn nhưng chi phí cho mỗi{4} bộ phận trên quy mô lớn lại thấp hơn đáng kể.

Nếu bộ phận của bạn phẳng với các mẫu lỗ đơn giản và bạn cần ít hơn 10.000 chi tiết, hãy bắt đầu với một-trạm đơn hoặc khuôn ghép. Nếu bạn đang sản xuất với số lượng trên 100.000 chiếc với nhiều tính năng, thì khoản đầu tư vào khuôn dập lũy tiến sẽ mang lại lợi nhuận nhanh chóng nhờ giảm nhân công và thời gian chu kỳ nhanh hơn.

Loại khuôn phù hợp đặt ra quỹ đạo cho mọi cấp độ vật liệu - quyết định tiếp theo, độ phức tạp gia công và nhu cầu bảo trì, tất cả đều xuất phát từ lựa chọn này.

Bước 1 Phân tích chi tiết của bạn và chọn loại khuôn phù hợp

Mỗi khuôn đều bắt đầu như một phần hoàn thiện trên giấy. Trước khi bạn phác thảomột thành phần khuôn duy nhất, bạn cần phải mổ xẻ bản vẽ bộ phận đó và để các yêu cầu về hình học, vật liệu và sản xuất của nó quyết định phương pháp gia công. Phân tích sai và bạn sẽ chế tạo khuôn quá mức (lãng phí thời gian và tiền bạc) hoặc chế tạo khuôn kém (gây ra lỗi sớm). Quá trình dập kim loại mang lại nhiều lợi ích cho việc suy nghĩ cẩn thận trước hơn bất kỳ giai đoạn nào khác.

Đọc hình học phần để xác định các hoạt động cần thiết

Nhấc bản in lên và đặt một câu hỏi đơn giản: khuôn này cần làm gì với tấm kim loại? Các biên dạng phẳng với các đường viền bên ngoài cần được tạo khoảng trống. Các lỗ và khe bên trong yêu cầu các thao tác dập xuyên hoặc đục lỗ. Mặt bích và tab yêu cầu uốn cong. Cốc sâu hoặc thùng cần vẽ. Hầu hết các bộ phận trong thế giới thực-thực đều kết hợp một số bộ phận này, đó chính xác là lý do tại sao việc hiểu hình học lại quan trọng trước tiên.

Hãy tìm những tín hiệu hình học sau:

• Chỉ có mặt ngoài phẳng- khuôn đột bao hình là đủ.
• Lỗ, khe hoặc vết cắt bên trongCần có - trạm xuyên.
• Uốn cong với bán kính xác định- trạm tạo hình có khả năng bù đàn hồi được kiểm soát.
• Tỷ lệ chiều sâu-đến-đường kính trên 0,5- thao tác vẽ, có thể là nhiều{1}}giai đoạn.

Bảng bên dưới thể hiện các đặc điểm chung của bộ phận đối với quy trình khuôn mà mỗi quy trình yêu cầu, cùng với những cân nhắc về hình học thúc đẩy thiết kế dụng cụ:

Khi một bộ phận chứa các tính năng từ nhiều hàng trong bảng đó, bạn đang xem khuôn hỗn hợp hoặc khuôn lũy tiến - và khối lượng sản xuất sẽ giúp bạn quyết định khuôn nào.

Làm thế nào các đặc tính vật liệu thúc đẩy các quyết định thiết kế khuôn

Hình học cho bạn biết những thao tác cần thực hiện. Vật liệu cho bạn biết những hoạt động đó sẽ khó khăn như thế nào. Ba đặc tính chi phối quá trình dập kim loại tấm từ góc độ dụng cụ: độ bền cắt, độ dẻo và độ dày.

Sức mạnh cắtquyết định lực cắt. Thép không gỉ (cường độ cắt khoảng 50-55 ksi) đòi hỏi trọng tải ép lớn hơn đáng kể so với thép nhẹ (khoảng 35 ksi) hoặc nhôm (khoảng 15-20 ksi). Độ bền cắt cao hơn cũng làm tăng tốc độ mài mòn của khuôn, đẩy bạn về phía thép công cụ cứng hơn hoặc hạt dao cacbua.

độ dẻochi phối khoảng cách bạn có thể uốn cong hoặc kéo vật liệu trước khi nó bị nứt. Vật liệu-có độ dẻo thấp sẽ hạn chế bán kính uốn cong và độ sâu kéo, do đó ảnh hưởng đến số lượng trạm trong khuôn lũy tiến.

Độ dày tấmtrực tiếp đặt giá trị giải phóng mặt bằng của bạn. cáckhuyến nghị tiêu chuẩnlà 5-10% độ dày vật liệu mỗi mặt đối với hầu hết các loại thép. Các vật liệu mềm hơn như nhôm có khe hở hẹp hơn (khoảng 5% mỗi mặt), trong khi các vật liệu cứng hơn hoặc vật liệu dày hơn có độ hở khoảng 10-12% mỗi mặt. Khoảng hở quá nhỏ sẽ làm tăng lực cắt và làm tăng tốc độ mài mòn của chày. Khoảng hở quá lớn sẽ tạo ra quá nhiều gờ và chất lượng cạnh kém.

Đây là tài liệu tham khảo thực tế về mức độ ảnh hưởng của phạm vi độ dày đến khe hở trong quy trình khuôn:

• Vật liệu mỏng (0,5 mm trở xuống)Dung sai khoảng trống - trở nên quan trọng; thậm chí sự thay đổi 0,01 mm cũng xuất hiện dưới dạng khuyết tật ở cạnh.
• Cổ trung bình (0,5-3,0 mm)- tỷ lệ phần trăm tiêu chuẩn-thông quan dựa trên hoạt động đáng tin cậy; hầu hết các tấm kim loại dập đều rơi vào đây.
• Cổ phiếu dày (3,0-6,0 mm)- tỷ lệ phần trăm khe hở tăng lên (10-15% mỗi bên) giúp giảm tải chày và kéo dài tuổi thọ dụng cụ.

Các thao tác ép kim loại trên vật liệu cứng hơn - thép không gỉ, thép hợp kim-độ bền cao-thấp - cũng yêu cầu áp lực lò xo nặng hơn trong bộ tháo dỡ và cán phôi. Lò xo có kích thước quá nhỏ cho phép vật liệu nâng lên trong quá trình cấp liệu, gây ra hiện tượng cấp liệu sai và trượt trượt về phía hạ lưu.

Khối lượng sản xuất phù hợp với độ phức tạp của khuôn

Một hợp đồng sản xuất hàng năm 500-nguyên mẫu và một hợp đồng sản xuất 2-triệu-hàng năm cần các chiến lược sử dụng công cụ khác nhau về cơ bản. Đầu tư quá mức vào khuôn lũy tiến trong thời gian ngắn sẽ gây lãng phí vốn. Việc đầu tư không đủ vào khuôn một trạm cho khối lượng công việc lớn sẽ gây lãng phí nhân công và thời gian sử dụng sàn.

Sử dụng các ngưỡng âm lượng này làm hướng dẫn thực tế:

• Dưới 5.000 bộ phận- trạm đơn- chết hoặc thậm chí là dụng cụ mềm. Chi phí trả trước thấp, chi phí cho mỗi bộ phận-có thể chấp nhận được ở quy mô này.
• 5.000-50.000 bộ phận- khuôn hỗn hợp hoặc khuôn lũy tiến đơn giản có ít trạm hơn. Đầu tư dụng cụ vừa phải cân bằng với việc tiết kiệm lao động.
• Trên 50.000 bộ phận- khuôn lũy tiến hoàn toàn bằng thép công cụ được tôi cứng. Quá trình dập ở khối lượng này sẽ bù đắp cho chi phí gia công vì chi phí cho mỗi bộ phận-giảm đáng kể và thời gian chu trình rút ngắn xuống còn vài giây hoặc một phần của giây.

Hãy xem xét thiết bị cửa hàng của bạn quá. Khuôn lũy tiến sẽ vô dụng nếu không có máy ép hỗ trợ nạp cuộn, lập chỉ mục-dựa trên thí điểm và chiều dài bệ đủ dài. Nếu công suất máy in của bạn giới hạn số lượng trạm, thiết lập khuôn chuyển có thể mang lại kết quả tương tự với việc xử lý bộ phận riêng lẻ giữa các trạm.

Tam giác khối-vật liệu-hình học là khung quyết định của bạn. Một bộ phận phức tạp bằng vật liệu cứng với khối lượng lớn được đặt thẳng trên khuôn lũy tiến đa trạm được chế tạo từ thép công cụ cao cấp. Một bộ phận phẳng đơn giản bằng thép nhẹ có khối lượng thấp phù hợp với khuôn đột bao hình cơ bản từ tấm A2 hoặc thậm chí là tấm đã được làm cứng trước. Việc căn chỉnh này ngay từ đầu sẽ giúp tiết kiệm việc làm lại, thiết kế lại và tránh vượt ngân sách khi bắt đầu gia công.

Bước 2 Chọn thép công cụ và vật liệu thành phần khuôn

Việc căn chỉnh khối hình học-vật liệu-từ Bước 1 sẽ cho bạn biết khuôn cần làm gì. Lựa chọn vật liệu xác định nó có thể tiếp tục làm việc đó trong bao lâu. Các thành phần khuôn khác nhau phải đối mặt với ứng suất khác nhau - các cạnh cắt chịu mài mòn, bề mặt tạo hình chống lại sự ăn mòn và các tấm kết cấu hấp thụ tác động - nên không có loại thép nào có thể đảm nhiệm mọi vai trò. Việc chọn vật liệu dập kim loại phù hợp cho từng thành phần là quyết định độ bền của khuôn.

Lựa chọn giữa thép công cụ D2, A2 và S7

Ba loại thép công cụ chiếm ưu thế trong khuôn dập, mỗi loại được tối ưu hóa cho một chế độ hỏng hóc khác nhau:

D2là lựa chọn phù hợp-trong thời gian dài-làm trống và dập lỗ. Hàm lượng cacbon cao (1,40-1,60%) và crom (11,00-13,00%) tạo ra lượng cacbua cứng dồi dào có khả năng chống mài mòn đặc biệt tốt. D2 đạt 54-61 HRC và xử lý sản xuất thép dập lên tới hàng triệu. Sự đánh đổi? Nó ít cứng hơn so với các lựa chọn khác và khó gia công và mài hơn, vì vậy nó không phải là lựa chọn tốt nhất cho các khuôn chịu tải sốc nặng.

