Процесс штамповки листового металла начинается с проектирования, которое определяет, как листовой металл формуется в готовые к использованию детали методом холодной формовки. Эта пластическая деформация осуществляется с помощью различных методов, включая резку, вырубку, гибку и глубокую вытяжку.
Существует ряд общих этапов штамповки металла, начиная с проектирования, в ходе которого производитель и клиент определяют материал, размеры и другие характеристики штампуемой детали.
Далее следуют этапы подготовки материала, подачи, штамповки и постобработки (например, финишной обработки).
Для успешной штамповки металла важно понимать свойства материала. Например, если вы штампуете сталь, следуя тому же принципу, что и для алюминия серии 6000, процесс, скорее всего, потерпит неудачу.
Штамповать можно многие металлы – алюминиевые сплавы, холоднокатаную сталь, медь, фосфористую бронзу, бериллиевую медь, оцинкованную сталь, нержавеющую сталь и другие – поэтому целесообразно учитывать именно те свойства, которые вам необходимы.
Что такое штамповка металла?
Штамповка металла — это универсальный и эффективный процесс холодной формовки, который превращает плоские металлические листы в точные детали. В нем используется сила и давление, приложенные через штамповки умирает Создавать изгибы, кривые, вырезы и другие элементы с неизменной точностью. Связанные темы:Основы штамповки металла
Как работает штамповка?
Процесс штамповки включает пять основных этапов: проектирование, подготовка материала, штамповка, отделка и контроль качества. Каждый этап имеет решающее значение для оптимизации эффективности производства и минимизации потерь. дефекты штамповкиа также управление затратами.
Более подробное описание этапов штамповки представлено ниже.
Проектирование и подготовка материалов
Первый шаг — выбор правильного штамповочные материалы и подготовка чертежа для штамповки. Этот этап имеет решающее значение для обеспечения соответствия штампованной детали как функциональным, так и эстетическим требованиям.
Операция штамповки
Штамповка обычно представляет собой последовательность этапов, которые начинаются с вырубки — процесса нарезки металлического листа на заданные формы и размеры. Далее следуют формовка, резка, пробивка, обрезка и другие этапы штамповки металла.
Вторичные операции
Штампованная деталь проходит все необходимые вторичные операции, например, удаление заусенцев, полировку и нанесение покрытия. Эти этапы улучшают функциональность и качество поверхности.
Что такое управление технологическим процессом при штамповке листового металла?
Детали, прошедшие маркировку качества, являются результатом контроля производственного процесса от стадии проектирования до заключительного этапа. Помимо поддержания тесного контакта с клиентом, производственная компания должна использовать технологии контроля качества.
Вот некоторые технологические варианты:
- Оптические системы зрения
- Специальные приборы
- Системы внутрикристаллических измерений
- Системы статистического контроля процессов
Какие существуют четыре типа операций штамповки металла?
Существует четыре основных типа штамповки металла: прогрессивная штамповка, трансферная штамповка, глубокая вытяжка и точная вырубка. Компания Boda определяет, какой из них использовать, в зависимости от требуемых допусков, объема производства и сложности детали.
Как будет показано в дальнейшем обсуждении, прогрессивная штамповка используется для больших объемов производства, трансферная штамповка позволяет изготавливать сложные детали, глубокая вытяжка — цилиндрические компоненты, а точная вырубка предпочтительна для жестких допусков.
Давайте подробнее рассмотрим эти методы штамповки металла.
Прогрессивная штамповка
Прогрессивная штамповка
При прогрессивной штамповке металлическая катушка непрерывно подается в штамповочный пресс. Процессы пробивки, гибки и формовки происходят одновременно.
Трансферная штамповка
Базовый вариант штамповки с переносом заключается в том, что металлические заготовки перемещаются с одной штамповочной станции на другую для придания им нужной формы до получения окончательного результата. Этот метод предпочтителен из-за простоты изготовления относительно сложных и крупных деталей.
Глубокий рисунок
Глубокий рисунок
Глубокая вытяжка подразумевает использование пуансона для протягивания листового металла в матрицу. Листовой металл принудительно принимает форму матрицы. Для того чтобы деталь считалась прошедшей глубокую вытяжку, согласно отраслевым стандартам, коэффициент вытяжки должен быть больше 2. Другими словами, отношение диаметра заготовки к диаметру пуансона должно превышать 2. (Также ознакомьтесь с нашим руководством по...) штамповка против формовки)
Чистое гашение
Технология точной вырубки сочетает в себе механическую обработку и штамповку для изготовления деталей с высокой точностью. Поток материала контролируется благодаря грамотному сочетанию прижимного устройства, пуансона и контрпуансона.
