Terminologia i components bàsics de la matriu d'estampació de metalls

Content

• El llenguatge de l’enginyeria mecànica
• Terminologia bàsica de disseny i construcció de matrius
• Premsa d’estampació
• Premeu Traç
• Mida de la matriu
• Foses
• Detall de la matriu
• Fresat i mecanitzat
• Disseny bàsic
• Dibuix en blanc
• Retallar la matriu
• Retalla els acers
• Equip de perforació
• Die Cam
• Preguntes i respostes

Jason Marovich va treballar com a dibuixant i operador de CAD del 1990 al 2005 en el camp de l'enginyeria de l'automòbil.

El llenguatge de l’enginyeria mecànica

Hi ha una mena de pseudo-llenguatge desenvolupat a la indústria de l'estampació de metalls. Per al profà, això no s’ha aclarit sobre com es fabriquen les peces de xapa, escoltar algú parlant-ne pot ser com escoltar algú que parla una llengua estrangera.

Aquesta guia es va escriure per ajudar a aquells que volen saber de què parlen els enginyers i els treballadors de la fàbrica quan parlen de l’estampació de xapa i de les màquines que realitzen els processos d’estampació, conformació, retallada, brides, perforacions i recuperació de xapa.

L’enginyeria de matrius és una d’aquestes manualitats que triga anys a comprendre-la plenament. Almenys un cru coneixement de la metal·lúrgia, els sistemes de pressió, el mecanitzat de l’acer i la fosa de ferro són eines que posseeixen els dissenyadors i constructors de matrius.

La tecnologia informàtica ha donat al profà una manera de veure models tridimensionals de premses i matrius d’estampació. Aquests programes de disseny virtual són crucials per permetre que altres puguin seguir una matriu a través de les diverses fases del seu disseny i construcció. Però, si no teniu ni idea de quins components esteu mirant o per a què serveixen, tindreu problemes per seguir les explicacions de qualsevol persona sobre la màquina, simplement perquè molts dels noms i paraules utilitzats en enginyeria mecànica no són coneguts per persona que no ha tingut una exposició prolongada a la indústria de l'estampació de metalls.

Per obtenir una introducció encara més bàsica de l'estampació de xapa a la indústria de l'automòbil, llegiu "Matrius d’estampació: una explicació bàsica dels matrius d’estampació de metalls"Aquesta guia està dissenyada per ajudar les persones a entendre els conceptes més bàsics sobre com una peça d'automòbil de xapa passa del concepte a la producció i actua com a guia didàctica d'aquest article.

Terminologia bàsica de disseny i construcció de matrius

Els termes següents estan per ordre d’utilitat; se'ls encarrega ajudar a algú que no estigui familiaritzat amb els tipus de troquel mecànic i la seva aplicació com a eines per fabricar peces metàl·liques estampades.

Premsa d’estampació

Aquesta és la màquina a la qual s’adjunta un joc de matrius acabat. La part inferior d’una premsa o la base està estacionària. El cargol superior viatja amunt i avall i proporciona la pressió necessària per formar o mantenir el lloc metàl·lic a la meitat inferior de la matriu, que està muntada a la base estacionària. El membre de la matriu superior està muntat al carner, viatjant així amunt i avall amb ell.

Premeu Traç

El cargol d'una premsa avança fins que el membre de la matriu superior es tanca sobre el membre de la matriu inferior. Aleshores, el carner torna cap amunt, obrint el dau i permetent treure la part acabada. A continuació, es col·loca un nou espai en blanc al dau. Cada cicle amunt i avall s'aconsegueix amb les mateixes especificacions en funció del tipus de premsa. La distància que recorre el carner cap amunt o cap avall és el cop de premsa.

Les premses més grans solen tenir una distància de traç de premsa major. Un altre factor important del traç de premsa són els traços per minut. Les diferents premses tenen variacions de velocitat diferents i es consideren acuradament dos factors, la distància de traç de premsa i les pressions per minut, abans que els enginyers de matrius comencin a treballar els matrius que es muntaran al carro de la premsa i al ram.

