Vistas:21 Autor:Editor del sitio Hora de publicación: 2018-10-23 Origen:Sitio
Las demandas de herramientas más baratas, mejores y más rápidas para los estampados y el ritmo de los negocios continúan aumentando. Esta tendencia no se va a revertirse.
Lo quiero más barato. Lo quiero mejor. Lo quiero más rápido, preferiblemente ayer. El ritmo de los negocios en la industria de estampado de metales continúa aumentando. Y la tendencia no va a revertirse. Equilibrar el costo contra la calidad y el tiempo puede ser un verdadero desafío. Agregue a eso las presiones de la competencia global, y la tarea se vuelve aún más difícil.
Las herramientas necesarias para producir un estampado son una gran parte de la ecuación. Los requisitos de producción anuales deben dictar el tipo y la calidad de las herramientas que se utilizarán para producir un estampado particular. Las decisiones sobre cuándo comprometerse entre el costo y la calidad impactan en gran medida si un estampador recibe el trabajo y, lo que es más importante, si el trabajo es rentable.
Los requisitos de volumen varían de la industria a la industria. Cada uno, sin embargo, tiene lo que se clasifican como cantidades de bajo, medio y alto volumen. Las herramientas deben producirse de manera diferente para cada una de estas categorías si un estampador va a ser competitivo en la economía global actual. En los términos más simples, cuanto mayor sea el volumen, mayor será la calidad de las herramientas.
Para los propósitos de este artículo, la calidad de la herramienta se refiere a cómo se diseña y construye un dado. ¿Qué tipos de características tendrán el dado que facilitará el ajuste y el servicio de las herramientas y se agregarán a la vida? Los costos combinados de las herramientas inicialmente y los costos a veces ocultos involucrados en el mantenimiento del dado después de que la producción comienza a determinar si un trabajo es rentable.
Cuando el volumen de producción es alto, las decisiones sobre las características de la matriz son relativamente simples. Debido a que el dado pasará mucho tiempo en la prensa, puede ser el tiempo de inactividad costoso si las herramientas no se pueden mantener fácilmente. Se debe diseñar un dado para que pueda ser reparado lo más fácil de ser posible en tales aplicaciones. La recuperación de la recuperación supera con creces el mayor costo inicial de herramientas.
Sin embargo, para los volúmenes de producción medio o medio-bajo, todas las decisiones requieren que se tomen compromisos. Todas las características de diseño y construcción en un dado tienen costos asociados con ellas cuando se construyen inicialmente. Sin embargo, un dado que carece de tales características puede causar costos adicionales durante la producción.
Cuando busque formas de ahorrar dinero en herramientas utilizadas para el estampado de menor volumen, es mejor comenzar con la opción más simple: mire el tipo de acero y el tamaño del bloque Die. Se deben considerar formas menos costosas de construir una herramienta, pero se deben evitar atajos que costarán más dinero a largo plazo.
Al tratar de alcanzar un compromiso entre los objetivos competitivos para una herramienta de estampado, es necesaria una evaluación honesta de la operación de estampado. ¿Cuál es la calidad de la prensa y los alimentadores? ¿Cuáles son los niveles de habilidad de las personas de configuración, los operadores de prensa y los fabricantes de herramientas internos? Si la confianza en estas personas clave es alta, es probable que ocurran menos errores durante la producción. Como resultado, los riesgos asociados con posibles problemas de mantenimiento serán menos, incluso si se realizan compromisos durante la construcción de las herramientas.
Los materiales utilizados en la construcción de troqueles proporcionan un área en la que se pueden realizar ahorros de costos. Sin embargo, tratar de ahorrar dinero utilizando un acero para herramientas de bajo precio que carece de trazabilidad es imprudente. Los contaminantes o vacíos pueden estar presentes que pueden causar problemas graves durante el proceso de tratamiento térmico. Estas tensiones podrían hacer que un bloque se agrieta prematuramente en cualquier momento, incluso durante la molienda final o mientras el bloque se somete a mecanizado de descarga eléctrica de alambre (EDM).
Es mejor usar calificaciones menos costosas de aceros para herramientas de calidad. D-2 podría usarse en lugar de aceros de metal en polvo, por ejemplo, o A-2 podría usarse en lugar de D-2. La revisión de las opciones de material para todos los componentes de Die puede generar ahorros.
El grosor de los materiales que se utilizan en la construcción de troqueles es el siguiente área lógica para investigar los ahorros de costos. Una regla general siempre ha sido usar bloques de troqueles de 1.5 pulgadas de grosor al estampar material de hasta 0.125 pulgadas de espesor. Sin embargo, en muchas aplicaciones, los bloques de troqueles de 1,25 pulgadas o incluso 1 pulgada funcionarán igual de bien, y los ahorros de costos se realizarán en gastos por el acero para herramientas, el mecanizado y el EDM de alambre. Reducir los espesores del titular del stripper y el golpe puede crear ahorros adicionales.
Para usar un bloque de troqueles de 1 pulgada de espesor para un material más grueso, se deben tomar opciones. Si se necesitan pernos de media pulgada para la fuerza, queda muy poco espacio para la vida de la matriz o la fuerza de bloqueo. Una opción es usar pernos más pequeños pero agregar más de ellos al diseño. Otras alternativas incluyen disminuir la dureza del rockwell del acero para la herramienta por un punto o dos para darle más resistencia o cambiar a un grado de acero para herramientas más resistente a los golpes.
