الوقت المقدر للقراءة: 38 الدقائق

تقطيع الصفائح المعدنية هو عملية ختم على البارد تستخدم قالبًا لفصل جزء واحد من الصفيحة أو مادة الشريط ، والتي تم وضعها مسبقًا بين حواف القالب المحدبة والحواف المقعرة ، من الجزء الآخر على شكل تمزق ، وذلك الحصول على فراغ مسطح أو جزء مصنع بالشكل والحجم المطلوبين. تركز هذه المقالة على 8 نصائح سريعة بخصوص تقطيع الصفائح المعدنية.

مبدأ عمل الطمس من الصفائح المعدنية

عندما تكون حافة القالب حادة والفجوة بين القالب المحدب والمقعر أمر طبيعي ، فإن عملية فصل مادة الصفيحة الصفيحة تكون تقريبًا من خلال ثلاث مراحل: التشوه المرن ، والتشوه البلاستيكي ، وفصل الكسر. يوضح الشكل أدناه العملية الكاملة لتشوه تثقيب مادة الصفيحة.

متطلبات العملية لـ معالجة الطمس

يمكن أن يؤدي استخدام عملية الصفيحة المعدنية للصفائح المعدنية إلى إكمال معالجة أجزاء الشكل الأكثر تعقيدًا ، وسماكة أجزاء التثقيب t بشكل عام غير محدود ، ولكن يمكن تحقيق المستوى الحالي للتكنولوجيا: تثقيب المواد الرقيقة ، الرقيقة للغاية ، t <0.5 ~ 0. 05 مم ، ر_دقيقة <0.01 مم ؛ مادة سميكة ، تثقيب مادة سميكة للغاية ، t> 4. 75 ~ 16 مم ، ر_الأعلى ≤ 25 مم ، اللكم ر_الأعلى ≤ 35 مم ؛ أكثر شيوعًا من أجل تحسين جودة التثقيب وتبسيط تصنيع القوالب ، هناك متطلبات محددة لأجزاء التثقيب المعالجة في الجوانب التالية.

1. الدقة

بشكل عام ، الدقة الاقتصادية للشكل الداخلي لتقطيع أجزاء الصفائح المعدنية هي درجة IT12 ~ IT14 ، ومن المطلوب عمومًا أن تكون دقة الأجزاء المتساقطة أقل من IT10 ، ويفضل أن تكون دقة أجزاء التثقيب أقل من درجة IT9.

2. اللوحات شائعة الاستخدام

اللوحات المشتركة المناسبة بشكل عام للتقطيع العام للصفائح المعدنية هي بشكل أساسي: صفيحة فولاذية هيكلية كربونية ، صفيحة فولاذية هيكلية كربونية عالية الجودة ، صفيحة فولاذية هيكلية منخفضة السبيكة ، صفيحة فولاذية سليكونية كهربائية ، صفيحة فولاذية مقاومة للصدأ وغيرها من المعادن الحديدية ، وكذلك لوح نحاسي نقي ، لوح نحاسي ، لوح ألومنيوم ، لوح سبائك التيتانيوم ، لوح سبيكة من النيكل والنحاس ، ومعادن أخرى غير حديدية مثل لوح الخشب اللاصق العازل ، الكرتون ، لوح الألياف ، اللوح البلاستيكي.

3. الملف الشخصي أو تجويف الأجزاء المثقوبة

يجب أن يكون شكل الفتحة الداخلية لتقطيع جزء الصفائح المعدنية بسيطًا ومتناسقًا قدر الإمكان. تجنب الزوايا الحادة. بشكل عام ، يجب أن يكون هناك R> 0.5t (t لسمك المادة) أو أكثر من الزوايا الدائرية. يجب ألا يكون البروز المتدلي والأخدود للجزء المثقوب طويلًا جدًا ، ويجب أن يكون عرضه b أكبر من ضعف سمك المادة t ، أي b> 2t. يجب ألا يكون حجم الثقب صغيرًا جدًا ، وإلا فإن قوة القالب المحدب ليست كافية. بشكل عام ، بالنسبة لتثقيب الفولاذ الطري ، يكون الحد الأدنى المسموح به لحجم الثقب مساويًا تقريبًا لسمك المادة ، والقيم المحددة للمواد الأخرى موضحة في الجدول التالي.

الحد الأدنى لحجم الفتحة المثقوبة مع قالب الكامة الحرة

مادة	الحد الأدنى لقطر الثقب	الحد الأدنى لطول الضلع
مادة	ثقوب مستديرة	ثقوب مستطيلة
صلب صلب	1.3 ت	ر
اللين الصلب والنحاس	ر	0.7 ت
الألومنيوم	0.8 طن	0.6 طن
القماش والورق الخشب الرقائقي	0.4 طن	0.35 طن

الحد الأدنى لحجم الثقوب مع قوالب مغمد

مادة	الحد الأدنى لقطر الثقب	الحد الأدنى لطول الضلع
مادة	ثقوب مستديرة	ثقوب مستطيلة
صلب صلب	0.5 ت	0.4 طن
اللين الصلب والنحاس	0.35 طن	0.3 طن
الألمنيوم والزنك	0.3 طن	0.28 طن

4. المسافة بين الثقوب وبين الثقوب والحواف أجزاء مثقوبة

يجب ألا تكون المسافة بين الفتحة والفتحة وحافة الجزء المثقوب صغيرة جدًا ، وإلا فإن قوة القالب المقعر لا تكفي ويسهل كسرها ، كما أن حافة قطعة العمل سهلة الإنتاج أو التمدد تشويه. يجب أن تؤخذ قيمة المسافة الدنيا على أنها a≥t (للفتحات الدائرية) ، أو a≥1.5t (للفتحات المستطيلة).

