Blankavimas yra viena iš pagrindinių metalo štampavimo operacijų. Jis paverčia plokščią lakštinį metalą arba ritinius į atskiras dalis, vadinamas ruošiniais, kirpdamas medžiagą išilgai uždaro kontūro naudojant perforatorių ir štampus. Nesvarbu, ar gaminate kronšteinus, gaubtus, elektrinius kontaktus ar automobilių plokštes, uždengimo procesas sudaro pagrindą dalių geometrijai, briaunų kokybei ir formavimo operacijoms pasroviui.
Šiame vadove aprašoma uždengimo mechanika, kuo jis skiriasi nuo štampavimo, pagrindiniai galimi uždengimo būdai, medžiagos panaudojimas , apskaičiavimo strategijos ir reikalingos spaudos trūkumai. pasirinkimas.
Kas yra ištuštinimo procesas?
Metalo štampavimo metu apdirbimas yra kirpimo operacija, kurios metu norima dalis išpjaunama iš lakšto ir iškrenta pro štampavimo angą kaip gatava dalis. Aplinkinė medžiaga - skeletas arba tinklas - tampa laužu. Tai yra būdinga charakteristika, kuri atskiria blanką nuo perforavimo (pramušimo), kai pašalintas šliužas yra laužas, o lapas išlaiko skylę.
Kaip veikia kirpimas
Kai perforatorius nusileidžia ir susiliečia su lakštiniu metalu, kirpimas vyksta keturiomis skirtingomis fazėmis:
- Elastinė deformacija — Medžiaga šiek tiek susispaudžia po perforatoriaus antgaliu; kol kas nėra nuolatinio formos pasikeitimo.
- Plastinė deformacija — Perforatorius prasiskverbia į medžiagą, sukeldamas nušlifuotą (glotnią) pjūvio juostą toje pusėje, kuri yra arčiausiai perforatoriaus.
- Lūžis – Įtrūkimai atsiranda perforatoriaus ir štampavimo pjovimo briaunose ir plinta į vidų. Ten, kur susikerta dvi lūžio zonos, medžiaga atsiskiria.
- Atskyrimas — ruošinys išvalo štampo angą. Išmetimo kaiščiai arba nuėmikliai išlaisvina dalį arba skeletą.
Gautame uždengtos dalies skerspjūvyje matomos keturios būdingos zonos: apvirtimas (kirpimo juosta viršuje), 931678524 degimo zona burnish zone (lygi vertikali juosta), lūžio zona (šiurkštus kampinis paviršius) ir burr (plona, aštri lūpa apatiniame krašte).
Prošvaisa: svarbiausias parametras
Tarpas tarp perforatoriaus pjovimo briaunos ir štampavimo briaunos, matuojamas kiekvienoje pusėje, tiesiogiai valdo krašto kokybę, šlifavimo aukštį ir įrankio tarnavimo laiką.
| Tarpas vienoje pusėje (% medžiagos storio) | Tipiškas rezultatas |
|---|---|
| 3–5 % | Tvirtas prigludimas; minimalus apsivertimas; didesnis smūgio susidėvėjimas; naudojamas preciziniam apdirbimui |
| 5–8 % | Daugumos plienų standartas; geras poliravimo ir lūžimo santykis |
| 8–12 % | Platesnis tarpas; didesnis apsivertimas ir šlifavimas; mažesnis tonažas; tinka minkštesniems aliuminio lydiniams |
| > 12 % | Per didelis įbrėžimas ir deformacija; apskritai nepriimtinas gamybai |
Nykščio taisyklė: švelniam plienui (iki 3 mm storio) naudokite 5–7 % tarpą kiekvienoje pusėje. Aliuminiui 6–8 %; nerūdijančiam plienui – 7–10 proc. Prieš pradėdami gaminti įrankius, visada perskaitykite konkrečioms medžiagoms skirtas gaires ir išbandykite ruošinių ruošinius.
