Che cosa sono gli stampi progressivi?

Le officine di stampaggio dei metalli utilizzano stampi progressivi quando devono realizzare migliaia di pezzi uguali. La striscia viene alimentata da una bobina, passa attraverso lo stampo e una parte finita esce dal retro. Ogni colpo di stampa esegue tutte le operazioni contemporaneamente.

Vedo che i ragazzi in sala li chiamano prog muore. Alcuni veterani dicono ancora che le bande muoiono, ma quel termine è caduto in disuso intorno agli anni '80.

L'idea di base

Hai una striscia di materiale. Potrebbe essere .020 laminato a freddo, potrebbe essere .062 inossidabile, qualunque cosa richieda il lavoro. La striscia scorre attraverso la matrice un passo alla volta. La stazione 1 potrebbe perforare i tuoi buchi pilota. La stazione 2 perfora una fessura. La stazione 3 inserisce una lancia. La stazione 4 esegue la prima forma. E così via fino a quando l'ultima stazione taglia il pezzo dal trasportatore.

La striscia portante è ciò che tiene insieme tutto. Hai bisogno di abbastanza materiale sui lati per evitare che la striscia si pieghi. Troppo magro e la striscia cammina. Troppo largo e sprechi materiale. La maggior parte dei lavori che vedo eseguono supporti tra 3 e 6 mm a seconda dello spessore del supporto.

Perché i piloti sono importanti

I piloti individuano la striscia prima che la pressa si chiuda. Senza buoni piloti si ottiene un errore progressivo. Ciò significa che ogni stazione aggiunge un po' di disallineamento finché le ultime operazioni non sono lontane.

I piloti rotondi funzionano bene per la maggior parte dei lavori. Alcuni negozi utilizzano i piloti di diamante al primo colpo per eliminare eventuali sbavature nel feed. Ho lavorato in un posto nel Michigan che giurava sui piloti con il naso a proiettile, ma onestamente non ho mai visto molta differenza.

La distanza tra il pilota e il foro varia da .0003 a .0008 sul diametro. Più stretto di così e segnerai i buchi. Più sciolto e sconfiggi lo scopo.

Sequenza delle stazioni

Non esiste una formula magica qui. Descrivi la sequenza in base a quali funzionalità devono essere inserite per prime.

I piloti partono sempre presto. Fori prima delle forme. Lancia prima della piega se la lancia è vicina alla linea di piega. Il cutoff va per ultimo.

A volte hai bisogno di stazioni inattive. Supponiamo che tu abbia un modulo che necessita di spazio sotto e che non c'è spazio con il punzone adiacente. Salti una stazione. Ti costa qualche striscia ma risolve l'interferenza.

Le stazioni composte fanno due cose contemporaneamente. Ad esempio, uno sfondamento e una forma sui lati opposti della striscia. Risparmia la lunghezza primitiva ma rende lo stampo più complicato da costruire e mantenere.

Sviluppo delle strisce

È qui che i ragazzi sbagliano. Devi spiegare la parte e capire quanto materiale ti serve. La dimensione del pezzo grezzo deve tenere conto delle tolleranze di piegatura. Negozi diversi utilizzano fattori K diversi. Utilizzo .42 per piegature in aria su acciaio dolce sotto i 90 gradi. Sale da lì.

Una volta che hai risolto il tuo vuoto, calcola il tono. Lunghezza della parte più anima tra le parti. La rete deve essere abbastanza grande da non provocare distorsioni quando si perfora vicino al bordo. La regola pratica è un minimo di 1,5 T. La maggior parte dei lavori progressisti che vedo eseguono 2T per sicurezza.

La larghezza della striscia corrisponde alla larghezza del pezzo grezzo più due supporti più la rifinitura. Su parti strette potresti eseguirne due o tre per ottenere un migliore utilizzo. Ciò significa più parti lungo la larghezza della striscia.

Il mangime

La maggior parte dei lavori con stampi progressivi utilizza alimentazioni ad aria o servoalimentazioni. Anche i rulli di alimentazione funzionano, ma scivolano sul brodo oleoso. L'avanzamento deve essere sincronizzato con la stampa. Se l'avanzamento avanza mentre i piloti sono ancora nei fori si strappa la striscia.

La precisione della lunghezza di alimentazione è più importante di quanto si pensi. Su un dado che esegue 300 colpi al minuto, un errore di avanzamento di 0,002 ogni colpo si somma rapidamente. Quando sei a metà di una bobina sei fuori tolleranza.

Si verificano inceppamenti. Potrebbe esserci olio sui panini. Potrebbe essere una bobina con punti stretti. Potrebbe essere il controllo del loop che funziona. La maggior parte delle fustelle è dotata di rilevamento dell'inceppamento. Un sensore verifica la presenza del foro pilota nel punto giusto. Se non c'è la stampa si ferma.

Tonnellaggio

Il tonnellaggio della pressa deve coprire tutte le forze di taglio e formatura più un certo margine di sicurezza. Somma i perimetri di tutti i tagli e moltiplicali per lo spessore del materiale e la resistenza al taglio. Questo è il tuo tonnellaggio di taglio. Il tonnellaggio di formatura dipende dalla lunghezza della piega e dall'apertura della matrice a V. Ci sono grafici per questo.

