Como determinar a folga da punção e da matriz?

O que é folga de perfuração e matriz？

A folga da matriz refere-se à distância entre o punção e a matriz em um molde, o que influencia significativamente o desempenho do molde e a qualidade da peça. Ajustar e controlar a folga da matriz é um aspecto crítico da fabricação e manutenção do molde.

Em primeiro lugar, existem vários métodos para ajustar a folga da matriz, incluindo o método de transmissão de luz e o método de calço. O método de transmissão de luz é adequado para moldes pequenos, onde o tamanho e a uniformidade da folga entre o punção e a matriz são ajustados iluminando com luz e observando através do orifício de vazamento de material na base inferior da matriz.

O método do calço envolve colocar calços de metal adequadamente ao redor da borda da matriz e ajustar a folga observando se o punção entra suavemente na borda da matriz durante o fechamento do molde.

Em segundo lugar, o tamanho da folga da matriz afeta diretamente a qualidade das peças estampadas. Folgas muito grandes e muito pequenas podem afetar adversamente as peças estampadas. Por exemplo, quando a folga é muito grande, pode levar a um aumento de rebarbas e a um maior ângulo de colapso da seção transversal, afetando a precisão dimensional.

Em contrapartida, quando a folga é muito pequena, pode levar a um aumento na resistência à deformação do material, exigindo maior força de cisalhamento. Portanto, selecionar e ajustar razoavelmente a folga da matriz é muito importante.

Além disso, medir a folga da matriz é fundamental para garantir o funcionamento normal do molde e melhorar a qualidade do produto. Ferramentas especiais para medir a folga da matriz podem ser usadas para uma medição precisa. 

Folga ideal entre o punção e a matriz

A puncionadeira CNC e a puncionadeira de torre CNC podem produzir uma junta de fissura cisalhada, manter uma força de corte equilibrada, garantir uma boa qualidade de puncionamento e prolongar a vida útil do molde.

Recomenda-se consultar a tabela de folga do punção e da matriz (conforme mostrado na Tabela 1) para obter melhores resultados.

Tabela 1. Gráfico de punções e folgas
Unidade: mm

* Também aplicável a cobre e latão

Como escolher a folga certa para punção e matriz?

A escolha do valor da folga da matriz para uma puncionadeira CNC ou uma puncionadeira de torre CNC geralmente é feita usando fórmulas e gráficos empíricos.

Um designer e instalador de matrizes de estampagem experiente, com um bom conhecimento de diferentes produtos, incluindo seus requisitos de material, tamanho e precisão, saberá como projetar o molde para produzir produtos qualificados e reduzir os tempos de reparo.

A lacuna entre o punção e a matriz tem um impacto significativo na qualidade da peça estampada e na vida útil da matriz de estampagem.

Portanto, ao projetar a matriz de estampagem, deve-se escolher uma folga razoável para garantir a qualidade e precisão das peças estampadas.

Um valor de folga menor deve ser usado para peças com alta precisão dimensional e requisitos de perpendicularidade, enquanto valores de folga maiores podem ser usados ​​para peças com requisitos de precisão mais baixos para reduzir a força de punção e melhorar a vida útil da matriz de estampagem.

Existem dois métodos para determinar a folga do punção e da matriz, pela experiência e pela fórmula.

O valor de folga mínimo razoável deve ser usado ao projetar e fabricar uma nova matriz de estampagem, levando em consideração o desvio na produção e o desgaste durante o uso.

No processo de produção, a matriz de estampagem se desgastará continuamente, aumentando a folga, por isso é essencial manter a folga dentro de uma faixa razoável.

(1) Por experiência

A porcentagem da folga da matriz em relação à espessura do material:

◆ Vida útil mínima das matrizes: 15%

◆ Folga ideal: 20~25%

◆ Longa vida útil das matrizes: 30%

◆ Folga da matriz para serviços pesados: 30%

(Tabela 1) Tabela recomendada de folga da matriz

(2) Por punção e folga de matriz Fórmula

Seu valor pode ser calculado de acordo com a seguinte fórmula de folga do punção e da matriz:

Materiais macios:

• Espessura do material t < 1 mm, folga de corte c = (3% ~ 4%)t
• t = 1 ~ 3 mm, c = (5% ~ 8%) t
• t = 3 ~ 5 mm, c = (8% ~ 10%) t

Materiais duros:

• t < 1mm,c = (4% ~5%)t
• t = 1 ~ 3 mm, c = (6% ~ 8%) t
• t = 3 ~ 8 mm, c = (8% ~ 13%) t

Por que usar a folga correta da matriz?