Skerdenos kryptis uždengimo metu yra nuspėjama: įdubimas visada susidaro laužo pusėje - pusė, priešinga smūgiui. Apdorojant šlaunikaulis yra apatiniame gatavo ruošinio krašte (štampavimo pusėje). Jei ant konkretaus paviršiaus reikalingas briaunas be įbrėžimų, atitinkamai nukreipkite dalį štampelyje.
Blankavimas prieš pradūrimą (vėrimas): koks skirtumas?
Terminai dažnai painiojami, tačiau mechaninis skirtumas yra aiškus:
| Funkcija | Tuščiavimas | Smūgis (vėrimas) |
|---|---|---|
| įvartis | Padarykite išpjautą dalį kaip gatavą dalį | Padarykite lape skylę; šliužas yra laužas |
| Naudinga dalis | Gabalas, kuris iškrenta per štampą | Lapas, kuris lieka ant štampo |
| Štampos profilis | Forma pagal dalies kontūrą | Apvalus arba suformuotas pagal skylės geometriją |
| Perforavimo profilis | Atitinka dalies kontūrą (šiek tiek mažesnis dėl tarpo) | Atitinka skylės formą |
| Laužas | Ant juostelės likęs skeletas (tinklas) | Išmuštas šliužas |
| Įprastas pritaikymas | Plokšti ruošiniai, kronšteinai, tarpinės, tarpinės | Montavimo angos, ventiliacijos angos, prieigos išpjovos |
Progresyvaus štampavimo metu abi operacijos dažnai atliekamos ta pačia juostele skirtingose galutinėse stotyse – ruošimas, perforavimas.
Tuščiavimo tipai: palyginimas
Ne visos ištuštinimo operacijos duoda tokius pačius rezultatus. Metodo pasirinkimas priklauso nuo dalių leistinų nuokrypių, krašto kokybės reikalavimų, gamybos apimties ir sąnaudų apribojimų.
Įprastas tuščiaviduris (standartinis)
Labiausiai paplitęs metodas. Vienu perforatoriumi perforuojama medžiaga standartiniu tarpu (5–8 % kiekvienoje pusėje). Lūžio zonos iš perforatoriaus ir štampavimo pusių susilieja kampu, sukurdamos matomą lūžio liniją nupjautame krašte.
- Leidžiamosios nuokrypos: ± 0,1–0,3 mm (tipiška plienui)
- Krašto apdaila: Vidutinis; šlifavimo zona = 30–50 % medžiagos storio
- Greitis: didelis; 100–800+ SPM greitaeigiuose presuose
- Kaina: Maža įrankių kaina; mažiausia vienos dalies kaina esant dideliam tūriui
- Geriausiai tinka: Bendrosios paskirties dalys, kurių apdailintas kraštas nėra svarbus paviršius
Tikslus užpildymas (Precision Blanking)
Tikslus išlyginimas naudojamas trigubo veikimo presu: V formos žiedas (dūris) įtraukia lakštą, kad būtų išvengta medžiagos tekėjimo, priešslėgio trinkelė išlaiko ruošinį plokščiai, o perforatorius nusileidžia labai siauru tarpu (5–1 % per0). Rezultatas – visiškai nukirptas kraštas su beveik 100 % blizgesiu ir minimaliu apsivertimu.
- Leidžiamosios nuokrypos: ± 0,02 – 0,05 mm
- Krašto apdaila: Puikus; 90–100 % išdegintas; šerdies aukštis < 0,05 mm
- Greitis: apatinis; 20–80 SPM
- Kaina: didelė įrankių kaina; Reikalingas specializuotas presas
- Geriausiai tinka: krumpliaračių ruošiniai, žvaigždučių plokštės, automobilių sėdynių komponentai, dalys, kurioms reikalinga apdirbta briauna be antrinių operacijų
Progresyvus štampavimas (progresyvus štampavimas)
Ruošinys formuojamas per kelias stotis viename progresyviame štampelyje, kurių kiekviena atlieka konkrečią operaciją (pramuša bandomąsias skylutes, įpjova, formuoja ir galiausiai uždeda). Juosta indeksuojama į priekį žingsniu, lygiu atstumui tarp stoties.