Khi bạn cần hiệu suất cân bằng - khả năng chống mài mòn tốt cộng với độ bền vừa phải -A2phù hợp với khoảng cách. Với ít crom hơn (4,75-5,50%) và ít carbon hơn một chút so với D2, A2 đạt được57-62 HRCtrong khi vẫn dễ gia công hơn. Nó phù hợp với khuôn đúc, khuôn cắt tỉa, chày đột dài và khuôn đột bao hình lớn trong đó khả năng chống va đập cũng quan trọng cùng với việc giữ cạnh. Đối với-sản xuất khối lượng trung bình dưới 1.000.000 bộ phận, A2 thường mang lại tỷ lệ chi phí-trên-hiệu suất tốt nhất.

S7mang đến khả năng chống sốc mà cả D2 và A2 đều không thể sánh bằng. Lượng carbon thấp hơn (0,45-0,55%) và lượng crom giảm (3,00-3,50%) mang lại cho nó độ bền va đập tuyệt vời ở độ cứng làm việc 48-58 HRC. Sử dụng S7 để đột bao hình nặng, tạo hình nguội, khuôn uốn và bất kỳ nguyên công nào mà chày gặp tải năng lượng cao, đột ngột. Nó mòn nhanh hơn D2, nhưng nó sẽ không sứt mẻ hoặc nứt trong các điều kiện có thể làm vỡ thép cứng hơn.

Vật liệu phôi cũng quan trọng ở đây. Việc dập bằng thép không gỉ và cấp cường độ-cao tạo ra tải trọng có thể đạt đến độ cứng của khuôn, đẩy bạn về phía D2 hoặc thép luyện kim bột. Ngược lại, việc dập nhôm tạo ra ít mài mòn hơn nhưng nguy cơ bị mòn cao hơn, khiến việc xử lý bề mặt trở nên quan trọng hơn độ cứng thô.

Khi cacbua chèn và lớp phủ mang lại hiệu quả

Thép công cụ rắn xử lý hầu hết khối lượng sản xuất, nhưng hạt dao cacbua giúp kéo dài tuổi thọ khuôn thêm 500-1000% trong các tình huống cụ thể - đặc biệt là gia công phôi mịn, kéo nông và-khả năng xuyên thủng khối lượng cao đối với vật liệu mài mòn. Độ cứng cực cao của chúng khiến chúng trở nên lý tưởng cho việc dập kim loại bằng thép không gỉ, nơi độ mài mòn chiếm ưu thế. Nhược điểm là độ giòn: cacbua bị nứt dưới tác động mạnh, do đó, hãy dành nó cho các trạm có độ sốc thấp, độ mài mòn cao thay vì hoạt động tạo hình.

Lớp phủ cung cấp một con đường trung gian. Thay vì thay thế toàn bộ vật liệu chèn, bạn thêm một lớp bề mặt cứng,{1}}ma sát thấp để chống lại hiện tượng lõm và kéo dài khoảng thời gian mài sắc. Các tùy chọn phổ biến bao gồm:

• TiN (Titan nitrit)lớp phủ - có mục đích chung-làm giảm ma sát và tăng độ cứng bề mặt; phù hợp cho việc dập khối lượng vừa phải-trên hầu hết các vật liệu.
• TiCN (Titan cacbonitrit)- cứng hơn TiN với khả năng chống mài mòn tốt hơn; phù hợp với các ứng dụng vật liệu có-khối lượng cao hơn hoặc có tính mài mòn- cao hơn.
• TiAlN (Titan nhôm Nitride)- khả năng chịu nhiệt và chống mài mòn tuyệt vời; hiệu quả đối với việc dập kim loại nhôm và các hoạt động tốc độ cao-trong đó hiện tượng lõm là dạng lỗi chính.
• CrN (Crom Nitrua)- khả năng chống bám dính tốt; hoạt động tốt khi tạo hình thép mạ kẽm nơi có mối lo ngại về sự tích tụ kẽm.

Ứng dụng PVD (Lắng đọng hơi vật lý) thường được ưa chuộng hơn vì nó hoạt động ở nhiệt độ thấp hơn, tránh biến dạng và cần phải -làm cứng lại chất nền. Mộtso sánh ngànhcho thấy một công cụ thấm nitơ-được phủ PVD, ion{1}} sản xuất được hơn 1,2 triệu bộ phận so với chỉ 50.000 bộ phận của một công cụ mạ crom-có cùng loại thép cơ bản. Đó là loại ROI giúp chứng minh chi phí phủ trên các bộ phận bằng nhôm hoặc không gỉ được đóng dấu-với số lượng lớn.

Lựa chọn bộ khuôn và vật liệu giữ

Không phải mọi bộ phận đều cần thép công cụ cao cấp. Đế khuôn, bộ phận giữ chày và tấm giữ đóng vai trò cấu trúc - chúng duy trì sự liên kết và phân phối tải trọng thay vì cắt hoặc tạo hình vật liệu. Việc xác định quá mức các bộ phận này sẽ làm tăng chi phí mà không cải thiện tuổi thọ của khuôn.

Các lựa chọn phổ biến cho các thành phần của bộ khuôn:

• Gang (loại dẻo như D4512 hoặc D6510)- giảm rung tuyệt vời,-tiết kiệm chi phí cho đế khuôn lớn, khả năng gia công tốt. Thích hợp cho các khuôn chạy khối lượng vừa phải với tải trọng máy ép tiêu chuẩn.
• Thép cứng trước{0}}(AISI 4140 hoặc tương đương ở 28-34 HRC)- độ cứng và khả năng chịu tải cao hơn gang. Sử dụng cho đế khuôn tiến bộ và các ứng dụng-trọng tải nặng trong đó việc kiểm soát độ lệch là quan trọng.
• Thép cacbon-trung bình (AISI 1045, được xử lý nhiệt ở mức 30-35 HRC)- lựa chọn tiêu chuẩn dành cho các tấm giữ giúp cố định các chày và hạt dao khuôn.

Nguyên tắc hướng dẫn: dành ngân sách vật liệu cao cấp của bạn cho các bộ phận tiếp xúc với chày - phôi, khối khuôn và hạt dao tạo hình. Hỗ trợ mọi thứ khác bằng thép hoặc sắt kết cấu được chỉ định phù hợp để mang lại độ cứng mà không tốn chi phí không cần thiết.

Với các vật liệu được chọn cho mọi bộ phận, thử thách tiếp theo là chuyển thiết kế khuôn của bạn thành các tính toán kỹ thuật chính xác - khe hở, lực cắt và bố cục dải - để đảm bảo khuôn hoạt động chính xác như dự định dưới tải ép thực.

Bước 3 Thiết kế khuôn và tính toán lực

Vật liệu mang lại cho khuôn khuôn nền tảng vật lý, nhưng kỹ thuật mang lại cho nó độ chính xác. Giai đoạn này biến phân tích bộ phận và lựa chọn vật liệu của bạn thành các số cứng - khoảng trống được đo bằng phần trăm milimét, yêu cầu về trọng tải được tính theo tấn và bố cục dải theo thứ tự trạm theo trạm. Nhận phép toán thiết kế khuôn dập ngay tại đây và quá trình gia công trở nên dễ dàng thực hiện. Làm sai và bạn sẽ phát hiện ra các lỗi trong quá trình thử, sau khi đốt cháy thép công cụ và thời gian sử dụng máy đắt tiền.

Tính toán khe hở khuôn cho vật liệu và độ dày của bạn

Khe hở khuôn là khe hở giữa mép cắt chày và mép mở khuôn. Nó kiểm soát cách các vết nứt của vật liệu trong quá trình cắt: khoảng hở thích hợp sẽ căn chỉnh các mặt phẳng gãy từ trên và dưới của tấm sao cho chúng gặp nhau một cách rõ ràng, tạo ra một cạnh cắt mịn với ít gờ tối thiểu. Quá chặt, chày sẽ hoạt động mạnh hơn, mòn nhanh hơn và có thể bị gãy. Quá lỏng lẻo, bạn sẽ có quá nhiều gờ, hiện tượng cuộn qua và chất lượng cạnh kém.

Khe hở khuôn trên mỗi mặt=Độ dày vật liệu × Tỷ lệ khe hở. Đối với hầu hết các loại thép nhẹ, sử dụng 5-10% mỗi mặt. Những vật liệu mềm hơn như nhôm sử dụng 5-7%, trong khi những vật liệu cứng hơn như thép không gỉ cần 10-12% trở lên.

Hãy tưởng tượng bạn đang phôi một phần thép nhẹ dày 1,5 mm. Ở mức 8% mỗi bên, khoảng hở của bạn là 1,5 mm × 0.08=0.12 mm ở mỗi bên của chày. Điều đó có nghĩa là lỗ khuôn lớn hơn 0,24 mm so với tổng đường kính chày. Đối với phần thép không gỉ có cùng độ dày, bạn có thể tăng lên 10-12% mỗi bên - mang lại 0,15 đến 0,18 mm mỗi bên - vì vật liệu cứng hơn tạo ra lực ngang cao hơn trong quá trình cắt.

Một số thực tế thực tế ảnh hưởng đến những tính toán này trong thiết kế dập kim loại tấm của bạn. Vật liệu mỏng hơn (dưới 0,5 mm) yêu cầu dung sai tuyệt đối về khe hở chặt chẽ hơn, vì ngay cả sự thay đổi 0,01 mm cũng có thể xuất hiện dưới dạng khuyết tật ở cạnh. Cổ phiếu dày hơn (trên 3,0 mm) được hưởng lợi từ khoảng hở được đẩy về phía cao hơn của phạm vi để giảm tải đột dập. Và như hướng dẫn kỹ thuật của MISUMI lưu ý, thực tiễn hiện đại cho thấy rằng giá trị khe hở 11-20% có thể giảm đáng kể độ căng của dụng cụ và kéo dài tuổi thọ vận hành cho một số ứng dụng nhất định, đặc biệt khi các yêu cầu về độ bóng cạnh ít quan trọng hơn tuổi thọ của khuôn.

Xác định trọng tải ép thông qua tính toán lực

Mỗi dự án dập đều cần một máy ép có lực đủ mạnh để cắt vật liệu một cách sạch sẽ mà không làm căng máy. Công suất máy ép quá thấp gây ra hiện tượng dừng máy, hư hỏng dụng cụ và các bộ phận không đồng đều. Công suất quá lớn gây lãng phí vốn. Việc tính toán lực dập trong nguyên công đột bao hình và đột lỗ rất đơn giản:

Lực cắt (tấn)=Chu vi cắt (in) × Độ dày vật liệu (in) × Độ bền cắt (tấn/in²)

Ví dụ: phôi một phần hình chữ nhật có kích thước 3 inch x 2 inch từ thép nhẹ 0,060 inch (cường độ cắt khoảng 25 tấn/in²) trông như thế này: Chu vi=2(3 + 2)=10 inch. Lực=10 × 0,060 × 25=15 tấn. Đủ đơn giản cho một trạm duy nhất.

