Оснастка для гибочных прессов

Что такое гибочный штамп

Определение и основные функции

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

Гибочный штамп состоит из пуансона и нижней матрицы, которые взаимодействуют друг с другом для пробивки, формовки и разделения металлических листов. Штамп для формовки имеет полость, а штамп для разделения имеет режущую кромку.

Для начинающих необходимо понимать, что основная цель гибочного штампа — позволить станку сгибать различные металлы под разными углами. В этом процессе металлический лист скользит между двумя инструментами: верхний инструмент (пуансон) опускается на нижний инструмент (штамп), чтобы согнуть часть металлического листа.

Гибочные штампы делятся на штампы для ручных гибочных станков, штампы для гидравлических гибочных станков и штампы для гибочных станков с ЧПУ. Гидравлические гибочные штампы могут быть разделены на синхронизацию с торсионной осью, машино-гидравлическую синхронизацию и электро-гидравлическую синхронизацию в зависимости от метода синхронизации. Гидравлические гибочные штампы могут быть разделены на верхние и нижние в зависимости от способа движения.

Важность в гибке металла

Определение формы гибки и точности размеров: форма и размер штампа могут напрямую определять форму гибки, такую как угол, радиус кривизны и т. д., что тесно связано с качеством продукции.

Контроль процесса гибки: Инструмент может зафиксировать металлическую пластину в определенном положении и контролировать ее деформацию под давлением для поддержания последовательности гибки.

Повышение производственной эффективности: Быстрая смена штампа позволяет завершить переключение штампа для разных продуктов за несколько миллисекунд, что значительно сокращает цикл переключения.

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

Снижение производственных затрат: Использование точных штампов может повысить производительность и снизить процент брака, вызванный износом штампа.

Достижение специфических требований: Благодаря технологии ЧПУ штамп может быть согнут в любую форму для удовлетворения требований производства определенных специфических продуктов.

Сборки инструментов для гибочных прессов

Пуансоны и Штампы

Они являются ключевыми компонентами, определяющими форму изгибаемой заготовки, и устанавливаются на верхние и нижние прессующие стержни для контроля деформации области изгиба металлического листа.

Основания штампов

Эти платформы поддерживают и позиционируют верхний пуансон и нижний штамп. Они соединены с пуансонами гибочного пресса для быстрой смены инструмента. Они особенно полезны для поддержания последовательности в течение нескольких производственных циклов.

Вспомогательные средства для гибки

Чтобы помочь операторам быстро и легко выполнять задачи по гибке, иногда используются некоторые вспомогательные средства, такие как инструменты для измерения углов и установочные 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 по гибке.

Эта возможность критически важна для сред с высоким разнообразием и малыми объемами производства, где инструменты необходимо часто менять для выполнения различных задач по гибке. Например, в условиях цеха система быстрой смены позволяет быстро переключаться между различными проектами, повышая общую эффективность.

Установочные штифты

Они используются для точного позиционирования и фиксации заготовки в матрице в процессе гибки. Это критически важно для повторяющейся работы, где один и тот же изгиб должен быть точно воспроизведен.

Защитные элементы матрицы

Защитные элементы матрицы устанавливаются на край матрицы для защиты острых углов заготовки и продления срока службы матрицы. Они особенно важны при обработке хрупких или дорогостоящих материалов.

Гнезда матрицы

Подключение гнезда матрицы к интерфейсу пуансона облегчает быструю установку и снятие матрицы. Эта особенность полезна в условиях, где матрицы необходимо быстро менять для поддержания эффективности производства.

Система смазки

Равномерное распределение смазки в радиус матрицы для уменьшения износа и пригорания заготовки.

Подушки/модули матрицы

Они используются для поддержки шипа и помогают собрать набор инструментов. Жесткость очень важна.

Прокладки

Контролируйте глубину изгиба, поддерживая постоянное расстояние между поверхностями изгиба.

Выталкиватели матрицы

Они используются для удаления изогнутой детали и также могут быть использованы для настройки.

Держатели инструмента

Держатели инструмента крепят матрицу к гибочному прессу. Современные держатели инструмента часто имеют механизмы быстрой смены, которые повышают производительность, сокращая время настройки. Например, в условиях производства с высоким разнообразием держатели инструмента с быстрой сменой позволяют операторам быстро переключаться между различными инструментами, минимизируя время простоя.

Системы зажима

Системы зажима обычно используют зажимы, зажимные блоки и регулировочные гайки для удержания пуансонов 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 прочная система зажима обеспечивает стабильность матрицы под высоким давлением.

