Küçük Parçaları Dövme: Proses Seçenekleri, Tasarım Kuralları ve Toleranslar

Küçük Parçalar İçin En İyi Dövme İşlemini Seçin

Küçük parçalar, takım maliyeti, ulaşılabilir tolerans ve malzeme kullanımından ödün veren çeşitli işlemlerle dövülebilir. Parça ailenizi (bağlantı elemanları, dişliler, pimler, boyunduruklar, küçük kollar, elektrik kontakları) proses penceresiyle ve tolere edebileceğiniz son işlemlerle eşleştirerek başlayın.

Yanlış süreçten kaçınmak için hızlı bir kural

• Parça esas itibarıyla bağlantı elemanı benzeri bir geometriyse, sıcak dövmeyi düşünmeden önce soğuk dövme/soğuk şekillendirmeyle başlayın.
• Yüksek mukavemete ve net özelliklere (yükseklikler, kamalar, kısa kaburgalar) ihtiyacınız varsa, çok istasyonlu soğuk dövmeyi veya sıcak dövmeyi değerlendirin.
• Alaşımın soğuk şekillendirilmesi zorsa (veya bölüm değişiklikleri agresifse), planlı bir basma/kesme adımıyla kapalı kalıpta sıcak dövme genellikle daha güvenlidir.

Küçük Parça Dövme İşlemini Öngörülebilir Hale Getiren Tasarım Kuralları

"Küçük parçaların dövülmesi" sorunlarının çoğu, malzemeyi hapseden, akışta keskin dönüşler yapmaya zorlayan veya gerçekçi olmayan dövme toleransları gerektiren geometriye dayanmaktadır. Aşağıdaki kurallar kalıp aşınmasını azaltır, dolguyu stabilize eder ve kesme işleminin tutarlı olmasını sağlar.

Taslağı, yarıçapı ve ayırma stratejisini kontrol edin

• Kalıptan çıkan duvarların taslağını planlayın. Çelik için, taslak genellikle şu şekilde belirtilir: 3–7° derinlik ve karmaşıklığa bağlı olarak aralık.
• Bıçak kenarlarından ve keskin iç köşelerden kaçının; Akışı ve kalıp ömrünü korumak için cömert filetolar kullanın. Bazı paslanmaz dövme kılavuzları için, 0,25 inç (6,35 mm) fileto yarıçapı, akış kolaylığı için minimum referans noktası olarak kabul edilir.
• Ayırma hattını, işlevsel özellikler üzerindeki uyumsuzluk etkisini en aza indirecek ve hızlı kesmenin erişilebilir ve tekrarlanabilir olduğu bir yere yerleştirin.

Neyin "dövülmüş" ve "işlenmiş" olduğu konusunda açık olun

Küçük parçalar için, her yere çok sıkı geçmeler sağlamak nadiren gerekli olur (veya ekonomiktir). Pratik bir yaklaşım, yalnızca kritik öneme sahip özellikleri "gerekli bitirme" olarak etiketlemek ve diğer her şeyin olduğu gibi kalmasına izin vermektir.

• Dövme yüzeyler: Ağa yakınlığın kabul edilebilir olduğu kaburgalar, çıkıntılar ve eşleşmeyen yüzler.
• Son işlem gerektiren yüzeyler: Montajın yığılmasını sağlayan rulman delikleri, sızdırmazlık yüzeyleri, hassas dişler ve veri özellikleri.

"Akış dostu" bir özellik hiyerarşisi tasarlayın

• Derin, ince kaburgaları muhafazakar tutun; bunlara ihtiyacınız varsa, çoklu izlenim dövmeyi düşünün; böylece her izlenim, tek vuruşta tam doldurmayı zorlamak yerine kademeli olarak yükseklik oluşturur.
• Kalıpta karmaşık alt kesimler oluşturmaya çalışmak yerine, dövme işleminden sonra delme yoluyla veya ikincil işlemeyle oluşturulan açık delikleri tercih edin.
• Mümkün olduğunda, birincil yük yollarını beklenen tane akışıyla hizalayın (dövmenin temel mekanik avantajlarından biri).