Hoạt động dập khuôn trong thế giới thực-làm tăng thêm độ phức tạp. Một khuôn lũy tiến thực hiện nhiều vết cắt trên mỗi hành trình - mỗi cú đấm xuyên, mỗi trạm dập, mỗi rãnh đóng góp lực đồng thời. Bạn phải tổng hợp trọng tải trên tất cả các trạm đang hoạt động trong một hành trình. Sau đó thêm lực từ lò xo gạt phôi, bình chứa nitơ và bất kỳ hoạt động tạo hình hoặc uốn nào. Thông lệ tiêu chuẩn ngành áp dụng hệ số an toàn 15-20% trên tổng hệ số được tính toán để tính đến sự biến đổi của vật liệu, độ mòn dụng cụ và ma sát.

Các giá trị cường độ cắt dẫn đến các tính toán này thay đổi đáng kể tùy theo vật liệu:

Hãy lưu ý rằng chất liệu không gỉ cứng một nửa đòi hỏi lực gần gấp năm lần so với nhôm mềm để có hình dạng giống hệt nhau. Đây chính xác là lý do tại sao việc lựa chọn vật liệu ở Bước 1 liên quan trực tiếp đến công suất máy ép và các quyết định thiết kế khuôn dập kim loại ở đây.

Bố cục dải khuôn lũy tiến và trình tự trạm

Đối với-thiết kế dập số lượng lớn, bố cục dải là nơi mà tính sáng tạo kỹ thuật đáp ứng tính kinh tế sản xuất. Bố cục dải khuôn lũy tiến xác định cách bộ phận phát triển theo từng trạm khi cuộn dây đi qua khuôn. Bố trí tốt tối đa hóa việc sử dụng vật liệu (nhắm mục tiêu trên 75%), duy trì độ cứng của dải trong quá trình cấp liệu và vận hành theo trình tự để tránh nhiễu giữa các trạm.

Bố cục dải cũng xác định liệu thiết kế của bạn có hoạt động như một hệ thống lũy ​​tiến nhỏ gọn hay yêu cầu dập chuyển - trong đó các phôi riêng lẻ được di chuyển cơ học giữa các trạm khuôn riêng biệt. Thiết lập chuyển giao phù hợp với các phần lớn hơn vượt quá giới hạn chiều rộng dải{2}}thực tế nhưng lại tăng thêm độ phức tạp về mặt cơ học.

Đây là quy trình tuần tự để tạo bố cục dải hiệu quả:

1. Định hướng phần trên dải- kiểm tra nhiều góc và cách sắp xếp lồng nhau để tìm ra hướng giảm thiểu độ rộng và phế liệu của dải. Việc lồng các góc có thể cải thiện đáng kể việc sử dụng vật liệu đối với các hình dạng không đều.
2. Xác định tiến trình nạp (cao độ)- tính khoảng cách dải tiến lên mỗi nét. Giá trị này bằng chiều dài bộ phận theo hướng cấp liệu cộng với chiều rộng cầu (thường bằng 1,25 đến 1,5 lần độ dày vật liệu) cần thiết giữa các bộ phận để đảm bảo tính toàn vẹn của dải.
3. Trình tự hoạt động theo trạm- đặt lỗ khoét và khía khía ở các trạm đầu, tạo hình và uốn ở các trạm giữa, và việc cắt bỏ hoặc làm trống lần cuối ở trạm cuối cùng. Mỗi trạm phải thực hiện công việc không làm biến dạng các đặc điểm được tạo ở thượng nguồn.
4. Đặt các lỗ thí điểm ở trạm thứ nhất hoặc thứ hai- các lỗ này gắn các chốt thí điểm ở mọi trạm tiếp theo, sửa lỗi thiếu chính xác nhỏ của nguồn cấp dữ liệu và đảm bảo tính năng-cho-độ chính xác của tính năng trong tất cả các hoạt động.
5. Thiết kế dải vận chuyển- vật liệu kết nối từng bộ phận-đang thực hiện{2}}phải đủ chắc chắn để đẩy qua tất cả các trạm mà không bị vênh, đồng thời được định vị sao cho không cản trở hoạt động tạo hình. Các vật mang lưới căng cho phép di chuyển phần theo chiều dọc trong khi vẽ.
6. Xác minh các trạm nhàn rỗi khi cần thiết- chèn các trạm trống giữa các hoạt động nặng để giảm trọng tải tối đa trên mỗi hành trình và cung cấp không gian vật lý cho công cụ phức tạp.
7. Tính toán tổng chiều rộng dải và xác nhận tính khả dụng của cuộn dây- chiều rộng dải bằng chiều rộng phần cộng với lề hai cạnh. Xác minh rằng phôi cuộn tiêu chuẩn có sẵn với chiều rộng và độ dày yêu cầu.

Phần mềm mô phỏng CAE có thể xác nhận toàn bộ thiết kế dập trước khi cắt bất kỳ loại thép nào. Các công cụ FEA hiện đại mô phỏng dòng nguyên liệu, dự đoán độ mỏng và độ đàn hồi cũng như cảnh báo các vấn đề nhiễu ở từng trạm. Việc xác thực ảo này thay thế phần lớn lỗi thử nghiệm vật lý tốn kém-và- từng cản trở quá trình phát triển khuôn lũy tiến -, một lợi thế đáng kể khi ngân sách khuôn của bạn lên đến năm hoặc sáu con số.

Với khoảng trống được tính toán, trọng tải được xác nhận và bố cục dải được hoàn thiện trên màn hình, giai đoạn kỹ thuật đã hoàn tất. Các con số bây giờ cần phải trở thành thép vật lý - và điều đó có nghĩa là chuyển sang giai đoạn gia công trong đó dung sai tính bằng phần nghìn trở thành hiện thực.

Bước 4 Các thành phần khuôn máy theo thông số kỹ thuật

Bản vẽ kỹ thuật xác định khuôn trên giấy. Gia công làm cho nó trở thành sự thật. Giai đoạn này biến đổi các phôi thép công cụ đã cứng thành các bộ phận chính xác trong đó dung sai được đo bằng micron tách biệt khuôn chạy hàng triệu chu kỳ với khuôn bị hỏng hàng nghìn chu kỳ. Cho dù cửa hàng của bạn sử dụng máy mài bề mặt thủ công hay máy CNC hoàn chỉnh, trình tự gia công đều tuân theo cùng một logic: loại bỏ vật liệu rời trước, tinh chỉnh hình học dần dần và hoàn thiện bề mặt làm việc sau cùng.

Mọi nhà sản xuất dụng cụ và khuôn dập đều công nhận quy trình làm việc này là trung tâm của quá trình sản xuất dụng cụ dập kim loại. Đây là trình tự từ gia công thô đến hoàn thiện cuối cùng:

1. Khối khuôn máy thô và phôi đột- loại bỏ vật liệu rời, để lại vết thừa 0,5-1,0 mm trên tất cả các bề mặt quan trọng cho các hoạt động hoàn thiện.
2. Giảm căng thẳng- giảm ứng suất bên trong do nhiệt được tạo ra trong quá trình cắt thô (được đề cập trong Bước 5) để tránh biến dạng trong quá trình gia công cuối cùng.
3. Máy bán hoàn thiện- điều chỉnh kích thước trong phạm vi 0,05-0,10 mm so với kích thước cuối cùng bằng cách sử dụng phay CNC hoặc phay thông thường với các thiết lập cẩn thận.
4. Xử lý nhiệt đến độ cứng mục tiêu- làm cứng và tôi các thành phần trước khi mài lần cuối (chi tiết ở Bước 5).
5. Hoàn thiện mài tất cả các bề mặt chuẩn- mài bề mặt các mặt khuôn và đột phẳng để thiết lập mặt phẳng song song và mặt phẳng tham chiếu.
6. Cấu hình mài dây EDM hoặc jig- cắt các đường viền đột và khuôn cuối cùng theo kích thước với độ chính xác ở cấp độ micron-.
7. Đánh bóng và gỡ lỗi lần cuối- đưa bề mặt làm việc đạt giá trị Ra yêu cầu và phá vỡ mọi cạnh sắc không{1}}cắt.

Khối khuôn gia công thô và phay CNC

Gia công thô đặt nền móng. Đối với các cửa hàng có công suất CNC, trung tâm phay ba-trục xử lý việc loại bỏ hàng loạt một cách hiệu quả - khoét các túi, khoan-các khu vực trợ giúp và định hình các đường viền bên ngoài còn lại 0,5 mm trở lên để hoàn thiện. Tốc độ tiến dao vẫn cao ở đây vì độ chính xác về kích thước vẫn chưa quan trọng, nhưng bạn cần chú ý đến độ biến dạng nhiệt trong các khối khuôn lớn. Chất làm mát ngập nước và độ sâu cắt cân bằng ngăn ngừa sự tích tụ ứng suất làm cong vênh bộ phận sau này.

Các xưởng sử dụng thiết bị thủ công có thể thực hiện công việc tương tự thông qua phay, khoan và doa khuôn thông thường. Các phương pháp tiếp cận thủ công mất nhiều thời gian hơn nhưng vẫn khả thi đối với-trạm đơn lẻ và khuôn ghép có hình học đơn giản. Đặc biệt, doa khuôn mang lại độ chính xác về vị trí trong khoảng 0,01-0,02 mm đối với các lỗ chốt dẫn hướng và vị trí chốt - đủ cho công việc chế tạo và khuôn tiêu chuẩn khi không có doa CNC.

Bất kể phương pháp nào, độ chính xác gia công thô cho phay thường nằm trongPhạm vi dung sai IT11-IT13, với độ nhám bề mặt khoảng 5-20 micromet Ra. Đó không phải là thông số kỹ thuật cuối cùng, nhưng nó thiết lập hình dạng gần như thực mà các hoạt động tiếp theo sẽ tinh chỉnh.

Dây EDM cho các biên dạng khuôn chính xác

Các đường viền khuôn và đột phức tạp - bán kính chặt chẽ, hình dạng cắt phức tạp, các góc bên trong sắc nét - thường vượt xa những gì phay hoặc mài thông thường có thể đạt được. Dây EDM giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng sự phóng điện giữa dây đồng mỏng và phôi để ăn mòn vật liệu mà không tiếp xúc cơ học. Dây không bao giờ chạm vào thép, có nghĩa là lực cắt bằng 0, không có độ lệch dụng cụ và khả năng gia công thép công cụ được làm cứng hoàn toàn (60+ HRC) một cách dễ dàng như phôi đã ủ.