شكل هيكل ال اللكم يموت واختياره

وفقًا للتركيبات المختلفة لعملية التثقيب ، يمكن تقسيم قالب التثقيب إلى قالب تثقيب بسيط ، قالب تثقيب مركب ، قالب تثقيب تدريجي. وفقًا للمواد المختلفة لأجزاء الطمس ، يمكن تقسيم قوالب الطمس إلى فئتين: قوالب تقطيع المعادن وقوالب تقطيع غير معدنية. الأشكال المختلفة لهيكل القوالب مناسبة لدفعات الإنتاج المختلفة ودقة التصنيع المختلفة لمعالجة مواد الألواح.

1. بسيطة اللكم يموت

يُطلق على قالب التثقيب البسيط أيضًا قالب عملية واحدة ، وهو عبارة عن عملية تقطيع الصفائح المعدنية التي يمكنها فقط إكمال نوع واحد من التثقيب أو إسقاط المواد بضربة واحدة من ذاكرة الوصول العشوائي. وفقًا للطرق المختلفة للتوجيه ، يمكن تقسيمها إلى قالب غير موجه ، قالب لوحة توجيه وقالب دليل.

• يموت غير موجه

يوضح الرسم البياني أدناه قالبًا غير موجه من النوع المفتوح ، حيث يتم تثبيت القالب المحدب والقالب المقعر على قاعدة القالب العلوية والسفلية باستخدام مسامير ودبابيس من خلال اللوحة الثابتة ، ويتم استخدام دبوس السدادة الثابت لوضع القالب. مزايا هذا القالب هي الهيكل البسيط وتكلفة التصنيع المنخفضة ، ولكن العيوب هي أن القالب لا يحتوي على جهاز توجيه ، وحركة القالب المحدب يمكن أن تعتمد فقط على دليل منزلق الثقب ، وليس من السهل ضمان خلوص موحد معقول أثناء العمل ، دقة الأجزاء ليست عالية ، تركيب القالب صعب ، جزء العمل سهل التآكل ، الإنتاجية منخفضة ، الأمان ضعيف ، لذلك هذا القالب مناسب فقط للإنتاج الصغير الكميات ، متطلبات الدقة ليست عالية ، الشكل عبارة عن أجزاء بسيطة نسبيًا (فراغات) لذلك ، هذا النوع من الصبغ مناسب فقط لتثقيب وقطع الأجزاء البسيطة (الكتل) ذات الحجم المنخفض ومتطلبات الدقة. بشكل عام ، يتم استخدام قوالب الطمس أحادية العملية غير الموجهة عادة في المواقف التالية.

دقة الأبعاد للأجزاء المقطوعة ليست عالية ، وعادة ما تكون أقل من درجة IT12. سمك المادة المقطوعة كبير ، وعادة ما يكون 1 مم. شكل الأجزاء التي تم تفريغها دائري ، مربع ، مستطيل ، مستطيل أو متعدد الزوايا ومتشابه أو متقارب ، هندسة منتظمة وبسيطة ، والأجزاء المقطوعة مستديرة ، مستقيمة ، بدون زاوية حادة وأسنان ، علامة تبويب صغيرة ، وبرعم فرع صغير ، الجدار المتدلي وأشكال الطمس الأخرى. ناتج تقطيع أجزاء الصفائح المعدنية ليس كبيرًا.
لا توجد متطلبات لجودة السطح ، النتوء ، والتسطيح لقطع أجزاء الصفائح المعدنية. الحجم الكبير لأجزاء التثقيب ، الحجم الأدنى الموصى به لأجزاء التثقيب: الطول × العرض × سمك المادة 25 مم × 10 مم × 1 مم ؛ حجم أصغر وسمك مادة أرق لتقطيع قطعة الشغل المعدنية ، لأسباب تتعلق بالسلامة ، لا ينصح باستخدام تثقيب مفتوح.

• لوحة التوجيه يموت

يختلف قالب لوحة التوجيه عن القالب غير الموجه كما هو موضح في الشكل أدناه ، لأنه مزود بلوحة توجيه في الجزء العلوي من القالب المقعر. أثناء عمل التثقيب ، يتحرك القالب دائمًا في فتحة لوحة التوجيه ، كما يتم استخدام لوحة التوجيه لتفريغ المواد. يتم تغذية الشريط بواسطة دبوس سدادة على شكل خطاف مثبت على القالب ودليل.

مزايا هذا النوع من القوالب هي أنه يمكن ضمان الخلوص بين القوالب المحدبة والمقعرة أثناء العمل ، مما يحسن دقة الأجزاء المصنعة ، وعمر الخدمة الطويل ، والتركيب السهل ، والأمان الأفضل. العيب هو أنه من الصعب صنع القالب ، يجب أن تتطابق فتحة لوحة التوجيه مع القالب المحدب ، ويجب أن تكون ضربة معدات الختم صغيرة لضمان بقاء القالب المحدب دائمًا بعيدًا عن لوحة التوجيه عند العمل. إنها تستخدم بشكل عام لعمل التثقيب لعملية التثقيب أحادية العملية أو القالب التدريجي متعدد العمليات مع شكل بسيط وحجم صغير من سماكة الصفيحة t> 0. 5mm. بالنسبة للأجزاء ذات الأشكال المعقدة والأحجام الكبيرة ، فإن هذا الهيكل غير مناسب ، ومن الأفضل استخدام هيكل القالب مع عمود التوجيه ودليل نوع غلاف الدليل.