◆ Prolongue a vida útil do molde

◆ Bom efeito de retorno de material

◆ A rebarba gerada é pequena

◆ Obtenha um buraco mais limpo e arrumado

◆ Reduza a possibilidade de aderência

◆ Nivelamento da peça

◆ A posição do furo é mais precisa

◆ A força mínima de punção é necessária para o corte

Impactos de folgas excessivamente grandes ou pequenas na matriz

Os efeitos de folgas excessivamente grandes ou pequenas na qualidade das peças estampadas refletem-se principalmente nos seguintes aspectos:

Quando a folga da matriz é muito grande:

• Pode facilmente causar deformação da peça de trabalho ou desvios de tamanho significativos.
• Reduz o atrito entre as laterais do punção e da matriz e o material, mas também atenua o impacto de folgas irregulares.
• A qualidade da superfície de corte estampada é caracterizada por “grandes rebarbas, sérios colapsos nos cantos, zonas de fratura ampliadas e zonas brilhantes menores”.

Quando a folga da matriz é muito pequena:

• Uma folga muito pequena é extremamente prejudicial à vida útil da matriz, pois há atrito entre a matriz e o material da gota, e quanto menor a folga, mais severo será o atrito.
• Se a folga do punção e da matriz for muito pequena ou irregular, poderá arranhar a superfície da peça durante a estampagem profunda.
• Reduzir a folga do punção e da matriz pode efetivamente reduzir a rebarbação das peças estampadas, mas isso também significa que a matriz precisa passar por um tratamento de endurecimento para se adaptar a tais ajustes.

A adequação da folga da matriz é crucial para garantir a qualidade das peças estampadas. Folgas excessivas e insuficientes podem impactar negativamente a qualidade dessas peças, incluindo, entre outras, deformação da peça de trabalho, desvios dimensionais, danos superficiais e redução da vida útil da matriz.

Portanto, ao projetar e ajustar as matrizes, os requisitos específicos de estampagem e as características do material devem ser levados em consideração para controlar com precisão a folga da matriz, garantindo assim a qualidade das peças estampadas e o uso das matrizes a longo prazo.

Quais são as tecnologias e métodos mais recentes para ajustar as folgas do molde?

As mais recentes tecnologias e métodos para ajustar as folgas do molde incluem uma variedade de maneiras, cujo objetivo principal é garantir folgas razoáveis ​​no molde, melhorar a qualidade do produto e prolongar a vida útil do molde. Aqui estão alguns métodos e tecnologias específicos:

Método de parafuso de ajuste: Esta é uma maneira comum de ajustar a abertura da borda do molde, utilizando a elasticidade do aço do molde, em conjunto com parafusos convenientemente aplicados à força, para causar uma alteração na folga de abertura.

Ajuste da distância da placa superior e inferior: No ajuste do molde de diferença de segmento da máquina dobradeira, a lacuna de diferença de segmento necessária é alcançada primeiro ajustando a distância entre as placas superior e inferior, depois o molde é colocado na prensa para prensagem, observando e verificando se a qualidade e o tamanho de o produto atende aos requisitos.

Ajuste da folga do molde côncavo-convexo: Ao ajustar a lacuna entre os moldes côncavos e convexos, a produção de produtos defeituosos pode ser efetivamente reduzida. Além disso, o desempenho do molde pode ser otimizado ainda mais ajustando a pressão da almofada de ar do molde côncavo, aparando o molde convexo R ou reduzindo o rebote ajustando o ângulo negativo do molde convexo.

Uso de ferramentas de design profissional: As ferramentas de diagnóstico de entrada do SolidWorks, por exemplo, podem ajudar a identificar defeitos no modelo, como o problema de folga entre faces, evitando assim esses problemas na fase de projeto.

Instalação e Ajuste de Punção Não Guiada: A instalação e ajuste de um punção não guiado é relativamente complexo, exigindo que o punção seja colocado no centro da prensa e apoiado em blocos, enquanto ajusta as porcas no controle deslizante da prensa para completar o ajuste.

