Pregúntele al experto: ¿Cómo pueden los estampadores de metal lograr

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He estado trabajando en la industria del estampado de metales durante 40 años, diseñando herramientas para estampados desde bisagras de puertas hasta engranajes de dispositivos médicos de no más de 1/16 pulg. de diámetro. A lo largo de los años, las tolerancias dimensionales solicitadas por los clientes se han endurecido constantemente. Lo que solía ser +/-0,005 pulgadas ahora es +/-0,002 pulgadas y, a veces, incluso tan ajustado como +/-0,001 pulgadas. Además de eso, requieren capacidad. ¡Un CPK (índice de capacidad) de 1,33 esencialmente reduce su tolerancia a la mitad! ¿Cómo podemos hacer esto? Es casi como si los clientes esperaran la calidad de las piezas mecanizadas por el precio de un estampado.

Siento tu dolor. En Micro estamos exactamente bajo las mismas presiones.

Puedo asegurarle que es posible estampar con estas estrictas tolerancias. Minimizar la variación dimensional en sus estampados depende de tres grandes factores.

El marco de la herramienta o la zapata del troquel deben ser lo suficientemente gruesos para no flexionarse durante el estampado. Una zapata de troquel que se flexiona o se arquea en la parte inferior de la carrera no brinda soporte debajo de la herramienta justo donde se está realizando el trabajo, y eso causa problemas dimensionales. Si puede mover el ariete hacia arriba o hacia abajo de 0,001 a 0,002 pulgadas y cambiar la pieza, habrá probado mi punto.

Recomendamos usar una zapata de troquel de 3 pulg. de espesor al estampar 0,025 pulg. o material más delgado, una zapata de troquel de 4 pulg. de espesor al estampar 0.05 pulg. o material más delgado, y así sucesivamente. Tenemos algunos troqueles pesados ​​de laminación, acuñación y extrusión que funcionan con material de 0,080 pulgadas de espesor, y la zapata del troquel tiene un grosor de 6 pulgadas.

Los topes de matriz también deben estar sobredimensionados para controlar el golpe durante cada ciclo de estampado. En lugar de usar el típico 1-in.-dia. se detiene en cada esquina, usamos 3 por 3 pulgadas. topes rectangulares en seis lugares cuando podamos encajarlos. En las herramientas grandes de una prensa de 150 toneladas, usamos de seis a ocho de 3 por 5 pulgadas. se detiene Se necesita mucho para detener un ariete usando ese tipo de tonelaje.

Finalmente, maximice la cantidad de pasadores guía y asegúrese de que sean resistentes. En una herramienta de 2,5 pies de largo, use cuatro guías, con un mínimo de 2 pulgadas de diámetro. En un 4 pies. herramienta, utilice de cuatro a seis guías, con un mínimo de 2,5 pulg. de diámetro. Y en un 6 pies. herramienta, utilice de seis a ocho guías, con un mínimo de 3,5 pulg. de diámetro. También asegúrese de usar jaulas de rodillos de precisión de alta calidad.

Esto se aplica al diseño de herramienta de tres placas. Asegúrese de tener un pilotaje robusto y una sujeción de desforre. Mantenga la tira nivelada con los levantadores durante la formación. Use cilindros de nitrógeno y almohadillas de presión para controlar la tira durante la formación. Calcule las fuerzas necesarias para hacer la pieza y siempre use dos o tres veces la fuerza requerida en el diseño de su almohadilla de presión para estar seguro. Si controla la tira en cada paso a medida que avanza a través del troquel, el resultado será una menor variación en la salida.

Cuando tiene almohadillas de presión en la persecución del troquel, su placa separadora debe superar no solo esas fuerzas, sino también la fuerza adicional del trabajo que se está realizando. Al igual que con la almohadilla de presión, diseñe la abrazadera de su pelacables para dos o tres veces la fuerza requerida.

Utilice el proceso de diseño para la capacidad de fabricación (DFM) en cada estación del troquel. Como ejemplo, si tiene 0.0005 pulgadas. autorización del piloto, entonces puede tener 0.0005 pulg. variación total en las dimensiones de su pieza.

Los problemas de tolerancia a menudo comienzan en un diseño deficiente, como lengüetas portadoras de piezas débiles o una pieza grande sujeta a la tira de troquel en un marco recortado con muchas formas. La pieza, naturalmente, quiere entrar en la operación de formación. Incluso el más mínimo derrape dará lugar a variaciones. Para ello, es necesario disponer de varias pestañas portadoras en ambos ejes de la pieza.

Intente agregar orificios piloto en la pieza, de modo que cuando realice un conformado pesado, pueda registrar la pieza con precisión. También usamos comúnmente almohadillas de presión punteadas. Cuentan con una serie de puntas de diamante extremadamente finas y afiladas que agregan una superficie rugosa que ayuda a eliminar el deslizamiento. La capa de CBN también agrega rugosidad a la superficie de la almohadilla de presión.

Finalmente, intente marcar el material antes de recortarlo para asegurarse de que el formulario esté ubicado con precisión. Además, la fuerza requerida para formar es mucho menor en la partitura; el material naturalmente quiere doblarse en ese lugar.

Formamos un canal en U en acero inoxidable semiduro de 0,007 pulgadas de espesor. La base de la U tiene 0.050 pulg de ancho y las paredes laterales tienen 0.010 pulg de alto. La pieza mide más de 10 pulgadas de largo. Tenemos múltiples lengüetas portadoras y almohadillas de presión punteadas, y marcamos el material a 0,003 pulgadas de profundidad. La parte es recta y las paredes son paralelas con una precisión de 0,001 pulg en toda la longitud. ¡Eso no es tarea fácil!

La variación dimensional se minimiza con un diseño robusto, tira controlada a medida que avanza a través del troquel y una herramienta que no se flexiona durante el estampado.