Техническая документация

Что такое матрица гибочного станка

Определение и основные функции

Гибочный станок — это устройство, используемое для гибки листового металла, которое может превращать заготовки в детали с определенными формами и размерами под давлением гибочного станка.

Штамп гибочного станка состоит из пуансона и нижней матрицы, которые взаимодействуют друг с другом для пробивки, формовки и разделения листового металла. Матрица для формовки имеет полость, а матрица для разделения имеет режущее кромку.

Для начинающих важно понимать, что основное назначение штампа гибочного станка заключается в том, чтобы позволить станку гнуть различные металлы под разными углами. В этом процессе лист металла скользит между двумя инструментами: верхний инструмент (пуансон) опускается на нижний инструмент (матрицу), чтобы согнуть часть металлического листа.

Штампы гибочного станка делятся на ручные штампы гибочного станка, гидравлические штампы гибочного станка и штампы гибочного станка с ЧПУ. Гидравлические штампы гибочного станка можно разделить на синхронизацию посредством крутящего момента, синхронизацию машинно-гидравлическую и электрогидравлическую синхронизацию в зависимости от метода синхронизации. Гидравлические штампы гибочного станка можно разделить на типы с движением вверх и вниз в зависимости от способа движения.

Важность в гибке металла

Определите форму изгиба и точность размеров: форма и размеры пресс-формы напрямую определяют форму изгиба, например, угол, радиус кривизны и т.д., что тесно связано с качеством продукта.

Контроль процесса изгиба: инструмент может фиксировать металлическую пластину в определенном положении и контролировать ее деформацию под давлением для обеспечения согласованности изгиба.

Повышение производительности: благодаря быстрой смене пресс-формы, переключение между различными продуктами можно выполнить за несколько миллисекунд, что значительно сокращает цикл переключения.

Продление срока службы: срок службы инструментов, изготовленных из абразивных материалов и подвергнутых поверхностной обработке, может быть увеличен в несколько раз.

Снижение производственных затрат: использование точных пресс-форм может повысить производительность и снизить процент брака, вызванного износом пресс-форм.

Достижение конкретных требований: с помощью технологии ЧПУ матрица может быть согнута в любую форму для соответствия требованиям производства определенных специфических продуктов.

Комплекты инструментов для гибочных прессов

Штампы и матрицы

Они являются ключевыми компонентами, которые определяют форму заготовки, подвергаемой гибке, и монтируются на верхний и нижний давильные стержни для контроля деформации области гиба листового металла.

Основания матриц

Эти платформы поддерживают и позиционируют верхний пуансон и нижнюю матрицу. Они подключены к пуансонам гибочного пресса, что позволяет быстро менять инструмент. Они особенно полезны для обеспечения последовательности при нескольких сериях производства.

Помощники гибки

Чтобы помочь операторам быстро и легко выполнять задачи гибки, иногда используются вспомогательные средства, такие как угломерные инструменты и позиционирующие блоки. Эти инструменты очень важны в высокоточных приложениях, где даже небольшие отклонения могут повлиять на конечный продукт.

Системы быстрой смены

Многие современные гибочные прессы оснащены системами быстрой смены, которые позволяют операторам быстро менять верхние пуансоны и нижние матрицы для выполнения различных задач гибки.

Эта возможность критически важна для производственных сред с высоким количеством типов продукции и небольшими объемами производства, где инструменты необходимо часто менять для выполнения различных операций гибки. Например, в условиях цеха по обработке заказов быстрая система замены позволяет быстро переключаться между разными проектами, повышая общую эффективность.

Фиксирующие штифты

Они используются для точной фиксации заготовки в пресс-форме во время процесса гибки. Это критично при повторяющихся работах, где требуется точное воспроизведение одинаковых изгибов.

Защитники матрицы

Защитники матрицы устанавливаются на ее край для защиты острых углов заготовки и продления срока службы матрицы. Они особенно важны при обработке хрупких или дорогих материалов.

Гнезда для матриц

Подключение гнезда умирающего к интерфейсу штампа облегчает быструю установку и снятие умирающего. Эта функция полезна в условиях, где формы необходимо быстро менять для поддержания производственной эффективности.

СИСТЕМА СМАЗКИ

Равномерно распределите смазку по радиусу формы, чтобы сократить износ детали и предотвратить перегрев.

Подушки для форм / Модули

Они используются для поддержки чеканки и помогают собрать комплект инструментов. Жесткость очень важна.

