Bei der Herstellung von Eisenwaren, Haushaltsgeräten und Produkten des täglichen Bedarfs in der Industrie birgt das Blechstanzen als einer der führenden Prozesse ein enormes Potenzial zur Energieeinsparung und Reduzierung des Verbrauchs.
Unter ihnen hat die Einsparung von Rohstoffen großen Raum und Potenzial. Jüngsten Erhebungen in der nationalen Elektroschalter-, Landmaschinen-, Haushaltsgeräte- und Instrumentenindustrie zufolge liegt der Materialausnutzungsgrad von Stanzplatten etwa zwischen 62,5 % und 73,5 %.
Mit dem zunehmenden Wettbewerb auf dem Markt sind die Verkaufspreise für Rohstoffe mit den steigenden Energiepreisen stark gestiegen. Die Einsparung von Rohstoffen ist zu einer dringenden Aufgabe zur Energieeinsparung und Verbrauchsreduzierung in der Stanzverarbeitung geworden. Dies stellt für verbundene Unternehmen eine wirksame Möglichkeit dar, Kosten zu senken und den Nutzen zu steigern, und ist außerdem ein wichtiges Mittel zur Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit auf dem Produktmarkt.
Wie aus Tabelle 1 ersichtlich ist, sinken die Kosten für Stanzteile in der Serien- und Massenproduktion um 0,4 bis 0,5 Prozentpunkte, wenn die Stanzmaterialausnutzungsrate eta um 1 % erhöht wird.

Gestaltungsprinzipien von Layoutzeichnungen für Layout und fortlaufende Prägung. Um Material zu sparen, sollten vor dem Stanzen flacher Rohlinge (einschließlich flacher Rohlinge verschiedener Formstanzteile – siehe unten) wirtschaftliche und sinnvolle Vorkehrungen für Platten, Streifen, Streifen und Spulen getroffen werden, um das beste Layout zu erhalten und die höchstmögliche Materialausnutzungsrate zu erreichen. Bei der Gestaltung des Kaltprägeprozesses und der Matrizenkonstruktion ist dies eine wichtige und hochtechnische Aufgabe; Bei der strukturellen Gestaltung von Kaltprägewerkzeugen sind die Zeichnung des Stanzteils, der Stanzprozess und seine Layoutzeichnung die Hauptgrundlage.
In den bekannten Fachpublikationen wird das Stanzen von Stanzteilen, also die Ein-Stationen-Stanzform und die Anordnung von Verbundstanzteilen, ausführlich vorgestellt, die Gestaltung von Mehrstationen-Durchlaufstanzteilen wurde jedoch nicht behandelt.
Die Layoutzeichnung von kontinuierlichen Stanzteilen mit mehreren Stationen sollte den Stanzprozess und die Abfolge der Stanzschritte vollständig zeigen und die spezifischen Daten des Zuführabstands, der Kantenkante, der Überlappung, der Zuführmethode zwischen den Stationen sowie des gesamten Stanzprozesses und des Verformungs- und Trennprozesses der Stanzteile angeben.
Layoutzeichnungen stehen in engem Zusammenhang mit der Formenauswahl, dem strukturellen Design, der Verwendung von Stanzmaterialien, der Stanzproduktivität und den Stanzproduktionskosten. Es wirkt sich auch auf die Qualität der Stanzteile und die Lebensdauer der Form aus.
Bei der Auslegung müssen die Materialversorgungssituation und die Produktionsbedingungen der Stanzanlage umfassend berücksichtigt werden. Um die Qualität der Stanzteile sicherzustellen, streben wir eine bessere Struktur der Stanzform, eine bessere Betriebssicherheit und einen besseren Formprozess an. Es ist notwendig, die verschiedenen Faktoren, die sich auf das Layout auswirken, umfassend und umfassend zu analysieren, mehrere Pläne zu vergleichen und den besten unter ihnen auszuwählen, um das beste Layout zu ermitteln.
Bevor mit der Matrizenkonstruktion begonnen wird, ist es notwendig, die Stanzzeichnungen und Layoutzeichnungen zu analysieren, um die wichtigsten technischen Anforderungen und Schwierigkeiten bei der Stanzverarbeitung zu verstehen, und die Rationalität und mögliche Probleme des Stanzprozesses anhand der Layoutzeichnungen zu überprüfen, um die Grundlage für die Gestaltung der Matrizenstruktur zu legen.
