Die Tombol Karbida dan Punch: Berkepala atau Lurus, Penahan Skrap atau Tidak Mudah Tersumbat, dan Apa yang Perlu Ditentukan
· Vanguard Carbide
Bentuk standar die tombol karbida dan punch, kegunaan masing-masing, toleransi yang dicantumkan katalog untuk produk ini, dan daftar periksa yang perlu dikirim saat Anda memesan part karbida atau blank-nya.
Jawaban Singkat
Die tombol karbida (tombol die, matriks) dan punch karbida tersedia dalam sejumlah kecil bentuk standar: berkepala atau lurus, dan untuk die tombol, polos, penahan scrap, atau anti-tersumbat. Bentuknya menentukan dimensi mana yang harus ketat, fitur mana yang harus dikerjakan pada karbida, dan bagaimana komponen tersebut terpasang di die.
Jika Anda memesan komponen karbida, baik die tombol jadi maupun blank untuk Anda selesaikan sendiri, pemasok perlu mengetahui bentuk sekaligus ukurannya. Artikel ini menjelaskan berbagai bentuk tersebut, dengan menggunakan data katalog yang diterbitkan dan dua artikel pembuatan die sebagai referensi, dan diakhiri dengan daftar periksa hal-hal yang perlu ditentukan.
Tombol Die Berkepala dan Lurus
ISO 8977:2003 menetapkan dimensi dasar dan toleransi untuk matriks tanpa kepala dan berkepala (die tombol) dengan diameter luar 5 hingga 50 mm. Dimensinya disesuaikan dengan punch yang dibuat menurut ISO 8020. Standar ini terakhir ditinjau dan dikonfirmasi pada 2025.
Die tombol berkepala memiliki collar di bagian atas, yang biasanya terpasang di counterbore pelat die. Die tombol lurus (tanpa kepala) adalah silinder polos yang ditekan masuk ke pelat. Pada kedua kasus, diameter luar merupakan press fit dan digerinda hingga beberapa mikron.
Sebagai contoh, salah satu pemasok katalog besar mencantumkan die tombol karbida dengan toleransi shank m5 untuk tipe berkepala dan n5 untuk tipe lurus, atau toleransi positif saja dari 0 hingga +0.005 mm, dalam grade karbida HIP 87–88 HRA. Dalam katalog yang sama, toleransi panjang penuh standar adalah +0.2 hingga +0.4 mm, dengan toleransi panjang yang lebih ketat tersedia sebagai opsi. Die tombol berkepala dapat dipesan dengan satu atau dua key flat pada kepala. Lubang berbentuk (bukan bulat) harus sejajar dengan punch, dan flat pada kepala adalah salah satu cara untuk mengorientasikan tombol.
| Diameter shank | m5 (berkepala) | n5 (lurus) |
|---|---|---|
| 3 mm | +0.002 hingga +0.006 mm | +0.004 hingga +0.008 mm |
| 4 dan 5 mm | +0.004 hingga +0.009 mm | +0.008 hingga +0.013 mm |
| 8 dan 10 mm | +0.006 hingga +0.012 mm | +0.010 hingga +0.016 mm |
Poin untuk pemesanan: diameter luar, lubang, dan panjang adalah dimensi yang memiliki toleransi. Jika Anda membeli blank untuk diselesaikan sendiri, sebutkan bagian mana di antaranya yang akan Anda gerinda, agar blank menyisakan stock pada permukaan tersebut.
Die tombol polos, penahan scrap, dan anti-tersumbat:
Berbagai jenis tombol die ada terutama karena masalah penarikan slug. Seperti yang dijelaskan Art Hedrick dalam The Fabricator, penarikan slug terjadi ketika potongan skrap (slug) menempel pada permukaan punch saat ditarik kembali dan kembali naik keluar dari tombol. Slug yang tertarik dapat merusak komponen dan die, dan udara terperangkap yang membentuk kantong vakum di bawah permukaan punch merupakan penyebab utama.
Perbaikan yang dijelaskan dalam artikel tersebut mencakup ventilasi udara dan pin ejektor berpegas di dalam punch, jarak bebas antara punch dan die yang lebih kecil (yang membantu tetapi memperpendek umur punch dan tombol), serta tombol yang dirancang untuk menahan slug:
- Tombol pengendali slug: dua slot kecil yang dikerjakan dengan mesin secara miring di dalam matriks menimbulkan geram pada slug sehingga menjepitnya di tempat.
- Tombol pemegang slug: kait di dalam matriks menancap ke dalam slug.