Reajustando as folgas do molde: Quando a folga do molde é muito grande ou irregular, a folga do molde precisa ser reajustada para garantir o funcionamento normal do molde e a qualidade do produto.

Como a precisão da medição da folga do molde pode ser melhorada?

Para aumentar a precisão da medição da folga do molde, as atuais técnicas avançadas de medição incluem:

1. Tecnologia de digitalização 3D:

Este método de medição sem contato utiliza princípios ópticos ou princípios de interferência de laser para realizar uma varredura em escala real do molde de fundição, obtendo dados tridimensionais de alta precisão. Em comparação com os métodos tradicionais de medição por contato, a tecnologia de digitalização 3D pode fornecer resultados mais rápidos e precisos.

Além disso, as técnicas de digitalização a laser tridimensional óptica e sem contato podem medir com rapidez e precisão, comparando com o CAD original para determinar o dimensionamento e tolerância geométrica (GD&T), ajudando assim os fabricantes a monitorar regularmente a qualidade do molde e a identificar e corrigir problemas.

2. Máquina de medição por coordenadas:

Com tecnologia avançada de sensores e algoritmos de medição, fornece um alto nível de precisão de medição, geralmente em nível de mícron. Este dispositivo é particularmente adequado para requisitos de medição de produtos de alta precisão em moldes SMC, controlando com precisão a qualidade e otimizando o processo de produção.

3. Mecanismos de medição em tempo real:

Isto envolve especificamente um mecanismo para medição em tempo real da folga do molde de vidro. Esta tecnologia muda a forma como a folga do molde é medida na tecnologia existente, melhorando a eficiência da produção e a qualidade de todo o sistema de fundição.

4. Método de monitoramento da lacuna de fechamento do molde de estampagem:

Através de verificação experimental específica, este método pode medir com precisão a folga de fechamento do molde, com precisão que chega a 0,01 mm. Isso indica sua aplicabilidade a uma variedade de monitoramento de lacunas de fechamento de moldes de estampagem, reduzindo o tempo de instalação e depuração do molde, melhorando a qualidade das peças estampadas e economizando custos.

Durante o processo de fabricação de moldes, como podemos prevenir e controlar efetivamente problemas de folga do molde?

Prevenir e controlar eficazmente problemas de folga do molde durante o processo de fabricação do molde é uma tarefa complexa, mas crucial. Aqui estão alguns métodos que podem ser aplicados:

Considerações durante a fase de design:

Ao projetar e fabricar moldes de estampagem, é importante garantir o espaço adequado entre as matrizes macho e fêmea. Isto não só ajuda a manter a consistência na folga, mas também simplifica o processo de fabricação. Além disso, para peças de formato irregular, é necessário determinar com precisão as dimensões e tolerâncias das peças de trabalho das matrizes macho e fêmea.

Controle de precisão de usinagem:

Para garantir uma folga mínima de estampagem (como 1 μm), é necessário um controle rigoroso da temperatura da oficina, pois a precisão da peça está significativamente relacionada à temperatura ambiente. Isto significa que o controle da temperatura é um dos fatores-chave durante a usinagem de precisão.

Aplicação de técnicas de ajuste de molde:

Problemas com a folga da superfície do molde podem ser resolvidos através de métodos de ajuste de processamento de deformação. Isto inclui discussão sobre ajustes de processamento de superfície de molde e obtenção de superfícies de molde ajustadas. Além disso, métodos como compensação de pressão local do plano de prensagem e outras soluções viáveis ​​de ajuste de folga da superfície do molde podem ser usados.

Técnicas para evitar rebarbas:

Durante a estampagem com folga negativa frente e verso sem rebarbas, se forem encontrados problemas de rebarbas difíceis de eliminar, um processo de rebarbação pode ser realizado no molde para eliminar essas rebarbas.

Projeto de folga do molde:

Ao projetar a folga do molde, um método de cálculo pode ser usado para determinar a quantidade de alteração da folga causada pela deformação térmica, reduzindo o tempo de usinagem e montagem do molde.

Prevenção de quebra de fio:

Durante a utilização da usinagem por descarga elétrica com corte rápido de fio, deve-se prestar atenção ao contato entre o bloco condutor e o fio do eletrodo para evitar quebra do fio causada por mau contato, o que é crucial para manter a continuidade e estabilidade do processo de usinagem.