Материал помещается на пресс для точной вырубки, прикладывается давление, и пуансон опускается на материал, при этом снизу создается противодавление. В результате получается чистый срез без трещин и заусенцев.
Чистое гашение
Попробуйте Пролеан прямо сейчас!
Типы процессов штамповки металлов
К основным процессам штамповки металла относятся вырубка, пробивка, гибка, растяжение и чеканка. К другим относятся нанесение оттисков, фланцевание, тиснение и нарезание канавок.
гашение
Вырубка — это процесс вырезания заготовки из листового металла из более крупного заготовки с помощью силы резания. Другими словами, удаленная деталь является желаемой деталью.
гашение
перфорация
Пробивка — это процесс изготовления листового металла определенной формы с помощью штамповочного пресса. В результате этого процесса образуется металлический шлам, который часто отправляют на пункт приема металлолома. Пробивка отличается от вырубки тем, что удаляемый кусок является отходом, а большая часть — заготовкой.
Более подробную информацию о процессе пробивки отверстий можно найти в следующем: штамповка против штамповки сравнение.
Изгиб
В штамповке металла гибка подразумевает придание листовому металлу U-, V-, L-образной или любой другой желаемой формы или профиля. Этот процесс обычно выполняется вдоль одной оси.
Растягивание
Растяжение — это приложение растягивающей силы к листовому металлу с помощью формы для придания ему вогнутой формы.
Чеканка
Чеканка — это вид гибки листового металла, при котором матрица и пуансон располагаются под точно заданным углом к заготовке. Обычно они находятся под углом 90 градусов. Для достижения такого результата обработки металла требуется большое усилие гибки.
импринтинг
Техника штамповки — это процесс углубления или поднятия определенных участков листового металла для получения заданного рисунка.
загибание
загибание
Фланцевание — это процесс создания фланца или расширения на листовом металле с использованием специального оборудования или обычных штампов и прессов.
Чеканка
Тиснение — это процесс штамповки, при котором после прижимания листового металла к матрице образуются углубления или выпуклости. Листовой металл приобретает форму матрицы.
Пазовые
Нарезание канавок — это процесс создания неглубоких каналов в листовом металле с помощью штампа или пуансона. Каналы могут использоваться в функциональных или декоративных целях.
Категории штамповочных прессов
Штамповочные прессы бывают механическими, гидравлическими и сервоприводными. Дальнейшая классификация прессов может основываться на тоннаже и длине хода. Для достижения оптимальных результатов штамповки эти прессы следует подбирать в сочетании с соответствующей конструкцией штампа.
Механические прессы
В этих прессах энергия штамповки накапливается в маховике, который высвобождает ее через связанный, двухходовой, эксцентриковый, зубчатый, однозубчатый или двухзубчатый привод.
Гидравлические прессы
Этот тип штамповочного пресса использует статическое давление, создаваемое сжатой несжимаемой жидкостью, для привода ползуна. Преимущества этого типа штамповочного пресса заключаются в том, что он позволяет производить легкие детали, требует только одной пресс-формы, экономичен и обеспечивает мощный ход.
Гидравлический пресс
Сервопрессы
Двигатели и муфты обычных прессов можно заменить серводвигателями, что открывает относительно новую категорию: сервопрессы. Эти прессы обладают уникальной возможностью применять программные эффекты, включая задание времени выдержки при движении вниз.
Сервопресс
Попробуйте Пролеан прямо сейчас!
Наиболее распространенные материалы в процессах штамповки металлов
От меди до латуни, от нержавеющей стали до алюминия — список различных типов листового металла, пригодных для штамповки, очень длинный. При выборе конкретного типа листового металла производители руководствуются различными факторами — прочностью, коррозионной стойкостью, формуемостью и экономичностью, среди прочих.
Выбор материалов для прецизионной штамповки металла имеет последствия для технологического процесса, включая скорость износа штампа и требования к постобработке.
Вот список наиболее распространенных материалов для штамповки металла, которые стоит рассмотреть для вашего следующего проекта.
Алюминиевые сплавы
Алюминиевые сплавы широко востребованы благодаря своему малому весу, теплопроводности, коррозионной стойкости и прочности. Процесс штамповки алюминия Эти детали могут использоваться в агрессивных средах, а также для изготовления легких компонентов.
Этот штампованный материал широко используется для изготовления автомобильных деталей, корпусов электронных устройств и мобильных телефонов.
