Бланкирование (Blanking): точное пробивание металлических заготовок

Суть операции

Blanking (бланкирование, вырубка) — операция штамповки, при которой из полосы/рулона/листа металла вырубают заготовку (бланк) заданной формы закрытым контуром. Вырубленная деталь — целевой продукт (workpiece), остаток (каркас/скелет) — отходы (scrap), утилизируемые/переплавимые. Обратная операция — Piercing (проколовка/прорезивание) — когда вырубают отверстия в детали, а саму деталь оставляют.

Оборудование и оснастка

• Прессы: Механические (экцентриковые, крановые) — высокие скорости (до 1000 ход/мин), гидравлические — большая сила, регулируемая скорость, слуг. Сервопрессы (Servo presses) — программируемый профиль скорости/силы, лучшее качество, энергоэффективность.
• Штампы (Dies): Верхняя часть (punch/пройма) + нижняя (die/матрица). Зазор (clearance) между проймой и матрицей = 2–10% толщины материала (зависит от твердости, типа стали). Критичен для качества кромки (заусенцы, сдвиг, угол среза) и жизни штампа.
• Подача материала (Feeding): Рулон → выпрямитель (leveler) → подача (servo feed / roll feed / gripper feed) → штамп. Точность подачи ±0.05–0.1 мм.
• Выгрузка бланков/отходов: Выкидные устройства (air ejectors), конвейеры, роботы.

Типы бланкирования

• Обычное (Conventional Blanking): Зазор 5–10% т. Кромка: сдвиг (rollover) → гладкий срез (burnish) ~1/3 т. → трещина (fracture) ~2/3 т. → заусенец (burr). Требует дебаринга.
• Точное (Precision Blanking / Fine Blanking): Зажим материала кольцевым удерживателем (V-ring / impingement ring) + контрапройма (counterpunch) снизу → зазор ~0.5–1% т. → чистый срез 100% толщины, никаких заусенцев, точность IT6–IT9, шероховатость Ra 0.8–1.6. Для шестерен, лепестков клапанов, замков, прецизионных механизмов. Требует спец. прессов (три действия: зажим, пройма, контрапройма).
• Проточный (Progressive Blanking / Progressive Die): Последовательные станции в одном штампе: проколовка отверстий → вырубка контура → гнутье/вытяжка → итоговая деталь за ход. Высокая производительность, автоматизация.
• Трансферное (Transfer Blanking): Деталь переносится манипуляторами между станциями (отдельные штампы/прессы). Для крупных деталей (автокузовные панели).

Материалы

Сталь (холоднокатаная, горячекатаная, нержавейка, высокопрочная AHSS/DP/TRIP), алюминий (серии 1xxx–7xxx), медь/латунь/бронза, титан, никелевые сплавы. Толщина: 0.05 мм (фольга) – 12–20 мм (тяжелое машиностроение).

Качество и контроль

• Размерные: координатные измерения (CMM), оптические сканеры, калибры Go/No-Go.
• Кромка: микроскопия среза (rollover, burnish, fracture, burr), твердость кромки (закаливание при резании).
• Плоскость/искривление (flatness) — критично для последующей сборки/сварки.
• Внутренние напряжения (X-ray diffraction / hole drilling).

Экономика: Make vs Buy

Собственное бланкирование: контроль, гибкость, защита IP, но CapEx (прессы, штампы, обслуживание, площадь). Аутсорс (Stampers / Metal Stamping Houses): плата за наладку (setup) + за штуку. При тиражах > 100k–500k в год свой пресс часто выгоднее. Quick-change die systems (SMED для штампов) снижают порог входа.