Grundlegende Komponenten und Terminologie für Metallstanzwerkzeuge

Inhalt

• Die Sprache des Maschinenbaus
• Grundlegende Terminologie für das Entwerfen und Erstellen von Werkzeugen
• Stempelpresse
• Drücken Sie Strich
• Die Größe
• Castings
• Die Detail
• Fräsen und Bearbeiten
• Kerndesign
• Leere Zeichnung
• Trim Die
• Stähle trimmen
• Pierce-Ausrüstung
• Die Cam
• Fragen & Antworten

Jason Marovich war von 1990 bis 2005 als Zeichner und CAD-Bediener im Bereich Fahrzeugtechnik beschäftigt.

Die Sprache des Maschinenbaus

Es gibt eine Art Pseudosprache, die in der Metallprägeindustrie entwickelt wurde. Für den Laien, der nicht weiß, wie Blechteile hergestellt werden, kann es so sein, als würde man jemandem zuhören, der eine Fremdsprache spricht, wenn man jemandem zuhört, der darüber spricht.

Dieser Leitfaden wurde geschrieben, um denjenigen zu helfen, die wissen möchten, wovon Ingenieure und Fabrikarbeiter sprechen, wenn sie über das Stanzen von Blechen und die Maschinen sprechen, die das Stanzen, Formen, Trimmen, Bördeln, Stechen und Wiederzünden von Blechen ausführen.

Die Technik ist eines dieser Handwerke, deren Verständnis Jahre in Anspruch nimmt. Zumindest ein grobes Wissen über Metallurgie, Drucksysteme, Stahlbearbeitung und Eisenguss sind alles Werkzeuge, über die Werkzeugkonstrukteure und -bauer verfügen.

Die Computertechnologie hat dem Laien die Möglichkeit gegeben, dreidimensionale Modelle von Stanzpressen und Matrizen zu betrachten. Diese virtuellen Entwurfsprogramme sind entscheidend, damit andere einem Würfel durch die verschiedenen Phasen seines Entwurfs und seiner Erstellung folgen können. Wenn Sie jedoch keine Ahnung haben, welche Komponenten Sie sich ansehen oder welchen Zweck sie erfüllen, haben Sie Probleme, den Erklärungen der Maschine zu folgen, einfach weil so viele der im Maschinenbau verwendeten Namen und Wörter dem nicht bekannt sind Person, die nicht länger der Metallprägeindustrie ausgesetzt war.

Eine noch grundlegendere Einführung in das Blechprägen in der Automobilindustrie finden Sie unter "Stanzwerkzeuge: Eine grundlegende Erklärung für Stanzwerkzeuge aus Metall"Dieser Leitfaden soll den Menschen helfen, die grundlegendsten Konzepte zu verstehen, wie ein Automobilteil aus Blech vom Konzept zur Produktion übergeht, und dient als pädagogischer Einstieg in diesen Artikel.

Grundlegende Terminologie für das Entwerfen und Erstellen von Werkzeugen

Die folgenden Begriffe sind in der Reihenfolge ihrer Nützlichkeit aufgeführt. Sie sollen jemandem helfen, der mit mechanischen Matrizentypen und ihrer Anwendung als Werkzeug zur Herstellung von geprägten Metallteilen nicht vertraut ist.

Stempelpresse

Dies ist die Maschine, an der ein fertiger Werkzeugsatz befestigt ist. Der Boden einer Presse oder die Basis ist stationär. Der obere Stößel bewegt sich auf und ab und liefert den Druck, der erforderlich ist, um den Metallplatz auf der unteren Hälfte der Matrize zu formen oder zu halten, die an der stationären Basis montiert ist. Das obere Matrizenelement ist am Stößel montiert und bewegt sich so mit ihm auf und ab.

Drücken Sie Strich

Der Stempel einer Presse fährt nach unten, bis das obere Matrizenelement auf dem unteren Matrizenelement geschlossen ist. Der Stößel kehrt dann zurück, öffnet die Matrize und ermöglicht das Entfernen des fertigen Teils. Ein neuer Rohling wird dann in den Würfel gelegt. Jeder Auf- und Ab-Zyklus wird je nach Druckmaschinentyp nach denselben Spezifikationen durchgeführt. Die Strecke, die der Stößel nach oben oder unten zurücklegt, ist der Presshub.

Größere Pressen haben typischerweise einen größeren Presshubabstand. Ein weiterer wichtiger Faktor für den Presshub sind die Hübe pro Minute. Unterschiedliche Pressen haben unterschiedliche Geschwindigkeitsschwankungen, und zwei Faktoren, Presshubabstand und Presshub pro Minute, werden sorgfältig abgewogen, bevor die Werkzeugingenieure mit den Arbeiten an den Werkzeugen beginnen, die am Pressenwagen und am Stößel montiert werden.

