Vaše razidlá sa opotrebúvajú príliš rýchlo: Tu je skutočná oprava

Čo sú razidlá a prečo na nich záleží

Raziace razidlású nástroje z kalenej ocele, ktoré sa počas lisovacích operácií fyzicky dotýkajú a transformujú plech. Predstavte si dierovač ako samčiu súčasť súpravy dierovača a matrice: zostupuje do zodpovedajúceho samičieho otvoru (blok matrice), aby strihal, tvaroval alebo premiestňoval materiál do hotového tvaru. Každá diera, zárez a obrys v lisovanej časti začína reznou hranou razidla, ktorá vykonáva svoju prácu v tonáži.

Razníky sú len jedným kusom väčšieho systému. Stripéry držia hárok naplocho a pri sťahovaní ho sťahujú z dierovača. Piloti presne lokalizujú pás od stanice k stanici. Zdvíhače zdvihnú materiál medzi ťahmi, aby sa mohol posúvať dopredu. Každý z týchto komponentov raznice hrá podpornú úlohu, ale dierovač samotný vykonáva primárnu prácu pri transformácii materiálu.

Čo vlastne robí raziaci razník

Keď baran lisu poháňa razník smerom nadol, rezná hrana iniciuje lom na hornom povrchu plechu. Súčasne hrana bloku matrice iniciuje zospodu zodpovedajúci zlom. Pri správnej vôli sa tieto dve línie lomu stretávajú v strede a vytvárajú čisté oddelenie s minimálnym otrepom. Výsledkom je tr Tento strihací mechanizmus je to, čo robí lisovacie formy na kovy tak efektívne pri výrobe tisícok dielov za hodinu s opakovateľnou kvalitou.

Kde sa razníky zmestia do zostavy matrice

Aby ste pochopili, ako dierovač funguje, budete chcieť vidieť, kde sa nachádza vo vnútri zostavy kovovej matrice. Tu sú kľúčové komponenty zhora nadol:

• Vrchná topánka- horná doska, ktorá sa montuje na baranidlo lisu a nesie celú hornú-polovicu nástrojov
• Dierovací plech (držiak)- drží razidlá v pevnej polohe voči sebe navzájom
• Punč- pracovný nástroj, ktorý sa dotýka plechu
• Striptér- zovrie materiál naplocho a pri sťahovaní ho stiahne z razidla
• Die blok- obsahuje spojovacie otvory, ktoré poskytujú protiľahlú reznú hranu
• Spodná topánka- spodná doska, ktorá sa priskrutkuje k podpere lisu

Zápustkové pätky poskytujú štrukturálnu tuhosť celej zostave a akékoľvek vychýlenie alebo vychýlenie na tejto úrovni sa premieta priamo do výkonu razníka. Tento vzťah medzi zostavou a rezným nástrojom je presne to, prečo kvalita razenia poháňa všetko v smere: rozmerová presnosť dielu, stav hrany, výška otrepu a v konečnom dôsledku aj to, koľko zásahov získate, kým si nástroj vyžiada pozornosť. Opotrebovaný alebo zle navrhnutý razník neprodukuje len zlé diely. Urýchľuje opotrebenie každého susedného komponentu a znižuje dobu prevádzkyschopnosti vašej výroby.

Sekcie vpredu rozdeľujú každú premennú, ktorá určuje, či vaše dierovania vydržia alebo zlyhajú skôr, počnúc celým radom typov dierovania a špecifickými úlohami, ktoré spracovávajú.

Kompletná taxonómia typov razníkov podľa funkcie

Nie každý úder robí rovnakú prácu. Prerážač, ktorý vytvára otvory pre skrutky v držiaku, nemá takmer nič spoločné s razníkom, ktorý stláča materiál tak, aby držal tesnú toleranciu. Vedieť, do ktorej kategórie patrí vaša prevádzka, je prvým krokom k výberu správneho kovového dierovacieho nástroja pre danú aplikáciu a má priamy vplyv na to, ako dlho tento nástroj vydrží vo výrobe.

Rezacie razníky na oddeľovanie materiálu

Strihače majú jeden cieľ: oddeľovanie materiálu. Rozdiely spočívajú v tom, čo si ponecháte, čo vyradíte a kde dôjde k rezu vzhľadom na okraj dielu.

• Piercingové úderyvytvorte otvory tak, že slimák úplne zatlačíte cez plech. Dierovaný plech je výrobok; slimák je šrot. Toto je najbežnejšia operácia dierovania kovov v progresívnych matriciach, ktorá zvláda všetko od otvorov na uvoľnenie spojovacích prvkov až po ventilačné vzory.
• Zaslepovacie úderyvyrežte celý vonkajší profil hotového dielu jedným ťahom. Tu sa slimák stáva produktom a zostávajúci pás je odpad. Strihanie vyžaduje vyššiu tonáž ako prepichovanie, pretože obvod rezu je zvyčajne oveľa väčší.
• Vrúbkovacie úderyodstráňte materiál z okraja pásu alebo časti. Pretože rezanie prebieha iba na jednej strane, tieto razníky sú vystavené nevyváženým bočným silám a často vyžadujú oporu päty.
• Kopinaté úderyurobte čiastočné rezy, ktoré tvoria výstupky alebo žalúzie bez úplného oddelenia materiálu. Spojená hrana sa ohýba cez otvor matrice, takže geometria razníka kombinuje uhol šmyku s polomerom tvarovania.
• Orezávanie razníkovodstráňte prebytočný materiál príruby z predtým vytvorených alebo nakreslených častí a vyčistite obrysy na konečné rozmery.

Silový profil sa medzi týmito typmi výrazne líši. Vystrihovačka súčasne zasiahne celý obvod rezu, čím sa v jednom okamihu vytvorí špičková tonáž. Na rozdiel od toho, pichľavý úderník sa postupne strihá a ohýba, čím sa zaťaženie rozdeľuje na väčšiu časť zdvihu. Tieto rozdiely ovplyvňujú rozhodnutia o nástrojoch na lisovanie v oblasti triedy ocele, uhlov strihu a kapacity lisu.

Nerezné{0}}dierovače na tvarovanie a zarovnávanie

Nie každý dierovač na kov skutočne reže. Niektoré dierovače tvarujú materiál alebo ho jednoducho nachádzajú pre následné operácie.

Pilotné úderyzadajte už existujúce otvory v páse, aby ste ho presne zarovnali pred začatím rezania na každej presnej dierovacej stanici. Vyznačujú sa kužeľovitými alebo zaoblenými nosmi a zvyčajne sú brúsené mierne poddimenzované (asi o 0,001 palca menšie ako lokalizačný otvor), aby sa zabránilo prilepeniu počas vstupu.

Formovanie razníkovohýbať, kresliť alebo embosovať materiál bez úplného oddelenia. Ich pracovné povrchy sú skôr tvarované ako ostré-hrany a spoliehajú sa skôr na riadený tok materiálu než na lomovú mechaniku.

Raziace razniceaplikujte extrémny lokalizovaný tlak na stlačenie materiálu do presnej dutiny, čím sa dosiahne úzka tolerancia hrúbky alebo detailov povrchu. Pretože materiál je úplne obmedzený, raziace sily môžu byť päť až desaťkrát vyššie ako štandardné formovacie zaťaženie pre rovnakú kontaktnú plochu.

Špeciálne a zložené dierovacie vzory

Keď jedna stanica potrebuje vykonať viac ako jednu operáciu,zložené dierovacie vzoryspojiť viacero funkcií do jedného nástroja. Klasický príklad: zatemnenie vonkajšieho obrysu pri súčasnom prerazení vnútorných otvorov jedným zdvihom lisu. Tento prístup poskytuje výnimočnú presnosť polohy medzi prvkami, pretože obidva rezy prebiehajú v rovnakom uzávere, ale koncentruje zaťaženie a obmedzuje dostupný priestor pre robustné prierezy-.

Okrem zložených konfigurácií sa stretnete s dizajnom s hlavou a bez hlavy. Dierovače s hlavou používajú osadenie alebo prírubu na ich uchytenie v dierovacom plechu, vďaka čomu je výmena jednoduchá. Bezhlavé dierovače sú zaistené opornou doskou alebo guľôčkovým{2}}záchytom, čo umožňuje užšie rozostupy v matriciach s hustým vzorom otvorov. Stupňovité dierovače vytvoria diery s viacerými priemermi v jednom údere, pričom každý priemer sa vybrúsi na inú dĺžku pozdĺž tela nástroja. Znižujú potrebu sekundárnych operácií, ale vyžadujú presné brúsenie, aby sa zachovala sústrednosť medzi krokmi.

