Бланирањето е една од најфундаменталните операции во печатењето на метал. Го претвора рамен лим или калем во дискретни делови - наречени празни места - со стрижење на материјалот по затворена контура со помош на перфоратор и матрица. Без разлика дали произведувате загради, куќишта, електрични контакти или автомобилски панели, процесот на бришење ја поставува основата за геометријата на делови, квалитетот на рабовите и операциите за формирање низводно.
Овој водич ја покрива механиката на бришењето, како се разликува од удирањето, главните достапни методи на бришење, искористување на материјалот стратегии, вообичаени дефекти и нивни поправки и пресметките на тонажата што ви се потребни за избор на преса.
Што е процесот на бришење?
Кај металното печатење, бланирањето е операција на стрижење во која саканиот дел се отсекува од листот и паѓа низ отворот на матрицата како завршено парче. Околниот материјал - скелетот или мрежата - станува отпад. Ова е определувачката карактеристика што го дели бланирањето од удирањето (пирсинг), каде што отстранетиот голтка е отпад, а листот ја задржува дупката.
Како функционира стрижењето
Кога перфораторот се спушта и контактира со лимот, стрижењето напредува низ четири различни фази:
- Еластична деформација — Материјалот малку се компресира под врвот на ударот; сè уште не се случува трајна промена на обликот.
- Пластична деформација — Ударот навлегува во материјалот, иницирајќи изгорена (мазна) лента за сечење на страната најблиску до перфораторот.
- Фрактура — Пукнатините потекнуваат од ударните рабови и умираат и се шират навнатре. Онаму каде што се спојуваат двете зони на фрактура, материјалот се одвојува.
- Separation — Празното го брише отворот на матрицата. Исфрлувачките иглички или стриптизери го ослободуваат делот или скелетот.
Добиениот пресек на испразнет дел покажува четири карактеристични зони: превртување (лента за стрижење на врвот), сјајна зона (мазна вертикална лента), зона на фрактура (груб аголна површина) и брус (во долниот дел, остриот раб на дното).
Чистење: Најкритичниот параметар
клиренсот на матрицата - јазот помеѓу сечилото за дупчење и сечилото на матрицата измерено по страна - директно го контролира квалитетот на рабовите, висината на брусницата и векот на траење на алатот.
| Расчистување по страна (% од дебелината на материјалот) | Типичен резултат |
|---|---|
| 3–5 % | Тесно вклопување; минимално превртување; поголемо абење со удар; се користи во прецизно бришење |
| 5–8 % | Стандард за повеќето челици; добар сооднос на сјај до фрактура |
| 8–12 % | Поширок јаз; поголемо превртување и брус; помал тонажа; погоден за помеки алуминиумски легури |
| > 12 % | Прекумерна брусење и деформација; генерално неприфатливо за производство |
Правило на палецот: за благ челик (дебелина до 3 mm), користете 5–7 % клиренс по страна. За алуминиум, 6–8 %; за нерѓосувачки челик, 7–10 %. Секогаш консултирајте се со упатства специфични за материјалот и тестирајте ги празните примероци пред да се посветите на производството на алат.
Насока на брус во празно е предвидливо: брусот секогаш се формира на страна на старо - страната спротивна на ударот. При празнење, брусот е затоа на долниот раб на готовиот празен простор (страната на матрицата). Ако е потребен раб без гребнатини на одредена површина, соодветно ориентирајте го делот во матрицата.
Бришење наспроти удирање (пирс): Која е разликата?
Термините често се мешаат, но механичката разлика е јасна:
| Карактеристика | Бланирање | Удирање (пирсинг) |
|---|---|---|
| Цел | Направете го отсеченото парче како готов дел | Направете дупка во листот; голтката е старо |
| Корисен дел | Парчето што паѓа низ матрицата | Листот што останува на матрицата |
| Профил на матрицата | Обликуван според контурите на делот | Тркалезна или обликувана геометрија според дупката |
| Профил на дупчење | Го следи прегледот на делот (малку помал поради расчистувањето) | Се совпаѓа со обликот на дупката |
| Отпад | Скелетот (мрежа) што останува на лентата | The punched-out slug |
| Типична апликација | Рамни загради, загради, загради, | Дупки за монтирање, отвори за вентилација, исечоци за пристап |
При прогресивно печатење со матрица, двете операции често се случуваат на истата лента во различни станици - бришење на последната станица, удирање на претходните.
Видови на бришење: споредба
Не сите операции за бришење даваат исти резултати. Изборот на метод зависи од толеранциите на делови, барањата за квалитет на работ, обемот на производството и ограничувањата на трошоците.
Конвенционално бришење (стандардно бришење)
Најчестиот метод. Материјалот со едно пробивање се пробива со стандарден клиренс (5–8 % по страна). Зоните на фрактура од страните на удар и матрица се спојуваат под агол, создавајќи видлива линија на прекин на исечениот раб.