Прокладки

Контролируйте глубину изгиба, поддерживая постоянное расстояние между поверхностями изгиба.

Опорные плиты

Они используются для удаления изогнутой части и также могут применяться для настройки.

Держатели инструментов

Держатели инструментов крепят матрицу к гибочному прессу. Современные держатели инструментов часто имеют механизмы быстрой смены, что повышает производительность за счет уменьшения времени настройки. Например, в условиях производства с высоким количеством операций, держатели быстрой смены позволяют операторам быстро переключаться между разными инструментами, минимизируя простои.

Системы зажима

Системы зажима обычно используют зажимы, зажимные блоки и регулировочные гайки для фиксации штампов и матриц в правильном положении. Надежный зажим необходим для предотвращения перемещения инструмента во время процесса гибки, что может вызвать ошибки. Например, при гибке высокопрочной стали надежная система зажима гарантирует, что матрица остается стабильной под высоким давлением.

Типы оснастки для гибочных прессов

Профили пробивных инструментов

Пробивной инструмент является верхним инструментом в комплекте пресс-тормозного оборудования и монтируется на ползуне пресс-тормоза. Он применяет силу к заготовке, чтобы согнуть её в форме пробивного инструмента. Пробивные инструменты доступны в различных дизайнах для удовлетворения разных требований по гибке листового металла и типам материалов.

Стандартные пробивные инструменты

Стандартные пробивные инструменты имеют толстое тело и узкий конец, они универсальны и часто используются для общих задач гибки и приложения высокого усилия. Они подходят для создания стандартных изгибов, таких как углы в 90 градусов, на различных материалах. Например, стандартный пробивной инструмент может использоваться для создания прямого угла на листе мягкого стали, обеспечивая последовательные результаты на нескольких заготовках.

Острый угол верхней матрицы

Острый угловой пуансон используется для углов между 30-60 градусами и имеет массивное тело с острым наконечником. Обычно применяется для изгибов менее 30 градусов и может обрабатывать углы до 89 градусов. Угол наконечника пунсона обычно находится в пределах от 28° до 34°.

Типичные размеры

• Ширина зазора: Варьируется от 1" до 1.5"

• Рабочая высота: Как правило, около 3.75"

• Радиус наконечника: Варьируется от 1/32" до 1/8"

Штампы с гусиным neck

Штампы с гусиным neck имеют вогнутый профиль, который позволяет выполнять сложные изгибы без нарушения заготовки. Они разработаны для U-профилей и идеально подходят для глубоких коробов и других сложных форм. Штампы с гусиным neck имеют удлиненное тело с вогнутой областью для предотвращения столкновения сторон заготовки. Например, при создании глубокой U-образной канавки в листовом металле штамп с гусиным neck обеспечивает необходимое пространство для избежания повреждения материала.

Штампы для оконных рам

Штампы для оконных рам имеют узкое тело и наклонный конец, что позволяет изгибать металл и работать вокруг углов. Конец изгибается внутрь станка. Он может быть наклонен с обеих сторон изгиба и часто используется для изготовления дверных рам и оконных переплетов, эффективно обрабатывая листовой металл для производства оконных рам.

Узкие/Мечевые штампы

С одинаковой толщиной по всей длине, геометрия узких пуансонов прямая без углов, что делает их подходящими для ситуаций с ограниченным пространством, идеальными для завершающих изгибов при закрытии коробок и подходящими для операций в ограниченных пространствах.

Пуансоны с радиусной вершиной

Верхний пуансон с радиусом имеет закругленный конец вместо острого края, поэтому он предназначен для создания закругленных изгибов и может использоваться с обычными V-матрицами для маркировочных операций и для создания гладких криволинейных профилей. Корпус обычно более толстый, чтобы выдерживать необходимые силы изгиба.

Пуансоны типа Joggle (Z-инструменты)

Пуансон типа Joggle имеет специальную форму, создающую смещенные изгибы, и используется в специальных приложениях для производства S-образных профилей. Это специальный инструмент, обычно используемый для конкретной настраиваемой работы, предназначенный для создания двух изгибов одновременно. У него более тонкий профиль, чем у стандартного пуансона.

Нижняя матрица

Нижняя матрица является нижним инструментом в пресс-тормозе и устанавливается на столе пресс-тормоза. Когда пуансон опускается, она обеспечивает реактивную силу, необходимую для формирования металла. Матрицы бывают различных форм и размеров для создания разных типов изгибов.