• عمود الدليل يموت

يظهر قالب عمود التوجيه في الشكل أدناه. يتم ضغط الطرف السفلي من عمود التوجيه في فتحة حامل القالب السفلي ويتم ضغط غلاف التوجيه في فتحة حامل القالب العلوي ، وغالبًا ما تكون الفجوة المناسبة بين عمود التوجيه وغطاء التوجيه H6 / h5 أو H7 / h6. يتم استخدام عمود التوجيه وغطاء التوجيه لتوجيه القالب عندما يعمل. يتم تثبيت القالب المحدب للقالب على قاعدة القالب العلوية من خلال لوحة تثبيت القالب المحدبة مع مسامير ودبابيس ، ويتم تثبيت القالب المقعر مباشرة على قاعدة القالب السفلية بواسطة براغي ودبابيس المسمار والمسمار. بعد إدخال الشريط ، يتم وضعه في الأمام واليسار ، وعلى اليمين مع دبابيس توقف ثابتة لضمان الوضع الصحيح للشريط على القالب. القالب العلوي مجهز بلوحة تفريغ لتفريغ المواد. تتمثل مزايا هذا النوع من القوالب في أنه له تأثير توجيهي جيد ، ويضمن خلوصًا موحدًا بين القوالب المحدبة والمقعرة ، ويحسن دقة الأجزاء ، ويقلل من تآكل أجزاء العمل ، ويسهل تثبيته. العيب هو أن القالب معقد ومكلف في التصنيع ، وهو مناسب لعمل تقطيع أجزاء الصفائح المعدنية بحجم إنتاج كبير ومتطلبات عالية الدقة. بشكل عام ، يتم استخدام قوالب الطمس أحادية العملية الموجهة عادةً في المواقف التالية.

دقة الأبعاد لأجزاء التثقيب أعلى ، بشكل عام أعلى من مستوى ITI2 ، ويمكن أن تصل إلى مستوى IT10 أو حتى مستوى أعلى.

تكون سماكة المادة t لأجزاء التثقيب غير محدودة بشكل عام ، ولكن يمكن تحقيق مستوى العملية الحالي على النحو التالي: تثقيب المواد الرفيعة والرقيقة للغاية ، t <0. 5 ~ 0.05 مم ، ر_دقيقة≤ 0.01 مم ؛ تثقيب المواد السميكة والسميكة للغاية ، t> 4. 75 ~ 16 مم ، ر_الأعلى≤25mm ، اللكم ر_الأعلى≤35 مم ؛ أكثر شيوعًا سمك مادة التثقيب t≤ 3mm ، أكثر نطاق سمك المواد ل t> 0.5 ~ 2mm.

طبيعة الإنتاج لأجزاء الختم المطبقة هي الإنتاج الضخم والدُفعات.

الجودة ، النتوء ، والتسطيح لسطح التثقيب للأجزاء المختومة مطلوبة.

القيود المفروضة على حجم أجزاء التثقيب هي: باستخدام إطار القالب القياسي ، الحد الأقصى الموصى به لحجم القالب المقعر لأجزاء التثقيب هو L × W≤ 630mm × 500mm ؛ قطر أصغر ثقب دائري للتثقيب د_دقيقة≥ (0.5 ~ 0.6) ر ، ويوصى د_دقيقة≥ ر. أقصى سمك لمادة التثقيب هو t_الأعلى≤ 12 ~ 16 مم ، وأوصت ر_الأعلى≤10mm ، و t> 10mm للتثقيب على الساخن.

2. قالب اللكم المركب

قالب التثقيب المركب عبارة عن قالب يؤدي أكثر من عمليتين في وقت واحد في نفس محطة القالب أثناء ضربة تثقيب واحدة للضغط. الميزة الأكثر أهمية لهذا النوع من القوالب هي أنه يحتوي على قالب محدب يمكنه إسقاط المادة وقالب مقعر يمكن أن يثقب الفتحة ، والتي يمكن أن تدرك تثقيب الفتحة الداخلية والشكل في نفس الوقت. أكثر مركبات التثقيب شيوعًا هي: تثقيب وإسقاط القالب ، إحراز وإسقاط القالب ، إلخ.

يوضح الشكل التالي (أ) جزء التثقيب والإسقاط المُعالج ، ويوضح الشكل التالي (ب) القالب المركب من النوع القابل للطي (يتم تثبيت القالب المقعر السقوط 11 على القالب العلوي) ، ويتم توجيه مجموعة الصبغ بأكملها بواسطة عمود التوجيه 12 وجلبة التوجيه 2. عند التثقيب ، تضغط لوحة التفريغ 14 أولاً على مادة الشريط لتلعب دور التسوية ، ومع استمرار نزول شريط التمرير للأسفل ، فإن القالب المقعر المتساقط 11 يضغط على لوحة التفريغ 14 لأسفل باستخدام المحدب يموت 9 والقالب المحدب والمقعر 13 للعمل معًا لكمة شكل الأجزاء ، وعندما يرتفع منزلق الضغط ، تفرغ لوحة التفريغ 14 مادة الشريط من القالب المحدب والمقعور تحت تأثير كتلة البولي يوريثين 15 ، والقضيب الخافق 7 يتم دفعه بواسطة العارضة من المكبس ، ويتم إزالة الأجزاء من القالب المحدب والمقعر من خلال لوحة الخافق 8 ، وقضيب الدفع 6 ثم يتم توجيه خردة التثقيب مباشرة من القالب المحدب والمقعر ثقوب على طاولة الصحافة .

يوضح الشكل التالي (ج) قالبًا مركبًا يتم تحميله من الأمام ، وتشبه عملية التشغيل الخاصة بالنوع المقلوب. يتم إخراج الأجزاء المثقوبة للخارج بواسطة الأسطوانة العلوية السفلية للضغط أو بواسطة الشريط العلوي 14 عبر كتلة التفريغ 12 عبر المخزن المؤقت المرن ، بينما يتم دفع الشرائط والخردة المثقوبة للخارج بواسطة العارضة للضغط من خلال لوحة التفريغ 9 والقضيب الخافق 8 من القالب العلوي.

