Antes de analizar la tecnología de fabricación de matrices de estampación, primero debemos comprender la composición de los componentes de matrices de estampación.

Tipo 1
Piezas de proceso de troqueles de estampación, estas partes participan directamente en la finalización del proceso y tienen contacto directo con las piezas en bruto de estampación. Incluidas las piezas de trabajo, las piezas de posicionamiento, las piezas de descarga y prensado, etc .;

Tipo 2
Las partes estructurales del troquel de estampación, tales partes no participan directamente en la finalización del proceso, ni tienen contacto directo con la pieza en bruto. Solo garantiza la finalización del proceso del molde o mejora el funcionamiento del molde. Incluidas las piezas de guía, piezas de sujeción, piezas estándar y otras piezas, como se muestra en la Tabla 1.1.3. Cabe señalar que no todas las matrices de punzonado deben tener las seis partes anteriores, especialmente las matrices de estampación de un solo proceso, pero las partes de trabajo y las partes fijas necesarias son indispensables.

Tecnología de fabricación de estampación

La modernización de la tecnología de fabricación de matrices de estampado es la base para el desarrollo de la industria de matrices. Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, las tecnologías avanzadas como la informática, la tecnología de la información y la tecnología de automatización se infiltran, cruzan y fusionan constantemente en las tecnologías de fabricación tradicionales, transformándolas y formando tecnologías de fabricación avanzadas. Por ejemplo, la nueva tecnología de troquelado de estampación ha llevado a muchos fabricantes de estampación a reducir costes y provocado un boom de compras de pánico.

El desarrollo de la tecnología de fabricación avanzada para estampar matrices se refleja principalmente en:
Fresado de alta velocidad
El fresado ordinario utiliza una velocidad de avance baja y una gran cantidad de corte, mientras que el fresado de alta velocidad utiliza una velocidad de avance alta y una pequeña cantidad de corte. En comparación con el fresado ordinario, el fresado de alta velocidad tiene las siguientes características:
A. Alta eficiencia: la velocidad del husillo del fresado de alta velocidad es generalmente de 15000r / min ～ 40,000r / min, hasta 100000r / min. Al fresar acero, su velocidad de corte es de aproximadamente 400 m / min, que es de 5 a 10 veces mayor que el proceso de fresado tradicional; En comparación con los métodos de mecanizado tradicionales (fresado tradicional, electroerosión, etc.), la eficiencia del mecanizado de las cavidades del molde aumenta de 4 a 5 veces.

B. Alta precisión:La precisión del fresado a alta velocidad es generalmente de 10 μm, y cierta precisión es incluso mayor.

C. Alta calidad superficial: Debido al pequeño aumento de temperatura de la pieza de trabajo durante el fresado a alta velocidad (aproximadamente 3 ° C), no hay capa metamórfica ni microfisuras en la superficie, y la deformación térmica también es pequeña. La mejor rugosidad de la superficie Ra es inferior a 1 μm, lo que reduce la carga de trabajo del esmerilado y pulido posteriores.

D. Se pueden mecanizar materiales muy duros: Puede fresar acero 50-54HRC, y la dureza de fresado más alta puede alcanzar 60HRC.
En vista de las ventajas mencionadas anteriormente del fresado de alta velocidad, el mecanizado de alta velocidad se está utilizando ampliamente en la fabricación de moldes y está reemplazando gradualmente parte del rectificado y las chispas eléctricas.

Mecanizado por electroerosión

El fresado por electroerosión (también conocido como mecanizado generativo por electroerosión) es un desarrollo importante de la tecnología de electroerosión, que es una nueva tecnología que reemplaza el uso tradicional de electrodos de formación para procesar cavidades de moldes. Al igual que el fresado CNC, la electroerosión utiliza un electrodo de varilla giratoria de alta velocidad para realizar el procesamiento de contornos bidimensionales o tridimensionales de la pieza de trabajo, sin la necesidad de fabricar electrodos de formas complejas y costosas. La máquina herramienta EDSCAN8E EDM desarrollada por Mitsubishi Corporation de Japón está equipada con un sistema de compensación automática de pérdida de electrodos y un sistema integrado CAD / CAM. El sistema de medición automática en línea y el sistema de simulación dinámica reflejan el nivel de la máquina herramienta EDM actual.

Tecnología de corte de alambre lento

El nivel de desarrollo de la tecnología de corte de alambre de movimiento lento CNC ha sido bastante alto, las funciones están bastante completas y el grado de automatización ha alcanzado el nivel de operación desatendida. La velocidad máxima de corte ha alcanzado los 300 mm2 / min, la precisión de mecanizado puede alcanzar ± 1,5 μm y la rugosidad de la superficie de mecanizado Ra0,1 ～ 0,2 μm. El desarrollo de la tecnología de corte de alambre delgado con un diámetro de 0.03 ～ 0.1 mm puede realizar cortes únicos de moldes cóncavos y convexos. También puede cortar ranuras estrechas de 0,04 mm y filetes internos con un radio de 0,02 mm. La tecnología de corte cónico ha sido capaz de realizar un mecanizado de precisión de conos por encima de 30 °.

