Przewodnik po matrycach do pras krawędziowych (stempelach i matrycach)

W niniejszym artykule przedstawimy Matryce do pras krawędziowych stosowane w prasach krawędziowych, z omówieniem różnych rodzajów matryc do pras krawędziowych oraz odpowiedniej terminologii służącej do ich opisania.

1. “Maty do pras krawędziowych” a “osprzęt do pras krawędziowych” i “narzędzia do pras krawędziowych”

Zdajemy sobie sprawę, że terminy te mogą budzić wątpliwości wśród klientów pragnących nabyć matryce do pras krawędziowych. “Jakich słów kluczowych powinienem użyć, aby znaleźć potrzebne mi produkty?” W tym miejscu wyjaśnimy te terminy i pomożemy Ci znaleźć dokładnie te produkty, których szukasz. Nawiasem mówiąc, “matryca do prasy krawędziowej” to również poprawna nazwa.

(1) Narzędzia i oprzyrządowanie 

Termin “narzędzie” lub „zestaw narzędzi” to ogólne określenie oznaczające „zestaw sprzętu służący do określonego celu”. Różne rodzaje matryc można określać mianem narzędzi lub zestawów narzędzi.

 

(2) Matryca

Termin “matryca” odnosi się zazwyczaj do narzędzi stosowanych w kuciu, tłoczeniu, wytłaczaniu i innych procesach formowania w stanie stałym. Narzędzia stosowane w prasach krawędziowych są ogólnie nazywane matrycami, dlatego w tytule niniejszego artykułu używamy terminu „matryca do prasy krawędziowej”. Matryca zazwyczaj składa się z górna matryca oraz a matryca dolna. Jak widać na poniższym zdjęciu, foremka do ciastek pełni rolę matrycy, a blat stołu może służyć jako dolna matryca.

Poniższy rysunek przedstawia ogólny profil matrycy stosowanej w prasie krawędziowej. Na rysunku tym widać, że symbol ① oznacza matrycę górną, symbol ② – matrycę dolną, a symbol ③ – obrabiany element.

 

W tym konkretnym procesie produkcyjnym dolna matryca w prasie krawędziowej pozostaje nieruchoma, podczas gdy maszyna steruje ruchem górnej matrycy w celu nadania blachy określonego kształtu. Podczas tego procesu górna matryca wywiera na obrabiany element siłę wynoszącą od kilkudziesięciu do kilkuset ton. Z tego powodu górną matrycę nazywamy również “stemplem”. Cóż, czyż nie jest to bardzo obrazowe? To naprawdę potężny “stempel”.”

Jednak podczas wyszukiwania powiązanych informacji dopuszczalne jest używanie takich słów kluczowych jak „matryce do pras krawędziowych”, „osprzęt” czy „narzędzia”, ponieważ wszystkie one odnoszą się do tego samego rodzaju produktu.

(3) Forma

Należy zauważyć, że używanie terminu “forma” w odniesieniu do prasy krawędziowej jest nieprecyzyjne. Forma służy bowiem do nadawania kształtu materiałom płynnym lub miękkim. Na przykład w procesach formowania wtryskowego lub odlewania formy nadają płynnym lub miękkim materiałom (takim jak glina lub tworzywo sztuczne) określone kształty. Na przykład forma do ciasta nadaje kształt ciastu, jak pokazano na poniższym obrazku.

2. Kształty matryc do pras krawędziowych

Przy zakupie matryc do pras krawędziowych najważniejszymi cechami są długość i kształt przekroju poprzecznego (zwany również profilem). Profil jest najważniejszą cechą i bezpośrednio określa przeznaczenie matrycy. Istnieje jednak wiele różnych profili i być może mieli Państwo trudności z opisaniem kształtu, którego potrzebują. W tym artykule podsumujemy niektóre popularne profile matryc do pras krawędziowych w postaci listy wraz z odpowiednimi zdjęciami oraz przedstawimy ich główne zastosowania, aby Państwu pomóc. Niniejszy artykuł stanowi pierwszą część serii artykułów poświęconych matrycom do pras krawędziowych. W tej części omówimy wyłącznie rodzaje matryc dolnych. Jeśli chcesz poznać rodzaje matryc górnych (niektórzy nazywają je również stemplami), przeczytaj artykuł Rodzaje i zastosowania stempli do pras krawędziowych naszej premiery.