من السهل إخراج الفيلم الرقائقي المقلوب بسبب تسرب نفايات التثقيب من فتحة طاولة الضغط ويتم دفع قطعة العمل لأسفل من القالب العلوي ، وهو سهل التشغيل وآمن ويمكن أن يضمن إنتاجية عالية. لذلك ، يجب استخدامه في التفضيل. ومع ذلك ، عند التثقيب ، نظرًا لأن جهاز الدفع الصلب ليس له تأثير تسطيح على قطعة العمل ، فإن التسطيح ودقة الأبعاد لقطعة العمل تكون أقل من استخدام جهاز الدفع المرن ، لذلك فهي تستخدم بشكل أساسي لتثقيب المواد السميكة.

ومع ذلك ، فإن اللوحة العلوية ولوحة التفريغ لقالب مركب التحميل الأمامي مرنان ، ويتم تسطيح قطعة العمل في نفس الوقت بواسطة جهاز الدفع للقالب السفلي ، ويتم إخراج الشرائط بواسطة جهاز التفريغ في الجزء العلوي يموت ، لذلك الثلاثة مختلطون.

يمكن للقالب المركب أن يكمل عدة عمليات في قالب واحد وضربة ختم واحدة لزيادة كفاءة الإنتاج بشكل كبير. بشكل عام ، عندما تكون دقة الأبعاد أو دقة الموضع مثل المحاور والتناظر لشغل الختم مطلوبة لتكون عالية ودفعة الإنتاج كبيرة ، يمكن اعتبار القالب المركب مستخدمًا للتفريغ ، ولقطع الشغل الختم مع المزيد الشكل المعقد وإعادة الوضع قد ينتج عنه خطأ معالجة أكبر ، ويمكن أيضًا استخدام القالب المركب. يعطي الشكل (د) التالي بعض أشكال الأجزاء المناسبة للمعالجة بالقوالب المركبة.

3. يموت اللكم التدريجي

يشير القالب التدريجي إلى القالب الذي يكمل أكثر من عمليتي ختم في نفس الوقت في محطات مختلفة لنفس القالب أثناء ضربة ختم واحدة للضغط ، ويسمى أيضًا قالب خطوة القفز والموت المستمر.

في القالب التدريجي ، بالإضافة إلى الهيكل العام للقالب العادي ، فإن الأجزاء الهيكلية مثل سدادة البداية ، وجهاز الضغط الجانبي ، ودبوس التوجيه ، والحافة الجانبية مطلوبة أيضًا. يوضح الشكل أدناه قالب تدريجي للتثقيب والإسقاط مع دبوس توجيه لضبط المسافة وإطعام المادة يدويًا. تظهر قطعة العمل في الزاوية اليمنى العليا من الشكل. يتم توجيه القوالب العلوية والسفلية بواسطة لوحات التوجيه. يتم توصيل Die shank 1 بحامل القالب العلوي بخيوط. يتم استخدام مسامير التثبيت 2 المزودة بفتحة ربط للربط لمنع فك الخيوط أثناء التثقيب. المسافة بين قالب التثقيب 3 وموت السقوط 4 هي خطوة التغذية أ.

يتم وضع التغذية مبدئيًا بواسطة دبوس السدادة الثابتة 6 ويتم وضعها بدقة بواسطة دبابيس التوجيه 5 المثبتة على القالب المتساقط. هيكل دبوس التوجيه والقالب المسقط هو H7 / r6 ، والذي يجب توصيله بطريقة يمكن فكها بسهولة عند إعادة شحذ القالب ، وبالتالي فإن الفتحة التي تم تركيب الدبوس فيها عبارة عن ثقب من خلال. يجب أن يكون شكل رأس دبوس التوجيه بحيث يمكن إدخاله في الفتحة المثقوبة عند التوجيه ، ويجب أن يكون لديه خلوص طفيف مع الفتحة. لضمان التباعد الصحيح للجزء الأول ، في قالب تدريجي مع دبوس توجيه ، غالبًا ما يتم استخدام سدادة أولية. يتم تثبيته في منتصف لوحة التوجيه أسفل لوحة التوجيه. عند تثقيب الجزء الأول من الشريط ، يتم ثقب الفتحتين الأوليين عن طريق دفع دبوس سدادة البداية 7 يدويًا ، بحيث يبرز من لوحة التوجيه مقابل الطرف الأمامي للشريط. في عملية التثقيب التالية ، يتم استخدام دبوس السدادة الثابتة 6 للتحكم في خطوة التغذية للوضع الأولي.

بالمقارنة مع القالب أحادي العملية والقالب المركب ، فإن القالب التدريجي يشكل نوعًا من قالب الختم بهيكل معقد ، وعدد كبير من الأجزاء ، ودقة عالية ، ومتطلبات المعالجة الحرارية ، وتجميع وتصنيع القوالب المعقدة ويتطلب تحكمًا دقيقًا في الخطوة ، وهو مناسب لأجزاء ختم الإنتاج ذات حجم دفعة أكبر أو حجم شكل أصغر وسمك مادة أرق.

4. تثقيب وقطع غير معدنية يموت

وفقًا للتنظيم المختلف والخصائص الميكانيكية للمواد غير المعدنية ، هناك نوعان من طرق التثقيب للمواد غير المعدنية: القطع بقالب محدب حاد الحواف والقطع بقالب تثقيب مشترك.

• قطع بموت محدب حاد الحواف.

