Штамповка Сварка
обрабатывать видео
Основы штамповки металла
Штамповка металла — это производственный процесс, используемый для преобразования плоских металлических листов в определенные формы. Это сложный процесс, который может включать в себя ряд методов обработки металлов давлением — вырубку, штамповку, гибку и прошивку и т. д.
Тысячи компаний по всему миру предлагают услуги штамповки металлов для поставки компонентов для автомобильной, аэрокосмической, медицинской и других отраслей. По мере развития мировых рынков растет потребность в быстром производстве больших объемов сложных деталей.
Следующее руководство иллюстрирует передовой опыт и формулы, обычно используемые в процессе проектирования штамповки металлов, а также содержит советы по учету соображений сокращения затрат при разработке деталей.
Основы штамповки
Штамповка, также называемая прессованием, включает в себя помещение плоского листового металла в рулоне или заготовке в штамповочный пресс. В прессе инструмент и поверхность штампа придают металлу желаемую форму. Штамповка, вырубка, гибка, чеканка, тиснение и отбортовка — все это методы штамповки, используемые для придания формы металлу.
Прежде чем материал сможет быть сформирован, специалисты по штамповке должны спроектировать инструменты с помощью инженерных технологий CAD/CAM. Эти конструкции должны быть максимально точными, чтобы каждый пуансон и изгиб сохраняли необходимый зазор и, следовательно, оптимальное качество детали. Одна 3D-модель инструмента может содержать сотни деталей, поэтому процесс проектирования часто бывает довольно сложным и трудоемким.
После того как конструкция инструмента определена, производитель может использовать различные виды механической обработки, шлифования, электроэрозионной обработки и другие производственные услуги для завершения производства.
Виды штамповки металла
Существует три основных типа методов штамповки металла: прогрессивная, четырехползневая и глубокая вытяжка.
Прогрессивная штамповка
Прогрессивная штамповка включает в себя несколько станций, каждая из которых имеет уникальную функцию.
Сначала полосовой металл подается через прогрессивный штамповочный пресс. Полоса плавно разматывается из рулона и попадает в штамповый пресс, где каждая станция инструмента выполняет различную резку, штамповку или изгиб. Действия каждой последующей станции дополняют работу предыдущих станций, в результате чего получается завершенная часть.
Производителю, возможно, придется неоднократно менять инструмент за один пресс или использовать несколько прессов, каждый из которых выполняет одно действие, необходимое для готовой детали. Даже при использовании нескольких прессов для окончательного завершения детали часто требовались услуги вторичной механической обработки. По этой причине прогрессивная штамповка является идеальным решением для металлических деталей сложной геометрии, обеспечивающим:
Более быстрый оборот
Более низкая стоимость рабочей силы
Меньшая длина пробега
Более высокая повторяемость
Четырехслайдовая штамповка
Четыре слайда, или несколько слайдов, включают горизонтальное выравнивание и четыре разных слайда; другими словами, для придания формы заготовке одновременно используются четыре инструмента. Этот процесс позволяет выполнять сложные разрезы и сложные изгибы, создавая даже самые сложные детали.
Четырёхполосная штамповка металла может предложить несколько преимуществ по сравнению с традиционной штамповкой на прессе, что делает ее идеальным выбором для многих применений. Некоторые из этих преимуществ включают в себя:
*Универсальность для более сложных деталей.
*Большая гибкость при изменении дизайна
Как следует из названия, четырехползун имеет четыре направляющих — это означает, что для одновременного выполнения нескольких изгибов можно использовать до четырех различных инструментов, по одному на слайд. По мере того, как материал подается на четыре суппорта, он быстро сгибается каждым валом, оснащенным инструментом.
Штамповка глубокой вытяжки
Глубокая вытяжка включает втягивание заготовки из листового металла в матрицу с помощью пуансона, придавая ей определенную форму. Метод называется «глубокой вытяжкой», когда глубина вытягиваемой детали превышает ее диаметр. Этот тип формовки идеально подходит для создания компонентов, требующих нескольких серий диаметров, и является экономичной альтернативой процессам токарной обработки, которые обычно требуют использования большего количества сырья. К распространенным применениям и продуктам, изготовленным методом глубокой вытяжки, относятся:
*Автомобильные компоненты
*Запчасти для самолетов
*Электронные реле
*Посуда и кухонные принадлежности
Штамповка коротких тиражей
Штамповка металла небольшими партиями требует минимальных первоначальных затрат на оснастку и может быть идеальным решением для прототипов или небольших проектов. После создания заготовки производители используют комбинацию специальных инструментов и вставок для штамповки, чтобы сгибать, пробивать или сверлить деталь. Операции формовки по индивидуальному заказу и меньший размер партии могут привести к более высокой стоимости за штуку, но отсутствие затрат на оснастку может сделать короткие партии более рентабельными для многих проектов, особенно тех, которые требуют быстрого выполнения работ.
Изготовление инструментов для штамповки
Производство штамповки металла состоит из нескольких этапов. Первым шагом является проектирование и производство реального инструмента, используемого для создания продукта.
Давайте посмотрим, как создается этот первоначальный инструмент: Компоновка и проектирование полосы: дизайнер использует его для проектирования полосы и определения размеров, допусков, направления подачи, минимизации брака и многого другого.
Обработка инструментальной стали и штампов: ЧПУ обеспечивает более высокий уровень точности и повторяемости даже для самых сложных штампов. Такое оборудование, как 5-осевые фрезерные станки с ЧПУ и электроэрозионные станки, может резать закаленную инструментальную сталь с чрезвычайно жесткими допусками.
Вторичная обработка: к металлическим деталям применяется термообработка, чтобы повысить их прочность и сделать их более долговечными при использовании. Шлифование применяется для отделки деталей, требующих высокого качества поверхности и точности размеров.
Электроэрозионная обработка проволоки: электроэрозионная обработка проволоки формирует металлические материалы с помощью электрически заряженной жилы латунной проволоки. Проволочный электроэрозионный станок позволяет вырезать самые сложные формы, включая небольшие углы и контуры.
Процессы проектирования штамповки металла
Штамповка металла — это сложный процесс, который может включать в себя ряд процессов обработки металла — вырубку, штамповку, гибку, прошивку и многое другое. Вырубка: этот процесс заключается в вырезании грубого контура или формы изделия. На этом этапе речь идет о минимизации и предотвращении заусенцев, которые могут повысить стоимость детали и увеличить время выполнения заказа. На этом этапе вы определяете диаметр отверстия, геометрию/конус, расстояние между краем и отверстием и вставляете первый прокол.
Гибка. Когда вы проектируете изгибы штампованной металлической детали, важно предусмотреть достаточно материала — обязательно спроектируйте свою деталь и ее заготовку так, чтобы было достаточно материала для выполнения изгиба. Некоторые важные факторы, которые следует помнить:
*Если изгиб сделан слишком близко к отверстию, он может деформироваться.
*Вырезы и выступы, а также прорези должны иметь ширину, как минимум в 1,5 раза превышающую толщину материала. Если сделать их меньше, их будет сложно создать из-за силы, действующей на удары, в результате чего они сломаются.
*Каждый угол вашей заготовки должен иметь радиус, составляющий не менее половины толщины материала.
*Чтобы свести к минимуму возникновение и серьезность заусенцев, по возможности избегайте острых углов и сложных вырезов. Если таких факторов невозможно избежать, обязательно обратите внимание на направление заусенцев в вашей конструкции, чтобы их можно было учесть при штамповке.