Echipamente pentru producerea matritelor. Fabricarea matrite Masini de matrite din otel

Astăzi vă vom spune despre caracteristicile producției de matrițe, precum și despre componentele lor principale.

Asamblarea efectivă a noii matrițe începe după ce desenele sale sunt gata și modelul 3D este pregătit. Este etapa de proiectare care vă permite să conturați întregul domeniu de activitate pentru fabricarea unei matrițe și, de asemenea, determină setul necesar de elemente standard și speciale necesare pentru asamblarea acesteia (puteți citi mai multe despre proiectarea matrițelor).

Elemente de matriță standard și speciale

Orice matriță constă din mai mult de 50% elemente standard (această cifră poate ajunge chiar și la 95%). Astfel de detalii includ:

• plăci de formare și alte părți ale structurii de formare: coloane, bucșe de ghidare, cleme, arcuri, inserții etc.;
• părți ale mecanismului de extracție: împingătoare tubulare și cu fante, tije cu dublă cursă, roți dințate, rulmenți și multe alte componente mici;
• elemente ale sistemului de inchidere: duze, bucse de gating, injectoare, filtre, colectoare;
• fitinguri, cuplaje, garnituri și tije ale sistemului de răcire și multe altele.

Există multe companii specializate în producția de elemente de matriță standard. Prin urmare, încearcă să nu le producă local, ci să le achiziționeze separat. Atunci când proiectează o matriță, dezvoltatorii se străduiesc să folosească cât mai multe elemente standard posibil. Acest lucru vă permite să economisiți la fabricarea și asamblarea acestuia și, de asemenea, să accelerați semnificativ acest proces.

Elementele speciale ale matriței includ:

• placă mobilă și fixă ​​(cutie care formează forma produsului). Ele definesc conturul exterior și interior al turnării;
• un poanson care presează metalul topit în cavitatea matriței;
• alte elemente implicate în crearea formei de turnare și destinate scoaterii acesteia din matriță.

Caracteristicile speciale sunt de obicei proiectate și construite direct la unitatea de la care a fost comandată matrița.

Mașini CNC

Elementele speciale ale matriței trebuie să fie fabricate cu cea mai mare precizie. În caz contrar, nu va fi posibilă realizarea interfeței necesare între ele, iar piesa de prelucrat poate fi deteriorată. Pe în acest moment, aproape toți producătorii folosesc mașini de frezat cu control numeric computerizat (CNC) pentru a crea aceste piese. Un astfel de echipament face posibilă producerea de componente metalice cu o precizie de până la 1 micron, ceea ce este suficient pentru instalarea într-o matriță și piese turnate.

Este posibil să faci o matriță folosind o imprimantă 3-D?

În momentul de față, tehnologia de imprimare 3-D nu permite încă producția de matrițe pentru turnarea metalelor. În primul rând, imprimantele 3-D moderne nu pot imprima produse metalice. În al doilea rând, chiar produse din plastic de la o imprimantă 3-D au până acum o eroare de precizie ceva mai mare decât ceea ce este acceptabil pentru turnarea matrițelor metalice complexe. Cu toate acestea, cu ajutorul unor astfel de imprimante, deja sunt create niște matrițe cu configurații simple pentru producția de loturi mici de produse din plastic. O matriță realizată pe o imprimantă 3-D poate rezista la aproximativ 100-150 de turnări.

Cu toate acestea, această problemă nu trebuie considerată complet închisă. Tehnologiile din ziua de azi se dezvoltă cu o viteză vertiginoasă, iar acest lucru ne permite să sperăm că în viitor, la producerea matrițelor, va fi posibil să renunțăm la mașinile CNC și să economisim semnificativ timp și bani.

Ștanțarea este unul dintre cele mai comune tipuri de prelucrare a metalului, care este o deformare care conferă piesei forma necesară prin extrudarea unui anumit relief, model sau găuri pe suprafață. Acest proces se realizează pe prese speciale de diferite modele.

