Plaatmetaal klinken: Tips voor proceskeuze

Plaatwerkonderdelen en -producten zijn alomtegenwoordig in zowel de industrie als het dagelijks leven en worden algemeen erkend als een van de fundamentele verwerkingscategorieën.

Er zijn vier primaire plaatbewerkingstechnieken: ponsen (knippen), vouwen (walsen), lassen en oppervlaktebehandeling.

Naast deze technieken is klinktechnologie ook een belangrijke methode voor het verbinden van plaatwerkonderdelen.

Bij het klinken wordt gebruikgemaakt van gespecialiseerde apparatuur en gereedschapsmatrijzen om kracht uit te oefenen en de geklonken onderdelen samen te drukken of in te bedden in het werkstuk, zodat het stevig en verticaal blijft staan. Dit proces wordt geïllustreerd in Figuur 1.

Fig. 1 Geklonken onderdelen van communicatieapparatuur

Veelgebruikte klinktechnieken zijn radiaal klinken en roterend klinken. In dit hoofdstuk bespreken we enkele belangrijke voorzorgsmaatregelen en belangrijke punten voor de productiecontrole van radiaal klinken, dat vaak wordt gebruikt in onze fabriek (zie Fig. 2).

Fig. 2 Radiale klinkapparatuur en klinkproces

Proceskeuze en voorzorgsmaatregelen voor klinken

(1) De grootte van de klinknagel bodem gat moet worden ontworpen in strikte overeenstemming met de handleidingen van algemene of speciale apparatuur, standaard onderdelen, en moet uitvoerig rekening houden met het materiaal, de dikte, het model en de sterkte-eisen van het basismateriaal en klinken onderdelen.

Bij het bewerken van het onderste gat, blanking of lasersnijden wordt vaak gebruikt als een voorbewerkingsmethode. Tabel 1 vergelijkt de twee processen van stansen en lasersnijden.

Tabel 1 Twee processen van stansen en lasersnijden

Voor onderdelen met hoge kwaliteitseisen en grote productieseries is het aan te raden om de matrijs aan te passen, de klinkrichting te overwegen en prioriteit te geven aan het stempelproces om het klinkgat te maken.

Als het vorige proces buigen inhoudt, is het noodzakelijk om te overwegen of het gat voor de klinknagelbodem zich op het buiglijn (boven).

In deze situatie wordt in een voorbewerkingsstap een klein gat gemaakt, gevolgd door buigen en strekken, en vervolgens wordt het kleine gat gemaakt tot de ontworpen grootte via boren of ruimen.

(2) Bij het selecteren van het klinkproces is het essentieel om rekening te houden met de diepte van de keel van de werkelijke apparatuur, de vorm van de bovenste en onderste steunen en andere omstandigheden om te bevestigen of het met succes kan worden uitgevoerd.

Verder wordt over het algemeen aanbevolen om het klinkproces te laten plaatsvinden na de oppervlaktebehandelingsproces (zoals galvaniseren, chemische oxidatie, spuiten, enz.)

Als er geklonken wordt vóór de oppervlaktebehandeling, kan dit vaak leiden tot problemen die in tabel 2 worden genoemd.

Tabel 2 mogelijke problemen veroorzaakt door verschillende oppervlaktebehandelingen

(3) Voor bepaalde gespecialiseerde producten, zoals basismaterialen met een dikte ≤ 1,5 mm of producten met een hoge drukklinksterkte, kan het nodig zijn om na het klinken een lasversterking aan te brengen.

In gevallen waar lasversterking nodig is, is het aan te raden om geen gegalvaniseerde onderdelen te selecteren voor drukklinken, omdat dit een nadelige invloed kan hebben op het lasversterkingsproces.

Voorzorgsmaatregelen voor klinken

De algemene vereisten voor de werking van het klinkproces zijn:

• Selecteer de juiste drukparameters (raadpleeg de klinknageldruk in de handleiding van de apparatuur of standaardonderdelen en zorg voor een correcte en foutloze omrekening van de eenheden).
• Selecteer de juiste boven- en ondermallen.
• Selecteer de juiste klinkonderdelen.
• Redelijk gebruik van gereedschappen en opspanmiddelen.
• Neem de nodige veiligheidsmaatregelen in acht.

Daarnaast willen we de volgende drie operationele richtlijnen met u delen voor de daadwerkelijke productie van onze fabriek.

(1) Operators beoordelen de stevigheid van een klinknagel meestal door te kijken of er een spleet is tussen de geklonken delen en het substraat of dat er stappen zijn op de klinkpositie na het verzonken klinken. Deze 100% zelfinspectie is noodzakelijk. Bovendien neemt de hardheid van het materiaaloppervlak, van gegalvaniseerde platen tot roestvrijstalen platen en platen met een laag koolstofgehalte, beurtelings af. De drukparameters van de klinknagels moeten dus worden aangepast aan de hardheid van het materiaaloppervlak. In de praktijk moeten de drukparameters dus vooraf worden aangepast aan de klinkmaterialen. Voor het klinken van onderdelen met een risico op afvallen moeten de technische vereisten voor lassen en puntversterking vooraf met de klant worden gecommuniceerd.

