Progressive Die Stamping 101: راهنمای کامل برای مبتدیان و متخصصان

مهر زنی به شما این امکان را می دهد که ورق های مسطح مواد، معمولاً فلزی، را به شکل های دلخواه به طور معمول از طریق یک مجموعه قالب شکل دهید. این یک روش بسیار دقیق است که به شما امکان می دهد به راحتی به الگوهای پیچیده برسید. در حالی که مهر زنی را می توان به روش های مختلف انجام داد، یکی از روش هایی که کاربرد رایج دارد، مهر زنی مترقی است.

Progressive Die Stamping چیست؟

با مهر زنی مترقی می توانید قطعات زیادی را با عناصر طراحی پیچیده با تحمل بسیار نزدیک بسازید. این دستگاه از یک مجموعه قالب با طرح های متعدد برای اجرای چندین عملیات روی یک ورق فلزی یا سیم پیچ متحرک استفاده می کند.

مزایای مهر زنی پیشرونده

نوآوری‌های مدرن، طرح‌ها را پیچیده‌تر کرده است که برای دستیابی به آن نیاز به عملیات‌های زیادی است. در حالی که انجام عملیات دستی بسیار تخصصی تنها راه بود، اکنون می توانید از طریق مهر زنی مترقی به این راهنمای طراحی دست یابید.

توانایی انجام چندین عملیات به طور همزمان در یک فشار پرس، مهر زنی مترقی را بسیار کارآمد می کند. در نتیجه، زمان چرخه کاهش می‌یابد که بر نرخ‌های تولید تأثیر مثبت می‌گذارد و به تولید حجم زیادی اجازه می‌دهد.
استفاده بهینه از مواد در حین مهر زنی پیشرونده، ضایعات را کاهش می دهد و در عین حال تعداد قطعات تولید شده از هر ورق را به حداکثر می رساند. شما می توانید این را به دلیل بستن تودرتوی طرح های قطعه در طرح و کارایی در تغذیه نواری و استفاده از آن اعتبار کنید.
توانایی تکرار دقیق فرآیند مهر زنی برای حجم های زیاد، کیفیت قطعه و دقت ابعاد را افزایش می دهد. استفاده از یک مجموعه قالب به لطف ابزار دقیق و کنترل پرس، تغییرات در قطعات نهایی را به حداقل می رساند.
سرعت بالا و ماهیت پیوسته مهر زنی پیشرونده، زمان تولید قطعه را کوتاه می کند. به این ترتیب، می توانید به سرعت سفارشات را بدون کاهش کیفیت یا افزایش قابل توجه هزینه ها انجام دهید.
در مقایسه با سایر فرآیندهای تولید، مهر زنی پیشرونده بر روی محیط تأثیر منفی کمی دارد. علاوه بر این، استفاده بهینه از مواد باعث کاهش اتلاف مواد می شود و کارایی منابع را تضمین می کند.
در حالی که سرمایه گذاری اولیه برای ابزار و راه اندازی می تواند زیاد باشد، کارایی ناشی از انجام چندین عملیات به طور همزمان مقرون به صرفه است. نتیجه کاهش اتلاف مواد و نیاز به پردازش ثانویه است که هزینه های نیروی کار را کاهش می دهد.
می‌توانید برای قطعاتی با هندسه و ویژگی‌های پیچیده، مهر زنی پیشرونده انجام دهید. طرح‌های ابزار می‌توانند عملیات‌های مختلفی مانند سوراخ کردن، برش، شکل‌دهی، خم‌شدن و سکه‌زنی را در یک فرآیند تولید ترکیب کنند.
شما می توانید از مهر زنی مترقی با مواد متعدد از جمله فولاد، آلومینیوم، مس، برنج و آلیاژهای آنها استفاده کنید. در نتیجه، شما می توانید قطعات پیچیده با کیفیت مواد مختلف مانند استحکام و رسانایی بسازید.

طراحی مهر زنی پیشرونده

معایب مهر زنی پیشرونده

هزینه های راه اندازی بالا است، اما اینها محصولات دقیق را در مقادیر زیاد تولید می کنند.
فقط محصولات تولید انبوه مقرون به صرفه هستند.
برای قطعات با اندازه بزرگ توصیه نمی شود.

رویه مهر زنی پیشرونده

انجام مهر زنی پیشرونده معمولاً شامل چندین مرحله برای اطمینان از تبدیل کارآمد ورق های فلزی به قطعات کامل است. هنگام ساخت قطعات با استفاده از مهر زنی پیشرونده، حتماً از روش شرح داده شده پیروی کنید:

طراحی دقیق قطعه با در نظر گرفتن نیازهای مواد، ابعاد، ویژگی ها و تحمل آن ایجاد می شود.
طراحی قالب مترقی با توجه به محصولات نهایی ساخته شده است. از جمله جنبه های طراحی ممکن است ایستگاه های متعددی باشد که قادر به انجام عملیات خاصی هستند که در طراحی قطعه نشان داده شده است.
سپس سیم پیچ فلزی یا ورق مواد دلخواه به داخل پرس مهر زنی وارد می شود. برای کاهش اصطکاک در طول فرآیند مهر زنی، می توان آن را روغن کاری کرد یا سطح را درمان کرد.
ورق فلزی به منظور جلوگیری از حرکت در طول فرآیند مهر زنی برای محکم کردن آن در جای خود بسته می شود. اینها اقدامات ایمنی حیاتی هستند که در هر دستگاه مهر زنی پیشرونده می توانید پیدا کنید. علاوه بر این، یک خوب است دستگاه پرس هیدرولیک باید انواع مختلفی از قالب های مهر زنی را در خود جای دهد.
در حین کار با پرس، مواد از طریق مجموعه قالب به تدریج در هر ایستگاه تحت یک عملیات خاص قرار می گیرند. عملیات به طور همزمان انجام می شود.
در طول فرآیند، کنترل‌های پرس اطمینان حاصل می‌کنند که ورق فلزی دقیقاً در جای خود قرار گرفته است و زمان‌بندی عملیات برای حفظ تلورانس‌های محکم است.
با عبور از تمام ایستگاه ها، قطعات تمام شده به طور خودکار با استفاده از سیستم های پنوماتیک یا پین های اجکتور از پرس خارج می شوند.

یک رویه شماتیک از یک فرآیند مهر زنی پیشرونده

اجزاء در مهر زنی پیشرونده

فرآیند تبدیل ورق های فلزی به طرح های مورد نظر از طریق مهر زنی مترقی توسط چندین جزء امکان پذیر است. این اجزا در مجموع برای تولید قطعات پیچیده و دقیق در حجم بالا کار می کنند.

مجموعه قالب: این جزء اصلی مورد استفاده در مهر زنی پیشرونده است که شامل چندین قالب فردی در یک توالی است. هر قالب برای مشخص کردن شکل نهایی قطعه با انجام یک عملیات خاص ساخته شده است. در واقع طراحی قالب پیشرونده یک فرآیند حیاتی در مهر زنی مترقی است.
مشت:پانچ ها دیگر اجزای کلیدی قالب پیشرونده را تشکیل می دهند. به طور معمول بخشی از مجموعه قالب در نظر گرفته می شود، پانچ ها قسمت بالایی را تشکیل می دهند. آنها طوری طراحی شده اند که با انجام عملیات مورد نظر، مواد را به شکل مورد نیاز تغییر شکل دهند.
فیدر نواری: این جزء وظیفه تغذیه نوار یا سیم پیچ فلزی را به پرس مهر زنی بر عهده دارد. مواد را دقیقاً در موقعیت قرار می دهد و از هم ترازی صحیح در مجموعه قالب اطمینان می دهد.
مطبوعات: نیروی مکانیکی لازم برای انجام عملیات مهر زنی بر روی مواد توسط پرس تامین می شود. انواع مختلفی از پرس ها در قالب زنی پیشرونده از جمله پرس های مکانیکی یا هیدرولیک استفاده می شود.
پین ها و بوش های راهنما: برای مهر زنی موفقیت آمیز قالب پیشرونده، قسمت های بالایی و پایینی مجموعه قالب باید در یک راستا باشند. پین ها و بوش های راهنما اطمینان حاصل می کنند که این اتفاق می افتد. آنها با قرار دادن دقیق قالب ها از بروز نقص یا عدم دقت ابعادی جلوگیری می کنند.
صفحه استریپر: معمولاً بالای مواد قرار می گیرد، صفحه استریپر به حذف قطعات تمام شده از پانچ ها کمک می کند. از چسبیدن قطعات به منگنه ها جلوگیری می کند و تخلیه صاف را تسهیل می کند.

قطعات مهر زنی پیشرونده

مواد مورد استفاده در مهر زنی پیشرونده

شما می توانید طیف گسترده ای از مواد را در معرض مهر زنی پیشرونده قرار دهید. این امر تطبیق پذیری را با توجه به الزامات برنامه در سراسر صنایع ارائه می دهد. برخی از عواملی که بر انتخاب مواد تأثیر می‌گذارند عبارتند از خواص عملکردی، الزامات کاربرد و هزینه.

فولاد: فولاد نورد سرد و گرم به دلیل استحکام، شکل پذیری و چقرمگی بیشتر در خودرو، الکترونیک و لوازم خانگی استفاده می شود.
آلومینیوم: در کنار آلیاژهای خود، آلومینیوم استحکام خوبی نسبت به وزن، شکل پذیری، رسانایی و مقاومت در برابر خوردگی دارد. آلومینیوم را می توان برای ساخت قطعات هوافضا و خودرو در معرض مهر زنی مترقی قرار داد.
فلز مس: به عنوان یک ماده بسیار رسانا، مس را می توان در مهر زنی پیشرونده برای ساخت قطعات تاسیسات الکتریکی استفاده کرد.