Küçük Parçaların Dövülmesinde Pratik Bir Proses Akışı

Aşağıda, bağlantı elemanı benzeri bir parçayı soğuk dövme veya küçük bir kolu/boyunduruğu sıcak dövme yapıyor olsanız da uyarlayabileceğiniz sağlam bir temel akış bulunmaktadır. Önemli olan kesme, boyutlandırma/bozma ve incelemeyi sonradan akla gelen bir düşünce olarak değil, ana sürecin bir parçası olarak ele almaktır.

1. Kalite açısından kritik boyutları (CTQ'lar), verileri ve kabul edilebilir dövme yüzeyleri tanımlayın.
2. CTQ'lara, alaşım şekillendirilebilirliğine ve hacmine göre dövme rotasını (soğuk/sıcak/sıcak) seçin.
3. Ön şekillendirme stratejisi oluşturun (özellikle sıcak dövme için): hacmi, son ölçünün aşırı parlama olmadan dolması için dağıtın.
4. Güvenilir serbest bırakma ve trim erişimi için taslak, yarıçap ve ayırma çizgisine sahip tasarım kalıpları.
5. Kırpma ve boyutlandırma/baskılama operasyonlarını planlayın; bunları sıkı olması gereken özellikler için ayırın.
6. Boyut stabilizasyonundan sonra ısıl işlemi (gerekiyorsa) ve yüzey bitirme işlemini (örn. kaplama, kaplama) belirtin.
7. Bir denetim planı belirleyin: CTQ'lara bağlı ilk ürün, süreç içi kontroller ve son numune alma.

İpucu: Yüksek hacimli küçük parçaların dövülmesi için, erken kalıp denemelerine ve ölçüm döngülerine, işlem sonrası sınıflandırmaya göre daha fazla çaba harcayın; önleme, tespit etmekten daha ucuzdur.

Değişkenliği Azaltan Toleranslar ve Takım Kontrolleri

Dövme küçük parçalardaki boyutsal dağılım genellikle kalıp kapatma varyasyonundan, kalıp aşınmasından, sıcaklık salınımından (sıcak/sıcak dövme), yağlama tutarsızlığından (soğuk/sıcak) ve düzeltme varyasyonundan kaynaklanır. Kanıtlanmış birkaç kontrolle bunları doğrudan azaltabilirsiniz.

Kalınlık önemli olduğunda baskı/boyutlandırmayı kullanın

Ayırma hattı boyunca kalınlık CTQ ise, bir baskı/boyutlandırma adımı planlayın. Bir dövme kılavuz notu ±0,030 inç civarında tipik kapatma toleransı , ile ±0,010 inç dövme sonrası madeni para basma işlemi kullanılarak elde edilebilir (ve özel durumlarda daha da sıkı). Bu yaygın bir kalıptır: sıkı kalınlıkta sıcak dövmeyi "dilersiniz" - onu boyutlandırırsınız.

Aşınma ve düzeltmeyi parça özellikleriymiş gibi planlayın

• Flaş kaldırmanın işlevsel geometriye zarar vermemesi için açık kesim payları ekleyin.
• Bir kalıp aşınma telafisi stratejisi tanımlayın: kabul edilebilir aşınma sınırları, yeniden cilalama aralıkları ve kesici uçların yeniden kesilmesi için bir ölçüm tetikleyicisi.
• Sıkı kenarlara ihtiyaç duyulduğunda dövme kalıbını uzun çalışmalar için keskin bir kenarı "tutmaya" zorlamak yerine ikincil kesme veya hafif işlemeyi düşünün.

Sıcaklığı ve yağlamayı dar bir bant içinde tutun

Sıcak/sıcak dövmede daha sıkı sıcaklık kontrolü dolgu değişimini ve ölçeklenmeyi azaltır; Soğuk dövmede yağlayıcının kıvamı, boyutsal saçılımı ve aletin kırılmasını tetikleyen sürtünme artışlarını azaltır. Özellik hacimleri toplam parça hacmine göre küçük olduğundan, küçük parçalar için küçük salınımlar çok büyük etkilere sahip olabilir.