Đối với các ứng dụng dập công cụ, EDM dây mang lại một số lợi thế quan trọng. Nó giữdung sai ± 0,002-0,01 mmtùy thuộc vào khả năng và thiết lập của máy. Bán kính góc bên trong chỉ bị giới hạn bởi đường kính dây (thường là 0,1-0,3 mm) thay vì hình dạng dao cắt. Và bởi vì quá trình này không tạo ra ứng suất cơ học, chày mỏng và phần khuôn mỏng duy trì sự ổn định về kích thước trong suốt quá trình cắt.

Quy trình làm việc EDM dây điển hình cho biên dạng khuôn bao gồm một bước chạy thô, sau đó là một hoặc nhiều lần lướt qua. Mỗi lần lướt qua cải thiện cả độ chính xác về kích thước và độ hoàn thiện bề mặt, với những lần lướt cuối cùng đạt được giá trị Ra dưới 0,8 micromet. Đối với nguyên mẫu dập kim loại trong đó bạn đang xác thực khuôn dập-để-khớp trước khi đưa vào sử dụng công cụ sản xuất hoàn chỉnh, EDM dây cho phép lặp lại nhanh chóng - lập trình lại đường dẫn, cắt lại biên dạng và kiểm tra lại mà không loại bỏ toàn bộ khối.

Các nhóm thiếu-khả năng mài dây EDM hoặc khả năng mài chính xác thường hợp tác với các nhà sản xuất chuyên dụng. Các công ty như YICHEN cung cấp các dịch vụ tạo khuôn từ đầu đến cuối{2}}đến{3}}đầu cuối{4}}bao gồm toàn bộ quy trình gia công - từ xác thực mô phỏng CAE cho đến gia công CNC và hoàn thiện bề mặt. Của họgiải pháp khuôn dập tùy chỉnhxử lý các phân tích khả thi, gia công chính xác, chạy thử và kiểm tra dưới một mái nhà, giúp hợp lý hóa quy trình dành cho các nhà quản lý tìm nguồn cung ứng và kỹ sư công cụ cần những công cụ dập sẵn-sản xuất mà không cần xây dựng toàn bộ công cụ kim loại và xưởng khuôn trong nội bộ.

Tiêu chuẩn hoàn thiện bề mặt và tác động của chúng đến chất lượng bộ phận

Bề mặt hoàn thiện trên các mặt gia công khuôn trực tiếp chuyển thành chất lượng của bộ phận được dập. Mặt khuôn thô sẽ tạo điểm nhấn cho tấm kim loại trong mỗi lần đột quỵ, tạo ra các khuyết tật về mặt thẩm mỹ và làm tăng tốc độ ăn mòn vật liệu. Bề mặt được hoàn thiện đúng cách sẽ làm giảm ma sát, kéo dài thời gian mài sắc và tạo ra các bộ phận đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng một cách nhất quán.

Giá trị độ nhám bề mặt mục tiêu cho các bộ phận dụng cụ dập kim loại:

Để đạt được các giá trị này đòi hỏi phải mài là thao tác cuối cùng trên các bề mặt phẳng và đánh bóng hoặc mài trên các khu vực có đường viền. Quá trình mài bề mặt chính xác đạt đến độ chính xác IT5-IT8 với giá trị Ra là 0,16-1,25 micromet - đáp ứng tốt các yêu cầu về khuôn dập về độ song song và độ phẳng trên các mặt khuôn.

Ngoài các số liệu về độ nhám, hai dung sai hình học sẽ xác định liệu khuôn có hoạt động chính xác dưới tải ép hay không. Độ song song giữa các mặt khuôn trên và dưới phải giữ trong phạm vi 0,01 mm trên toàn bộ chiều rộng khuôn để tránh khe hở không đều và vết cắt côn. Độ vuông góc của lỗ chốt dẫn hướng so với mặt đế khuôn giữ cho nửa trên và nửa dưới theo dõi thẳng - bất kỳ sai số góc nào tạo ra trong toàn bộ chiều dài hành trình, làm tăng độ lệch ở độ cao đóng.

Việc xác minh các dung sai này yêu cầu phải quét chỉ báo quay số trên bề mặt đất và đo-thanh kiểm tra trong lỗ chốt dẫn hướng. Các cửa hàng không có quyền truy cập CMM có thể đạt được kết quả đáng tin cậy bằng cách sử dụng các khối đo chính xác, chỉ báo quay số trên đế từ tính và kỹ thuật cẩn thận. Điều quan trọng là đo lường sau khi xử lý nhiệt và mài lần cuối - không bao giờ giả định rằng các kích thước-làm cứng trước vẫn tồn tại trong chu trình nhiệt không thay đổi.

Với tất cả các bộ phận được gia công, đo lường và xác minh bằng bản in, chúng sẵn sàng cho quá trình xử lý nhiệt để biến thép công cụ thô thành các bề mặt khuôn cứng,{0}}chống mài mòn có khả năng đáp ứng khối lượng sản xuất.

Bước 5 Xử lý nhiệt thép khuôn để có tuổi thọ sử dụng tối đa

Gia công chính xác mang lại hình dạng cho khuôn. Xử lý nhiệt mang lại độ bền. Hai chày có thể có kích thước giống hệt nhau và cùng loại thép công cụ, nhưng hoạt động hoàn toàn khác nhau dưới tải trọng ép - một chày chịu được hàng triệu cú đánh, chày còn lại bị sứt mẻ trong vòng vài tuần. Sự khác biệt là cấu trúc vi mô và cấu trúc vi mô được định hình hoàn toàn bằng chu trình nhiệt áp dụng cho thép. Đối với khuôn dập thép dự kiến ​​sẽ tồn tại trong quá trình sản xuất-khối lượng lớn, xử lý nhiệt không phải là một bước quan trọng. Đó là quy trình duy nhất quyết định liệu khoản đầu tư vào công cụ dập và khuôn của bạn có thành công hay thất bại sớm.

Chất lượng xử lý nhiệt quyết định trực tiếp đến tuổi thọ của khuôn. Độ lệch 50 độ F trong nhiệt độ austenit hóa hoặc chu trình ủ bị bỏ lỡ có thể rút ngắn đáng kể tuổi thọ của dụng cụ, bất kể khuôn được gia công chính xác như thế nào.

Trình tự xử lý nhiệt hoàn chỉnh cho khuôn dập kim loại tấm tuân theo một trình tự cụ thể và việc bỏ qua hoặc gấp rút bất kỳ giai đoạn nào sẽ dẫn đến thất bại:

1. Giảm căng thẳngsau khi gia công thô để giải phóng ứng suất dư trước khi đông cứng.
2. Làm nóng trướcdần dần để giảm nguy cơ sốc nhiệt.
3. Austenit hóaở nhiệt độ thích hợp để hòa tan cacbua và tạo thành austenit đồng nhất.
4. Dập tắtsử dụng môi trường thích hợp (khí, khí, dầu hoặc muối) dựa trên loại thép và kích thước tiết diện.
5. điều trị đông lạnh(tùy chọn) để chuyển đổi austenite giữ lại để ổn định kích thước.
6. tính khí- gấp đôi hoặc gấp ba - để giảm bớt ứng suất dập tắt và phát triển sự cân bằng độ cứng-độ cứng tối ưu.
7. Xay lần cuốisau khi chu trình nhiệt hoàn tất.

Làm cứng và làm nguội thép khuôn một cách chính xác

Quá trình đông cứng biến đổi cấu trúc tinh thể của thép từ các pha tương đối mềm thành martensite - cấu trúc cứng, chống mài mòn{1}} cho phép các bộ phận khuôn dập cắt và tạo thành tấm kim loại hàng triệu lần. Quá trình bắt đầu bằng việc gia nhiệt trước, chuyển sang quá trình austenit hóa và kết thúc bằng quá trình làm nguội.

Làm nóng sơ bộlàm giảm độ dốc nhiệt độ giữa bề mặt và lõi của khuôn. Thép công cụ có độ dẫn nhiệt thấp, do đó gia nhiệt quá nhanh sẽ tạo ra ứng suất bên trong gây nứt hoặc biến dạng. Đối với D2, phạm vi làm nóng trước tiêu chuẩn là1200–1250 độ F (649–677 độ), được giữ cho đến khi-mặt cắt đạt đến nhiệt độ đồng đều. Khối khuôn nặng cần thời gian cân bằng lâu hơn so với chày mỏng.

Austenit hóahòa tan cacbua hợp kim vào ma trận thép và chuyển cấu trúc thành austenite. Mỗi lớp có cửa sổ nhiệt độ tới hạn riêng:

• D2- 1795–1875 độ F (980–1025 độ ), với 1850 độ F thường được sử dụng làm mục tiêu thực tế.
• A2- 1750–1800 độ F (954–982 độ ), thấp hơn một chút so với D2 do cân bằng hợp kim khác nhau.
• S7- 1700–1750 độ F (927–954 độ ), được giữ ở mức thấp hơn để duy trì độ dẻo dai.

Thời gian ngâm chỉ bắt đầu sau khi toàn bộ phần đạt đến nhiệt độ mục tiêu - mức tham chiếu phổ biến là độ dày 45–60 phút trên mỗi inch. Nhiệt độ quá thấp hoặc thời gian ngâm quá ngắn sẽ khiến cacbua không hòa tan, làm giảm độ cứng và khả năng chống mài mòn. Quá cao hoặc quá dài sẽ khiến hạt bị thô, austenite bị giữ lại quá nhiều và tăng nguy cơ nứt.

Làm nguộikhóa cấu trúc martensitic cứng bằng cách làm lạnh đủ nhanh để ngăn chặn sự hình thành pha mềm. D2 là một loại thép làm cứng bằng không khí-, nghĩa là làm mát bằng không khí hoặc làm nguội bằng áp suất khí có kiểm soát sẽ đạt được độ cứng tối đa với độ biến dạng tối thiểu -, một lợi thế lớn để dập các thành phần thép có hình học phức tạp. A2 cũng có khả năng làm cứng không khí hiệu quả. S7 có thể sử dụng phương pháp làm nguội bằng dầu cho các phần nặng hơn mà chỉ làm mát bằng không khí không đạt được đủ độ cứng trong toàn bộ lõi.

Sau khi làm nguội, bộ phận khuôn sẽ nguội xuống khoảng 120–150 độ F (50–66 độ) trước khi bắt đầu ủ. Ở giai đoạn này, thép cực kỳ cứng nhưng rất giòn nguy hiểm - martensite tươi dưới áp lực bên trong cao. Trì hoãn quá trình ủ qua đêm có nguy cơ gây nứt tự phát, đặc biệt là ở các khuôn có hình dạng phức tạp.

Chu trình ủ để có độ dẻo dai và độ cứng tối ưu

Quá trình ủ sẽ làm nóng lại thép đã tôi đến nhiệt độ được kiểm soát dưới phạm vi tới hạn, giảm bớt ứng suất bên trong và chuyển đổi martensite giòn khi -được tôi thành một cấu trúc cứng hơn, ổn định hơn. Nếu không ủ, quá trình sản xuất kim loại tấm được dập sẽ phá hủy khuôn trong vòng vài ngày - các cạnh sẽ sứt mẻ, nứt hoặc vỡ dưới tải ép theo chu kỳ.

