Что такое штамповка? - Типы, операции и применение

Что такое штамповка?

Штамповка или прессование — это производственный процесс, используемый для преобразования плоских металлических листов в окончательные формы. В этом процессе плоский лист металла в виде заготовки или рулона помещается в штамповочный пресс, где инструмент и поверхность штампа придают металлу окончательную форму.

Штамповка включает в себя различные производственные процессы формовки листового металла, такие как штамповка с использованием механического пресса или штамповочного пресса, вырубка, тиснение, гибка, отбортовка и чеканка.

Это может быть одноэтапный процесс, когда каждый ход пресса создает желаемую форму детали из листового металла, или это может быть выполнено в несколько этапов. Этот процесс обычно выполняется на листовом металле, но также может использоваться на других материалах, таких как полистирол.

Прогрессивные штампы обычно подаются из рулона стали, барабана для разматывания рулона на выпрямитель для выравнивания рулона, а затем в питатель, который продвигает материал в пресс и штампы на заданной длине подачи. В зависимости от сложности детали можно определить количество станций в штампе.

Штамповка обычно выполняется на холодных металлических листах. См. Ковка для операций горячей штамповки металла.

Краткая история

Считается, что первые монеты появились в VII веке до нашей эры. Были придуманы лидийцами на территории современной Турции. Ковка монет оставалась наиболее важным методом производства монет до 1550 года. Маркс Шваб в Германии разработал новый процесс чеканки, в котором до 12 человек вращали большое колесо, чтобы выдавливать из металла монеты. Процесс штамповки получил дальнейшее развитие в 1880-х годах.

Штампованные детали использовались для серийного производства велосипедов в 1880-х годах. Штамповка заменила штамповку и механическую обработку, что привело к значительному снижению затрат. Хотя они не были такими прочными, как кованые детали, они были достаточно высокого качества.

В 1890 году штампованные велосипедные детали были завезены из Германии в США. Затем американские компании начали изготавливать штамповочные станки на заказ американскими производителями станков. Благодаря исследованиям и разработкам компания Western Wheel смогла отштамповать большую часть велосипедных деталей.

Несколько производителей автомобилей переняли штамповку деталей. Генри Форд нарушил рекомендации своих инженеров использовать штампованные детали, но когда его компания не смогла удовлетворить спрос с помощью штамповки, Форд был вынужден использовать штампованные детали.

В истории штамповки, ковки и глубокой вытяжки прессы всех видов являются основой производства металлов. Процессы дополнительно улучшаются за счет перемещения большего количества металла за один ход пресса. Прессы и взаимосвязанные устройства автоматизации повышают производительность, снижают трудозатраты и обеспечивают большую безопасность для рабочих.

В современной среде штамповки металлов такие элементы управления, как I-PRESS с Connected Enterprise, могут записывать историю, отправлять отчеты, а элементы управления I-PRESS &Automation можно просматривать с удаленных или мобильных устройств. Новая тенденция сбора информации о сегодняшнем производстве для исторических данных.

Виды штамповки металла

Существует три основных типа техники штамповки металла:прогрессивная, четырехшаговая и глубокая вытяжка.

1. Прогрессивная штамповка

Прогрессивная штамповка состоит из нескольких станций, каждая из которых выполняет уникальную функцию.

Сначала полосовой металл подается через прогрессивный штамповочный пресс. Полоса неуклонно сматывается с рулона в штамповочный пресс, где каждая станция в инструменте затем выполняет отдельный разрез, штамповку или изгиб. Действия каждой последующей станции дополняют работу предыдущих станций, в результате чего получается готовая деталь.

Производителю может потребоваться неоднократно менять инструмент на одном прессе или выполнять несколько прессов, каждый из которых выполняет одно действие, необходимое для готовой детали. Даже при использовании нескольких прессов для полной обработки детали часто требовались услуги вторичной обработки. По этой причине прогрессивная штамповка является идеальным решением для металлических деталей со сложной геометрией:

• Быстрый оборот
• Снижение затрат на рабочую силу
• Меньший тираж
• Более высокая повторяемость

2. Штамповка Fourslide

Fourslide или мультислайд включает в себя горизонтальное выравнивание и четыре разных слайда; другими словами, четыре инструмента используются одновременно для придания формы заготовке. Этот процесс позволяет выполнять сложные разрезы и сложные изгибы для разработки даже самых сложных деталей.

Штамповка металла с четырьмя слайдами имеет несколько преимуществ по сравнению с традиционной штамповкой прессом, что делает ее идеальным выбором для многих применений. Вот некоторые из этих преимуществ:

• Универсальность для более сложных деталей.
• Больше гибкости для изменения дизайна.

Как следует из названия, четырехползунковый инструмент имеет четыре суппорта, что 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 изгибается каждым валом, оснащенным инструментом.

3. Штамповка глубокой вытяжкой

Глубокая вытяжка включает втягивание заготовки из листового металла в матрицу с помощью пуансона, придавая ей форму. Метод называется «глубокой вытяжкой», когда глубина вычерчиваемой детали превышает ее диаметр.