Die Größe

Diese Abmessungen beziehen sich im Allgemeinen auf die obere und untere Platte - der Rest der Komponenten der Matrize ist auf montiert. Dies sind entweder Matrizensätze aus Stahl oder Schuhe aus Gusseisen. Eisen ist billiger als Stahl. Wenn also eine große Matrize benötigt wird, besteht es höchstwahrscheinlich aus Eisen. Kleinere Werkzeugsätze bestehen aus Stahl und werden häufig als komplette Werkzeugsätze mit Führungsstiften und Montageschlitzen oder -löchern verkauft. Die Abmessungen einer Matrize umfassen die gesamte Matrizengröße (o.a.) und die Matrizensatzgröße. Wenn ein oberer Eisenschuh 50 mm dick und 1200 mm lang und 800 mm lang ist, sehen die Abmessungen folgendermaßen aus: 50 x 1200 x 800. Gusswerkzeuge können problemlos für jede Größe entworfen werden, während Stahlwerkzeugsätze in verschiedenen Größen verkauft werden Richtig, man kann sich manchmal als Herausforderung erweisen.

Castings

Wenn entschieden wurde, eine Matrize aus Eisen zu konstruieren, werden die Teile der Matrize als Gussteile bezeichnet. Dies gilt nicht für Standardartikel wie Stempel oder Sicherheitsblöcke, die normalerweise aus Stahl bestehen. Eisengussteile sind unbehandelte Metalle, die an verschiedenen Stellen bearbeitet werden können, an denen eine saubere Oberfläche erforderlich ist (d. H. Eine Montagefläche).

Beim Entwerfen von Gussteilen muss der Ingenieur das Gewicht, die Wandfestigkeit, die Kerngröße und die Kosten berücksichtigen. Sobald ein Casting-Design genehmigt wurde, wird es vom Gesamtdesign gezogen oder getrennt und erhält eine eigene Computerdatei. Diese Datei wird an eine Gießerei gesendet, in der Eisen nach den genauen Spezifikationen gegossen wird, die ihnen von der Konstruktionsquelle vorgegeben wurden. Wenn das Eisen abkühlt, steht ein Rohguss des dreidimensionalen Designs für weitere Arbeiten durch Maschinisten bereit.

Die Detail

Dies sind normalerweise Gussteile, die wie oben beschrieben aus dem Gesamtdesign gezogen werden. Sie können jedoch Stahlkomponenten enthalten. Wann immer eine Zeichnung oder ein 3D-Modell den Bauherren hilft, einen Entwurf besser zu sehen oder zu verstehen, fordert eine Baufirma möglicherweise separate Ebenen oder Dateien an, mit denen sie alle wichtigen Matrizenkomponenten separat betrachten können. Ein oberes Matrizenpad würde zum Beispiel aus Material (Feilen, Blaupausen) gegossen und bearbeitet, das es nicht nur beim Einsetzen in die Matrize zeigte, sondern auch separat.

Fräsen und Bearbeiten

Das Fertigstellen einer Oberfläche wird als Bearbeitung bezeichnet. Dies wird oft mit einem sich drehenden Metallschneider erreicht, der als Mühle bezeichnet wird. Mühlen können verwendet werden, um Taschen in Eisen oder Stahl zu schneiden, fertige Oberflächen nach strengen Spezifikationen zu erstellen und in den Computer programmierten Pfaden zu folgen, die es ihnen ermöglichen, große Oberflächen stundenlang zu bearbeiten, ohne anzuhalten.

In der obigen Abbildung sind die abgerundeten Ecken der zu bearbeitenden Tasche zu beachten. Sofern es keinen Rundlauf gibt - eine Möglichkeit, dass der Weg des Fräsers beim Entfernen oder beim nächsten Arbeitsgang frei bleibt - werden die Ecken auf den gleichen Radius wie der Fräser gerundet. Diese Werkzeuge können keine quadratischen Ecken bilden, aber es gibt Drahtbrennwerkzeuge und andere Optionen dafür.

Kerndesign

Dies bezieht sich auf die Praxis, mit der Konstrukteure Metall aufhellen. Das heißt, ein fester Eisenblock könnte entkernt werden (durch Entfernen eines Teils des Eisens leichter gemacht werden), solange dies die Festigkeit des Eisens in der Matrize nicht beeinträchtigt. Die beiden Vorteile des Entwurfs einer Matrize mit einem intelligenten Kernplan (oft nach Kernstandards, die von dem Unternehmen bereitgestellt wurden, das das Teil angefordert hat) sind die Kosteneffizienz des Eisens und die Empfindlichkeit des Matrizengewichts.

Leere Zeichnung

Dies ist die Operation, die von Ziehwerkzeugen ausgeführt wird. Diese Matrizen sind normalerweise die ersten oder zweiten Matrizen in jeder Matrizenaufstellung. Ein unverformter Blechrohling wird in die Matrize geladen und gemäß den in der Teiledatendatei angegebenen Spezifikationen geformt. Ziehwerkzeuge verwenden Druck, um Metall zu formen. Ein schwimmendes Unterkissen, das von einem Drucksystem darunter angetrieben wird, ist ein wesentlicher Bestandteil jeder Ziehmatrize.Dieses Pad kann verwendet werden, um das Metall gegen den oberen Stempel zu formen, oder es kann als "Ring" verwendet werden, um das Metall zu greifen, wenn der Stempel herunterkommt und es formt.