(1) Rodzaje dolnych matryc do pras krawędziowych

Najpopularniejsze rodzaje matryc dolnych do pras krawędziowych można podzielić na trzy kategorie w zależności od kształtu i liczby rowków na tych matrycach. Matryce do pras krawędziowych można sklasyfikować jako matryce typu V, matryce typu U oraz matryce typu Z. Spośród nich najczęściej stosowanym typem są matryce typu V. Przedstawmy te trzy różne rodzaje matryc.

(2) Matryca typu V

Matryca typu V jest najczęściej stosowanym rodzajem matrycy w procesach obróbki na prasie krawędziowej. Jak sama nazwa wskazuje, na jej górnej powierzchni znajduje się jeden lub więcej rowków w kształcie litery V.

W zależności od liczby rowków w kształcie litery V matryce typu V można dalej podzielić na matryce 1V, 2V, 3V i 4V. Obecność wielu rowków w kształcie litery V na jednej matrycy służy dwóm głównym celom:

• Zapobieganie przypadkowym uszkodzeniom: Podczas obróbki dolne matryce mogą być narażone na znaczne siły uderzeniowe. Jeśli jeden rowek ulegnie uszkodzeniu, inny rowek może pełnić funkcję rezerwową, umożliwiając kontynuację pracy. Pomaga to zminimalizować przerwy w produkcji spowodowane uszkodzonymi częściami.
• Szybka zmiana: Liczne rowki w kształcie litery V na jednej matrycy mogą mieć różną głębokość i szerokość otworu. Bez konieczności demontażu dolnej matrycy operatorzy mogą szybko przełączyć się na żądany rowek w kształcie litery V. Dzięki jednej dolnej matrycy prasa krawędziowa może sprostać różnym wymaganiom obróbczym.

(3) Matryca typu U

Matraca typu U jest drugim najpopularniejszym typem po matrycy typu V. Matryce typu U mają dwa zaokrąglone narożniki na dnie rowków. Kształt ten jest przeznaczony do gięcia blach metodą pneumatyczną.

(4) Z-Die

Matrica typu Z, znana również jako matrica przesunięta, umożliwia prasie krawędziowej jednoczesne wykonanie dwóch zagięć o tym samym kącie, ale w przeciwnych kierunkach. Znacząco poprawia to wydajność procesów gięcia w niektórych zastosowaniach, takich jak łączenie materiałów lub wykonywanie drugiego zagięcia, które nie koliduje z pierwszym.

Te dwa zagięcia będą całkowicie równoległe i zapewnią wysoką precyzję. Ponadto, jak widać na poniższym rysunku, matryce typu Z zazwyczaj wymagają stosowania wraz z matrycami górnymi o tym samym kształcie.

 

(5) Inne rodzaje matryc do pras krawędziowych

Oprócz trzech wyżej wymienionych kategorii istnieją bardziej szczegółowe klasyfikacje służące do opisania kształtów matryc dolnych. Te różne kształty matryc będą stosowane w zależności od konkretnych wymagań dotyczących gięcia. Wykorzystanie bardziej odpowiednich narzędzi pomoże w realizacji bardziej wymagających zadań związanych z obróbką blach.

• matryce 90-stopniowe

Matryce przeznaczone do wykonywania zagięć pod kątem 90°, stosowane zazwyczaj do gięcia dolnej części elementów przy użyciu większej siły niż w przypadku gięcia pneumatycznego, nazywane są matrycami 90-stopniowymi.

 

• Maty do kątów ostrych

Do wykonywania zagięć pod kątem mniejszym niż 90 stopni w procesie gięcia na zimno stosuje się matryce do kątów ostrych. W zależności od głębokości zanurzenia stempla matryce te mogą również tworzyć kąty 90° oraz kąty rozwarte.

