Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Информацию о резьбонарезном инструменте см. В разделе Нарезание и штамповка .

Матрица является специализированным инструментом машина используется в обрабатывающей промышленности для резки и / или формы материала до желаемой формы или профиля. Штамповка штампы используются с прессом , [1] , в отличии от волоков (используемых в производстве проволоки) и отливке плашки (используемый в литье ) , которые не являются. Как и пресс-формы, штампы обычно адаптируются к предмету, для создания которого они используются.

Продукция, изготовленная с помощью штампов, варьируется от простых скрепок для бумаг до сложных деталей, используемых в передовых технологиях. Лазерная резка с непрерывной подачей может вытеснить аналогичный процесс на основе штампа в автомобильной промышленности [2], среди прочего.

Штамповка [ править ]

Прогрессивная матрица с ломом и штамповкой

Вырубка и прошивка - это две операции высечки , а гибка - пример операции штамповки.

Формовка штампа [ править ]

Операции формования работают путем деформации таких материалов, как листовой металл или пластик, с использованием силы ( сжатия , растяжения или того и другого) и зависят от механических свойств материала . [3] Формовочные штампы обычно изготавливаются производителями инструментов и штампов и запускаются в производство после установки в пресс .

Различия между материалами [ править ]

Для вакуумного формования пластиковых листов используется только одна форма, обычно для формирования прозрачных пластиковых контейнеров (называемых блистерными упаковками ) для товаров. Вакуумное формование считаются простой формовкой термоформования процесса , но использует те же принципы, образуя умираем.

Для формования листового металла, например деталей кузова автомобиля , могут использоваться две части: одна, называемая пуансоном , выполняет операцию растяжения, гибки и / или вырубки, а другая часть, называемая штамповым блоком, надежно зажимает заготовку. и обеспечивает аналогичную операцию растяжения, изгиба и / или вырубки. Заготовка может пройти несколько этапов с использованием различных инструментов или операций для получения окончательной формы. В случае автомобильного компонента операция резания обычно выполняется после выполнения основной формовки. Могут быть выполнены дополнительные операции обжима или прокатки, чтобы гарантировать, что все острые кромки скрыты, и / или для увеличения жесткости панели.

Компоненты штампа [ править ]

Основные компоненты пресс-формы (включая прессовую) следующие. Обратите внимание: поскольку номенклатура в разных источниках различается, в скобках указаны альтернативные имена:

  • Башмаки (держатели) штампа - набор плоских параллельных пластин, служащих основанием для крепления компонентов штампа. [4]
  • Направляющие штифты (стойки) - вместе с направляющими втулками штифты точно выравнивают башмаки штампа во время каждого хода пресса. [4]
  • Матрица (пластины). [5] Примечание: размещение может быть инвертировано в зависимости от операции, например, использование выбивки: [6]
    • Матричный блок - нижняя (нижняя) половина штампа. Обрабатывается, чтобы соответствовать желаемой форме обрабатываемой детали.
    • Пуансон - верхняя (верхняя) половина штампа. Удерживает и поддерживает различные удары на месте.
  • Пуансон - охватываемая часть матрицы, которая пробивает листовой металл в соответствующую (охватывающую) часть матрицы. Более конкретно: [1]
    • Вырубной штамп - выполняет двойную операцию, при которой либо вырезается профилированная заготовка, которая называется заготовкой, и используется для дальнейшей обработки, либо готовая деталь вырезается из листового металла.
    • Пробойник - вырезает заготовку нужной формы (круглой, многоугольной и т. Д.). Пули сбрасываются.
  • Съемная пластина (площадка) - подпружиненная пластина, которая отделяет (т.е. снимает) заготовку с отводящего пуансона после каждого хода пресса. [7]
  • Пилот - это поможет точно разместить лист для следующего этапа операции.
  • Направляющая для заготовок - гарантирует, что обрабатываемый материал всегда находится внутри штампа в том же положении, что и последний.
  • Блок настройки (остановки) - эта часть используется для управления глубиной, на которую пуансон входит в матрицу.
  • Хвостовик - устанавливает пуансон на пресс. Он должен быть выровнен и расположен в центре тяжести пластины. [8]

Процесс [ править ]

