Matrijsontwerp voor vlakke delen

  Het bereiken van perfectie in een moeilijke taak

  Vlakheid is een van de moeilijkste onderdeelkenmerken die bij een conventionele stempelmat kan worden bereikt. Enkele van de factoren die de vlakheid van een deel bepalen, zijn:

  1. De ernst van de staalknipselvervorming.

  2. De mechanische eigenschappen van het plaatmateriaal.

  3. De binnenkomende vlakheid van het materiaal of de spoel.

  4. De dikte van het metaal.

  5. De resterende stress gecreëerd in eerdere operaties.

  6. De spanningsniveaus op verschillende plaatsen binnen het onderdeel.

  In de meeste gevallen waarin delen vlak moeten zijn, wordt initiële vervorming gecreëerd tijdens blinden, perforeren of bijsnijden. Tijdens deze processen wordt spanning gecreëerd, die spanningsvlakken langs het oppervlak van het onderdeel vormt. Deze spanningsvlakken zorgen ervoor dat je deel draait, buigt en vervormt. Daarom is de enige realistische manier om de vlakheid van een deel te bereiken, de spanning van het interne deel tot een minimum te beperken of de spanningsvlakken te breken nadat ze zijn gevormd.

  Bestudeer uw acties

  De eerste stap naar het verbeteren van vlakheidsproblemen is kijken naar uw snij- of piercingbewerking. Als uw vereisten voor deelvlakheid redelijke toleranties bevatten, kunnen ze worden aangepakt met zoiets eenvoudigs als het wijzigen van de snijruimte. Hoewel dit niet de beste manier is om een ​​kritische deelvlakheid te bereiken, is dit de meest economische manier.

  De geselecteerde snij- en perforatieruimte heeft invloed op de hoeveelheid interne stress die wordt gecreëerd. Afhankelijk van het metaaltype en de speling tussen de bovenste en onderste snijstaal, kan deze spanning belangrijk genoeg zijn om partievervorming te bevorderen.

Het vergroten van de snijspeling gedurende het piercingproces vermindert partiële spanning, voornamelijk omdat de compressieve metaaldeformatie rond de doorprik afneemt. Wanneer de speling tussen de priempons en de matrijsknop onvoldoende is, wordt het metaal gedwongen om plastisch te vervormen of op te rapen rond de omtrek van de prikpons. Dit zorgt voor stress in het onderdeel. Het vergroten van de speling vermindert de ernst van de vervorming en vermindert zo de spanning (zie figuur 1).

Figuur 1:

Zorg voor voldoende snijruimte rond een perforeerpen - het is van cruciaal belang om plastische vervorming te voorkomen.

  Houd er rekening mee dat naarmate u de snijruimte vergroot, er meer stress wordt geïntroduceerd in uw slak. Als de slak moet worden bewaard, moet de ruimte voor de blanking-operatie worden verlaagd.

  Knippen en dragen.

  Een zeer populaire manier om gedeeltelijke vlakheid te bereiken in een progressieve stempelsprong is het gebruik van een zelfdragend proces (zie afbeelding 2). Een snij- en draagproces houdt het onderdeel vlak tijdens het snijproces en werpt het later uit de dragerstrip. In een snij- en transportproces is de geproduceerde slak het stukonderdeel. Tijdens het snijproces wordt het metaal samengeperst en vlak gehouden tussen het vlak van de snijpons en een hogedrukkussen. Deze pad wordt aangedreven door een stikstofcilinder, een die-hydraulische eenheid of een hydraulisch kussen.

Figuur 2:

Bij de cut-and-carry-methode wordt een stuk ongeveer halverwege gewist wanneer metaal wordt geperst en vlak wordt gehouden en vervolgens wordt doorgestoken met een pons die kleiner is dan de snijpons.

  Het onderdeel wordt ongeveer 50% van de weg door de strip onderdrukt en in deze positie gelaten. De druk die eronder wordt uitgeoefend, komt ook op de matrijsschoen uit.

  Het onderdeel wordt later naar buiten gedrukt met een stoot die iets kleiner is dan de vorige snijpons. Het is erg belangrijk om een ​​verminderde snijafstand voor snij-en-draagbewerkingen te gebruiken. Dit is om twee hoofdredenen noodzakelijk - om de plano in de dragerstrip te houden en om de snijdende vervorming van de slak of een deel te verminderen.

  Selectie van de snijspeling en penetratie van de snijpons zijn functies van de materiaaldikte en mechanische eigenschappen. Een goede vuistregel voor de meeste toepassingen is echter dat de snijspeling ongeveer 2 tot 4 procent van de metaaldikte per zijde bedraagt ​​en perforatiepenetratie ongeveer 50 procent van de metaaldikte.