Ủ kép là phương pháp tiêu chuẩn đối với thép khuôn gia công nguội-. Chu kỳ đầu tiên làm giảm phần lớn ứng suất dập tắt và bắt đầu ổn định cấu trúc vi mô. Làm nguội trở lại nhiệt độ phòng giữa các chu kỳ cho phép bất kỳ austenite nào còn sót lại biến thành martensite mới, sau đó nhiệt độ thứ hai sẽ ổn định. Đối với các khuôn dập hoặc máy đo tấm thép quan trọng đòi hỏi sự ổn định về kích thước, tôi luyện ba lần mang lại sự bảo hiểm bổ sung.

Nhiệt độ ủ xác định sự cân bằng độ cứng và độ bền cuối cùng:

Đối với hầu hết các bộ phận khuôn dập có khối lượng sản xuất lớn,-nhiệt độ cao gấp đôi ở 900–960 độ F mang lại sự cân bằng an toàn hơn. Bạn hy sinh 1-2 HRC so với nhiệt độ-thấp, nhưng đạt được độ ổn định kích thước và khả năng chống nứt tốt hơn đáng kể - những đặc tính quan trọng hơn nhiều khi khuôn phải đối mặt với hàng triệu lần va chạm trong suốt thời gian sử dụng.

Đây là bài học rút ra thực tế: khuôn chưa được làm cứng (được tôi luyện quá mạnh hoặc được austenit hóa quá thấp) sẽ bị mòn sớm do các cạnh cắt thiếu độ cứng đủ để chống mài mòn từ phôi. Khuôn quá cứng-(không được xử lý kỹ hoặc được tôi luyện quá lạnh) sẽ sứt mẻ và nứt do nó không thể hấp thụ năng lượng tác động của mỗi lần nhấn. Mục tiêu là cửa sổ hẹp ở giữa - đủ cứng để chống mài mòn, đủ cứng để hấp thụ sốc - và ủ thích hợp là cách bạn tiếp đất ở đó một cách nhất quán.

Giảm căng thẳng để ngăn ngừa biến dạng kích thước

Giảm bớt căng thẳng là bước thường-bị bỏ qua nhằm ngăn cản việc làm lại tốn kém. Gia công thô đưa ứng suất dư vào khối khuôn do lực cắt, sinh nhiệt và loại bỏ vật liệu không đồng đều. Nếu bạn làm cứng khối mà không giảm bớt những ứng suất này trước, chúng sẽ giải phóng một cách không kiểm soát được trong chu trình làm nguội-austenitizing, khiến khuôn bị cong vượt quá mức cho phép. Kết quả là một thành phần không còn phù hợp nữa, cần phải-gia công lại hoặc loại bỏ - sau khi bạn đã đầu tư vào toàn bộ chu trình xử lý nhiệt.

Quá trình giảm ứng suất làm nóng bộ phận được gia công thô-đến nhiệt độ cận tới hạn (thường là 1050–1200 độ F / 565–650 độ đối với hầu hết các loại thép công cụ), giữ nó đủ lâu để ứng suất giảm đồng đều, sau đó nguội từ từ trong lò. Không làm nguội, không biến đổi pha - chỉ kiểm soát sự hồi phục nhiệt. Bộ phận có kích thước ổn định và sẵn sàng để đông cứng với độ biến dạng tối thiểu, có thể dự đoán được.

Khi nào cần giảm căng thẳng:

• Sau khi gia công thô nặng (đặc biệt là loại bỏ vật liệu không đối xứng từ các khối lớn).
• Sau khi hàn sửa chữa các bộ phận khuôn.
• Trước khi xử lý nhiệt lần cuối các bộ phận khuôn dập lớn hoặc có hình dạng phức tạp.
• Sau khi mài mạnh trên các bề mặt cứng, - việc giảm ứng suất ở nhiệt độ-thấp ở mức 25-50 độ F dưới nhiệt độ ủ cuối cùng sẽ ngăn chặn các vết nứt mài lan rộng.

Xử lý đông lạnh đại diện cho phần đối diện của phổ nhiệt độ. Bằng cách làm nguội thép cứng đến khoảng -196 độ (-321 độ F), austenite được giữ lại - một pha mềm, không ổn định bị giữ lại trong quá trình tôi - chuyển thành martensite. Điều này cải thiện độ ổn định kích thước theo thời gian (không có sự biến đổi chậm gây ra thay đổi kích thước khi sử dụng) và có thể tăng cường khả năng chống mài mòn.Xử lý đông lạnhphù hợp nhất với các khuôn, chày, thước đo và dụng cụ rạch chính xác trong đó độ trôi chiều là không thể chấp nhận được. Đối với các khuôn dập kim loại tấm có mục đích chung, việc ủ kép thích hợp thường mang lại đủ độ ổn định mà không phải trả thêm chi phí cũng như độ phức tạp của quá trình xử lý đông lạnh.

Chu trình nhiệt hoàn tất khi thành phần khuôn trở nên cứng, ổn định và ở độ cứng mục tiêu - sẵn sàng cho quá trình mài cuối cùng giúp tất cả các bề mặt đạt được thông số kỹ thuật. Bất kỳ quá trình mài nào sau khi xử lý nhiệt đều phải sử dụng đường chuyền nhẹ, chất làm mát thích hợp và loại bỏ vật liệu có kiểm soát để tránh hư hỏng do nung lại làm ảnh hưởng đến quá trình luyện kim cẩn thận mà bạn vừa đầu tư.

Bước 6 Lắp ráp và căn chỉnh tất cả các thành phần khuôn

Các thành phần khuôn của bạn bây giờ đã được làm cứng, tôi luyện và mài đến kích thước cuối cùng. Mỗi bộ phận là một bộ phận chính xác được tách biệt. Lắp ráp là nơi các bộ phận riêng lẻ đó trở thành một hệ thống hoạt động - và nơi mà công việc bất cẩn có thể hủy hoại từng giờ gia công và xử lý nhiệt trước đó. Chốt dẫn hướng bị lệch, độ cao đóng không chính xác hoặc-lò xo được tải trước không chỉ tạo ra các bộ phận xấu. Nó làm hỏng khuôn, đôi khi không thể sửa chữa được về mặt kinh tế. Việc lắp ráp khuôn dập kim loại đúng cách tuân theo một trình tự có chủ ý nhằm xác minh sự phù hợp và căn chỉnh ở mọi giai đoạn trước khi máy ép quay vòng.

Lắp chốt dẫn hướng và xác minh tính song song

Các chốt dẫn hướng là xương sống căn chỉnh của bất kỳ tem khuôn nào. Chúng giữ cho nửa trên và nửa dưới theo dõi một cách hoàn hảo qua từng cú đánh, hấp thụ các lực bên có thể đẩy chày ra khỏi tâm-so với lỗ khuôn. Để có được sự phù hợp phù hợp là điều không thể-thương lượng được.

Cấu hình tiêu chuẩn sử dụng mộtbấm vừa khít (vừa vặn)trong một chiếc giày - thường là - thấp hơn và mộttrượt vừa vặn qua ống lót cứngở giày đối phương. Máy ép vừa khít sẽ khóa chốt vĩnh viễn ở vị trí mà không chuyển động. Các ống lót cung cấp khả năng di chuyển có hướng dẫn với khoảng hở vừa đủ (thường là 0,005-0,012 mm) để đạp xe êm ái mà không cần tác động sang bên. Bôi trơn nhẹ các ống lót bằng dầu dành riêng cho khuôn trong quá trình lắp đặt để tránh bị mòn trong lần di chuyển đầu tiên.

Trước khi lắp bất kỳ bộ phận dập kim loại nào khác, hãy kiểm tra độ vuông góc của chốt dẫn hướng. Đặt đồng hồ quay số trên đế từ tính dựa vào trục chốt và quét toàn bộ chiều dài của nó. Độ đảo chấp nhận được là 0,01 mm hoặc nhỏ hơn trên chiều dài làm việc. Bất kỳ sai số góc nào ở đây sẽ nhân lên thông qua hành trình - một chốt nghiêng 0,02 mm ở bề mặt giày sẽ dẫn đến độ lệch 0,04-0,06 mm khi mở rộng hành trình hoàn toàn, đủ để làm hỏng các cạnh cắt hoặc tạo ra lực cắt không đồng đều.

Sau khi đã lắp và kiểm tra các chốt, hãy trượt đế trên vào các thanh dẫn hướng. Nó sẽ di chuyển trơn tru mà không có cảm giác chơi bên nào. Nếu xảy ra hiện tượng bó buộc, hãy kiểm tra xem có gờ sắc trên lỗ ống lót hay có độ lệch nhỏ giữa tâm chốt dẫn hướng khiến các guốc không song song. Không bao giờ ép đế giày trên xuống - dây buộc có nghĩa là đã xảy ra sự cố và việc ấn qua nó sẽ làm hỏng cả ống lót và chốt.

Sự song song giữa mặt giày trên và mặt dưới hoàn thành việc kiểm tra căn chỉnh. Đặt một thanh song song nối đất chính xác ngang qua đế dưới và quét đồng hồ báo trên mặt đế phía trên ở vị trí đóng. Độ lệch phải giữ trong khoảng 0,0005 inch trên mỗi inch chiều rộng khuôn. Sửa bất kỳ sai lệch nào bằng cách vuốt nhẹ mặt giày hoặc bằng cách điều chỉnh vị trí miếng chêm trước khi tiếp tục.

Cài đặt chiều cao đóng khuôn và tải trước lò xo

Chiều cao đóng khuôn là chiều cao tổng thể của khuôn đã lắp ráp ở vị trí đóng hoàn toàn. Kích thước này phải nằm trong khoảng trống chiều cao khuôn-có sẵn của máy ép - khoảng cách từ mặt ram đến đỉnh chốt tại điểm chết dưới, trừ đi độ dày của chốt. Nghe có vẻ đơn giản nhưng lại có sự nhầm lẫn giữanhấn chiều cao đóng và chiều cao đóng khuôngây ra thiệt hại thực sự. Nếu khuôn quá cao so với phạm vi điều chỉnh máy nén, khung sẽ giãn ra và các kết nối sẽ bị nén dưới lực quá lớn. Nếu nó quá ngắn, khuôn sẽ không bao giờ đóng hoàn toàn và các chi tiết sẽ không hoàn thiện.

