فناوری قالب و قالب پیشرو نشان دهنده اوج کارایی در عملیات مهر زنی فلزات با حجم بالا است. در هسته خود، یک قالب پیشرونده ابزاری تخصصی است که یک سری عملیات را در ایستگاه های متعدد با یک ضربه فشار انجام می دهد و به تدریج یک نوار فلزی را به یک قسمت پیچیده تبدیل می کند. این روش در تضاد کامل با قالبهای تک مرحلهای یا قالبهای ترکیبی است که تنها یک یا چند عملیات را در هر ضربه کامل میکنند. اصل اساسی شامل یک نوار فلزی یا سیم پیچ است که از طریق قالب تغذیه می کند. با هر بار فشار دادن، نوار به ایستگاه بعدی می رود، جایی که عملیات متفاوتی انجام می شود - اعم از برش، خمش، سکه گذاری یا کشیدن. ایستگاه نهایی، قسمت تمام شده را از نوار جدا می کند و امکان تولید مداوم و با سرعت بالا را فراهم می کند. قالب، یا خود قالب، شگفتانگیز مهندسی دقیق است، که معمولاً از فولادهای ابزار درجه بالا برای تحمل فشار زیاد و استفاده مکرر ساخته میشود. درک این مفهوم اساسی برای هر حرفه ای تولیدی که به دنبال بهینه سازی خطوط تولید خود برای قطعاتی مانند کنتاکت های الکتریکی، براکت های خودرو یا قطعات پیچیده لوازم خانگی است، بسیار مهم است.
برای درک کامل نحوه عملکرد یک قالب پیشرونده، باید با اجزای کلیدی آن آشنا شد. هر قسمت نقش مهمی در اجرای یکپارچه چندین عملیات ایفا می کند.
تأثیر متقابل بین این قطعات چیزی است که امکان ساخت با سرعت بالا و دقیق را فراهم می کند که قالب های مترقی به آن مشهور هستند. طراحی و ساخت این قطعات نیازمند دقت بسیار بالایی است که اغلب برحسب میکرون اندازه گیری می شود تا اطمینان حاصل شود که قطعات تولید شده نهایی با استانداردهای کیفی سختگیرانه مطابقت دارند.
یکی از حیاتی ترین تصمیمات در دای مول پیشرونده د ساخت انتخاب فولاد ابزار مناسب است. انتخاب مواد به طور مستقیم بر طول عمر قالب، عملکرد، برنامه نگهداری و در نهایت، مقرون به صرفه بودن کل فرآیند تولید تاثیر می گذارد. فولادهای ابزار آلیاژهای ویژه ای هستند که برای مقاومت در برابر شرایط سخت کوبیدن فلز از جمله ضربه زیاد، سایش و حرارت طراحی شده اند. انتخاب درجه نادرست می تواند منجر به خرابی زودرس، خرابی بیش از حد و کیفیت پایین قطعه شود.
کاربردهای مختلف خواص مواد متفاوتی را می طلبد. به عنوان مثال، قالبی که عمدتاً برای پوشاندن آلومینیوم نازک و نرم استفاده می شود، نیازهای متفاوتی نسبت به قالبی که برای تشکیل فولاد با استحکام بالا استفاده می شود، دارد. ویژگی های کلیدی که باید در نظر گرفت مقاومت در برابر سایش، چقرمگی و سختی است. مقاومت در برابر سایش برای حفظ لبه های برش تیز در دوره های تولید طولانی بسیار مهم است. چقرمگی توانایی فولاد را برای مقاومت در برابر خرد شدن و ترک خوردن تحت بارهای با ضربه بالا تعیین می کند. سختی مقاومت لازم را در برابر تغییر شکل تحت فشار ایجاد می کند. اغلب، بین این اموال معاوضه ای وجود دارد. یک فولاد بسیار سخت ممکن است شکننده تر باشد، در حالی که فولاد سخت تر ممکن است سریعتر سایش شود.
جدول زیر مقایسه ای از گریدهای رایج فولاد ابزار مورد استفاده در ساخت قالب مترقی را ارائه می دهد:
| درجه | ویژگی های اولیه | برنامه ایده آل | ملاحظات |
|---|---|---|---|
| D2 | مقاومت در برابر سایش بالا، مقاومت فشرده سازی خوب | قالب های بلند مدت برای خالی شدن و شکل دهی | می تواند در برنامه های کاربردی با ضربه زیاد مستعد تراشه باشد |
| A2 | ترکیب خوبی از چقرمگی و مقاومت در برابر سایش | مهر زنی و خالی کردن همه منظوره | پایداری بهتری در عملیات حرارتی نسبت به O1 ارائه می دهد |
| M2 | سختی قرمز بالا و مقاومت در برابر سایش | پانچ ها و قطعاتی که گرمای زیادی تولید می کنند | عملکرد برتر در برنامه های پرسرعت |
| S7 | چقرمگی ضربه عالی | قالب های سنگین، سکه زنی و اکستروژن سرد | برای مقاومت در برابر سایش خوب می تواند تا حد بالایی سخت شود |
فراتر از انتخاب مواد، فرآیند عملیات حرارتی به همان اندازه حیاتی است. سخت شدن مناسب، تلطیف و اغلب عملیات برودتی برای باز کردن پتانسیل کامل فولاد انتخابی ضروری است و اطمینان حاصل می کند که خواص مورد نظر را برای یک کاربرد خاص به دست می آورد.
