Haben Sie sich jemals gefragt, was das Geheimnis hinter der Herstellung hochwertiger Stanzteile ist? In diesem Blogbeitrag befassen wir uns mit der entscheidenden Rolle, die das Spiel von Stempel und Matrize im Stanzprozess spielt. Unser erfahrener Maschinenbauingenieur gibt wertvolle Einblicke und praktische Tipps zur Optimierung des Spielraums, um die Qualität der Teile zu verbessern und die Lebensdauer der Werkzeuge zu verlängern. Machen Sie sich bereit, anhand von Beispielen aus der Praxis zu lernen und die neuesten Technologien in diesem Bereich zu entdecken!
Das Matrizenspiel bezieht sich auf den Abstand zwischen dem Stempel und der Matrize in einer Form, der die Leistung der Form und die Qualität des Werkstücks erheblich beeinflusst. Die Einstellung und Kontrolle des Matrizenspiels ist ein entscheidender Aspekt bei der Herstellung und Wartung von Formen.
Erstens gibt es mehrere Methoden zur Einstellung des Matrizenspiels, darunter die Lichttransmissionsmethode und die Unterlegscheibenmethode. Die Lichttransmissionsmethode eignet sich für kleine Formen, bei denen die Größe und Gleichmäßigkeit des Spalts zwischen Stempel und Matrize durch Beleuchtung und Beobachtung durch das Materialaustrittsloch im unteren Matrizenboden eingestellt wird.
Bei der Unterlegscheiben-Methode werden Metallunterlegscheiben in geeigneter Weise um den Matrizenrand herum platziert und das Spiel durch Beobachtung, ob der Stempel beim Schließen der Form reibungslos in den Matrizenrand eintritt, eingestellt.
Zweitens wirkt sich die Größe des Formspiels direkt auf die Qualität der Stanzteile aus. Sowohl zu große als auch zu kleine Freiräume können sich negativ auf die Stanzteile auswirken. Ein zu großer Freiraum kann beispielsweise zu einer Zunahme der Grate und einem größeren Einfallwinkel des Querschnitts führen, was die Maßgenauigkeit beeinträchtigt.
Ist das Spiel dagegen zu klein, kann es zu einer Erhöhung des Materialverformungswiderstands führen, was eine größere Scherkraft erfordert. Daher ist eine vernünftige Auswahl und Einstellung des Formspiels sehr wichtig.
Darüber hinaus ist die Messung des Formspiels von entscheidender Bedeutung, um den normalen Betrieb der Form zu gewährleisten und die Produktqualität zu verbessern. Spezielle Werkzeuge zur Messung des Formspiels können für eine genaue Messung verwendet werden.
Die CNC-Stanzmaschine und die CNC-Revolver Stanzmaschine kann eine gescherte Rissverbindung herstellen, eine ausgewogene Stanzkraft aufrechterhalten, eine gute Stanzqualität gewährleisten und die Lebensdauer der Form verlängern.
Es wird empfohlen, die Stempel- und Matrizenspalttabelle (wie in Tabelle 1 dargestellt) zu Rate zu ziehen, um optimale Ergebnisse zu erzielen.
Tabelle 1. Stanz- und Freiraumtabelle
Einheit: mm
Dicke | Baustahl | Rostfrei | Aluminium* |
0.8 | 0.15-0.20 | 0.20-0.24 | 0.15-0.16 |
1.0 | 0.20-0.25 | 0.25-0.30 | 0.15-0.20 |
1.5 | 0.30-0.38 | 0.37-0.45 | 0.22-0.30 |
2.0 | 0.40-0.50 | 0.50-0.60 | 0.30-0.40 |
2.5 | 0.50-0.63 | 0.62-0.75 | 0.37-0.50 |
3.0 | 0.60-0.75 | 0.75-0.90 | 0.45-0.60 |
3.2 | 0.64-0.80 | 0.80-0.96 | 0.48-0.64 |
3.5 | 0.70-0.88 | 0.88-1.05 | 0.53-0.70 |
4.0 | 0.80-1.00 | 1.00-1.20 | 0.60-0.80 |
4.5 | 0.90-1.13 | 1.13-1.35 | 0.68-0.90 |
5.0 | 1.00-1.25 | – | 0.75-1.00 |
5.5 | 1.10-1.38 | – | 0.83-1.10 |
6.0 | 1.20-1.50 | – | 0.90-1.20 |
* Auch für Kupfer und Messing geeignet
Die Wahl des Wertes für das Würfelspiel für ein CNC Stanzmaschine oder einer CNC-Revolverstanzmaschine erfolgt in der Regel anhand empirischer Formeln und Tabellen.
