प्रिसिजन धातु स्टैम्पिंग डाई - पूरी डिज़ाइन प्रक्रिया को एक साथ समझें

आधुनिक निर्माण प्रिसिजन धातु स्टैम्पिंग डाइज पर निर्भर करता है जो अनसुने नायक हैं। वे सादे धातु के शीट को उच्च मात्रा में जटिल घटकों में बदल देते हैं जो हमारे आसपास हर जगह हैं, इलेक्ट्रॉनिक्स और उपकरणों, ऑटोमोटिव और मेडिकल डिवाइस सहित। हालाँकि, कुछ माइक्रॉन की सटीकता के साथ दोहराई जा सकने वाली सटीकता उत्पन्न करने में सक्षम डाइ के डिज़ाइन की एक बहु-चरणीय इंजीनियरिंग प्रक्रिया है। इसलिए, हम एक ही अवलोकन में डिज़ाइन की पूरी प्रक्रिया को सरल बना देंगे।

1. उत्पाद विश्लेषण और व्यवहार्यता: महत्वपूर्ण प्रारंभिक बिंदु

यात्रा डाइ के साथ शुरू नहीं होती, बल्कि भाग के साथ होती है। घटक ड्राइंग का इंजीनियरों द्वारा बारीकी से विश्लेषण किया जाता है:
ज्यामिति: जटिलता, महत्वपूर्ण आयाम, सहनशीलता और संभावित फॉर्मिंग समस्याओं (डीप ड्राइंग, तीखा मोड़) का मूल्यांकन।
सामग्री: टूलिंग बल और घर्षण सामग्री के गुणों (मजबूती, लचीलापन, मोटाई, दानों की दिशा) के बारे में जानकारी प्रदान करते हैं।
आयतन: उत्पादन के अपेक्षित आयतन डाई निर्माण सामग्री (मानक बनाम कठोर उपकरण इस्पात) के चयन को प्रभावित करते हैं।
व्यवहार्यता: क्या भाग सफलतापूर्वक स्टैम्प हो सकता है? क्या टॉलरेंस ठीक काम करेंगे? इस चरण में, संभावित अवरोधों को जल्दी ही चिह्नित कर दिया जाता है।

2. स्ट्रिप लेआउट एवं प्रक्रिया नियोजन: मार्ग की रूपरेखा

डाई में भाग की गति का तंत्र क्या होगा? इस चरण में कार्य का क्रम निर्धारित किया जाता है:
स्ट्रिप लेआउट: धातु कॉइल पर भागों की आदर्श व्यवस्था का लेआउट जिससे न्यूनतम अपशिष्ट (स्क्रैप) हो तथा सुचारु फीडिंग संभव हो। इन्हें पायलट छिद्र, कैरियर वेब और सघन नेस्टिंग द्वारा दर्शाया जाता है।
प्रक्रिया क्रम: संचालन किस क्रम में होंगे: पियर्सिंग (छिद्र), ब्लैंकिंग (बाहरी आकार), मोड़ना, आकृति निर्माण, ड्रॉइंग, कोइनिंग आदि। डाई में प्रत्येक संचालन के लिए एक मशीन स्टेशन होता है।
स्टेशन गणना: जटिलता, भागों और डाई लागत/आकार के बीच समझौता। प्रग्रेसिव डाई स्ट्रिप के गुजरने के दौरान श्रृंखला में कई संचालन को संभालती हैं।

3. डाई संरचना डिज़ाइन: ढांचे का निर्माण

प्रक्रिया को मैप किया जाता है और एक बार यह पूरा हो जाने के बाद इंजीनियर डाई की भौतिक संरचना को आकार देते हैं:
डाई सेट: मानक या कस्टम ऊपरी (पंच) और निचले (डाई) सेट का चयन, जिसमें गाइड पिन/बुशिंग का सही फिट होता है।
प्लेट्स और शू डिज़ाइन: उन प्लेट्स के डिज़ाइन कैसे करें जहाँ घटकों को माउंट किया जाएगा और बिना मुड़े बहुत अधिक टन भार को कैसे संभाला जाए।
घटक स्थानः पंच, मोल्ड, स्प्रिंग्स, लिफ्टर्स, सेंसर और गाइड को बेहतर काम करने और सुलभ होने के लिए संरचना के भीतर उचित स्थान पर होना चाहिए।