  • Вырубка : вырубной штамп производит плоский кусок материала путем вырезания нужной формы за одну операцию. Готовая деталь называется заготовкой. Обычно вырубной штамп может вырезать только внешний контур детали, что часто используется для деталей без внутренних элементов.
    Три преимущества вырубки штампов:
  1. Точность . Правильно заточенная матрица с правильным зазором между пуансоном и матрицей позволит получить деталь с жесткими допусками по размерам по отношению к краям детали.
  2. Внешний вид . Поскольку деталь вырубается за одну операцию, чистовые кромки детали выглядят одинаково, в отличие от полировки разной степени за несколько операций.
  3. Плоскостность . Благодаря равномерному сжатию процесса вырубки конечным результатом является плоская деталь, которая может сохранять определенный уровень плоскостности для дополнительных производственных операций.
  • Протяжка : процесс удаления материала с помощью нескольких режущих зубьев, при этом каждый зуб режет позади другого. Протяжная матрица часто используется для удаления материала со слишком толстых для бритья деталей.
  • Выпуклость : выпуклая матрица расширяет закрытый конец трубы за счет использования двух типов выпуклой матрицы. Подобно тому, как шляпа повара выступает вверх из цилиндрической ленты вокруг головы повара.
  1. Выпуклая жидкость умирает : использует воду или масло в качестве средства для расширения детали.
  2. Выпуклые резиновые матрицы : использует резиновую подушку или блок под давлением для перемещения стенки заготовки.
  • Чеканка : аналогична формованию с основным отличием, заключающееся в том, что штамп для чеканки может формировать совершенно разные элементы на любой поверхности заготовки, причем эти элементы передаются с лицевой стороны пуансона или штампа соответственно. Матрица и пуансон растекают металл, сжимая заготовку в ограниченном пространстве, а не сгибая ее. Например, олимпийская медаль, которая была сформирована из штампа для чеканки, может иметь плоскую поверхность на задней стороне и выпуклость на передней стороне. Если бы медаль была формованной (или тисненой), то поверхность на обратной стороне была бы изображением, обратным лицевой стороне.
  • Составные операции : Составные штампы выполняют несколько операций с деталью. Составная операция - это выполнение более одной операции в течение цикла прессования .
  • Составная матрица : Тип матрицы, в которой матрица (матрица) установлена ​​на пластине пуансона с перфораторами в верхней матрице с внутренним пуансоном, установленным в нижнем наборе матриц. Вырубной штамп перевернутого типа, который пробивает вверх, оставляя деталь сидящей на нижнем пуансоне (после отделения от верхней матрицы при обратном ходе пресса) вместо вырубки детали насквозь. Составная матрица позволяет вырезать внутренние и внешние детали за один ход пресса.
  • Скручивание : операция скручивания используется для свертывания материала в изогнутую форму. Дверная петля - это пример детали, созданной штампом для скручивания.
  • Отрезка : Отрезные матрицы используются для отрезания лишнего материала с готового конца детали или для отрезания полосы материала заданной длины для дополнительных операций.
  • Рисование : операция вытяжки очень похожа на операцию формовки, за исключением того, что операция вытягивания подвергается серьезной пластической деформации, а материал детали расширяется по сторонам. Металлическая чашка с детализированным изображением внизу - это пример разницы между формованным и нарисованным. Дно чашки было сформировано, пока были нарисованы стороны.
  • Экструзия : Экструзия - это процесс сильной деформации металлических заготовок, называемых заготовками, в готовые детали, например, алюминиевую двутавровую балку . Экструзионные матрицы используют чрезвычайно высокое давление пуансона для выдавливания металла в желаемую форму. Разница между холодной штамповкой и экструзией заключается в том, что экструдированные детали не принимают форму пуансона.
  • Формовка : Формовочные матрицы для изгиба заготовки по криволинейной поверхности. Примером сформированной части может быть положительный полюс (+) батареи AA.
  • Холодное формование (холодная высадка) : холодное формование похоже на экструзию в том, что оно сжимает заготовку, но при холодном формовании используется пуансон и матрица для создания желаемой формы, а при экструдировании - нет.
Стенд для формования валков
  • Профилегибочное формование : операция непрерывной гибки, при которой лист или полоса постепенно формуются тандемными наборами валков до получения желаемой конфигурации поперечного сечения. Профилирование идеально подходит для изготовления деталей большой длины или в больших количествах.
  • Рожок : Роговой штамп представляет собой вал или рог, в который помещаются детали для вторичных операций.
  • Гидроформование : Формование трубчатой ​​детали из более простых труб с высоким давлением воды.
  • Головка для блинов : матрица для блинов - это простой тип производственной матрицы, которая выполняет вырубку и / или прошивку. В то время как многие штампы выполняют сложные процедуры одновременно, штамп для блинов может выполнять только одну простую процедуру, когда готовый продукт удаляется вручную.
  • Пробивка : операция пробивки используется для пробивания отверстий в штампах.
  • Переносной штамп : Передаточный штамп обеспечивает различные станции для выполнения операций. Обычной практикой является перемещение материала через матрицу, так что он постепенно модифицируется на каждой станции, пока в результате последней операции не будет выброшена готовая деталь.
  • Прогрессивная матрица : листовой металл пропускается в виде рулонной полосы, и на одной и той же станции машины с каждым ходом серии штампов выполняются разные операции (например, штамповка, вырубка и надрез).
  • Бритье : операция бритья удаляет небольшое количество материала с краев детали для улучшения обработки краев или точности детали. (Сравните с обрезкой ).
  • Матрица с боковым кулачком : боковые кулачки преобразуют вертикальное движение пресс-плунжера в горизонтальное или угловое.
  • Операция вспомогательного пресса : вспомогательное прессование штампует заготовку и / или формирует небольшие часы, часы и детали инструментов.
  • Обжимка : обжимка (сужение) - это процесс «сужения» элемента на детали. Обжимка противоположна выпуклости, поскольку уменьшает размер детали. Конец гильзы , захватывающий пулю, является примером обжатия.
  • Обрезка : Обрезные штампы удаляют из детали лишние или нежелательные неровности, обычно это последняя выполняемая операция.
  • Набор столбов : Набор столбов используется для выравнивания штампов при движении пресса.

