So lösen Sie das Problem der fortschreitenden Verformung von Formteilen

1. Ursachen und Methoden zur Unterdrückung von Verformungen und Verdrehungen bei Stanzteilen, die mit Folgeverbundwerkzeugen hergestellt werden

Das Stanzen ist eine gängige Fertigungsmethode in der Werkstatt, die die Herstellung von Metallwerkstücken mit hoher Komplexität ermöglicht. Während des Stanzvorgangs können Faktoren wie Prägetiefe, Matrizenmaterial und Design zu Verwerfungen und Verdrehungen führen, die die Qualität der gestanzten Teile beeinträchtigen und sogar die Ausschussrate des Produkts erhöhen können. Verzug und Verdrehung sind bei Folgeverbundwerkzeugen relativ häufige Probleme. In diesem Artikel werden die Ursachen für Verformungen und Verdrehungen in Stanzteilen erläutert und Methoden zu deren Behebung aufgezeigt.

2. Gründe für das Umdrehen und Verdrehen von Stanzteilen in Folgeverbundwerkzeugen

Wir konzentrieren uns auf die verschiedenen oben genannten Ursachen und werden mehrere Schlüsselthemen bei der Analyse von Werkzeugreparaturen diskutieren.

2-1 Das Stanzspiel beeinflusst die Schnittqualität, die Maßhaltigkeit, die Stanzkraft und die Matrizenlebensdauer. Verformungen wie fächerförmige oder bogenförmige Profile hängen in erster Linie mit der Stanzkraft zusammen. Der Einfluss des Schneidspiels auf die Schneidkraft folgt dieser Regel: Je kleiner das Schneidspiel, desto größer der Anteil der Druckspannung in der Verformungszone und desto kleiner der Anteil der Zugspannung. Dadurch erhöht sich der Verformungswiderstand des Materials, was zu einer höheren Stanzkraft führt. Umgekehrt erhöht ein größeres Spiel den Anteil der Zugspannung in der Verformungszone, verringert den Verformungswiderstand und verringert damit die Stanzkraft.

2-2 Wenn der Stempel nach unten geht und das Blech berührt, wird das Blech Kräften von den Endflächen des Stempels und der Matrize ausgesetzt. Aufgrund des Spiels zwischen Stempel und Matrize erzeugen die Kräfte, die sie auf das Blech ausüben, ein Moment M. Der Wert von M entspricht dem Produkt der resultierenden Kraft von Stempel und Matrize und einem Momentenarm 'a, der etwas größer als der Spielwert ist.

2-3 Beim Stanzen ohne dass ein Blechhalter das Material drückt, führt dieser Moment dazu, dass sich das Material biegt. Folglich haben Matrize und Blechmaterial nur in einem schmalen Bereich in der Nähe der Schneidkanten Kontakt. Darüber hinaus ist der vertikale Druck, den Stempel und Matrize auf das Blech ausüben, ungleichmäßig verteilt und nimmt bei Annäherung an die Schneidkanten der Matrize stark zu.

2-4 Wenn eine Abstreifplatte zum Festklemmen des Materials verwendet wird, ändert sich der Spannungszustand des Materials entsprechend, wodurch das Auftreten von Verformungen in gewissem Maße gemildert wird. Daher ist es beim Stanzen wichtig, das Material fest einzuspannen und zu halten, um ein Verziehen des Stanzteils zu verhindern.

2-5 Während des Stempelns sollte sich die Abstreifplatte reibungslos bewegen und gleichzeitig das Material effektiv festklemmen. Für wichtige Umformbereiche kann die Abstreifplatte mit einer Einlegeblockstruktur ausgeführt werden. Dies erleichtert die Bekämpfung von Verschleiß an den Klemmbereichen der Abstreifplatte, der durch langfristige Prägevorgänge verursacht wird und andernfalls dazu führen könnte, dass das Material nicht mehr sicher festgeklemmt wird.

Ursachenanalyse

3-1 Ungleichmäßige Materialstärke

Ungleichmäßige Materialstärken sind eine der Hauptursachen für Verwerfungen und Verdrehungen bei Stanzteilen. Während des Produktionsprozesses kann es an einigen Stellen des Materials zu einer Überdehnung und an anderen zu einer Überstauchung kommen, was zu Schwankungen in der Dicke führt. Diese Bereiche mit ungleichmäßiger Dicke sind anfälliger für Spannungen, die zu Verformungen und Verdrehungen führen können.

