در چشم انداز رقابتی تولید مدرن ، دستیابی به کارآیی بی نظیر و مقرون به صرفه بودن فقط یک هدف نیست-این یک ضرورت برای بقا و رشد است. در میان بیشماری از فن آوری های تشکیل فلز موجود ، یک فرایند به دلیل توانایی استثنایی آن در ارائه حجم زیاد قطعات پیچیده با دقت و اقتصاد قابل توجه است: مهر زنی پیشرونده بشر این تکنیک پیشرفته تولید چیزی بیش از یک فرآیند نیست. این یک مزیت استراتژیک برای صنایع مختلف از خودرو و هوافضا گرفته تا الکترونیک و وسایل پزشکی است. با ادغام چندین عملیات تمبر در یک گردش کار یکپارچه ، مهر و موم های پیشرونده ، نیاز به عملیات ثانویه را از بین می برد ، به طرز چشمگیری دست زدن به مواد را کاهش می دهد و زباله ها را به حداقل می رساند. در این مقاله به اعماق مکانیک ، مزایا و پیامدهای اقتصادی این فناوری قدرتمند می پردازد ، و به بررسی چگونگی خدمت به عنوان سنگ بنای پروژه های تولید در مقیاس بزرگ با هدف به حداکثر رساندن بازده و ضمن به حداقل رساندن هزینه ها می پردازد. ما از اصول مهندسی که آن را بسیار کارآمد می کند ، کشف خواهیم کرد ، آن را با روش های جایگزین مقایسه می کنیم و درک روشنی از این که چرا این انتخاب برای تولید کنندگان در سراسر جهان است ، ارائه می دهیم.
برای قدردانی از ارزش مهر زنی پیشرونده ، ابتدا باید اصول عملیاتی اساسی آن را درک کرد. بر خلاف روشهای سنتی تمبر که یک عملیات در هر سکته مغزی را انجام می دهد ، یک قالب مترقی شامل یک سری ایستگاه ها است که هر یک از آنها یک برش ، خم شدن و یا تشکیل کار بر روی یک نوار فلزی را انجام می دهند ، همانطور که از طریق مطبوعات تغذیه می شود. با هر سکته مغزی مطبوعات ، نوار دقیقاً به ایستگاه بعدی پیشرفت می کند و یک قسمت تکمیل شده با هر چرخه پس از چند مورد اولیه بیرون می رود. این فرآیند مداوم و پر سرعت توسط یک مجموعه قالب با طراحی دقیق طراحی شده است ، که می تواند شامل ده ها ایستگاه برای ایجاد قطعات فوق العاده پیچیده از سهام سیم پیچ باشد. سود کارآیی بسیار مهم است. با ترکیب عملیات ، تولید کنندگان زمان ، نیروی کار و پتانسیل خطای مرتبط با حرکت قطعات بین ماشین های مختلف را از بین می برند. طراحی و ساخت قالب خود یک تلاش مهندسی مهم است که به سیستم های پیشرفته CAD/CAM و ماشینکاری دقیق نیاز دارد تا اطمینان حاصل شود که هر ایستگاه کاملاً تراز می شود و در تحمل های محکم عمل می کند. این سرمایه گذاری اولیه در ابزار سازی به سرعت با دستاوردهای گسترده در سرعت تولید و قوام بخشی جبران می شود و آن را برای تولید طولانی مدت ایده آل می کند.
مزایای اقتصادی اجرای a مهر زنی پیشرونده سیستم چند وجهی و قابل توجه است. فوری ترین تأثیر آن بر هزینه های نیروی کار است. از آنجا که این فرآیند بسیار خودکار است و چندین مرحله تولید را ادغام می کند ، در مقایسه با روشهای سنتی مانند مداخله دستی به مراتب کمتری نیاز دارد مهر انتقال یا تمبر تک مرحله ای. یک اپراتور واحد اغلب می تواند بر چندین فشار نظارت داشته باشد ، و به طور چشمگیری هزینه های مستقیم کار را در هر قسمت کاهش می دهد. ثانیا ، استفاده از مواد بهینه شده است. قطعات لانه سازی به طور مؤثر بر روی نوار مداوم و استفاده از اسکلت قراضه برای سایر اجزای زباله را به حداقل می رساند ، که این یک عامل اصلی هزینه هنگام کار با فلزات گران قیمت است. علاوه بر این ، سرعت باورنکردنی تولید به این معنی است که هزینه های ثابت عملکرد مطبوعات (به عنوان مثال ، استهلاک ، سربار تسهیلات) بیش از تعداد زیادی واحد پخش می شود و هزینه را به هر قسمت به بخشی از روشهای دیگر می توانند به دست آورند. سطح بالای اتوماسیون همچنین به قوام استثنایی و حداقل کار یا ضایعات به دلیل خطای انسانی ترجمه می شود ، و اطمینان می دهد که تقریباً هر قسمت تولید شده مطابق با استانداردهای کیفیت است. این ترکیب از سرعت بالا ، کم زباله ، کاهش نیروی کار و کنترل کیفیت استثنایی ، فرمول قدرتمندی را برای دستیابی به کمترین هزینه ممکن در کل مالکیت برای اجزای فلزی با حجم بالا ایجاد می کند.
