Benutzerdefinierte einstufige progressive Stanzformen aus Metall

Stanzwerkzeuge gehören zur Kernausrüstung der Metallumformung. Der Verschleiß und Bruch von Verschleißkomponenten (Stempel, Führungssäulen, Matrizen, Abstreifplatten usw.) wirken sich direkt auf die Lebensdauer der Matrizen, die Produktionseffizienz und die Qualität der gestanzten Teile aus. Durch die Verbesserung der Struktur von Verschleißkomponenten und die Optimierung effizienter Herstellungsprozesse kann die Lebensdauer von Verschleißkomponenten erheblich verlängert, die Austauschhäufigkeit und die Produktionskosten gesenkt sowie die allgemeine Betriebsstabilität der Matrize verbessert und so an die Anforderungen der Massenproduktion angepasst werden.

Die Verbesserung der Verschleißkomponentenstruktur konzentriert sich auf Verschleißfestigkeit und Ermüdungsbeständigkeit, wobei der Schwerpunkt auf Materialauswahl und Strukturoptimierung liegt. Bei wichtigen Verschleißkomponenten werden verschleißfeste legierte Stähle mit hoher-Härte-wie SKD11, DC53 und H13 verwendet, die einer Vakuumabschreckung und einer tiefen kryogenen Behandlung unterzogen werden, um die Härte auf HRC58–62 zu kontrollieren und so die Verschleißfestigkeit und Schlagfestigkeit des Materials zu verbessern. Strukturoptimierung konzentriert sich auf die Beseitigung von Spannungskonzentrationen. Ein Übergangsradius von 0,3 bis 0,8 mm wird an der Schneidkante des Stempels und an den Enden des Führungspfostens hinzugefügt, und eine glatte Übergangsstruktur wird für die Innenwand der Matrize übernommen, um lokale Spannungsspitzen während des Stanzens zu reduzieren und die Wahrscheinlichkeit von Ermüdungsrissen zu verringern. Der Stempel verfügt über eine abgestufte Struktur, um die Wurzelsteifigkeit zu erhöhen und ein Verbiegen und Brechen während des Stempelns zu verhindern. Der Abstreifplatte ist eine elastische Pufferstruktur hinzugefügt, um den harten Kontakt mit dem Werkstück und dem Stempel zu reduzieren und so die Verschleißrate zu senken.

Der Einsatz effizienter Fertigungstechnologien ist der Schlüssel zur Verbesserung der Qualität und Produktionseffizienz von Verschleißteilen. Hochpräzises CNC-Fräsen, langsames Drahterodieren und Präzisionsschleifgeräte werden verwendet, um die kritische Maßgenauigkeit von Verschleißteilen innerhalb von ±0,005 mm, die Form- und Positionstoleranz kleiner oder gleich 0,003 mm und die Oberflächenrauheit Ra kleiner oder gleich 0,2 μm zu kontrollieren und so die Maßhaltigkeit der Teile und die Montagegenauigkeit sicherzustellen. Die Oberfläche gefährdeter Teile wird einer Gasnitrierungs- und PVD-Beschichtungsbehandlung unterzogen. Die Dicke der Nitrierschicht beträgt 0,15-0,3 mm und die Beschichtungsdicke 0,005–0,01 mm, wodurch die Oberflächenhärte auf HV800 oder höher erhöht wird, was die Verschleißfestigkeit weiter verbessert und die Lebensdauer um 30–50 % verlängert. Komplex geformte, gefährdete Teile werden mithilfe der additiven Fertigungstechnologie hergestellt, indem sie Schicht für Schicht aufgebaut werden, um das Problem der Bearbeitung komplexer Strukturen zu lösen, die mit herkömmlicher Bearbeitung nur schwer zu erreichen sind, und so den Herstellungszyklus zu verkürzen.

Der Herstellungsprozess implementiert eine vollständige-Prozessqualitätskontrolle und Effizienzoptimierung. Es werden automatisierte Inspektionsgeräte eingeführt, um die Schlüsselabmessungen und die Oberflächenqualität gefährdeter Teile in Echtzeit während der Verarbeitung mit einer Abtastfrequenz von mindestens 100 Hz zu überwachen. Fehlerhafte Produkte werden umgehend aussortiert, wodurch die Fehlerquote unter 0,5 % bleibt. Der Produktionsrhythmus wird rational geplant, die Schnittparameter werden optimiert und spezielle Werkzeuge und Kühlmedien werden ausgewählt, um die Bearbeitungszeit zu verkürzen, die Geräteauslastung zu verbessern, die Bearbeitungseffizienz eines einzelnen gefährdeten Teils um mehr als 25 % zu steigern und die Herstellungskosten zu senken.