Верность форме:ценность металлического прядения и гидроформинга

Не слишком ли мало деталей для формовочной матрицы? Вам нужен только прототип? Вот две альтернативы штамповке и штамповке с глубокой вытяжкой, на которые стоит обратить внимание:металлическое формование и гидроформинг.

Детали в форме цилиндров, чаш для смешивания и носовых обтекателей ракет достаточно легко изготовить, но для их производства в больших количествах обычно требуются средства для формования. Это может привести к значительным затратам на проект, для которого может потребоваться всего несколько деталей, и недели или месяцы к сроку поставки.

Хорошая новость заключается в том, что варианты есть:гидроформинг и формование металлов — это зрелые и предсказуемые процессы механической обработки, хотя они, как правило, недостаточно хорошо изучены.

Оба подхода к металлообработке могут конкурировать при выполнении небольших объемов работ, для которых в противном случае потребовались бы специальные инструменты и поставка деталей, производство которых в противном случае было бы непрактичным. Вот что вам нужно знать о прядении металлов и гидроформовке.

Что такое прядение металлов в производстве?

Для тех машинистов, которые цитируют детали, напоминающие чаши и цилиндры, и задаются вопросом, как эти детали сделаны, это для вас. Прядение металла работает путем осторожного надевания металлических листов на оправку, обработанную до той же формы и размера, что и внутренняя часть желаемой заготовки.

Обычно это «холодный» процесс, помогающий проникать в труднодоступные места и углы или там, где возникает проблема упрочнения. Обратите внимание:можно использовать паяльную лампу, чтобы сделать металл более ковким.

Для прядения подходит любой пластичный металл, включая алюминий, медь, латунь, углеродистую и нержавеющую сталь, а также суперсплавы, такие как титан и инконель.

Например, если вы хотите изготовить раструб из нержавеющей стали, вы должны сначала установить колоколообразную оправку на шпиндель токарного станка. Оправка может быть изготовлена ​​из дерева, твердого пластика или металла для работы в больших объемах.

Необходим диск, немного превышающий максимальную длину внешней поверхности раструба, и он довольно тонкий — примерно 1/8 дюйма, но это зависит от размера раструба. Некоторые специализированные магазины предполагают, что можно прясть материалы толщиной до 1 дюйма и более.

Посмотрите, как вращается металл в действии. Источник:Хорошая машина

Затем диск помещается на конец оправки и прижимается к ней с помощью вращающейся прижимной пластины, аналогичной вращающемуся центру, установленному на задней бабке. Как только шпиндель токарного станка задействован, инструмент, называемый «ложкой», используется для приложения давления, постепенно заставляя металл принимать желаемую форму.

Часто это ручной процесс. Ремесленники пряли металлические детали с тех пор, как появились токарные станки и силовое оружие. Однако также доступны прядильные станки с ЧПУ, которые обеспечивают большую точность и производительность. В этом случае будет использоваться инструмент в виде ролика.

При прядении металла образуется очень мало отходов.

В примере с колоколом единственным обрезком будет узкое кольцо вокруг основания колокола, которое обрезается после формирования. С ЧПУ возможна однородная толщина стенок с точностью до +/-0,015 дюйма, а также зеркальная отделка, при условии, что применяется полирующий инструмент в виде ложки или ролика. В противном случае могут быть видны некоторые следы инструмента.

<сильный>  Вам нужен ответ на технический вопрос? Задайте вопрос технической команде MSC Metalworking на форуме.

Что такое гидроформинг в производстве?

Гидроформинг имеет некоторое сходство с металлическим прядением, но механизм вытеснения совершенно другой. Например, в качестве отправной точки используется заготовка немного больше, чем готовая заготовка.

Он не обязательно должен быть круглым — гидроформинг может производить многоугольники и заготовки неправильной формы, если углы закруглены. Можно формовать самые разные пластичные металлы, подобно металлическому прядению; тем не менее, гидроформинг отдает предпочтение более тонким материалам и более сложной геометрии деталей.

Здесь задействована оправка, но она не вращается, и нет необходимости в ложке или роликовом инструменте. Вместо этого оправку помещают на станину машины, которая очень похожа на любой другой формовочный пресс. В этом случае считайте оправку пуансоном с выступом.

Обратите внимание:вы можете использовать несколько оправок одновременно, в том числе и разной формы. Отличие заключается в наличии эластомерной камеры, которая действует как штамп.

Посмотрите гидроформинг в действии. Источник:Джонс Метал Продактс

Методы гидроформинга:формирование жидких ячеек

Существуют различные методы гидроформинга, включая гидроформинг с жидкостными ячейками, гидроформинг труб, гидроформинг с глубокой вытяжкой и другие. Все полагаются на гидравлическое давление, но некоторые позволяют использовать оправки с внутренней резьбой, как при прядении металла. Другие типы используют механизм для захвата краев материала, чтобы предотвратить образование складок, а некоторые перемещают оправку, а не камеру.

Чтобы проиллюстрировать гидроформинг в действии, давайте рассмотрим гидроформинг в жидкостных ячейках.

После того, как заготовка размещена над оправками, плунжер опускается на место, закрывая рабочее пространство, и применяется гидравлическое давление в тысячи фунтов. Это прижимает мочевой пузырь к материалу и принимает форму мужских форм внизу.

Думайте об этом как о процессе глубокого рисования. Это может быть чрезмерным упрощением, но это сложный процесс, который может включать гораздо больше этапов в зависимости от используемой технологии гидроформинга.

Нужно больше осей для производства большего количества деталей? Узнать, как. Читать “ Пришло время внедрить высокопроизводительную обработку?

Каковы преимущества металлического прядения и гидроформинга?

Металлопрядение и гидроформинг являются отличными альтернативами традиционной глубокой вытяжке, поскольку инвестиции в инструмент составляют меньшую часть традиционных процессов формовки. Время установки также сокращается, а гибкость повышается.

Эти технологии также могут быть конкурентоспособными в сценариях с большими объемами, особенно в гидроформинге. Он широко используется в аэрокосмической и автомобильной промышленности для производства ряда сложных компонентов производственного уровня.

Какие недостатки или преимущества вы находите в штамповке с глубокой вытяжкой? Вы оценивали прядение или гидроформинг? Поговорите со своими коллегами на форуме по металлообработке. [требуется регистрация]