Sin embargo, los aceros del troquel más delgados pueden crear secciones más débiles en las áreas de recorte y formación de la herramienta, lo que puede hacer que sea demasiado arriesgado para reducir el grosor.
Se encuentran los mismos problemas en la mitad superior del dado. Una preocupación adicional es la cantidad de espacio necesaria para los resortes. Si estos resortes se comprimen más allá del nivel especificado por el fabricante para una esperanza de vida calificada promedio particular, su tasa de falla aumenta rápidamente. Si los volúmenes de producción son lo suficientemente bajos, esto puede no ser un problema. Para volúmenes de producción más altos, la elección es entre un costo de herramientas inicial más bajo y el gasto asociado con el reemplazo de resorte frecuente y el tiempo de inactividad relacionado.
Otra área en la que buscar ahorros de costos está en el tamaño de los componentes utilizados en la construcción de troqueles. Las herramientas se pueden construir utilizando secciones de troqueles muy grandes, lo que reduce el número de bloques a la máquina, el cable y el montaje, reduciendo el costo inicial para las herramientas.
Figura 1: Las diferencias en el grosor del material causan enfriamiento desigual cuando los troqueles se tratan térmicamente. Las secciones más delgadas se enfrían primero, pero luego dibujan el calor de las secciones más gruesas.
Por supuesto, un estampador que construye herramientas internamente se limita al uso de secciones de troqueles solo tan grandes como su equipo puede manejar. Aunque a veces lo pasa por alto un estampador que planea comprar herramientas, se aplica la misma consideración: las secciones de matriz de herramientas subcontratadas no deben ser más grandes de lo que puede ser acomodado por el equipo utilizado para mantenerlo.
Otros factores también deben considerarse al decidir los tamaños de los componentes de la matriz. Cuando los bloques de troqueles más grandes se rompen, por ejemplo, las reparaciones son casi siempre más caras que las de las secciones de troqueles más pequeños. El uso de grandes bloques de troqueles también puede aumentar el riesgo de que se desarrollen problemas durante el proceso de tratamiento térmico. Dependiendo de la forma y el tamaño de una abertura en el bloque, se pueden desarrollar tensiones que pueden causar grietas.
El tratamiento térmico de los aceros para la herramienta es un área en la que nunca se deben tomar atajos. Es importante dibujar doble, como mínimo. Se necesita un aumento de temperatura de 25 grados con el segundo sorteo para garantizar un temple adecuado. El tratamiento térmico adecuado es especialmente importante cuando las secciones de acero de herramientas son delgadas o débiles, como suele ser el caso en el entorno de estampado consciente de los costos actuales.
La Figura 1 muestra una sección transversal de un golpe de pedestal. Las flechas indican la dirección del flujo de calor durante el proceso de enfriamiento. La sección más delgada se enfría primero; El calor se extrae de las secciones más gruesas en las secciones más delgadas. El proceso de enfriamiento desigual puede hacer que un bloque se deformara y también crea estrés en el bloque. Para ralentizar el proceso de transferencia de calor, el bloque se puede envolver en una herramienta de acero inoxidable envuelta o colocarse en una placa caliente durante el proceso de enfriamiento. Es importante que el bloque con la sección más delgada se coloque contra la placa caliente.
Cuanto más nítidas son las esquinas en las que el calor está tratando de fluir, mayor es la posibilidad de que el bloqueo del bloque se agrieta. La transferencia de calor debe ralentizarse para crear un bloque que sea estable.
Un problema final con respecto al tratamiento térmico y el templado implica la estructura molecular del acero para la herramienta y cómo se ve afectado por las fuerzas generadas durante el proceso de blaning. Como resultado del golpe continuo, las moléculas en el acero de la herramienta se compactan y, por lo tanto, más densas (ver Figura 2). La dureza de Rockwell incluso puede aumentar tanto como un punto.
Figura 2:
El golpe continuo a los que se someten las herramientas pueden compacta moléculas en el acero, aumentando la dureza de las rocas hasta un punto.
Estas estructuras moleculares densas pueden hacer que los bloques de troqueles sean chip. Devolver los bloques de troqueles a su estado original tratado con pistas postales puede ayudar a extender la vida de la matriz, lo que puede ser importante para las herramientas de bajo volumen que tiene poca vida de die incorporada.
Después de que los bloques de troqueles se agudizan, deben retemperarse. Deben retroceder a una temperatura a 25 grados menos que la temperatura original de sorteo. Exceder la temperatura de dibujo original puede hacer que ocurran cambios dimensionales en los bloques.
Al buscar formas de ahorrar dinero en herramientas para aplicaciones de menor volumen, es mejor comenzar con las opciones más simples. Pueden estar disponibles formas menos costosas de construir una herramienta, pero se deben evitar los atajos que costarán más más tarde.
El potencial de ahorro de costos para cada herramienta varía. Es probable que los ahorros más grandes resulten de la creatividad con la que se diseña y construye un dado. ¿Se pueden combinar las operaciones? ¿Se pueden combinar las partes? ¿Se pueden eliminar los procesos?
Confiar en el talento de los ingenieros de herramientas internos o desarrollar una relación con una casa de herramientas experimentada le dará a un estampador la mejor oportunidad de reducir costos, ganar ofertas y ganar dinero con los trabajos.
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