V-матрица

V-матрица является наиболее распространённым типом матрицы и доступна в формах одинарной V, двойной V и много-V. Она имеет профилированную канавку. Используется для создания V-образных изгибов в заготовках. Ширина и глубина V-канавки определяют конечный угол изгиба и радиус. Доступна как часть четырёхстороннего модуля для быстрой замены

U-матрица

У-образные пуансоны используются для создания каналов и более глубоких изгибов и идеально подходят для операций, требующих более сложных форм. Разработаны для создания U- или C-образных изгибов, этот пуансон может делать изгибы от 90° до 180°. Например, для формирования глубоких пазов в листах металла для конструкционных деталей, У-образные пуансоны обеспечивают равномерность и прочность.

Выпрямляющие матрицы

Пуансоны для выравнивания используются для выравнивания согнутого материала, чтобы обеспечить гладкое и полированное покрытие. Эти пуансоны необходимы для достижения профессионального внешнего вида конечного продукта, например, плоских листов металла, используемых для производства кузовных деталей автомобилей.

Смещенные пуансоны

Смещенные пуансоны используются для создания Z-образных или смещенных изгибов и производят два угла за один ход. Они повышают точность, сохраняя изгибы параллельными.

Штампы с радиусом

Штампы с радиусом используются вместе с круглыми пуансонами для формирования радиусных изгибов, что обеспечивает плавный, криволинейный профиль.

Штампы типа "лебединая шея"

Штамп типа "лебединая шея" разработан для предотвращения помех при обработке детали, позволяя делать изгибы в тесных пространствах или вокруг уже существующих изгибов. Он主要用于 удаления выступающих кромок или фланцев на заготовке и идеально подходит для гибки глубоких коробчатых или высоких фланцевых профилей.

Штампы для формовки кромок

Фланцевые матрицы используются для создания кромок или загибов, которые улучшают внешний вид и усиливают края листовых металлических деталей.

Матрицы для формования пазов

Матрицы для формования каналов создают U-образные каналы одним ходом, что более эффективно, чем формование U-образных каналов с использованием традиционных V-образных матриц.

Выпрямляющие матрицы

Выпрямляющие матрицы используются для полного выравнивания острых угловых изгибов и часто применяются в сочетании с операциями загиба.

Четырехсторонние пуансоны

Четырехсторонние пуансоны имеют V-образный канал с разными размерами на каждой стороне одного пуансона. Многозагибочные пуансоны используются для создания двух или более изгибов за одну операцию и включают специальные типы, такие как компенсационные пуансоны.

Типы форм гибочных машин

В заключение

• Система быстрой смены инструмента Wila主要用于 в ситуациях, требующих высокой точности и частой смены инструмента, что позволяет быстро заменять инструменты и подходит для обработки точных деталей.

• Особенностью американских форм является низкая стоимость и большой масштаб производства, подходящий для массового производства с менее строгими требованиями к точности.

• Европейские формы подчеркивают точность и устойчивость, подходящие для отраслей с высокими требованиями к точности, таких как автомобилестроение, электроника и авиакосмическая промышленность.

• Новые стандартные инструменты обладают сильной совместимостью и адаптивностью, что позволяет быстро вносить корректировки и повышать производительность в различных условиях.

Выбор материала для штамповых матриц

Эффективность и срок службы штамповых матриц тесно связаны с прочностью и материалом матрицы. Из-за значительного давления и абразивов, возникающих во время процесса гибки, состав и обработка матрицы имеют решающее значение.

Важность высокой прочности и износостойкости

Инструменты для гибки могут выдерживать строгое давление во время работы. Высокая прочность гарантирует, что инструменты не деформируются или не ломаются при создании давления.

Кроме того, сопротивление износу играет ключевую роль, так как оно определяет срок службы инструмента. Износостойкие инструменты могут сохранять свою форму и функциональность в течение длительного времени, обеспечивая последовательные результаты гибки и снижая необходимость в регулярной замене.

Закаленные инструменты

Один из способов повысить жесткость и долговечность машины для гибки заключается в закалке матриц. Определенные материалы для матриц машин для гибки популярны благодаря их начальной жесткости и возможности дальнейшей закалки.

Например,

• Хромомолибденовая сталь: этот сплав известен своей прочностью и сопротивлением износу, достигая баланса между прочностью и долговечностью машины для гибки, гарантируя, что инструмент сможет выдерживать тяжелые операции гибки без преждевременного износа.