Đo chiều cao đóng khi khuôn được đóng hoàn toàn bằng cách sử dụng miếng đệm mềm (vòng đệm ở độ dày vật liệu) giữa mặt chày và mặt khuôn. Tổng chiều cao ngăn xếp - bao gồm bất kỳ bậc nâng hoặc đường song song nào được đặt dưới đế khuôn - là chiều cao đóng khuôn của bạn. Hãy xác nhận giá trị này nằm giữa thông số chiều cao khuôn-tối thiểu và tối đa của máy ép trước khi bắt vít bất kỳ thứ gì xuống.

Tải trước mùa xuân tiếp theo. Cho dù bạn đang sử dụng lò xo cuộn, miếng đệm urethane hay bình chứa khí nitơ thì quy tắc đều giống nhau: lò xo chỉ được nén 15-25% chiều dài tự do của chúng ở hành trình hoàn toàn. Vượt quá phạm vi này sẽ gây ra hiện tượng mỏi - lò xo bị nứt, bình khí mất áp suất và các miếng đệm urethane bị cứng vĩnh viễn. Đo chiều dài tự do của mỗi lò xo, tính chiều dài bị nén ở độ cao đóng và xác minh tỷ số nén nằm trong giới hạn an toàn. Nếu lò xo nén quá 25% khi đóng, thì lò xo quá ngắn hoặc chiều cao đóng của bạn cần được điều chỉnh.

Đối với khuôn dập chạy các nguyên công liên tục, lò xo tải trước không đều trên tấm gạt phôi gây ra hiện tượng nghiêng trong quá trình nạp dải, dẫn đến nạp sai và hư hỏng phi tiêu. Kiểm tra xem tất cả các túi lò xo có độ sâu bằng nhau không và các lò xo có cùng thông số kỹ thuật hay không - việc trộn tốc độ lò xo từ các nhà cung cấp khác nhau là một lỗi phổ biến nhưng có thể tránh được.

Trình tự lắp ráp từ đế đến tấm gạt phôi

Việc lắp ráp khuôn tuân theo logic-từ dưới lên, bên ngoài-. Trước tiên, bạn thiết lập sự căn chỉnh (hệ thống dẫn hướng), sau đó lắp các bộ phận làm việc (khối khuôn, chày) và cuối cùng là lắp đặt các hệ thống thứ cấp (bộ thoát y, lò xo, trục dẫn hướng). Việc gấp rút thực hiện các bước này hoặc nhảy trình tự sẽ gây ra các lỗi phát sinh trong suốt thời gian làm việc của khuôn.

Đây là trình tự lắp ráp hoàn chỉnh cho khuôn dập:

1. Làm sạch tất cả các thành phần- tẩy dầu mỡ trên bề mặt, loại bỏ dầu đóng gói và kiểm tra mọi bộ phận dưới ánh sáng tốt xem có vết nứt, gờ hoặc hư hỏng khi vận chuyển không.
2. Gắn các chốt dẫn hướng vào đế dưới- nhấn vừa khít vào các lỗ doa, xác minh độ vuông góc bằng chỉ báo.
3. Cố định khối khuôn vào đế dưới- siết chặt bu lông vai theo hình chữ thập để tránh bị cong vênh. Xác minh rằng mặt khuôn song song với đế trong thông số kỹ thuật.
4. Lắp ống lót dẫn hướng vào guốc trên- xác nhận khớp trượt trơn tru trên các chốt dẫn hướng.
5. Gắn giá đỡ chày và chày vào đế trên- xác minh rằng mỗi chày thẳng hàng đồng tâm với lỗ khuôn ăn khớp của nó bằng cách đóng khuôn từ từ và kiểm tra độ đồng đều của khe hở.
6. Lắp đặt tấm nền- vị trí giữa đầu đục lỗ và đế giày trên để phân phối lực tác động và ngăn chặn lực tác động vào vật liệu giày mềm hơn.
7. Lắp tấm gạt phôi bằng lò xo- đặt tải trước lò xo trong phạm vi nén 15-25%; xác nhận áp suất dải đồng nhất trên mặt tấm.
8. Cài đặt phi công, bộ định vị và các thành phần nguồn cấp dữ liệu- đối với khuôn lũy tiến, hãy đảm bảo phi công tiếp xúc vật liệu dạng dải một cách chính xác ở bước tiến được thiết kế.
9. Xác minh tất cả các khoảng trống với miếng chêm- miếng đệm vật liệu trượt{1}}độ dày giữa mỗi chày và lỗ khuôn để xác nhận lực kéo đồng đều nhẹ mà không bị ràng buộc.
10. Thực hiện chu trình thủ công chậm (chạy khô)- inch khuôn đóng mà không có vật liệu, lắng nghe sự tiếp xúc, cạo hoặc liên kết tại bất kỳ điểm nào trong hành trình.

Đối với khuôn dập kim loại lũy tiến, đây cũng là nơi bạn lắp đặtbỏ qua các bậc- vết cắt nhẹ nhõm nhỏ trên khuôn cho phép dải tiến về phía trước ngay cả khi chốt định hướng vẫn được gắn một phần. Các rãnh bypass âm và dương trong khuôn dập kim loại tấm có cùng chức năng cốt lõi nhưng khác nhau về hình học. Đường vòng âm có góc vào nhẹ nhàng giúp đẩy dải sang hai bên khi nó tiến lên, trong khi đường vòng dương cung cấp bề mặt dẫn hướng nâng lên. Cả hai loại đều ngăn ngừa hiện tượng vênh dải và đứt trục dẫn hướng trong quá trình nạp, đặc biệt ở tốc độ ép cao hơn khi thời gian nạp trở nên quan trọng.

Ngay cả khi trình tự cẩn thận, một số lỗi lắp ráp nhất định vẫn tồn tại ở những cửa hàng dựa vào kinh nghiệm hơn là đo lường. Dưới đây là những lỗi thường gặp nhất và nguyên nhân chúng gây ra:

• Các chốt dẫn hướng bị lệch- gây ra hiện tượng ma sát giữa ống lót và chốt, làm tăng ma sát cho đến khi khuôn liên kết giữa-hành trình. Hư hỏng dần dần sẽ phá hủy cả bề mặt ống lót và chốt.
• Chiều cao đóng không chính xác (chết quá cao để nhấn)- tạo ra trọng tải quá mức làm quá tải khung máy ép, làm gãy chày và có thể làm nứt đế cối.
• Áp lực lò xo của vũ nữ thoát y không đủ- cho phép tấm kim loại bám vào chày ở hành trình quay lại, kéo các chốt quay trở lại khuôn và làm kẹt các hành trình tiếp theo.
• Mô-men xoắn bu-lông không đồng đều khi lắp khối khuôn- tạo ra độ nghiêng trên mặt khuôn tạo ra khe hở không-đồng đều, tạo ra lực cắt côn ở một bên và vệt quá mức ở bên kia.
• Tấm nền bị thiếu hoặc đặt sai vị trí- cho phép các đầu đục lỗ đâm vào thép đế mềm hơn, dần dần mất đi độ đồng tâm và tăng độ hở vượt quá mức cho phép.

Mỗi lỗi trong số này đều có thể được phát hiện trước khi lần sản xuất đầu tiên đạt - nếu bạn đo lường. 30 phút dành cho việc quét các chỉ báo và kiểm tra lực cản của miếng chêm giúp tiết kiệm nhiều ngày khắc phục sự cố và hàng tuần chờ đợi các bộ phận thay thế.

Một khuôn được lắp ráp hoàn chỉnh đặt trên bàn chưa phải là một công cụ sản xuất. Nó chỉ trở thành một sau khi chạy vật liệu thực qua nó, đo lường đầu ra và sửa những khác biệt không thể tránh khỏi giữa mục đích thiết kế và thực tế vật lý. Quá trình xác thực đó - die tryout - là nơi tập hợp tự chứng minh hoặc tiết lộ những gì cần điều chỉnh.

Bước 7 Chạy thử khuôn và điều chỉnh chất lượng sản xuất

Một khuôn được lắp ráp hoàn chỉnh trên máy ép vẫn chưa được chứng minh. Cho đến khi vật liệu thực đi qua nó và đầu ra vượt qua quá trình kiểm tra thì công cụ này chỉ là một giả thuyết - chứ không phải một công cụ sản xuất. Thử nghiệm khuôn là quá trình kiểm tra giả thuyết đó một cách có phương pháp, bắt đầu với những lần truy cập có-rủi ro thấp và leo thang đến các điều kiện sản xuất hoàn chỉnh, đồng thời chẩn đoán và khắc phục mọi thiếu sót trong quá trình thực hiện. Việc gấp rút giai đoạn này để đáp ứng thời hạn là cách các cửa hàng kết thúc việc vận chuyển các bộ phận kim loại bị lỗi tem hoặc phá hủy dụng cụ trong lần sản xuất thứ ba.

Bản chất của việc thử là lặp đi lặp lại. Lập kế hoạch cho nhiều chu kỳ đánh, đo lường, điều chỉnh và-đánh lại. Các cửa hàng coi việc thử là một lần vượt qua luôn phải đối mặt với lỗi sản xuất, sửa chữa khuôn khẩn cấp và các lần thoát chất lượng có giá cao hơn nhiều so với việc thêm một ngày xác nhận cẩn thận.

Chạy những lượt truy cập đầu tiên từ giấy đến nguyên liệu sản xuất

Cách tiếp cận lũy tiến đối với những cú đánh đầu tiên giúp giảm thiểu rủi ro về điểm chết đồng thời phát hiện sớm các vấn đề. Hãy nghĩ về nó như một sự leo thang có kiểm soát:

1. Lượt truy cập giấy- đóng khuôn trên một tờ giấy hoặc bìa cứng ở tốc độ ép giảm. Dấu ấn cho biết liệu tất cả các chày có tiếp xúc đồng đều hay không, chiều cao đóng có chính xác hay không và liệu có bộ phận nào cản trở trước khi cần thiết hay không. Không có kim loại, không có nguy cơ hư hỏng dụng cụ.
2. Vật liệu mềm (nhôm hoặc đồng)- chạy vài nét trên tấm giấy mỏng, mềm. Nhôm dễ bị biến dạng, do đó nó bộc lộ các vấn đề về căn chỉnh, tạo hình không hoàn chỉnh và các vấn đề về khe hở mà không phải chịu các cú đấm cứng dưới tải trọng cắt hoàn toàn. Kiểm tra các phần vật liệu mềm-để biết kiểu cắt và tính đối xứng.
3. Vật liệu sản xuất ở tốc độ chậm- nạp bảng cấp sản xuất thực tế-vào máy dập khuôn ở tốc độ giảm (chế độ-hành trình đơn). Kiểm tra từng bộ phận được đóng dấu kim loại ngay lập tức để phát hiện các vệt, độ chính xác về kích thước, tình trạng cạnh và các khuyết tật bề mặt.
4. Tốc độ sản xuất khi tải dải- một khi tốc độ chậm-các bộ phận sẽ vượt qua quá trình kiểm tra, tăng tốc độ đạt mục tiêu mỗi phút. Một số vấn đề - cấp phôi sai, kéo trượt, tích tụ nhiệt - chỉ xuất hiện ở nhịp sản xuất.