هنگام تصمیم گیری در مورد فرآیند تولید ، مقایسه آن بسیار مهم است مهر زنی پیشرونده در برابر سایر تکنیک های رایج برای درک گزاره ارزش منحصر به فرد آن. دو گزینه اصلی هستند انتقال تمبر مرده و تمبر تک مرحله ای. در حالی که مهر و موم انتقال نیز شامل چندین عملیات است ، با حرکت دادن قسمت جداگانه - نه نوار - از ایستگاه به ایستگاه در یک مطبوعات ، متفاوت است. این می تواند برای قطعات بسیار بزرگی که تغذیه آن به عنوان نوار دشوار است ، مفید باشد. با این حال ، به دلیل مکانیسم انتقال به طور کلی کندتر از تمبر پیشرو است. تمبر تک مرحله ای ساده تر است و هزینه های اولیه ابزار اولیه کمتری دارد ، اما برای قطعات پیچیده که نیاز به عملیات متعدد دارند ، بسیار ناکارآمد است ، زیرا هر مرحله به یک مطبوعات جداگانه و دست زدن به دستی نیاز دارد. در جدول زیر تفاوت های کلیدی نشان داده شده است ، و برجسته می کند که چرا مهر و موم های پیشرونده ، قهرمان غیرقابل انکار برای اجزای با حجم بالا و پیچیده است.
| عامل | مهر زنی پیشرونده | انتقال تمبر مرده | تمبر تک مرحله ای |
| سرعت تولید | خیلی بلند | متوسط تا زیاد | کم |
| هزینه ابزار اولیه | عالی | خیلی بلند | کم |
| حجم تولید ایده آل | عالی to Very High | متوسط تا زیاد | کم to Medium |
| پیچیدگی جزئی | عالی (integrated operations) | عالی (large parts) | کم (simple parts) |
| سطح اتوماسیون | کاملاً خودکار | کاملاً خودکار | دستی/نیمه خودکار |
به طور کامل از پتانسیل صرفه جویی در هزینه استفاده کنید مهر زنی پیشرونده مهر زنی کم هزینه می میرد و تولید کارآمد
تصمیم برای سرمایه گذاری در مهر زنی پیشرونده در نهایت به بازده محاسبه شده سرمایه گذاری (ROI) می رسد. در حالی که هزینه های مقدماتی برای طراحی قالب پیشرونده و ساختگی قابل توجه است ، آنها در طول عمر اجرای تولید استهلاک می شوند. بنابراین ، نقطه شکست یک تابعی از حجم است. برای پروژه های کم حجم ، ممکن است هزینه ابزار بالا قابل توجیه نباشد ، و سایر فرآیندهای مانند برش لیزر و خم شدن اقتصادی تر را انجام می دهد. با این حال ، با افزایش حجم سالانه به صدها هزار یا میلیون ها ، هزینه متغیر قابل توجهی پایین تر در هر بخشی از تمبر پیشرونده به سرعت از سرمایه گذاری اولیه فراتر می رود. محاسبه ROI مناسب باید همه عوامل را به خود اختصاص دهد: هزینه ابزار ، نرخ زمان مطبوعات ، هزینه مواد در هر قسمت ، هزینه کار و نرخ قراضه تخمین زده می شود. همچنین محتاطانه است که در نظر بگیرید نگهداری از مردن پیشرونده به عنوان یک هزینه مکرر ، هرچند که می میرند ، می تواند میلیون ها قسمت را تولید کند. تولید کنندگان باید با دقت پیش بینی کنند که تولید آنها برای تعیین اینکه آیا حجم کافی برای ایجاد مهر و موم پیشرونده ترین انتخاب اقتصادی است ، پیش بینی می کند. برای بسیاری ، این مهم برای باز کردن سطح بی سابقه ای از بهره وری و سودآوری است.
زمان سرب برای طراحی و ساخت مردن پیشرونده می تواند بر اساس پیچیدگی آن متفاوت باشد ، از 8 تا 20 هفته. می میرند ساده با ایستگاه های کمتری سریعتر به اتمام برسند ، در حالی که می میرند بسیار پیچیده ای که نیاز به اجزای پیچیده دارند و مراحل اعتبار سنجی چندگانه بیشتر طول خواهد کشید. این فرآیند شامل چندین مرحله مهم است: بررسی بخشی و تجزیه و تحلیل DFM ، طراحی قالب ، تهیه مواد ، ماشینکاری دقیق ، عملیات حرارتی ، مونتاژ و امتحان نمونه. درگیر شدن در یک کامل مردن پیشرونده desig n مقدمات فاز برای جلوگیری از تأخیر و اطمینان از این که ابزار تمام نیازهای تولید را برآورده می کند ، بسیار مهم است. برای تولید کنندگان مهم است که بر این اساس برنامه ریزی کنند و با سازنده خود از نزدیک همکاری کنند تا یک جدول زمانی واقع بینانه ایجاد کنند.
