Mi az a hőtágulás?
Az acél nő, ha melegszik. A sajtolószerszámoknál ez a növekedés problémákat okoz.
18 éve építettem matricákat. Az üzletek, ahol dolgoztam, több ezer dollárt veszítettek olyan alkatrészek miatt, amelyek rosszul jöttek ki, mert valaki nem számolt a hővel. A 600 ütés/perc sebességgel futó progresszív szerszám súrlódást generál. Ez a súrlódás megemeli a lyukasztó és a présacél hőmérsékletét. Az acél kitágul. A tegnapi távolságok már nem azok, amelyek ma vannak.
A számok
A szerszámacél méterenként nagyjából 11-12,5 mikrométerrel tágul minden Celsius-fok hőmérsékletváltozás után. Ez kicsinek hangzik. Egy 200 mm-es szerszámrészen a 30 fokos hőmérséklet-emelkedés körülbelül 0,07 mm-rel növeli a méreteit. Csak túllépte a tűréshatárát egy olyan alkatrészen, amelynek ±0,05 mm-re volt szüksége.
A D2-es acél, az A2-es acél és a legtöbb lég-edzésű szerszámacél ebbe a 11-12,5 tartományba esik. A keményfém alacsonyabb, 5-6 körül. A bélyegzett nemesfémnek saját együtthatója van. Az alumínium közel kétszer annyira tágul, mint az acél. A rozsdamentes valahol a kettő között helyezkedik el.
Hol jelenik meg
A huzalos szikraforgácsolás az első hely, ahol a legtöbb sajtolószerszám azt látja, hogy a hőtágulás valódi gondokat okoz. A dielektromos folyadék szabályozza a hőmérsékletet, de a munkadarab vágás közben még mindig felmelegszik. Egy reggel 150 000 mm-es blokk délután 150 015 mm-t mutathat. Egyes üzletek nem végzik el a végső méréseket, amíg az alkatrész egyik napról a másikra le nem ül.
A köszörülés rosszabb. A kerék az érintkezési ponton hőt termel. Elárasztásos hűtőfolyadék nélkül a felületi csiszoló elegendő hőt tud a betétbe helyezni ahhoz, hogy a furat helyét néhány tizeddel eldobja. Emiatt a csiszolási műveletek hőmérséklet--hőmérsékletű hűtőfolyadék-rendszereket használnak. A jobb üzletek 1 fokon belül tartják az őrlőfolyadékot.
A gyártási folyamatok során a szerszám előre látható módon felmelegszik. Az első 50 alkatrész gyakran más méreteket mutat, mint az 500-tól 1000-ig terjedő alkatrész. Ezt a tapasztalt préskezelők tudják. Bemelegítés után ledobják az első felvételeket, vagy beállítják a nyomászár magasságát.
Szerelési problémák
A szobahőmérsékleten épített szerszámkészlet másként viselkedik üzemi hőmérsékleten. Az ütéstartó és a szerszámpapucs kitágul. A vezetőcsapok és perselyek kitágulnak. Ha az anyagok nem egyeznek, az illeszkedés megváltozik.
Láttam, hogy az üzletek bronz vezetőperselyeket használnak acélcipőkben, anélkül, hogy a termikus eltérésre gondolnának. A bronz jobban tágul, mint az acél. Hő hatására a persely meglazul a furatban. A kocka járni kezd.
A tiplicsapok hasonló problémát okoznak. A 20 fokban csúszó-illeszthető dübel 40 fokban laza dübel lesz. Egyes üzletek szorosabb interferencia illesztést alkalmaznak a kompenzáció érdekében. Mások elfogadják a mozgást, és sarokblokkokkal irányítják.
Mi működik
A hőmérséklet-szabályozott{0}}üzletek segítenek. Ha a környezetet 20 fokon ±1 fokon tartják, a mérés következetessé válik. A legtöbb szerszámszobában, ahol dolgoztam, nem volt szabályozott hőmérséklet. Megtanulod megkerülni.
Az alkatrészek stabilizálódása a végső megmunkálás előtt sokkal fontosabb, mint azt a legtöbben elismerik. Durva egy rész, hagyja állni 24 órán keresztül, majd fejezze be. Az alkatrész oldja a belső feszültséget és egyensúlyba kerül a helyiséggel. A végső méretei megmaradnak.
A nyomógépen alkalmazott következetes indítási eljárások csökkentik az alkatrészek eltérését. Működtesse a szerszámot 15 percig, mielőtt megtartja az alkatrészeket. Az acél eléri az üzemi hőmérsékletet. Az engedélyek rendeződnek.
Forró -nagy-sebességű alkalmazásokhoz vagy nehéz-nagyságú anyagú-hűtőcsatornákhoz, amelyek a szerszámrészeken keresztül fúródnak, húzza ki a hőt. Az autóipar széles körben használja ezeket a melegsajtolási műveletekhez, ahol a nyersdarab 900 fokos szögben jön be. A víz vagy az olaj kering a szerszám felületeibe kialakított járatokon.
Kártérítés
Egyes matricatervezők kompenzációt adnak a nyomataikhoz. 0,01 mm-rel kisebbre vágták a huzal szikraforgácsoló profilját, tudván, hogy az alkatrész a használat során növekedni fog. Ehhez a megközelítéshez termelési adatokra van szükség. Pontosan tudnia kell, hogy a matrica mennyire melegszik fel, és ez mekkora növekedést okoz.
A több állomással rendelkező progresszív szerszámokon minden állomás eltérően bővülhet. Az alakító állomások több hőt termelnek, mint az oltóállomások. A csík elrendezésének figyelembe kell vennie a kumulatív hatásokat.
A legtöbb üzlet nem számítja ki a hőkompenzációt. Megépítik a szerszámot a nyomtatáshoz, lefuttatják a teszt alkatrészeket, majd kiszúrják és addig állítják, amíg az alkatrészek megfelelően ki nem jönnek. Ez működik. Ez tovább tart.
Mi nem működik
A probléma figyelmen kívül hagyása nem működik. Láttam, amint a szerszámkészítők napokat töltenek egy méretproblémával, amelyről kiderült, hogy hősodródás volt az őrlőhelyiségben. Az AC egység be- és kikapcsolt. A szoba hőmérséklete 5 fokot ingadozott. Minden rész másképp jött ki.
A CMM-ben bízni a szobahőmérséklet ellenőrzése nélkül nem működik. A koordináta mérőgépek saját hőtágulásukat kompenzálják. Nem kompenzálják a grániton ülő részt.
A rohanó végső ellenőrzés nem működik. A drótgépről frissen lekerült alkatrész nem akkora, mint egy négy órán át a padon ülő alkatrész.
A lényeg
A hőtágulás fizika. Minden matricagyártó tud róla. Nem minden kockagyártó tervezi ezt. Azok az üzletek, amelyek irányítják környezetüket, stabilizálják alkatrészeiket és következetes eljárásokat követnek, jobb eredményeket érnek el. Azok az üzletek, amelyek nem töltenek több időt a kiigazítással, meghalnak a sajtóban.
A számok a kézikönyvekben vannak. Az Ön acéljának együtthatója egy Google kereséssel elérhető. A nehéz rész olyan szokások kialakítása, amelyek minden művelet során, minden nap hőt okoznak. 18 év után is emlékeztetnem kell magam, hogy hagyjam kihűlni az alkatrészeket, mielőtt megmérem őket.