Tipuri de ștanțare și echipamente

În producție sunt utilizate două tipuri de ștanțare:

• fierbinte;
• rece.

Cu metoda la cald, metalul încălzit este prelucrat. În același timp, calitatea materialului se îmbunătățește: devine mai dens și mai omogen. Avantajul metodei la rece este că pe suprafață nu apare un strat de sol, dimensiunile piesei sunt mai precise, iar suprafața este mai netedă.

Ștanțarea poate fi foaie sau volumetrică. Metoda foii produce: vase, bijuterii, piese de ceasuri, echipamente de climatizare și microcircuite, arme, echipament medical, piese pentru industria auto, mașini și mașini-unelte. Piesele rezultate nu necesită prelucrare ulterioară. În timpul presării volumetrice, metalul rece sau fierbinte este forțat în matrițe.

În prelucrarea metalelor presele sunt utilizate pentru:

• producție de forjare;
• presarea angrenajelor și rulmenților;
• ștanțare volumetrică și pe tablă.

Mașinile de presare se pot baza pe principii mecanice sau hidraulice și procesează materialele static sau percutant.

Cele mecanice sunt:

• excentric;
• manivelă.

Mașinile cu manivela efectuează ștanțarea metalelor la rece și la cald prin presiune: trefilare, perforare și tăiere. Presele hidraulice sunt utilizate pentru forjarea volumetrică a metalului. În funcție de capacitățile tehnologice, presele sunt împărțite în: universale, speciale și specializate. Cele universale pot fi folosite pentru aproape orice tip de forjare (de exemplu, o mașină de forjat hidraulic). Mașini specializate efectuați un singur proces tehnologic (exemplu: evacuare manivelă). Presele speciale produc un anumit tip de produs folosind o singură tehnologie.

Principiul de funcționare și proiectarea diferitelor tipuri de prese

Orice mașină de ștanțat standard constă din următoarele componente principale: motor, transmisie, actuator. Transmisia și motorul alcătuiesc împreună „unitatea”. Principalele caracteristici acționarea este un tip de legătură între motor și servomotor: mecanică sau nerigidă (lichid, gaz, abur). Piese de lucru ale presei: role, glisor, traverse, role, femei.

Presă cu manivela

Acționarea mașinii se rotește, mișcarea pe glisier este transformată în alternativă. Sub influența acestei mișcări, metalul este prelucrat cu ajutorul unei ștampile. Toate piesele mașinii sunt fabricate din oțel durabil și echipate cu rigidizări. Mișcarea glisorului are loc după un program strict. Forța pe tobogan ajunge la 8 mii de tone. Instalațiile de forjare cu manivelă fac posibilă accelerarea, simplificarea și reducerea costurilor de producție a pieselor, economisind până la 30% din materialul rulat. Toate mașinile cu manivelă sunt împărțite în acțiune simplă, dublă și triplă.

Presa cu manivela este capabilă să efectueze următoarele tipuri de lucrări:

• ștanțare în matrițe deschise și închise;
• formarea bavurilor;
• extrudare;
• firmware;
• prelucrare combinată.

Afectează materialul cu un impact, în timp ce hidraulic, aplicând mai puțină forță, obține un efect mai mare. Prin urmare, acestea din urmă sunt utilizate pentru fabricarea de produse mari cu pereți groși.

Prese hidraulice

Capabil de ștanțat suprafețe, presare și forjare a produselor metalice. De asemenea, sunt folosite pentru reciclarea deșeurilor metalice. Funcționarea mașinii se bazează pe creșterea de mai multe ori a forței de presiune asupra metalului. Presa este formata din doi cilindri comunicanti cu apa, intre care trece o conducta. Pistoanele sunt instalate în cilindri. Principiul de funcționare al presei se bazează pe legea lui Pascal.