- Leidžiamosios nuokrypos: ± 0,05–0,15 mm (priklauso nuo stoties)
- Krašto apdaila: toks pat kaip įprastas uždarymo stotelei; gali apimti formavimą ir kalimą
- Greitis: 100–1000+ SPM
- Kaina: Didelė štampavimo kaina; mažiausia vienos dalies kaina esant labai dideliam kiekiui (> 100 000 dalių)
- Geriausiai tinka: Didelės apimties sudėtingos dalys; komponentai, kuriems vienu metu reikia atlikti kelias operacijas
Palyginimo lentelė
| Parametras | Įprastas blankavimas | Smulkus blankas | Progresyvus blankinimas |
|---|---|---|---|
| Kraštų kokybė | 30–50 % blizgesys | 90–100 % blizgesys | 30–50 % blizgesys (išlyginimo stotis) |
| Matmenų paklaida | ± 0,1–0,3 mm | ± 0,02–0,05 mm | ± 0,05–0,15 mm |
| Įpjovos aukštis | 5–15 % storio | < 3 | 5–15 % storio |
| Preso tipas | Mechaninis / hidraulinis | Trigubo veikimo hidraulinis | Didelės spartos mechaninis |
| SPM diapazonas | 100–800+ | 20–80 | 100–1000+ |
| Medžiagos storis | 0,3–12 mm | 0,5–16 mm | 0,3–6 mm |
| Įrankių kaina | Žema – vidutinė | Aukštas | Aukštas |
| Dalies kaina | Žemas | Vidutinė – didelė | Labai mažas (didelis tūris) |
| Geriausias garsumo diapazonas | 10,000–500,000+ | 5,000–500,000 | 100 000 – milijonai |
Medžiagų panaudojimas ir lizdų optimizavimas
Medžiagų kaina paprastai sudaro 50–70 % visos štampuotos dalies kainos. Tuščio išdėstymo optimizavimas (dėjimas) juostelėje yra viena iš didžiausią svertą teikiančių blankų veiksmų.
Pagrindinės įdėjimo strategijos
- Eilučių įdėjimas — Dalys, išlygiuotos tiesiomis eilėmis per juostos plotį. Paprastas dizainas; panaudojimas paprastai 55–70 %.
- Išskirstytas lizdas – kintamos eilutės, paslinktos pusės žingsnio dalimi. Padidina išnaudojimą 5–15 %, palyginti su stačiakampių arba pailgų dalių eilėmis.
- Sukamasis lizdas — Dalys pasuktos optimaliu kampu (dažnai 30°, 45° arba pasirinktinai), kad būtų padidintas dalių skaičius juostelėje. Šis metodas labiausiai naudingas netaisyklingoms formoms.
- Bendrosios linijos blankas – Gretimose dalyse yra viena pjūvio linija, todėl tarp jų nėra tinklelio. Gali padidinti 10–20 % panaudojimą, tačiau reikalingas kruopštus įrankių projektavimas ir gali padidėti štampo susidėvėjimas bendrame krašte.
- Apvalkalas be laužo (be skeleto) – Naudojamas ištisinėms identiškų dalių juostoms (pvz., elektros kontaktams), kai skeletas yra sumažintas arba visiškai pašalintas.
Kaip apskaičiuoti medžiagos sunaudojimą
Medžiagos panaudojimas (%) = (bendras tuščias plotas juostelėje / juostelės skerspjūvio plotas) × 100
Arba lygiaverčiai:
Panaudojimas (%) = (Rūšinių skaičius per brūkšnį × Vienas tuščias plotas) / (Juostelės plotis × Žingsnis) × 100
Tikslinis panaudojimas 70–85 % tinkamas daugeliui nes. Mažiau nei 60 % garantuoja įrankių arba išdėstymo pertvarkymą.