(2) Klinkbewerkingen moeten in één keer worden uitgevoerd om de noodzaak van twee klinkbeurten te elimineren en de reparatie van gevallen geklonken onderdelen te verminderen, vooral voor onderdelen met een hoge oppervlaktehardheid van het materiaal. De bloemtanden en basismaterialen van geklonken onderdelen zijn beschadigd na reparatie. Als originele onderdelen moeten worden gerepareerd, moet na het klinken een lasversterking worden uitgevoerd.

(3) Voor de technische inspectie na het klinken moeten de inspecteurs over de basisvaardigheid beschikken om het breekmoment en, indien mogelijk, de breekduwkracht steekproefsgewijs te controleren. De inspectie van het eerste artikel en de technische steekproefsgewijze inspectie van het klinkproces kunnen niet worden vervangen door zelfinspectie door de operator, dus dit werk moet worden uitgevoerd.

Andere voorzorgsmaatregelen voor het klinkproces

(1) Het is belangrijk om erop te letten of de klinknagelpositie interfereert met aangrenzende buigranden (lijnen), buitenranden of lasrupsen, omdat dit zowel de kwaliteit van het klinken als het uiterlijk van de assemblage kan beïnvloeden. Zie Tabel 3 voor veelvoorkomende problemen bij het klinken.

Tabel 3 Vaak voorkomende interferentieproblemen bij klinken

Type	Voorbeeld	Voorstel
Afstand tot de vrije rand		L1 waarde referentiehandboek
Afstand tot knikrand		L1 ≥ buigradius en L1 ≥ de straal van de klinkkop van de klinknagelmachine
Dicht bij de lasrups		Controleer of er geen interferentie is tussen de klinkdelen en de bovenste en onderste matrijs. Als er interferentie is, moeten de matrijzen mogelijk worden gerepareerd om luchtlekken te voorkomen.

(2) Wanneer er meerdere soorten standaard klinkonderdelen en gelijksoortige onderdelen op hetzelfde onderdeel zijn, wordt aanbevolen om ze niet allemaal op dezelfde machine te gebruiken om vermenging en verkeerd gebruik van de klinkonderdelen te voorkomen. Bovendien, wanneer er veel klinkonderdelen met dezelfde specificatie op een onderdeel zitten, moet de klinkvolgorde gestandaardiseerd worden om gemiste klinknagels te voorkomen.

(3) Als de operator tijdens het klinkproces om welke reden dan ook zijn post moet verlaten, bijvoorbeeld om te eten of om de ploeg over te dragen, moet de werktafel worden vrijgemaakt om ervoor te zorgen dat bewerkte en onbewerkte onderdelen niet worden gemengd.

(4) Als er een gat is in de buurt van de klinknagelpositie, is het belangrijk om te controleren of het gat is geëxtrudeerd of vervormd na het klinken. Voor onder druk geklonken schroeven en moeren moet een draadmeter worden gebruikt om het doorgaande uiteinde en het stopeinde na het klinken onder druk te bepalen.

Soorten klinken

Klinken verwijst naar het proces waarbij klinknagels worden gebruikt om twee of meer werkstukken, meestal plaatmetalen stukken of onderdelen, met elkaar te verbinden. Klinken kan worden ingedeeld in klinken met klinknagels, klinken met treknagels en klinken met slagkern.

1. Klinken

Bij klinken wordt het onderdeel dat zichzelf vervormt of een persverbinding maakt met de geklonken onderdelen een klinknagel genoemd. Er zijn vele soorten klinknagels, waaronder halfronde klinknagels, platte klinknagels, halfholle klinknagels, massieve klinknagels en verzonken klinknagels.

Koud klinken wordt over het algemeen gebruikt voor klinknagels <8 mm en warm klinken wordt gebruikt voor klinknagels ≥8 mm. Parameters van klinknagels en klinknagelvereisten zijn gedetailleerd in de meeste handboeken voor mechanisch ontwerp, dus die worden hier niet besproken.

Het klinkproces omvat: boren - (groeven maken) - ontbramen - klinknagels inbrengen - matrijs die de klinknagel vasthoudt - draaiende klinknagelmachine vormen (of handmatig vastdraaien).

2. Trek klinken

Treknagelen verwijst naar het proces waarbij een treknagel wordt gebruikt om twee onderdelen met doorlopende gaten met elkaar te verbinden door aan de trekstang te trekken totdat deze breekt met een treknagelpistool, waardoor de treknagelhuls uitzet en een niet-verwijderbare verbinding wordt.

1) Treknagels, ook bekend als core-pulling klinknagels, zijn een type klinknagel dat gebruikt wordt voor enkelzijdig klinken. Voor treknagels is speciaal gereedschap nodig, zoals een treknagelpistool (handmatig, elektrisch of pneumatisch) voor het klinken. Dit type klinknagel is vooral geschikt voor situaties waarin gewone klinknagels (die van beide kanten moeten worden geklonken) onhandig zijn.