Ein erfahrener Einrichter und Konstrukteur von Stanzwerkzeugen, der die verschiedenen Produkte, einschließlich ihrer Anforderungen an Material, Größe und Genauigkeit, gut kennt, weiß, wie er die Form konstruieren muss, um qualifizierte Produkte herzustellen und die Reparaturzeiten zu verkürzen.
Der Spalt zwischen Stempel und Matrize hat einen erheblichen Einfluss auf die Qualität des Stanzteils und die Lebensdauer des Werkzeugs. Prägestempel.
Daher muss bei der Konstruktion des Stanzwerkzeugs ein angemessenes Spiel gewählt werden, um die Qualität und Genauigkeit der gestanzten Teile zu gewährleisten.
Für Teile mit hoher Maßgenauigkeit sollte ein kleinerer Abstandswert verwendet werden und Rechtwinkligkeit Für Teile mit geringeren Genauigkeitsanforderungen können größere Spaltmaße verwendet werden, um die Stanzkraft zu verringern und die Lebensdauer des Stanzwerkzeugs zu erhöhen.
Es gibt zwei Methoden zur Bestimmung des Stempel- und Matrizenspiels: nach Erfahrung und nach Formel.
Bei der Konstruktion und Herstellung eines neuen Stanzwerkzeugs sollte der Mindestwert für ein angemessenes Spiel verwendet werden, wobei die Abweichung bei der Produktion und der Verschleiß während des Gebrauchs zu berücksichtigen sind.
Im Produktionsprozess nutzt sich das Stanzwerkzeug kontinuierlich ab, wodurch sich der Spalt vergrößert, so dass es wichtig ist, das Spiel in einem angemessenen Bereich zu halten.
Der prozentuale Anteil des Formspiels an der Materialdicke:
◆ Mindestlebensdauer der Werkzeuge: 15%
◆ Optimaler Abstand: 20~25%
◆ Lange Lebensdauer der Matrizen: 30%
◆ Hochbelastbare Freimachung: 30%
(Tabelle 1) Empfohlene Matrizenspieltabelle
Dicke (mm) | Aluminium (mm) | Baustahl (mm) | Rostfreier Stahl (mm) |
---|---|---|---|
1.00 | 0.15 | 0.20 | 0.20 |
1.50 | 0.23 | 0.30 | 0.40 |
2.00 | 0.30 | 0.40 | 0.50 |
3.00 | 0.60 | 0.75 | 0.90 |
4.00 | 0.80 | 1.00 | 1.20 |
5.00 | 1.00 | 1.25 | 1.75 |
6.35 | 1.60 | 2.00 | 2.22 |
Sein Wert kann nach der folgenden Formel für das Stempel- und Matrizenspiel berechnet werden:
Weiche Materialien:
Harte Materialien:
Lesen Sie weiter:
◆ Verlängern Sie die Lebensdauer der Form
◆ Guter Materialrückführungseffekt
◆ Der erzeugte Grat ist klein
◆ Ein sauberes und aufgeräumtes Loch erhalten
◆ Verringern Sie die Möglichkeit des Verklebens
◆ Nivellierung der Werkstücke
◆ Die Position des Lochs ist genauer
◆ Das Minimum Stanzkraft ist erforderlich für .