Operácie, ako je dierovanie a lemovanie, kde je diera prerazená a potom rozšírená smerom von v nasledujúcej stanici, sa spoliehajú na spárovanie štandardného dierovača plechu s vyhradeným lemovacím nástrojom po prúde. Pochopenie toho, ktorá kategória dierovania sa vzťahuje na každú stanicu, vám pomôže určiť správnu geometriu, materiál a povlak skôr, ako sa na lise objavia problémy.

Geometria je to, čo oddeľuje dierovač, ktorý funguje efektívne, od dierovača, ktorý sa predčasne opotrebováva alebo produkuje okrajové diely. Nasledujúca časť presne rozoberá, ako štýly hrotov, šmykové uhly a skosenie chrbta ovplyvňujú rezné sily a kvalitu ostria na mikroskopickej úrovni.

Geometria razníka, ktorá riadi silu a kvalitu rezu

Dva razníky vyrobené z rovnakej ocele, bežia rovnakou rýchlosťou, v tom istom lise môžu priniesť úplne odlišné výsledky. Rozdiel je v geometrii. Tvar čela razidla, uhol, ktorý je do neho vybrúsený, a reliéf za jeho reznou hranou určujú, akú silu potrebuje lis na prerazenie diery do kovu, ako čistý vyzerá výsledný okraj a koľko úderov nástroj prežije pred preostrením.

Štýly bodov a ich vplyv na reznú silu

Predstavte si, že cez cesto pretlačíte plochý vykrajovač na sušienky a nenakloníte ho tak, aby sa jedna strana zahryzla ako prvá. Rovnaký princíp platí, keď sa lisovník dostane do kontaktu s plechom. Geometria čela razníka riadi, koľko materiálu zaberá s reznou hranou v akomkoľvek danom okamihu počas zdvihu.

Ploché-údery do tvárezapojte súčasne celý obvod rezu. Celé strihanie sa deje v jednom okamihu, čím vzniká najvyšší maximálny objem, ale aj najčistejšia a najsymetrickejšia diera. Toto je základ pre akúkoľvek operáciu dierovania plechu.

Jedno{0}}strižné (skosené) razníkynakloňte čelo tak, aby sa jedna strana dotýkala plechu ako prvá a rez prebiehal cez priemer. Výskum tried DP a AHSS ukazuje uhol skosenia medzi 3 a 6 stupňami plechovkyznížiť maximálnu dierovaciu silu o viac ako 50%. Kompromis-je mierny bočný ťah, ktorý musí absorbovať odstraňovač alebo vodiaci systém.

Dvojité-strižné (strešné-horné) razníkymajú vrchol pozdĺž stredu, takže rez začína v strede a súčasne sa šíri smerom von v oboch smeroch. Štúdie na martenzitickej oceli s pevnosťou v ťahu 1 400 MPa preukázali až 80 % zníženie dierovacej sily v porovnaní s plochým čelom spolu s výrazným poklesom zaskakovania-v dôsledku spätnej tonáže. Pretože bočné sily sa vyrovnávajú na oboch stranách hrebeňa, je na nástroj minimálny bočný tlak.

Šepot-bodové (kónické) úderypoužite skosenú špičku, ktorá má podobný profil ako šesťhranný dierovač, aby ste iniciovali kontakt v jednom bode a postupne rozširovali rez smerom von. Vyznačujú sa najtichšou prevádzkou v tenkých materiáloch a výrazne obmedzujú nárazy-pri otrasoch, vďaka čomu sú užitočné vo vysokorýchlostných{2}}aplikáciách, kde záleží na hluku a únave lisu.

Základný princíp je konzistentný: šmykové uhly prerozdeľujú tonáž na dlhšiu časť zdvihu. Špičková sila klesá, ale celková práca zostáva podobná, pretože lis sa pred dokončením oddelenia posúva ďalej.

Vysvetlenie dĺžky a zadného zúženia

Pod reznou hranou akéhokoľvek kovového razidla sú dve funkcie, ktoré ovládajú interakciu nástroja so stopkou a pásikom po počiatočnom reze: čelný a zadný kužeľ.

Pozemokje rovná, valcová časť bezprostredne za reznou hranou. Udržuje úplný kontakt s slimákom počas a tesne po oddelení. Dlhšia plocha drží slimák pevne a bráni tomu, aby sa pri zatiahnutí úderom vytiahol späť nahor. Príliš veľa pôdy však zvyšuje trenie o pás, keď prechádza dierovačom pri každom údere. Všeobecné pokyny uvádzajú, že dĺžka pôdy je 1 až 3-násobok hrúbky materiálu, pričom tenšie materiály smerujú k dolnému koncu.

Zadné zúženieje mierna reliéfna pôda za povrchom, ktorá znižuje priemer razníka, keď sa vzďaľujete od hrotu. Toto zúženie, typicky 0,25 až 1 stupeň na stranu v závislosti od celkovej dĺžky razidla, vytvára vôľu medzi telom razidla a stenou otvoru. Znižuje teplo spôsobené trením, znižuje odizolovaciu silu a minimalizuje odieranie na lisovníkoch pre kovy, ktoré bežia na mäkkých alebo lepkavých obrobkoch, ako je hliník alebo nehrdzavejúca oceľ.

Pri vysoko{0}}rýchlostných operáciách je ideálne udržiavať vstup dierovača na minimum (0,015 až 0,030 palca), pretože to obmedzuje čas kontaktu s pôdou a znižuje riziko-vytiahnutia slimáka. Geometrie šesťhranného razidla s ich viac{5}}fazetovými profilmi ťažia najmä z presného{6}}ovládania kužeľa, pretože akékoľvek nahromadenie trenia na plochých plochách urýchľuje opotrebovanie lepidla.

Ako sa geometria spája s kvalitou dielov

Každé rozhodnutie o geometrii na čelnej strane razníka sa zobrazí na hotovom diele. Tu je návod, ako sa tieto spojenia prejavujú:

• Výška otrepu- Ostrá, dobre{1}}udržiavaná rezná hrana so správnou vôľou vytvára minimálne otrepy. Strihané-údery do tváre môžu skutočne zlepšiť ťažnosť hrán; výskum dvojfázových ocelí zistil, že optimalizované skosené rezy priniesli o viac ako 60 % zlepšenie pomeru rozšírenia otvoru v porovnaní s konvenčným plochým dierovaním, čo naznačuje čistejšiu a tvárnejšiu hranu.
• Valcovitosť otvoru- Ploché-dierovače generujú najrovnomernejší priemer otvoru zhora nadol, pretože celý obvod sa strihá naraz. Dizajn s jedným-strihom môže spôsobiť miernu oválnosť, ak vôle nie sú dobre-kontrolované, pretože progresívny rez umožňuje posunutie materiálu pred úplným oddelením.
• Prevrátenie okraja- Hĺbka prevrátenia sa zvyšuje s väčšími vôľami a agresívnymi uhlami šmyku. Skosený razník, ktorý sa dotkne jednej strany ako prvý, môže vytvoriť asymetrické prevrátenie. Pre aplikácie, kde sa musí minimalizovať prevrátenie, je lepšou cestou rovná-čela alebo veľmi plytké uhly šmyku v kombinácii s malými vôľami.

Ideálna strihaná hrana vykazuje rovnomernú leštenú zónu, ktorá plynulo prechádza do čistej lomovej zóny bez sekundárneho strihu alebo dutín. Dostať sa tam vyžaduje geometriu, vôľu a materiál spolupracujúci ako systém. Čelo razníka určuje, ako vyzerá rez, ale oceľ, z ktorej je vyrobený, určuje, ako dlho si geometria udrží svoj okraj pod výrobným zaťažením.

Dierovacie materiály a tepelné spracovanie pre optimálnu životnosť

Dokonale brúsená rezná hrana má význam iba vtedy, ak oceľ za ňou dokáže udržať túto geometriu pri opakovanom náraze. Každý zdvih lisu vystavuje lisovník tlakovému rázu, treciemu teplu a abrazívnemu kontaktu s obrobkom. Kvalita ocele a spôsob jej tepelného spracovania-určujú, či hrana vydrží 50 000 alebo 500 000 zásahov. To je miesto, kde v skutočnosti začína väčšina problémov s predčasným opotrebovaním, nie na reznej ploche, ale hlboko vo vnútri metalurgickej štruktúry samotného nástroja na dierovanie ocele.

Bežné dierovacie nástrojové ocele a ich vlastnosti

Výber ocele na lisovanie spočíva v vyvážení dvoch konkurenčných vlastností: tvrdosti (odoláva opotrebovaniu) a húževnatosti (odoláva lomu). Zatlačte príliš ďaleko smerom k tvrdosti a k ​​trieskam. Uprednostňujte húževnatosť a hrana sa príliš rýchlo zaobľuje. Každý ročník zaujíma v tomto spektre inú pozíciu.