Холоднокатаной стали
Холоднокатаная сталь
Холоднокатаная сталь может быть прочной, но при этом она обладает хорошей формуемостью и пригодна для штамповки металла. При условии соблюдения производителем требований к радиусу изгиба материала, эта сталь является одним из лучших материалов для штамповки металла, особенно там, где требуется высокая прочность и качественная обработка поверхности.
Медь
Медь и ее сплавы легко поддаются обработке методом штамповки, что позволяет создавать сложные и интересные изделия. Медные детали часто используются в ювелирных изделиях и сувенирах на заказ.
Медь — хрупкий материал, но ПролинТех умеет правильно с ним обращаться, включая бережное обращение с материалом, отжиг перед штамповкой и использование чистого оборудования.
Фосфорная бронза
Фосфорная бронза поддается механической обработке, прочна и коррозионностойка. Сплав содержит медь и олово, что делает его пригодным для применения в автомобильной и морской промышленности, обеспечивая прочность и способность выдерживать суровые условия окружающей среды.
Бериллиевая медь
Штампованные детали из бериллиевой меди отличаются высокими эксплуатационными характеристиками и долговечностью. Они надежно используются в электронике, автомобилестроении, аэрокосмической отрасли, медицине, оборонной промышленности и многих других областях.
Оцинкованная сталь
Штампованная оцинкованная стальная деталь
Долговечность, коррозионная стойкость, пластичность и экономичность оцинкованной стали являются основными причинами, по которым многие компании, занимающиеся штамповкой металлических деталей, используют этот материал.
Нержавеющая сталь
Штамповка из нержавеющей стали
Нержавеющая сталь обладает уникальными свойствами, которые подходят для некоторых типов штампованных деталей. Штамповка из нержавеющей стали В центре внимания — аустенитные, ферритные и мартенситные типы.
Аустенитная нержавеющая сталь подходит для глубокой вытяжки и изготовления деталей для кухонной утвари. Ферритная сталь очень популярна в автомобильной металлообработке, а мартенситная сталь подходит для изготовления ножниц и ножей.
Следует отметить, что отжиг является частью процесса штамповки твердых металлов.
Никелевые сплавы
Твердость, пластичность, жаростойкость и коррозионная стойкость никелевых сплавов обеспечивают высокую надежность штампованных деталей из этого металла во многих промышленных областях. Действительно, штампованные детали из таких сплавов, как A286, отлично зарекомендовали себя в крепежных элементах, нагнетателях и реактивных двигателях.
Деталь из никелевого сплава
Титановый сплав
Титановые сплавы
Титановые сплавы обладают непревзойденной стойкостью к окислению, коррозионной стойкостью и соотношением прочности к весу; поэтому штампованные из них детали идеально подходят для промышленных клапанов и манометров, медицинских приборов и компонентов двигателей.
Различные области применения штамповки металла
Услуги штамповки Широко используется в различных отраслях промышленности, от аэрокосмической до электронной. Подходит для производства деталей шасси, электронных корпусов, кронштейнов, разъемов и многих других компонентов с обеспечением стабильного качества и высокой производительности. Неважно, что вы ищете. индивидуальная штамповка металла Будь то отдельные изделия или сотни тысяч идентичных деталей, для вас всегда найдется решение для штамповки металла.
Вот более подробная информация о приложениях.
Автомобильная
Эстетически и функционально штампованные детали пользуются популярностью в производстве различных автомобильных компонентов. Конструкционные усиления, облегченные детали и кронштейны — распространенные штампованные детали в этой отрасли.
Электроника
Высокоточные материалы для штамповки металла широко используются в электронике для производства разъемов, переключателей, элементов управления, реле и других деталей.
Мед
Медицинская промышленность нуждается в точных и надежных деталях, некоторые из которых часто изготавливаются методом штамповки. От слуховых аппаратов до хирургических инструментов — в медицинской сфере используются различные методы штамповки металла.
Строительство
Строительная отрасль — еще один крупный потребитель деталей, изготовленных методом штамповки металла. К популярным штампованным компонентам относятся радиаторы, фермы, кронштейны, экраны и корпуса.
Металлическая мебель
Также доступна технология штамповки металла для производства мебели; таким способом часто изготавливаются детские качели, люльки и кроватки.
HVAC
Детали, изготовленные методом высокоточной штамповки металла, широко используются в индустрии отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, причем наиболее популярными являются такие компоненты, как крепежные элементы, системы фильтрации, воздуховоды и ребра теплообменников.
Защита
Для изготовления зажимов, кронштейнов, контактов, втулок и многих других деталей необходимы штампованные детали военного класса. В качестве материалов для этих деталей обычно используются бериллиевая медь, медь, нержавеющая сталь, оцинкованная сталь и титан.