Mida de la matriu

Aquestes dimensions es refereixen generalment a les plaques superior i inferior: la resta de components de la matriu estan muntats. Es tracta de conjunts de matrius d'acer o sabates de ferro colat. El ferro és més barat que l’acer, de manera que, si es necessita un dau gran, és més que probable que sigui de ferro. Els jocs de matrius més petits són d'acer i sovint es venen com a jocs de matrius complets amb passadors de guia i ranures o forats de muntatge. Les dimensions d’un troquel inclouen la mida total del troquel i la mida del troquel. Si una sabata superior de ferro té 50 mm de gruix i 1200 mm de llarg i 800 mm de llarg, les dimensions serien així: 50 x 1200 x 800. Les matrius de fosa es poden dissenyar fàcilment a qualsevol mida, mentre que els jocs de matrius d’acer es venen en diverses mides, De vegades es pot demostrar un repte.

Foses

Quan s’ha pres la decisió de dissenyar una matriu de ferro, les parts de la matriu s’anomenen fosa. Això no inclou articles estàndard, com ara punxons o blocs de seguretat, que normalment són d’acer. Les foses de ferro són metalls sense acabar que es poden mecanitzar en diversos llocs on es requereix una superfície neta (és a dir, una superfície de muntatge).

El disseny de peces de fosa requereix que l’enginyer tingui en compte el pes, la resistència de la paret, la mida del nucli i el cost. Una vegada que s’aprova un disseny de fosa, s’estira o se separa del disseny general i es dóna el seu propi fitxer informàtic. Aquest fitxer s’envia a una foneria on s’aboca ferro amb les especificacions exactes que els ha donat la font de disseny. Quan el ferro es refreda, el disseny tridimensional està preparat per al treball posterior dels maquinistes.

Detall de la matriu

Normalment es tracta de peces foses extretes del disseny general, tal com s’ha descrit anteriorment. Però poden incloure components d’acer. Sempre que un dibuix o un model 3D ajudin els constructors a veure o comprendre millor un disseny, una empresa constructora pot demanar capes o fitxers separats que els permetin mirar qualsevol component principal de la matriu per separat. Un coixinet de matrius superior, per exemple, es faria i mecanitzaria a partir de material (fitxers, plànols) que el mostrava no només tal com es fixava a la matriu, sinó també per separat.

Fresat i mecanitzat

L’acte d’acabar una superfície s’anomena mecanitzat. Sovint s’aconsegueix amb un tallador de metalls que es gira, anomenat molí. Els molins es poden utilitzar per tallar butxaques en ferro o acer, crear superfícies acabades segons especificacions ajustades i seguir els camins programats al seu ordinador que els permeten mecanitzar grans superfícies durant hores sense parar.

A la figura superior, observeu les cantonades arrodonides de la butxaca que es mecanitzen. A no ser que hi hagi un esgotament (una manera de desobstruir el camí de la talladora a mesura que s’elimina o es mou cap a la següent operació), les cantonades s’arrodoniran al mateix radi que la talladora. Aquestes eines no poden fer cantonades quadrades, però hi ha eines per cremar fils i altres opcions per fer-ho.

Disseny bàsic

Es refereix a la pràctica que fan els enginyers de disseny per alleugerir el metall. És a dir, un bloc sòlid de ferro es podria corear (alleugerint traient part del ferro), sempre que no comprometi la força del ferro dins de la matriu. Els dos avantatges de dissenyar una matriu amb un pla bàsic intel·ligent (moltes vegades segons els estàndards d’entrega proporcionats per l’entitat que va sol·licitar la peça) són l’eficiència en el cost del ferro i la sensibilitat al pes de la matriu.