يستخدم القالب المحدب ذو الحواف الحادة بشكل أساسي لقطع المواد الليفية والمرنة مثل الجلد ، اللباد ، الكرتون ، القماش الليفي ، قماش الأسبستوس ، المطاط ، والأغشية البلاستيكية الحرارية المختلفة.
يظهر هيكل القالب المحدب ذو الحواف الحادة في الشكل أدناه. في الشكل التالي ، (أ) هي الحافة الخارجية المشطوفة لمادة السقوط ، (ب) هي الحافة المشطوفة الداخلية للتثقيب ، و (ج) هي الحافة المشطوفة على جانبي القالب المحدب المستخدم لقطع ألواح المطاط الصلب المفلكن في حالة التسخين للتأكد من أن حافة القطع عمودية ؛ و (د) عبارة عن هيكل قالب مركب بختم اللباد. يظهر الجدول التالي الزاوية المائل α للقالب المحدب ذو الحواف الحادة.

قيمة الزاوية المائل α للقالب المحدب ذو الحواف الحادة

اسم المادة	α / (°)
يخبز المطاط الصلب الساخن	8~12
الجلود ، اللباد ، المنسوجات القطنية	10~15
الورق والكرتون وورق روث الخيل	15~20
الاسبستوس	20~25
اللوح الليفي	25~30
كرتون أحمر ، لوح غراء ورقي ، لوح غراء من القماش	30~40

إنه مصمم بحيث يكون اتجاه شطبة الحافة المدببة مقابل الخردة. عند التثقيب ، يتم وضع قطعة من الخشب الصلب ، ورقائق ، وألواح مطاطية من البولي يوريثان ، وصفائح معدنية غير حديدية ، وما إلى ذلك أسفل الصفيحة لمنع تلف الحافة أو تقطيعها وليس من الضروري استخدام قالب مقعر. يمكن تركيبها في مكابس حمولة صغيرة أو معالجتها يدويًا.

• الطمس العادي يموت باللكم

بالنسبة لبعض المواد الصلبة غير المعدنية مثل الميكا ، لوح الغراء الورقي الفينولي ، لوح غراء القماش الفينولي ، لوح غراء القماش الزجاجي الفينولي الإيبوكسي ، إلخ ، يمكن استخدام قالب التثقيب لهيكل مشترك للمعالجة. لأن هذه المواد لديها درجة معينة من الصلابة والهشاشة. من أجل تقليل تشققات السطح ، يجب أن يكون التشقق والعيوب الأخرى مناسبًا لزيادة قوة العقص وقوة مواجهة السطح ، وتقليل فجوة القالب ، كما أن اللفة أكبر أيضًا من المواد المعدنية العامة. بالنسبة لسماكة المواد التي تزيد عن 1.5 مم وشكل مجموعة متنوعة من أجزاء لوح الغراء المعقد من الورق والقماش ، يحتاج الفراغ إلى التسخين المسبق لدرجة حرارة معينة قبل التثقيب والقطع.

تحديد معلمات العملية الرئيسية للتثقيب والقطع

من أجل ضمان جودة الأجزاء المقطوعة ، يجب تحديد معلمات العملية التالية عند تطوير عملية الطمس وتصميم قوالب التثقيب ذات الصلة.

1. حساب قوة اللكم

قوة التثقيب هي الأساس الرئيسي لاختيار المطابع المناسبة وهي أيضًا بيانات ضرورية لتصميم القوالب ومعايرة قوة القالب. للتثقيب بحافة مسطحة عادية ، يتم حساب قوة التثقيب على النحو التالي:

إجمالي قوة التثقيب المطلوبة للتثقيب هي مجموع قوة التثقيب ، وقوة التفريغ ، وقوة الدفع ، وقوة الجزء العلوي. ما إذا كان يجب أخذ كل هذه القوى في الاعتبار عند اختيار المطبعة يجب أن يتم التعامل معها بشكل منفصل وفقًا لهياكل القوالب المختلفة.

عندما لا تفي حمولة معدات التثقيب بالحاجة إلى قوة التثقيب ، يمكن تحقيق ذلك من خلال اعتماد تدابير مثل التثقيب التدريجي (تصميم هياكل مختلفة لكمة القوالب بارتفاعات مختلفة) ، تثقيب الحواف المشطوفة (إصلاح القالب المحدب أو المقعر إلى مجسم مشطوف) شكل الحافة) أو اللكم الساخن (تسخين المادة المثقوبة فوق منطقة درجة الحرارة الزرقاء الهشة).

2. Determination of die clearance

The blanking gap Z is the difference in the size of the working part between the blanking die and the concave die. The blanking gap has a great influence on the blanking process. Its size directly impacts the quality of the punched part and also has a significant impact on the die life. The blanking gap is the most important process parameter to ensure a reasonable blanking process. In actual production, the value of the reasonable clearance is determined by experimental methods. Since there is no absolute reasonable clearance value and the specific requirements of each industry are not the same, each industry and even each company has its own blanking clearance table, which is often chosen by referring to the relevant blanking clearance table when determining specific clearance value. Generally speaking, a smaller reasonable clearance is good for improving the quality of the punched part, while a larger reasonable clearance is good for improving the lives of the die. Therefore, a larger reasonable clearance should be used to ensure the quality of the punched part.

In addition, the double-sided clearance Z for punching can be calculated according to the following formula:

Z=mt

m————Coefficient, see table below;
t————Sheet thickness, mm.

