Pregúntele al experto: ¿Cómo pueden los estampadores de metal lograr

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He trabajado en la industria del estampado de metales durante 40 años, diseñando herramientas para estampados desde bisagras de puertas hasta engranajes de dispositivos médicos de no más de 1/16 de pulgada de diámetro. A lo largo de los años, las tolerancias dimensionales solicitadas por los clientes se han ido ajustando constantemente. Lo que solía ser +/-0,005 pulgadas ahora es +/-0,002 pulgadas y, a veces, incluso tan ajustado como +/-0,001 pulgadas. Además de eso, requieren capacidad. ¡Un CPK (índice de capacidad) de 1,33 esencialmente reduce su tolerancia a la mitad! ¿Cómo podemos hacer esto? Es casi como si los clientes esperaran la calidad de las piezas mecanizadas por el precio de un estampado.

Siento tu dolor. Nosotros en Micro estamos bajo exactamente las mismas presiones.

Puedo asegurarles que es posible estampar con estas estrictas tolerancias. Minimizar la variación dimensional en sus estampados depende de tres grandes factores.

El marco de la herramienta o la zapata del troquel deben ser lo suficientemente gruesos como para no flexionarse durante el estampado. Una zapata que se flexiona o se arquea en la parte inferior del recorrido no proporciona soporte debajo de la herramienta justo donde se realiza el trabajo, y eso causa problemas dimensionales. Si puede mover el ariete hacia arriba o hacia abajo entre 0,001 y 0,002 pulgadas y cambiar la pieza, habrá demostrado mi punto.

Recomendamos utilizar una zapata de troquel de 3 pulgadas de espesor al estampar 0,025 pulgadas. o material más delgado, una zapata de troquel de 4 pulgadas de espesor al estampar 0,05 pulgadas. o material más delgado, etc. Tenemos algunos troqueles pesados de laminación, acuñación y extrusión con material de 0,080 pulgadas de espesor, y la zapata del troquel tiene un espesor de 6 pulgadas.

Los topes del troquel también deben sobredimensionarse para controlar el golpe durante cada ciclo de estampado. En lugar de utilizar el típico diámetro de 1 pulgada. se detiene en cada esquina, usamos 3 por 3 pulgadas. paradas rectangulares en seis lugares cuando podemos encajarlas. En las herramientas grandes de una prensa de 150 toneladas, utilizamos de seis a ocho herramientas de 3 por 5 pulgadas. se detiene. Se necesita mucho para detener un ariete con ese tipo de tonelaje.

Finalmente, maximice la cantidad de pasadores guía y asegúrese de que sean robustos. En una herramienta de 2,5 pies de largo, utilice cuatro guías, de un mínimo de 2 pulgadas de diámetro. En un 4 pies. herramienta, utilice de cuatro a seis guías, con un diámetro mínimo de 2,5 pulgadas. Y en un 6 pies. herramienta, utilice de seis a ocho guías, con un diámetro mínimo de 3,5 pulgadas. Asegúrese también de utilizar jaulas de rodillos de precisión de alta calidad.

Esto se aplica al diseño de herramienta de tres placas. Asegúrese de tener un pilotaje y una sujeción del extractor robustos. Mantenga la tira nivelada con los elevadores durante el formado. Utilice cilindros de nitrógeno y almohadillas de presión para controlar la tira durante el formado. Calcule las fuerzas necesarias para fabricar la pieza y utilice siempre de dos a tres veces la fuerza requerida en el diseño de su almohadilla de presión para estar seguro. Si controla la tira en cada paso a medida que avanza a través del troquel, el resultado será una menor variación en el resultado.

Cuando tiene almohadillas de presión en la guía del troquel, su placa extractora debe superar no solo esas fuerzas sino también la fuerza adicional del trabajo que se está realizando. Al igual que con la almohadilla de presión, diseñe su abrazadera extractora para que tenga entre dos y tres veces la fuerza requerida.

Utilice el proceso de diseño para capacidad de fabricación (DFM) en cada estación del troquel. Por ejemplo, si tiene 0,0005 pulgadas. autorización del piloto, entonces puede tener 0.0005 pulgadas. variación total en las dimensiones de su pieza.

Los problemas de tolerancia a menudo comienzan con un diseño deficiente, como pestañas de soporte de piezas débiles o una pieza grande sujeta a la tira del troquel en un marco recortado con muchas formas. Naturalmente, la pieza quiere entrar en la operación de formado. Incluso el más mínimo derrape provocará variaciones. Para ello es necesario disponer de varias pestañas portadoras en ambos ejes de la pieza.

Intente agregar orificios guía en la pieza, de modo que cuando esté realizando un conformado pesado, pueda registrar la pieza con precisión. También utilizamos habitualmente almohadillas de presión punteadas. Cuentan con una serie de puntas de diamante extremadamente finas y afiladas que añaden una superficie rugosa que ayuda a eliminar el deslizamiento. La capa de CBN también añade rugosidad a la superficie de la almohadilla de presión.

Finalmente, intente marcar el material antes de recortarlo para asegurarse de que el formulario esté ubicado con precisión. Además, la fuerza necesaria para formar es mucho menor en la puntuación; el material naturalmente quiere doblarse en ese lugar.

Formamos un canal en U en acero inoxidable semiduro de 0,007 pulgadas de espesor. La base de la U tiene 0.050 pulgadas de ancho y las paredes laterales tienen 0.010 pulgadas de alto. La pieza mide más de 10 pulgadas de largo. Tenemos múltiples pestañas portadoras y almohadillas de presión punteadas, y marcamos el material a 0,003 pulgadas de profundidad. La pieza es recta y las paredes son paralelas dentro de 0,001 pulgadas en toda su longitud. ¡No es tarea fácil!

La variación dimensional se minimiza con un diseño robusto, una tira controlada a medida que avanza a través del troquel y una herramienta que no se flexiona durante el estampado.