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プログレッシブ金型の性能向上

プログレッシブダイスタンピングは、コスト効率がよく安全な部品製造方法です。 金型の慎重な設計と製造は最適な性能を保証します。
プログレッシブダイは、各プレスストローク中にダイ内の2つ以上のステーションで一連の基本的な板金作業を実行する。 これらの同時操作は、ダイを通って移動する材料のストリップから部品を製造する。 各作業ステーションは1つ以上のダイス操作を実行するが、ストリップは完全な部品を製造するために最初のステーションから各後続のステーションを通って移動しなければならない。 部品間に残された1つ以上のストリップの材料からなるキャリアは、あるダイステーションから次のダイステーションへの部品の移動を提供する。 これらのキャリアストリップは最後のダイステーションの部品から分離されています。

その性能を最大化するためにプログレッシブ金型を設計し構築するときに対処すべき6つの要素があります。
プログレッシブダイ

       パーツプリントの見方
       金型への出発材料
       部品リフターと部品供給
       フレキシブルパーツキャリア
       上部プレッシャーパッド
       描かれた殻

 

パート印刷の見方
プログレッシブ金型を適切に設計するための最初のステップは、パーツプリントを正しく分析することです。 工具設計者は、材料の種類、重要な表面、穴の大きさと位置、ばりの位置、結晶粒の方向の要件、表面の仕上げなどの要素を調べて、部品の機能を判断するために印刷を解釈する必要があります。

金型設計者は、特に不規則な形状や輪郭がある場合は、その部分をよく理解しておく必要があります。 しかしながら、最新のコンピュータ描画プリントは、コンピュータ描画部品データを金型設計コンピュータに直接ダウンロードすることができるので、これをより困難にする。 その結果、設計者は重要な部品の機能に精通していない可能性があります。
また、多くの場合、1つのサーフェスしか表示されず、内側または外側のサーフェスである可能性があるため、コンピュータで描かれた多くのパーツは理解が困難です。 コンピュータ図面では、隠れた部分を含むすべての線が点線ではなく実線で表示されることがよくあります。 これは解釈の誤りにつながり、それはひいては型の構築における誤りにつながる。

複雑な部品形状をよりよく理解するためには、シートワックス、ラバースキン、または木製モデルを使用して部品の「視覚」モデルを構築することが役立ちます。 これらのモデルは主に部品の視覚化に使用されるため、寸法精度は重要ではありません。 ラバースキンおよびシートワックスを使用して、プリフォーム形状を開発し、それがプログレッシブ金型内の各金型作業を通過するときに部品の最適位置を開発することもできる。
 
金型の出発材料
ストリップが金型内で正しく開始されるように注意する必要があります。 ストリップの先端を不適切に配置すると、プレスの最初の10ストロークで次の10万ストロークよりも金型への損傷が大きくなります。

「リードイン」ゲージには、コイルストリップを金型に挿入するときにコイルストリップのリード端を支えるための大きなリードと棚が必要です。 金型設定者が金型に手を伸ばす必要がないように、また新しいストリップを金型に入れるのに必要な時間を最小限に抑えるために、ゲージの大きなリード線が重要です。 また、1つのゲージはストリップ幅の変動を補償するために調整可能であるべきです。

ストリップの前縁の位置は最初のプレスストロークにとって重要であり、そして穿孔パンチが前縁の部分的な穴を切らないことを確実にするためにあらゆる金型ステーションに対して決定されなければならない。 これはパンチのたわみを引き起こしたり、トリミングパンチによる部分的な切断をもたらしたりし、それはストリップが型を通過するときに不均衡な横荷重をもたらす可能性がある。 これらの条件のいずれも、パンチと金型の関係の変化をもたらし、それがパンチの剪断を引き起こす可能性がある。

ストリップの前縁部の不適切な位置もまた、下型に対して上型を移動させる可能性がある不均衡な成形またはフランジ状態をもたらす可能性がある。 特に厚い材料を成形する場合、かかとはこの横荷重を吸収する必要があります。
ピッチノッチおよびピッチストップは、ストリップの前縁を見つけて制御するための物理的なポイントを提供することができる。 真鍮製のタグやマーカーの溝も視覚的な位置を示すことができますが、ピッチノッチストップのように正確でも効果的でもありません。 ピッチストップをピボットに取り付けてリミットスイッチで監視することで、プレスが短送りまたはオーバーフィードで作動しないようにすることができます。


   金型への出発材料

部品リフターと部品供給
プログレッシブ金型は、ストリップ供給が行われる前にストリップを通常の金型作業レベルから供給レベルまで持ち上げることをしばしば必要とする。 これは、トリムやパンチのバリを取り除くための少量から、部品の形状を型から取り除くための数インチまでさまざまです。