Machinery manufacturing and automobile, tractor industry m value

اسم المادة	m value
08 steel, 10 steel, brass, pure copper	0.08~0.10
Q235, Q255, 25 steel	0.1~0.12
45 steel	0.12~0.14

The m-value of the electrical instrumentation industry

Material Type	اسم المادة	m value
Metal Material	Aluminum, pure copper, pure iron	0.04
Metal Material	Hard aluminum, brass, 08 steel, 10 steel	0.05
Metal Materials	Tin-phosphor bronze, beryllium alloy, and chrome steel	0.06
Metal Materials	Silicon steel sheet, spring steel, high carbon steel	0.07
Non-metallic materials	Paper cloth, leather, asbestos, rubber, plastic cardboard, adhesive cardboard, adhesive sheet, mica sheet	0.02 0.03

3. Determination of working part size of convex and concave dies

In blanking operation, the size and accuracy of the working part of the die is the primary factor affecting the tolerance level of the size of the blanked part, and the reasonable clearance of the die also depends on the size of the working part of the die and its tolerance to ensure. Therefore, when determining the size of the working part of the convex and concave dies and their manufacturing tolerances, it is necessary to take into account the law of punching deformation, tolerance grade of the punched part, die wear, and manufacturing characteristics.

• Basic principles of punching convex and concave die size calculation

When punching, the diameter of the hole determines the size of the convex die, and the clearance is obtained by increasing the size of the concave die. In the case of drop, the profile size determines the size of the concave die, and the clearance is obtained by reducing the size of the convex die. As the concave die wears out, it increases the size of the drop part, and the convex die wears out, it decreases the size of the punched part. In order to improve the die life, the size of the concave die should be made to the minimum limit size of the drop part and the size of the convex die to the maximum limit size of the punched part when making a new die.

• Method to ensure the clearance of punching die

Specify the dimensions and tolerances of the convex die and concave die separately and manufacture them separately. The clearance requirement is ensured by the size and manufacturing tolerance of the convex and concave dies. This processing method provides interchangeability of convex and concave dies, short manufacturing cycle time, and is easy to manufacture in batches.

The clearance is ensured by the method of single-matching the convex and concave dies to each other. After machining, the convex and concave dies must be matched to each other and are not interchangeable. Usually, the concave die is chosen as the reference die for drop parts and the convex die is chosen as the reference die for punching parts. The dimensions and tolerances are marked on the part diagram of the benchmark die, and the part diagram of the matching non-benchmark die is marked with the same basic dimensions as the benchmark die, but no tolerance is marked, and the punching clearance is matched according to the actual dimensions of the benchmark die, and the clearance value is guaranteed to be within Z_دقيقة~Z_الأعلى. This method is mostly used for dies with complex shapes and small clearances.

• Convex and concave die single-match processing method

The principle of determining the basic size of the convex and concave dies is to ensure that the working parts of the die have the maximum amount of wear within the qualified size.

Punching equipment

The equipment used for sheet metal blanking is mainly crank presses. Crank presses are divided into open presses and closed presses according to the structural characteristics of the machine body. The open type press worktable is open in the front, left, and right side, which is easy to install and adjust the die and operation, but the rigidity is poor, the tonnage is 25kN~4MN, the figure below shows several types of open type press; the closed type press is frame type processing, open in front and back, the rigidity is better, the tonnage is more than 1. 6MN.

Although there are more types of crank presses, the working principle is basically the same. Simply put, it is to increase the force and change the form of motion through the crank structure (crank linkage mechanism, crank elbow mechanism, etc.) and use the flywheel to store and release energy to make the crank press produce large working pressure to complete the stamping operation. The following is an example of JB23-63 crank press to explain its structure and movement principle. JB23-63 crank press belongs to open type tiltable press, see the figure below.

When the press is in motion, motor 1 transmits the motion to the large pulley 3 through the V-belt, and then to the crankshaft 7 through the pinion 4 and large gear 5. The upper end of the connecting rod 9 is mounted on the crankshaft, and the lower end is connected to the slider 10 to change the rotational motion of the crankshaft into the reciprocating linear motion of slider, and the highest position of the slider 10 is called the upper stop (dead) position, while the lowest position is called the lower stop (dead) position. Due to the need for production process, slider sometimes moves and sometimes stops, so it is equipped with clutch 6 and brake 8. Since the press has short time for process operation during the whole working time cycle, most of the time is no-load empty range. In order to make the motor load evenly and use equipment energy effectively, thus the flywheel is equipped and the big belt pulley takes off the pulley action at the same time.

When the press is working, the upper die 11 of the used die is mounted on the slider, and the lower die 12 is mounted directly on table 14 or with pad 13 on the table surface, it can get the suitable closing height. At this time, the material is placed between the upper and lower dies, that is, it can be punched or another deformation process to make the workpiece.

The key points of punching die design and application

The punching process is completed by punching die, which is the key to ensure the shape, size, and accuracy of the blanked parts. Therefore, the punching process of the sheet material depends largely on the design of an economic, reasonable, and practical punching die.

1. Punching processability

Need to carefully analyze the punching process of the parts, so that the developed processing technology and die structure can meet the needs of processing. For example, for the punching process of the plate with sharp corners, the process can generally be arranged by using the principle that two straight lines intersect to form a sharp corner. In figure (b) below, a straight edge of the convex die intersects with one side of the strip to obtain the workpiece shown in figure (a) below; in figure (d) below, the strip is fed from the right to the left, one side of the profile is punched out first, and then the workpiece is punched out to obtain the workpiece shown in figure (c) below. If the workpiece is to be punched in a single pass, the working parts such as cam and concave dies are often inserted to facilitate subsequent maintenance and replacement.

Another example is that for the dense holes on the plate material, the punching process is poor parts punching, if the one-time punching is not strong enough concave die, and the punched parts are prone to hole edge material convex deformation, at this time, the available interval position, only half of the concave die, the first time with the stopper pin B blocking material, punching a few holes I, the second time with the stopper pin A blocking material, punching a few holes II. After punching once, the strip can be turned over and the remaining holes can be punched with stopper pin B, as shown in the figure below.