Unter den vielen Einzelprozess-Stanzwerkzeugen erfordern nur Stanzwerkzeuge und Einzelstations-Verbundstanzteile eine Layoutzeichnung. Das heißt, beim Stanzen (Stanzen) flacher Zuschnitte ist eine Verschachtelung erforderlich und umgeformte Stanzteile entfalten flache Zuschnitte.
Und die meisten davon sind herkömmliche Layoutmethoden mit Rand und überlappenden Kanten zum Ausstanzen mit Abfallmaterialien. Gelegentlich gibt es ein oder zwei Layouts ohne überlappende Kanten. Die meisten davon können nur ein abfallarmes Stanzen erreichen. Unabhängig von der verwendeten Layoutmethode werden Rationalität und Qualität des Layouts im Allgemeinen an der Materialnutzung gemessen.
Die Anordnung der Endlosstanzteile unterscheidet sich von der oben genannten. Der Materialverbrauch η ist nicht das wichtigste und einzige Kriterium zur Messung der Layoutqualität.
Für die Gestaltung kontinuierlicher Stanzteile müssen wir zunächst den Stanzteilprozess analysieren, den Stanzprozess und die Schrittfolge des Stanzprozesses rational gestalten, die Merkmale des kontinuierlichen Stanzprozesses und die Anforderungen an die Konstruktion der Stanzstruktur vollständig berücksichtigen, auf die Auswahl der Zuführung und Zuführungsmethoden zwischen Stationen und die Gestaltung des Positionierungssystems achten.
Daher basiert die Gestaltung kontinuierlicher Stanzteile auf der Gestaltung kontinuierlicher Stanzprozessschritte, wobei der Kern darin besteht, die Qualität der Stanzteile sowie deren Maß- und Geometriegenauigkeit sicherzustellen, wobei die Reihenfolge der Stanzschritte und die Auswahl der Zuführmethoden zwischen den Stationen als Leitfaden dienen und die Auswahl der Stanzform und das strukturelle Design zum Ziel haben. Die Grundprinzipien, die befolgt werden sollten, lauten wie folgt: (1) Es ist förderlich für die Auswahl einfacherer Stempeltypen und -strukturen, die sicher im Betrieb sind und eine gute Prägequalität aufweisen. (2) Der Werkzeugherstellungsprozess ist gut, leicht zu reparieren und zu schleifen, der Formenbauzyklus ist kurz und die Kosten für Formenbau und Formenreparatur sind niedrig.
(3) Der η-Wert der Plattennutzungsrate ist hoch. (4) Die Lebensdauer der Form ist länger. (5) Die Stanzeffizienz ist höher und die Produktionskosten für Stanzteile sind niedriger. Unter den oben genannten fünf Punkten ist Punkt (1) der wichtigste.
Manchmal ist es unmöglich, beide Bedingungen zu erfüllen. Zuerst sollten Benutzeranforderungen und Lieferzeit berücksichtigt werden, und andere Bedingungen können entsprechend gelockert werden. In vielen Fällen verkompliziert eine höhere Materialausnutzungsrate η häufig die Struktur der Matrize, was die Herstellung von Formen erschwert. Selbst vorhandene Formanlagen und technische Niveaus sind schwierig herzustellen. Egal wie gut das Layout und der hohe Eta-Wert sind, sie müssen aufgegeben werden; Einige würden lieber die Plattennutzungsrate eta reduzieren, um einen besseren Formprozess, einen kürzeren Formzyklus und eine längere Formlebensdauer zu erreichen.
Die Wahl der Layoutform und ihr Zusammenhang mit der Art und Struktur der Stanzmatrize. Bei Stanzwerkzeugen und Verbundwerkzeugen mit nur einer Station umfassen die Layoutmethoden für flache Rohlinge und verschiedene Formstanzteile auf Platten, Streifen, Streifen und Rollen normalerweise: einreihig inline, einreihig diagonal angeordnet; Doppelreihen nebeneinander in Reihe, Doppelreihen einander gegenüber in gerader Linie, Doppelreihen einander gegenüber diagonal; mehrere Reihen inline, versetzte Reihen, gemischte Reihen und andere Formen.