- Tombol taper terbalik (mulut lonceng): lubang menyempit sedikit sehingga slug tertahan dalam kondisi tertekan. Untuk sebagian besar proses pelubangan, taper 0.0005 hingga 0.001 inch sudah lebih dari cukup, dan taper yang terlalu besar dapat membelah matriks.
- Unit vakum yang menarik slug ke bawah ke dalam matriks.
Tombol penahan skrap dalam katalog bekerja dengan prinsip yang sama dan disertai batas yang dipublikasikan. Katalog yang dikutip di atas mencantumkannya sebagai berikut:
| Batas | Nilai |
|---|---|
| Diameter lubang | 1.0 hingga 16 mm |
| Kekuatan tarik benda kerja | Hingga 1177 N/mm² |
| Ketebalan benda kerja | Minimal 0.15 mm |
| Clearance per sisi | Kurang dari 20% ketebalan benda kerja; dengan clearance yang lebih besar, efek penahan tidak dapat diharapkan |
Karena tombol ini bekerja dengan membentuk tonjolan kecil pada slug, katalog menyatakan bahwa tombol ini tidak cocok untuk lubang presisi, atau bila bagian hasil pon merupakan produk.
Tombol non-clogging bekerja sebaliknya: tombol ini membantu slug keluar. Pada tipe non-clogging dalam katalog, lubang masuk udara di dekat lubang berbentuk memungkinkan perangkat vakum menarik udara melalui tombol, dan aliran udara membawa sisa potongan keluar lebih baik daripada vakum saja. Katalog yang sama menuliskan relief tombol sebagai taper 1/50, 1/100, atau 1/150: taper 1/50 bertambah 1 mm pada diameter sepanjang 50 mm, sekitar 1.15°.
Punch dan Punch Pilot
Rangkaian punch pilot karbida dari pemasok yang sama menunjukkan bagaimana varian punch biasanya dijelaskan. Varian dalam keluarga ini hadir dengan ujung bulat (R), tirus, atau bersudut tajam, sebagian besar dalam versi standar, di-lapping, atau dilapisi TiCN, semuanya dalam grade karbida HIP:
- Punch standar, toleransi shank m5
- Punch dengan alur pasak, berkepala atau lurus
- Punch lurus tanpa kepala
- Punch untuk dipasang ke pelat stripper, berkepala atau lurus
- Punch bergerak dengan shank g6, yang berada di bawah ukuran nominal sehingga punch dapat bergeser: −0.002 hingga −0.008 mm untuk shank 1.6 hingga 3 mm, hingga −0.006 sampai −0.017 mm untuk shank 13 dan 16 mm
Saat Anda memesan punch karbida atau blank punch, kesesuaian shank (pas tekan atau pas geser), ada tidaknya kepala, bentuk ujung, dan finishing semuanya mengubah cara komponen tersebut digerinda. Sebutkan hal-hal itu dalam permintaan penawaran, atau kirimkan penandaan sesuai katalog yang akan Anda ganti beserta gambar Anda.
Memilih Grade untuk Punch dan Tombol
Dalam Karbida dalam tool dan die (The Fabricator), faktor utama yang dapat disesuaikan adalah ukuran butir dan kandungan kobalt: butir yang lebih halus lebih keras, lebih tahan aus, dan lebih getas; kandungan kobalt yang lebih tinggi membuat material lebih lunak dan lebih tangguh. Artikel tersebut juga menekankan dua sifat yang penting dalam stamping: ketahanan korosi, karena pengikat kobalt dapat mengalami pelindian selama wire EDM dalam dielektrik, penggerindaan dengan emulsi, atau oleh pelumas korosif; serta stabilitas tepi.
Artikel tersebut melaporkan pengujian blanking baja tahan karat 0.065-inch dengan punch wire EDM:
| Grade yang dicoba | Hasil |
|---|---|
| 15% kobalt, butir submikron | Terkelupas pada langkah tarik kembali setelah 500 pukulan; kualitas permukaan yang buruk dan korosi menyebabkan galling pada tepi |
| 15% kobalt, butir kasar | Aus berlebihan setelah 5,000 pukulan |
| 12% kobalt, butir sedang, tahan korosi | 50,000 pukulan; 80,000 setelah pelumasan ditingkatkan |
Ini adalah hasil dari satu aplikasi, bukan angka masa pakai secara umum. Hal ini menunjukkan bahwa perubahan yang tampak paling murah, yaitu grade yang lebih tangguh, tidak selalu menjadi solusinya. Artikel yang sama mencatat bahwa chip di bagian atas punch dapat menunjukkan finishing permukaan yang buruk, galling, atau clearance yang terlalu besar, sedangkan chip di bagian samping dapat menunjukkan clearance yang terlalu kecil atau ketahanan terhadap beban kejut yang tidak memadai.