سفر به یک قطعه مهر شده موفق مدتها قبل از برش فلز آغاز می شود. با طراحی دقیق شروع می شود. نکات طراحی برای قطعات مهر شده با قالب مترقی حول محور طراحی برای تولید (DFM) هستند. این فلسفه شامل ایجاد هندسه های قطعاتی است که می تواند با استفاده از فرآیند قالب پیش رونده به طور کارآمد، اقتصادی و با کیفیت بالا تولید شود. نادیده گرفتن اصول DFM می تواند منجر به قالب های پیچیده غیر ضروری، هزینه های بیشتر ابزار، مشکلات تولید و خرابی قطعات شود. تولید قطعه ای که در صفحه کامپیوتر عالی به نظر می رسد ممکن است بدون تغییرات جزئی که عملکرد آن را به خطر نیندازد غیرممکن یا بسیار گران باشد.
مهندسان باید چندین فاکتور را هنگام طراحی یک قطعه برای مهر زنی پیشرونده در نظر بگیرند. این ملاحظات طراحی را راهنمایی می کند تا اطمینان حاصل شود که برای فرآیند بهینه شده است.
تعامل با یک طراح قالب با تجربه در اوایل مرحله توسعه محصول بسیار ارزشمند است. آنها میتوانند بازخوردی را در مورد نحوه تغییر دادن یک طرح به منظور ایجاد سازگاری بیشتر با مهر ارائه کنند، و اغلب در زمان و هزینههای قابل توجهی صرفهجویی میکنند.
طول عمر و عملکرد ثابت یک قالب پیشرونده تقریباً به طور کامل به یک رژیم نگهداری منظم و فعال بستگی دارد. خوب اجرا شده فرآیند نگهداری قالب پیشرونده صرفاً یک اقدام واکنشی برای رفع مشکلات نیست، بلکه یک رویکرد استراتژیک برای جلوگیری از آنها است. بیتوجهی به تعمیر و نگهداری منجر به خرابی برنامهریزی نشده، کیفیت پایین قطعه و خرابی فاجعهبار ابزار میشود که میتواند دهها هزار دلار هزینه تعمیر داشته باشد و تولید از بین برود. یک استراتژی تعمیر و نگهداری جامع شامل تمیز کردن، بازرسی، روغن کاری و مستندسازی پس از هر دوره تولید یا در یک تعداد چرخه تعیین شده است.
یک روال تعمیر و نگهداری کامل سیستماتیک است و هیچ جزء را بدون بررسی باقی نمی گذارد. هدف شناسایی و رسیدگی به سایش و مسائل احتمالی قبل از تشدید آنها است.
این رویکرد فعال، تعمیر و نگهداری را از یک مرکز هزینه به یک سرمایهگذاری ارزشمند تبدیل میکند که زمان کار را به حداکثر میرساند، کیفیت قطعه را تضمین میکند و عمر یک دارایی بسیار سرمایهبر را افزایش میدهد.
حتی با یک قالب کاملاً طراحی شده و یک برنامه تعمیر و نگهداری دقیق، ممکن است مشکلاتی در طول تولید ایجاد شود. عیب یابی موثر یک مهارت حیاتی برای تکنسین های قالب و اپراتورهای مطبوعات است. توانایی تشخیص سریع و اصلاح یک مشکل زمان خرابی و ضایعات را به حداقل می رساند. بسیاری از مسائل رایج دلایل ریشه ای مشخصی دارند که اغلب به ابزار، مواد یا خود دستگاه پرس مربوط می شود. درک کردن عیب یابی مشکلات قالب پیشرونده روش شناسی کلید تولید کارآمد است.
بیایید برخی از رایج ترین عیوب را که در مهر زنی پیش رونده با قالب ها مواجه می شوند، علل بالقوه آنها و راه حل های توصیه شده را بررسی کنیم.
یک رویکرد سیستماتیک - ابتدا بررسی سادهترین راهحلها، مانند مشخصات مواد و تنظیمات پرس، قبل از انتقال به جداسازی قالب پیچیده - کارآمدترین راه برای حل مشکلات تولید است.
هنگام ارزیابی اجرای یک قالب مترقی برای یک پروژه جدید، نگاه کردن فراتر از قیمت ابزار اولیه بسیار مهم است. را تجزیه و تحلیل هزینه قالب پیشرونده شامل محاسبه کل هزینه مالکیت (TCO) می شود که تصویر دقیق تری از سرمایه گذاری در کل طول عمر قالب ارائه می دهد. یک قالب ارزان قیمت میتواند به گرانترین گزینه تبدیل شود که نیاز به تعمیر و نگهداری مداوم داشته باشد، نرخ ضایعات بالایی تولید کند و زودتر از موعد خراب شود. برعکس، یک قالب خوب طراحی و ساخته شده، اگرچه هزینه اولیه بالاتری دارد، اما اغلب در درازمدت بسیار مقرون به صرفه تر است.
TCO برای یک قالب پیشرونده مجموعه ای از چندین عامل هزینه است، هم مستقیم و هم غیر مستقیم.
با تجزیه و تحلیل این عوامل با هم، یک تولید کننده می تواند تصمیم آگاهانه ای اتخاذ کند که سرمایه گذاری اولیه را با کارایی عملیاتی و قابلیت اطمینان درازمدت متعادل می کند، و اطمینان حاصل می کند که راه حل ابزار انتخابی بهترین ارزش ممکن را در کل طول عمر خود ارائه می دهد.