Unterschiedliche Layoutmethoden erzielen unterschiedliche Materialausnutzungsraten. Bei der Auswahl verschiedener Layoutmethoden müssen Sie zunächst die für das Stanzen von Teilen erforderliche Größen- und Formgenauigkeit berücksichtigen und sich dann für den geeigneten Stempeltyp und die entsprechende Struktur entscheiden.
Wenn die Maßgenauigkeit der Stanzteile ein Niveau von 1t10 oder mehr erfordert, sollte die Layoutmethode mit Kanten und überlappenden Kanten verwendet werden; Die Maßgenauigkeit von Stanzteilen ohne überlappende Kanten ist schlecht und liegt im Allgemeinen unter dem 1t12-Niveau oder sogar nur 1t14-Niveau. Wenn die Maßgenauigkeit der gestanzten Teile 1t9 oder mehr beträgt und die gestanzten Teile gerade sein müssen, sollte eine Stanzmatrize mit verschiebbarem Führungssäulen-Formrahmen und einer elastischen Austragsplattenstruktur verwendet werden, und das Layout sollte mit ausreichend Kanten und Überlappungen versehen sein.
Gemäß der deutschen Industrienorm DIN1543 werden kaltgeprägte Stahlbleche nach der Dicke t klassifiziert: t<3 mm ist ein dünnes Blech.
Bei der Herstellung von Produkten in der Instrumentierungs- und Elektronikindustrie werden häufig ultradünne Folienprägeteile mit t≤0,3~0,1 mm oder sogar ≤0,1~0,05 mm verwendet, was viele Schwierigkeiten beim Stanzlayout und der Matrizenkonstruktion mit sich bringt.
Denn Layoutkante, Überlappungsbreite und Stanzspaltgröße nehmen mit der Stanzmaterialdicke t zu oder ab.
Wenn t ≤ 0,5 mm, muss die Breite der Überlappung und der Kante größer als t sein, damit sie beim Stanzen nicht in das Matrizenloch gezogen wird. Außerdem muss sie eine ausreichende Festigkeit aufweisen und sicherstellen, dass der Überlappungsrahmen eine gute Vorschubsteifigkeit aufweist. für kohlenstoffarme Stahlplatten mit t=0,3 mm, gemäß gb/t 16743-1997 „Blanking Clearance“ International festgelegter Abstand der Klasse I, 3 % t kann als einseitiger Abstand der Matrize angenommen werden, c = 3 % × 0,3 mm = 0,009 mm, wenn t = 0,1 mm, dann c = 0,003 mm, also 3 μm.
Der passende Abstand des Führungspfostens und der Führungsbuchse, der in der internationalen Gleitführungs-Führungspfostenschalung gb/t2854-90 der internationalen Güteklasse I angegeben ist, beträgt 0,010 bis 0,016 mm. Daher sollte beim Stanzen und kontinuierlichen Stanzen der oben genannten ultradünnen Materialien besonderes Augenmerk auf die Auswahl der geeigneten Layoutmethode und die Gestaltung einer angemessenen und präzisen Formstruktur gelegt werden. Andernfalls wird es schwierig, das Stanzen dieser Art von Stanzteilen abzuschließen, und es wird unmöglich sein, die erforderliche Größen- und Formgenauigkeit zu erreichen.
Für das kontinuierliche Stanzen und Formen von ultradünnen Stanzteilen mit t<0,5 mm können die Layoutüberlappung und die Kante die gleiche Breite haben und je nach den Anforderungen des Gesenkstrukturdesigns entsprechend vergrößert werden. Im Hinblick auf die Auswahl des Matrizenstrukturtyps wird empfohlen, den Stempeltyp „Führungspfosten-Formrahmen mit elastischer Druckentlastungsführungsplatte“ zu wählen. Am besten installieren Sie die elastische Druckführungsplatte an der Führungssäule und installieren einen kleinen Führungspfosten an der Entladungsplatte (Führungsplatte).
Um sicherzustellen, dass der Stempel mit elastischer Entladungsführungsplatte eine präzise Führung hat und die Stanzgenauigkeit des Stanzstempels verbessert; Die Koaxialität und Positionierung der gestanzten Teilegruppenlöcher stellt höhere Anforderungen an die Abstandsgenauigkeit des Layouts und die Positionierung des Stanzvorschubs. Bei der Probenauslegung ist besondere Aufmerksamkeit geboten.