طول عمر خوب مردن پیشرونده فوق العاده طولانی است ، که اغلب قادر به تولید ده ها میلیون قسمت است. طول عمر به چندین عامل اصلی بستگی دارد: مواد مهر (مواد ساینده مانند برخی از فولادهای با استحکام بالا سریعتر از آلومینیوم می پوشند) ، پیچیدگی و نیروهای درگیر در عملیات شکل گیری و از همه مهمتر ، کیفیت کیفیت نگهداری از مردن پیشرونده بشر تعمیر و نگهداری منظم پیشگیری ، از جمله تیز کردن مشت ها و صفحات برش ، بازرسی از سایش و جایگزینی اجزای فرسوده ، برای به حداکثر رساندن زندگی یک قالب ضروری است. کیفیت اولیه ساخت و ساز قالب ، از جمله استفاده از فولادهای ابزار برتر و عملیات حرارتی مناسب نیز نقش اساسی در دوام آن دارد.
در حالی که مهر زنی پیشرونده به شدت به سمت تولید با حجم بالا هدایت می شود ، می توان از آن برای نمونه سازی استفاده کرد ، اگرچه اغلب مقرون به صرفه ترین روش نیست. ایجاد کامل مردن پیشرونده برای تعداد انگشت شماری از قطعات نمونه اولیه بسیار گران است. درعوض ، تولید کنندگان اغلب از روشهای جایگزین برای نمونه سازی استفاده می کنند ، مانند برش لیزر همراه با خم CNC ، یا ممکن است از نسخه ساده و کم هزینه تر از قالب با ایستگاه های کمتری استفاده کنند. این رویکرد ، که گاهی اوقات یک ابزار "نرم" یا "نمونه" خوانده می شود ، امکان تولید تعداد محدودی از قطعات را برای فرم ، تناسب و آزمایش عملکرد قبل از تعهد به هزینه بالای تولید نهایی فراهم می کند. این استراتژی به اعتبار سنجی کمک می کند طراحی قالب پیشرونده و عملکرد بخشی قبل از سرمایه گذاری اصلی.
مهر زنی پیشرونده بسیار متنوع است و می تواند طیف گسترده ای از فلزات را پردازش کند ، اما برخی از آنها مناسب تر از سایرین هستند. متداول ترین مواد تمبر شامل نمرات مختلف فولاد نورد سرد ، استیل ضد زنگ ، آلومینیوم ، برنج و مس است. خصوصیات کلیدی مواد که بر قابلیت مهار تأثیر می گذارد ، تشکیل ، انعطاف پذیری ، قدرت و میزان سخت شدن کار است. مواد نرم تر و انعطاف پذیر تر مانند فولادهای کم کربن و بسیاری از آلیاژهای آلومینیوم ایده آل هستند زیرا پانچ کردن ، خالی کردن و شکل دادن به آنها آسان تر است بدون اینکه باعث سایش بیش از حد بر روی قالب شوند. مواد با استحکام بالاتر را می توان مهر کرد اما ممکن است به مطبوعات قدرتمندتری نیاز داشته باشد و منجر به سایش سریعتر ابزار شود. انتخاب مواد یک عامل مهم در تعیین طراحی قالب پیشرونده ، ابزاری زندگی و هزینه کلی بخش.
برای تولید انبوه قطعات فلزی ، مهر زنی پیشرونده از نظر هزینه ، سرعت و راندمان مواد مزایای قابل توجهی نسبت به ماشینکاری CNC دارد. پس از ساخت قالب ، هزینه هر بخشی بسیار کم است ، زیرا قطعات در ثانیه با حداقل کار مستقیم تولید می شوند. در مقابل ، ماشینکاری CNC شامل حذف مواد از یک خالی بزرگتر است که یک فرآیند کندتر است و زباله های بیشتری را تولید می کند (تراشه ها) ، و آن را با کارآمدتر از مواد استفاده می کند. در حالی که CNC انعطاف پذیری زیادی را برای حجم کم و تغییرات طراحی ارائه می دهد ، تمبر پیشرونده برای تولید با حجم بالا و سازگار بی نظیر است. پایان سطح و یکپارچگی یک قسمت مهر همچنین می تواند برتر باشد ، زیرا این فرآیند کار را در مناطق تشکیل شده به جای برش از ساختار دانه خود نگه می دارد. $
