Vi siete mai chiesti quale sia il segreto per produrre pezzi stampati di alta qualità? In questo post del blog, approfondiremo il ruolo critico che il gioco dei punzoni e degli stampi svolge nel processo di stampaggio. Il nostro esperto ingegnere meccanico condividerà preziose intuizioni e consigli pratici sull'ottimizzazione del gioco per migliorare la qualità dei pezzi e prolungare la durata degli utensili. Preparatevi a imparare da esempi reali e a scoprire le ultime tecnologie in questo campo!
Il gioco tra punzone e matrice si riferisce allo spazio o alla distanza intenzionale tra il bordo di taglio del punzone e il bordo di taglio della matrice nelle operazioni di punzonatura dei metalli. Questo gioco è espresso come percentuale dello spessore del materiale per lato ed è un parametro critico nel processo di formatura dei metalli. Assicura che il materiale sia adeguatamente tranciato e separato per creare un foro o una forma con precisione.
La determinazione del corretto gioco tra punzone e matrice è fondamentale per diversi motivi. In primo luogo, influisce direttamente sull'accuratezza e sulla qualità dei fori o delle forme punzonate, garantendo bordi puliti e precisi con bave o deformazioni minime. Ad esempio, per la punzonatura di un foro in acciaio dolce con uno spessore di 1/8 di pollice (0,125 pollici), un gioco tipico potrebbe essere impostato a 10%, con un gioco totale di 0,0125 pollici (0,00625 pollici per lato). Questo calcolo è fondamentale per mantenere la qualità del prodotto finale.
Inoltre, un gioco adeguato contribuisce a prolungare la durata del punzone e dello stampo. Quando il gioco è impostato in modo appropriato, riduce lo stress e l'usura di questi utensili, riducendo al minimo il rischio di rottura e la necessità di sostituzioni frequenti. Questo aspetto è particolarmente importante nelle produzioni ad alto volume, dove l'usura degli utensili può comportare un aumento dei tempi di inattività e dei costi.
La sicurezza è un altro fattore critico. Un gioco adeguato aiuta a prevenire condizioni pericolose come crepe o rotture negli utensili, che possono causare incidenti durante il processo di punzonatura. Inoltre, riduce il tonnellaggio e la forza di punzonatura necessari, migliorando la sicurezza operativa complessiva.
La determinazione del gioco ottimale di punzoni e matrici è influenzata da diversi fattori, ognuno dei quali svolge un ruolo significativo nel raggiungimento dei risultati desiderati nella produzione. La comprensione di questi fattori è essenziale per ottenere calcoli accurati.
Il tipo e lo spessore del materiale sono considerazioni fondamentali. Materiali diversi, come l'alluminio, l'acciaio dolce e l'acciaio inossidabile, presentano caratteristiche diverse che richiedono valori di gioco diversi. Ad esempio, materiali più morbidi come l'alluminio possono richiedere un gioco minore rispetto a materiali più duri come l'acciaio inossidabile, che potrebbero richiedere un gioco maggiore per tenere conto della maggiore resistenza al taglio.
Anche la durezza del materiale influisce in modo significativo sul gioco. I materiali più duri tendono a generare maggiore attrito e calore durante il processo di punzonatura, con conseguente usura e deformazione dell'utensile. Pertanto, il gioco deve essere regolato di conseguenza per garantire una tranciatura efficace senza danneggiare il punzone o la matrice. Ad esempio, un materiale duro potrebbe richiedere un gioco di 15% del suo spessore, mentre un materiale più morbido potrebbe richiedere solo 5%.
Anche i materiali utilizzati per il punzone e lo stampo svolgono un ruolo importante nel determinare il gioco appropriato. La compatibilità e le caratteristiche dei materiali degli utensili possono influenzare le prestazioni, incidendo sulla loro durata.
Le dimensioni e la geometria del foro o del taglio da eseguire determinano ulteriormente il gioco richiesto. Le forme più complesse richiedono regolazioni precise del gioco per garantire un'efficace separazione del materiale.
Infine, la durata prevista dell'utensile è un elemento da tenere in considerazione nella scelta dei valori di gioco. È necessario trovare un equilibrio tra prestazioni ottimali e durata dell'utensile, con aggiustamenti basati sulla durata prevista degli utensili.
Le formule per il calcolo del gioco dello stampo prevedono una percentuale dello spessore del materiale. Le linee guida comuni del settore suggeriscono un intervallo compreso tra 5% e 20% dello spessore del materiale per lato, con aggiustamenti basati su fattori quali il tipo di materiale e la durezza.