Halaman blok karbida kami mencantumkan kelas grade yang kami gunakan untuk stamping. Beri tahu kami material apa yang Anda stamping, ketebalannya, dan laju langkahnya, serta apakah komponen tersebut akan dipotong dengan wire EDM, dan kami akan mengusulkan grade beserta lembar datanya.
Apa yang Harus Ditentukan Saat Memesan Bagian Karbida
| Item | Mengapa penting |
|---|---|
| Tipe: berkepala atau lurus; polos, penahan sisa potongan, atau anti-tersumbat | Menentukan fitur mana yang dimesin pada karbida |
| Diameter luar atau shank dan suaiannya (m5, n5, g6, atau toleransi plus saja) | Press fit atau sliding fit; digerinda hingga mikron |
| Panjang total, diameter kepala, dan ketebalan kepala, beserta toleransinya | Toleransi panjang standar katalog longgar kecuali Anda meminta yang lebih ketat |
| Ukuran dan bentuk lubang, panjang land, dan taper pembebas | Bagian kerja dari tombol |
| Flat kunci atau fitur orientasi lainnya | Diperlukan untuk lubang berbentuk khusus |
| Material yang dipons, ketebalannya, dan laju langkah | Menentukan grade |
| Komponen jadi, atau blank dengan stok gerinda; digerinda atau wire EDM | Mengubah ukuran blank dan mendukung pemilihan grade tahan korosi untuk EDM |
| Kuantitas, dan apakah berulang | Harga dan cara komponen dibuat |
Untuk blank punch bulat dan blank tombol, hasil sinter atau digerinda, lihat halaman blank punch dan die kami.
FAQ
Apa arti m5, n5, dan g6 pada punch atau die tombol?
Itu adalah kelas toleransi ISO untuk diameter shank. m5 dan n5 membuat diameter sedikit di atas nominal untuk press fit pada pelat die; g6 membuatnya sedikit di bawah nominal agar punch yang dapat bergerak bisa meluncur. Untuk shank 4 atau 5 mm dalam katalog yang dikutip di bawah, m5 adalah +0.004 hingga +0.009 mm dan n5 adalah +0.008 hingga +0.013 mm.
Apa perbedaan antara die tombol penahan sisa potongan dan die tombol anti-tersumbat?
Tombol penahan sisa potongan menahan slug di dalam tombol sehingga tidak dapat tertarik kembali ke atas bersama punch. Tombol anti-tersumbat membantu slug jatuh atau ditarik keluar, misalnya dengan saluran masuk udara dan perangkat vakum. Tombol penahan sisa potongan dari katalog tidak direkomendasikan untuk lubang presisi atau bila potongan yang dipons merupakan produk.
Apakah blank die tombol karbida dapat dipotong dengan wire EDM?
Ya, wire EDM adalah cara umum untuk memotong lubang berbentuk khusus dan profil punch pada karbida. Pengikat kobalt dapat mengalami pelindian selama EDM dalam dielektrik, jadi beri tahu pemasok bahwa komponen akan dipotong dengan EDM; grade tahan korosi mungkin menjadi pilihan yang lebih baik.
Apakah Anda memasok die tombol jadi atau hanya blank?
Kami memasok blank punch bulat dan blank tombol die serta blok karbida, hasil sinter atau digerinda, dibuat sesuai gambar Anda. Kirimkan gambar dan kami akan mengonfirmasi dalam penawaran fitur dan toleransi mana yang termasuk.
Sumber
- ISO 8977:2003, Tools for pressing — Matrixes, halaman katalog ISO (abstrak dan status)
- MISUMI, Die tombol karbida: jenis, toleransi shank, batas penahanan scrap, tirus relief
- MISUMI, Die tombol karbida tidak mudah tersumbat (halaman katalog 585–586, PDF): toleransi, perubahan, desain saluran masuk udara
- MISUMI, Punch pilot karbida: ragam punch dan toleransi shank
- Art Hedrick, Dasar-Dasar Die 101: Mengatasi masalah penarikan slug, The Fabricator
- Karbida dalam tool dan die, The Fabricator: properti grade dan uji blanking baja tahan karat