Prelucrează metalul folosind metoda la cald. Blankul intră în modulul de încălzire, care funcționează pe principiul inducției. Aici este încălzit, când metalul devine suficient de flexibil, este alimentat printr-un transportor către un mecanism de prindere, care alimentează piesa de prelucrat direct în zona de prelucrare. Forjarea sau ștanțarea se efectuează cu percutori în timpul procesului, piesa de prelucrat se rotește tot timpul, datorită căruia este prelucrată uniform pe toate părțile. Presa este alimentată de un motor electric conectat la arbori printr-o curea trapezoidale. Sunt amplasate vertical și direcționează mișcarea către biela și percutor, între care este instalat glisorul. Pentru a se asigura că toate mișcările mecanismului sunt sincrone, există tobe de copiere. Suportul semifabricat este rotit de un motor electric prin roți melcate. Ambreiajul cu arc încetinește mișcarea în momentele potrivite.

Aceasta este cea mai recentă dezvoltare, care abia începe să fie folosită în industrie. Corpul de lucru al mașinii este miezul unui electromagnet, care se mișcă sub influența unui câmp electromagnetic. Miezul mișcă glisorul sau matrița, arcurile readuc glisorul în poziția inițială. Astfel de mașini se caracterizează prin productivitate și eficiență ridicate. Astăzi, există modele cu o amplitudine mică de mișcare a corpului de lucru - 10 mm și o forță de cel mult 2,5 tone.

Ștanțarea, care se realizează folosind o presă metalică, este una dintre cele mai comune operațiuni tehnologice de prelucrare a acestui material. Esența acestei proceduri este de a da unei piese de prelucrat din metal forma necesară, pentru care se utilizează deformarea plastică, stoarcerea unui anumit relief, modele sau perforarea găurilor. Presele pentru prelucrarea metalelor, în funcție de lista de sarcini pentru care sunt destinate, diferă între ele atât prin parametrii tehnici, cât și prin design.

Tipuri de operațiuni și echipamente tehnologice de ștanțare

Ștanțarea ca metodă de prelucrare a semifabricatelor metalice poate fi:

• fierbinte;
• rece.

Primul implică faptul că metalul este prelucrat în stare încălzită. Marele avantaj al matriței la cald este că atunci când este efectuată, caracteristicile piesei de prelucrat sunt îmbunătățite (în special, structura metalică devine mai densă și mai uniformă). Între timp, un strat de scară nu este creat pe suprafața pieselor metalice prelucrate folosind tehnologie, în timp ce dimensiunile produselor finite sunt mai precise, iar suprafața lor este mai netedă.

În funcție de tipul piesei de prelucrat ștanțate, o astfel de operație tehnologică poate fi din tablă sau volumetrică. Ștanțarea de primul tip este utilizată pentru prelucrarea pieselor de prelucrat din tablă, folosind această tehnologie ei produc:

1. feluri de mâncare;
2. bijuterii;
3. armă;
4. echipamente și unelte scopuri medicale;
5. piese de ceasuri, echipamente de uz casnic, de climatizare și electrice;
6. piese pentru completarea echipamentelor auto;
7. piese de mașini-unelte și alte produse de inginerie.

Produsele metalice finite obținute prin tehnologie nu necesită o rafinare suplimentară. Formarea parametrilor lor geometrici la efectuarea ștanțarii volumetrice are loc în forme speciale în care metalul fierbinte sau rece este supus extrudarii.

Mașina de presare este utilizată de obicei pentru:

• producerea semifabricatelor metalice prin forjare;
• presarea și presarea din arbori, rulmenți și roți dințate;
• efectuând ștanțare pe tablă și volum.

După principiul de funcționare, mașinile de presare pot fi de tip mecanic sau hidraulic și efectuează prelucrarea metalelor prin metode statice sau de impact.

Echipament de presare tip mecanic conform designului său poate fi:

• excentric;
• manivelă.

Mașinile cu manivelă sunt folosite atât la rece, cât și la cald. Acest echipament de ștanțare este, de asemenea, utilizat pentru a efectua operațiuni tehnologice precum desenarea, tăierea și tăierea. Presa hidraulică este utilizată pentru operațiuni tehnologice de ștanțare și forjare cu semifabricate metalice în vrac.