BẰNGGhi chú của Tạp chí MetalForming, bộ phận hoàn thiện đầu tiên từ khuôn lũy tiến có ren đầy đủ có thể không đáp ứng ngay các yêu cầu về kích thước. Máy đóng dấu thường phải chạy một số bộ phận với dải được nạp đầy đủ trước khi khuôn ổn định để tạo ra sản phẩm tốt, bởi vì các hành trình ban đầu có thể khiến bộ phận ép bị giảm tải ở những khu vực cần độ căng toàn dải để tạo hình chính xác.

Xác định và khắc phục các sự cố thường gặp về khuôn

Mỗi lần thử đều tiết lộ điều gì đó - câu hỏi đặt ra là liệu bạn có thể đọc được nội dung các phần đang nói với bạn hay không. Mỗi lỗi trên bộ phận được dập kim loại đều có nguyên nhân gốc rễ cụ thể trong khuôn và mỗi nguyên nhân gốc rễ đều có cách khắc phục cụ thể. Dưới đây là các lỗi thử phổ biến nhất được ánh xạ tới nguồn gốc và cách khắc phục của chúng:

Burrs xứng đáng được chú ý đặc biệt vì chúng là loại vật liệu được thử nghiệm thường xuyên nhất. Theo phân tích lỗi của ngành, các vệt hình thành khi các vùng đứt đột và khuôn không gặp nhau hoàn toàn - do khe hở không chính xác, lưỡi cắt bị mòn, căn chỉnh kém hoặc độ dày vật liệu thay đổi. Nếu chiều cao lưỡi dao vượt quá 10% độ dày phôi, khuôn cần được can thiệp trước khi bắt đầu sản xuất. Duy trì khoảng hở thích hợp và các cạnh sắc là biện pháp kiểm soát chính và việc theo dõi chiều cao của lưỡi dao trong quá trình sản xuất sẽ đưa ra cảnh báo sớm trước khi các bộ phận vượt ra khỏi thông số kỹ thuật.

Hiệu chỉnh Springback thường đòi hỏi nhiều lần lặp lại nhất. Vật liệu có độ bền cao{1}}và thép không gỉ bật trở lại mạnh mẽ và không phải lúc nào cũng có thể dự đoán được góc bù chỉ bằng tính toán. Cần hai đến ba chu kỳ điều chỉnh - hơi uốn cong quá mức, đo, điều chỉnh,-nhấn lại - trước khi các đặc điểm được hình thành giữ góc mục tiêu một cách nhất quán.

Đạt được chất lượng bộ phận nhất quán thông qua việc lặp lại

Một bộ phận tốt duy nhất không xác nhận được khuôn. Chất lượng nhất quán trong một lần chạy mẫu gồm 30-50 bộ phận dập kim loại liên tiếp xác nhận rằng dụng cụ này hoạt động ổn định. Đo các kích thước quan trọng trên các bộ phận-của sản phẩm đầu tiên bằng cách sử dụng thước cặp, thước đo hoặc thiết bị CMM dựa trên dung sai của chi tiết in. Theo dõi sự thay đổi trong suốt quá trình chạy - nếu vị trí lỗ lệch 0,05 mm sau 30 lần chạm, thì có thứ gì đó bị mòn hoặc dịch chuyển, ngay cả khi các bộ phận riêng lẻ vẫn vượt qua quá trình kiểm tra.

Các phép đo chính trong quá trình xác thực thử nghiệm:

• Chiều cao gờ- xác minh dưới mức chú thích tối đa (thường là 0,05-0,10 mm đối với các bộ phận kim loại được dập chính xác).
• Kích thước tính năng-đến-tính năng- xác nhận khoảng cách lỗ, khoảng cách cạnh và vị trí uốn nằm trong phạm vi dung sai in.
• Góc uốn cong- đo bằng thước đo góc hoặc bộ so sánh quang học sau khi phục hồi hoàn toàn đàn hồi.
• Độ phẳng- kiểm tra các bộ phận được làm trống trên tấm bề ​​mặt bằng thước đo cảm biến; bộ cuộn dây hoặc ứng suất dư có thể làm cong các bộ phận bằng phẳng.
• Tình trạng bề mặt- kiểm tra các vết trầy xước, vết lõm hoặc vết khuôn cho biết các vấn đề về tiếp xúc với dụng cụ.

Khi tất cả các kích thước đều giữ nguyên trong suốt quá trình chạy mẫu, hãy ghi lại cài đặt máy ép - trọng tải, chiều cao đóng, chiều dài cấp liệu, tốc độ và thiết lập bôi trơn. Những điều này trở thành cơ sở cho việc khởi động sản xuất và thiết lập khuôn trong tương lai trên cùng một máy dập kim loại. Bất kỳ sai lệch nào so với các cài đặt này trong quá trình sản xuất đều là điểm khởi đầu khắc phục sự cố khi chất lượng giảm sút.

Chạy thử cũng là thời điểm xác nhận trọng tải ép dưới tải trọng thực tế. Nhiều cửa hàng thực hiện việc dừng-đọc chì bằng khối ren hoàn toàn - để kiểm tra xem máy nén có khe hở hay bị lệch dưới lực thực do tất cả các trạm hoạt động tạo ra cùng một lúc hay không. Nếu máy ép bị lệch, thanh nén phải hạ xuống một chút để duy trì độ sâu tạo hình chính xác và chất lượng cắt, đặc biệt là trên các bộ phận kim loại được dập dày hơn hoặc có độ bền{4}}cao.

Các bộ phận được đóng dấu đã vượt qua quá trình kiểm tra đánh dấu sự chuyển đổi từ phát triển dụng cụ sang trạng thái sẵn sàng sản xuất. Nhưng sự sẵn sàng sản xuất không phải là vạch đích - mà điểm khởi đầu của trách nhiệm bảo trì liên tục sẽ quyết định liệu khuôn này có thực sự tồn tại sau hàng triệu lần nhấn mà bạn thiết kế hay không.

Bước 8 Duy trì khuôn mẫu của bạn và biết khi nào nên thuê ngoài

Các bộ phận nhất quán lăn ra khỏi máy ép trong quá trình thử có cảm giác giống như vạch đích. Trên thực tế, chúng đánh dấu sự khởi đầu của một cuộc đua dài hơn nhiều. Khuôn dập kim loại được chế tạo từ thép công cụ cao cấp và được gia công-có độ chính xác đến dung sai micron sẽ vẫn làm giảm chất lượng từng hành trình - các cạnh cắt bị xỉn màu, chốt dẫn hướng bị mòn, lò xo mỏi và độ lệch căn chỉnh. Sự khác biệt giữa một khuôn sống sót sau hàng triệu lần nhấn và một khuôn thất bại ở mức 200.000 là do việc bảo trì có kỷ luật,{7}}theo lịch trình được thực hiện trước khi lỗi xuất hiện trong các bộ phận sản xuất.

Thiết lập lịch trình mài giũa và khoảng thời gian kiểm tra

Việc bảo trì hiệu quả liên quan trực tiếp đến số lần truy cập chứ không chỉ theo ngày theo lịch. Một khuôn chạy 50.000 lượt đột quỵ mỗi tuần sẽ mòn nhanh hơn một lần đạp 5,000 - hiển nhiên, tuy nhiên nhiều cửa hàng vẫn mặc định kiểm tra hàng tuần bất kể cường độ sản xuất thực tế. Quy trình sản xuất dập giúp lập kế hoạch dựa trên bằng chứng-dựa trên bằng chứng: theo dõi bộ đếm lượt truy cập của bạn, ghi lại xu hướng vệt và để dữ liệu cho bạn biết khi nào đến hạn bảo trì.

Điểm khởi đầu thực tế cho khuôn dập kim loại tùy chỉnh ở quy mô sản xuất-trung bình là đánh giá mài sau mỗi 50.000-150.000 lần chạm, tùy thuộc vào độ cứng vật liệu và loại thép công cụ. Thép không gỉ và vật liệu có độ bền cao làm tăng tốc độ mài mòn của cạnh, rút ​​ngắn khoảng cách. Các vật liệu mềm hơn như nhôm và đồng thau sẽ mở rộng chúng. Điều chỉnh từ đó dựa trên những gì bạn quan sát được trong quá trình kiểm tra.

Dưới đây là những gì cần kiểm tra ở mỗi khoảng thời gian bảo trì:

• Tình trạng cắt cạnh- kiểm tra độ tròn, sứt mẻ, nứt-vi mô và chiều cao gờ trên các bộ phận mẫu được kéo ngay trước khi tắt máy.
• Độ mòn của chốt dẫn hướng và ống lót- cảm nhận độ lỏng lẻo, lắng nghe tiếng ồn bất thường trong khi đạp xe và tìm kiếm các vết ghi hoặc vết lõm trên bề mặt chốt.
• Mùa xuân mỏi mệt- đo chiều dài tự do so với thông số ban đầu; thay thế bất kỳ lò xo nào đã mất hơn 10% chiều dài tự do hoặc có vết nứt rõ ràng.
• Căn chỉnh trôi- quét chỉ báo quay số qua các mặt khuôn trên và dưới ở vị trí đóng; độ lệch vượt quá 0,01 mm biểu thị sự dịch chuyển lắp đặt hoặc độ mòn dẫn hướng.
• Bảo mật dây buộc- kiểm tra tất cả các bu lông lắp, chốt chốt và bộ phận giữ xem có bị lỏng do rung động theo chu kỳ không.
• Đường sơ tán phế liệu- dọn sạch sên, mảnh vụn và mảnh vụn tích tụ trong các hốc khuôn và máng giữa các lần chạy.
• Cung cấp dầu bôi trơn- xác nhận rằng chất bôi trơn đạt đến tất cả các điểm ứng dụng theo kế hoạch mà không bị tắc nghẽn hoặc có điểm khô.

Kỹ thuật mài sắc thích hợp cũng quan trọng như thời gian. Mài bề mặt mặt chày và mặt khuôn bằng nhau để duy trì mối quan hệ hình học và khe hở ban đầu. Chỉ loại bỏ đủ vật liệu để khôi phục lại lưỡi cắt sạch -, thường là 0,05-0,10 mm mỗi chu kỳ mài. Sau khi mài, điều chỉnh chiều cao đóng bằng cùng mức đã loại bỏ để duy trì việc đóng khuôn chính xác. Việc bỏ qua điều chỉnh đó sẽ mở ra khoảng trống dần dần sau mỗi lần mài, cuối cùng tạo ra các vấn đề về gờ giống như bạn đang cố gắng loại bỏ.