Praktiniai patarimai
- Anksti įtraukite įrankių inžinierius – nedidelis geometrijos pakeitimas (pridėjus spindulį, pakoreguojant kampą) gali atrakinti efektyvesnį lizdą.
- Atsižvelkite į ritės pločio apribojimus – standartiniai ritės pločiai (pvz., 300 mm, 600 mm, 1000 mm) gali duoti geresnes kainas nei pasirinktinio plyšio pločiai.
- Norėdami greitai įvertinti daugybę orientacijos kampų, naudokite įdėjimo programinę įrangą (pvz., Sigmanest, Lantek, AP100) sudėtingoms formoms.
Dažni blankų defektai ir sprendimai
Net ir gerai suplanuotos užtaisymo operacijos gali sukelti defektų. Žemiau esančioje lentelėje pateikiamos dažniausiai pasitaikančios problemos, pagrindinės jų priežastys ir taisomieji veiksmai.
| Defektas | Išvaizda | Pagrindinė priežastis | Sprendimas |
|---|---|---|---|
| Pernelyg didelis įdubimas | Aštri, pakelta lūpa ant tuščio krašto | arba pjovimo briaunos; per didelis klirensas; medžiaga per minkšta | Dar kartą pagaląsti perforatorių ir štampus; sumažinti klirensą; naudokite kietesnį įrankių plieną arba dangas |
| Apvirtimas (apvertimas iš šono) | Išlenktas įdubimas tuščiame įėjimo krašte | Per didelis tarpas; nepakankamas medžiagos sulaikymas; minkšta medžiaga | Priveržkite tarpą; padidinti ruošinio laikiklio jėgą; pridėti V formos žiedą smulkiam išlyginimui |
| Lūžimo zonos šiurkštumas | Dantyta, nelygi lūžio juosta | Per ankšta prošvaisa (neatsiranda įtrūkimai); neteisinga medžiagos grūdelių kryptis | Optimizuoti tarpą; pasukti dalies orientaciją, atsižvelgiant į riedėjimo kryptį |
| Krašto įtrūkimai | Įtrūkimai, sklindantys iš uždengto krašto į detalę | Medžiagos trapumas; vėlesnio formavimo metu įtempiama šlaunikaulio pusė; aštrus užtaisytas kraštas veikia kaip įtrūkimo iniciatorius | Prieš formuojant nuvalykite šurmulį; orientuoti šlaunies pusę į suspaudimo zoną; kritinėms briaunoms naudokite smulkų apdirbimą |
| Matmenų pokytis | Nenuoseklus ruošinio dydis gamybos metu | Įrankio susidėvėjimas; preso įlinkis; juostos padavimo nenuoseklumas | Įgyvendinti planinę įrankio priežiūrą; patikrinkite preso išlygiavimą; tikrinti tiektuvo tikslumą |
| Posūkis / lankas | Tuščios metmenys arba posūkiai po blanko | Netolygus tarpas; asimetrinė perforavimo geometrija; liekamasis įtempis ritės atsargoje | Percentruokite perforatorių ir matricą; patikrinkite įrankio lygiagretumą; stresą mažinanti medžiaga prieš apdorojimą |
| Šliužų traukimas | Šliužų laužas įsitraukia į šlifuoklį, kai eiga aukštyn | Vakuuminis perforatorius; nepakankama nuėmimo jėga; nepakankamas tarpas | Pridėkite vakuumo pertraukimo prievadus; padidinti nuleidimo spyruoklės slėgį; ant perforatoriaus paviršiaus užtepkite šlifus sulaikančiomis dangomis |
| Galingas | Medžiagos ištepimas ant perforatoriaus/štampavimo paviršiaus | Sukibimas tarp įrankio ir ruošinio; nepakankamas tepimas; netinkama įrankių plieno markė | Užtepkite TiN/CrN dangas; naudoti karbido įrankius; padidinti tepalo srautą |
| Smulkinimas | Maži lūžiai ant štampavimo briaunos | Smūgio nuovargis; netinkamas štampavimo plieno kietumas; per mažas tarpas kietai medžiagai | Naudokite kietesnį štampavimo plieną (pvz., D2 į M2 perėjimą); pridėti įėjimo kūgį, kad mirtų; optimizuoti prošvaisą |
Tonažo apskaičiavimas išlyginimui
Norint pasirinkti tinkamą presą ir išvengti per mažo arba per didelio tonažo (dalių defektų, energijos sugadinimo, preso sugadinimo), būtina teisingai apskaičiuoti reikiamą preso tonažą.
