Un inginer de achiziții trimite prin e-mail același desen DIN 471 la trei furnizori de ștanțare și primește oferte care diferă cu 40%. Desenul este identic, tonajul presei este comparabil și niciunul dintre citate nu este o eroare materială. Decalajul se află în linia de materiale care nu a fost niciodată fixată: un furnizor a oferit benzi de 65 de milioane cu toleranță comercială la grosime, unul a citat 50CrV4 cu control strâns al temperării și unul a citat inoxidabil 301 deoarece acea bobină era deja în stoc.
Pe inelele de reținere axiale, șaibe elastice și console ștanțate, selecția materialului decide înapoi, durata de viață la oboseală, comportamentul la coroziune și aproximativ jumătate din prețul piesei. Este o decizie de inginerie care trebuie luată înainte de tăierea matriței, deoarece corectarea acesteia mai târziu înseamnă unelte noi, aprobare nouă pentru primul articol și noi date de livrare.
- Oțelul cu arc carbon 65Mn sau SAE 1060/1070 acoperă majoritatea sarcinilor de retenție axială DIN 471 și DIN 472 la cel mai mic cost al bobinei.
- Treceți până la 50CrV4 sau SAE 6150 numai atunci când îmbinarea vede sarcini de șoc, număr mare de cicluri sau necesită duritate peste HRC 47.
- Inoxidabilul 301 sau 304 rezolvă coroziunea, dar adaugă 25 până la 35 la sută înapoi elastic care trebuie proiectat în matriță, necorectat la presă.
- Numele clasei singur nu definește o parte. Temperatură, toleranța la grosime și limita de bavuri aparțin comenzii de achiziție.
Proprietăți materiale care mută de fapt piesa
Patru proprietăți ale benzilor fac cea mai mare parte a muncii într-un program de ștanțare de precizie. Tonajul de presare este rareori constrângerea; bobina este.
Rezistenta la curgere si retur
O bandă cu un randament de 1.400 MPa are nevoie de aproximativ 8 până la 12% mai multă supraîndoire decât o bandă de 900 MPa pentru a atinge același spațiu liber. Această cifră este încorporată în geometria matriței, nu lăsată la judecata operatorului.
Călirea prin muncă
Austenitic 301 se întărește pe măsură ce se formează. O matriță progresivă care rulează confortabil 304 poate avea nevoie de un spațiu de perforare diferit și de o alimentare mai lentă a benzii atunci când este comutată la 301 semidur.
Toleranță la temperatură și grosime
Pe un inel de 0,8 mm, grosimea bobinei de plus sau minus 0,02 mm față de plus sau minus 0,05 mm modifică măsurabil forța radială instalată și multiplică plângerile de deschidere a golului.
Stare marginea și bavurile
O bavură de peste 5% din grosimea materialului devine un declanșator de fisuri de oboseală pe un arbore vibrant. Debavurarea și condiționarea marginilor aparțin desenului, nu într-un acord verbal.
Furnizorii care controlează aceste variabile sub un singur acoperiș dețin un avantaj, deoarece o schimbare de temperatură poate fi validată față de inelul finit, mai degrabă decât negociată între o moară, o matriță și un tratator termic. A lanț de producție integrat vertical care include laminarea materiei prime, fabricarea matrițelor, ștanțarea, tratamentul termic, fosfatarea, curățarea cu ultrasunete și sortarea optică automată scurtează această buclă de feedback considerabil.
Comparație cu materialele de ștanțare a metalelor de precizie
Cinci familii de materiale acoperă majoritatea covârșitoare a elementelor de fixare ștanțate cu precizie, a inelelor de reținere și a clemelor structurale. Cifrele de mai jos sunt intervale de lucru orientative, nu limite de specificație și fiecare comandă trebuie confirmată cu un certificat de fabrică.
Coloana indicelui de cost este cea omisă cel mai des în timpul cotării. O bobină cu 40% mai ieftină poate adăuga mai mult de 40% la costul total dacă forțează o a doua revizuire a matriței, deșeuri mai mari sau o etapă suplimentară de acoperire. Comparați costul debarcat pe bucată acceptată, nu costul pe kilogram.
Piesele standard de catalog, cum ar fi inelele pentru arbore DIN 471 și șaibe Belleville cu sarcină mare DIN 2093 sunt în mod normal specificate din primele două familii și ambele sunt produse în volum din oțel carbon și aliaj de arc.
Șaibă cu arc Belleville de încărcare mare-DIN2093 Furnizori Acasa Produse Saiba cu arc Belleville Saiba cu arc Belleville cu sarcina mare-DIN2093 Vizualizare produs → Valori ascunse: Springback, Scrap și Die Life
Springback este numărul cel mai adesea subestimat în etapa de cotație. Folosind oțel carbon pentru arc ca linie de bază de 100, graficul de mai jos arată cum se comportă aceeași geometrie nominală atunci când banda este schimbată fără a atinge unealta.
Indicele relativ elastic, 65Mn = 100
Încă două numere apar rar pe un citat. În primul rând, rata deșeurilor: o matriță progresivă din oțel carbon bine funcționată deține în mod obișnuit 1,5 până la 2 procente, în timp ce o matriță neschimbată trecută la inoxidabil se poate deplasa la 4 până la 6 procente până când degajările și razele sunt revizuite. În al doilea rând, intervalul de întreținere a matriței: poansonele din carbură care rulează oțel carbon pot dura 800.000 de curse între reșlefuiri, în timp ce aceeași unealtă pe inox sau bronz scade adesea la aproximativ 300.000.