În funcție de funcționalitatea lor, mașinile de presat sunt împărțite în următoarele tipuri:

• universal;
• special;
• specializate.

O mașină de presat universală are cea mai largă funcționalitate, astfel de echipamente pot fi utilizate pentru a efectua aproape orice operație de forjare. Pentru implementarea uneia se folosesc matrițe sau prese specializate proces tehnologic. Presele speciale care sunt utilizate pentru ștanțarea produselor de un singur tip au funcționalitate minimă, în timp ce funcționarea lor se bazează pe o singură tehnologie.

Proiectarea și principiul de funcționare a echipamentelor de presare

Proiectarea oricărui echipament de ștanțare constă din următoarele elemente:

1. motor de antrenare;
2. mecanism de transmisie a mișcării;
3. actuator.

În funcție de modul în care motorul de antrenare al presei este conectat la actuatorul acesteia, se disting mașinile cu o conexiune:

1. mecanic;
2. nemecanic, realizat cu lichid, gaz sau abur.

Mecanismul de acționare cu care este echipat echipamentul pentru ștanțare poate fi traverse, un glisor, role, role și femei.

Prese tip manivelă

Principalul element structural al acestor prese este mecanismul manivelă, care se transformă mișcare de rotație, primit de acesta de la antrenare, în mișcarea alternativă a glisorului. Actuatorul, care este echipat cu o presă de ștanțare de acest tip, este conectat direct la glisor, capabil să dezvolte o forță de până la 100 de tone. Mișcarea glisorului în astfel de prese are loc la aceeași frecvență.

Presele de tip manivelă pot fi clasificate ca echipamente tip simplu, dubla sau tripla actiune. Folosind astfel de mașini, puteți efectua următoarele operațiuni tehnologice:

• ștanțare folosind matrițe de tip deschis și închis;
• tăierea tablei;
• firmware;
• formarea produsului finit prin extrudare;
• prelucrare combinată.

În cazurile în care pentru turnarea unui produs finit din semifabricat metalic Sunt necesare echipamente mai puternice;

Prese hidraulice

Folosind o presă hidraulică, puteți presa atât piese metalice mai mari, cât și cu pereți mai groși. Astfel de echipamente pentru ștanțarea tablei, matrițarea, forjarea, îndoirea și alte operațiuni tehnologice, în funcție de modelul specific, pot dezvolta forțe de la 150 la 2000 de tone sau chiar mai mult.

Principalele elemente structurale cu care este echipat oricare dintre ele sunt doi cilindri de diametre diferite, care sunt umpluți cu fluid de lucru și comunică unul cu celălalt. Fiecare dintre acești cilindri hidraulici are un piston care creează presiune fluid de lucru sau deplasându-se sub influența sa. Mișcarea pistoanelor în cilindri hidraulici este cea care asigură deplasarea actuatorului echipamentului. Cantitatea de forță pe care o poate crea o astfel de presă de ștanțare este determinată de diferența dintre diametrele cilindrilor săi hidraulici.

Prese radiale de forjare

O mașină de forjare radială este o presă de formare în care sunt transformate semifabricate metalice preîncălzite produse finite configurație cilindrică. Designul preselor de acest tip este:

• un cuptor cu inducție în care piesa de prelucrat este preîncălzită;
• transportor pentru alimentarea piesei de prelucrat în zona de prelucrare;
• mecanisme de prindere, cu ajutorul cărora piesa metalică în curs de prelucrare, în rotație constantă, trece prin zona de forjare;
• un angrenaj melcat conectat la un motor electric și responsabil de funcționarea mecanismelor de prindere;
• patru arbori cu cutii de axe excentrice care transmit mișcarea unei biele cu percutor, între care este fixat un glisor (arborii înșiși primesc rotația de la un motor electric de antrenare printr-o transmisie cu curele trapezoidale);
• tobe de copiere, responsabile de apropierea sincronă a lovitorilor și mișcarea ulterioară a piesei de prelucrat;
• un ambreiaj cu arc care asigură frânarea piesei în timp ce aceasta este prelucrată de lovitori.