BẰNGTạp chí MetalFormingnhấn mạnh, các cửa hàng nên theo dõi chi phí bảo trì riêng biệt với chi phí sửa chữa. Bảo trì phòng ngừa duy trì tình trạng hiện tại của khuôn. Sửa chữa khôi phục một cái gì đó đã bị hỏng. Khi cả hai gộp lại với nhau, ban quản lý nhận thấy chi phí "bảo trì" tăng cao và gây áp lực buộc nhóm phải giảm dịch vụ theo lịch trình - do phản hồi sai. Việc tăng cường hoạt động bảo trì theo kế hoạch sẽ tương ứng với việc giảm chi phí sửa chữa khẩn cấp và chi phí tiềm ẩn về thời gian ngừng hoạt động.

Nhận biết khi khuôn cần làm lại hoặc thay thế

Mài sắc và hoán đổi thành phần xử lý tình trạng hao mòn thông thường. Nhưng khi cùng một trạm liên tục bị lỗi ngay sau khi bảo trì hoặc hiện tượng lệch chiều quay trở lại sau vài nghìn lần truy cập sau khi thiết lập đã được xác minh thì việc bảo trì định kỳ đã đạt đến giới hạn. Những mẫu này báo hiệu các vấn đề sâu hơn - sự thay đổi khe hở tích lũy trên toàn bộ khuôn, độ mỏi của cấu trúc trong đế hoặc một thiếu sót cơ bản trong thiết kế mà không mài nhiều lần sẽ khắc phục được.

Hãy theo dõi những yếu tố kích hoạt leo thang này trong quy trình sản xuất dập kim loại:

• Các vệt định kỳ hoặc lệch chiều ngay cả sau khi đã xác minh độ sắc nét và hiệu chỉnh căn chỉnh.
• Việc sứt mẻ hoặc nứt các cạnh cắt thay vì làm tròn dần dần - điều này cho thấy tình trạng quá tải hoặc độ mỏi của vật liệu vượt quá giới hạn mài sắc.
• Cần thay thế chốt dẫn hướng hoặc ống lót hơn hai lần mỗi năm trên khuôn sản xuất.
• Việc mài sắc tích lũy đã loại bỏ đủ vật liệu (thường là tổng cộng 3-5 mm) khiến phạm vi điều chỉnh độ cao đóng đã hết.
• Dung sai bộ phận đã bị thắt chặt do những thay đổi về kỹ thuật và hình dạng khuôn hiện tại không còn có thể giữ được thông số kỹ thuật mới nữa.

Khi những dấu hiệu này xuất hiện, quyết định là giữa việc sửa chữa lại (làm lại các phần bị mòn và khôi phục lại sự thẳng hàng) và thay thế toàn bộ. Những bộ quần áo được tân trang lại sẽ chết trong đó đế, thanh dẫn hướng và cấu trúc tổng thể vẫn còn nguyên vẹn nhưng các bộ phận hoạt động đã vượt quá tuổi thọ sử dụng của chúng. Thay thế là giải pháp phù hợp khi tính toàn vẹn của cấu trúc bị tổn hại, khi chi phí làm lại tích lũy gần bằng chi phí xây dựng-mới hoặc khi khối lượng sản xuất yêu cầu công cụ có khả năng dập khuôn chính xác ở mức độ nhất quán-ô tô.

Khi nào nên hợp tác với thợ làm khuôn chuyên nghiệp

Nhiều cửa hàng xử lý việc mài, thay thế lò xo và hoán đổi các bộ phận cơ bản tại nhà một cách hiệu quả. Điều đó phù hợp với các khuôn đột bao hình đơn giản và khối lượng sản xuất vừa phải. Nhưng có một ranh giới rõ ràng khi-năng lực nội bộ cạn kiệt và những người thợ đóng dấu kim loại chuyên nghiệp với đầy đủ nguồn lực kỹ thuật sẽ trở thành con đường tốt hơn.

Một câu hỏi tổng quan hữu ích về khuôn dập kim loại hữu ích dành cho công ty để hỏi bất kỳ đối tác tiềm năng nào: họ có bao gồm toàn bộ quy trình làm việc từ tính khả thi đến xác nhận sản xuất hay chỉ các bước gia công riêng biệt? Sự khác biệt quan trọng vì khuôn bị lỗi nhiều lần thường cần phải xem lại toàn bộ quá trình - chứ không chỉ gia công lại một bộ phận đơn lẻ.

Đối với các nhóm đã phát triển vượt mức năng lực sản xuất-chế tạo nội bộ-hoặc cần công cụ cấp-sản xuất cho các hợp đồng-khối lượng lớn, việc hợp tác với một nhà cung cấp dịch vụ-đầy đủ sẽ loại bỏ chi phí phối hợp trong việc quản lý các nhà cung cấp riêng biệt về thiết kế, gia công, xử lý nhiệt và thử nghiệm. YICHEN, ví dụ, cung cấpRFQ-các giải pháp khuôn dập tùy chỉnh sẵn sàngbao gồm phân tích tính khả thi, mô phỏng CAE, gia công chính xác, chạy thử và kiểm tra cuối cùng - quy trình làm việc tương tự được đề cập trong suốt hướng dẫn này, được thực hiện trong một hệ thống chất lượng. Phương pháp tích hợp đó đặc biệt có giá trị đối với khuôn dập ô tô và các ứng dụng chính xác khác trong đó khả năng truy xuất nguồn gốc và-tỷ lệ phê duyệt lần đầu ảnh hưởng trực tiếp đến tiến trình sản xuất.

Cho dù bạn bảo trì khuôn dập kim loại tại nhà-hay hợp tác với chuyên gia thì nguyên tắc vẫn giữ nguyên: việc bảo trì sẽ duy trì khoản đầu tư mà bạn đã thực hiện ở mỗi bước trước đó. Theo dõi số lần truy cập, kiểm tra một cách có hệ thống, làm sắc nét trước khi các cạnh bị hỏng và báo cáo một cách trung thực khi việc chăm sóc định kỳ không còn được duy trì. Một con súc sắc được chế tạo để tồn tại sau hàng triệu lượt truy cập chỉ có thể làm được điều đó nếu chương trình bảo trì đằng sau nó cũng có tính kỷ luật tương đương.

Những câu hỏi thường gặp về việc làm khuôn dập

1. Mất bao lâu để thực hiện một khuôn dập từ đầu?

Một khuôn dập trống trạm đơn-đơn giản thường mất 4-8 tuần từ khi thiết kế cho đến thử nghiệm, trong khi một khuôn dập tiến bộ phức tạp có thể cần 12-20 tuần hoặc hơn. Dòng thời gian phụ thuộc vào độ phức tạp của bộ phận, lựa chọn vật liệu, phương pháp gia công (thủ công so với CNC/dây EDM), chu trình xử lý nhiệt và số lần lặp thử cần thiết để đạt được chất lượng bộ phận ổn định. Các cửa hàng có năng lực EDM và CNC dây nội bộ có thể rút ngắn thời gian đáng kể so với các bước gia công gia công đó.

2. Loại thép công cụ nào tốt nhất để dập khuôn?

Không có loại thép công cụ tốt nhất nào - sự lựa chọn đúng đắn phụ thuộc vào hoạt động và khối lượng sản xuất. Thép công cụ D2 (54-61 HRC) vượt trội trong-làm trống và xuyên thủng trong thời gian dài nhờ khả năng chống mài mòn đặc biệt. A2 cung cấp sự kết hợp cân bằng giữa độ cứng và độ dẻo dai cho các khuôn có khối lượng trung bình và các cú đấm dài hơn. S7 cung cấp khả năng chống va đập vượt trội cho các hoạt động đột bao hình và uốn nặng. Đối với các ứng dụng có khối lượng cực lớn hoặc vật liệu mài mòn, hạt dao cacbua có thể kéo dài tuổi thọ khuôn thêm 500-1000% so với thép công cụ đặc ở các trạm cụ thể.

3. Bạn tính toán khe hở chày và khuôn cho việc dập kim loại tấm như thế nào?

Khe hở khuôn trên mỗi mặt bằng độ dày vật liệu nhân với phần trăm khe hở. Đối với thép nhẹ sử dụng 5-10% mỗi mặt; vật liệu mềm hơn như nhôm cần 5-7%, trong khi vật liệu cứng hơn như thép không gỉ cần 10-12% trở lên. Ví dụ, đột bao hình thép nhẹ 1,5 mm ở mức 8% mỗi bên sẽ tạo ra khoảng hở 0,12 mm ở mỗi bên, làm cho lỗ khuôn lớn hơn 0,24 mm so với tổng thể chày. Khoảng hở thích hợp đảm bảo căn chỉnh vết nứt rõ ràng, vệt tối thiểu và kéo dài tuổi thọ dụng cụ.

4. Nguyên nhân gây ra quá nhiều gờ trên các bộ phận được dán tem và cách khắc phục?

Các gờ quá mức - nhô lên các cạnh sắc vượt quá 10% độ dày vật liệu - là do chày không đủ-để-khoảng hở khuôn, các cạnh cắt bị cùn hoặc mòn hoặc lệch giữa chày và khuôn. Cách khắc phục bao gồm-mài lại các cạnh cắt để khôi phục độ sắc nét, xác minh và điều chỉnh khe hở trên mỗi bên để phù hợp với thông số kỹ thuật của vật liệu cũng như kiểm tra căn chỉnh chốt dẫn hướng và độ song song của mặt khuôn. Giám sát chiều cao lưỡi dao trong quá trình sản xuất đóng vai trò như một hệ thống cảnh báo sớm kích hoạt việc bảo trì trước khi các bộ phận vượt ra khỏi thông số kỹ thuật.

5. Khi nào bạn nên thuê ngoài làm khuôn dập thay vì tự làm-tại nhà?

Thuê ngoài khi dự án của bạn vượt quá-khả năng của thiết bị nội bộ -, đặc biệt khi bạn thiếu dây EDM cho các cấu hình phức tạp, cần mô phỏng CAE để xác thực thiết kế, yêu cầu tài liệu PPAP cấp ô tô- hoặc khi các trạm khuôn tiến bộ cần thiết kế lại. Các nhà sản xuất khuôn mẫu có-đầy đủ dịch vụ như YICHEN xử lý việc phân tích tính khả thi, mô phỏng, gia công chính xác, chạy thử và kiểm tra trong một hệ thống chất lượng, loại bỏ sự phối hợp của nhiều-nhà cung cấp. Cách tiếp cận tích hợp này đặc biệt có giá trị đối với những hợp đồng có-khối lượng lớn mà tỷ lệ phê duyệt lần đầu được thông qua sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến tiến độ sản xuất.