4. विस्तृत घटक डिजाइनः इंजीनियरिंग परिशुद्धता

यहाँ, सूक्ष्म-सटीकता के नियमों के स्तर परः
पंच और डाई डिज़ाइन: किनारे काटने, आकार देने सहित आवश्यक क्लीयरेंस (सामग्री की मोटाई का लगभग 5-15 प्रतिशत, कटे हुए किनारों पर दोनों ओर), त्रिज्या और सतह परिष्करण की विशिष्ट, पर्याप्त ज्यामिति को विकसित करना। तन्यता को बल की गणना करके टाला जाता है।
उपकरण इन्क्यूबेशन: मोड़ने और अधिक जटिल आकृतियों के लिए पंच, डाई, पैड और इंसर्ट्स की तैयारी, जहाँ स्प्रिंगबैक (मोड़ने के बाद सामग्री के थोड़ा सा लहराने की प्रवृत्ति) पर विचार किया जाना चाहिए।
स्प्रिंग और लिफ्टर चयन: स्ट्रिपर दबाव, भाग निष्कर्षण और कैम वापसी प्रदान करने के लिए सही स्प्रिंग्स (संपीड़न, नाइट्रोजन) का चयन करना, ताकि भाग का मुक्ति सकारात्मक हो।
डाउल्स और स्क्रू: आकार निर्धारण और स्थिति निर्दिष्ट करना कि टुकड़ों को कहाँ जोड़ा जाना चाहिए और वे सुरक्षित ढंग से एक-दूसरे के संबंध में कहाँ स्थित हों।

5. अनुकरण और सत्यापन: स्टील काटने से पहले परीक्षण

समकालीन डिज़ाइन कंप्यूटर सॉफ्टवेयर की संभावित शक्ति का उपयोग समस्याओं की पूर्वानुमान और रोकथाम के लिए करता है:
रूपांकन सिमुलेशन (एफईए): रूपांकन/ड्रॉइंग प्रक्रियाओं के दौरान धातु के प्रवाह को पुनः बनाकर संभावित फाड़, झुर्रियाँ या पतलापन का संकेत देना। टूलिंग आरंभ करने से पहले ज्यामिति के अनुकूलन की अनुमति देता है।
तनाव विश्लेषण: इसमें यह सुनिश्चित करना शामिल है कि मोल्ड के भाग अपेक्षित स्टैम्पिंग बलों को बिना टूटे या अत्यधिक विक्षेपित हुए सहन कर सकें।
पथ सत्यापन: यह सत्यापित करना कि प्रेस स्ट्रोक की लंबाई के दौरान पंच और डाई के बीच कोई टक्कर नहीं है।

6. निर्माण एवं असेंबली: डिज़ाइन को जीवंत बनाना

डिज़ाइन को प्रिसिजन मशीनिंग (सीएनसी मिलिंग, ग्राइंडिंग और वायर ईडीएम) का उपयोग करके हार्डन्ड स्टील घटकों में बदल दिया जाता है। प्रतिभाशाली डाई-निर्माता अपने कार्य को सावधानीपूर्वक फिट, असेंबल और पूर्णता एवं सटीकता के साथ समायोजित करते हैं।

7. ट्रायआउट एवं फाइन-ट्यूनिंग: स्टैम्पिंग में ही सबूत है

तैयार डाई को फिर एक प्रेस स्टैम्प पर गंभीर परीक्षण के लिए प्रस्तुत किया जाता है:
प्रथम-ऑफ नमूने: पहले टुकड़ों को ड्राइंग द्वारा सावधानीपूर्वक मापा जाता है।
समस्या निवारण: आयामी भिन्नता, बर्र, भागों के निष्कासन की समस्याओं या उपकरण चिह्नन जैसी समस्याओं पर प्रतिक्रिया।
सटीकता सुधार: गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए पंच, डाई, स्प्रिंग या फीड का सटीक समायोजन।