Tecnología de procesamiento de rectificado y pulido:

Los procesos de rectificado y pulido se caracterizan por su alta precisión, buena calidad superficial y bajos valores de rugosidad superficial. Es ampliamente utilizado en el procesamiento de moldes de precisión. La fabricación de moldes de precisión utiliza ampliamente equipos y tecnologías avanzados, como amoladoras de conformado CNC, amoladoras de curva óptica CNC, amoladoras de coordenadas de pista continua CNC y pulidoras automáticas.

Medición CNC

La complejidad de la estructura del producto conducirá inevitablemente a la complejidad de la forma de las piezas del molde. Los métodos tradicionales de inspección geométrica ya no pueden adaptarse a la producción de moldes. La fabricación moderna de moldes ha utilizado ampliamente las máquinas de medición de control numérico de tres coordenadas para medir las cantidades geométricas de las piezas del molde, y los métodos de detección del procesamiento del molde también han avanzado mucho. Además de la máquina de medición CNC de tres coordenadas, puede medir los datos de superficies curvas complejas con alta precisión. Su buen dispositivo de compensación de temperatura, su confiable capacidad de protección antivibración, las estrictas medidas de eliminación de polvo y los sencillos pasos de operación hacen posible la detección automática en el sitio.

La aplicación de tecnología avanzada de fabricación de moldes ha cambiado la tecnología tradicional de fabricación de moldes: la calidad depende de factores humanos y de condiciones difíciles de controlar. La calidad del molde depende de factores físicos y químicos, el nivel general es fácil de controlar y la capacidad de reproducción del molde es fuerte.

Acero de alta resistencia

Troquel de estampado de acero de alta resistencia
El acero de alta resistencia y el acero de ultra alta resistencia de hoy en día han logrado el peso ligero de los vehículos y han mejorado la resistencia a las colisiones y el rendimiento de seguridad de los vehículos, por lo que se han convertido en una importante dirección de desarrollo del acero para automóviles. Sin embargo, a medida que aumenta la resistencia de la chapa, el proceso tradicional de estampado en frío tiende a agrietarse durante el proceso de conformado, lo que no puede cumplir con los requisitos de procesamiento de las placas de acero de alta resistencia. Con la condición de que no se puedan cumplir las condiciones de conformado, la tecnología de conformado por estampado en caliente de placas de acero de ultra alta resistencia se ha estudiado gradualmente a nivel internacional. Esta tecnología es un nuevo proceso que integra conformado, transferencia de calor y transformación de fase estructural. Utiliza principalmente las características de aumento de plasticidad de la chapa y disminución del límite elástico en estado de austenita de alta temperatura, y el proceso de conformado a través de moldes. Sin embargo, el termoformado requiere una investigación en profundidad sobre las condiciones del proceso, la transición de la fase metálica y la tecnología de análisis CAE. Esta tecnología está monopolizada por fabricantes extranjeros y tiene un lento desarrollo nacional.

En el pasado, en la producción de piezas de trabajo de embutición profunda o re-estampado, todos creían que el lubricante resistente a la presión (EP) era la mejor opción para la protección del moho. Los aditivos EP de azufre y cloro se han mezclado con aceite puro para aumentar la vida útil del molde. Tiene una larga historia. Sin embargo, con la aparición de un nuevo metal: acero de alta resistencia y estrictos requisitos de protección ambiental, el valor de los lubricantes a base de aceite EP ha disminuido e incluso ha perdido el mercado.

En el moldeado de acero de alta resistencia a altas temperaturas, los lubricantes a base de aceite EP pierden su rendimiento y no pueden proporcionar un diafragma de protección física del molde en aplicaciones de temperaturas extremas. El lubricante de polímero de alto contenido sólido IRMCO de temperatura extrema puede proporcionar la protección necesaria. A medida que el metal se deforma en el troquel de estampación y la temperatura sigue aumentando, el lubricante a base de aceite EP se volverá más delgado y, en algunos casos, alcanzará el punto de inflamación o arderá (humo). Los lubricantes de polímero IRMCO generalmente tienen una consistencia mucho más baja cuando se rocían. A medida que aumenta la temperatura durante el proceso de formación, se vuelve más espesa y resistente. De hecho, los lubricantes de polímero de alto peso molecular para temperaturas extremas tienen "búsqueda de calor" y se adhieren al metal, formando un diafragma que puede reducir la fricción. Esta barrera protectora puede permitir que la pieza de trabajo se extienda sin agrietarse ni adherirse cuando se forma la pieza de trabajo más exigente, controlando así la fricción y el flujo de metal. Protege eficazmente el molde, prolonga la vida útil del molde y mejora la resistencia del estampado.