Trim Die

Diese Art von Matrize wurde mit dem Schwerpunkt entwickelt, unerwünschtes Metall von einem Teil zu entfernen. Schneidwerkzeuge können implementiert werden, um große Löcher wie Fensteröffnungen herauszuschneiden. Das Trimmen auf eine fertige Trimmlinie wird manchmal mit mehr als einem Trimmstempel in der Aufstellung erreicht. Designer werden ihr Bestes geben, um alle wichtigen Trimmvorgänge in einem Würfel durchzuführen, aber manchmal ist dies einfach nicht möglich.

Es gibt drei grundlegende Ausstattungsvarianten:

• Grobes Trimmen: Schneiden Sie Material weg, um Effizienz oder Zugang im nächsten Arbeitsgang, der endgültigen Verkleidung, zu erzielen.
• Endgültiges Trimmen: Dies ist der Vorgang, bei dem das Teil auf seine endgültige Form zugeschnitten wird.
• Innenausstattung: Normalerweise ist dies komplizierter und erfordert einen Plan für die Anordnung der Stahlverkleidung. Hierbei werden Öffnungen herausgeschnitten, die sich innerhalb der endgültigen Verkleidungslinie befinden.

Stähle trimmen

Diese handlichen Stahlkomponenten haben eine Montagefläche und ein Zierblatt. Die auf einer oberen Matrize oder Nocke montierten Klingen wirken wie die Oberseite einer Schere. Wenn sie auf das Metall fallen, treffen sie auf einen unteren Stahl, der als Unterkiefer einer Schere fungiert. Die Stähle werden leicht in das Metall eingeführt, genug, um seine Metalldicke zu umgehen. Das Blech, das nach dem Zuschneiden von der Trimmlinie abfällt, wird als Schrott bezeichnet.

Pierce-Ausrüstung

Wenn kleinere Öffnungen wie runde oder quadratische Löcher in einer Platte erforderlich sind, wird ein Matrizenstempel verwendet (montiert in einem Matrizenhalter, der wiederum an einer schließenden Matrizenoberfläche montiert ist). Diese Stempel aus gehärtetem Stahl können geschärft werden, so dass ein einzelner Stempel den gesamten Stanzvorgang, manchmal Zehntausende von Strichen, überstehen kann. Pierce-Ausrüstung bezieht sich normalerweise auf den männlichen Stempel, den weiblichen Stanzknopf und die Montagehalterungen.

Die Cam

Dies ist ein mechanisches Gerät (siehe Abbildung unten), die es ermöglicht, eine Matrizenoperation auf eine andere Weise als gerade auf und ab auszuführen. Eine eckige Oberfläche kann auf die Oberfläche einer Matrize bearbeitet werden, um einen Nockenschlitten aufzunehmen, die Hälfte des Nockens, die sich tatsächlich horizontaler bewegen kann. Die Winkelfläche des Nockentreibers schließt sich der Winkelfläche des Nockenschlittens an, wodurch die untere Hälfte in eine bestimmte Richtung gleitet. Ein Stempel, der beispielsweise auf der Vorderseite des Nockenschlittens angebracht ist, kann vom Nockentreiber nach vorne gedrückt werden, so dass er ein Loch horizontal in Blech stanzt.

Wenn diejenigen, die sich für das Werkzeugdesign interessieren, fortgeschrittenere Werkzeugprozesse lernen, werden sie offensichtlich immer mehr neuen Begriffen ausgesetzt sein. Da für die Teileherstellung so viele Menschen in verschiedenen Handwerken erforderlich sind, besteht für ambitionierte Unternehmen die Möglichkeit, nicht nur das Vokabular in ihrem eigenen Bereich, sondern auch in jedem der sich ergänzenden Prozesse zu lernen.

Ein vielseitiger Fertigungsingenieur wird die Reise eines Blechrohlings zum fertigen Produkt verstehen. Die zur Herstellung dieser Teile gebauten Maschinen durchlaufen einen ebenso wertvollen Prozess für den Ingenieur, der sich auf allen Ebenen über die Teilefertigung unterhalten möchte.

Dieser Artikel ist genau und nach bestem Wissen des Autors. Der Inhalt dient nur zu Informations- oder Unterhaltungszwecken und ersetzt nicht die persönliche Beratung oder professionelle Beratung in geschäftlichen, finanziellen, rechtlichen oder technischen Angelegenheiten.

Fragen & Antworten

Frage: Was ist ein "Jalicoal" -Hüter? Ich habe keine Ahnung, wie ich es buchstabieren soll. Jollicko?

Antworten: Der Name des Unternehmens ist Jolico. Sie können ihre Halterblöcke in ihrem Standardbuch finden und bestellen.