• Maty do wycinania koralików

W połączeniu z odpowiednimi stemplami matryce do formowania zgrubień służą do tworzenia wzmocnionego zgrubienia w produkcie końcowym. W połączeniu z odpowiednimi stemplami matryce do formowania zgrubień służą do tworzenia wzmocnionego zgrubienia w produkcie końcowym.

• Maty do tłoczenia

Maty do produkcji pudełek, w połączeniu z segmentowymi stemplami, służą do formowania prostokątnych pudełek, które mogą mieć różne długości boków.

• Matyce kanałowe

Maty do wytłaczania kanałów umożliwiają tworzenie kanałów o płaskim dnie i dwóch kątach w jednej operacji dzięki zastosowaniu szerokiego, płaskiego stempla.

• Współpracujące matryce do gięcia i obszywania

Kombinowane matryce do gięcia i zaginania krawędzi umożliwiają formowanie elementów z zaginioną krawędzią w jednym cyklu obróbki. Matryce te charakteryzują się wąskim otworem, po obu stronach którego znajdują się płaskie górne krawędzie. Dopasowany stempel posiada wystającą z górnej krawędzi przedłużkę o płaskim dnie. Po wykonaniu ostrego zagięcia element jest natychmiast obracany w płaszczyźnie poziomej, aby umożliwić złączenie się dwóch płaskich krawędzi i ściśnięcie podwinięcia w kolejnej operacji.

• Wykrojniki do tektury falistej

Wykrojniki do wytłaczania falistego mają kształt, który może być falisty i zaokrąglony lub z płaskim dnem. Wykrojniki te zostały specjalnie zaprojektowane do tworzenia wzoru falistego na materiałach metalowych.

• Maty do curlingu

Maty do zawijania służą do formowania zawiniętej krawędzi na elemencie.

• Matryce spłaszczające

Matryce spłaszczające, zwane również matrycami do zaginania, służą do zmniejszenia wielkości wcześniej uformowanych kątów ostrych lub do ich spłaszczenia w celu uzyskania zagięć.

• Matyce typu „gooseneck”

Maty typu „gooseneck” zostały specjalnie zaprojektowane do stosowania w połączeniu z stemplami typu „gooseneck”. Maty i stemple te służą do zapewnienia odpowiedniego prześwitu dla już uformowanych kołnierzy.

• Matyce do obszywania

Maty do zaginania spłaszczają elementy po wykonaniu zagięcia pod kątem 30° lub innego bardzo ostrego kąta w celu utworzenia zagłębień. Mają płaskie górne powierzchnie i są używane z dopasowanymi, również płaskimi stemplami typu “młotkowego”. Zestawy stempli i matryc do gięcia i zagniatania w jednym cyklu umożliwiają wykonanie wstępnego gięcia, a następnie zagniatania elementu w drugiej operacji bez konieczności dodatkowej regulacji. Z kolei dwustopniowe matryce do zagniatania to sprężynowe matryce dwuczęściowe, które współpracują ze standardowym stemplem. Górna część matrycy posiada otwór w kształcie litery V i służy do normalnego procesu gięcia. Jednak zarówno górna, jak i dolna część mają płaskie powierzchnie, które rozciągają się na zewnątrz i zbliżają się do siebie pod naciskiem tłoka, umożliwiając wykonanie fałki między nimi w natychmiastowej drugiej operacji.

• Zestawy matryc Joggle

Zestawy matryc typu „joggle” to uniwersalne matryce offsetowe, które można regulować w celu wytwarzania dopasowanych elementów o gładkiej i ciągłej powierzchni zewnętrznej; są one często stosowane w budowie samolotów. Matryce te można regulować za pomocą podkładek wyrównujących lub śruby ustalającej.

• Maty z wieloma zagięciami

Matryce do wielokrotnego gięcia, w połączeniu z odpowiadającymi im stemplami, są projektowane zgodnie z pożądanym kształtem profilu i umożliwiają wykonanie dwóch lub więcej zagięć w jednej operacji. Matryce przesunięte stanowią powszechnie stosowany rodzaj matryc do wielokrotnego gięcia.