Ho visto ragazzi dimensionare la pressa a 1,5 volte il tonnellaggio calcolato. Ciò spiega i punzoni opachi e i punti duri nel materiale.

Anche il tonnellaggio inverso è importante. Lo snapthrough quando il punzone sfonda il materiale. Carichi d'urto come questi consumano le presse e rompono i pattini. Il taglio sui punzoni aiuta a distribuire il carico.

Eliminazione di punzoni e matrici

La liquidazione non è la stessa per ogni materiale. L'alluminio morbido può avere uno spessore pari al 6% per lato. Acciaio laminato a freddo più vicino all'8%. L'acciaio inossidabile è aumentato del 10 o 12% circa.

Troppo stretto e si ottiene un taglio secondario sul bordo tagliato. Sembra una linea di doppia interruzione. Inoltre consuma i tuoi pugni più velocemente. Troppo lento e si ottiene ribaltamento e bava pesante.

Controllo la distanza con un calibro per cavi. Oppure puoi blu un pezzo di prova e guardare la rottura. Per la maggior parte delle applicazioni è necessario un terzo di taglio e due terzi di rottura.

Materiali per stampi

I punzoni e i bottoni delle matrici sono generalmente in acciaio per utensili. D2 è comune. Dura una discreta quantità di tempo su acciaio dolce. M2 alta velocità per materiali abrasivi o lunghe tirature. Metallo duro per volumi davvero elevati o acciaio inossidabile che mangia tutto.

I pattini dello stampo sono A36 o ghisa. Alcuni negozi scelgono set di stampi in alluminio per lavori leggeri. Risparmia peso quando si sostituiscono gli stampi su una pressa piccola.

Gli estrattori possono essere in acciaio per utensili temprato o bronzo. Il bronzo funziona bene quando è necessario che l'estrattore entri in contatto con le caratteristiche formate senza segnarle.

Cosa va storto

L'estrazione delle lumache è quella più importante. La pallottola si attacca alla faccia del pugno e ritorna su. Al colpo successivo subisci un colpo tra il pugno e il dado e qualcosa si rompe. Le facce lucide dei punzoni aiutano. Lo stesso vale per l'aspirazione tramite il pulsante della fustella. Alcuni ragazzi giurano sui perni di espulsione caricati a molla, ma aggiungono complessità.

L'usura da perforazione si manifesta su acciaio inossidabile e alluminio. Il materiale si salda al punzone. I rivestimenti aiutano. TiN o TiCN. Alcuni negozi utilizzano Lubricool o lubrificanti simili. I lubrificanti clorurati funzionano alla grande ma nessuno vuole più occuparsi dello smaltimento.

La rottura della striscia portante di solito significa che la rete è troppo stretta o che i piloti sono troppo stretti. Oppure qualcuno ha fatto girare la stampa troppo velocemente. La striscia si indurisce man mano che la attraversa e alla fine si rompe.

Manutenzione

Gli intervalli di affilatura dipendono dal lavoro. Con l'acciaio dolce potresti ottenere 100.000 colpi tra un'affilatura e l'altra. L'acciaio inossidabile forse 30000. L'acciaio al silicio per la laminazione dei motori ancora meno.

Quando affili, devi mantenere tutto uniforme. Togliere .002 dai punzoni e .002 dal blocco della matrice. Altrimenti le tue altezze chiuse vanno fuori controllo e le tue distanze vanno male.

Anche i piloti lo indossano. La maggior parte dei negozi sostituisce i piloti quando il loro diametro è inferiore di .001 circa. Dopodiché inizi a vedere problemi di localizzazione.

Ho eseguito stampi oltre i 10 milioni di risultati su lavori facili. 2 o 3 milioni è più tipico prima che tu abbia bisogno di rielaborazioni significative. Gli utensili in metallo duro durano più a lungo ma costano di più in anticipo.

Rispetto ad altri metodi

I dadi a colpo singolo eseguono un'operazione. Trasferisci manualmente il pezzo grezzo tra gli stampi. Attrezzi lenti ma economici.

Gli stampi di trasferimento utilizzano dita meccaniche per spostare i singoli pezzi grezzi attraverso una serie di stazioni. Funziona per parti più grandi dove la striscia sarebbe troppo pesante. Oppure parti con imbutiture profonde che necessitano di riduzioni multiple.

Le fustelle progressive hanno senso quando hai volume. Gli utensili costano di più ma si recupera il tempo di ciclo. Al di sotto dei 50.000 pezzi all'anno probabilmente opterai per un singolo successo. Sopra poche centinaia di migliaia di progressivi di solito vince.

Dove vengono utilizzati

Contatti elettrici. Pin terminali. Parentesi. Clip a molla. Laminazioni motore. Leadframe per semiconduttori. Le piccole linguette che tengono le batterie in posizione. Contenitori schermanti per applicazioni RF.

Ovunque siano necessari molti degli stessi pezzi di piccole e medie dimensioni in lamiera, probabilmente c'è uno stampo progressivo che li realizza.

Anche le parti medicali vengono realizzate con stampi progressivi. Punti chirurgici. Componenti dell'impianto. Questi lavori richiedono più documentazione e controlli di processo più severi, ma la tecnologia dello stampo è la stessa.