Für ultradünne Stanzteile mit einer Materialdicke t ≤ 0,1 mm, insbesondere komplex geformte Stanzteile, die durch mehrere Stationen und eine Form geformt werden, ist die Verwendung mehrerer Reihen diagonaler Reihen, gegenüberliegender Reihen und Umdrehen sowie die Verwendung gemischter Reihen nicht geeignet.
Andernfalls wird der Überlappungsrahmen beim Zuführen leicht verformt, zerbricht oder sogar in die Form gezogen, was die Produktion beeinträchtigt, den Ausschuss und die fehlerhaften Produkte erhöht und die Form beschädigt. Für mitteldicke Blechstanzteile mit einer Materialstärke t≥3 mm wird die Verwendung der Überlappungskantenanordnung nicht empfohlen. Für Stanzteile t≥4,75 mm wird die Verwendung von Verschachtelungs- und Patchwork-Layout nicht empfohlen. Andernfalls wird es zu Schwierigkeiten bei der strukturellen Gestaltung der Form kommen.
Für hochpräzise Folienprägeteile mit einer Maßgenauigkeit ≤ ± 0,01 mm und einer Materialdicke t ≤ 0,1 mm, insbesondere für Stanzteile mit komplexen Formen, deren Genauigkeit höher als 1t9 ist, wird die Verwendung der elastischen Entladungsführungsplatten-Matrizenstruktur des Kugelführungspfosten-Matrizenrahmens empfohlen.
Kernpunkte des Layoutdesigns Das Layoutdesign von Einzelstations-Stanzformen und Verbundwerkzeugen besteht darin, die Form des flachen Rohlings entsprechend den flachen Stanzteilen und dreidimensionalen Formteilen zu entfalten und sie wiederholt auf den Streifen und Streifen anzuordnen. Während die Qualität der gestanzten Teile und die für den Prozess erforderliche Produktionseffizienz gewährleistet sind, ist der Werkzeugaufbau einfacher.
Der Formenbau ist komfortabler, die höchstmögliche Materialausnutzung wird erreicht und eine bessere Layoutmethode wird gewählt. Im Allgemeinen bestimmen die Form und Größenstruktur der Stanzteile die Art der Anordnung. Die meisten von ihnen verwenden die traditionelle Layoutmethode mit Kanten und überlappenden Kanten, um das Ausschneiden von Abfallmaterialien durchzuführen.
Basierend auf langjähriger praktischer Erfahrung kann die Layoutgestaltung von Stanzteilen für das Einzelprozess-Stanzen und Verbundstanzen sowie das einstationige umfassende Verbundstanzen auf der Grundlage des einmaligen Stanzens von Flachzuschnitten für Flachzuschnitte und dreidimensionale Formteile berücksichtigt werden. Der Aufbau kontinuierlicher Stanzteile ist viel komplizierter als der eines einzelnen Stanzstempels. Das Layout muss eine reibungslose Umsetzung des kontinuierlichen Stanzprozesses gewährleisten und einen möglichst hohen ETA-Wert, einen sicheren Betrieb, eine hohe Effizienz, viele Einflussfaktoren und hohe Anforderungen gewährleisten. Die Schritte und wichtigsten Punkte sind wie folgt:
(1) Untersuchen Sie nach einer detaillierten Prozessanalyse der Stanzteile die Machbarkeit des kontinuierlichen Stanzens und Formens der Stanzteile, schlagen Sie mehrere Stanzprozesspläne zum Vergleich vor und wählen Sie den besten aus ihnen aus, um das Layout umzusetzen.