Типы инструментов для гибочных прессов

Пуансоны Профили

Пуансон - это верхний инструмент в инструментах гибочного пресса и монтируется на ползуне пресса. Он прикладывает силу к заготовке, чтобы согнуть ее в форме пуансона. Пуансоны доступны в различных конструкциях, чтобы соответствовать различным требованиям гибки листового металла и типам материалов.

Стандартные пуансоны

Стандартные пуансоны имеют толстое тело и узкий наконечник, универсальны и часто используются для общих задач гибки и применений с высокой тоннажностью. Они подходят для создания стандартных изгибов, таких как углы 90 градусов на различных материалах. Например, стандартный пуансон может быть использован для создания прямого угла на листе мягкой стали, обеспечивая последовательные результаты на нескольких заготовках.

Острый угол верхней матрицы

Острый угол пуансона используется для углов между 30-60 градусами и имеет тяжелое тело и острый наконечник. Он обычно используется для изгибов менее 30 градусов и может обрабатывать углы до 89 градусов. Угол наконечника пуансона обычно составляет от 28° до 34°.

Типичные размеры

• Ширина зазора: варьируется от 1' до 1.5'
• Рабочая высота: обычно около 3.75'
• Радиус наконечника: варьируется от 1/32' до 1/8'

Гусиные шеи пуансоны

Гибкие пуансоны имеют углубленный профиль, который позволяет выполнять сложные изгибы без нарушения заготовки. Разработанные для U-образных профилей, эти пуансоны идеально подходят для глубоких коробок и других сложных форм. Гибкие пуансоны имеют удлиненный корпус с углубленной областью, чтобы предотвратить столкновение ножек заготовки. Например, при создании глубокой U-образной канавки в листовом металле, гибкий пуансон обеспечивает необходимый зазор, чтобы избежать повреждения материала.

Пуансоны для оконных рам

Пуансоны для оконных рам имеют узкое тело и угловой наконечник, который позволяет гнуть и работать вокруг углов. Наконечник изгибается внутрь гибочного станка. Он может быть угловым с обеих сторон изгиба и часто используется для изготовления дверных рам и оконных створок, а также может эффективно обрабатывать листовой металл для производства оконных рам.

Узкие/мечевидные пуансоны

С равномерной толщиной по всей длине, геометрия узких пуансонов прямая без углов, что делает их подходящими для ситуаций, где зазор ограничен, идеальными для окончательных изгибов в закрытиях коробок и подходящими для операций в ограниченных пространствах.

Пуансоны с радиусной вершиной

Верхний радиусный пуансон имеет закругленный наконечник вместо острого края, поэтому он предназначен для создания закругленных изгибов и может использоваться со стандартными V-образными матрицами для операций маркировки и создания гладких изогнутых профилей. Корпус обычно толще, чтобы выдерживать необходимые усилия изгиба.

Joggle Punches (Z Tools)

Joggle пуансон имеет специализированную форму, которая создает смещенные изгибы и используется в специальных приложениях для создания S-образных профилей. Это специальный инструмент, обычно используемый для конкретной индивидуальной работы, предназначенный для создания двух изгибов одновременно. Он имеет более тонкий профиль, чем стандартный пуансон.

Нижняя матрица

Нижняя матрица - это нижний инструмент в штампе пресса и устанавливается на станину пресса. Когда пуансон нажимается вниз, она обеспечивает необходимую реактивную силу для формирования металла. Матрицы бывают различных форм и размеров для создания различных типов изгибов.

V-die

V-образная матрица является наиболее распространенным типом матрицы и доступна в формах одинарного V, двойного V и многого V. Она имеет формованную канавку. Она используется для создания V-образных изгибов в заготовках. Ширина и глубина V-образной канавки определяют конечный угол изгиба и дугу. Она доступна как часть четырехстороннего модуля для легкой замены

U-die

U-образные матрицы используются для создания каналов и более глубоких изгибов и идеально подходят для операций, требующих более сложных форм. Предназначенные для создания U- или C-образных изгибов, эти матрицы могут делать изгибы от 90° до 180°. Например, для формирования глубоких канавок в металлических листах для структурных деталей, 'U' матрицы обеспечивают однородность и прочность.

Flattening dies

Выравнивающие матрицы используются для выравнивания изогнутого материала, чтобы обеспечить гладкую и полированную отделку. Эти матрицы необходимы для достижения профессионального вида конечного продукта, такого как плоские металлические листы, используемые для производства деталей кузова автомобиля.

Offset dies

Смещенные матрицы используются для создания Z-образных или смещенных изгибов и создания двух углов за один ход. Они улучшают точность, сохраняя изгибы параллельными.