Standartinė formulė
Užpildymo jėga (tonomis) = (Perimetras × Storis × Šlyties stiprumas) / 2000
Kur:
– Perimetras = bendras pjūvio kontūro ilgis (coliais)
– Storis = medžiagos storis (coliais)
– Šlyties stipris = medžiagos šlyties stipris (PSI)
– 2000 = konversijos koeficientas (2000 svarų = 1 tona)
Metrinė versija
Užpildymo jėga (kN) = perimetras (mm) × storis (mm) × šlyties stipris (MPa) / 1000
Šlyties stiprumo pamatinės vertės
| Medžiaga | Tempiamasis stipris (MPA) | Apytikslis šlyties stiprumas (MPa) |
|---|---|---|
| Švelnus plienas (AISI 1008–1020) | 300–420 | 250–350 |
| Nerūdijantis plienas (304) | 515–620 | 400–500 |
| Aliuminis-H3205 | 228–275 | 150–185 |
| Aliuminis 6061-T6 | 290–310 | 200–220 |
| Varis C11000 | 210–380 | 170–250 |
| Žalvaris C26000 | 300–400 | 220–300 |
Patarimas: Laikantis konservatyvios taisyklės, daugumos kaliųjų metalų šlyties stipris yra ≈ 0,6 × tempiamasis stipris.
Saugos maržos pridėjimas
Visada pridėkite 20–30 % saugos koeficientą, kad atsižvelgtumėte į:
- Medžiagos savybių svyravimus (nuo karščio)
- Bukus įrankius tarp galandimo.
- Juostos padavimo netinkamas išlygiavimas, sukeliantis dalinius pjūvius
- Formavimo operacijos tuo pačiu metu (jei derinamos su išlyginimu)
Skaičiavimo pavyzdys: mm išlyginimas iš 0 mm plokštumos a510 mm švelnus plienas (šlyties stipris = 300 MPa):
Perimetras = 2 × (100 + 50) = 300 mm
Jėga = 300 × 2 × 300 / 1000 = 180 kN
: Su 25 % × 5 saugos marža = 1. 225 kN ≈ 23 tonos
Tonažo sumažinimas: šlyties kampai
Sumažinti šlyties kampą perforavimo medžiagoje (grėblyje arba kontaktinėje linijoje) tonomis paskirstant pjūvį laikui bėgant. 1°–3° šlyties kampas kiekvienoje pusėje (atitinka 5–15 % medžiagos storio per perforavimo paviršių) gali sumažinti didžiausią talpą 30–50 %, nepažeidžiant ruošinio geometrijos.
Geriausia gamybinio išlyginimo praktika
- Brėžinyje nurodykite šerdies pusę. Kadangi šlifavimo kryptis yra nuspėjama, pridėkite ją prie dalies brėžinio, kad operatoriai teisingai orientuotų štampą.
- Suplanuokite įrankio priežiūrą pagal judesių skaičių. Kraštų dilimas yra laipsniškas; pagaląsti kas 50 000–200 000 judesių (priklauso nuo medžiagos ir dangos), o ne laukti matomų defektų.
- Abrazyvinėms medžiagoms naudokite padengtus įrankius. TiN, TiAlN ir CrN dangos gali pratęsti įrankio tarnavimo laiką 2–5 kartus, kai apdorojamas nerūdijantis plienas, didelio stiprumo mažo lydinio (HSLA) arba cinkuotos medžiagos.
