Что важно для проектирования штампов
Штамповочные штампы уникальные и индивидуальные инструменты, имеющие решающее значение в процессе производства штампованных деталей. В отличие от товаров, купленных в магазине, они не имеют инструкций по сборке, эксплуатации и обслуживанию. Любая оплошность в обращении с этими штампами может привести к катастрофическим отказам пресс-форм и штамповки. В этой статье мы рассмотрим основные аспекты проектирования штамповочных штампов, начав с определения технологического процесса изготовления штампованных деталей.
Подходит ли деталь для проектирования штамповочного штампа?
Прежде чем приступить к проектированию и изготовлению штампа, необходимо убедиться в пригодности детали для штамповка листового металла. Многие детали имеют такие размеры и допуски, которые невозможно обеспечить с помощью обычных методов штамповки. В таких случаях необходимы альтернативные методы производства, такие как литье с последующей механической обработкой для соблюдения требуемых допусков.
Оценка пригодности детали для штамповки требует многолетнего опыта. Возможность штамповки детали не означает автоматически, что это оптимальный выбор. Штампы для листовой штамповки обычно используются для изготовления больших партий деталей. Однако при меньших объемах производства прагматичным подходом может оказаться выбор более экономически эффективных методов, таких как гибка, фальцовка, сварка и механическая обработка.
Проектирование технологических процессов и штампов
Различать штамповка конструкторы штампов и инженеры-технологи. Инженеры-технологи устанавливают последовательность шагов, необходимых для преобразования плоского листового металла из заготовки в готовую деталь, независимо от того, используется ли однопозиционный штамп прогрессивного действия или 40-позиционный штамп переходного действия. Этот шаг существенно влияет на успех или неудачу операции штамповки; Любые неточности в процессе производства, даже в одной операции формовки или резки, могут привести к выходу из строя как штампа, так и процесса штамповки.
С другой стороны, проектировщики штамповочных штампов уделяют особое внимание разработке механических методов, позволяющих максимально упростить выполнение этих технологических этапов. Они определяют тип инструментальной стали, геометрию и длину штампа. Во многих случаях опытные проектировщики штампов также берут на себя роль инженеров-технологов, отвечающих за определение необходимого количества этапов для производства деталей и соответствующее проектирование механических процессов.
Анализ геометрии детали и материала для штамповки Дизайн
Прежде чем определить этапы, необходимые для изготовления детали, необходимо провести тщательный анализ отпечатка детали. Это предполагает тщательное изучение геометрии детали, установленных допусков, а также типа и толщины материала. Значение последних двух факторов невозможно переоценить, поскольку они играют решающую роль в формировании производственного процесса и конструкции инструмента. Неразумно полагать, что деталь можно изготовить из материала просто потому, что она для него предназначена.
Принимать обоснованные решения о необходимых этапах процесса изготовления детали, как инженер-технолог, так и конструктор штампов должны понимать, как выбранный материал детали влияет на процесс и конструкцию инструмента. для штамповочных штампов. Материал детали влияет на:
- Материал штампа.
- Длина штампа.
- Пресс-тоннаж.
- Тип и применение смазки.
- Сечение штампа, толщина и геометрия детали.
- Необходимость вторичных операций, таких как отжиг.
Доступно множество черных и цветных металлов с различными характеристиками — от титана до золота, и каждый тип металла обладает своими уникальными свойствами. Хотя штамповать можно практически любой материал, важно понимать, что материалы существенно различаются. Например, попытка формовать алюминий с учетом особенностей низкоуглеродистой тянутой качественной стали может привести к проблемам, не потому, что алюминий по своей природе проблематичен, а потому, что он обладает другими свойствами.
При работе с деталями, требующими значительного растяжения или растяжимости, крайне важно не приступать к работе без достаточных данных. Недостаточно просто знать, что материал — сталь 1018. Вместо этого изучите такие детали, как предел прочности материала на растяжение, предел текучести, относительное удлинение и, если возможно, среднее значение n (указывающее на крутизну кривой зависимости деформации от напряжения) и среднее значение r (представляющее отношение истинной деформации ширины к истинной деформации толщины при определенном значении деформации длины). Определите, имеет ли металл покрытие или предварительное покрытие. Для цветных металлов определите, являются ли они полностью твердыми, чрезвычайно мягкими или полутвердыми. Если предполагается вытягивать металл, узнайте о его вытяжимости.
Имейте в виду, что специальные высокопрочные стали, такие как двухфазные или TRIP-фазные, как правило, демонстрируют большую упругость по сравнению с низкопрочными материалами. Зная об этом заранее, вы сможете решить проблемы пружинения, установив дополнительные станции. Рекомендуется избегать разработки универсального инструмента, предназначенного для формовки различных металлов без изменения матрицы.
Надежная конструкция штампа начинается с надежного процесса изготовления детали. Многие сбои при штамповке возникают из-за неправильных процессов изготовления деталей, а не из-за несовершенной конструкции штампа. Часто упускаются из виду критически важные этапы формовки и резки. Главное — составить конкретный план изготовления детали, прежде чем приступать к процессу изготовления штампа.
Заключение
Проектирование штамповочного штампа является сложным и критически важным аспектом производственного процесса. требующее глубокого понимания детали, материалов и задействованных процессов. От первоначального рассмотрения вопроса о том, является ли штамповка подходящим процессом для данной детали, до детального анализа геометрии детали и характеристик материала — каждый этап играет решающую роль в успехе операций штамповки. Сотрудничество между инженерами-технологами и конструкторами штампов, основанное на многолетнем опыте, имеет решающее значение для обеспечения эффективного и производительного производства штампованных деталей. Всегда помните о необходимости «думать как металл» и отдавать приоритет всестороннему пониманию требований к детали, прежде чем углубляться в тонкости проектирования штампа.