Radius Dies

Радиусные матрицы используются в сочетании с круглыми пуансонами для формирования радиусных изгибов, что приводит к гладкому, изогнутому профилю.

Gooseneck Dies

Гусиная шея матрицы предназначена для избежания помех заготовки, позволяя делать изгибы в тесных пространствах или вокруг существующих изгибов. Она в основном используется для удаления выступающих краев или фланцев на заготовке и идеально подходит для изгиба глубоких коробок или профилей с высокими фланцами.

Flanging Dies

Фланцевые матрицы используются для создания кромок или отбортовок, которые улучшают эстетику и укрепляют края деталей из листового металла.

Groove Forming Dies

Канальные штампы формируют U-образные каналы за один ход, что более эффективно по сравнению с формированием U-образных каналов с использованием традиционных V-образных штампов.

Штампы для выравнивания

Штампы для выравнивания используются для полного выравнивания острых угловых изгибов и часто применяются в сочетании с операциями подгибки.

Четырехсторонние штампы

Четырехсторонние штампы имеют V-образный канал с разными размерами на каждой стороне одного штампа. Многократные гибочные штампы используются для создания двух или более изгибов за одну операцию и включают специальные типы, такие как смещенные штампы.

Типы штампов для гибочных машин

Тип инструмента	Особенности	Применение	Преимущество
Американские инструменты	- С острыми углами 30 градусов как на пуансоне, так и на матрице. - Широко используются, подходят для различных криволинейных применений. - Совместимы со старыми гидравлическими и механическими гибочными машинами.	- Подходят для гибочных операций с различной толщиной материала и профилями. - Благодаря быстрой установке и простоте эксплуатации, часто используются в условиях, где требуется частая замена штампов.	- Долговечны и надежны, могут использоваться для различных задач. - Простота конструкции, легкость в обслуживании и модернизации с существующими машинами.
Европейские прецизионные инструменты	- Известны как инструменты 'Promecam'. - И пуансон, и матрица имеют острый угол в 60 градусов. - В основном используется в сочетании с CNC гибочными машинами для быстрой смены инструмента и повышения производительности.	- Подходит для высокоточных гибочных применений с высокими требованиями к точности. - Часто встречается в аэрокосмической и автомобильной промышленности, где требуется точный контроль.	- Уменьшает отскок, вызванный острыми углами, повышает точность гибки. - Более гладкий профиль предлагает больше вариантов в геометрических формах.
Новый стандартный инструмент	- Сочетает характеристики как США, так и Европы. - Пуансон и матрица имеют острый угол в 45 градусов. - Совместим с гибочными машинами в США и Европе.	- Подходит для различных требований к гибке. - Популярен в производственных средах, требующих точности и гибкости.	- Быстрая смена инструмента повышает операционную эффективность. - Баланс универсальности и точности, подходит для различных проектов без необходимости обширных модификаций машины.
Velaton Rapid Tooling	- Обычно используется для систем TruPunch - Высокая точность, малый допуск	- В основном используется для высокоточных штамповочных задач, таких как обработка точных компонентов. - Подходит для производственных нужд, требующих точной и частой смены инструмента.	- Высокая точность, высокая степень стандартизации, быстрая смена инструмента. - Более длительный срок службы инструмента, более высокая точность. - Сильная совместимость инструментов, подходит для различных типов станков.

В заключение

• Система быстрой смены инструмента Wila в основном используется в ситуациях, требующих высокой точности и частой смены инструмента, обеспечивая быструю замену инструмента и подходя для обработки точных компонентов.
• Характеристики американских форм - низкая стоимость и большой масштаб производства, подходящие для массового производства с более низкими требованиями к точности.
• Европейские формы делают акцент на точность и стабильность, подходя для отраслей с высокими требованиями к точности, таких как автомобили, электроника и аэрокосмическая промышленность.
• Новые стандартные инструменты обладают высокой совместимостью и адаптивностью, позволяя быстро адаптироваться и повышать эффективность производства в различных условиях.

Выбор материала для штампов гибочных прессов

Эффективность и срок службы гибочных штампов неразрывно связаны с прочностью и материалом штампа. Из-за значительного давления и абразивов, образующихся в процессе гибки, состав и обработка штампа имеют решающее значение.

Важность высокой прочности и износостойкости

Гибочные станки могут выдерживать строгое давление во время работы. Высокая прочность гарантирует, что инструменты не деформируются и не ломаются при оказании давления.