  Nadat de snijbewerking is voltooid, probeert u te vermijden dat de slak terug in de strip wordt geduwd, omdat dit onnodige vervorming van het onderdeel kan veroorzaken. Het onderdeel kan later door de matrijs worden uitgeworpen met een uitwerpstempel dat een iets kleiner profiel heeft dan de originele snijpons. Een vuistregel is om de ejector 1 procent kleiner te maken.

  Houd er rekening mee dat wanneer u dikke papiersoorten gebruikt met een verminderde snijafstand, ernstige plastische vervorming de groei van de strook kan veroorzaken. Wanneer u de snijspeling vermindert, zorgt dit ervoor dat metaal van de pons weg beweegt, waardoor het volume van het metaal toeneemt. De groei van een bepaalde stoot kan slechts 0,005 inch zijn, maar in een progressieve dobbelsteen met 30 stations heb je grote problemen aan het einde van de regel. Om dit te verhelpen, kunnen uitbreidingssleuven worden toegevoegd aan ongeldige gebieden van de strip. Deze lege ruimtes laten een gebied voor het metaal stromen, wat de stripgroei helpt verminderen (zie figuur 3).

Figuur 3:

Ruimte laten voor uitbreiding in de voorraad is van cruciaal belang in de snij- en transportmethode.

  Fineblanking en Stippling

  Fineblanking. Een andere methode die wordt gebruikt om vlakke delen te bereiken, is fineblanking. Dit type bewerking vereist een speciale fineblanking-pers, die een aanzienlijke investering vereist maar in het algemeen uitstekende deelvlakheidseigenschappen produceert.

  Met dit type bewerking kan de snijkant van het onderdeel ook volledig worden gebrand zonder breuk. Dit is zeer wenselijk, vooral wanneer u gestanste onderdelen vervaardigt, zoals tandwielen of andere items die volledig randcontact vereisen.

  Bij een fineblanking wordt gebruik gemaakt van een speciaal hogedrukkussen met een stingerring. Deze stingerring is een barbelachtige projectie die wordt gespietst of ingeprent in het plaatstaal dat het snijprofiel omringt. Zijn functie is om te voorkomen dat het metaal plastisch naar buiten stroomt wanneer het metaal wordt gesneden.

  Omdat fineblanking weinig of geen snijruimte gebruikt, moet de hoeveelheid buitenwaartse metalen stroom beperkt en gecontroleerd worden. Alleen wanneer de uitgaande metaalstroom wordt verminderd, kan een volledig geknipte snijlijn worden bereikt. Net als bij een snij-en-carry-proces, houdt een finine-blanke bewerking de blank ook plat tijdens het snijden. Echter, in tegenstelling tot knippen en dragen, gebruikt een fineblankingbewerking een zeer hoge druk ramppad om het metaal plat te houden. Dit zorgt voor een maximale blancohoudende en vlakheidsdruk (zie figuur 4).

Figuur 4:

Een stootkussen met hoge druk helpt de materiaale vlakheid van het fineblankingproces te garanderen.

Figuur 5

  Meanderen. Laten we zeggen dat je een onderdeel hebt dat vlak moet zijn en dat het huidige matrijsontwerp geen manier bevat om part stress te controleren. Maakt u zich geen zorgen, u hoeft alleen maar de spatie in te vullen.

  Het uitlijnen van de blanco, een proces dat interne spanning aanpakt nadat het al is gemaakt, maakt gebruik van een gearceerd patroon dat is ingesneden in een of beide oppervlakken van het onderdeel nadat alle snijden en uitgebreide metaalvervorming is uitgevoerd. Het stippelpatroon breekt de spanning van het interne deel weg en vernietigt het onderdeelgeheugen, waardoor het opnieuw vlak kan worden.

  De diepte van het stippel is afhankelijk van de metaaldikte, de mechanische eigenschappen van het materiaal en de stress die eerder werd opgewekt. Experimentatie kan nodig zijn om de gewenste resultaten te bereiken.

  Er zijn meer manieren om onderdelen plat te houden. Processen zoals gripflow en compound blanking zijn ook erg populair. Pogingen om delen plat te maken door extreme hoeveelheden te gebruiken of te versmallen, kunnen een dobbelsteen of pers verwoesten, vooral als het apparaat er niet voor is ontworpen.

  Met uitzondering van zeer dik of zeer zacht metaal, zal overmatige tonnage over het algemeen nergens toe leiden. Het belangrijkste element om te onthouden is het controleren of doorbreken van stress in het interne deel.