تکنیک‌های مهر زنی پیشرونده

در قالب زنی مترقی، عملیات مختلفی به صورت متوالی انجام می شود تا ورق های فلزی تخت به قطعات تمام شده به طور موثر و دقیق تبدیل شوند. این فرآیندها در ایستگاه های جداگانه با پیشرفت مواد در مجموعه قالب انجام می شود.

خالی کردن: بسیاری از مجموعه‌های قالب در اولین ایستگاه که در آن شکل قسمت اولیه بریده می‌شود و منجر به ایجاد تک‌تک‌های خالی می‌شود، خالی می‌شوند.
نقاشی: شامل کشش یا کشیدن مواد برای ایجاد ویژگی های عمیق مانند پوسته، فنجان یا محفظه است. طراحی را می توان با فرآیندهای دیگر مانند سوراخ کردن برای تولید قطعات پیچیده با ویژگی های متعدد ترکیب کرد.
خم شدن: شکل دادن به پروفیل های سه بعدی با خم شدن از طریق اعمال موضعی فشار کنترل شده انجام می شود. خم شدن به شما امکان می دهد تا، زاویه، خطوط و سایر ویژگی ها را ایجاد کنید.
سکه گذاری: این یک فرآیند شکل‌دهی است که با اعمال فشار بالا برای اصلاح بافت‌های سطح، تحمل‌های دقیق و سطوح صاف را به دست می‌آورد. شما می توانید چین و چروک ها را صاف کنید و حتی الگوهای تزئینی را با سکه گذاری ایجاد کنید.
پیرایش: حذف مواد اضافی یا ویژگی های ناخواسته از قطعات مهر شده برای دستیابی به ابعاد نهایی با برش در امتداد لبه های تعیین شده.
نقش برجسته: نواحی خاصی از یک قطعه فلزی از طریق برجسته سازی برجسته یا فرورفته می شوند و ویژگی های کاربردی، اطلاعاتی یا تزئینی ایجاد می کنند. در این فرآیند از قالب های برجسته زن و مرد برای دستیابی به الگوی مورد نظر استفاده می شود.
سوراخ کردن: عملیات سوراخ کردن سوراخ‌ها، شکاف‌ها و سایر منافذ را در قسمت‌های خالی ایجاد می‌کند که معمولاً به عنوان محل اتصال و سوراخ‌های نصب استفاده می‌شوند.

کاربرد مهر زنی پیشرونده

طرح‌های بیشتر و بیشتری با ماهیت پیچیده برای آسان‌تر کردن کار و افزایش قابلیت‌های ماشین/تجهیزات تولید می‌شوند. مهر زنی پیشرونده برای تجهیز قطعات چنین طرح هایی به دلیل کارایی، تحمل خوب و تکرارپذیری آنها استفاده می شود.

مهر زنی پیشرونده برای تولید اتصالات الکتریکی، قاب های سرب، پایانه ها، محفظه های محافظ، سوکت ها و براکت ها با هندسه های دقیق استفاده می شود.
پانل های بدنه خودرو مانند درها، درب صندوق عقب، کاپوت و گلگیرها نیز برای دستیابی به شکل های دقیق تحت این فرآیند فلزکاری قرار می گیرند. سایر قطعات خودرو که به این روش ساخته شده اند نیز شامل براکت ها، لولاها، کانکتورها، براکت های صندلی و درج های داشبورد هستند.
از ورق های آلومینیومی برای ساخت قطعات هواپیما با ویژگی های استحکام نسبت به وزن بالا مانند براکت ها، اتصالات و بست ها با استفاده از مهر زنی مترقی استفاده می شود.
بخش‌هایی از لوازم مصرفی مانند یخچال، فر و ماشین لباسشویی از طریق قالب‌بندی پیشرونده ساخته می‌شوند.
صنعت ساخت و ساز از مهر زنی مترقی در تولید قطعات سخت افزاری مانند براکت ها، صفحات تقویت کننده، لولاها و کانکتورها در پروژه های زیرساختی استفاده می کند.
سخت افزارهای نظامی مانند قطعات خودرو، محفظه مهمات و اجزای سلاح از مهر زنی مترقی برای دستیابی به قطعات بسیار دقیق استفاده می کنند.

تفاوت بین مهر زنی مترقی پرس و مهر زنی پرس انتقالی چیست؟

قالب های انتقال عموماً برای تولید قطعات بزرگ مناسب تر در نظر گرفته می شوند.
قالب های پیشرونده برای تولید مجموعه ای از اجزای کوچکتر مناسب تر در نظر گرفته می شوند.

نتیجه

تحمل خوب و تکرارپذیری مهر زنی پیشرونده باعث می شود که در صنایع مختلف در همه جا حاضر شود. هنگام در نظر گرفتن راهی برای تولید کارآمد قطعات برای پروژه بعدی خود، مهر زنی مترقی باید در صدر فهرست قرار گیرد.

منابع بیشتر:

مهر زدن – منبع: ویکی پدیا

مهر زنی داغ - راهنمای نهایی – منبع: سینفا

فروش دستگاه پرس هیدرولیک – منبع: سینفا