Кроме того, износостойкость имеет решающее значение, так как она определяет срок службы пользователя. Износостойкие инструменты могут сохранять свою форму и функцию в течение длительного времени, обеспечивая постоянный эффект гибки и уменьшая необходимость регулярной замены.

Закаленные инструменты

Один из методов повышения жесткости и долговечности гибочного станка - закалка штампов. Специфические материалы для штампов гибочных станков популярны благодаря их исходной жесткости и возможности дальнейшего их упрочнения.

Например

• Хром-молибденовая сталь : Этот сплав известен своей прочностью и износостойкостью, достигая баланса между прочностью и долговечностью гибочного станка, гарантируя, что инструмент может выдерживать тяжелые операции гибки без преждевременного износа.
• Сталь Yasuki ： Сталь Yasuki - это высококачественная сталь, обычно используемая для специализированных инструментов, известная своей исключительной твердостью и абразивностью. Ее состав сохраняет острые кромки, что делает ее идеальным выбором для точных и гибочных задач.

Инструменты горячей обработки

Закалка или термическая обработка - это процесс, который улучшает свойства металлических инструментов. Путем подвергания металла контролируемым циклам нагрева и охлаждения, он изменяет свою молекулярную структуру, тем самым улучшая свою производительность.

Например

После термической обработки прочность и износостойкость углеродистой стали улучшаются. Процесс термической обработки утончает зернистую структуру стали, делая ее более твердой и долговечной. Инструменты из углеродистой стали после закалки менее склонны к растрескиванию и деформации, обеспечивая более длительный срок службы инструмента и постоянный эффект гибки.

Обработка и установка инструмента

Эффективность работы гибочного пресса зависит от качества инструмента, но также и от того, как обрабатывается и устанавливается инструмент. Правильная обработка и установка могут поддерживать оптимальную производительность, уменьшать износ и продлевать срок службы инструмента. Вот нюансы обработки и установки инструмента:

Важность геометрии штампа

Для достижения эффекта изгиба, как правило, разрабатываются сложные конструкции для геометрии гибочных штампов. Форма, угол и размеры каждого штампа имеют решающее значение для обеспечения точности процесса гибки. При обработке и установке этих инструментов,

• Убедитесь, что геометрия инструмента соответствует ожидаемой гибочной операции. Использование инструмента с неправильной геометрией может привести к неточным результатам гибки и может повредить станок и заготовку.
• Регулярно проверяйте штамп на износ или повреждения. Со временем геометрическая форма штампа изменится из-за износа, тем самым влияя на качество гибки.
• Правильное хранение имеет решающее значение. При хранении инструментов их геометрическая форма должна сохраняться, избегая складывания или размещения в положениях, которые могут вызвать деформацию.

Сегментированные штампы и их преимущества

Сегментированные инструменты - это инструменты, которые разделены на множество частей или секций. Вместо того чтобы просто длинные инструменты, сегментированные инструменты позволяют операторам гибочных прессов использовать комбинацию более коротких сегментов инструментов для достижения желаемой длины или настройки. Преимущества следующие:

• Гибкость : Сегментированные инструменты обладают более сильной универсальностью, операторы могут подбирать сегменты в соответствии с конкретными требованиями программы.
• Легкость в эксплуатации : По сравнению с более длинными инструментами, более короткие инструменты легче эксплуатировать, устанавливать и ремонтировать.
• Уменьшение износа : Если определенные компоненты штампа изношены или повреждены, эти компоненты следует заменить вместо всего штампа.
• Экономическая эффективность : Операторы могут инвестировать в сегментированную группу, а не в несколько длинных инструментов для разных операций, тем самым снижая долгосрочные затраты.
• Оптимизированные рабочие процедуры : Сегментарные инструменты могут быть быстро перенастроены, тем самым уменьшая время настройки и увеличивая производительность.

Важность допусков инструмента

Допуски на форму имеют решающее значение в производстве, так как они определяют нормальную работу продукта, диапазон измерений эстетических контейнеров или другие физические характеристики. Основные причины их важности следующие:

Улучшенная подгонка и функциональность компонентов: Этот допуск обеспечивает, что детали подходят к другим деталям, избегая функциональных проблем и несовместимостей.

Улучшение внешнего вида конечного продукта Допуски: Допуски способствуют эстетике продукта, например, обеспечивая, что детали находятся на одном уровне без заметных зазоров.

Рассмотрите разумную широту Допуски инструментов: Допуски инструментов могут быть разрешены при сохранении их функциональности.

Взаимозаменяемость деталей: Допуски позволяют замену одной детали, облегчая техническое обслуживание и ремонт.