D2je ťažným koňom-za studena lisovacích lisovníc. S vysokým obsahom uhlíka (1,40-1,60%) a vysokým obsahom chrómu (11,00-13,00%) poskytuje vynikajúcu odolnosť proti abrazívnemu opotrebovaniu a miernu odolnosť proti korózii.D2 dosahuje rozsah popustenej tvrdosti medzi 54 a 61 HRCa bežne sa používa na vysekávacie nástroje, lisovacie nástroje, raznice a orezávacie nástroje. Kompromisom-je nižšia húževnatosť v porovnaní s triedami odolnými proti nárazom{{2}, vďaka čomu je náchylný na vylamovanie pri rezaní- materiálov s vyššou pevnosťou, ak sú medzery príliš úzke.

A2je tiež vytvrdzovaný na vzduchu-, ale obsahuje menej chrómu (4,75 – 5,50 %) a o niečo menej uhlíka ako D2. Dosahuje obľúbené rozsahy tvrdosti medzi 57 a 62 HRC a zároveň ponúka lepšiu húževnatosť a brúsiteľnosť. A2 funguje dobre pre dlhé raznice, raziace matrice a aplikácie, kde rázové zaťaženie vyžaduje oceľ, ktorá absorbuje náraz bez praskania.

S7sedí na tvrdom konci spektra. Jeho nižší obsah uhlíka (0,45-0,55 %) a znížený obsah chrómu (3,00-3,50 %) poskytujú vynikajúcu odolnosť proti nárazu a nárazom s pracovnou tvrdosťou 48-58 HRC. Keď sa vytvrdený razník neustále štiepi pri ťažkých operáciách vysekávania alebo vrúbkovania, S7 je často odpoveďou. Obetuje určitú odolnosť proti opotrebovaniu kvôli schopnosti prežiť opakované vysokoenergetické nárazy bez prasknutia.

M2je rýchlorezná-oceľ, ktorá si zachováva tvrdosť pri zvýšených teplotách. Vyhovuje-vysokorýchlostným progresívnym lisovacím nástrojom, kde sa teplo spôsobené trením hromadí rýchlejšie, ako sa nástroj dokáže rozptýliť. Razníky z ocele M2 držia svoje ostrie tam, kde by bežné ocele na-pracovanie za studena zmäkli.

CPM-10Va iné druhy práškovej metalurgie (PM) predstavujú prémiový koniec. Spracovanie PM vytvára mikroštruktúru s malými časticami karbidu kovu rovnomerne rozptýlenými v oceľovej matrici, čo poskytuje extrémnu odolnosť proti opotrebovaniu a primeranú húževnatosť. Tieto ocele sú podstatne drahšie, ale často sa ukazujú ako hospodárne pri lisovaní plechu s abrazívnymi alebo vysokopevnostnými obrobkami, pretože výrazne predlžujú intervaly medzi ostrením.

Tepelné spracovanie a jeho vplyv na životnosť razníka

Oceľový razník je len taký dobrý, ako dobré je jeho tepelné spracovanie. Môžete určiť ideálnu triedu a napriek tomu dôjde k predčasnému zlyhaniu, ak sa kalenie, popúšťanie alebo uvoľnenie napätia vykoná nesprávne. Proces razenia kladie vysoké nároky na pevnosť v tlaku a súčasne húževnatosť akontrola týchto vlastností priamo ovplyvňuje výkon nástrojovej ocele v prevádzke.

Základná postupnosť vyzerá takto:

• Kalenie (austenitizácia a kalenie)- Razník sa zahreje na kritickú teplotu, pri ktorej sa kryštálová štruktúra premení na austenit, potom sa dostatočne rýchlo ochladí na vytvorenie martenzitu, tvrdej fázy, ktorá poskytuje odolnosť proti opotrebovaniu. Triedy vytvrdzovania na vzduchu, ako sú D2 a A2, sú kalené v pokojnom vzduchu alebo inertnom plyne, čo minimalizuje deformáciu v porovnaní s kalením do oleja.
• Temperovanie (dvojité alebo trojité ťahanie)- Po ochladení sa razník znova zahreje na nižšiu teplotu (zvyčajne 400 – 1 000 stupňov Fahrenheita v závislosti od kvality) a udržiava sa, potom sa ochladí. Tento proces sa opakuje dvakrát alebo trikrát. Každý cyklus temperovania uvoľňuje vnútorné napätie a premieňa krehký zadržaný austenit na stabilný martenzit, čím sa zlepšuje rozmerová stabilita bez obetovania nadmernej tvrdosti. Všeobecná osvedčená prax odporúča použiť najvyššiu teplotu popúšťania, ktorá stále poskytuje cieľovú tvrdosť.
• Kryogénna liečba- Po konvenčnom tepelnom spracovaní sa niektoré kalené raznice podrobia hlbokému kryogénnemu spracovaniu pri teplote približne mínus 300 stupňov Fahrenheita. Tento krok transformuje zadržaný austenit, ktorý prežil počiatočné ochladenie. Železné kovy môžu obsahovať až 40 percent zvyškového austenitu po tepelnom spracovaní a kryogénne spracovanie to môže znížiť až na 1 percento dokončením konverzie na martenzit. Výsledkom je hustejšia, rovnomernejšia štruktúra zrna so zlepšenou odolnosťou proti opotrebovaniu a lepšou rozmerovou stabilitou počas životnosti nástroja.

Kryogénna úprava nenahrádza správne tepelné spracovanie. Je to záverečný krok, ktorý dokončí to, čo začalo kalenie.Boli hlásené zisky medzi 50 a 500 percentami v životnosti nástroja, hoci každá aplikácia je jedinečná a výsledky závisia od štruktúry komponentov a predchádzajúcej kvality tepelného{0}}spracovania. Ošetrenie je trvalé a prežije aj preostrenie, pretože mení štruktúru úplne cez materiál a nie len povrch.

Prispôsobenie ocele k materiálu obrobku

Obrobok, ktorý režete, by mal riadiť váš výber ocele. Tu je praktická logika:

• Mäkké, neabrazívne{0}}obrobky (hliník, meď, mosadz)- Tieto materiály vytvárajú relatívne nízke rezné sily a minimálne abrazívne opotrebovanie. Štandardné oceľové razníky D2 alebo A2 fungujú dobre. Primárny problém sa presúva na adhézne opotrebenie (zadieranie), ktoré je lepšie riešiť pomocou povrchových úprav, než tvrdších ocelí.
• Mäkká oceľ a nízkouhlíkové-triedy- D2 pri 58-60 HRC to spoľahlivo zvládne pre väčšinu objemov výroby. Poskytuje dobrú rovnováhu životnosti opotrebovania a hospodárnosti preostrenia.
• Nerezová oceľ a vysoko{0}}pevné nízko{1}}zliatiny (HSLA)- Vyššie rezné sily a abrazívne povrchy obrobku urýchľujú opotrebovanie hrán. Typy PM, ako sú CPM-10V alebo karbidové{5}}konce, poskytujú odolnosť proti opotrebovaniu potrebnú na udržanie prijateľnej životnosti nástroja. Plošné materiály s vyššou pevnosťou podporujú predčasné poruchy v dôsledku odštiepenia, praskania a abrazívneho opotrebovania, vďaka čomu je húževnatosť rovnako kritická ako tvrdosť.
• Pokročilá-pevnosť ocele (AHSS, dvojfázová-, martenzitická)- Tieto vyžadujú prémiové PM ocele, často spárované s PVD povlakmi. Pevnosť v ťahu niektorých druhov AHSS sa približuje pevnosti nástrojových ocelí, ktoré sa na ne opracúvajú, vďaka čomu je konvenčná D2 náchylná na predčasné vylamovanie.

Užitočné pravidlo: vyberte si nástroj na dierovanie ocele, ktorý najprv spĺňa vaše požiadavky na húževnatosť pre danú aplikáciu, a potom zlepšuje odolnosť proti opotrebeniu pomocou povrchových náterov alebo úprav. Vychádzajúc zo strany odolnosti- proti opotrebeniu a obetovania húževnatosti zvyčajne vedie ku katastrofálnemu vylamovaniu a nie k postupnému, predvídateľnému opotrebovaniu.

Výber ocele a tepelné spracovanie tvoria základ. Existuje však multiplikátor, ktorý dokáže posunúť životnosť nástroja výrazne ďalej bez zmeny základného materiálu, a to sú povrchové nátery a úpravy aplikované po úplnom vytvrdnutí razníka a jeho vybrúsení.