3-2 Falsches Matrizendesign

Eine weitere Ursache für Verformungen und Verdrehungen ist eine unsachgemäße Matrizenkonstruktion. Bei Stanzvorgängen ist die Formgestaltung ein entscheidender Faktor für die Verarbeitungsqualität. Eine unangemessene Konstruktion kann zu einer ungleichmäßigen Dehnung und übermäßigen Kompression des Materials führen und dadurch zu Verformungen und Verdrehungen führen.

3-3 Unterschiede in den Materialeigenschaften

Unterschiede in den Materialeigenschaften sind ebenfalls ein wesentlicher Faktor für Verformungen und Verdrehungen. Zu den Materialeigenschaften zählen Faktoren wie Härte, Duktilität und Zähigkeit, die alle das Verhalten des Materials während der Verarbeitung beeinflussen. Wenn es erhebliche Unterschiede in den Eigenschaften verschiedener Materialien gibt, selbst wenn dieselbe Matrize verwendet wird, ist es wahrscheinlich, dass die resultierenden gestanzten Teile Probleme wie Verziehen und Verdrehen aufweisen.

3. Erforschung von Methoden zum Materialumdrehen und zur Verformung beim progressiven Stanzen

Formendesign und -vorbereitung

Während der Entwurfs- und Vorbereitungsphase der Form sollten die folgenden Punkte beachtet werden, um ein Verdrehen und Verziehen des Materials zu verhindern:

1. Gestalten Sie die Form entsprechend, um eine übermäßige Dehnung oder Kompression des Blechs zu vermeiden.

2. Wählen Sie geeignete Werkzeuge aus, einschließlich Winkelstücken und Schiebern.

3. Glätten und hämmern Sie das gestreckte oder gebogene Blech.

4. Kontrollieren Sie die Verwendung, Richtung und Intensität des Kühlmittelsprays.

Produktionsphase

Bei der Stanzherstellung sind folgende Punkte zu beachten, um das Auftreten von Verwerfungen und Verdrehungen zu verhindern:

Steuern Sie die Einstellungen der Werkzeugmaschine und die automatische Vorschubgeschwindigkeit.

Bestimmen Sie die Pressposition und den Bereich der Eindringtiefe.

Installieren Sie unten Kunststoffstützpolster, um Verformungen unter der Platte zu reduzieren.

Wenden Sie einen relativ geringeren Matrizendruck an.

Vermeiden Sie nachträgliche Ziehvorgänge an den Stanzteilen.

Inspektionsphase

Nach Abschluss des Stanzvorgangs sind folgende Verfahren erforderlich, um die Qualität der Stanzteile sicherzustellen:

Befestigen Sie das Teil mit einer Presse fest an den spezifischen zu messenden Koordinaten und prüfen Sie, ob die Form des Teils konsistent ist.

Untersuchen Sie das gestanzte Teil, indem Sie beobachten, ob auf seiner Oberfläche Verformungen vorhanden sind.

Überprüfen Sie mit einem Messgerät die Dickenunterschiede an verschiedenen Koordinaten und stellen Sie so fest, ob die Materialdicke des Stanzteils gleichmäßig ist.

4. Die Schlussfolgerung von Warping und Twisting

Verwerfungen und Verdrehungen sind häufige Probleme bei der Stanzverarbeitung, ihr Auftreten kann jedoch durch die oben beschriebenen Methoden unterdrückt werden. Während der anfänglichen Formentwurfs- und Vorbereitungsphase sollten die dargelegten Grundsätze bei der Auswahl von Formen, Werkzeugen und der Durchführung von Vorbearbeitungsschritten für das Blech befolgt werden. Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften müssen separat verarbeitet werden. Während der Produktions- und Inspektionsphase sollten die Verarbeitungsmethoden kontinuierlich optimiert werden, indem geeignete Werkzeuge zur Inspektion der Stanzteile eingesetzt und rechtzeitig Anpassungen vorgenommen werden. Durch die oben genannten Methoden kann das Auftreten von Verwerfungen und Verdrehungen weitestgehend minimiert und so die Qualität der Stanzteile erhöht werden.