Die Auswirkungen von zu großen oder zu kleinen Matrizenspielen auf die Qualität von Stanzteilen zeigen sich vor allem in den folgenden Aspekten:
Wenn das Spiel der Matrize zu groß ist:
Wenn das Spiel der Matrize zu klein ist:
Die Angemessenheit des Werkzeugspiels ist entscheidend für die Qualität der Stanzteile. Sowohl übermäßiges als auch unzureichendes Spiel kann sich negativ auf die Qualität dieser Teile auswirken, u. a. durch Verformung des Werkstücks, Maßabweichungen, Oberflächenbeschädigungen und eine verkürzte Lebensdauer des Werkzeugs.
Bei der Konstruktion und Einstellung von Werkzeugen sollten daher spezifische Stanzanforderungen und Materialeigenschaften berücksichtigt werden, um das Werkzeugspiel präzise zu steuern und so die Qualität der Stanzteile und die langfristige Nutzung der Werkzeuge zu gewährleisten.
Die neuesten Technologien und Methoden zur Anpassung der Formabstände umfassen eine Vielzahl von Möglichkeiten, deren Hauptzweck es ist, angemessene Formabstände zu gewährleisten, die Produktqualität zu verbessern und die Lebensdauer der Form zu verlängern. Hier sind einige spezifische Methoden und Technologien:
Justierschraube Methode: Dies ist eine gängige Methode, um die Lippenöffnung der Form einzustellen, indem die Elastizität des Formstahls in Verbindung mit bequemen, kraftbeaufschlagten Schrauben genutzt wird, um eine Veränderung des Öffnungsspalts zu bewirken.
Einstellung des Abstands zwischen oberer und unterer Platte: Bei der Einstellung der Segmentdifferenzform der Biegemaschine wird der erforderliche Segmentdifferenzabstand zunächst durch die Einstellung des Abstands zwischen den oberen und unteren Platten erreicht, dann wird die Form zum Pressen in die Presse gelegt, wobei beobachtet und geprüft wird, ob die Qualität und Größe des Produkts den Anforderungen entspricht.
Konkav-konvexe Einstellung des Formspiels: Durch die Anpassung des Spalts zwischen der konkaven und der konvexen Form kann die Produktion von fehlerhaften Produkten wirksam reduziert werden. Darüber hinaus kann die Leistung der Form weiter optimiert werden, indem der Luftkissendruck der konkaven Form eingestellt, die konvexe Form R beschnitten oder der Rückprall durch Einstellung des negativen Winkels der konvexen Form verringert wird.
Verwendung professioneller Design-Tools: Eingabediagnosewerkzeuge in SolidWorks können beispielsweise dazu beitragen, Fehler im Modell, wie das Problem der Lücken zwischen den Flächen, zu erkennen und so diese Probleme bereits in der Konstruktionsphase zu vermeiden.
Einbau und Einstellung des nicht geführten Stempels: Die Installation und Einstellung eines nicht geführten Stempels ist relativ komplex, da der Stempel in der Mitte der Presse platziert und mit Blöcken abgestützt werden muss, während die Muttern am Pressenschieber eingestellt werden, um die Einstellung abzuschließen.
Neuanpassung der Formabstände: Wenn das Formspiel zu groß oder ungleichmäßig ist, muss das Formspiel nachjustiert werden, um den normalen Betrieb der Form und die Qualität des Produkts zu gewährleisten.
Um die Präzision der Messung des Formspiels zu verbessern, werden derzeit unter anderem fortschrittliche Messverfahren eingesetzt:
1. 3D-Scan-Technologie:
Diese berührungslose Messmethode nutzt optische Prinzipien oder Laserinterferenzprinzipien, um die Gussform in vollem Umfang zu scannen und hochpräzise dreidimensionale Daten zu erhalten. Im Vergleich zu herkömmlichen Kontaktmessverfahren kann die 3D-Scantechnologie schnellere und genauere Ergebnisse liefern.
Darüber hinaus können optische und berührungslose dreidimensionale Laserscannertechniken schnell und genau messen und mit dem Original-CAD vergleichen, um die geometrische Bemaßung und Tolerierung (GD&T) zu bestimmen, was den Herstellern hilft, die Formqualität regelmäßig zu überwachen und Probleme zu erkennen und zu korrigieren.