2. Processing accuracy

It is necessary to carefully analyze the processing accuracy of the punched parts, so as to determine the appropriate processing method and design the corresponding die structure. Such as processing 2.5 mm thick 20 steel made of punching parts processing, if the roughness Ra requirements are not less than 0.8 ~ 1. 6μm, and processing hole accuracy up to IT9 level, then the use of ordinary punching die simply can not meet the requirements, at this time, the need to use precision punching or the use of extrusion light processing technology.

3. Punching sequence of a single process punching die

When a single process punching die is used to process plate material, the punching sequence should be reasonably arranged, mainly with the following principles.

• First drop the material before punching or notching, and the positioning reference of the subsequent processes should be consistent to avoid positioning errors and size chain conversion.
• When punching holes of different sizes and close to each other, in order to reduce the deformation of the holes, the larger holes should be punched first and then the smaller ones.

4. Progressive die punching sequence

When using a progressive die to process sheet material, the arrangement of punching sequence is mainly based on the following principles.

• Punch or notch first, and drop or cut off last. The first punched hole can be used as the positioning hole for the subsequent process, and when the positioning is also required high, the process hole (generally two) can be punched specifically for positioning.
• When using fixed distance side edge, the cutting process of fixed distance side edge is arranged to be carried out at the same time as the first punching, so as to control the feeding distance. When two fixed pitchside edges are used, they can be arranged as one in front of the other or side by side.

5. The relationship between production volume and processing accuracy

It is necessary to carefully analyze and take into account the relationship between the production volume and processing accuracy of the punched processed parts, so as to determine the appropriate die type and design the corresponding die structure. For example, a simple punching die as shown in the figure below can be used for punching parts with small production volume and low processing accuracy. The convex die 2 and concave die 3 are positioned on the upper and lower templates by the mounting plate 4 where the hole types correspond to each other, and the rubber sleeve 1 is used to press and dematerialize the material. However, if the processing accuracy is high, even if the production batch is not large, a guide plate die or die holder-guided punching die should be used.

6. Force of mold structure

The working parts of the designed die and the force of the die structure need to be carefully analyzed so that measures can be taken during the design process or the structure of the die can be designed to be improved. For example, for the punching of small holes such as plates or pipes, the working conditions of the convex die are poor, and it is easy to break after the force is applied. In other words, the thickened part of the small die 3, the unloading plate 5 and the guide bush 4 are sliding together to play a guiding role, and the clearance between the working part of the die and the guide bush should be slightly larger to improve the die life.

For example, when punching the various notches shown below in the shear or fallen semi-finished products, since the punching notch is not a closed structure, the horizontal pressure on the side of the die and concave die edge will not be balanced to cancel each other, in order to eliminate the lateral force may cause the notched die to shift and lead to uneven punching clearance and other effects, or make the notched die skewed or even broken and other fatal defects, therefore, in the mold design, the following processing methods are usually used.

• Reinforce the strength and rigidity of the notched convex mold

For example, increase the part size and choose high strength to die material to make it resist the frequent action of lateral force.

• Set the positioning part corresponding to the punching notch

Block 5 as shown in Figure (a) below.

• Anti-bias load structure

To reduce the lateral force on the slot in the blanking plate 3, guide pin 1 and guide pin 2 are designed on the upper die. In the case of offset blanking, guide pin 2 is pressed against the plate under the action of the respective spring, and guide pin 1 is inserted into the guide hole under the action of the spring to The guide pin 1 is inserted into the guide hole by the spring to balance the bias load.

The main working principle of the b and c solutions is: before the notch is punched and the lateral force is not generated, the notch punching die is pressed against the concave die or block to complete the protection of the notch punching die, the assembly requirements, the notch punching die and concave die or block for no clearance or small clearance (generally about 1/3 of the standard single-sided punching clearance) with a clean surface and reliable guide.

7. Small-size blanking parts

For the small-sized blanking parts with simple shapes, multiple varieties, and small batch production, the general-purpose blanking die is generally used to complete the processing of the parts. The general-purpose die structure is simple, and the operation of the corresponding upper and lower dies can be changed simply in the same die to realize the punching of parts of different shapes and sizes. Therefore, it is useful for production organization and management, shortening the production cycle of parts and reducing manufacturing costs.

The following figure (a) shows the universal blanking die structure where the upper and lower die holders are connected into a single die holder. Figures (b) and (c) below show the separate structure of the upper and lower die holders, mostly open-type dies.

The C-shape punching dies shown in (a) below have a high coaxiality because the concave die hole and the guide bushing assembly hole on the C-shape holder are machined in one clamping.

The convex die 5 in the die is both the convex die for the punching process and is guided by the guide sleeve 4 mounted in the hole in the die holder 1, and the head also acts as a die handle to connect with the press slide. To ensure the accuracy of the punching die, the convex die 5 and the inner hole of the guide sleeve 4 should be machined to a clearance fit of H6/h5 with a coaxiality of no more than 0.003mm; the concave die 2 is mounted directly in the lower hole of the die holder. The unloading plate 3 is fixed in the middle of the die holder with screws.

The entire die has a compact structure and good processing performance. Different shapes of the shaft and hole parts can be punched by changing the die shank convex die 5, concave die 2, and unloading plate 3 (working size and shape change).

Figure (b) below shows another general-purpose drop and punch die structure that can punch square, rectangular, and other shapes. The whole set of dies is very versatile. When punching holes of different shapes and diameters, it is enough to change the convex die 3 and concave die 10.

When it is necessary to drop material, part of the positioning plate 5 can be removed and the convex die 3 and concave die 10 can be replaced with drop material convex die and concave die for drop material punching. When punching is required, the convex die 3 and concave die 10 can be replaced and the three positioning plates 5 can be positioned according to the shape of the drop part to punch holes.

