Presné diely na lisovanie kovov, ako základné základné komponenty v moderných priemyselných systémoch, sa široko používajú v kľúčových oblastiach, ako je výroba automobilov, nová energetika, spotrebná elektronika, lekárske vybavenie, komunikačné základňové stanice a letecký priemysel. S globálnym trendom modernizácie výroby smerom k vyššej presnosti, odľahčeniu, inteligencii a vysokej spoľahlivosti, následní zákazníci neustále zvyšujú svoje požiadavky na presnosť lisovaných dielov, postupne sprísňujú z tradičných ±0,1 mm na ±0,05 mm, ± 0,02 mm a ešte vyššie štandardy. Niektoré mikro-presné diely dokonca vyžadujú kontrolu tolerancie na úrovni mikrometra.
Dosiahnutie takých prísnych presných špecifikácií nie je len záležitosťou modernizácie zariadení alebo optimalizovaných testovacích metód; jej základným zdrojom je systematický prelom v celom procese razenia. Od výberu materiálu a predúpravy, návrhu a výroby formy a kontroly parametrov procesu lisovania, po optimalizáciu formovacieho mechanizmu, kontrolu napätia a deformácie, po-dokončenie spracovania a online riadenie v uzavretom-cykle kvality, inovácie v každom článku procesu spoločne poháňali presné kovové lisovacie diely k dosiahnutiu kvalitatívneho skoku v presnosti.
Pred diskusiou o tom, ako môžu technologické objavy zlepšiť presnosť, je najprv potrebné objasniť konotáciu presnosti v presných kovových lisovacích dieloch. Priemysel zvyčajne kategorizuje presnosť do štyroch hlavných typov: rozmerová presnosť, geometrická presnosť, prierezová presnosť a presnosť konzistencie. Tieto spoločne tvoria základné akceptačné kritériá pre lisované diely zákazníkmi a sú tiež hlavnými cieľmi optimalizácie procesov.
Rozmerová presnosť sa vzťahuje na rozsah odchýlky medzi skutočnými geometrickými rozmermi lisovaného dielu a jeho teoretickou konštrukčnou hodnotou, vrátane kľúčových parametrov, ako je dĺžka, šírka, priemer otvoru, hrúbka, hĺbka a rozstup. Tolerancia bežných lisovaných dielov je zvyčajne vyššia ako ± 0,1 mm, zatiaľ čo tolerancia presne lisovaných dielov môže byť stabilne kontrolovaná v rozmedzí ± 0,05 mm. Vysoko presné lekárske a elektronické konektorové produkty môžu dokonca dosiahnuť ±0,01 mm – ±0,005 mm.
Geometrická presnosť zahŕňa rovinnosť, kolmosť, rovnobežnosť, koaxiálnosť, kruhovitosť, priamosť a polohovú presnosť.
Presnosť konzistencie sa vzťahuje na rozsah rozmerových výkyvov medzi jednotlivými kusmi v podmienkach sériovej výroby. Pri výrobe miliónov-kusov musia byť rozmerové odchýlky kontrolované v rozmedzí 0,03 mm, aby sa dosiahla veľká-hodnota priemyselného využitia. Tradičné procesy razenia sa snažia súčasne splniť tieto požiadavky na presnosť. Moderné procesy presného razenia prostredníctvom prelomov a technologických inovácií v celom reťazci-materiály, formy, tvarovanie, namáhanie a kontrola-dosiahli skok od „kvalifikovanej výroby“ k „vysoko{8}}precíznej výrobe“.
Materiál je nositeľom razenia a rovnomernosť, stabilita a tvárnosť vlastností materiálu priamo určuje hornú hranicu presnosti lisovaných dielov. V minulosti sa v tomto odvetví vo všeobecnosti používali bežné oceľové pásy valcované za studena-, ktoré mali problémy ako veľké kolísanie hrúbky, nerovnomerná metalografická štruktúra, vysoké vnútorné napätie a ťažkosti s riadením spätného pruženia, čo viedlo k vážnemu posunu rozmerov po tvarovaní. V posledných rokoch položili prelomové-procesy na strane materiálu základ na zlepšenie presnosti od zdroja. Špeciálny oceľový pás pre presné kovové lisovacie časti využíva vysoko presné valcovanie za studena + kontinuálne žíhanie + dokončovacie a vyrovnávacie kompozitné procesy, ktoré nahrádzajú tradičnú metódu valcovania. Prostredníctvom presného valcovania na 20-valcovom mlyne Sendzimira sa tolerancia hrúbky oceľového pásu stlačí z tradičných ±0,05 mm na ±0,005 mm, čím sa dosiahne rovnomerná hrúbka v celom zvitku a dĺžke. Online riadiaci systém na meranie hrúbky laserom s uzavretou slučkou sa používa na kompenzáciu tlaku valcovania v reálnom čase, čím sa zabezpečí, že rozdiel hrúbky v smere šírky je menší alebo rovný 0,003 mm, čím sa zabráni rozmerovým odchýlkam po tvarovaní v dôsledku nerovnomernej hrúbky materiálu. Stabilná hrúbka materiálu umožňuje presné prispôsobenie procesných parametrov, ako je prázdna medzera, polomer ohybu a hĺbka ťahania, čím sa zásadne znižujú chyby presnosti spôsobené kolísaním materiálu.
