Pergunte ao especialista: Como os estampadores de metal podem alcançar

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Trabalho na indústria de estamparia de metal há 40 anos, projetando ferramentas para estampagem, desde dobradiças de portas até engrenagens de dispositivos médicos com diâmetro não superior a 1/16 pol. Ao longo dos anos, as tolerâncias dimensionais solicitadas pelo cliente foram consistentemente reforçadas. O que costumava ser de +/- 0,005 pol. agora é de +/- 0,002 pol. e às vezes até tão apertado quanto +/- 0,001 pol. Um CPK (índice de capacidade) de 1,33 reduz essencialmente a sua tolerância pela metade! Como podemos fazer isso? É quase como se os clientes esperassem a qualidade das peças usinadas pelo preço de uma estamparia.

Eu sinto sua dor. Nós da Micro estamos sob exatamente as mesmas pressões.

Posso assegurar-lhe que é possível respeitar estas tolerâncias rigorosas. Minimizar a variação dimensional em suas peças estampadas depende de três grandes fatores.

A estrutura da ferramenta ou a sapata da matriz devem ser grossas o suficiente para não flexionarem durante a estampagem. Uma sapata da matriz que flexiona ou curva na parte inferior do curso não fornece suporte sob a ferramenta exatamente onde o trabalho está sendo feito e isso causa problemas dimensionais. Se você puder mover o aríete para cima ou para baixo em 0,001 a 0,002 pol. e alterar a peça, você provou meu ponto de vista.

Recomendamos o uso de uma sapata de matriz de 3 pol. de espessura ao estampar 0,025 pol. ou material mais fino, uma sapata de matriz de 4 pol. de espessura ao estampar 0,05 pol. ou material mais fino e assim por diante. Temos algumas matrizes pesadas de laminação, cunhagem e extrusão com espessura de 0,080 pol., e a sapata da matriz tem 6 pol.

Os batentes da matriz também devem ser superdimensionados para controlar o impacto durante cada ciclo de estampagem. Em vez de usar o típico 1 pol.-dia. paradas em cada canto, usamos 3 por 3 pol. paradas retangulares em seis lugares quando pudermos encaixá-las. Nas ferramentas grandes em uma prensa de 150 toneladas, usamos de seis a oito peças de 3 por 5 pol. para. É muito difícil parar um aríete usando esse tipo de tonelagem.

Finalmente, maximize o número de pinos-guia e certifique-se de que sejam robustos. Em uma ferramenta de 2,5 pés de comprimento, use quatro guias, com diâmetro mínimo de 2 pol. Em 4 pés. ferramenta, use quatro a seis guias, com diâmetro mínimo de 2,5 pol. E em 6 pés. ferramenta, use seis a oito guias, com diâmetro mínimo de 3,5 pol. Certifique-se também de usar gaiolas de rolos de precisão de alta qualidade.

Isto se aplica ao projeto de ferramenta de três placas. Certifique-se de ter uma pilotagem robusta e uma fixação de stripper. Mantenha a tira nivelada com os elevadores durante a conformação. Use cilindros de nitrogênio e almofadas de pressão para controlar a tira durante a formação. Calcule as forças necessárias para fazer a peça e sempre use duas a três vezes a força necessária no projeto da almofada de pressão para garantir a segurança. Se você controlar a tira em cada etapa à medida que ela avança na matriz, o resultado será menos variação na saída.

Quando você tem almofadas de pressão na matriz, sua placa decapante deve superar não apenas essas forças, mas também a força adicional do trabalho que está sendo feito. Tal como acontece com a almofada de pressão, projete seu grampo extrator para duas a três vezes a força necessária.

Use o processo de projeto para capacidade de fabricação (DFM) em cada estação da matriz. Por exemplo, se você tiver 0,0005 pol. autorização de piloto, então você pode ter 0,0005 pol. variação total nas dimensões da sua peça.

Os problemas de tolerância muitas vezes começam em um projeto deficiente, como abas de suporte de peças fracas ou uma peça grande presa à tira da matriz em uma estrutura recortada com vários formatos. A peça naturalmente deseja ser puxada para a operação de conformação. Mesmo a menor derrapagem causará variação. Para isso, é necessário ter diversas abas de suporte em ambos os eixos da peça.

Tente adicionar furos piloto na peça, para que, quando estiver fazendo conformação pesada, você possa registrar a peça com precisão. Também costumamos usar almofadas de pressão pontilhadas. Eles apresentam uma série de pontas de diamante extremamente finas e afiadas que adicionam uma superfície áspera que ajuda a eliminar derrapagens. O revestimento de CBN também adiciona rugosidade à superfície da almofada de pressão.

Finalmente, tente marcar o material antes de aparar para garantir que a forma esteja localizada com precisão. Além disso, a força necessária para formar é muito menor na partitura; o material naturalmente deseja dobrar naquele local.