Кубик стального правила [ править ]

Матрица со стальной линейкой, также известная как матрицы для формочки для печенья , используются для резки листового металла и более мягких материалов, таких как пластик, дерево, пробка , войлок , ткани и картон . Режущая поверхность матрицы представляет собой кромку полос закаленной стали, известную как стальная линейка . Эти стальные линейки обычно располагаются с помощью пилы или прорезанных лазером канавок в фанере . Матрица может быть плоской из твердой древесины.или сталь, охватываемая форма, которая соответствует профилю заготовки, или она может иметь соответствующую канавку, в которую входит линейка. Резиновые полоски вклиниваются в стальную линейку, чтобы действовать как пластина для снятия изоляции; резина сжимается при ходе вниз, а при ходе вверх выталкивает заготовку из матрицы. Основным преимуществом штампов со стальной линейкой является низкая стоимость их изготовления по сравнению с цельнолитыми штампами; однако они не такие прочные, как цельнолитые штампы, поэтому обычно используются только для небольших производственных циклов. [9]

  • Стальная линейка умирает

  • Стальная линейка умирает

  • Стальная линейка умирает в прессе

Ротационная матрица [ править ]

В самом широком смысле, вращающийся штамп - это штамп цилиндрической формы, который может использоваться в любой области производства. Однако чаще всего это относится к головкам цилиндрической формы, используемым для обработки мягких материалов, таких как бумага или картон. Используются два правила: правила резки и биговки. Это для профнастила толщиной более 2 мм. Ротационные матрицы быстрее плоских. [10] [11]

Этот термин также относится к штампам, используемым в процессе профилирования . [12]

Протягивание проволоки [ править ]

Основная статья: Рисовать пластину

В матрице для изготовления проволоки сквозное отверстие. Проволока или пруток из стали , меди , других металлов или сплавов входит в одну сторону, смазывается и уменьшается в размерах. Ведущий конец проволоки при этом обычно заостряется. Затем конец проволоки направляют в матрицу и наматывают на блок с противоположной стороны. Блок обеспечивает питание для протягивания провода через матрицу.