Povrchové nátery a úpravy, ktoré predlžujú životnosť dierovača

Správna oceľ a tepelné spracovanie dodávajú úderu jeho štrukturálnu chrbticu. Povlaky sú brnenie vrstvené na vrchu. Znižujú trenie, odolávajú naberaniu materiálu a spomaľujú abrazívne opotrebovanie bez toho, aby menili rozmery razníka, ktoré určujú lícovanie a vôľu. Ale tu je kritický bod: povlaky znásobujú dobré rozhodnutia o nástrojoch. Nedokážu zachrániť dierovač, ktorý bol vyrobený z nesprávnej ocele, tepelne-nevhodne spracovaný alebo so zlou vôľou. Keď je základ pevný, správny povlak môže posunúť životnosť nástroja z úctyhodnej na mimoriadnu. Jedenzdokumentovaný prípadukázal, že zložené dierovanie poskočilo z 10 000 dielov bez povlaku na 250 000 dielov s optimalizovaným viacvrstvovým povlakom a suchým mazacím filmom.

Fyzikálne povlaky na nanášanie pár pre razníky

PVD je dominantný proces povlakovania pre presné lisovacie lisovacie nástroje, pretože sa nanáša pri relatívne nízkych teplotách, zvyčajne pod 900 stupňov Fahrenheita. To zostáva dobre pod rozsahom popúšťania väčšiny nástrojových ocelí, takže počas cyklu povlakovania nedochádza k žiadnej strate tvrdosti ani k deformácii rozmerov.

Najbežnejšie kompozície PVD sa zameriavajú na špecifické podmienky opotrebovania:

• Nitrid titánu (TiN)- Všeobecný-ťažný kôň s charakteristickou zlatou farbou. Tvrdosť okolo 2 400 HV. Dobrá odolnosť proti oderu a nízke trenie, vhodné pre širokú škálu aplikácií z mäkkej ocele a zliatin medi.
• Karbonitrid titánu (TiCN)- O krok vyššie na približne 3 200 HV. Pridaný uhlík poskytuje lepší výkon proti abrazívnym materiálom a vyššiu odolnosť proti oderu. Často sa používa ako viacvrstvový TiN/TiCN stoh pre lepšiu priľnavosť.
• Nitrid chrómu hliníka (AlCrN)- Vynikajúca odolnosť proti oxidácii pri zvýšených teplotách. Ideálne pre lisovanie razníkov s vysokými zdvihmi, kde sa vytvára teplo z trenia, alebo pre aplikácie na lisovanie nehrdzavejúcej ocele, kde povrchové teploty počas rezu stúpajú.
• Titánium-hlinitý nitrid (TiAlN)- Tvrdosť okolo 3 200 HV s dobrou tepelnou stabilitou. Dobre sa hodí pre suché razenie alebo vysokorýchlostné-operácie, kde je dodávanie mazania nekonzistentné. Jeho výhoda ťažnosti v porovnaní s AlTiN môže byť prínosom pri formovaní-intenzívneho dierovacieho nástroja pre kovové aplikácie.

Hrúbka povlaku sa zvyčajne pohybuje medzi 1 a 5 mikrometrami. Minimálna odporúčaná hrúbka pre razenie je 4 až 5 mikrometrov, aby sa zabezpečila primeraná ochrana. Ale hrubšie nie je automaticky lepšie. PVD povlaky nesú vysoké vnútorné tlakové napätie a ak vrstva narastie príliš hrubá, tieto napätia môžu presiahnuť pevnosť väzby a spôsobiť delamináciu. Nadmerná hrúbka tiež zaobľuje rezné hrany, čím sa znižuje ostrosť, ktorá určuje kvalitu rezu na priemyselnom dierovači alebo akomkoľvek precíznom dierovacom nástroji. Viacvrstvové náterové architektúry pomáhajú zvládnuť tento kompromis-striedaním tvrdších a mäkších vrstiev na zachytenie mikrotrhlín a rozloženie napätia.

Nitridácia a iné difúzne úpravy

Tam, kde PVD pridáva na povrch diskrétny film, nitridácia mení samotný povrch. V tomto procese dusík difunduje do ocele pri teplote približne 950 stupňov Fahrenheita a vytvára tvrdé nitridové zlúčeniny s legovacími prvkami, ktoré sú už v materiáli prítomné. Výsledkom je ametalurgická väzba s hĺbkou puzdra od 0,0006 do 0,0035 palcav závislosti od aplikácie vytvára povrchovú tvrdosť presahujúcu 58 HRC.

Prečo je to dôležité pre pečiatkovanie? Nitridácia nepridáva žiadne merateľné nahromadenie rozmerov. Pre razníky s úzkymi-toleranciami, kde by aj niekoľko mikrónov hrúbky povlaku mohlo ovplyvniť zapadnutie do držiaka lisovaného{2}}spoja, poskytuje nitridácia odolnosť proti opotrebeniu bez zmeny priemeru razníka. Rovnomerne zaobchádza so všetkými exponovanými povrchmi vrátane vnútorných prvkov a výklenkov, ktoré proces PVD-priamej viditeľnosti{5}} nemôže dosiahnuť.

Kompromis-je v tom, že hĺbka tvrdosti nitridácie, hoci pôsobivá, nemôže zodpovedať extrémnej tvrdosti povrchu PVD filmov. Myslite na to takto: nitridovanie poskytuje hlbokú, pevnú ochrannú vrstvu, ktorá odoláva únave a postupnému opotrebovaniu, zatiaľ čo PVD poskytuje tenkú, extrémne tvrdú škrupinu, ktorá vyniká proti oderu a priľnavosti na povrchu bezprostredného kontaktu. Pre priemyselný dierovač, ktorý pracuje vo veľkých objemoch z mäkkej ocele, môže postačovať samotná nitridácia. V prípade materiálov náchylných na abrazívne alebo oderu-zabezpečujú lepšie výsledky PVD povlaky alebo kombinovaný prístup.

Výber povlakov na základe režimu zlyhania

Najchytrejší prístup k výberu povlaku začína identifikáciou toho, ako úderník v skutočnosti zlyháva. Rôzne mechanizmy opotrebovania reagujú na rôzne vlastnosti povlaku:

• Adhézne opotrebovanie (zadieranie)- Materiál z obrobku sa prenáša a vytvára na čelnej strane razníka. Vyberte si TiCN alebo AlCrN pre ich nízky koeficient trenia a vysokú tvrdosť, ktorá odoláva naberaniu materiálu.
• Abrazívne opotrebovanie- Rezná hrana sa pri kontakte s tvrdými povrchmi obrobku alebo abrazívnymi inklúziami postupne zaobľuje. TiN alebo TiAlN poskytujú povrchovú tvrdosť potrebnú na odolnosť proti mechanickému odstráneniu materiálu.
• Vybudovaná-hrana na mäkkých materiáloch- Hliník, meď a mäkké ocele majú tendenciu rozmazávať povrchy nástrojov. Leštený povlak TiN s hladkým povrchom s nízkym -trením zabraňuje tvorbe zárodkov, kde začína naberanie materiálu.
• Aplikácie-pri vysokých teplotách- Rýchla frekvencia zdvihov alebo hrubé a vysokopevné-obrobky vytvárajú trecie teplo, ktoré znehodnocuje bežné povlaky. AlCrN si zachováva svoje vlastnosti pri teplotách, kedy TiN začína oxidovať.

Jedno upozornenie, ktoré stojí za to zopakovať: nátery riešia symptómy. Ak je priemyslový dierovač zadírený, pretože vôľa je príliš tesná alebo má lis problémy so zarovnaním, žiadny povlak to natrvalo nevyrieši. Náter si vyžaduje čas, ale hlavná príčina nakoniec premôže aj tú najlepšiu povrchovú úpravu. Najprv opravte systém a potom nechajte nátery rozšíriť to, čo už prináša dobrá prax.

Povlaky chránia povrch razidla, ale nedokážu kompenzovať jedinú najvplyvnejšiu geometrickú premennú v matrici: medzeru medzi otvorom razidla a matrice. Tento vzťah určuje, či lomová mechanika pracuje vo váš prospech alebo proti nej.

Vôľa razidla a matrice podľa materiálu obrobku

Môžete špecifikovať najlepšiu oceľ, aplikovať prémiový náter a brúsiť bezchybnú reznú hranu, ale na ničom z toho nezáleží, ak je medzera medzi otvorom razníka a matrice nesprávna. Vôľa je jediná premenná, ktorá riadi, či sa línie zlomu z horných a spodných rezných hrán stretávajú čisto v strede plechu alebo sa úplne míňajú. Urobte to správne a vyrábate čisté diely s predvídateľným opotrebovaním nástroja. Pomýlite sa a pri každom ťahu bojujete s otrepami, štiepaním, ťahaním slimákov a predčasným rozpadom hrán.

Ako vôľa ovplyvňuje mechanizmus strihania

Vôľa je definovaná ako medzera na každej strane medzi reznou hranou lisovníka a zodpovedajúcou hranou otvoru matrice. Keď počujete "10% vôľa", znamená to, že medzera na každej strane sa rovná 10% hrúbky obrobku. Toto nie je úplná medzera. Meria sa na každom okraji nezávisle.