Этот тип формовки идеально подходит для изготовления деталей, для которых требуется несколько серий диаметров, и является экономичной альтернативой процессам токарной обработки, которые обычно требуют использования большего количества сырья. Общие приложения и продукты, созданные с помощью глубокой вытяжки, включают:

• Автокомпоненты
• Запчасти для самолетов
• Электронные реле
• Посуда и кухонная утварь

Штамповка коротких тиражей

Мелкосерийная штамповка металла требует минимальных предварительных затрат на оснастку и может быть идеальным решением для прототипов или небольших проектов. После того, как заготовка создана, производители используют комбинацию нестандартных компонентов инструментов и вставок штампа, чтобы согнуть, пробить или просверлить деталь.

Операции индивидуального формования и меньший тираж могут привести к более высокой цене за штуку, но отсутствие затрат на инструменты может сделать краткосрочные более рентабельными для многих проектов, особенно для тех, которые требуют быстрого выполнения работ.

Операция штамповки

Штамповка, также называемая прессованием, включает размещение плоского листового металла в виде рулона или заготовки в штамповочном прессе. 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.

• Изгиб — материал деформирован или изогнут по прямой линии.
• Фленджер – материал изогнут по кривой линии.
• Тиснение – материал растягивается в неглубокую депрессию. Используется в основном для добавления декоративных узоров. См. также Репуссе и чеканка.
• Пустой — из листа материала вырезается кусок, как правило, для изготовления заготовки для дальнейшей обработки.
• Создание – рисунок сжимается или вдавливается в материал. Традиционно используется для изготовления монет.
• Рисование – площадь поверхности заготовки вытягивается в другую форму за счет контролируемого потока материала. См. также глубокую прорисовку.
• Растяжка – площадь поверхности заготовки увеличивается за счет растяжения, без смещения края заготовки внутрь. Часто используется для изготовления гладких деталей кузова автомобиля.
• Глажка – материал сжимается и уменьшается в толщине вдоль вертикальной стенки. Используется для банок с напитками и гильз для боеприпасов.
• Уменьшение/сжатие – используется для постепенного уменьшения диаметра открытого конца сосуда или трубки.
• Керлинг – деформация материала в трубчатый профиль. Типичным примером являются дверные петли.
• Подшивка - складывание края на себя, чтобы добавить толщину. Края автомобильных дверей обычно подшивают.

Прошивку и резку также можно выполнять на штамповочных прессах. Прогрессивная штамповка — это сочетание вышеперечисленных методов, выполняемых с помощью набора штампов, расположенных в ряд, через который полоса материала проходит по одному шагу за раз.

Преимущества штамповки металлов

Если вам нужна металлическая деталь, компонент или продукт, партнерство с компанией, предлагающей услуги станков для штамповки металла, имеет множество преимуществ.

1. Точность

Если ваш продукт необходимо разрезать с высокой точностью, у штамповочной компании есть инструменты и процессы для этого. Вырезание формы с такой точностью может потребовать больших затрат, и может возникнуть соблазн снизить затраты за счет недостатка в этой области производства. Штамповочная компания позволяет производить продукцию более высокого качества по меньшей цене.

2. Согласованность

Некоторые компании скажут вам, что постоянная точность гарантируется только при резке деталей один за другим, но большинство ведущих металлургических компаний согласны с тем, что это не так.

Стабильность в массовом производстве может быть достигнута за счет тщательного контроля всего процесса, начиная с точного автоматизированного проектирования (САПР), надлежащей оснастки, профессиональных станков для штамповки металла, а также контроля качества для проверки каждой детали или детали и обеспечения единообразия. в продуктах.

3. Массовое производство

Этот говорит сам за себя. Нужно большое количество качественной продукции? Наймите компанию, у которой есть оборудование и инструменты для быстрого и эффективного управления вашим проектом.

4. Рабочая область

Если вы передадите штамповку сторонней компании, вам не нужно будет выделять время и место в собственном офисе для изготовления этих продуктов.

Кроме того, это позволяет вам сосредоточиться на других аспектах вашего бизнеса и не увязнуть в тонкостях производства.

Применение штамповки металла

Штамповка металла может применяться к различным материалам в зависимости от их уникальных свойств металлообработки для ряда применений в самых разных отраслях промышленности. Штамповка металлов может потребовать формовки и обработки основных металлов в редкие сплавы для их конкретных преимуществ.

В некоторых отраслях требуется электрическая или теплопроводность бериллиевой меди в таких областях, как аэрокосмическая, электротехническая и оборонная промышленность, или применение высокопрочной стали и ее многочисленных сплавов для автомобильной промышленности.

Отрасли, в которых работают компании по штамповке металлов, включают (но не ограничиваются):

• Автомобилестроение
• Промышленное оборудование
• Бытовая электроника
• Аэрокосмическая промышленность
• Электричество
• Телекоммуникации