Dibuix en blanc

Aquesta és l'operació realitzada mitjançant matrius de tracció. Aquestes matrius solen ser el primer o el segon matri de qualsevol línia de matrius. Es carrega una matriu de xapa sense formar a la matriu i es forma segons les especificacions proporcionades al fitxer de dades de la peça. Els encunyadors utilitzen pressió per formar metall. Un coixinet inferior flotant, alimentat per un sistema de pressió que hi ha a sota, és una part integral de qualsevol dau de tiratge.Aquest coixinet es pot utilitzar per formar el metall contra el punxó superior o es pot utilitzar com a "anell" per agafar el metall a mesura que el punxó baixa i el forma.

Retallar la matriu

Aquest tipus de matriu està dissenyat amb un enfocament a retallar el metall no desitjat d’una peça. Es poden implementar matrius per retallar forats grans, com les obertures de finestres. La retallada fins a una línia de retallada acabada de vegades s’aconsegueix amb més d’un dau de retallada a la formació. Els dissenyadors faran tot el possible per fer totes les operacions de retallada importants en un sol dau, però de vegades no és possible.

Hi ha tres tipus bàsics de retallades:

• Retall rugós: Retallar material per guanyar eficiència o accedir a la pròxima operació, el tall final.
• Retall final: Aquesta és l'operació en què la peça s'està retallant fins a la seva forma final.
• Retallada interior: Normalment, està més implicat i requereix un pla de disposició d’acer reduït, es tracta de retallar les obertures que es troben a l’interior de la línia de retallada final.

Retalla els acers

Aquests components d’acer manejables tenen una superfície de muntatge i una fulla de tall. Les fulles muntades sobre una matriu o lleva superior actuen com la part superior d'unes tisores. Quan es fan caure sobre el metall, es troben amb un acer inferior que actua com la mandíbula inferior d'unes tisores. Els acers s'introdueixen lleugerament al metall, suficient per evitar el seu gruix de metall. La xapa que s’allunya de la línia de retallada després de tallar-la s’anomena ferralla.

Equip de perforació

Quan es requereixen obertures més petites, com ara forats rodons o quadrats, en un panell, s’utilitza un punxó de matriu (muntat en un retenidor de matrius, que al seu torn es munta a una superfície de matriu de tancament). Aquests punxons d'acer endurit es poden esmolar de manera que un sol cop pot sobreviure a tot el procediment d'estampació, de vegades desenes de milers de cops. L’equip de perforació normalment es refereix al punxó masculí, al botó de femella femella i als retenidors de muntatge.

Die Cam

Es tracta d’un dispositiu mecànic (vegeu el diagrama següent) que permet realitzar una operació de matriu d’una manera diferent de la recta cap amunt i cap avall. Es pot mecanitzar una superfície angular sobre la superfície d'un dau per acomodar una corredissa de lleva, la meitat de la lleva que pot moure's de manera més horitzontal. La superfície angular del conductor de la lleva es tanca sobre la superfície angular de la corredissa de la lleva, fent que la meitat inferior llisqui en una direcció determinada. Un punxó, per exemple, muntat a la cara de la corredissa de lleva pot ser pressionat cap endavant pel conductor de lleva de manera que perfori un forat horitzontalment en xapa.

Viouslybviament, a mesura que aquells que tenen interès en el disseny de matrius aprenguin processos de matrius més avançats, estaran exposats a cada vegada més terminologia nova. Com que la fabricació de peces requereix que hi participin tantes persones amb diferents oficis, hi ha una oportunitat perquè els més ambiciosos aprenguin no només el vocabulari del seu propi camp, sinó també en cadascun dels processos complementaris.

Un enginyer de fabricació molt complet comprendrà el recorregut que fa un blanc en xapa per arribar al producte acabat. La maquinària construïda per produir aquestes peces passa per un procés tan valuós per a l’enginyer que vol parlar sobre la fabricació de peces a tots els nivells.

Preguntes i respostes

Pregunta: Què és el porter "Jalicoal"? No tinc ni idea de com escriure-ho. Jollicko?

Resposta: El nom de la companyia és Jolico. Podeu trobar i ordenar els blocs de guardians al seu llibre d’estàndards.