Pengosongan ialah salah satu operasi paling asas dalam pengecapan logam. Ia menukarkan kepingan logam leper atau stok gegelung kepada bahagian diskret - dipanggil kosong - dengan menggunting bahan sepanjang kontur tertutup menggunakan penebuk dan mati. Sama ada anda mengeluarkan kurungan, penutup, sesentuh elektrik atau panel automotif, proses pengosongan menetapkan asas untuk geometri bahagian, kualiti tepi dan operasi membentuk hiliran.
Panduan ini merangkumi mekanik blanking, bagaimana ia berbeza daripada tebukan, kaedah blanking utama yang tersedia, strategi penggunaan bahan , kecacatan biasa dan pembaikannya, dan pengiraan tonase yang anda perlukan untuk pemilihan akhbar.
Apakah Proses Pengosongan?
Dalam pengecapan logam, pengosongan ialah operasi ricih di mana bahagian yang dikehendaki dipotong daripada kepingan dan jatuh melalui bukaan dadu sebagai kepingan siap. Bahan sekeliling — rangka atau web — menjadi sekerap. Ini adalah ciri penentu yang memisahkan blanking daripada tebukan (menindik), di mana slug yang dikeluarkan adalah sekerap dan kepingan mengekalkan lubang.
Cara Menggunting Berfungsi
Apabila penebuk turun dan menyentuh kepingan logam, ricih berlangsung melalui empat fasa yang berbeza:
- Ubah bentuk elastik — Bahan memampat sedikit di bawah hujung tebuk; tiada perubahan bentuk kekal berlaku lagi.
- Ubah bentuk plastik — Penebuk menembusi ke dalam bahan, memulakan jalur potong yang dikilap (licin) pada sisi yang paling hampir dengan penebuk.
- Patah — Retakan berpunca dari tebuk dan die cutting edge dan merambat ke dalam. Di mana kedua-dua zon patah bertemu, bahan tersebut terpisah.
- Pemisahan — Kosong mengosongkan bukaan acuan. Pin ejector atau penari telanjang menolak bahagian atau rangka bebas.
Keratan rentas bahagian kosong yang terhasil menunjukkan empat zon ciri: guling rollover (jalur ricih di bahagian atas), zon berkilau burnish zone (jalur menegak licin), zon patah fracture zone (permukaan bersudut kasar burst) bibir di tepi bawah). Kelegaan: Parameter Paling Kritikal
Kelegaan die — jurang antara tepi pemotong tebuk dan tepi pemotong die diukur setiap sisi — mengawal kualiti tepi, ketinggian burr dan hayat alatan secara langsung.
Kelegaan setiap sisi (% daripada ketebalan bahan)
| Hasil biasa | Muatan ketat; peralihan minimum; memakai pukulan yang lebih tinggi; digunakan dalam pengosongan ketepatan |
|---|---|
| 3–5 % | Standard untuk kebanyakan keluli; nisbah lecur-ke-patah yang baik |
| 5–8 % | Jurang yang lebih luas; rollover dan burr yang lebih besar; tonase yang lebih rendah; sesuai untuk aloi aluminium yang lebih lembut |
| 8–12 % | Burr dan ubah bentuk yang berlebihan; umumnya tidak boleh diterima untuk pengeluaran |
| > 12 % | Peraturan praktikal |
: Untuk keluli lembut (sehingga 3 mm tebal), gunakan kelegaan 5–7 % setiap sisi. Untuk aluminium, 6–8 %; untuk keluli tahan karat, 7–10 %. Sentiasa rujuk garis panduan khusus bahan dan uji pada tempat kosong sampel sebelum membuat komitmen kepada perkakasan pengeluaran.Arah burr
dalam blanking boleh diramal: burr sentiasa terbentuk pada bahagian sekerap — bahagian yang bertentangan dengan punch. Dalam mengosongkan, burr oleh itu berada di tepi bawah kosong siap (sebelah die). Jika tepi bebas burr diperlukan pada permukaan tertentu, arahkan bahagian dalam acuan dengan sewajarnya. Mengosongkan lwn. Menebuk (Menusuk): Apakah Perbezaannya?