Преимущества штамповки листового металла на заказ
Штамповка листового металла на заказ обладает рядом преимуществ с точки зрения высокой надежности, долговечности и общей экономической эффективности. Вот преимущества штамповки металла в деталях, изготовленных по индивидуальному заказу.
- Этот процесс обеспечивает отличный контроль, позволяющий гарантировать соответствие деталей требуемым спецификациям.
- Изготовленные на заказ штампы для штамповки металла подходят для штамповки от сотен до тысяч деталей из одного штампа.
- Штамповка — это быстрый и эффективный процесс, позволяющий производить до прибл. От 1200 до 1300 деталей всего за минуту.
- Затраты на штамповку металла относительно ниже по сравнению с другими традиционными методами.
- Процесс штамповки металла не приводит к образованию отходов при штамповке деталей, что делает его экономичным для больших объемов партий.
- Штамповка помогает создавать детали сложной геометрии или с более жесткими допусками.
- Процесс штамповки металла позволяет получить детали с гладкой поверхностью без дополнительной обработки.
Затраты на процесс штамповки
Как правило, затраты на штамповку ниже, чем на другие процессы обработки металла, поскольку она не требует изготовления деталей и их сборки для получения конечного изделия. Вместо этого, штамповка листового металла позволяет получить готовую деталь за один цикл, после чего следует обрезка или другая постобработка.
Однако точная стоимость штамповки зависит от характеристик вашей конкретной конструкции, таких как материал листового металла, точность, объем производства и т. д. Ниже приведены общие факторы, влияющие на стоимость.
Тип материала: Например, алюминий дешевле латуни и меди.
Требуемая точность: Жесткие требования к допускам увеличивают стоимость штамповки.
Объём производства: Крупномасштабное производство обходится значительно дешевле (в пересчёте на единицу продукции), чем мелкосерийное.
Сложность: Из-за сложной конструкции штамповочных форм и более длительных производственных циклов сложные штампованные детали стоят дороже.
Вопросы проектирования при штамповке металла
Конструкторы, занимающиеся штамповкой металла, учитывают такие важные элементы, как свойства материала, радиус изгиба, допуски на детали, наличие канавок/пазов и толщину стенок.
Свойства материала
К свойствам материала, влияющим на конструкцию штампованных металлических изделий, относятся плотность, магнитные свойства, коррозионная стойкость, прочность и, конечно же, формуемость. Стоимость штамповки Это также важный фактор при выборе материала. Латунь, медь, алюминий и другие пластичные металлы широко используются, поскольку их легче штамповать, что позволяет снизить производственные затраты.
Радиус изгиба
Высококачественные штампованные детали невозможно изготовить без надлежащего контроля радиуса изгиба. Слишком малые радиусы создают риск растрескивания и упрочнения при деформации. Для каждого материала существует минимальный рекомендуемый внутренний радиус изгиба.
Например,
- Алюминиевые сплавы – Толщина x 1
- Низкоуглеродистая сталь – Толщина x 0.5
- Нержавеющая сталь – Толщина x 1
Требования к допускам
Точность штампованных элементов имеет значение. Распространенный способ проектирования расположения отверстий — измерение от базовой точки.
Рекомендуемые допуски следующие:
До 150 мм от базовой точки – ±0.5 мм
150–300 мм от базовой точки – ±0.8 мм
Канавки/пазы
Широкие пазы предпочтительнее длинных из-за большей точности позиционирования. Длина паза не должна превышать трехкратную ширину.
Толщина стенки
Секрет получения качественных металлических штампов кроется в одном – равномерной толщине стенок. Напротив, неравномерность толщины способствует образованию трещин и других дефектов. Штамповка металла по индивидуальному заказу Эксперты придерживаются передовых методов работы с основными материалами.
Например, идеальный допуск по толщине стенки для низкоуглеродистых сталей составляет ±0.1 мм.
К другим аспектам проектирования при штамповке металла относятся оснастка, постобработка, линии разъема, углы уклона и перемычки.
Свяжитесь с нами Чтобы узнать обо всем этом и о том, как добиться оптимальных результатов штамповки металла.
Заключение
Поиск штампованных деталей не должен быть сложным и утомительным занятием.
Компания Boda пользуется широким уважением за неизменное соответствие местным и международным стандартам штамповки листового металла и другим процессам обработки на станках с ЧПУ.
Для получения более подробной информации о широком ассортименте доступных вариантов штамповки посетите наш сайт и отправьте запрос. Получить предложение в любой момент.