• Сталь Ясукэ: сталь Ясукэ является высококачественной сталью, часто используемой для специализированных инструментов, известной своим исключительным твердостью и абразивностью. Ее состав сохраняет острые кромки, делая ее идеальным выбором для точных работ и задач по изгибу.

Горячая обработка инструментов

Отжиг или термическая обработка - это процесс, который улучшает свойства металлических инструментов. Подвергая металл контролируемым циклам нагрева и охлаждения, изменяется его молекулярная структура, что улучшает его производительность.

Например,

После термообработки прочность и износостойкость углеродистой стали повышаются. Процесс термообработки улучшает зернистую структуру стали, делая ее более прочной и долговечной. Углеродистые инструменты после отжига менее подвержены растрескиванию и деформации, обеспечивая более длительный срок службы инструмента и постоянный эффект изгиба.

Обслуживание и установка инструмента

Эффективность работы гибочного пресса зависит от качества инструмента, но также и от того, как этот инструмент используется и устанавливается. Правильная эксплуатация и установка могут поддерживать оптимальную производительность, снижать износ и увеличивать срок службы инструмента. Вот нюансы обработки и установки инструмента:

Важность геометрии формы

Для достижения желаемого эффекта гиба обычно создаются сложные конструкции для геометрии гибочных матриц. Форма, угол и размеры каждой матрицы критически важны для обеспечения точности процесса гиба. При работе и установке этих инструментов,

• Убедитесь, что геометрия инструмента соответствует ожидаемой операции гиба. Использование инструмента с неверной геометрией может привести к неточным результатам гиба и может повредить станок и заготовку.

• Регулярно проверяйте форму на наличие износа или повреждений. Со временем геометрическая форма матрицы изменится из-за износа, что скажется на качестве гиба.

• Правильное хранение критически важно. При хранении инструментов следует поддерживать их геометрическую форму, избегая наложения или размещения их в положениях, которые могут вызвать деформацию.

Сегментированные формы и их преимущества

Сегментированные инструменты — это инструменты, разделенные на множество частей или секций. Вместо просто длинных инструментов сегментированные инструменты позволяют операторам гибочных прессов использовать комбинацию более коротких сегментов для достижения желаемой длины или установки. Преимущества следующие:

• Гибкость: сегментированные инструменты обладают большей универсальностью, операторы могут подбирать сегменты в соответствии с конкретными требованиями программы.

• Простота в использовании: короткие инструменты проще эксплуатировать, устанавливать и ремонтировать по сравнению с более длинными.

• Снижение износа: Если определенные компоненты формы изнашиваются или повреждаются, следует заменять эти компоненты вместо всей формы.

• Экономическая эффективность: Операторы могут инвестировать в сегментированную группу инструментов вместо нескольких длинных инструментов для разных операций, что снижает долгосрочные затраты.

• Оптимизированные рабочие процедуры: Сегментные инструменты можно быстро перенастраивать, что уменьшает время установки и увеличивает производительность.

Важность допусков инструментов

Допуски форм имеют решающее значение в производстве, так как они определяют нормальное функционирование продукта, диапазон измерений эстетических контейнеров или других физических характеристик. Основные причины их важности следующие:

Улучшенная совместимость и функциональность компонентов: Этот допуск гарантирует, что детали подходят друг к другу, избегая функциональных проблем и несовместимостей.

Улучшение внешнего вида конечного продукта: Допуски способствуют эстетике продукта, например, обеспечивая ровность частей без заметных зазоров.

Учет разумной гибкости при допусках инструментов: Можно позволить определенные допуски для инструментов, сохраняя их функциональность.

Взаимозаменяемость деталей: Допуски позволяют заменять отдельные детали, облегчая обслуживание и ремонт.

Определение допусков для согласованности, точности и точности: Определение допусков позволяет лучше контролировать согласованность, точность и точность продукта.

Сокращение затрат: Определение допусков заранее позволяет производителям минимизировать дорогие ошибки производства и повторную обработку.

Часто задаваемые вопросы

1. Какое основное различие между точными шлифованными и неточными нешлифованными инструментами?

Точные шлифованные матрицы изготавливаются с чрезвычайно жесткими допусками, обеспечивая высокую точность и последовательность во всем наборе матриц. Этот уровень точности критически важен для приложений, требующих точных углов и повторяемости, таких как авиакосмическая промышленность или производство медицинских устройств.