Istilah sering keliru, tetapi perbezaan mekanikalnya adalah mudah:
Mengkosongkan
| Ciri | Menebuk (Menindik) | Matlamat |
|---|---|---|
| Hasilkan bahagian yang dipotong sebagai bahagian siap | Buat lubang pada helaian; slug adalah sekerap | Bahagian berguna |
| Sekeping yang jatuh melalui die | Helaian yang kekal pada die | Profil Die |
| Berbentuk kepada garis luar bahagian | ke Bulat atau dibentuk ke geometri lubang | Profil tebuk |
| (Ikut | profil garisan kecil) | Padan dengan bentuk lubang |
| Scrap | Rangka (web) yang tinggal pada jalur | Slug yang ditebuk |
| Aplikasi biasa | Kosong rata, kurungan, gasket, shims | Lubang pemasangan, pengudaraan |
Dalam pengecapan die progresif, kedua-dua operasi sering berlaku pada jalur yang sama di stesen yang berbeza — mengosongkan di stesen akhir, menumbuk pada yang lebih awal.
Jenis Pengosongan: Perbandingan
Tidak semua operasi mengosongkan menghasilkan hasil yang sama. Pilihan kaedah bergantung pada toleransi bahagian, keperluan kualiti kelebihan, volum pengeluaran, dan kekangan kos.
Pengosongan Konvensional (Pengosongan Standard)
Kaedah yang paling biasa. Satu pukulan menggunting bahan dengan kelegaan standard (5–8 % setiap sisi). Zon patah dari bahagian tebuk dan die bertemu pada satu sudut, mewujudkan garis putus yang boleh dilihat pada tepi yang dipotong.
- Toleransi: ± 0.1 – 0.3 mm (tipikal untuk keluli)
- Kemasan tepi: Sederhana; zon kilauan = 30–50 % daripada ketebalan bahan
- Kelajuan: Tinggi; 100–800+ SPM pada penekanan berkelajuan tinggi
- Kos: Kos perkakas yang rendah; kos setiap bahagian terendah pada volum tinggi
- Terbaik untuk: Bahagian guna am yang bahagian tepi yang dikosongkan bukan permukaan kritikal
Pengosongan Halus (Pengosongan Ketepatan)
Pengosongan halus menggunakan penekan tiga tindakan: cincin V (penyegat) mengendenkan helaian untuk mengelakkan pengaliran bahan, pad rata tekanan balas yang sangat jernih, dan menahan pad rata tekanan balas yang jelas. (0.5–1 % setiap sisi). Hasilnya ialah tepi yang dicukur penuh dengan hampir 100 % kekilapan dan pusingan minimum.
- Toleransi: ± 0.02 – 0.05 mm
- Kemasan tepi: Cemerlang; 90–100 % terbakar; ketinggian burr < 0.05 mm
- Kelajuan: Lebih rendah; 20–80 SPM
- Kos: Kos perkakas yang tinggi; penekan khusus diperlukan
- Terbaik untuk: Kosong gear, plat sproket, komponen tempat duduk automotif, bahagian yang memerlukan kualiti tepi mesin tanpa operasi sekunder
Pengosongan Progresif (Stapan Mati Progresif)
Kosong dibentuk melalui berbilang stesen pada satu die progresif, setiap satu melakukan operasi tertentu, dan akhirnya menebuk, membuat lubang pandu. Jalur diindeks ke hadapan dengan pic yang sama dengan jarak stesen.
- Toleransi: ± 0.05 – 0.15 mm (bergantung kepada stesen)
- Kemasan tepi: Sama seperti konvensional untuk stesen blanking; boleh menggabungkan pembentukan dan syiling
- Kelajuan: 100–1000+ SPM
- Kos: Kos mati yang tinggi; kos setiap bahagian terendah pada volum yang sangat tinggi (> 100,000 bahagian)
- Terbaik untuk: Bahagian kompleks volum tinggi; komponen yang memerlukan berbilang operasi dalam satu laluan
Jadual Perbandingan
| Parameter | Pengosongan Konvensional | Pengkosongan Halus | Pengosongan Progresif |
|---|---|---|---|
| Kualiti tepi | 30–50 % kilauan | 90–100 % kilauan | 30–50 % kilauan (stesen kosong) |
| Toleransi dimensi | ± 0.1–0.3 mm | ± mspseg/> ± 0.052 mm | ± 0.052 mm 0.05–0.15 mm |
| Ketinggian burr | 5–15 % daripada ketebalan | < 3 % daripada ketebalan | 5–15 % daripada ketebalan |
| Jenis tekan | Mekanikal/hidraulik | Hidraulik tiga tindakan | Mekanik berkelajuan tinggi |
| Julat SPM | 100–800+ | 20–80 | 100–1000+ |
| Ketebalan bahan | 0.3–12 mm | 0.5–16 mm | 0.3–6 mm |
| Kos perkakas | Rendah–sederhana | Tinggi | Tinggi |
| Kos per bahagian | Mode | Sederhana-tinggi | Sangat rendah (volume tinggi) |
| 0 julat volum terbaik | 10,000–500,000+ | 5,000–500,000 | 0 mspseg/> Julat volum terbaik |
Penggunaan Bahan dan Pengoptimuman Bersarang
Kos bahan biasanya 50–70 % daripada jumlah kos bahagian yang dicop. Mengoptimumkan susun atur kosong (bersarang) pada jalur adalah salah satu aktiviti leverage tertinggi dalam mengosongkan.