Keď je vôľa správna, strihací mechanizmus vytvorí predvídateľný trojzónový zlom na hrane rezu:

• Prevrátenie- Mierne zaoblenie na vstupnej strane dierovača-, kde sa materiál pred začatím rezu plasticky deformuje.
• Leštenie (šmyková zóna)- Hladký, lesklý pás, kde hrany raznice a matrice aktívne strihajú materiál. Toto je najčistejšia časť rezanej tváre.
• Zlomenina (zóna zlomu)- Drsnejšia, matnejšia-oblasť dokončenia, kde sa stretávajú trhliny šíriace sa od dierovacej hrany a hrany matrice a kde sa oddeľuje zvyšný materiál.

V správne nastavenom lisovacom a lisovacom lise sa línie lomu iniciované lisovníkom na hornom povrchu a lisovnicou na spodnom povrchu šíria k sebe v komplementárnych uhloch. Stretávajú sa v strede a vytvárajú čisté oddelenie s minimálnym sekundárnym poškodením. Ideálny vzhľad, ako je zdokumentované vvýskum AHSS, ukazuje rovnomernú leštenú zónu s hladkým, rovnomerným prechodom do lomovej zóny a bez dutín alebo sekundárnych strihových značiek.

Keď je vôľa príliš tesná, tieto línie zlomu sa navzájom míňajú. Materiál medzi nimi sa podrobí druhému strihu, pri ktorom vznikajú sekundárne stopy po strihu, mikrotrhlinky a drsný, poškodený okraj. Tesná vôľa tiež dramaticky zvyšuje silu potrebnú na odizolovanie plechu z razidla, urýchľuje abrazívne opotrebovanie a môže generovať ťahanie slimákov, kde sa slimák prilepí na čelo razníka pri stiahnutí.

Keď je vôľa príliš voľná, materiál sa nadmerne ohne skôr, než dôjde k prasknutiu. Získate veľké prevrátenie, nadrozmerné otrepy, zlú valcovitosť otvoru a oblasť lomu, ktorá dominuje na rezanej ploche. Diel môže byť rozmerovo mimo špecifikácie a operácie tvárnenia v smere prúdenia vykazujú zníženú ťažnosť okrajov, pretože deformovaná zóna zasahuje hlbšie do materiálu.

Špecifické pokyny na preverenie materiálu{{0}

Rôzne materiály obrobku sa lámu rôznymi spôsobmi. Mäkšie, tvárnejšie kovy tolerujú užšie vôle, pretože sa skôr plasticky deformujú ako predčasne praskajú. Tvrdšie kovy s vyššou{2}}pevnosťou potrebujú viac miesta, pretože ich lom začína skôr a šíri sa agresívnejšie. Nižšie uvedená tabuľka poskytuje počiatočné-hodnoty bodových vzdialeností pre štandardnú súpravu razidla a matrice na plech. Toto sú hodnoty na-stranu vyjadrené ako percento hrúbky materiálu.

Tieto hodnoty sú východiskovými bodmi, nie absolútne. Skutočná vôľa závisí od niekoľkých vzájomne sa ovplyvňujúcich faktorov: hrúbka materiálu, požadovaná kvalita hrany, požiadavky na toleranciu dielu a geometria razníka. Kovový razník a matrica na hliníkovom plechu s hrúbkou 0,5 mm použije iné percento vôle ako rovnaká zliatina s hrúbkou 3,0 mm. Hrubšie materiály v rámci rovnakej triedy vo všeobecnosti potrebujú percentá vôle smerom k hornej hranici rozsahu.

Pre pokročilé-pevné ocele jednoducho neplatí staré pravidlo, že „10 % funguje na všetko“. Výskum komplexných fázových ocelí ukázal, že zvýšenie vôle z 10 % na 15 % prinieslo významné zlepšenie výkonu pri rozširovaní otvorov, čo naznačuje čistejšiu a ťažnejšiu hranu. Prekročenie optima však poskytuje klesajúce výnosy a môže skutočne znížiť kvalitu hrán. Sladké miesto sa líši podľa triedy, takže testovanie s vaším špecifickým materiálom a súpravou razidla a matrice pre hydraulický lis alebo mechanický lis sa oplatí investovať.

Klírens a jeho vzťah k životu úderu

Vôľa neovplyvňuje len kvalitu dielov. Priamo určuje, ako rýchlo sa opotrebujú vaše kovové raznice a raznice.

Nedostatočná vôľa núti razník pracovať tvrdšie pri každom údere. Materiál dlhšie odoláva oddeľovaniu, sťahovacie sily stúpajú a rezná hrana znáša viac abrazívneho kontaktu za cyklus. Výskum potvrdzuje, že malé rezné vôle vyžadujú väčšie dierovacie sily a spôsobujú väčšie opotrebovanie dierovača oderom. V extrémnych prípadoch môže bočné stlačenie tela lisovníka spôsobiť únavové praskanie alebo vylamovanie na reznej hrane, najmä pri materiáloch s vysokou pevnosťou, kde úzka medzera vytvára ohybové napätie na obvode lisovníka.

Nadmerná vôľa znižuje mechanické namáhanie nástrojov. Razník vstupuje a vystupuje s menším trením a sťahovacia sila klesá. Znie to ako výhra pre životnosť nástroja a aj je, ale ide to na úkor kvality dielov. Väčšie otrepy, väčšie prevrátenie a znížená ťažnosť hrán znamenajú, že môžete ušetriť na intervaloch preostrenia, ale stratíte na množstve odpadu a sekundárnych operáciách odihlovania. Čisté náklady sú často vyššie.

Tu je to, čo mnohé obchody prehliadajú: odbavenie nie je len číslo na výtlačku. Ide o dynamický stav, ktorý sa pri zaťažení mení. Dokonca aj dokonale vybrúsená súprava raznice a matrice z plechu stratí svoju zamýšľanú vôľu, ak má systém lisu a matrice opotrebované lišty, vychyľovacie podpery alebo nesprávne zarovnané vodiace čapy. Vyššie zaťaženie potrebné na strihanie pevnejších materiálov vytvára dodatočné vychýlenie lisovníc a spracovateľského zariadenia, čo môže potenciálne zmeniť vôle merané za statických podmienok, keď je systém pod prevádzkovým zaťažením. Lis, ktorý bol zarovnaný pre mäkkú oceľ s hmotnosťou 40 ton, sa môže pri AHSS dostatočne posunúť pri 80 tonách, aby sa vaše nastavenie vôle úplne zrušilo.

To znamená, že udržiavanie správneho povolenia je nepretržitou disciplínou, nie{0}}jednorazovou úlohou nastavenia. Pravidelné kontroly zarovnania lisu, meranie opotrebenia na vodiacich komponentoch a sledovanie vzhľadu reznej-hrany vo výrobných podmienkach – to všetko poskytuje spätnú väzbu o tom, či je vaša vôľa stále tam, kde ste ju nastavili. Keď kvalita hrán začne klesať, hlavnou príčinou často nie je opotrebovanie razníka. Je to zarovnanie lisu a matrice, ktoré sa posúva pod ním a ticho mení vôľu, od ktorej závisí všetko ostatné.

Zhoršenie vôle a posun zarovnania sa často prejavujú ako zlyhanie razníka. Odštiepenie, ktoré vyzerá ako problém s materiálom, odieranie, ktoré vyzerá ako problém s povlakom, alebo rozbitie, ktoré vyzerá ako chyba v dizajne, to všetko môže mať pôvod v probléme s klírensom, ktorý sa postupne vyvinul v priebehu tisícok zásahov. Rozlišovanie skutočnej základnej príčiny od symptómu je to, čo oddeľuje reaktívnu údržbu matrice od systematického prístupu k životnosti dierovača.

Režimy zlyhania dierovania a analýza hlavných príčin

Úder, ktorý prestane fungovať, vám len zriedka poskytne jediný jasný dôvod. Odštiepená hrana, ktorú nájdete počas ťahania matrice, môže byť spôsobená nesprávnou oceľou, tesnou vôľou, nesprávne zarovnaným lisom alebo spoločným pôsobením všetkých troch počas tisícok cyklov. Preskočenie na najviditeľnejší príznak a výmena nástroja bez ďalšieho skúmania zaručuje, že výmena zlyhá rovnakým spôsobom. Čo nástrojoví inžinieri potrebujú, je štruktúrovaný diagnostický prístup, ktorý spája to, čo vidia na razidle, s tým, čo to skutočne spôsobilo.

