Queda de limalhas de ferro durante o corte de matrizes de estampagem: Contramedidas eficazes

Nas fases iniciais, a produção manual em linha utilizava matrizes de estampagem, o que resultava numa elevada taxa de retrabalho e de desperdício devido à queda de limalhas de ferro dos bordos das matrizes. Isto afectava seriamente a nossa qualidade, custo e eficiência.

Para resolver esta questão, criámos um grupo de investigação técnica centrado no corte e na queda de aparas de ferro e realizámos uma investigação aprofundada sobre o problema da queda de aparas de ferro. Os resultados desta investigação foram bem sucedidos.

O objetivo da principal fábrica de motores da indústria automóvel é alcançar uma elevada qualidade mantendo um baixo custo.

O ritmo de produção do manual produção de estampagem Na antiga fábrica, o ritmo de produção da linha de produção era de 3 a 5 batidas por minuto (spm). No entanto, depois de ser actualizada para uma linha de produção automática, o ritmo de produção aumentou para 6 a 10 rpm, o que resultou numa duplicação da eficiência da produção e numa redução significativa dos custos de produção e operacionais.

Um desafio que enfrentámos foi o facto de os moldes utilizados na linha manual não serem suficientes para suportar as exigências da linha automática. Para ultrapassar este problema, os moldes utilizados na linha manual tiveram de ser transformados e actualizados para satisfazerem os requisitos da produção automática em linha fechada.

O problema da queda de limalhas de ferro da matriz de estampagem

O principal objetivo da conversão do molde manual da linha de estampagem para um molde automático é resolver o problema da queda de limalhas de ferro durante o corte.

As gravações de ferro na produção de estampagem tendem a aderir à superfície do molde e das peças (como se mostra na Figura 1), causando reentrâncias na superfície das peças (como se mostra na Figura 2).

Quando os defeitos de indentação são detectados pelo inspetor de qualidade de fim de linha, pelo menos 7 das peças têm de ser retrabalhadas ou eliminadas.

Isto não só afecta gravemente a qualidade da aparência dos produtos estampados, como também aumenta o custo das operações subsequentes.

Eliminar as marcas de ferro produzidas pelas matrizes de corte é um grande desafio na produção de estampagem.

Ao otimizar e transformar a estrutura da matriz da linha de produção manual, podemos reduzir eficazmente a quantidade de resíduos de ferro produzidos durante a produção, e não haverá esmagamento significativo de resíduos de ferro na superfície das peças estampadas.

Fig. 1 acumulação de limalhas de ferro de matriz inferior bloco

Fig. 2 Esmagamento na superfície exterior de peças de estampagem

Otimização e retificação da estrutura da pá

A otimização e a correção do bloco de facas de aparar e do punção podem cumprir as normas, manter uma produção estável, minimizar a produção de limalhas de ferro e resolver eficazmente a questão das escritas de ferro.

⑴ A otimização e o aprimoramento do bloco da ferramenta de endireitamento incluem as seguintes etapas (conforme mostrado nas Figuras 3 e 4):

① Suavização da parte "ondulada" da superfície de referência;

② Transformar o cone positivo da superfície de corte num plano vertical de 90°;

③ Afiar a borda através de reparações;

④ Manter a superfície de referência a uma distância de 10 mm.

Fig. 3 antes da retificação do bloco de ferramentas de reparação direta

Fig. 4 após a retificação do bloco de ferramentas de reparação direta

⑵ A otimização e o melhoramento do punção incluem os seguintes passos (conforme ilustrado nas Figuras 5 e 6):

① Diminuir a entrada original de 10mm para dentro de 5mm;

② Baixando a borda periférica da parte superior do punção e achatando a protuberância central;

③ Moldar e polir o bordo e a circunferência do punção.

Fig. 5 Entrada de punção excessiva

Fig. 6 Entrada de punção razoável

⑶ A otimização e melhoria do espaço da lâmina e a sua distância da placa de prensagem incluem:

① Esmerilhar e alinhar a folga da lâmina com o cabo vermelho para garantir um espaçamento uniforme e apropriado (conforme mostrado nas Figuras 7 e 8);

② Aumentar a distância entre a borda de corte e a placa de prensagem de 0 ~ 0,1mm para 0,5mm ~ 0,7mm (como mostrado nas Figuras 9 e 10).