Strategi Sarang Utama
- Sarang baris — Bahagian dijajarkan dalam baris lurus merentasi lebar jalur. Mudah untuk mereka bentuk; penggunaan biasanya 55-70%.
- Bersarang berperingkat — Baris berselang-seli diimbangi dengan separuh bahagian pic. Meningkatkan penggunaan sebanyak 5–15 % ke atas sarang baris untuk bahagian segi empat tepat atau memanjang.
- Putaran bersarang — Bahagian diputar pada sudut optimum (selalunya 30°, 45° atau tersuai) untuk memaksimumkan bilangan bahagian setiap jalur. Bentuk tidak sekata mendapat manfaat paling banyak daripada pendekatan ini.
- Pengosongan baris biasa — Bahagian bersebelahan berkongsi garis potong tunggal, menghapuskan web di antara mereka. Boleh menambah 10–20 % penggunaan, tetapi memerlukan reka bentuk perkakas yang teliti dan boleh meningkatkan kehausan cetakan pada bahagian tepi yang dikongsi.
- Pengosongan tanpa skrap (tanpa rangka). — Digunakan untuk jalur berterusan bahagian yang serupa (cth., sesentuh elektrik) di mana rangka diminimumkan atau disingkirkan.
Cara Mengira Penggunaan Bahan
Penggunaan bahan (%) = (Jumlah kawasan kosong setiap jalur / luas keratan rentas jalur) × 100
Atau setara:
Penggunaan (%) = (Bilangan kosong setiap lejang × Kawasan kosong tunggal) / (Lebar jalur × Pitch) × 100
Penggunaan sasaran sebanyak 70–85 % boleh dicapai untuk kebanyakan geometri dengan sarang yang betul. Di bawah 60% memerlukan reka bentuk semula alatan atau reka letak.
Petua Praktikal
- Libatkan jurutera perkakas lebih awal — tweak geometri kecil (menambah jejari, melaraskan sudut) boleh membuka kunci sarang yang lebih cekap.
- Pertimbangkan kekangan lebar gegelung — lebar gegelung standard (cth., 300 mm, 600 mm, 1000 mm) mungkin menghasilkan harga yang lebih baik daripada lebar celah tersuai.
- Gunakan perisian bersarang (cth., Sigmanest, Lantek, AP100) untuk bentuk kompleks untuk menilai berpuluh-puluh sudut orientasi dengan cepat.
Kecacatan dan Penyelesaian Pengosongan Biasa
Malah operasi pengosongan yang direka dengan baik boleh menghasilkan kecacatan. Jadual di bawah merangkumi isu yang paling kerap berlaku, puncanya dan tindakan pembetulan.