Неточные шлифованные инструменты, будучи менее дорогими, имеют большие допуски и обычно подходят для приложений, где точность не так критична. Выбор между этими вариантами зависит от производственных требований, с более желательными точными шлифованными инструментами для задач высокой точности, требующих последовательности.

2. Как часто следует калибровать инструменты гибочных прессов?

Частота калибровки зависит от объема производства, типа материала и требований к точности. Для высокоточных приложений или непрерывных производственных сред калибровку следует проводить еженедельно или даже ежедневно, так как это обеспечивает постоянную точность изгиба и минимизирует возможные отклонения.

В менее интенсивных операциях может быть достаточно ежемесячной или ежеквартальной калибровки. Создание регулярной программы калибровки, соответствующей потребностям производства, может помочь поддерживать точность и сократить переделку или отходы.

3. Какие факторы влияют на срок службы инструментов гибочного пресса?

Многие факторы влияют на срок службы инструмента, включая качество материала, интенсивность использования, твердость материала изделия и методы обслуживания. Инструменты для гибочного пресса, изготовленные из высококачественных инструментальных сталей или покрытые специальными напылениями, обычно служат дольше, особенно в условиях массового производства.

Регулярная чистка, смазка и осмотр также могут предотвратить преждевременный износ, что значительно увеличит срок службы инструмента. Кроме того, избегание чрезмерной нагрузки и соблюдение рекомендуемых правил эксплуатации могут защитить инструмент от чрезмерного напряжения и продлить его службу.

4. Можно ли использовать тормозные инструменты для всех видов металлов?

Несмотря на то, что тормозные инструменты широко используются, различные металлы требуют специфических характеристик инструмента для обеспечения оптимальной производительности. Например, более твердые металлы, такие как нержавеющая сталь или титан, создают большее усилие на штамп, поэтому высокопрочные или покрытые карбидом штампы идеальны для этих применений.

Более мягкие металлы, такие как алюминий, требуют меньшей прочности штампа, но можно использовать более мягкие штампы или пуансоны, чтобы предотвратить повреждение поверхности. Сочетание штампа с типом материала оптимизирует срок службы штампа и качество гиба, улучшая общую эффективность работы тормозного пресса.

5. Как выбрать правильный тормозной инструмент для моего проекта?

Прежде всего, учтите характеристики материала, включая тип, предел прочности на растяжение и предел текучести, так как эти факторы определяют специфические потребности в инструментах. Разные материалы, такие как алюминий, углеродистая сталь и нержавеющая сталь, имеют уникальные свойства, которые требуют разных настроек.

Затем оцените толщину и длину материала. Отверстие матрицы должно, как правило, быть в 8 раз больше толщины материала. Длина материала определит необходимую длину матрицы. Угол изгиба и форма критически важны. Определенные формы изгиба, такие как V-образные изгибы или загибание кромки, требуют соответствующих инструментов. Знание требуемой формы изгиба поможет вам выбрать правильную матрицу.

Профиль инструмента и предел нагрузки также важны. Соотнесите профиль инструмента с типом работы, будь то воздушный изгиб, нижний изгиб или чеканный изгиб, и убедитесь, что предел нагрузки не превышает возможности гибочного пресса, чтобы избежать повреждений.

Выбор должен соответствовать толщине используемого металла. Используйте "правило 8×2" и умножьте самую тонкую пластину на 8, чтобы найти наименьшую V-образную матрицу. Регулируемые матрицы полезны для проектов с несколькими изгибами.

При выборе пуансона отбирайте в зависимости от требований работы. Учитывайте тип пуансона, такой как стандартный, гусиная шея или острый угол, и убедитесь, что радиус носика соответствует значению радиуса пневматической деформации.

Точность и совместимость важны для достижения точности деталей. Выбирайте инструменты с высокой точностью и функциями, такими как сегментированный и самоудерживаемый монтаж, для удобства и безопасности. Рассмотрите варианты инструментов и возможность их настройки. Стандартные инструменты подходят для обычных изгибов, но для выполнения уникальных спецификаций могут потребоваться специальные инструменты для повышения эффективности формирования.

Наконец, обратите внимание на настройку и эксплуатацию. Инструменты, которые позволяют переднюю загрузку, могут сократить время настройки. Для проектов, требующих частой смены инструментов, оснащение каждого гибочного пресса собственной библиотекой инструментов может повысить эффективность.