通常、前進送り中にストリップが平らな面で支えられるように、すべてのリフターは同じ高さまで上昇する必要があります。 ストリップはリフター間で垂れ下がってはいけません。 それ以外の場合、部品は正しいステーション位置の間隔から引き出されます。 バーリフタは優れた支持を提供し、ストリップの片側にノッチを入れたスプリングピンや丸型リフタよりも優れています。
多くの場合、優れたバーリフターシステムでは、送りの問題が解消されるため、より高いプレス速度が可能になります。 初期コストはラウンドリフター以上ですが、パフォーマンスは良く、セットアップ時間は短縮されます。

ストリップが引き込みゲージに挿入されると、ストリップはゲージとリフターの各セットで手動の位置合わせを必要とせずに、後続のすべてのダイステーションを自動的に通過できる必要があります。 ストリップはまた、給餌中に片側に落ちないように、リフター上でバランスをとる必要があります。 リテーナキャップは、外側のバーリフタの上部に取り付けることができます。 これは供給中にストリップを捕獲しそしてストリップの座屈を防止する溝を生成する。
ゲージングおよびリフター条件は、一枚の透明な紙をストリップの幅に切断することによって金型設計中にシミュレートすることができます。 紙の前縁は、ストリップが最初のプレスストロークのためになる位置で金型設計の平面図上に配置される。 その後、紙に最初の金型ステーションで実行されるすべての操作、たとえばノッチやパンチなどの印が付けられます。 次に紙片は図面上の第2ステーションに移動され、第1ステーションと第2ステーションの両方に対する作業がマークされる。 このプロセスはすべての金型ステーションで繰り返され、実際の部品ストリップが金型内で開始されたときの外観がどのようになるかを示し、ゲージとリフターの妥当性を判断するのに役立ちます。
 
フレキシブルパーツキャリア

プログレッシブ金型内でストリップをあるステーションから次のステーションに搬送するには、ストリップの部品間に何らかの材料を残す必要があります。 このキャリア材料は、ストリップの幅方向に亘って中実であっても、1つ以上の材料の狭いリボンであってもよい(部品キャリアサイドバーを参照)。
多くの部品は、フランジ加工、成形または引き抜き作業中にブランクの縁部が内側に流れることを必要とする。 これは、成形作業中に、キャリアが横方向に動く、垂直方向に曲がる、またはその両方を必要とする。 隣接する部分を定位置から引っ張ることなくブランクの撓みおよび移動を可能にするために、キャリアに可撓性ループを設けなければならない。

他の懸念は、プレスストロークにおける金型の開閉中の金型ステーションにおける部品の垂直方向の「呼吸」である。 例えば、垂直呼吸は、部品を完成させるために複数のドローを必要とする部品のドローステーション間で行われる。 垂直な呼吸は、隣接する部品を押さえるために上部圧力パッドを使用するステーションに隣接するプログレッシブモールドステーションでフランジが「上に」形成されるときにも発生する。
動作が異なる場合があるため、プレスのアップストローク中およびダウンストローク中のキャリアの撓みを考慮することが重要です。 これは、設計段階で、部品の断面、プレッシャパッド、および固定鋼の輪郭を別々の紙のシートに作成し、これらのシートを金型の上に重ねて重ねることでシミュレートできます。 断面図 これらのシートは次にプレスダウンストローク中に上型がどのように閉じるかをシミュレートするために互いに対して下方に移動される。 これは、金型が閉じているとき、および金型ラムが開いているときの逆の動作の間の、部品の相対位置を示します。
すべてのプログレッシブスタンピング金型に共通する特徴は、部品が金型を通過するときに部品をステーションからステーションに搬送する材料です。 この材料は、キャリア、ウェブ、ストリップ、タイ、アタッチメントなどのさまざまな用語で知られています。
この例では、キャリアという用語を使用します。これには5つの基本的なスタイルがあります。
固体キャリア - 事前にトリミングすることなく、必要な作業をすべて部品上で実行できます。 部品は最終作業で切り取られるか、または空白にされます。
センターキャリア - 部品の周囲がトリミングされます。 部品の中央近くに狭いネクタイだけを残します。 これにより、部品全体に渡って作業を行うことができます。 幅の広いセンターキャリアを使用すると、部品の側面のみをトリミングできます。
中央でランスとキャリー - ストリップは部品間でランスされ、部品を運ぶために中央近くに狭い領域を残します。
これにより、部品間のスクラップ材がなくなります。