(2) Form, Größe und Genauigkeit der Stanzteile wirken sich direkt auf den kontinuierlichen Stanzprozess und die Reihenfolge der Arbeitsschritte aus. Bei der Auslegung müssen die Verarbeitbarkeit des kontinuierlichen Stanzens und die Anforderungen an die Gestaltung der Gesenkstruktur berücksichtigt werden. Achten Sie bei der Reihenfolge der Arbeitsschritte und der Arbeitsplatzgestaltung auf folgende Punkte:
A. Unter den Löchern in den gestanzten Teilen sollten an einer oder zwei benachbarten Stationen Löcher ausgestanzt werden, die eine Lochabstandsgenauigkeit von 1t10 oder mehr oder einen Lochabstandstoleranzwert von weniger als 0,01 mm erfordern;
B. Die Lochwand und der Rand des Stanzteils sind kleiner als die Materialstärke t bzw. kleiner als 2mm. Sie sollten an zwei Stationen schrittweise ausgestanzt werden, um die Festigkeit der Matrize zu erhöhen und die Einbauposition des Stempels auf seiner festen Platte zu erweitern;
C. An die Koaxialität und Positionierung der Gruppenlöcher werden sehr hohe Anforderungen gestellt, die Toleranz liegt unter 0,01 mm. Die entsprechenden Löcher können gleichzeitig oder an zwei benachbarten Stationen ausgestanzt werden. Die Teile, die ein reibungsloses Stanzen und Schneiden erfordern, sollten auf eine oder zwei Stationen konzentriert werden;
D. Wenn die Form der gestanzten Teile und die erweiterte Rauheit der geformten Teile sehr strenge Toleranzen aufweisen, sollten Sie das Gesamtstanzen und anschließende Biegen oder Ziehen in Betracht ziehen. Wenn die lokale Loch- oder Kerbengröße der gestanzten Teile streng ist, können sie an mehreren Stationen separat gestanzt und dann zusammengebaut werden.
e. Bei kleinen, komplex geformten Stanzteilen mit großer Leistung sollte so weit wie möglich das kontinuierliche Stanzen mit mehreren Stationen mit einer Matrize verwendet werden, um die Qualität und Effizienz der Stanzteile zu verbessern.
F. Bei hochpräzisen Stanzteilen mit Anforderungen an die Maßhaltigkeit von 1t10 oder mehr sollten die Arbeitsschritte beim Layouten minimiert werden, um zu viele Stationen, große Akkumulationsfehler bei der Zuführung und eine Verringerung der Stanzgenauigkeit zu vermeiden. Für das lokale Feinstanzen, Stauchen, Glätten usw. sollten spezielle Stationen eingerichtet werden;
H. Beim Stanzen von Teilen mit komplexen multidirektionalen Biegungen, seitlichen Stanzungen und Einschnitten, die ein Prägen mit Querkraft erfordern, sollte die Verwendung eines keilgetriebenen Querstanzens mit einer Matrize nach dem Planstanzen, dem Einschneiden oder vor dem Stanzen in Betracht gezogen werden, um die Genauigkeit und Effizienz zu verbessern.
(3) Unter Berücksichtigung der Anforderungen an die Konstruktion der Matrizenstruktur und der Anforderungen an die für die Stanzverformung erforderliche Position werden die erforderlichen Neutralstationen eingerichtet und die Installationsposition des Stempels auf der festen Platte erhöht. Wenn das Material abgeflacht und verdünnt wird, um die abgedeckte Matrizenoberfläche zu vergrößern, sollten auch leere Stationen hinzugefügt werden, um die Wandstärke der Matrize zu erhöhen.
Layouttypen und Methoden zum kontinuierlichen Stanzen von Teilen
Abhängig von den Merkmalen des kontinuierlichen Stanzprozesses, der Station und der Zuführmethode, dem Vorhandensein oder Fehlen überlappender Kanten im Layout und der Methode zur Entfernung von Prozessabfällen kann das Layout kontinuierlicher Stanzteile in die folgenden Typen und Anordnungen zusammengefasst werden:
Schnittkombinationslayout
Jede Station stanzt bzw. formt jeweils einen Teil der Stanzteile. Jede Station ist relativ unabhängig und hat nichts miteinander zu tun. Seine relative Position wird durch die Form gesteuert und schließlich zu einem vollständigen und qualifizierten Stanzteil zusammengefügt, siehe Abbildung 1a), b), f), j).
Schnittkombinationslayout
Das Innenloch und die Form der Stanzteile oder sogar eine komplette Stanzlinie beliebiger Form werden an mehreren Stationen separat gestanzt und schließlich zu einem kompletten Stanzteil zusammengefügt. Obwohl es der Schlitzkombination ähnelt, ist es nicht dasselbe. Die Schnitt- und Schnittkombinationen jeder Station und die Stanzkanten hängen miteinander zusammen, und die Schnittstellenteile müssen sich überlappen, was die Schwierigkeit des Formenbaus erhöht (siehe Abbildung 1c), d) und e).

