Nombre Parcourir:20 auteur:Éditeur du site publier Temps: 2018-10-23 origine:Propulsé
Les demandes d'outils moins chers, meilleurs et plus rapides pour les estampes et le rythme des affaires continuent de dégénérer. Cette tendance ne va pas s'inverser.
Je veux ça moins cher. Je le veux mieux. Je le veux plus vite, de préférence hier. Le rythme des affaires dans l'industrie du tamponnage des métaux continue de dégénérer. Et la tendance ne va pas s'inverser. Équilibrer le coût avec la qualité et le temps peut être un véritable défi. Ajoutez à cela les pressions de la concurrence mondiale, et la tâche devient encore plus difficile.
L'outillage nécessaire pour produire un estampage est une grande partie de l'équation. Les exigences de production annuelles devraient dicter le type et la qualité des outils à utiliser pour produire un estampage particulier. Les décisions sur le moment de faire des compromis entre le coût et la qualité ont un impact considérable sur le fait qu'un Stamper reçoit le travail et, plus important encore, si le travail est rentable.
Les exigences de volume varient d'une industrie à l'autre. Chacun, cependant, a ce qui est classé comme des quantités faibles, moyennes et à volume élevé. Les outils doivent être produits différemment pour chacune de ces catégories si un Stamper doit être compétitif dans l'économie mondiale d'aujourd'hui. En termes les plus simples, plus le volume est élevé, plus la qualité de l'outillage doit être élevée.
Aux fins de cet article, la qualité de l'outil fait référence à la façon dont une matrice est conçue et construite. Quels types de fonctionnalités la mort aura-t-elle qui facilitera le réglage et l'entretien de l'outillage et ajouter à la vie? Les coûts combinés de l'outillage initialement et les coûts parfois cachés liés à la maintenance de la matrice après la production déterminent si un emploi est rentable.
Lorsque le volume de production est élevé, les décisions sur les caractéristiques de la matrice sont relativement simples. Parce que le dé dépense beaucoup de temps dans la presse, des temps d'arrêt coûteux peuvent en résulter si l'outillage n'est pas facilement maintenu. Un dé doit être conçu pour qu'il puisse être entretenu le plus facilement possible dans de telles applications. Le retour sur place l'emporte de loin sur le coût d'outillage initial plus élevé.
Pour les volumes de production moyen ou moyen-bas, cependant, toutes les décisions exigent que des compromis soient faits. Toutes les caractéristiques de conception et de construction dans un dé ont des coûts associées lorsqu'ils sont construits initialement. Cependant, un dé qui manque de telles caractéristiques peut entraîner des coûts supplémentaires pendant la production.
Lorsque vous cherchez des moyens d'économiser de l'argent sur l'outillage utilisé pour l'estampage à faible volume, il est préférable de commencer par l'option la plus simple - consultez le type d'acier et la taille du bloc de matrice. Les moyens moins chers de construire un outil doivent être pris en compte, mais les raccourcis qui coûteront plus d'argent à long terme devraient être évités.
Lorsque vous essayez d'atteindre un compromis entre les objectifs concurrents pour un outil d'estampage, une évaluation honnête de l'opération d'estampage est nécessaire. Quelle est la qualité de la presse et des mangeoires? Quels sont les niveaux de compétence des personnes d'installation, des opérateurs de presse et des fabricants d'outils internes? Si la confiance dans ces personnes clés est élevée, il est probable que moins d'erreurs se produiront pendant la production. En conséquence, les risques associés à des problèmes de maintenance potentiels seront inférieurs, même si des compromis sont faits lors de la construction de l'outillage.
Les matériaux utilisés dans la construction de matrices fournissent une zone dans laquelle des économies de coûts peuvent être réalisées. Cependant, essayer d'économiser de l'argent en utilisant un acier à outils à bas prix qui manque de traçabilité est imprudent. Des contaminants ou des vides peuvent être présents qui peuvent causer de graves problèmes pendant le processus de traitement thermique. Ces contraintes pourraient provoquer un bloc pour se fissurer prématurément à tout moment, même pendant le broyage final ou pendant que le bloc subit l'usinage de décharge électrique du fil (EDM).
Il est préférable d'utiliser des notes moins coûteuses d'aciers à outils de qualité. Le D-2 pourrait être utilisé à la place des aciers en métal en poudre, par exemple, ou A-2 pourrait être utilisé à la place de D-2. La révision des choix de matériel pour tous les composants peut générer des économies.
L'épaisseur des matériaux utilisés dans la construction de matrices est la prochaine zone logique pour étudier les économies de coûts. Une règle de base a toujours été d'utiliser des blocs de matrice de 1,5 pouce d'épaisseur lors de l'estampillation du matériau jusqu'à 0,125 pouce d'épaisseur. Dans de nombreuses applications, cependant, les blocs de matrice de 1,25 pouce ou même 1 pouce fonctionneront tout aussi bien, et les économies de coûts seront réalisées dans les dépenses pour l'outil d'acier, l'usinage et l'EDM de fil. La réduction des épaisseurs de strip-teaseuse et du support peut créer des économies supplémentaires.
Pour utiliser un bloc de matrice de 1 pouce d'épaisseur pour un matériau plus épais, des choix doivent être faits. Si des boulons d'un demi-pouce sont nécessaires pour la force, très peu d'espace est laissé pour la durée de vie ou la force du bloc. Une option consiste à utiliser des boulons plus petits mais pour en ajouter plus à la conception. D'autres alternatives incluent la diminution de la dureté Rockwell de l'acier à outils par un point ou deux pour lui donner plus de résistance ou passer à un grade d'outils plus résistant aux chocs.