La comprensione di questi fattori e il calcolo accurato del gioco tra punzone e matrice sono fondamentali per ottenere risultati di alta qualità, prolungare la durata degli utensili e garantire operazioni di punzonatura sicure ed efficienti nella produzione.
La punzonatrice CNC e la Torretta CNC La punzonatrice è in grado di produrre un giunto a cricca tranciato, di mantenere una forza di tranciatura equilibrata, di garantire una buona qualità di punzonatura e di prolungare la durata dello stampo.
Per ottenere risultati ottimali, si consiglia di fare riferimento alla tabella dei giochi di punzoni e matrici (riportata nella Tabella 1).
Tabella 1. Tabella dei fori e delle distanze
Unità: mm
| Spessore | Acciaio dolce | Inossidabile | Alluminio* |
| 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 |
* Applicabile anche a rame e ottone
La scelta del valore del gioco della matrice per a CNC La punzonatrice o la punzonatrice a torretta CNC viene generalmente eseguita utilizzando formule e tabelle empiriche.
Un progettista e montatore di stampi esperto, con una buona conoscenza dei diversi prodotti, compresi i loro requisiti di materiale, dimensioni e precisione, saprà come progettare lo stampo per produrre prodotti qualificati e ridurre i tempi di riparazione.
La distanza tra il punzone e lo stampo ha un impatto significativo sulla qualità del pezzo stampato e sulla durata della macchina. stampo di timbratura.
Pertanto, quando si progetta lo stampo di tranciatura, è necessario scegliere un gioco ragionevole per garantire la qualità e la precisione dei pezzi tranciati.
Un valore di gioco inferiore dovrebbe essere utilizzato per i pezzi con elevata precisione dimensionale e per i pezzi con un'alta precisione dimensionale. perpendicolarità mentre per i pezzi con requisiti di precisione inferiori si possono utilizzare valori di gap maggiori per ridurre la forza di punzonatura e migliorare la durata dello stampo.
Esistono due metodi per determinare il gioco tra punzone e matrice: l'esperienza e la formula.
Il valore minimo ragionevole del gioco deve essere utilizzato quando si progetta e si produce un nuovo stampo di tranciatura, tenendo conto della deviazione nella produzione e dell'usura durante l'uso.
Nel processo di produzione, lo stampo di tranciatura si usura continuamente, aumentando il divario, quindi è essenziale mantenere il gioco entro un intervallo ragionevole.
La percentuale del gioco della matrice rispetto allo spessore del materiale:
Durata minima degli stampi: 15%
◆ Liquidazione ottimale: 20~25%
Lunga durata degli stampi: 30%
Gioco di stampi per impieghi gravosi: 30%
(Tabella 1) Tabella di distanza consigliata tra gli stampi
| Spessore (mm) | Alluminio (mm) | Acciaio dolce (mm) | Acciaio inox (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 |
Il suo valore può essere calcolato in base alla seguente formula del gioco del punzone e della matrice:
Materiali morbidi:
Materiali duri:
Ulteriori letture:
Prolungare la vita utile dello stampo
Buon effetto di ritorno del materiale
◆ La bava generata è piccola
Ottenere un buco più pulito e ordinato
◆ Ridurre la possibilità di incollamento
Livellamento del pezzo
La posizione del foro è più precisa.
◆ Il minimo forza di punzonatura è necessario per tranciatura
Gli effetti di giochi di stampo troppo grandi o piccoli sulla qualità dei pezzi stampati si riflettono principalmente nei seguenti aspetti:
Quando il gioco della matrice è troppo grande:
Quando il gioco della matrice è troppo piccolo:
L'adeguatezza del gioco dello stampo è fondamentale per garantire la qualità dei pezzi stampati. Un gioco eccessivo o insufficiente può avere un impatto negativo sulla qualità dei pezzi, tra cui, ma non solo, deformazioni del pezzo, deviazioni dimensionali, danni alla superficie e riduzione della durata dello stampo.
Pertanto, durante la progettazione e la regolazione degli stampi, è necessario tenere conto dei requisiti specifici di stampaggio e delle caratteristiche dei materiali per controllare con precisione il gioco dello stampo, garantendo così la qualità dei pezzi stampati e l'uso a lungo termine degli stampi.