Daarom worden ze veel gebruikt in producten zoals schepen, vliegtuigen, machines en elektrische apparaten. De meest gebruikte klinknagels zijn de open klinknagels met ronde kop, verzonken klinknagels die geschikt zijn voor oppervlakken die glad geklonken moeten worden en verzegelde klinknagels die geschikt zijn voor klinken met een hoge belasting en bepaalde afdichtingsprestaties. Houd er bij het gebruik van popnagels rekening mee dat:

A) Bij het klinken van treknagels met platte kop moet de kant die in contact komt met de klinknagelkop verzonken zijn.

B) Bij het klinken van ronde treknagels moet de kant die in contact komt met de klinknagelkop vlak zijn.

2) Zie Tabel 9-17 voor parameters voor treknagelen.

Tabel 9-17 Parameters voor klinken trekken

Opmerking:

1. Over het algemeen is het doorvoergat van een onderdeel 0,1 ~ 0,2 mm groter dan de nominale diameter van de blindklinknagel.

2. Blindklinknagels kunnen worden gezwart of anderszins behandeld om te voldoen aan de productvereisten, zodat ze overeenkomen met de kleur van het werkstuk.

3. De centrum afstand van het blindklinkgat vanaf de rand van de basisplaat moet meer dan tweemaal de diameter van het blindklinkgat zijn. Bij deze afstand is de klinksterkte optimaal. Als de afstand kleiner is, neemt de sterkte sterk af.

3. Klinknagels

Klinknagels met slagkern zijn een ander type enkelzijdige klinknagels. Tijdens het klinken wordt de klinknagelkop met een hamer geslagen om de kern los te maken, waardoor deze gelijk komt te liggen met het eindvlak van de klinknagelkop en het klinken voltooid is.

De bediening is erg handig, vooral geschikt voor klinknagelsituaties waarin het lastig is om gewone klinknagels (die aan beide zijden moeten worden geklonken) of blindklinknagels (wanneer er geen klinknagelpistool beschikbaar is) te gebruiken.

Vlakke klinknagels met ronde kop worden vaak gebruikt, terwijl verzonken klinknagels geschikt zijn voor situaties waar een glad oppervlak nodig is.

4. Stiftlassen met getrokken boog

Draaibooglassen is een van de methoden voor het rechtstreeks verbinden van twee plaatmetaal onderdelen, voornamelijk gebruikt voor de verbinding van beklede staalplaten of roestvrijstalen platen.

Een van de plaatdelen wordt bewerkt op het verbindingspunt om een verzonken gat te maken, terwijl het gat op het verbindingspunt van het andere deel wordt gefelst. Ze worden aan elkaar geklonken met behulp van een klinkmal om een onlosmakelijke verbinding te vormen.

De methode voor het boogstiftlassen wordt getoond in Figuur 9-7.

• a) Montage van onderdelen
• b) Begin van het klinken
• c) Voltooiing van het klinken

4.1 Eigenschappen van klinken door trekgaten

(1) Voordelen van klinken door trekgaten

De combinatie van flens en verzinkgat heeft inherent een positioneringsfunctie. De klinksterkte is ook hoog door het gebruik van een klinkmatrijs, wat resulteert in een hogere productie-efficiëntie.

(2) Nadelen van klinken door trekgaten

Het is een eenmalige verbinding en kan niet worden gedemonteerd.

4.2 Parameters voor klinken in trekgaten

1) Principe van shell matching:

H=t+t'+(0,3~0,4)

• D=D'-0,3
• D-d=0,8t

Als de dikte 't' groter dan of gelijk aan 0,8 mm is, is de flens De wanddikte van het gat is ingesteld op 0,4t.

Als 't' kleiner is dan 0,8 mm, wordt de wanddikte van het flensgat meestal ingesteld op 0,3 mm.

De hoogte 'h' wordt meestal gekozen als 0,46±0,12 mm.

Raadpleeg Tabel 9-18 voor de parameters van het klinken met getrokken gaten.

Tabel 9-18 toont de parameters voor het klinken met getrokken gaten (in mm).

Conclusie

De bovenstaande inhoud is een samenvatting van de ervaring die is opgedaan bij het omgaan met veelvoorkomende problemen en handelingen tijdens het klinkproces in plaatmetaal productie en verwerking.

Het is vermeldenswaard dat sommige fabrieken de automatisering van automatische toevoermechanismen en klinken gedeeltelijk hebben gerealiseerd. Deze automatiseringsoplossing helpt menselijke fouten in grote mate te voorkomen. De mate van automatisering varieert echter door factoren als kosten, technologie, productvariëteit, type en batchgrootte.

Of je nu kiest voor handmatige bediening, halfautomatische of volautomatische productie, de informatie hierboven kan nuttig zijn in je productieproces.