Kovové materiály vytvárajú počas valcovania značné vnútorné napätie. Priame lisovanie môže viesť k uvoľneniu napätia po tvarovaní, čo má za následok odpruženie, skrútenie a deformáciu, čo vážne ohrozuje rozmerovú a polohovú presnosť. Hlavné prelomy sa dosiahli v nových procesoch vákuového kontinuálneho-odľahčovacieho žíhania a izotermického sféroidizačného žíhania. Tieto procesy presne riadia teplotu žíhania, čas zdržania a rýchlosť ochladzovania, čím eliminujú zvyškové napätie v materiáli a zabezpečujú rozsah kolísania medze klzu menší alebo rovný ±10 MPa. Tiež zdokonaľujú metalografickú štruktúru, čo vedie k rovnomernej distribúcii veľkosti zŕn a zlepšenej plasticite materiálu a konzistencii deformácie. To umožňuje rovnomernú deformáciu počas zložitých procesov tvarovania, ako je ohýbanie, naťahovanie a obrubovanie, čím sa zabraňuje lokalizovanému stenčovaniu, praskaniu alebo posunutiu. Diferencované krivky žíhania sa používajú pre rôzne materiály, ako je nehrdzavejúca oceľ, zliatiny medi, hliníkové zliatiny a vysokopevnostná oceľ, aby sa zabezpečila rovnomerná tvrdosť materiálu a aby sa predišlo deformáciám spôsobeným lokálnymi rozdielmi v tvrdosti.
Matrice sú známe ako „matka lisovacieho priemyslu“, určujúce viac ako 90 % presnosti presnej kovovej lisovacej časti. Tradičné matrice majú nevýhody, ako je nízka presnosť obrábania, nedostatočná tuhosť, nerovnomerná vôľa, ľahké opotrebovanie a chýbajúce kompenzačné funkcie, čo sťažuje splnenie požiadaviek na vysoko presné lisovanie. Najdôležitejšou podporou pre zlepšenie presnosti sa v posledných rokoch stali prelomy v celom procesnom reťazci návrhu lisovnice, výroby, montáže a údržby. Presnosť obrábania dielov matrice priamo určuje presnosť lisovaných dielov; tradičné frézky a brúsky s presnosťou obrábania len 0,02 mm – 0,05 mm už nedokážu spĺňať vysoké-požiadavky na presnosť. Naša spoločnosť používa pri výrobe presných kovových lisovacích dielov mimoriadne-precízny proces obrábania, pričom dosahuje presnosť polohovania ±0,001 mm a opakovateľnosť ±0,0005 mm. To umožňuje presné frézovanie dutín foriem, razidiel a matríc s presnosťou obrábania ±0,003 mm. Tento proces je vhodný pre zložité mikro-štruktúry, hlboké dutiny a tvarovanie úzkych drážok, čím sa eliminuje rezné napätie a zabezpečuje sa rozmerová presnosť dielov foriem. Vykonávame aj mimoriadne{17}}precízne brúsenie na kľúčových vodiacich a polohovacích komponentoch formy, čím dosahujeme kruhovitosť a valcovitosť 0,001 mm alebo rovnajúcu sa 0,001 mm, čím zabezpečujeme rovnomernú vôľu raznice. Pri obrábaní mikro-dierovačov a nepravidelne tvarovaných rezných hrán je presnosť obrysu ±0,001 mm, čo spĺňa požiadavky na lisovanie elektronických konektorov a medicínskych mikro-súčiastok. Obojstrannú vôľu lisovníka a matrice možno presne kontrolovať v rozmedzí 5 % – 8 % hrúbky materiálu s chybou rovnomernosti vôle menšou alebo rovnou 0,002 mm. Lisovaný povrch je lesklý s extrémne nízkymi otrepami, čo výrazne zlepšuje rozmerovú presnosť.
Zlepšená presnosť presných kovových lisovacích dielov je v podstate spôsobená hlbokým pochopením zákonov, ktorými sa riadi plastická deformácia kovov prostredníctvom procesnej vedy. Od predúpravy materiálu homogenizáciou a ultra-presného dizajnu a výroby foriem, cez presné vysekávanie, servo tvarovanie, riadenie pružením a integrované kompozitné procesy až po online detekciu v uzavretom-cykle a optimalizáciu dokončovania, každý technologický prielom eliminuje zdroje chýb, kontroluje trendy deformácie a stabilizuje rozmerový výstup.