Prima di addentrarci nell'esempio di calcolo, è essenziale chiarire i concetti chiave relativi alle operazioni di punzonatura dei metalli. Il "gioco tra punzone e matrice" si riferisce allo spazio intenzionale tra il punzone e la matrice, che consente una tranciatura pulita del materiale. In una "operazione di tranciatura", il punzone trancia un pezzo di materiale, creando un foro, mentre lo stampo fornisce supporto e guida il materiale. Il "coefficiente di gioco" è una percentuale dello spessore del materiale utilizzata per calcolare il gioco richiesto.
Il calcolo accurato del gioco tra punzone e matrice è fondamentale per ottenere fori precisi e puliti nelle lamiere. Senza il corretto gioco, le operazioni di punzonatura possono provocare bave, deformazioni o fori di dimensioni imprecise. Pertanto, la comprensione e il calcolo del gioco necessario sono fondamentali per garantire operazioni di punzonatura di alta qualità.
In questa sezione, verrà illustrato un esempio di calcolo passo-passo per determinare il gioco del punzone e della matrice necessario per praticare un foro da 9/16″ attraverso una lamiera di acciaio dolce spessa 1/2″. Questo esempio illustra il processo per garantire operazioni di punzonatura accurate ed efficaci.
Seguendo questi passaggi, i produttori possono ottenere fori precisi e puliti nell'acciaio dolce, garantendo risultati di alta qualità e una durata ottimale degli utensili. Questo esempio di calcolo dimostra l'importanza di determinare con precisione il gioco tra punzone e matrice per ottenere operazioni efficaci di punzonatura del metallo.
Nelle operazioni di punzonatura dei metalli, la determinazione del gioco del punzone e della matrice è influenzata da diversi fattori critici, ognuno dei quali svolge un ruolo significativo nel raggiungimento dei risultati desiderati nella produzione. La comprensione di questi fattori è essenziale per un calcolo preciso ed efficace del gioco.
Il gioco dello stampo si riferisce allo spazio tra il punzone e lo stampo durante un'operazione di punzonatura. Questo gioco è fondamentale per ottenere tagli puliti, ridurre l'usura degli utensili e mantenere la qualità del prodotto. Vari fattori influenzano il gioco ottimale richiesto per le diverse applicazioni di punzonatura.
Il tipo e le proprietà del materiale da punzonare influenzano in modo significativo la progettazione del gioco dello stampo. Materiali diversi richiedono giochi diversi per garantire prestazioni ottimali e qualità del prodotto.
Materiali come l'acciaio inossidabile, l'alluminio, il rame e gli acciai ad alta resistenza presentano caratteristiche uniche che richiedono valori di gioco diversi. Ad esempio, i materiali duri come l'acciaio inossidabile richiedono un gioco maggiore per evitare la rottura del materiale e l'usura eccessiva dello stampo. Al contrario, materiali morbidi come l'alluminio e il rame possono avere giochi leggermente inferiori per ottenere una superficie di taglio liscia. Ad esempio, per la punzonatura di acciaio inossidabile di 1 mm di spessore, potrebbe essere appropriato un gioco di 0,1 mm (10%), mentre per l'alluminio di 1 mm potrebbe essere sufficiente un gioco di 0,05 mm (5%).
Lo spessore del materiale è un fattore critico nella determinazione del gioco. La punzonatura convenzionale dei metalli segue spesso lo standard industriale che prevede un gioco compreso tra 5% e 10% dello spessore del materiale per lato. Per la punzonatura di precisione dei metalli, il gioco può essere inferiore a 5% per ridurre le bave e ottenere superfici di taglio di alta qualità. Gli acciai avanzati ad alta resistenza possono richiedere distanze fino a 21% per lato per una qualità ottimale dei bordi e per ridurre al minimo le bave. Ad esempio, la punzonatura di una lastra di acciaio ad alta resistenza di 2 mm di spessore potrebbe richiedere un gioco di 0,42 mm (21%) per lato.
La durezza del materiale da punzonare influisce in modo significativo sull'usura dell'utensile e sulle esigenze di gioco. I materiali più duri, come l'acciaio temprato, richiedono in genere giochi più ampi per ridurre le sollecitazioni sul punzone e sulla matrice, prolungando così la durata dell'utensile. I materiali più morbidi, come il rame o l'ottone, possono avere giochi più piccoli. Ad esempio, la punzonatura di un materiale duro come il titanio potrebbe richiedere un gioco maggiore rispetto a un materiale più morbido come il rame.