| Kecacatan | Rupa | Punca Punca | Penyelesaian |
|---|---|---|---|
| Burr berlebihan | Bibir tajam dan terangkat pada tepi kosong | Bahagian tepi pemotong yang haus; pelepasan yang berlebihan; bahan terlalu lembut | Asah semula pukulan dan mati; mengurangkan pelepasan; gunakan keluli alat yang lebih keras atau salutan |
| Rollover (gulungan bahagian mati) | Kemurungan melengkung pada tepi masuk kosong | Kelegaan yang berlebihan; penahanan bahan yang tidak mencukupi; bahan lembut | Ketatkan kelegaan; meningkatkan daya pemegang kosong; tambah gelang-V untuk mengosongkan halus |
| Kekasaran zon patah | Jalur patah bergerigi, tidak sekata | Pembersihan terlalu ketat (retak tidak bertemu dengan bersih); arah butiran bahan yang salah | Optimumkan kelegaan; putar orientasi bahagian berbanding arah bergolek |
| Retak tepi | Retak terpancar dari tepi kosong ke bahagian | Kerapuhan bahan; bahagian burr di bawah ketegangan dalam pembentukan berikutnya; tepi kosong yang tajam bertindak sebagai pemula retak | Deburr sebelum terbentuk; arahkan bahagian burr ke zon mampatan; gunakan pengosongan halus untuk tepi kritikal |
| Variasi dimensi | Saiz kosong tidak konsisten merentas larian pengeluaran | Pakai alatan; pesongan tekan; ketidakkonsistenan penyusuan jalur | Laksanakan penyelenggaraan alat berjadual; mengesahkan penjajaran akhbar; periksa ketepatan penyuap |
| Putar / tunduk | Ledingan kosong atau lilitan selepas mengosongkan | Kelegaan tidak sekata; geometri punch asimetri; tegasan baki dalam stok gegelung | Pusatkan semula tebuk dan mati; semak keselarian alat; bahan pelepas tekanan sebelum mengosongkan |
| Penarik slug | Slug skrap ditarik balik ke dalam cetakan pada pukulan atas | Vakum di bawah tebuk; daya penarik yang tidak mencukupi; kelegaan tidak mencukupi | Tambah port pecah vakum; meningkatkan tekanan spring penjalur; sapukan salutan penahan slug untuk menumbuk muka |
| Menggigil | Calitan bahan pada permukaan tebuk/mati | Lekatan antara alat dan bahan kerja; pelinciran yang tidak mencukupi; gred keluli alat yang salah | Sapukan salutan TiN/CrN; gunakan perkakas karbida; tingkatkan kadar aliran pelincir |
| Die chipping | Patah kecil pada die cutting edge | Impak keletihan; kekerasan keluli mati yang tidak betul; kelegaan terlalu ketat untuk bahan keras | Gunakan keluli mati yang lebih keras (cth., peralihan D2 ke M2); tambah tirus masuk untuk mati; mengoptimumkan kelegaan |
Pengiraan Tan untuk Pengosongan
Pengiraan tan tekan yang diperlukan dengan betul adalah penting untuk memilih penekan yang betul dan mengelakkan masalah tan kurang atau berlebihan (kecacatan bahagian, kerosakan akhbar, atau tenaga terbuang).
Formula Standard
Daya kosong (tan) = (Perimeter × Tebal × Kekuatan ricih) / 2000
Di mana:
– Perimeter = jumlah panjang kontur potongan (inci)
– Tebal = ketebalan bahan (inci)
– Kekuatan ricih = kekuatan ricih bahan (PSI)
– 2000 = faktor penukaran (2000 lbs = 1 tan)
Versi Metrik
Daya kosong (kN) = Perimeter (mm) × Tebal (mm) × Kekuatan ricih (MPa) / 1000
Nilai Rujukan Kekuatan Ricih
| bahan | Kekuatan tegangan (MPA) | Anggaran kekuatan ricih (MPa) |
|---|---|---|
| Keluli lembut (AISI 1008–1020) | 300–420 | 250–350 |
| Keluli tahan karat (304) | 515–620 | 400–500 |
| Aluminium 5052-H32 | 228–275 | 150–185 |
| Aluminium 6061-T6 | 290–310 | 200–220 |
| Kuprum C11000 | 210–380 | 170–250 |
| Loyang C26000 | 300–400 | 220–300 |
Tip: Sebagai peraturan konservatif, kekuatan ricih ≈ 0.6 × kekuatan tegangan untuk kebanyakan logam mulur.
Menambah Margin Keselamatan
Sentiasa tambahkan 20–30 % faktor keselamatan untuk mengambil kira:
- Variasi sifat bahan (panas-ke-panas)
- Perkakas tumpul antara mengasah semula
- Jajaran suapan jalur yang menyebabkan pemotongan separa
- operasi sisir separa
(jika pembentukkan kosong)serentak pengiraan
: Mengkosongkan kosong segi empat tepat 100 mm × 50 mm daripada keluli lembut 2 mm (kekuatan ricih = 300 MPa):
Perimeter = 2 × (100 + 50) = 300 mm
Daya = 300 × 2 × 300 = mspseg/1000 % margin keselamatan: 180 × 1.25 = 225 kN ≈ 23 tan
Pengurangan Tan: Sudut Ricih
Menambah sudut ricih (rake) pada tebuk atau die akan menggoncangkan talian sesentuh merentas bahan, mengurangkan tonase puncak dari semasa ke semasa. Sudut ricih 1°–3° setiap sisi (bersamaan dengan 5–15 % ketebalan bahan merentasi muka tebuk) boleh mengurangkan tan puncak sebanyak 30–50 % tanpa menjejaskan geometri kosong.