- Valdymo ritės lygumas. Dėl banguotos arba išlenktos juostos pjūvyje atsiranda nevienodo tarpo, todėl keičiasi šerdelės aukštis ir ruošinio dydis. Jei reikia, išlyginkite juostą prieš uždarymo stotį.
- Stebėkite tuščio ruošinio svorį kaip kokybės tarpinį serverį. Ruošinių mėginio svėrimas kiekvieną pamainą yra greitas ir neardomas matmenų poslinkio ar įrankių nusidėvėjimo patikrinimas.
Dažniausiai užduodami klausimai
Kuo skiriasi lakštinio metalo apdirbimas ir pjovimas?
Blankavimas yra specifinė kirpimo operacija, kai išmuštas gabalas yra norima dalis, o aplinkinis lapas tampa laužu. Pjovimas yra platesnis terminas, apimantis išlyginimą, perforavimą, apipjaustymą ir pjaustymą. Uždarymo metu štampo anga atitinka detalės formą; perforuojant (vėriant), štampas atitinka skylės formą ir šliužas išmetamas.
Kaip apskaičiuojamas tarpas?
Tarpas tarp perforatoriaus ir štampavimo pjovimo briaunų išreiškiamas kaip medžiagos storio procentas, matuojamas kiekvienoje pusėje. Pavyzdžiui, naudojant 2 mm storio plieną ir 6 % tarpą kiekvienoje pusėje, tarpas kiekvienoje pusėje yra 0,12 mm. Formulė yra tokia: prošvaisa vienoje pusėje = medžiagos storis × (klirensas % / 100). Tipinės vertės svyruoja nuo 3 iki 12 %, priklausomai nuo medžiagos ir kokybės reikalavimų.
Kam naudojamas smulkus blankas?
Smulkus apdirbimas naudojamas, kai detalei reikalingas visiškai nukirptas, beveik neįtrūkęs briaunas be antrinio apdirbimo. Įprasti pritaikymai apima krumpliaračių ruošinius, žvaigždučių plokštes, automobilių sėdynių atlošų komponentus ir tikslias plokščias dalis, kur briaunų kokybė tiesiogiai veikia funkciją ar surinkimą. Smulkiai apdirbant, briaunos yra 90–100 % nušlifuotos, o šlifavimo aukštis mažesnis nei 0,05 mm.
Kaip sumažinti šlifavimo aukštį?
Norėdami sumažinti šlifavimo aukštį: (1) pagaląskite arba pakeiskite susidėvėjusius perforatoriaus ir štampų kraštus, (2) optimizuokite tarpą iki 5–7 % kiekvienoje pusėje daugeliui plienų, (3) naudokite padengtus arba karbido įrankius, kad krašto aštrumas ilgiau išlaikytų, (4) užtikrinkite tinkamą medžiagos laikymą ir pakėlimą, kad būtų išvengta smulkaus pjovimo, ruošinio pakėlimo. beveik nulinis burbulas.
Kokio preso tonažo man reikia norint užpildyti?
Apskaičiuokite talpą pagal formulę: Jėga = (Perimetras × Storis × Šlyties stipris) / 1000 (kN, metrinė) arba / 2000 (tonomis, imperinė). Visada pridėkite 20–30 % saugos koeficientą. Pavyzdžiui, norint išlyginti 100 mm × 50 mm detalę iš 2 mm minkšto plieno, reikia maždaug 225 kN (23 tonos). Presas taip pat turi turėti pakankamą eigos ilgį, lovos dydį ir greitį, kad atitiktų jūsų gamybos reikalavimus.
Reikia tiksliai apdorotų dalių, pagamintų pagal jūsų specifikacijas? Susisiekite su metalinėmis štampavimo dalimis , kad aptartumėte apdirbimo reikalavimus – nuo prototipo iki didelės apimties gamybos, su vidaus įrankiais ir kokybės sertifikuota gamyba.