外側キャリア - キャリアは部品の側面に取り付けられているので、作業は部品の中心部に対して行うことができます。
片側キャリア - 部品は、片側のみのキャリアを使用して、金型内のすべての面または途中まで運ばれます。 これにより、部品の3面の作業が可能になります。
キャリアの種類または形状は、型の中でステーションからステーションへと進むにつれて部品が何を必要とするかによって変わる。 型締め時に部品材料の動きが必要ない場合、または部品間に1つ、2つ、さらには3つのキャリアを作成するようにノッチを入れることができる場合は、ストック幅を固定してもかまいません。
部品への取り付け点が利用できる場所に応じて、または金型工具に必要とされるいかなる隙間にも対応するために、キャリアはまっすぐであるか、ジグザグパターンを形成するか、または部品間にループを有することができる。 部品が形成され、フランジを付けられ、またはシェルに引き込まれると、金型が開閉するときにキャリアは横方向または上下に移動しなければならないことがある。

成形操作がキャリアを動かすとき、それはたわむか伸びることが通常必要とされるでしょう。 キャリアのたわみに関係なく、その重要な機能は、金型が閉じるときにパイロット、ゲージ、ロケータが部品を正確な位置に配置できるように、部品を次のステーションに十分近づけることです。
キャリアが永久的な伸張を獲得する場合、部品は次のステーションに適合するためにあまりにも遠くに進むかもしれない、または金型が2つのキャリアを有する場合、一方のキャリアは他方のキャリアにおいて伸張なしで永久伸張を発展させるかもしれない。 これにより、ストリップにエッジキャンバーが発生し、片側に曲がります。 これにより部品の位置が悪くなります。
キャリアにディンプルを入れることで、伸びたキャリアを正しい長さに短くすることができます。 中央キャリアまたは片側キャリアが反りを生じた場合、ストリップはキャリアの片側をくぼませるかまたは刻み目を入れることによって真っ直ぐにすることができる。 それらが位置のために横方向にそして深さのために垂直方向に容易に調整されるように、ディンプルとスコアリングパンチを組み立てなさい。

材料がコイルから供給されるときに材料の縁部が曲がると、供給サイクル中に材料を案内するランニングゲージにストリップが拘束される可能性があります。 この束縛はキャリアを座屈させるかもしれず、それは短い供給をもたらす。 多くの場合、ステーション間のゲージのガイドエッジを緩和し、作業ステーションでのゲージ制御を厳しくします。
別の選択肢は、型の始めに材料の両側をトリミングすることによってキャンバを除去することである。 これらのトリムノッチの終わりにストップを追加することによって、それらは進行のオーバーフィードを防ぐためにピッチコントロールノッチとして使われることができます。
最適なキャリアプロファイル
最適なキャリアプロファイルは、次のいくつかの条件の影響を受けます。
       部品間に利用可能なスペース:キャリアをブランクに必要な在庫幅とピッチの範囲内に保つようにしてください。 これが不可能な場合、設計者は適切な運搬室を提供するために材料の幅および/または進行を増やさなければならない。

      部品へのアタッチメントポイント:2つのキャリアを使用する場合は、キャリアのたわみの影響がバランスしそうになるように、キャリアの外形と長さをいくらか同じにしてください。
       パンチとダイブロックのためのクリアランス:ダイが閉じるときにストックの下に伸びるパンチブロックまたはストックの上に伸びるダイブロックは、部品とキャリアに対してクリアランスを必要とします。 キャリアのループがブロックと干渉する場合、隙間を設けるためにループを垂直に形成することが可能であり得る。
       材料の厚さ:薄い素材の大きな部品は、ストックフィード用のキャリアに強度を加えるためにスティフナービーズが必要になる場合があります。 他の補強およびストリップ案内方法は、ストックの端部をランスおよびフランジ付けすることであり、これもまた、進行ノッチとして使用することができる。

ストリップの合計:長い金型の中の重い部品は、金型を通してストリップを押すためにより大きな力を必要とします。 しかしながら、重量は通常厚い材料であり、厚い材料は薄い材料よりも硬い。 経験則として、のための柔軟なキャリア
0.020インチから0.060インチの材料は、幅が約3/16インチから5/16インチである。 この厚さ範囲の上下の在庫厚さの場合、キャリア
幅は「最良の判断の呼びかけ」です。
関与するすべての金型要因に応じて、通常の条件下では、キャリアはその全長にわたって、特に屈曲の領域において一定の幅であるべきである。 ほとんど全てのストックフィーダは材料を引っ張るのではなく金型を通して材料を押すので、キャリヤは部品を金型を通して完全に押すのに十分強くなければならない。