Bežné režimy zlyhania dierovania

Každá porucha, s ktorou sa stretnete na kovovom dierovacom stroji, patrí do jednej z týchto kategórií. Rozpoznanie, ktorý režim je prítomný, okamžite zúži vyšetrovanie hlavnej príčiny:

• Čipovanie- Malé zlomeniny pozdĺž reznej hrany, často v tvare polmesiaca{1}}. Ide o najčastejšiu ranú-poruchu v dierovacom lise s vysokopevnostnými-zápustkami. Znamená to, že razník nemá dostatočnú húževnatosť pre zaťaženie, alebo že nesúososť koncentruje napätie na jednu časť obvodu. Nesúososť medzi razníkom a matricou vytvára asymetrické zaťaženie, ktoré poháňa triesku na preťaženej strane.
• Galling- Materiál obrobku sa prenáša a spája s povrchom razníka prostredníctvom opotrebenia lepidla. Uvidíte nahromadenie, skórovanie alebo hrubé záplaty na čelnej strane úderu a pristátí. Galling je obzvlášť agresívny pri lisovaní nehrdzavejúcej ocele a hliníka, kde sa vrstva oxidu obrobku počas strihania láme a odhaľuje čerstvý, reaktívny kov, ktorý sa pod tlakom privarí k povrchu nástroja.
• Rozbitie- Katastrofická zlomenina, pri ktorej dôjde k prasknutiu priebojníka, zvyčajne pri prechode prierezu- alebo v bode nadmernej nepodporovanej dĺžky. Zlyhanie v tlaku môže rozbiť celý pracovný koniec razníka, keď narazí na extrémne tvrdý alebo hrubý materiál presahujúci jeho kapacitu, alebo keď razidlo a matrica sú úplne nesprávne zarovnané.
• Abrazívne opotrebovanie- Postupné, rovnomerné zaoblenie reznej hrany spôsobené tvrdými časticami v obrobku alebo abrazívnymi inklúziami na povrchu plechu. Na rozdiel od sekania sa opotrebenie abrazívneho materiálu vyvíja predvídateľne a možno ho sledovať prostredníctvom pravidelnej kontroly hrán. Je to dominantný spôsob zlyhania na stroji na dierovanie kovov, ktorý používa HSLA alebo potiahnuté ocele pri miernych rýchlostiach.
• Hubárčenie- Dierovacia hlava sa pri opakovanom náraze na opornú dosku alebo držiak deformuje a vysunie smerom von. Stáva sa to, keď dierovač nie je úplne usadený, keď je oporná doska príliš mäkká alebo keďspojovacia matica sa uvoľňuje a umožňuje nerovnomerný kontakt vretena. Hríbovitá hlava sa môže zaseknúť v držiaku a sťažiť alebo ohroziť vyberanie razníka.
• Slimák ťahanie- Slimák sa počas zaťahovania prilepí na čelo razníka a spolu s nástrojom sa vráti nahor. Pri ďalšom údere sa slimák dostane medzi dierovač a pásik, čo spôsobí dvojitý-úder, ktorý môže poškodiť matricu, preraziť ďalšiu časť alebo prasknúť samotný dierovač. Bežnými vinníkmi sú nedostatočná dĺžka pôdy, slabé vákuové-lámacie prvky alebo magnetizované nástroje.

Rámec diagnostiky hlavnej príčiny

Keď vytiahnete poškodený úder z matrice, viditeľné zlyhanie vám povie, čo sa stalo. Nižšie uvedená tabuľka mapuje toto pozorovanie späť k tomu, prečo sa to stalo a aké nápravné opatrenie skutočne rieši problém, a nie len nahradenie symptómu. Tento rámec platí bez ohľadu na to, či na dierovacej lisovacej linke používate-jednotný dierovací lis alebo vysokorýchlostnú progresívnu matricu-.

Všimnite si, že niekoľko režimov zlyhania má spoločné prekrývajúce sa hlavné príčiny. Pri sekaní, odieraní a ťahaní slimákov sa objavuje tesná vôľa. Vychýlenie vedie k vylamovaniu, zlomeniu a nerovnomernému opotrebovaniu. To znamená, že jeden základný problém v nastavení lisu alebo matrice často spôsobuje viacero symptómov súčasne. Ak vidíte sekanie na jednom údere a odieranie na susednom v tej istej kocke, nepovažujte ich za samostatné problémy. Hľadajte spoločnú hlavnú príčinu, ktorou je často zarovnanie lisu alebo posun vôle ovplyvňujúci celý nástroj.

Ako dizajn Punch zabraňuje chybám kvality

Stav dierovača nie je len problémom údržby. Je to premenná kontroly kvality, ktorá sa priamo prejavuje na hotových dieloch. Každá chyba na čelnej strane razníka má zodpovedajúcu chybu na lisovanom komponente:

• Opotrebované rezné hranyvytvárať zvýšenú výšku otrepu na každom otvore alebo obryse, ktorý razidlo vytvorí. AkoPoznamenáva Fabricator, keď sa na prerazenej hrane objaví viditeľne väčší rollover, je čas na ostrie. Otrepy nad prijateľnými limitmi spôsobujú interferenciu zostavy, bezpečnostné riziká pri manipulácii s dielom a poruchy pri zváraní alebo pokovovaní.
• Štiepané úderyvytvárať nekonzistentné veľkosti otvorov. Chýbajúci materiál hrán vytvára lokálnu oblasť, kde sa strihanie nespustí správne, čo vedie k nepravidelnej geometrii otvoru a nerovnomerným profilom hrán. Diely môžu prejsť počiatočnou kontrolou, ale môžu spôsobiť problémy pri montáži, keď sa upevnenie upevňovacieho prvku stane nepredvídateľným.
• Otrasené úderyvytvárať otvory s drsným vnútorným povrchom a rozmazávaním materiálu. Vybudovaný-materiál na čele dierovača efektívne mení priemer a geometriu dierovača pri každom ťahu, čím vytvára progresívny kvalitný posun, ktorý je ťažké zachytiť bez pravidelnej kontroly.
• Slimák ťahanievytvára priehlbiny na povrchu plechu, keď sa nesený slimák zatlačí do ďalšej časti. Môže tiež poškodiť čelo matrice a spôsobiť kaskádové zlyhania na viacerých staniciach v progresívnom nástroji.

Toto spojenie medzi stavom dierovania a kvalitou dielu je dôvodom, prečo by sa monitorovanie malo vykonávať na dierovacej stanici stroja, nielen pri konečnej kontrole. V čase, keď chyba kvality dosiahne koniec radu, stovky alebo tisíce nezhodných dielov už môžu byť v koši. Dierovacie lisy s-výrobným objemom najviac ťažia z-prístupov monitorovania procesu: sledovanie trendov výšky ostrapov, kontrola polotovarov, či na nich nie sú stopy po dvojitom strihu,-a meranie priemeru otvorov v pravidelných intervaloch. Keď sa tieto indikátory posunú, razník vám oznámi, že sa niečo zmenilo, či už je to opotrebovanie, zarovnanie alebo posun vôle.

Včasné zachytenie poruchových režimov namiesto čakania na katastrofický výpadok tiež mení ekonomiku. Razník prebrúsený pri prvom náznaku opotrebovania hrán stratí niekoľko tisícin materiálu na jedno brúsenie a rýchlo sa vráti do prevádzky. Dobeh razníka do zničenia stratí celú svoju pracovnú dĺžku a môže poškodiť susedné komponenty matrice na ceste von. Nasledujúca časť presne popisuje, kedy a ako prebrúsiť, skontrolovať a vymeniť razníky, aby sa poruchové režimy nedostali do katastrofického štádia.

Osvedčené postupy údržby a preostrovania razidiel a zápustiek

Úder neprejde z ostrého na zlomený jedným ťahom. Postupne degraduje a medzi „stálym rezaním čisto“ a „produkovaním šrotu“ sa platí údržba. Problém je, že väčšina obchodov preostruje príliš neskoro. Čakajú, kým nebudú zrejmé otrepy, časti neprejdú kontrolou alebo kým lis znie inak. V tomto bode sa hrana opotrebovala už dávno za fázu ľahkej{4}}obnovenia a každé prebrúsenie odstráni oveľa viac materiálu, ako by malo.

Kedy a ako prebrúsiť údery

Spúšťačom prebrúsenia nie je katastrofálne zlyhanie. Je to prvé merateľné zvýšenie výšky otrepov na vašich lisovaných dieloch. Spoločnosť Mate odporúča ostrenie pri opotrebovaní rezných hrán s polomerom 0,01- palca (0,25 mm). V tomto bode, ľahké retušovanie obnoví hranu s minimálnou stratou materiálu. Časté ľahké brúsenia neustále prekonávajú zriedkavé ťažké brúsenia, pretože udržiavajú geometriu rezu bližšie k jej navrhnutému profilu a znižujú kumulatívny úber materiálu počas životnosti nástroja.