Матрица разделена на несколько разных секций. Во-первых, это угол входа, который направляет проволоку в матрицу. Далее идет угол приближения, который подводит проволоку к наконечнику, что облегчает уменьшение. Далее идет подшипник и задний рельеф. Смазка добавляется под углом входа. Смазка может быть в виде мыльного порошка. Если смазка представляет собой мыло, трение волочения проволоки нагревает мыло до жидкой формы и покрывает проволоку. Проволока никогда не должна касаться матрицы. Тонкий слой смазки должен предотвратить контакт металла с металлом.

Для протягивания крупного стержня до тонкой проволоки используется серия из нескольких штампов для получения постепенного уменьшения диаметра поэтапно.

Стандартные калибры проволоки, используемые для обозначения количества матриц, через которые протянута проволока. Таким образом, сечение провода с большим номером означало более тонкий провод. Типичные телефонные провода были 22-го калибра, а основные силовые кабели - 3-го или 4-го калибра.

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Хедрик, Искусство (18 июля 2018 г.). «Основы штампа 101: Введение в штамповку» . Изготовитель . FMA Communications, Inc., 2135 Point Blvd., Elgin, IL 60123 . Проверено 25 января 2021 года .
  2. ↑ Финн, Джей (19 марта 2020 г.). «Футляр для лазерной штамповки в автомобильной штамповке» . Штамповочный журнал . FMA Communications, Inc . Проверено 25 января 2021 года .
  3. ^ Хенрик, искусство (18 июля 2018). «Основы штампа 101: операции формовки» . Изготовитель . Проверено 25 января 2021 года .
  4. ^ a b Хедрик, Искусство (18 июля 2018 г.). «Основы штампа 101: Общие компоненты штамповочного штампа (Часть 1 из 2)» . Изготовитель . Проверено 25 января 2021 года .
  5. ^ Delfini, Рон (17 января 2020). «Части кубика» . Блог ESI . Engineering Specialties, Inc., 452 Twin Lakes Rd., North Branford, CT . Проверено 25 января 2021 года .
  6. ^ Misumi Corporation (12 февраля 2010). «Учебное пособие по пресс-штампам, § 028, Основы конструкции штампа (3)» . Техническое руководство Misumi . Проверено 25 января 2021 года .
  7. ^ Хенрик, искусство (18 июля 2018). «Основы штампа 101: Общие компоненты штамповочного штампа (Часть 2 из 2)» . Изготовитель . Проверено 25 января 2021 года .
  8. ^ Misumi Corporation, Inc. (13 июля 2012). "Учебное пособие по штампам для прессов §130, Разработка штампов для вырубки" . Техническое руководство Misumi . Проверено 25 января 2021 года .
  9. ^ ДеГармо, Black & Kohser 2003 , стр. 430-431.
  10. ^ Тведе, Диана; Selke, Susan EM (2005), Картонные коробки, ящики и гофрированный картон: справочник по технологии упаковки из бумаги и дерева , DEStech, p. 436, ISBN 978-1-932078-42-8, архивировано 28.11.2017.
  11. ^ Сорока, Вальтер (2008), Иллюстрированный глоссарий терминологии упаковки (2-е изд.), DEStech, стр. 64, ISBN 978-1-930268-27-2, архивировано 28.11.2017.
  12. ^ Халмос, Джордж Т. (2006), Справочник по профилированию , CRC Press, стр. 4‑46, ISBN 978-0-8247-9563-4, архивировано 28.11.2017.

Библиография [ править ]

  • Дегармо, Э. Пол; Black, J T .; Козер, Рональд А. (2003), Материалы и процессы в производстве (9-е изд.), Wiley, ISBN 978-0-471-65653-1.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • JR Paquin и RE Crowley (1987). Основы дизайна штампов . Нью-Йорк, город Нью-Йорк : ISBN Industrial Press Inc. 0-8311-1172-0 
  • Дэвид Т. Рид (1991). Основы проектирования инструментов . Дирборн, Мичиган : Общество инженеров-производителей. ISBN 0-87263-412-4 
  • Джерри Арнольд (1980). Справочник производителей штампов . Нью-Йорк, город Нью-Йорк : ISBN Industrial Press Inc. 0-8311-3132-2