型の出口におけるストリップの完全な供給によって作動される検出スイッチは座屈を検出することができる。 プレスの開閉中の金型の動きにキャリアの撓みが必要な場合は、破損せずに撓むのに十分な長さであるが全部品を完全に前進させるのに十分な強度のループでキャリアを設計します。 2つのフレックスキャリアがストリップを送るのに十分な強度がない場合は、3つのキャリアを考えます。
フレックスループの半径をできる限り大きくするようにしてください。 鋭い角または小さい半径は撓みの応力を集中させ、それがそれをキャリヤーの撓みの間に破壊する最初の点にする。 また、キャリアの端に段差や傷を付けないでください。
 
上部圧力パッド
サイズまたは機能のために、多くのプログレッシブ金型は上型に2つ以上の圧力パッドを必要とする。 それぞれが個々の金型ステーションで作業を行うために、トリミング、成形または引き抜きなどの異なる移動距離を必要とすることがある。

しかしながら、上部圧力パッドは、ストリップを押し付けることによって材料リフターを押し下げるためにしばしば使用され、それはリフターを押し下げる。 この状況では、材料リフターを押し下げる圧力パッドはすべて同じ移動距離を持つべきです。 上部圧力パッドの移動距離が異なると、ストリップは均等に押し下げられません。 これは隣接する部品を進行から引き離し、供給サイクル後に部品をそれらの適切なステーション位置に配置することを困難にする。
部品にフランジを形成する必要がある場合、部品キャリアは部品の垂直方向の呼吸を可能にするか、または他の圧力パッドと同じ移動量の加圧パンチ/パッドを提供するためのフレックスループを有する必要がある。 加圧パンチ/パッドによって必要とされる力は、パンチ/パッドが伸長位置にある間の、ダウンストローク中にフランジを形成するのに十分でなければならない。 これにより、ストリップがフィードレベルから通常の作業レベルまで押し下げられるときに、ストリップが垂直に呼吸するのを防ぎます。

ストリップが作業レベルに達すると、加圧パンチ/パッドはその下方向への動きを停止し、一方上型は打ち抜き、トリミング、下フランジ加工および他の作業のために下降し続ける。 これらの加圧パンチ/パッドステーションでの圧力にはばねまたは窒素ボンベを使用することができるが、それらはフランジを上に形成しそして上部パンチ/パッドが後退する前に下部グリッパパッドをつぶすのに十分な予荷重力を持たなければならない。

   上部プレッシャーパッド

引張インスタンス
引張インスタンスストリップ材料を円筒状に平面から変更されたときに生成されます。 延伸操作中、ブランクの「直径」はシェルの「円周」に縮小される。 内側への材料の流れの間に円周が縮小されるにつれて、材料の外側部分は側方または縁部圧縮に入る。

この圧縮が大きくなりすぎて材料を平らに保つことができなくなると、材料は折り畳まれたりしわが生じたりします。 これを防ぐために、材料はドローリングと圧力パッドとの間の制御された間隙を流れることが許される。 シェルを描くことにおける失敗の2つの主な原因は、ブランク(またはシェル)が縮径される割合および不適切なドローリング半径を超えることである。
素材の直径から最初の絞り直径まで、そして絞りされたシェル直径からより小さなシェル直径まで引き伸ばすときにどれだけ内側の金属が流れるかには限界がある。 これはドローリダクションのパーセンテージとして表されます。 最大の減少率は、金属を圧縮させる材料の内側への流れによって制限され、それが今度は流れに対する抵抗を引き起こす。 抵抗が大きすぎると、シェルのキャップ付近で破断することになります。これは、張力が最も弱い部分です。

圧下率は金属の厚さによって異なります。 例えば、深絞り用鋼ブランクの場合、最初の絞りシェル径までの絞り込み率は、0.015インチの場合の32%から変わります。 厚さ0.125インチで48パーセントの厚さの素材。 厚い材料。
ドローリングには、材料の流れを制御する最小および最大のドロー半径があります。 深絞り鋼部品の場合、正しい半径は5/32インチから異なります。 0.015インチの場合は最大1/4インチまで。 在庫、および11/32インチ。 0.125インチの場合は最大15/32インチまで。 株式。
半径が小さすぎると、金属がうまく流動せず、流動抵抗が増加し、カップのキャップ付近で過度の薄肉化や破損が発生します。 半径が大きすぎると、ドローリングとプレッシャーパッドの間のピンチポイントを離れた後、カップの垂直壁に形成される前に金属にしわが寄ってしまいます。

通常の傾向は、半径を小さくし過ぎることです。なぜなら、「ダイの試行中に半径を大きくするのは簡単で、小さい半径を作るのは難しいからです」。 その結果、カップに不要な応力がかかり、過度の薄肉化や破断が発生します。 多くの場合、最初のドローステーションでの不適切な縮小率または不適切なドロー半径の問題は、最初のドローステーションでは発生しませんが、後の再ドローステーションでは発生します。

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