Cependant, les aciers plus minces peuvent créer des sections plus faibles dans les zones de coupe et de formation de l'outil, ce qui peut le rendre trop risqué pour réduire l'épaisseur.
Les mêmes problèmes sont rencontrés dans la moitié supérieure de la matrice. Une préoccupation supplémentaire est la quantité de pièce nécessaire pour les sources de Die. Si ces ressorts sont comprimés au-delà du niveau spécifié par le fabricant pour une espérance de vie nominale moyenne particulière, leur taux de défaillance augmente rapidement. Si les volumes de production sont suffisamment bas, cela peut ne pas être un problème. Pour les volumes de production plus élevés, le choix se situe entre un coût d'outillage initial inférieur et les dépenses associées au remplacement de printemps fréquent et aux temps d'arrêt associés.
Un autre domaine dans lequel rechercher des économies de coûts est la taille des composants utilisés dans la construction de la matrice. L'outillage peut être construit à l'aide de très grandes sections de matrice, ce qui réduit le nombre de blocs à la machine, au fil et à la montée, en réduisant le coût initial de l'outillage.
Figure 1: Les différences d'épaisseur du matériau provoquent un refroidissement inégal lorsque la mort est traitée à la chaleur. Les sections plus minces refroidissent d'abord, mais tirent ensuite la chaleur à partir de sections plus épaisses.
Bien sûr, un Stamper qui construit des outils en interne est limité à l'utilisation de sections de matrice aussi importantes que son équipement peut gérer. Bien qu'il soit parfois négligé par un Stamper qui prévoit d'acheter des outils, la même considération s'applique - les sections de matrice d'outillage externalisé ne doivent pas être plus importantes que ce qui peut être adapté par l'équipement utilisé pour le maintenir.
D'autres facteurs doivent également être pris en compte lors de la décision des tailles des composants de la matrice. Lorsque des blocs de matrices plus grands se cassent, par exemple, les réparations sont presque toujours plus chères que celles des plus petites sections de matrice. L'utilisation de grands blocs de matrice peut également augmenter le risque de se développer pendant le processus de traitement thermique. Selon la forme et la taille d'une ouverture dans le bloc, des contraintes peuvent se développer qui peuvent provoquer des fissures.
Le traitement thermique des aciers à outils est une zone dans laquelle les raccourcis ne doivent jamais être pris. Il est important de doubler, au minimum. Une augmentation de température de 25 degrés est nécessaire avec le deuxième tirage pour assurer une bonne température. Un traitement thermique approprié est particulièrement important lorsque les sections en acier à outils sont minces ou faibles, comme c'est souvent le cas dans l'environnement d'estampage conscient des coûts d'aujourd'hui.
La figure 1 montre une section transversale d'un punch de piédestal. Les flèches indiquent la direction du flux de chaleur pendant le processus de refroidissement. La section la plus mince refroidit en premier; La chaleur est alors tirée des sections plus épaisses dans les sections plus minces. Le processus de refroidissement inégal peut provoquer un blocage à se déformer et crée également du stress dans le bloc. Pour ralentir le processus de transfert de chaleur, le bloc peut être enveloppé dans une enveloppe d'outil en acier inoxydable ou placé sur une plaque chauffante pendant le processus de refroidissement. Il est important que le bloc avec la section la plus fine soit placé contre la plaque chauffante.
Plus les coins que la chaleur essaie de circuler, plus le risque de casque est grand. Le transfert de chaleur doit être ralenti pour créer un bloc stable.
Un dernier problème concernant le traitement thermique et la température implique la structure moléculaire de l'acier à outils et la façon dont elle est affectée par les forces générées pendant le processus de localisation. À la suite du martèlement continu, les molécules de l'acier à outils sont compactées et donc plus denses (voir figure 2). La dureté Rockwell peut même augmenter autant qu'un point.
Figure 2:
Le martèlement continu auquel l'outillage est soumis peut compacter les molécules de l'acier, augmentant autant de dureté Rockwell.
Ces structures moléculaires denses peuvent provoquer la puce des blocs de matrices. Le retour des blocs de matrices à leur état d'origine traité à la posthèse peut aider à prolonger la durée de vie, ce qui peut être important pour des outils à faible volume qui y ont peu de vie.
Une fois les blocs de matrice aiguisés, ils doivent être réanimés. Ils doivent être retirés à une température de 25 degrés de moins que la température de tirage d'origine. Le dépassement de la température de tirage d'origine peut entraîner des changements dimensionnels dans les blocs.
Lorsque vous cherchez des moyens d'économiser de l'argent sur l'outillage pour les applications à volume inférieur, il est préférable de commencer par les options les plus simples. Des moyens moins chers de construire un outil peuvent être disponibles, mais les raccourcis qui coûteront plus tard plus tard devraient être évités.
Le potentiel d'économies de coûts pour chaque outil varie. Les économies les plus importantes sont susceptibles de résulter de la créativité avec laquelle un dé est conçu et construit. Les opérations peuvent-elles être combinées? Les pièces peuvent-elles être combinées? Les processus peuvent-ils être éliminés?
S'appuyer sur le talent des ingénieurs d'outillage interne ou développer une relation avec une maison à outils expérimentée donnera à un Stamper la meilleure occasion de réduire les coûts, de gagner des offres et de gagner de l'argent sur les emplois.
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