Modernstes Layout
Verwenden Sie die Kantenschneidemethode, um die komplexe Form der Seite des gestanzten Teils, d. h. die Schnittkantenanordnung, zu erhalten. Wenn die Länge l der Stanzkante in Vorschubrichtung gleich der Vorschubstrecke s ist, also l=s, dann kann der Stempel das Seitenmesser ersetzen und die Aufgabe übernehmen, die Kante zu schneiden und den Abstand des zugeführten Rohmaterials einzustellen.
Diese Art von Seitenstanze wird üblicherweise Formseitenkante genannt. Aufgrund der geringen Auswahl an Standard-Seitenklingen jb/t-76481-94 und begrenzten Größenspezifikationen beträgt die maximale Schneidkantenlänge nur 40,2 mm. Wenn der Vorschubabstand s > 40,2 mm ist, können nur nicht standardmäßige Seitenmesser verwendet werden.
Ein weiterer Nachteil der Verwendung eines Standard-Seitenmessers besteht darin, dass eine bestimmte Materialbreite von der Seite des Rohmaterials abgeschnitten werden muss, um einen Einschnitt mit einer Länge zu bilden, die der Zufuhrstrecke entspricht, und dass das zugeführte Rohmaterial positioniert werden muss, was den Prozessabfall erhöht und den ETA-Wert um 2 bis 3 % verringert. Durch die Verwendung des Seitenstanzers zum Schneiden der Kante kann nicht nur das Stanzen jeder komplexen Form des Seitenprofils des Stanzteils abgeschlossen werden, sondern auch die Abstandsbegrenzung des Futterrohmaterials realisiert werden, indem die Standard-Seitenklinge ersetzt und mehrere Fliegen mit einer Klappe geschlagen werden (siehe Abbildung 2a), b), c).
Beschneiden und Mustern
Für schlanke Stanzteile aus dünnem Material werden lange Stanzteile mit komplexen zu stanzenden Konturen an der Überlappungskante verbunden. Durch die Verwendung der Schnittkantenanordnung mit überlappenden Kanten können qualitativ hochwertige Ergebnisse mit hoher Ausbeute erzielt und Mängel wie Verzerrungen und Verformungen schlanker Stanzteile sowie Schwierigkeiten beim Entladen vermieden werden.
Typische Stanzteile sind Instrumentenzeiger, Sekundenzeiger von Uhren usw. Das oben erwähnte Ausschneiden und Überlappen von Mustern ist sehr effektiv. Zur Vereinfachung des Formenbaus wird die überlappende Kante manchmal vergrößert, um das Ausschneiden zu erleichtern, und die ausgestanzten Teile, die beim Rohmaterial verbleiben, wenn die überlappende Kante abschließend geschnitten und getrennt wird, siehe Abbildung 2e), j), h).





Abbildung 6 zeigt eine kontinuierliche Verbundform mit drei Stationen zum Anheben von Ringstanzteilen. Die erste Station stanzt rechteckige Löcher und die zweite Station dient dem Stanzen und Biegen von Verbundstanzen. Die dritte Station ist ein Vorschubsystem, das durch einen Keil 8 angetrieben wird. Nachdem das gebogene Werkstück an der zweiten Station entlang der Kernbiegung 12 durch die Druckplatte 6 in Position geschoben wurde, werden zwei Sätze von 13 Keilübertragungsmechanismen verwendet, um Kraft relativ und senkrecht zur Vorschubrichtung auszuüben, um ein Paar formgebender Matrizenteile 17 zu schieben, und das Stanzwerkstück wird schließlich geformt.
Diese Stanzmatrize verfügt sowohl über die Wirkungseigenschaften einer kontinuierlichen Matrize als auch über die Funktionen einer Verbundmatrize. Da in der zweiten bis dritten Station das Werkstück vom Rohmaterial getrennt und separat geformt wird, ist es unrealistisch, von einem Folgeverbundwerkzeug zu sprechen. Wenn man es als kontinuierliche Matrize bezeichnet, werden die Funktion des Verbundstanzens der zweiten Station und die Merkmale der Trennung und Verformung der gesamten Matrize außer Acht gelassen. Daher ist es angemessener, es als kontinuierliche Verbundform zu bezeichnen.




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