Acoperirea și tratamentul termic adaugă un alt strat de risc ascuns. Înțelegerea modul în care tratamentul termic și acoperirea suprafeței afectează proprietățile inelelor ștanțate ajută la evitarea specificarii unui finisaj cu zinc strălucitor pe o piesă a cărei duritate este deja peste 1.000 MPa fără o etapă de reducere a fragilizării prin hidrogen.
Unde se termină fiecare familie de materiale
În ceea ce privește inelele de reținere, șaibe și părțile structurale ștanțate, cererea este concentrată într-un număr mic de industrii. Distribuția de mai jos reflectă modelele tipice de comandă pentru componentele de prindere axială, mai degrabă decât orice combinație individuală de client.
- Auto, 42 la sută
- Energia eoliană, 18 la sută
- Mașini de construcții, 14 la sută
- Mașini industriale și altele, 26 la sută
Lucrările la automobile favorizează 65Mn și 50CrV4 în ansamblurile de transmisie și rulmenți ai roții, unde numărul de cicluri este mare și presiunea costurilor este constantă. Aplicațiile eoliene împing spre oțel aliat și inoxidabil, deoarece accesul la întreținere este costisitor și intervalele de service durează ani. Echipamentele de construcții tolerează secțiuni mai groase și acoperiri mai grele, în timp ce mașinile industriale generale sunt în cazul în care piesele ștanțate, consolele și cuștile de limitare non-standard înlocuiesc componentele prelucrate la greutate și costuri mai mici.
Un flux de lucru de selecție și calificare în șase pași
- Definiți sarcina și ciclul de viață. Forța de reținere axială, nivelul de vibrație, ciclurile așteptate și intervalul de temperatură de funcționare sunt înaintea oricărei discuții privind gradul.
- Remediați standardul de interfață. DIN 471, DIN 472, DIN 983 sau un desen intern determină dimensiunile canelurii și, prin urmare, nivelul de efort instalat.
- Alegeți materialul și temperarea. Potriviți expunerea la coroziune și ținta de duritate, apoi specificați în mod explicit toleranța de grosime și limita de bavuri.
- Proiectați matrița în jurul valorii de springback. Îndoirea, jocul și razele sunt stabilite din proprietățile reale ale benzii, nu dintr-un tabel generic.
- Validați cu primele articole. Dispunerea dimensională, profilul de duritate și un test de potrivire funcțională pe arborele sau alezajul real.
- Blocați procesul pentru volum. Documentați numărul de căldură, ciclul de tratament termic și frecvența de inspecție înainte de pornire.
Atunci când geometria se încadrează în afara standardelor de catalog, se aplică același flux de lucru cu o singură adăugare: ruta de ștanțare în sine devine o variabilă de proiectare. Piesele cum ar fi suporturile, lamele și cuștile limită sunt produse în mod obișnuit ca ștanțare personalizată, în care calitatea materialului și secvența de formare sunt dezvoltate împreună.
Furnizori de cuști limită rezistente la uzură Acasă Produse Piese de ștanțare non-standard Cușcă de limită rezistentă la uzură Vizualizare produs → Verificări de întreținere, trasabilitate și conformitate
Performanța materialului în domeniu depinde atât de documentare și de manipulare, cât și de chimie. Următoarele verificări previn majoritatea litigiilor și returnărilor pe teren.
- Certificate de moara conform EN 10204 3.1 pentru fiecare număr de căldură, păstrate împreună cu lotul de producție.
- Declarații RoHS și REACH pentru finisajele placate și fosfatate, reînnoite cu fiecare schimbare a procesului.
- Testare cu pulverizare cu sare conform ISO 9227, de obicei 96 de ore pentru zinc trivalent și 480 de ore sau mai mult pentru tipurile de inox.
- Reducerea fragilizării prin hidrogen în patru ore de la placare pentru piesele cu rezistență la tracțiune de peste 1.000 MPa.
- Trasabilitatea lotului de la bobină la cutie, susținută de etichetarea cu coduri de bare și controlul inventarului primul intrat, primul ieșit.
- Inspecția primită acoperă grosimea, duritatea, călirea și defecte de suprafață înainte ca bobina să ajungă la presă.
- Depozitare uscată și ambalare VCI pentru oțel carbon neplacat, deoarece rugina de pe raft este un defect de livrare chiar și atunci când piesa este corectă.
Sortarea optică automată și testarea performanței finale închid bucla. Când fiecare inel este inspectat pentru decalaj, planeitate și fisuri după tratamentul termic, abaterile de material sunt surprinse înainte de expediere, mai degrabă decât în timpul asamblarii.
Alegerea materialelor de ștanțare a metalelor de precizie este o listă scurtă de decizii luate în ordinea corectă: standard și încărcare mai întâi, gradul și temperatură pe al doilea, toleranțe și terminarea pe al treilea. Furnizorii care pot menține toate cele trei pași în interiorul unui sistem de calitate, de la bobină la cutie sortată, îndepărtează cea mai comună sursă de variație a inelelor de reținere ștanțate și a pieselor ștanțate la comandă. Aduceți întrebarea materială la masă înainte ca matrița să fie tăiată, iar diferența de 40 la sută între cotații se prăbușește de obicei într-un singur număr de apărat.