- Толеранции: ± 0,1 – 0,3 mm (типично за челик)
- Финиш на рабовите: умерено; блескава зона = 30–50 % од дебелината на материјалот
- Брзина: Високо; 100–800+ SPM на преси со голема брзина
- Цена: Ниска цена на алат; најниска цена по дел со голем волумен
- Најдобро за: Делови за општа намена каде што испразнетиот раб не е критична површина
Фино бришење (прецизно бришење)
Финото бришење користи преса со тројно дејство: V-прстенот (жило) го вдлабнува листот, го притиска материјалот против тече ударот се спушта со многу тесно растојание (0,5–1 % по страна). Резултатот е целосно стрижено раб со речиси 100% сјај и минимално превртување.
- Толеранции: ± 0,02 – 0,05 mm
- Финиш на рабовите: Одлично; 90-100% изгорени; висина на брус <0,05 mm
- Брзина: Долно; 20-80 SPM
- Цена: Висока цена на алати; потребна е специјализирана преса
- Најдобро за: Затвори за менувачот, запчаници, компоненти за автомобилски седишта, делови за кои е потребен квалитет на обработениот раб без секундарни операции
Прогресивно бришење (прогресивно печат)
Празното место се формира преку повеќе станици на една прогресивна матрица, секоја од нив врши одредена операција (дупчење пилот-дупки, засекување, формирање и на крајот бришење). Лентата е индексирана нанапред со висина еднаква на растојанието помеѓу станиците.
- Толеранции: ± 0,05 – 0,15 mm (зависно од станицата)
- Финиш на рабовите; може да вклучи формирање и ковење
- Брзина: 100–1000+ SPM
- Цена: Висока цена на матрицата; најниска цена по дел при многу високи волумени (> 100.000 делови)
- Најдобро за: Комплексни делови со голем волумен; компоненти кои бараат повеќе операции во еден премин
Споредбена табела
| Параметар | Конвенционално бришење | Фино бришење | Прогресивно бришење |
|---|---|---|---|
| Квалитет на работ | 30–50 % бришење | 90-100 % сјај | 30–50 % сјај (станица за празнење) |
| Толеранција на димензии | ± 0,1-0,3 mm | ± 0,02-0,05 mm | ± 0,05–0,15 mm |
| Висина на брус | 5–15 % од дебелината | < 3 % од дебелината | 5–15 % од дебелината |
| Тип на притискање | Механички/хидраулични | Хидраулична со тројно дејство | Механички со голема брзина |
| SPM опсег | 100–800+ | 20–80 | 100–1000+ |
| Дебелина на материјал | 0,3–12 mm | 0,5–16 mm | 0,3–6 mm |
| Цена на алат | Ниско–средно | Високо | Високо |
| Цена по дел | Ниско | Средно-висок | Многу низок (висок волумен) |
| Најдобар опсег на волумен | 10,000–500,000+ | 5,000–500,000 | 100.000 – милиони |
Употреба на материјали и оптимизација на вгнездување
Цената на материјалот е вообичаено 50–70 % од вкупниот трошок на делот со печат. Оптимизирањето на распоредот на празно (вгнездување) на лентата е една од активностите со најголема потпора при бришењето.
Key Nesting Strategies
- Вгнездување во редови — Делови порамнети во прави редови низ ширината на лентата. Едноставен за дизајн; искористеност обично 55-70 %.
- скалесто гнездење - Наизменични редови поместени за половина дел од теренот. Ја зголемува искористеноста за 5–15 % во однос на гнездење во ред за правоаголни или издолжени делови.
- Ротационо вгнездување — Делови ротирани под оптимални агли (често 30°, 45° или прилагодени) за да се максимизира бројот на делови по лента. Неправилните форми најмногу имаат корист од овој пристап.
- Заедничко бришење — Соседните делови делат една линија за сечење, елиминирајќи ја мрежата меѓу нив. Може да додаде искористеност од 10–20%, но бара внимателен дизајн на алатките и може да го зголеми абењето на матрицата на заедничкиот раб.
- Бланирање без отпадоци (без скелет) - Се користи за континуирани ленти од идентични делови (на пр., електрични контакти) каде што скелетот е минимизиран или елиминиран.
Како да се пресмета искористеноста на материјалот
Искористеност на материјалот (%) = (Вкупна празна површина по лента / Површина на пресек на лента) × 100
Или еквивалентно:
Употреба (%) = (Број на празни места по потег × Единечна празна површина) / (Ширина на лента × чекор) × 100
Целна искористеност од 70–85% е остварлива за повеќето геометрии со соодветно гнездење. Под 60% гарантира редизајн на алатки или распоред.