Matrite sunt folosite in cazurile in care este necesara optimizarea procesului de fabricare a produselor in diverse scopuri prin turnare. Materia prima in astfel de cazuri poate fi metal, plastic sau alt material cu o buna fluiditate, prelucrat sub presiune. Astfel de modele simplifică semnificativ producția și permit obținerea unei precizii maxime în conformitate cu dimensiunile și configurația date. Acest lucru reduce timpul de procesare a produselor și, în consecință, costul acestora.

Producția de matrițe folosind echipamente specializate are loc în mai multe etape. Mai întâi trebuie să obțineți golul, apoi produsul în sine. Nu va fi posibilă evitarea etapei intermediare din cauza complexității secțiunii transversale a profilului structurii. Astfel, succesiunea de acțiuni poate fi reprezentată după cum urmează:

• crearea unui model 3D al unui produs este un fel de schiță în care sunt elaborate toate detaliile;
• proiectarea și asamblarea pieselor;
• testare eșantion - instalația finită este testată în condiții care le simulează pe cele reale pentru a se decide asupra necesității unor ajustări ulterioare.

Este profitabil să achiziționați echipamente productive, fiabile și funcționale pentru realizarea matrițelor din Top 3D Shop. Cooperăm cu producători de încredere cunoscuți în întreaga lume, garantăm servicii de înaltă calitate și oferim consiliere competentă. Vă vom ajuta să alegeți mașina potrivită și să plasați comanda.

Mai crezi că în China toată lumea lucrează în hambare pentru un castron de orez? Astăzi, probabil, nimeni nu crede așa, deși acum cinci ani am auzit destul de serios astfel de afirmații.

Vă invit să vizitați fabrica de matrițe din China. Dacă cineva nu știe, o matriță este o matriță de oțel în care sunt turnate piesele din plastic. Toate obiectele din plastic din jurul nostru, cu posibila excepție a țevilor și profilelor, sunt realizate folosind matrițe, iar în cele mai multe cazuri aceste matrițe sunt fabricate în China.

Producția de matrițe începe la birou. Aici este proiectat formularul, componentele sunt comandate și furnizate și se lucrează cu clienții. Spațiul deschis și partițiile joase sunt stilul standard al birourilor chinezești. De-a lungul perimetrului există săli de management și săli de ședințe.

Lângă birou, într-o cameră cu aer condiționat, se află o cameră de control al calității. Aici se află echipamente de măsurare, pe care se fac măsurătorile de control ale electrozilor și pieselor turnate de testare. Pentru fiecare măsurătoare se întocmește un raport scris. Măsurătorile sunt efectuate în principal pe un contor 3D și pe profil piese mici verificat pe un microscop computerizat, numit uneori 2.5D. Aici are loc legarea precisă a electrozilor de suporturi. Din acest motiv, la instalarea electrodului pe mașină de descărcare electrică, nu trebuie să faceți legarea și să economisiți timp prețios pe mașină. Totul este foarte strict aici.

Echipamentul de precizie este mândria și preocuparea specială a oricărei producții. Două mașină de sârmă si o masina de piercing, echipata cu CNC, sunt amplasate intr-o camera separata in care se mentine un regim climatic constant. Mașinile Agie Charmilles sunt foarte populare în China, deoarece această companie elvețiană are producție proprieîn ceruri.

Pentru majoritatea matrițelor, mare precizie nu este necesară nicio prelucrare, prin urmare baza oricărei flote de producție este formată din mașini obișnuite cu automatizare minimă. În cele mai multe cazuri, acestea sunt mașini de marcă taiwaneză fabricate în China.