The following figure (c) shows the structure of a general-purpose punching die. The lower end of die shank 1 is designed with fine threads, and the external rotation of the upper fastening cone sleeve 2, whose cone angle is 60°; the upper part of the convex die 3 is also designed as a cone, and the cone surface is stuck in the fastening cone sleeve and relies on the automatic centering of the cone surface; the upper fastening cone sleeve 2 has wrench grooves on the outer edge, and the hook wrench plate can be used to fasten the convex die 3; the hard rubber sleeve is used to unload the material on the convex die 3; the concave die 4 is also designed with a conical outer edge, and with the concave die seat The concave die 4 is also designed to have a conical outer edge and is fastened to the concave die seat through the lower fastening taper sleeve 6 using fine threads.

Installation method of punching die

Correct installation of punching die is a prerequisite to ensure the quality of sheet blanking processing and the safety of the die, the safety of the equipment and the personal safety of the operator. The general installation principle of the punching die on the press is: first fix the upper die on the press slide, and then adjust the fixed lower die according to the position of the upper die. In the process of die installation, the press must be adjusted accordingly.

The installation of the punching die is divided into two types: unguided punching die and guided punching die. The installation methods are as follows.

1. Installation of unguided die

The installation of unguided punching dies is more complicated, and the methods are as follows.

• Before die installation, check the press and die.
• Check the installation condition of the punching die. The closing height of the punching die must match the loading height of the press. The closing height of the die must be measured before installation. If the closing height of the die is too small to meet the above requirements, add a ground flat pad on the press table to make it meet the above requirements before mounting the die.
• Place the punching die at the center of the press, see the figure below. The upper and lower dies are padded with pad 3.
• Loosen the nut on press slide 4 and turn the press flywheel by hand or pry bar to lower the press slide to contact with the upper die plate 6 and make the die shank of the punch enter the die shank hole of the slide.
• After the height of the slider is adjusted, fasten the die shank to the press slider.
• Adjust the clearance of the convex and concave dies, i.e., pad the edge of the concave die with a cardboard1 or copper sheet equal to the thickness of the one-sided clearance value of the convex and concave dies, and adjust the clearance of the convex and concave dies with the transillumination method and make it even.
• After the gap is adjusted, insert bolt 10 into the groove of the press table and fasten the lower die to the press by means of pressure block 8, pad 9, and nut 7. Note that the tightening of the bolts should be done symmetrically and in a staggered manner.
• Start the press for test punching. In the process of test punching, if the die clearance needs to be adjusted, loosen the nut 7 slightly and use a hand hammer to gently hammer the lower die in the direction of adjustment according to the distribution of the die clearance until the die clearance is suitable.

2. Installation method of guided punching die

The installation and adjustment of guided punching die are more convenient and easier than that of unguided die due to the guide pillar and guide bush guidance.

• Make the technical preparation, cleaning of the die and press table, and inspection of the press before installation according to the installation requirements of unguided punching dies.
• Put the closed die on the press table.
• Separate the upper die from the lower die and pad the upper die with a wooden block or pad iron.
• Lower the press ram to the lower pole and adjust it to make contact with the upper plane of the upper die plate.
• Fasten the upper die and lower die to the press slider and pressure table respectively, with the screws fastened symmetrically and in a staggered manner. The slider should be adjusted so that when it is on the upper pole, the convex die does not escape from the guide plate or the guide sleeve does not fall farther than 1/3 of the length of the guide column.
• After fastening firmly, carry out test punching, and transfer to formal production after passing the test punching.

The quality and precision of sheet blanking

The quality of the sheet blanking process refers to the quality of the cut-off surface, size and shape accuracy, etc. The surface roughness of the punched parts is generally below Ra12.5μm, and the specific values can be found in the table below.

Approximate surface roughness of the shear surface of the punched part

Material thickness t/mm	≤1	＞1~2	＞2~3	＞3~4	＞ 4 ~ 5
خشونة السطح Ra / μm	3.2	6.3	12.5	25	50

دقة الأبعاد لأجزاء تقطيع الصفائح المعدنية لها تأثير مباشر على دقة تصنيع قالب التثقيب. كلما زادت دقة قوالب التثقيب ، زادت دقة الأجزاء المثقوبة. تشير دقة الأبعاد للأجزاء المفرغة الواردة في الجدول أدناه إلى بيانات التثقيب ومعالجة المواد الشائعة مثل الألومنيوم والنحاس والفولاذ اللين مع خلوص معقول. في الجدول ، تشير دقة التثقيب العامة ودقة التثقيب الأعلى إلى الأجزاء المثقوبة التي تم الحصول عليها من خلال المعالجة بقوالب التثقيب من درجة IT8 ~ IT7 ودقة تصنيع درجة IT7 ~ IT6 ، على التوالي.

تفاوت المسافة بين الثقوب مم

سمك المادة	المسافة من مركز الأجزاء المعالجة لضمان دقة الطمس العامة	المسافة من مركز الأجزاء المعالجة لضمان دقة الطمس العامة	المسافة من مركز الأجزاء المعالجة لضمان دقة الطمس العامة	المسافة من مركز الجزء المشكل من أجل دقة تقطيع أعلى	المسافة من مركز الجزء المشكل من أجل دقة تقطيع أعلى	المسافة من مركز الجزء المشكل من أجل دقة تقطيع أعلى
سمك المادة	أقل من 50	50~150	150~300	أقل من 50	50~150	150~300
أقل من 1	± 0.1	± 0.15	± 0.2	± 0.03	± 0.05	± 0.08
1~2	± 0.12	± 0.2	± 0.3	± 0.04	± 0.06	± 0.10
2~4	± 0.15	± 0.25	± 0.35	± 0.06	± 0.08	± 0.12
4~6	± 0.2	± 0.3	± 0.4	± 0.08	± 0.10	± 0.15