Samotný postup brúsenia je jednoduchý, ale vyžaduje si disciplínu:

• Upevnite dierovač priamo do V-bloku na magnetickom skľučovadle povrchovej brúsky.
• Iba odstrániť0,001 až 0,002 palca (0,03 až 0,05 mm) na jeden priechod, opakovanie až do ostrého. Celkové odstránenie na reláciu je zvyčajne 0,005 až 0,010 palca.
• Použite kotúč z oxidu hlinitého so skleným spojivom, rozsah tvrdosti D až J, zrnitosť 46 až 60.
• Aplikujte chladiacu kvapalinu veľkoryso a čo najbližšie ku kontaktnému bodu. Prehriatie stiahne tvrdosť a môže spôsobiť povrchové trhliny, ktoré sú neviditeľné, ale štrukturálne devastujúce. Tmavé sfarbenie po brúsení naznačuje poškodenie, ktoré presahuje povrch a nástroj by sa mal radšej vymeniť, než znovu použiť.
• Po brúsení zľahka ošetrite rezné hrany olejovým kameňom, aby ste ponechali polomer 0,001 až 0,002- palca. Tento malý polomer rozdeľuje napätie na hrane a znižuje odlupovanie, ktoré spôsobuje rýchle opätovné otupenie na čerstvo vybrúsených plechových razičkách.
• Pred vrátením do prevádzky alebo uskladnenia razník demagnetizujte a naneste jemný olejový náter, aby ste zabránili korózii.

Celková dávka na preostrenie závisí od pôvodnej dĺžky razníka a spotreby pôdy. Akonáhle nahromadené brúsenie odstráni materiál rovný alebo presahujúci navrhovanú dĺžku povrchu, razník už nedokáže správne zadržať slimáky a musí byť vyradený. Pre typický dierovací nástroj na plech s 1 až 3-násobkom hrúbky materiálu to znamená sledovanie každého brúsenia a zaznamenávanie kumulatívneho úberu.

Kritériá kontroly a výmeny

Opätovné ostrenie udržuje kovové dierovacie nástroje v prevádzke, ale nerobí ich nesmrteľnými. Dobre-udržiavaný úder môže byťpred výmenou prebrúste 15 až 20-krát, ale každý cyklus musí byť overený podľa jasných kritérií prijatia. Tu je to, čo je potrebné skontrolovať po každom prebrúsení a v pravidelných intervaloch počas výroby:

• Stav okraja- Skontrolujte pri zväčšení (minimálne 10x). Hľadajte mikročipy, nerovnomerné vzory opotrebovania alebo stopy po brúsení, ktoré naznačujú poškodenie pod povrchom.
• Meranie priemeru- Pomocou meracieho prístroja alebo mikrometra prejdite/nie- skontrolujte, či dierovač stále spadá do tolerancie. Kumulatívne prebrúsenie môže jemne znížiť efektívny priemer, ak nastavenie brúsenia nie je dokonale štvorcové.
• Overenie dĺžky- Zmerajte celkovú dĺžku a porovnajte ju s pôvodnou špecifikáciou mínus zdokumentovaná história mletia. Dĺžka určuje výšku zatvorenia a ovplyvňuje načasovanie v progresívnych matriciach, kde dierovacie kolíky a iné komponenty interagujú v presných polohách.
• Povrchová úprava- Krajina a povrch by mali byť hladké a bez ryhovania alebo adhéznych škvŕn. Drsné povrchy podporujú odieranie a ťahanie slimákov.
• Stav hlavy- Skontrolujte hríby, praskliny alebo deformácie v dôsledku opakovaného nárazu na opornú dosku.

Razník vymeňte, keď nastane niektorá z týchto podmienok: nahromadené brúsenie spotrebovalo celú dĺžku brúsky, trieska presahuje zónu bezprostrednej hrany do tela razníka, priemer presahuje tolerančné pásmo pre špecifikáciu otvoru alebo poškodenie hlavy bráni správnemu uloženiu v držiaku. Nepokúšajte sa zachrániť hraničný nástroj pre „len niekoľko ďalších zásahov“. Zlyhaný razník, ktorý sa zlomí v matrici, stojí oveľa viac prestojov a vedľajších škôd ako plánovaná výmena.

Skladovacie a manipulačné postupy

Čas strávený mimo matrice je dôležitejší, než si väčšina obchodov uvedomuje. Spadnutý razník je takmer určite poškodený na reznej hrane, aj keď ryh nie je viditeľný voľným okom. Neopatrné skladovanie pri vzájomnom kontakte nástrojov vytvára zárezy na hranách, ktoré iniciujú vylamovanie pri zaťažení.

Uchovávajte dierovače v samostatných ochranných tubách s penou, bavlnou alebo voskomaby sa zachovala presnosť-brúsených hrán. Nikdy neskladujte rezné konce na mieste, kde váha nástroja spočíva na jeho najostrejšej časti. Označte každú rúrku alebo drážku identifikáciou razidla, aktuálnym priemerom a počtom prebrúsení, aby každý, kto si vyberie nástroj zo skladu, presne vedel, s čím pracuje.

Pre obchody, ktoré prevádzkujú kompletnú súpravu dierovacích nástrojov s viacerými veľkosťami a geometriami, nie je organizované skladovanie upratovaním. Je to záruka kvality. Nesprávne označený razník nainštalovaný na nesprávnej stanici spôsobuje problémy s vôľou, rozmerové chyby a potenciálne poškodenie kockou pri prvom zásahu. Spárujte svoj úložný systém s jednoduchým záznamom, ktorý sleduje každý nástroj od nového cez každé prebrúsenie až po vyradenie.

Údržba udržuje jednotlivé údery v prevádzke. Ale širšia otázka, výber správnej kombinácie typu razníka, materiálu, geometrie a povlaku pre konkrétnu aplikáciu, je to, čo určuje, či sa vaše intervaly údržby merajú v desiatkach tisícov zásahov alebo stovkách tisícov.

Výber správneho razidla pre vašu aplikáciu na razenie kovov

Každá časť tohto článku poukazuje na rovnaký záver: výkon dierovača nie je riadený jedinou premennou. Kvalita ocele je dôležitá, ale nie izolovane od geometrie. Nátery predlžujú životnosť, ale nie, ak je vôľa nesprávna. Údržba zachováva kvalitu, ale nie vtedy, ak pôvodný dizajn nezodpovedal obrobku. Skutočnou opravou predčasného opotrebovania je systematický proces výberu, ktorý zohľadňuje všetky tieto faktory spoločne, v poradí, predtým, ako prvý úder dopadne na lisovnicu.

Rozhodovacie premenné pre výber razníka

Pri zadávaní nového razníka alebo odstraňovaní problémov s nedostatočnou výkonnosťou postupujte podľa týchto premenných v poradí. Každý krok zužuje pole a nadväzuje na predchádzajúce rozhodnutie:

1. Identifikujte typ operácie.Ide o dierovanie strihanie (prepichovanie, vysekávanie, vrúbkovanie) alebo tvarovanie (ohýbanie, kreslenie, razenie)? Rezacie operácie si vyžadujú ostré hrany a ocele odolné proti{0}}opotrebeniu. Operácie tvárnenia uprednostňujú húževnatosť a povrchovú úpravu.
2. Charakterizujte materiál a hrúbku obrobku.Mäkký hliník s hrúbkou 0,5 mm a 1400 MPa martenzitická oceľ s hrúbkou 1,5 mm kladú úplne iné požiadavky na nástroj na lisovanie kovov. Pevnosť materiálu a abrazivita určujú minimálnu triedu ocele a či je náter povinný alebo voliteľný.
3. Určite požadovanú vôľu.Ako východiskový bod použite{0}}špecifické pokyny pre daný materiál z predchádzajúcich sekcií. Faktor tolerancie dielu, požadovanej kvality hrán a tuhosti lisu. Užšie tolerancie veľkosti otvoru tlačia na užšie vôle, ale zvyšujú napätie nástroja.
4. Vyberte triedu dierovacieho materiálu.Najprv uspokojte požiadavky na húževnatosť a potom pridajte odolnosť proti opotrebovaniu. D2 pre všeobecnú prácu, S7 pre nárazy, triedy PM pre abrazívne alebo vysokopevnostné plechy. Nechajte obrobok diktovať oceľ, nie samotný rozpočet.
5. Vyberte si geometriu a štýl bodu na základe potreby sily a kvality.Plochá-tvár pre symetriu-kritických dier. Jednoduchý-strižný alebo strešný-vrchlík pre-obmedzené lisy alebo vysokopevnostné-materiály. Nastavte dĺžku povrchu a zadnú kužeľ podľa hrúbky materiálu a potrieb zadržania slimákov.
6. Vyhodnoťte náter na základe očakávaného spôsobu poruchy.Ak je primárnym rizikom odreniny, zvoľte TiCN alebo AlCrN. Ak dominuje abrazívne opotrebovanie, TiN alebo TiAlN. Ak nie je dominantný žiadny jednotlivý spôsob poruchy, všeobecný-TiN na 4 až 5 mikrometroch je základnou líniou.