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

Снижение затрат: Определяя допуски заранее, производители могут минимизировать дорогостоящие производственные ошибки и переделки.

Часто задаваемые вопросы

1. В чем основная разница между прецизионными и не прецизионными шлифованными инструментами?

Прецизионные шлифованные штампы изготавливаются с очень жесткими допусками, обеспечивая высокую точность и согласованность по всему набору штампов. Этот уровень точности критически важен для применений, требующих точных углов и повторяемости, таких как аэрокосмическая промышленность или производство медицинских устройств.

Не прецизионные шлифованные инструменты, хотя и менее дорогие, имеют меньшие допуски и, как правило, подходят для применений, где точность не так критична. Выбор между этими вариантами зависит от требований производства, причем прецизионные шлифованные инструменты более желательны для высокоточных задач, требующих согласованности.

2. Как часто следует калибровать инструменты для гибки на прессе?

Частота калибровки зависит от объема производства, типа материала и требований к точности. Для высокоточных применений или непрерывных производственных сред калибровка должна проводиться еженедельно или даже ежедневно, так как это обеспечивает согласованную точность гибки и минимизирует потенциальные отклонения.

В менее интенсивных операциях может быть достаточно ежемесячной или квартальной калибровки. Установление регулярной программы калибровки, соответствующей производственным потребностям, может помочь поддерживать точность и снизить переделку или отходы.

3. Какие факторы влияют на срок службы инструментов для гибки?

На срок службы инструмента влияют многие факторы, включая качество материала, интенсивность использования, твердость материала заготовки и методы обслуживания. Инструменты для гибки, изготовленные из высококачественной инструментальной стали или обработанные специальными покрытиями, обычно служат дольше, особенно в условиях массового производства.

Регулярная очистка, смазка и осмотр также могут предотвратить преждевременный износ, что может значительно продлить срок службы инструмента. Кроме того, избегание чрезмерного тоннажа и следование рекомендуемым руководствам по эксплуатации может защитить инструмент от чрезмерного напряжения и продлить его срок службы.

4. Можно ли использовать инструменты для гибки для всех типов металлов?

Хотя инструменты для гибки широко используются, разные металлы требуют специфических характеристик инструмента для обеспечения оптимальной производительности. Например, более твердые металлы, такие как нержавеющая сталь или титан, оказывают большее усилие на матрицу, поэтому матрицы высокой прочности или с карбидным покрытием идеальны для этих применений.

Более мягкие металлы, такие как алюминий, требуют меньшей прочности матрицы, но можно использовать более мягкие матрицы или пуансоны, чтобы предотвратить повреждение поверхности. Соответствие матрицы типу материала оптимизирует срок службы матрицы и качество гиба, улучшая общую эффективность операции гибки.

5. Как выбрать правильный инструмент для гибки для моего проекта?

Во-первых, учитывайте характеристики материала, включая тип, предел прочности и предел текучести, так как они определят специфические потребности в инструменте. Разные материалы, такие как алюминий, углеродистая сталь и нержавеющая сталь, имеют уникальные свойства, требующие различных настроек.

Затем оцените толщину и длину материала. Отверстие матрицы, как правило, должно быть в 8 раз больше толщины материала. Длина материала определит необходимую длину матрицы. Угол и форма гиба критичны. Конкретные формы гиба, такие как V-образные гибы или подгибы, требуют соответствующего инструмента. Знание требуемой формы гиба может помочь вам выбрать правильную матрицу.

Профиль инструмента и предельная нагрузка также критичны. Соответствуйте профилю инструмента типу работы, будь то воздушный гиб, нижний гиб или чеканка, и убедитесь, что предельная нагрузка не превышает возможностей гибочного пресса, чтобы избежать повреждений.

Выбор матрицы должен соответствовать толщине металла. Используйте 'правило 8×2' и умножьте толщину самого тонкого металла на 8, чтобы найти минимально необходимую V-образную матрицу. Регулируемые матрицы полезны для проектов с множественными гибами.

При выборе пуансона выбирайте в соответствии с требованиями работы. Учитывайте тип пуансона, такой как стандартный, гусиная шея или острый угол, и убедитесь, что радиус носа соответствует значению радиуса пневматического формования.

Точность и совместимость важны для достижения точности детали. Выбирайте инструменты с высокой точностью и функциями, такими как сегментированные и самозадерживающиеся крепления, для удобства и безопасности. Учитывайте варианты инструментов и кастомизацию. В то время как стандартные инструменты подходят для обычных гибов, могут потребоваться индивидуальные инструменты для соответствия уникальным спецификациям, чтобы улучшить эффективность формования.

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