În general, procesul de eroziune electrică ocupă cea mai mare parte din timpul mașinii în producția de matrițe. În primul rând, pentru că majoritatea produselor moderne au o formă geometrică destul de complexă care necesită eroziune electrică și, în al doilea rând, pentru că procesul în sine este destul de lent. Cu piercingul electroeroziv, metalul este îndepărtat datorită arderii sale treptate printr-o descărcare electrică care are loc între electrodul de cupru (sau grafit) și matriță de oțel. După câteva ore de prelucrare, orificiul din piesa de oțel ia forma unui electrod.

Electrozii pentru eroziune electrică sunt fabricați la mașini de frezat cu CNC. În funcție de cerințele de precizie dimensională a matriței, se pot fabrica unul, doi sau trei electrozi pentru fiecare element: degroșare, finisare și finisare. Producția de electrozi de cupru se realizează pe cele mai obișnuite mașini, iar pentru cele mai precise din grafit sunt necesare o viteză mai mare a axului și un sistem de îndepărtare a prafului de grafit. Ne întâlnim din nou pe Agie.

Pentru a accelera prelucrare cu descărcare electrică, cea mai mare parte a oțelului este selectată pe mașini de frezat mai mari.

Și, desigur, nu există nicio scăpare de la mașinile de frezat manuale obișnuite. Toate mașinile au un dispozitiv digital de afișare a coordonatelor. Găurile principale sunt forate pe aceleași mașini de frezat. Este interesant că există doar unul în întreaga plantă strung, și chiar și acela adună praf în colțul îndepărtat. La urma urmei, aproape sută la sută din piesele cilindrice folosite în producție sunt standard, achiziționate.

Găurirea plăcilor mari și a găurilor adânci în matriță are loc pe o singură mașină de găurit radial, iar o mașină pneumatică mică este folosită pentru tăierea filetelor.

Secțiunea de șlefuit este formată dintr-o mașină de șlefuit mare și patru mici. După cum era de așteptat, acestea sunt amplasate într-o cameră separată, fiecare cu o hotă de evacuare pentru a îndepărta praful. Este surprinzător că mașinile mici nu sunt echipate cu acționări electrice. Chinezii cred că prelucrarea pieselor mici este mai rapidă dacă mișcările se fac manual.

Lustruitoarele de mucegai sunt de obicei fete mici, fragile, frecând suprafața cu strălucirea oglinzii. Aici ne întâlnim pe băieți. Trei din cinci folosesc scule pneumatice.

Zona de asamblare este locul în care o matriță finită este asamblată dintr-un set de piese disparate. Un pachet standard este primit aici de la furnizori, de obicei cu buzunare decupate pentru materiale de turnare. Aici ajung și componentele standard, iar componentele formative sunt colectate din alte zone. La locul de asamblare sunt instalate într-un pachet și ajustate reciproc.

Tehnologia de reglare precisă a suprafețelor de închidere a matriței este destul de simplă: pe matrice și poanson se aplică vopsea specială, apoi matrița este închisă și comprimată cu forță. În locurile care necesită ajustare, vopseaua se uzează. După îndepărtarea excesului de metal, suprafața este vopsită din nou, matrița este închisă și procesul se repetă până se obține un rezultat acceptabil. Dacă forma este mică, atunci acest proces se face manual sau folosind o macara, dar pt forme mari există o presă specială. În ea, jumătățile matriței sunt fixate pe plăci magnetice, iar procesul de închidere și deschidere are loc în câteva minute. Particularitatea acestei prese este că placa sa inferioară se mișcă în lateral, iar cea superioară se întoarce și se află lângă ea. Astfel, reglarea manuală a matriței poate fi efectuată de un mecanic direct pe presă, ceea ce simplifică și accelerează semnificativ procesul.

După asamblare, matrița merge în zona de testare. În esență, este o turnătorie obișnuită, dar cu o singură excepție: nu există operatori, ci doar reglatori. Funcționarea mașinilor de turnat prin injecție se limitează la obținerea câtorva piese turnate de testare adecvate, după care matrița este returnată pentru asamblare.

Și în sfârșit: management înalt în atelier. Directorul fabricii discută despre progresul proiectului cu managerul de producție.