Táto sekvencia funguje bez ohľadu na to, či špecifikujete štandardný katalógový razník pre jednoduchú matricu lisovacieho stroja alebo vytvárate vlastný razník pre komplexný progresívny nástroj. Logika zostáva rovnaká. Čo sa mení, je zložitosť každej odpovede.

Spolupráca so špecialistami na lisovacie formy na mieru

Štandardné katalógové dierovače zvládajú veľký podiel výrobných prác. Keď sa však geometrie stanú zložitými, sprísnia sa tolerancie pod štandardné rozsahy alebo sa materiály obrobku dostanú do pokročilej oblasti s vysokou{1}}pevnosťou,{2}}-policové nástroje narazia na svoje limity. To je miesto, kde sa špecialisti na lisovanie kovov na zákazku stávajú nevyhnutnými.

Čo odlišuje schopného partnera v oblasti nástrojov od dodávateľa dielov? Hľadajte tieto schopnosti:

• Odbornosť na-úrovni systému- Schopnosť navrhnúť nielen razidlo, ale celú štruktúru matrice: vôle, tok materiálu, odstraňovacie sily a kontrolu ostrapov ako integrovaný systém.
• Plná podpora životného cyklu- Poradenstvo od počiatočného návrhu cez optimalizáciu výroby a odporúčania údržby, nielen dodanie hotového komponentu.
• Znalosť materiálov a procesov- Skúsenosti s konkrétnymi materiálmi obrobkov a objemami výroby vo vašej prevádzke vrátane vlastných riešení vysekávania pre ne-štandardné profily.

Pre inžinierov, ktorí prepracovali technický obsah v tomto článku a potrebujú partnera na implementáciu,YICHENponúka vlastné riešenia lisovacích nástrojov, ktoré zahŕňajú dizajn lisovnice, štruktúru lisovnice, optimalizáciu vôle a tok materiálu. Ich inžiniersky-prvý prístup sa zameriava na celý systém a nie na izolované komponenty, čo je presne ten spôsob myslenia, ku ktorému smeruje tento článok.

Kľúčový rozdiel medzi výrobcami dierovačov a lisovníc, ktorí poskytujú výsledky, a tými, ktorí jednoducho plnia objednávky, je v tom, či berú dierovač ako samostatnú súčasť alebo ako jeden prvok v systéme, ktorý musí fungovať spoločne. Najlepší partneri spochybňujú vaše predpoklady, overia vaše voľby vôle a odporučia kombinácie ocele a povlakov na základe ich terénnych údajov z podobných aplikácií.

Dať to všetko dokopy

Ak existuje jeden princíp, ktorý spája každú časť tohto článku, je to tento:

Výkon dierovača je výsledkom systému. Materiál, geometria, vôľa, povrchová úprava, stav lisu a postupy údržby neustále spolupôsobia. Optimalizácia jednej premennej pri ignorovaní ostatných vedie v najlepšom prípade k klesajúcim výnosom a v horšom k zrýchlenému zlyhaniu. Skutočnou opravou predčasného opotrebovania nie je nikdy jediná zmena. Uvádza celý systém do poriadku.

Či už používate jednoduchý jedno{0}}staničný lis alebo progresívny nástroj s 30 stanicami, fyzika sa nemení. Razník prenikne do materiálu, dôjde k lomu a všetko, čo ste zadali, určí, či tento zlom spôsobí čistý diel alebo problém s kvalitou. Systematicky pracujte s premennými, spojte sa so špecialistami, keď si to aplikácia vyžaduje, a berte údržbu razníka skôr ako kvalitnú funkciu než ako reakciu na poruchu. Takto sa razníky prestanú príliš rýchlo opotrebovávať a začnú poskytovať takú životnosť nástroja, akú si váš výrobný plán skutočne vyžaduje.

Často kladené otázky týkajúce sa razenia razidiel

1. Čo spôsobuje predčasné opotrebovanie razidiel?

Predčasné opotrebovanie razníka zvyčajne pramení z viacerých vzájomne sa ovplyvňujúcich faktorov a nie z jednej príčiny. Medzi najčastejšie prispievateľov patrí nesprávna vôľa razidla-k-zápustke (obzvlášť príliš tesná), nevhodná nástrojová oceľ pre materiál obrobku, nesprávne tepelné spracovanie zanechávajúce krehký zadržaný austenit, nesprávne zarovnanie lisu, ktoré spôsobuje nerovnomerné zaťaženie, a príliš dlhé čakanie medzi cyklami opätovného ostrenia. Riešenie opotrebenia razníka si vyžaduje prístup na systémovej{4}}úrovni, ktorý spoločne hodnotí výber materiálu, geometriu, vôľu, povrchovú úpravu a stav lisu. Špecialisti na lisovacie formy na mieru, ako je YICHEN, môžu pomôcť inžinierom optimalizovať tieto premenné ako integrovaný systém, namiesto toho, aby s každým zaobchádzali izolovane.

2. Ako si vyberiem správnu vôľu pre moju súpravu razníkov a lisovníc?

Výber vôle závisí predovšetkým od materiálu a hrúbky obrobku. Začnite s týmito{1}}pokynmi: mäkká oceľ s hrúbkou 5-8 % hrúbky materiálu, nehrdzavejúca oceľ s 6 – 10 %, hliník s 3 – 5 %, meď a mosadz s 3 – 6 % a vysokopevnostné ocele s 8 – 12 %. Toto sú východiskové body, ktoré je potrebné upraviť na základe požiadaviek na toleranciu dielu, požadovanej kvality hrán a tuhosti lisu. Pamätajte, že vôľa je dynamická pri zaťažení. Vychýlenie lisu, opotrebované lišty a nesprávne zarovnané vodiace kolíky môžu zmeniť vašu efektívnu vôľu v porovnaní s tým, čo bolo namerané staticky, najmä pri lisovaní tried AHSS vo vyšších tonách.

3. Aká je najlepšia nástrojová oceľ na razenie razidiel?

Neexistuje jediná najlepšia oceľ, pretože správny výber závisí od materiálu vášho obrobku a typu operácie. D2 je univerzálny-ťažný kôň na lisovanie mäkkej ocele pri 54-61 HRC. A2 ponúka lepšiu húževnatosť pre dlhé údery a mierne rázové zaťaženie. S7 zvláda ťažké zaslepovanie tam, kde najviac záleží na odolnosti proti nárazu. Vysokorýchlostná-oceľ M2 vyhovuje vysokorýchlostným{14}operáciám, pri ktorých vzniká trecie teplo. CPM-10V a iné druhy práškovej metalurgie poskytujú extrémnu odolnosť voči opotrebovaniu pre abrazívne alebo pokročilé vysokopevnostné ocele. Kľúčovým princípom je najprv splniť požiadavky na húževnatosť a potom pridať odolnosť proti opotrebeniu prostredníctvom náterov alebo povrchových úprav.

4. Ako často by sa mali razníky preostrovať?

Prebrúste pri opotrebovaní rezných hrán na polomer 0,01- palca (0,25 mm), čo sa zvyčajne prejavuje ako prvé merateľné zvýšenie výšky otrepu na lisovaných dieloch. Nečakajte na viditeľné poškodenie alebo katastrofálne zlyhanie. Počas preostrovania odstráňte iba 0,001 až 0,002 palca na jeden brúsny prechod s veľkým množstvom chladiacej kvapaliny, aby ste zabránili poškodeniu teplom. Dobre udržiavaný razník možno pred výmenou prebrúsiť 15 až 20-krát. Sledujte kumulatívne odstraňovanie materiálu a vyraďte razník, keď celkové brúsenie presiahne navrhovanú dĺžku brúsky, pretože za týmto bodom už nedokáže správne zadržať slimáky.

5. Predlžujú PVD povlaky skutočne životnosť razníka v lisovacích nástrojoch?

Áno, ale iba vtedy, keď sú základné nástroje správne. PVD povlaky ako TiN, TiCN, AlCrN a TiAlN znižujú trenie, odolávajú naberaniu materiálu a spomaľujú abrazívne opotrebovanie. Zdokumentované prípady ukazujú vylepšenia z 10 000 na 250 000 dielov s optimalizovanými povlakmi. Nátery však dobré rozhodnutia skôr znásobujú, než aby kompenzovali tie zlé. Ak je vôľa nesprávna, zarovnanie je vypnuté alebo je základná oceľ nevhodná, nátery poskytujú iba dočasnú úľavu. Vyberte povlaky na základe dominantného spôsobu zlyhania: TiCN alebo AlCrN pre oder, TiN alebo TiAlN pre abrazívne opotrebenie a leštený TiN pre mäkký-nános materiálu.