Amalan Terbaik untuk Pengosongan Pengeluaran
- Tentukan bahagian burr pada lukisan. Memandangkan arah burr boleh diramal dalam pengosongan, tambahkannya pada lukisan bahagian supaya operator mengorientasikan acuan dengan betul.
- Jadualkan penyelenggaraan alatan mengikut kiraan strok. Haus tepi adalah beransur-ansur; jadual mengasah semula setiap 50,000–200,000 pukulan (bergantung kepada bahan dan salutan) daripada menunggu kecacatan yang boleh dilihat.
- Gunakan alatan bersalut untuk bahan yang melelas. Salutan TiN, TiAlN dan CrN boleh memanjangkan hayat alat 2–5× apabila mengosongkan keluli tahan karat, aloi rendah berkekuatan tinggi (HSLA) atau stok tergalvani.
- Kawal kerataan gegelung. Jalur beralun atau berlubang menyebabkan kelegaan yang tidak konsisten merentasi potongan, membawa kepada ketinggian burr berubah-ubah dan saiz kosong. Ratakan jalur sebelum stesen kosong jika perlu.
- Pantau berat kosong sebagai proksi berkualiti. Menimbang sampel kosong setiap anjakan adalah pemeriksaan pantas dan tidak merosakkan untuk hanyut dimensi atau haus alatan.
Soalan Lazim
Apakah perbezaan antara mengosongkan dan memotong dalam kepingan logam?
Blanking ialah operasi ricih khusus di mana bahagian yang ditebuk keluar adalah bahagian yang dikehendaki dan helaian di sekelilingnya menjadi sekerap. Memotong ialah istilah yang lebih luas yang merangkumi mengosongkan, menumbuk, memangkas dan membelah. Dalam blanking, bukaan die sepadan dengan bentuk bahagian; dalam menumbuk (menindik), die sepadan dengan bentuk lubang dan slug dibuang.
Bagaimanakah kelegaan pengosongan dikira?
Kelegaan kosong dinyatakan sebagai peratusan ketebalan bahan, diukur setiap sisi di antara tebuk dan tepi pemotong. Sebagai contoh, dengan keluli tebal 2 mm dan kelegaan 6% setiap sisi, jurang ialah 0.12 mm pada setiap sisi. Formulanya ialah: Kelegaan setiap sisi = Ketebalan bahan × (Kelegaan % / 100). Nilai biasa berkisar antara 3–12 % bergantung pada keperluan bahan dan kualiti.
Apakah kegunaan fine blanking?
Pengosongan halus digunakan apabila bahagian memerlukan tepi yang dicukur penuh, hampir bebas gerinda tanpa pemesinan sekunder. Aplikasi biasa termasuk gear kosong, plat gegancu, komponen kerusi malas automotif dan bahagian rata ketepatan di mana kualiti tepi secara langsung mempengaruhi fungsi atau pemasangan. Pengosongan halus menghasilkan tepi dengan 90–100 % keruh dan ketinggian burr di bawah 0.05 mm.
Bagaimanakah cara saya mengurangkan ketinggian burr dalam blanking?
Untuk mengurangkan ketinggian burr: (1) mengasah atau menggantikan tebuk dan tepi cetakan yang haus, (2) mengoptimumkan kelegaan kepada 5–7 % setiap sisi untuk kebanyakan keluli, (3) menggunakan alatan bersalut atau karbida untuk mengekalkan ketajaman tepi lebih lama, (4) memastikan penahanan bahan yang betul untuk mengelakkan helaian daripada terangkat semasa pemotongan halus, dan (5. jika buro mempertimbangkan permintaan untuk pemotongan halus)
Apakah tan tekan yang saya perlukan untuk mengosongkan?
Kira tan menggunakan formula: Daya = (Perimeter × Tebal × Kekuatan ricih) / 1000 (dalam kN, metrik) atau / 2000 (dalam tan, imperial). Sentiasa tambahkan faktor keselamatan 20–30%. Sebagai contoh, mengosongkan bahagian 100 mm × 50 mm daripada keluli lembut 2 mm memerlukan kira-kira 225 kN (23 tan). Mesin akhbar juga mesti mempunyai panjang lejang, saiz katil dan kelajuan yang mencukupi untuk keperluan pengeluaran anda.
Perlukan bahagian kosong ketepatan direka bentuk mengikut spesifikasi anda? Hubungi Bahagian Pengecapan Logam untuk membincangkan keperluan pengosongan anda — daripada prototaip kepada pengeluaran volum tinggi, dengan perkakas dalaman dan pembuatan yang diperakui kualiti.