Практични совети
- Вклучете рано инженери за алати - мала промена во геометријата (додавање радиус, прилагодување агол) може да отклучи поефикасно гнездо.
- Размислете за серпентина широчина, ограничувања на ширината на серпентина, 00 g. 1000 mm) може да даде подобри цени од широчините со прилагодени процепи.
- Користете софтвер за вгнездување (на пр., Sigmanest, Lantek, AP100) за сложени форми за брзо оценување на десетици агли на ориентација.
Вообичаени дефекти на бришење и решенија
Дури и добро дизајнираните операции за бришење може да предизвикаат дефекти. Табелата подолу ги опфаќа најчестите проблеми, нивните основни причини и корективни дејства.
| Дефект | Изглед | Основна причина | Решение |
|---|---|---|---|
| Прекумерна брус | Остра, подигната усна на празен раб | Истрошени рабови за сечење; прекумерна дозвола; материјалот премногу мек | Повторно изостри удар и умре; намалување на клиренсот; користете потврд челик за алат или облоги |
| Превртување (превртување од страна на матрицата) | Заоблена вдлабнатина на празниот влезен раб | Преголем клиренс; недоволно задржување на материјалот; мек материјал | Затегнете го растојанието; зголемување на силата на држачот за празно; додадете V-прстен за фино бришење |
| Грубост на зоната на фрактура | Назабена, нерамна лента за скршеница | Расчистување е премногу тесно (пукнатините не се спојуваат чисто); неправилна насока на зрно на материјалот | Оптимизирајте го клиренсот; ротирај ја ориентацијата на делот во однос на насоката на тркалање |
| Пукнување на рабовите | Cracks radiating from blanked edge into the part | Крутост на материјалот; страна на брус под напнатост при последователно формирање; остар празен раб делува како иницијатор на пукнатини | Deburr пред формирање; ориентирајте ја страната на брус кон зоната на компресија; користете фино бришење за критичните рабови |
| Димензионална варијација | Неконзистентна големина на празно во текот на производството | Абење на алатот; девијација на притискање; недоследност на хранење на ленти | Спроведување на планирано одржување на алатот; потврдете го усогласувањето на печатот; проверете ја точноста на фидерот |
| Извртување / лак | Празни искривувања или пресврти по бришењето | Нерамномерно растојание; асиметрична геометрија на удар; резидуален напон во калем залихи | Повторно центрирајте го ударот и матрицата; проверете дали има паралелизам на алатот; Материјал за ослободување од стрес пред бришење |
| влечење голтка | Отпадната голтка се повлекува во матрицата на нагорен удар | Вакуум под удар; недоволна сила на стриптизер; недоволен клиренс | Додадете порти за прекин на вакуум; зголемување на притисокот на пружината на стриптизерот; нанесете премази за задржување на голтките на лицето за дупчење |
| Галинг | Материјалот се размачкува на површината на удар/матрица | Адхезија помеѓу алатот и работното парче; недоволно подмачкување; погрешна класа на челик за алат | Нанесете премази TiN/CrN; користете алат со карбид; зголемување на брзината на проток на лубрикантот |
| Чистење | Мали фрактури на најсовремената матрица | Ударен замор; неправилна цврстина на челик од матрица; клиренсот е премногу тесен за тврд материјал | Користете поцврст челик за матрици (на пр., премин од D2 во M2); додадете влезен конус за да умре; оптимизирај го клиренсот |
Пресметка на тонажа за бланирање
Правилното пресметување на потребната тонажа на пресата е од суштинско значење за да се избере вистинската преса и да се избегнат проблеми со помала или преголема тонажа (дефекти на дел, оштетување на пресата или потрошена енергија).
Стандардна формула
Сила на бришење (тони) = (Периметар × Дебелина × Јачина на смолкнување) / 2000
Каде:
– Периметар = вкупна должина на сечената контура (инчи)
– Дебелина = дебелина на материјалот (инчи)
– Јачина на смолкнување = јачина на смолкнување на материјалот (PSI)
– 2000 = фактор на конверзија (2000 lbs = 1 тон)
Метричка верзија
Сила на бришење (kN) = Периметар (мм) × Дебелина (мм) × Јачина на смолкнување (MPa) / 1000
Референтни вредности на јакост на смолкнување
| Материјал | Јачина на истегнување (MPA) | Приближна јакост на смолкнување (MPa) |
|---|---|---|
| Благ челик (AISI 1008-10) | 300–420 | 250–350 |
| Нерѓосувачки челик (304) | 515–620 | 400–500 |
| Aluminium 5052-H32 | 228–275 | 150–185 |
| Алуминиум 6061-Т6 | 290–310 | 200–220 |
| Бакар C11000 | 210–380 | 170–250 |
| Месинг C26000 | 300–400 | 220–300 |
Совет: Како конзервативна јакост на смолкнување ≥ 6 цврстина на смолкнување. повеќето еластични метали.