Fig. 7 a folga da lâmina é demasiado pequena

Fig. 8 Folga uniforme da lâmina

Fig. 9 a folga entre a aresta de corte e o contorno da placa de prensagem é pequena

Fig. 10 a distância entre a aresta de corte e o contorno da placa de prensagem é uniforme

(4) A otimização e o melhoramento das facas de resíduos incluem as seguintes etapas (conforme indicado nas Figuras 11 e 12):

① Reduzir a folga entre a faca de resíduos e o bloco de facas de 7 mm para 1 mm;

② Diminuição da entrada de 12mm para 4mm;

③ Mudança de uma faca não vazia para uma faca vazia.

Fig. 11 Faca de resíduos antes da retificação

Fig. 12 após retificação da faca de resíduos

Retificação da estrutura do núcleo de prensagem

A otimização e o melhoramento da superfície de prensagem do núcleo de prensagem incluem os seguintes passos (como mostrado nas Figuras 13 e 14):

① Diminuição da superfície de controlo de prensagem do núcleo de prensagem de um máximo de 40cm para menos de 20cm.

A redução da área de prensagem ajuda a minimizar as reentrâncias, uma vez que mesmo pequenas quantidades de limalha de ferro não serão introduzidas no molde;

② Aumentar a lapidação do núcleo de prensagem de 75% para mais de 95%;

③ Alisar e polir todas as superfícies de prensagem.

Fig. 13 antes da retificação do perfil do núcleo de prensagem

Fig. 14 após retificação do perfil do núcleo de prensagem

Um orifício de ventilação com um diâmetro de 30 mm foi adicionado à área fechada local dentro do núcleo de prensagem para manter a consistência com a pressão do ar externo, evitando assim o problema de sucatas de ferro serem absorvidas devido à pressão negativa dentro do molde durante a produção (como mostrado nas Figuras 15 e 16).

Fig. 15 antes de acrescentar o orifício de ventilação ao núcleo de prensagem

Fig. 16 após a adição do orifício de ventilação ao núcleo de prensagem

Adicionar orifício de ventilação ao punção

A otimização e a melhoria da adição de orifícios de ventilação no punção incluem:

① Aumento do número de orifícios de ventilação na superfície do punção de 230 para 290, resultando num aumento de 26%.

Os orifícios de ventilação estão localizados em áreas com grandes superfícies e transições de arco suaves.

O tamanho dos orifícios de ventilação é de φ6mm, o que é consistente com o tamanho original (como mostrado nas Figuras 17 e 18);

② Suavização e polimento da superfície convexa do modelo.

Fig. 17 perfurar antes de acrescentar o orifício de ventilação

Fig. 18 depois de acrescentar o orifício de ventilação ao punção

Conclusão

Ao otimizar e melhorar a aresta de corte, o núcleo de prensagem e a estrutura do punção, os parâmetros do processo satisfazem os requisitos do processo de corte e minimizam a geração de resíduos de ferro de corte, evitando assim o esmagamento de peças e moldes pelos resíduos de ferro.

Nos últimos 8 meses de produção, a taxa de indentação diminuiu de 8,5% para 3,1%, tendo-se mantido estável durante três meses consecutivos, com uma clara melhoria.

Para solidificar as realizações e prosseguir a melhoria contínua, tomámos duas medidas:

Em primeiro lugar, aplicamos os casos de sucesso à fase de conceção estrutural de novos moldes para minimizar ao máximo o problema do corte e da queda dos escritos em ferro.

Em segundo lugar, estabelecemos directrizes para a manutenção de matrizes de estampagem com marcas de ferro que caem dos bordos das matrizes, que são controladas através do sistema e do processo para garantir a estabilidade das matrizes de estampagem durante a produção e o funcionamento, e reduzir o número de produtos não qualificados causados por marcas de ferro.