2. Koordinatenmessmaschine:
Dank fortschrittlicher Sensortechnologie und Messalgorithmen bietet es ein hohes Maß an Messgenauigkeit, in der Regel im Mikrometerbereich. Dieses Gerät eignet sich besonders für hochpräzise Produktmessungen in SMC-Formen, um die Qualität genau zu kontrollieren und den Produktionsprozess zu optimieren.
3. Mechanismen zur Echtzeitmessung:
Dabei handelt es sich insbesondere um einen Mechanismus zur Echtzeitmessung des Glasformspiels. Diese Technologie verändert die Art und Weise, in der das Formspiel in der bestehenden Technologie gemessen wird, und verbessert die Produktionseffizienz und Qualität des gesamten Gießsystems.
4. Stamping Mold Closure Gap Monitoring Method:
Durch spezifische experimentelle Verifizierung kann diese Methode den Formschließungsspalt mit einer Präzision von 0,01 mm genau messen. Dies zeigt seine Anwendbarkeit für eine Vielzahl von Stanzformen Schließspalt Überwachung, die Verringerung der Zeit für die Form Installation und Debugging, die Verbesserung der Qualität der gestanzten Teile und Kosten sparen.
Die wirksame Verhinderung und Kontrolle von Formentrennungsproblemen während des Formherstellungsprozesses ist eine komplexe, aber entscheidende Aufgabe. Hier sind einige Methoden, die angewendet werden können:
Überlegungen während der Entwurfsphase:
Bei der Konstruktion und Herstellung von Stanzwerkzeugen ist es wichtig, den richtigen Abstand zwischen Patrize und Matrize zu gewährleisten. Dies trägt nicht nur dazu bei, dass das Spiel konstant bleibt, sondern vereinfacht auch den Herstellungsprozess. Außerdem müssen bei unregelmäßig geformten Teilen die Abmessungen und Toleranzen der Arbeitsteile von Patrize und Matrize genau bestimmt werden.
Kontrolle der Bearbeitungsgenauigkeit:
Um ein minimales Stanzspiel (z. B. 1 μm) zu gewährleisten, ist eine strenge Kontrolle der Werkstatttemperatur erforderlich, da die Genauigkeit des Werkstücks wesentlich von der Umgebungstemperatur abhängt. Dies bedeutet, dass die Temperaturkontrolle einer der Schlüsselfaktoren bei der Präzisionsbearbeitung ist.
Anwendung von Techniken zur Anpassung von Formen:
Probleme mit dem Freiraum der Formoberfläche können durch Anpassungsmethoden der Verformungsbearbeitung gelöst werden. Dies beinhaltet eine Diskussion über die Anpassung der Formoberflächenverarbeitung und die Erlangung der angepassten Formoberflächen. Darüber hinaus können Methoden wie die Kompensation des lokalen Drucks in der Pressenebene und andere praktikable Lösungen zur Anpassung des Formoberflächenspiels eingesetzt werden.
Techniken zur Vermeidung von Gratbildung:
Treten beim beidseitigen gratfreien Negativprägen schwer zu beseitigende Gratprobleme auf, kann ein Entgratungsprozess in der Form durchgeführt werden, um diese Grate zu beseitigen.
Gestaltung des Formspiels:
Bei der Auslegung des Formspiels kann eine Berechnungsmethode verwendet werden, um den Umfang der durch die thermische Verformung verursachten Spielveränderung zu bestimmen und so die Bearbeitungs- und Montagezeit der Form zu reduzieren.
Vorbeugung von Drahtbrüchen:
Bei der schnellen Funkenerosion mit Draht sollte auf den Kontakt zwischen dem leitenden Block und dem Elektrodendraht geachtet werden, um Drahtbrüche aufgrund von schlechtem Kontakt zu vermeiden, was für die Aufrechterhaltung der Kontinuität und Stabilität des Bearbeitungsprozesses entscheidend ist.