• Matyce offsetowe

Maty offsetowe, w połączeniu z odpowiednimi stemplami, umożliwiają gięcie pod dwoma kątami w jednym cyklu, co pozwala uzyskać kształt litery Z. Maty te nie tylko zwiększają prędkość produkcji, ale także poprawiają dokładność, zapewniając całkowitą równoległość zagięć.

• Maty promieniowe

Matrace promieniowe w połączeniu z zaokrąglonymi stemplami służą do wykonywania zagięć promieniowych.

• Maty do formowania żeber

Matryce do formowania żeber służą do wytwarzania kanałów żeber o promieniu oraz żeber w kształcie litery V.

• Maty typu wahadłowego

Maty typu wahadłowego zapewniają podparcie obrabianego elementu podczas gięcia dzięki zastosowaniu wkładki wahadłowej w stemplu. Taka konstrukcja umożliwia niewielki ruch w bok, co pomaga uniknąć problemów związanych z prześwitem.

• Wykrojniki obrotowe

Matryce obrotowe, w połączeniu z odpowiednimi stemplami, wykorzystują obrotową wkładkę umieszczoną w górnym lub dolnym narzędziu, co ułatwia gięcie nad przeciwległym narzędziem pełniącym rolę kowadła. Wymagają one mniejszego nacisku niż standardowe metody gięcia i zmniejszają tarcie działające na obrabiany element, dzięki czemu nie pozostawiają śladów, takich jak te pozostawiane przez zwykłe matryce V.

• Maty do zgrzewania

Maty do formowania szwów umożliwiają wykonywanie szwów w blachach i rurach.

• Maty do rąbków stojących

Maty do rąbków stojących stanowią integralną część specjalistycznych zestawów stempli i mat, zaprojektowanych specjalnie do tworzenia pionowego zagięcia, znanego jako rąbek stojący, który jest prostopadły do pozostałej części gotowego elementu.

• Matyce z kątowym wygięciem

Maty z pochylonym kątem charakteryzują się różnymi kątami po obu stronach rowka w kształcie litery V. Stosuje się je w celu zapewnienia wystarczającego prześwitu tłoka w głębokich kanałach oraz umożliwienia formowania krótszych kołnierzy, których nie dałoby się uzyskać przy użyciu konwencjonalnych metod.

• Maty do formowania rur

Maty do formowania rur i maty do formowania rur rurowych, które wykazują podobieństwa do mat do zawijania, są specjalnie zaprojektowane do kształtowania rur po wstępnej operacji polegającej na gięciu i zawijaniu krawędzi obrabianego elementu.

• Maty do gięcia w kształcie litery U

Maty do gięcia w kształcie litery U mają zaokrąglone dno i są podobne do mat do formowania kanałów. Służą one do wykonywania łuków w kształcie litery U o określonym promieniu.

• Maty z uretanu

Maty z uretanu stosuje się podczas gięcia elementów, które wymagają lepszej jakości powierzchni bez pozostawiania śladów. Warto jednak zauważyć, że maty wygładzające mogą charakteryzować się nieco mniejszą dokładnością w porównaniu z matami stalowymi. Aby zminimalizować ryzyko zarysowań, jako alternatywę można zastosować maty stalowe z wkładkami nylonowymi.

• Maty do wycierania

Maty wycinające, takie jak maty wahadłowe lub obrotowe, są stosowane w połączeniu z odpowiednimi stemplami w celu uzyskania gładkiej, zakrzywionej krawędzi na blachie.

• Matyce do gięcia w kształcie litery Z

Maty do gięcia typu Z, znane również jako maty do gięcia z przesunięciem, zawdzięczają swoją nazwę kształtowi uzyskanego elementu, który powstaje w wyniku pojedynczego zgięcia.

Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej na temat matryc do pras krawędziowych, możesz przeczytać kolejny artykuł napisaliśmy.