Додавање на безбедносна маргина
Секогаш додавајте безбедносен фактор од 20–30 % за да се земе предвид:
- Варијации на својствата на материјалот (топлина до топлина)
- Тап алат помеѓу повторно острење
- Несогласување на лентите предизвикувајќи делумно сечење
- Истовремени операции на формирање (ако се комбинираат со бланширање)
Пример пресметка: Расчистување на правоаголно празно место 100 mm × 50 mm од благ челик 2 mm (јачина на смолкнување = 300 MPa):
Периметар = 2 × (100 + 50) = 300 mm
Сила = 300 × 2 × 300 N = 110
Со 25 % безбедносна маржа: 1,25 = 180 × 225 kN ≈ 23 тони
Намалување на тонажата: агли на смолкнување
Додавањето агол на смолкнување (гребло) на ударот или матрицата ја тетерави контактната линија низ материјалот, намалувајќи ја максималната тонажа со ширење на сечењето со текот на времето. Аголот на смолкнување од 1°–3° по страна (еквивалентно на 5–15 % од дебелината на материјалот низ површината на ударот) може да ја намали максималната тонажа за 30–50% без да влијае на геометријата на празно.
Најдобри практики за бришење на производството
- Наведете ја страната на брусот на цртежот. Бидејќи насоката на брус е предвидлива при бришење, додајте ја правилно на цртежот на делот.
- Распоред на одржување на алатот според бројот на удари. Абењето на рабовите е постепено; распоредете го повторното острење на секои 50.000–200.000 удари (зависни од материјалот и облогата), наместо да чекате за видливи дефекти.
- Користете обложен алат за абразивни материјали. Премазите TiN, TiAlN и CrN можат да го продолжат животниот век на алатот за 2–5× кога се брише нерѓосувачки челик, нисколегиран со висока цврстина (HSLA) или галванизиран материјал.
- Контрола на плошноста на намотката. Брановидна или заоблена лента предизвикува неконзистентно растојание низ сечењето, што доведува до променлива висина на брусите и големина на празно место. Ако е потребно, израмнете ја лентата пред станицата за празнење.
- Следете ја празната тежина како квалитетен прокси. Мерењето на примерок од празни места секоја смена е брза, недеструктивна проверка за димензионално повлекување или абење на алатот.
Најчесто поставувани прашања
Која е разликата помеѓу бришење и сечење во лим?
Бланирањето е специфична операција на стрижење каде што издупченото парче е саканиот дел, а околниот лист станува отпад. Сечење е поширок поим кој вклучува бришење, удирање, отсекување и сечење. При бришење, отворот на матрицата се совпаѓа со формата на делот; при удирање (пирсинг), матрицата одговара на обликот на дупката и голтката се фрла.
Како се пресметува расчистувањето?
Расчистувањето се изразува како процент од дебелината на материјалот, мерено по страна помеѓу рабовите за сечење на перфораторот и матрицата. На пример, со челик со дебелина од 2 mm и 6% клиренс по страна, јазот е 0,12 mm на секоја страна. Формулата е: Расчистување по страна = Дебелина на материјалот × (Расчистување % / 100). Типичните вредности се движат од 3-12 % во зависност од барањата за материјалот и квалитетот.
За што се користи финото бришење?
Фино бришење се користи кога за некој дел е потребен раб со целосно стрижење, речиси без бруси без секундарна обработка. Вообичаените апликации вклучуваат празни места за менувачот, табли со запчаници, компоненти за наслонување за автомобилски седишта и прецизни рамни делови каде што квалитетот на рабовите директно влијае на функцијата или склопувањето. Финото бришење создава рабови со 90–100% блесок и висини на бруси под 0,05 mm.
Како да ја намалам висината на брусите при бришење?
. бришење ако апликацијата бара брусење речиси нула.
Која тонажа на преса ми треба за бланирање?
Пресметајте ја тонажата користејќи ја формулата: Сила = (Периметар × Дебелина × Јачина на смолкнување) / 1000 (во kN, метрички) или / 2000 (во тони, царски). Секогаш додавајте безбедносен фактор од 20–30%. На пример, за бришење на дел од 100 mm × 50 mm од мек челик од 2 mm потребни се приближно 225 kN (23 тони). Исто така, печатот мора да има доволна должина на ударот, големина на креветот и брзина за вашите барања за производство.
Ви требаат прецизно испразнети делови конструирани според вашите спецификации? Контактирајте метални делови за штанцување за да разговарате за вашите барања за бришење - од прототип до производство со голем обем, со внатрешно уредување и квалитетно сертифицирано производство.