Anche la compatibilità e le caratteristiche dei materiali utilizzati per punzoni e matrici giocano un ruolo fondamentale nel determinare il gioco appropriato. I punzoni in acciaio ad alta velocità (HSS) o in metallo duro, più resistenti all'usura, possono consentire giochi più stretti rispetto agli utensili realizzati con materiali più morbidi. La scelta del materiale di punzoni e matrici influenza le prestazioni complessive, l'impatto sulla durata degli utensili e la qualità del prodotto finale.
Le dimensioni e la geometria del foro o del taglio da punzonare determinano ulteriormente il gioco richiesto. Le forme più complesse richiedono regolazioni precise del gioco per garantire un'efficace separazione del materiale e ottenere la qualità del bordo desiderata. Ad esempio, forme complesse con raggi stretti possono richiedere giochi leggermente maggiori per tenere conto delle sollecitazioni aggiuntive sui bordi dell'utensile.
La previsione della durata dell'utensile è una considerazione importante per la determinazione dei valori di gioco. È necessario trovare un equilibrio tra prestazioni ottimali e durata dell'utensile. Le regolazioni del gioco devono essere effettuate in base alla durata prevista degli utensili. Ad esempio, se è richiesta una lunga durata dell'utensile, si possono utilizzare giochi leggermente più grandi per ridurre l'usura e prolungare la vita del punzone e dello stampo.
I produttori possono ottimizzare il gioco di punzoni e matrici considerando questi fattori in modo completo. Ad esempio, quando si lavora con acciai ad alta resistenza, l'adozione di un gioco più ampio e di materiali per punzoni e matrici resistenti all'usura può migliorare la durata dell'utensile e la qualità del prodotto. Al contrario, per i materiali più morbidi, si possono utilizzare giochi più stretti per ottenere tagli più netti e ridurre la formazione di bave.
Le tecnologie e i metodi più recenti per la regolazione dei giochi dello stampo includono una varietà di modi, il cui scopo principale è quello di garantire giochi ragionevoli nello stampo, migliorare la qualità del prodotto e prolungare la durata dello stampo. Ecco alcuni metodi e tecnologie specifici:
Metodo della vite di regolazione: Questo è un modo comune per regolare l'apertura del labbro dello stampo utilizzando l'elasticità dell'acciaio dello stampo, in combinazione con le viti applicate con forza, per provocare una variazione della fessura di apertura.
Regolazione della distanza tra piastra superiore e inferiore: Nella regolazione dello stampo per la differenza di segmento della piegatrice, la distanza richiesta tra le piastre superiore e inferiore viene ottenuta prima regolando la distanza tra le piastre, poi lo stampo viene messo nella pressa per la pressatura, osservando e controllando se la qualità e le dimensioni del prodotto soddisfano i requisiti.
Regolazione del gioco dello stampo concavo-convesso: Regolando lo spazio tra gli stampi concavi e convessi, è possibile ridurre efficacemente la produzione di prodotti difettosi. Inoltre, le prestazioni dello stampo possono essere ulteriormente ottimizzate regolando la pressione del cuscino d'aria dello stampo concavo, rifilando lo stampo convesso R o riducendo il rimbalzo regolando l'angolo negativo dello stampo convesso.
Utilizzo di strumenti di progettazione professionali: Gli strumenti di diagnostica in ingresso di SolidWorks, ad esempio, possono aiutare a identificare i difetti del modello, come il problema dello spazio tra le facce, evitando così questi problemi in fase di progettazione.
Installazione e regolazione del punzone non guidato: L'installazione e la regolazione di un punzone non guidato sono relativamente complesse e richiedono che il punzone sia posizionato al centro della pressa e sostenuto con blocchi, mentre si regolano i dadi sul cursore della pressa per completare la regolazione.
Regolazione delle distanze tra gli stampi: Quando il gioco dello stampo è troppo grande o irregolare, è necessario regolarlo per garantire il normale funzionamento dello stampo e la qualità del prodotto.
Per migliorare la precisione della misurazione del gioco dello stampo, le attuali tecniche di misurazione avanzate comprendono:
1. Tecnologia di scansione 3D:
Questo metodo di misurazione senza contatto utilizza principi ottici o di interferenza laser per effettuare una scansione su scala reale dello stampo di colata, ottenendo dati tridimensionali di alta precisione. Rispetto ai tradizionali metodi di misurazione a contatto, la tecnologia di scansione 3D può fornire risultati più rapidi e accurati.