Maliyet ve Malzeme Kullanımı: Küçük Parçaları Dövmenin Kazandığı Yer

Dövme genellikle küçük parçalar için seçilir çünkü mukavemeti artırırken hurdayı ve işleme süresini azaltabilir. Soğuk dövme referansları genellikle malzeme kullanımının yaklaştığını belirtir %100'e yakın uygun geometrilerde ve daha geniş soğuk dövme tartışmalarında sıklıkla şunlardan bahsedilir: %85–95 parça ailesine ve proses kurulumuna bağlı olarak kullanım aralıkları.

Basit bir sayısal örnek (net'e yakın neden önemlidir)

Küçük bir çelik parçanın 40 g bitmiş malzeme kullandığını varsayalım.

• %60 kullanımla çubuktan işleme yaklaşık olarak tüketir 66,7 gr stok (40 g / 0,60), oluşturma 26,7 gr Parça başına hurda miktarı.
• %95 kullanımda soğuk dövme yaklaşık olarak tüketir 42,1 gr stok (40 g / 0,95), oluşturma 2,1 gr Parça başına hurda miktarı.
• Yılda 100.000 parçada bu fark kabaca 2,46 metrik ton daha az hurda (parça başına 26,7 g – 2,1 g = 24,6 g tasarruf).

Küçük parçaların dövülmesinin özellikle hacim açısından zorlayıcı olmasının nedeni budur: malzeme deltası hızlı bir şekilde birleşir ve parça neredeyse net olduğunda işleme saatleri düşer.

Dövme yapmanın en iyi maliyet seçeneği olmadığı durumlarda

• Kalıp maliyetinin amortize edilemeyeceği çok düşük hacimler.
• Derin alttan kesmelerin veya karmaşık iç boşlukların hakim olduğu geometriler (genellikle işleme, MIM veya döküm için daha uygundur).
• Ultra hassas, çoğu yüzeyi işleyeceğiniz her yere sığar.

Üretime Hazır Küçük Parça Dövme için Kalite Kontrol Listesi

Ölçeklemeden önce kaliteyi dengelemek için bu kontrol listesini kullanın. Küçük parçaların dövülmesinde en yaygın tuzakları yakalamak için tasarlanmıştır: kontrolsüz varyasyon, belirsiz CTQ'lar ve geç aşama tolerans sürprizleri.

Son takımları kesmeden önce

• Veriler ve ölçüm yöntemiyle tanımlanan CTQ'lar; CTQ olmayan yüzeylerin dövülmesine açıkça izin verilir.
• Taslak ve fileto stratejisi gözden geçirildi; ayırma hattı ve trim erişimi onaylandı.
• Malzeme spesifikasyonu, amaçlanan dövme rotası için şekillendirilebilirlik hususlarını içerir.

Denemeler sırasında

• Yalnızca tek bir örnekte değil, birden fazla isabette kapanma/uyumsuzluk ve önemli CTQ'ları ölçün.
• Kırpma tekrarlanabilirliğini onaylayın; Montajı etkileyebilecek çapak/devrilme olup olmadığını kontrol edin.
• Kalınlık/düzlük sürücüleri çalışıyorsa, basma/boyutlandırma performansını erkenden doğrulayın.

Üretimde

• Kalıplar için bir aşınma sınırı ve yeniden işleme tetikleyicisi tanımlayın; Sapmayı düzeltmek için müşterinin kaçmasını beklemeyin.
• CTQ'lara bağlı süreç içi kontroller kullanın (yalnızca görsel inceleme değil) ve değerler trende girdiğinde basit bir reaksiyon planı tutun.
• Gereksiz yeniden işlemeyi önlemek için "dövülmüş kabul edilebilir" kutularını "gerekli bitirme" kutularından ayırın.

Sonuç olarak: Küçük parçaların dövülmesi, dövme için tasarım (taslak, yarıçap, ayırma, kesme) mühendisliğin bir parçası olarak ele alındığında ve tüm bileşenin aşırı işlenmesine gerek kalmadan CTQ'ları kontrol etmek için boyutlandırma/bozma ve inceleme stratejik olarak kullanıldığında başarılı olur.