Inoltre, le tecniche di scansione laser tridimensionale ottica e senza contatto possono effettuare misure rapide e precise, confrontandole con il CAD originale per determinare il dimensionamento geometrico e le tolleranze (GD&T), aiutando così i produttori a monitorare regolarmente la qualità degli stampi e a identificare e correggere i problemi.
2. Macchina di misura a coordinate:
Grazie all'avanzata tecnologia dei sensori e agli algoritmi di misura, offre un elevato livello di precisione di misurazione, solitamente a livello di micron. Questo dispositivo è particolarmente adatto ai requisiti di misurazione di alta precisione dei prodotti negli stampi SMC, per controllare accuratamente la qualità e ottimizzare il processo di produzione.
3. Meccanismi di misurazione in tempo reale:
Si tratta in particolare di un meccanismo per la misurazione in tempo reale del gioco della forma di vetro. Questa tecnologia cambia il modo in cui viene misurato il gioco della forma nella tecnologia esistente, migliorando l'efficienza produttiva e la qualità dell'intero sistema di colata.
4. Metodo di monitoraggio dello spazio di chiusura dello stampo:
Attraverso una specifica verifica sperimentale, questo metodo è in grado di misurare accuratamente il gap di chiusura dello stampo, con una precisione di 0,01 mm. Ciò indica la sua applicabilità a diversi tipi di monitoraggio del gap di chiusura dello stampo, riducendo i tempi di installazione dello stampo e di debug, migliorando la qualità dei pezzi stampati e risparmiando sui costi.
Prevenire e controllare in modo efficace i problemi di pulizia dello stampo durante il processo di produzione dello stampo è un compito complesso ma cruciale. Ecco alcuni metodi che possono essere applicati:
Considerazioni in fase di progettazione:
Quando si progettano e si producono stampi di tranciatura, è importante garantire un gioco adeguato tra gli stampi maschio e femmina. Questo non solo aiuta a mantenere la coerenza del gioco, ma semplifica anche il processo di produzione. Inoltre, per i pezzi di forma irregolare, è necessario determinare con precisione le dimensioni e le tolleranze delle parti operative degli stampi maschio e femmina.
Controllo della precisione di lavorazione:
Per garantire un gioco di stampaggio minimo (come 1μm), è necessario un controllo rigoroso della temperatura dell'officina, poiché la precisione del pezzo è significativamente legata alla temperatura ambiente. Ciò significa che il controllo della temperatura è uno dei fattori chiave nella lavorazione di precisione.
Applicazione delle tecniche di regolazione degli stampi:
I problemi relativi al gioco della superficie dello stampo possono essere risolti con metodi di regolazione della lavorazione di deformazione. In questa sede si discutono le regolazioni della lavorazione della superficie dello stampo e l'ottenimento delle superfici dello stampo regolate. Inoltre, è possibile utilizzare metodi come la compensazione della pressione locale del piano pressa e altre soluzioni praticabili per la regolazione del gioco della superficie dello stampo.
Tecniche per evitare le sbavature:
Durante lo stampaggio bifacciale senza bave a gioco negativo, se si riscontrano bave difficili da eliminare, è possibile eseguire un processo di sbavatura nello stampo per eliminare tali bave.
Progettazione del gioco dello stampo:
Durante la progettazione del gioco dello stampo, è possibile utilizzare un metodo di calcolo per determinare l'entità della variazione del gioco causata dalla deformazione termica, riducendo i tempi di lavorazione e assemblaggio dello stampo.
Prevenzione della rottura dei fili:
Durante l'utilizzo della lavorazione a scarica elettrica a taglio rapido, è necessario prestare attenzione al contatto tra il blocco conduttore e il filo dell'elettrodo per evitare la rottura del filo causata da un cattivo contatto, che è fondamentale per mantenere la continuità e la stabilità del processo di lavorazione.
In qualità di fondatore di MachineMFG, ho dedicato oltre un decennio della mia carriera al settore della lavorazione dei metalli. La mia vasta esperienza mi ha permesso di diventare un esperto nei campi della fabbricazione di lamiere, della lavorazione, dell'ingegneria meccanica e delle macchine utensili per metalli. Penso, leggo e scrivo costantemente su questi argomenti, cercando di essere sempre all'avanguardia nel mio campo. Lasciate che le mie conoscenze e la mia esperienza siano una risorsa per la vostra azienda.
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