Штамповка горячим металлом 101

Штамповка металла превращает листовой металл в детали и инструменты, используемые во многих отраслях промышленности. При наличии почти такого же количества стилей, как и отраслей, которые обслуживает этот процесс, распознавание и понимание сложностей этого метода формирования деталей становится критическим аспектом выбора услуг для создания деталей.

Что такое штамповка металла?

Как правило, при штамповке металла холодный металл помещается между штампами, хотя в некоторых процессах используется нагретый материал. Прессование материала придает металлу желаемую форму. Часто эти формы создают инструменты или компоненты более крупных творений. Иногда некоторые работники обрабатывающей промышленности называют штамповку металла прессованием.

Штамповочные штампы внутри машин либо режут, либо формуют металл. Эти штампы имеют специальные конструкции для каждого проекта. Хотя изготовление штампов занимает некоторое время, после завершения штамповки процесс штамповки происходит очень быстро.

Этот процесс позволяет производить большое количество идентичных деталей. Штамповка может быть одним из многих шагов в создании детали, а может быть и единственным. Штамповка, вырубка, тиснение, отбортовка, гибка и чеканка — вот некоторые из этапов, которые может пройти металл в процессе штамповки.

Универсальность штамповки делает ее идеальным методом производства для таких отраслей, как автомобилестроение, военная промышленность, общественный транспорт, производство и многие другие.

Виды штамповки

Тип используемого тиснения зависит от желаемого конечного продукта. Прецизионная, горячая и прогрессивная штамповка — одни из наиболее часто используемых процедур штамповки.

1. Прецизионная штамповка металла

Прецизионная штамповка создает выпуклые изображения или трехмерные детали и приводит к получению готовой продукции с жесткими допусками. По сравнению с другими формами штамповки, прецизионная штамповка требует меньше перемещений материала между машинами, что значительно ускоряет процесс.

Высокий уровень точности, обеспечиваемый этим методом штамповки, позволяет формировать сложные рисунки, которые должны строго соответствовать своим спецификациям. Вы можете использовать прецизионную штамповку на компонентах с допусками от 0,001 до 0,002 дюйма по длине и от 0,0005 до 0,001 дюйма по круглости. Компоненты самолетов, детали двигателей, электроника, телекоммуникационные устройства и прототипы обычно изготавливаются с использованием прецизионной штамповки металлов.

Разновидностью этого процесса является штамповка с микроточной точностью. Этот метод позволяет создавать сложные детали для электронной или медицинской промышленности толщиной от 0,002 до 0,005 дюйма.

2. Горячая штамповка металла

Горячая штамповка металла — это процесс формирования металла с использованием сильного нагрева. Металл, бористая сталь, нагревается до температуры более 1700 градусов по Фаренгейту и закаливается в самой матрице. В результате получается высокопрочная и легкая стальная деталь.

Одним из основных преимуществ штампованных деталей из горячего металла является их высокая прочность на растяжение, которая колеблется от примерно 50 килофунтов на квадратный дюйм (KSI) до примерно 200 KSI после завершения процесса. Горячая штамповка также позволяет формировать сложные детали одновременно, что означает меньшее количество сварки или других действий по соединению. Детали, изготовленные этим методом, также не испытывают пружинения и коробления, как это происходит с другими формованными деталями из высокопрочной стали. К сожалению, затвердевшую часть трудно разрезать, что затрудняет обрезку и резку после формирования. Обычно для этих процессов вам понадобится мощный лазер.

Для выполнения горячей штамповки металла вам потребуется несколько единиц оборудования, в том числе:

• Система нагрева, способная нагревать металл до необходимой температуры.
• Подходящая система охлаждения
• Автоматизированная система подачи, так как готовая деталь изначально будет слишком горячей, чтобы до нее можно было дотронуться.
• Инструментальные материалы с высокой устойчивостью к тепловому удару
• Гидравлический/сервопресс с возможностью остановки

Очевидно, что ваша система штамповочного пресса должна соответствовать всем требованиям безопасности.

3. Прогрессивная штамповка металла

Прогрессивная штамповка, также известная как прогрессивная штамповка, пропускает металлические детали через несколько станций, каждая из которых выполняет отдельное действие на металле. На всех этих этапах металлическая деталь остается прикрепленной к длинной полосе материала. Последний станок отрезает готовую деталь от металлической полосы.

При выборе методов изготовления для длительных процессов, требующих больших объемов, прогрессивная штамповка является отличным выбором. Штампы служат долго, а отходы в процессе минимальны.

При создании более крупных деталей, для которых могут потребоваться другие прессы, вам потребуется использовать штамповку с переносом. Этот процесс отличается от прогрессивного тиснения лишь несколькими небольшими особенностями. Деталь отделяется от металлической полосы раньше, и конвейерная лента передает деталь от машины к машине.

Как работает штамповка металла

Штамповка металла относится к процессу формирования листового металла в готовую деталь с помощью штамповки, вырубки, гибки и других методов. Давайте подробнее рассмотрим, как работает этот процесс.

Какие типы металлических штамповочных материалов используют производители?

Для штамповки производители начинают с куска листового металла. Тонко обработанный металл обеспечивает прочность готовой продукции, оставаясь при этом достаточно гибким для процесса штамповки. Чаще всего металл имеет толщину от 0,001 дюйма до 0,625 дюйма.

Несмотря на тонкий размер металла, прессы должны оказывать значительное давление для резки и формовки материала. Например, сила, необходимая для вырезания 10-дюймового круга из стали толщиной 1/8 дюйма, составляет 78,5 тонны. В металлообрабатывающей промышленности эта сила соответствует низкой силе. Машины для штамповки металла могут создавать давление от 10 до 50 000 тонн (от 20 000 до 1 миллиона фунтов).

Тип используемого металла будет определять усилие, необходимое для его формирования и резки. Наиболее распространенные категории используемых металлов включают следующие:

• Черные металлы: Металлы на основе железа, такие как нержавеющая сталь, обходятся дешевле и дешевле.
• Цветные металлы: К этой категории относятся никель, бронза, латунь и другие металлы, не содержащие железа.
• Нестандартные сплавы: Металлы в этих сплавах зависят от желаемых свойств конечного продукта.
• Драгоценные металлы: Золото, серебро и платина дороги, но необходимы для определенных целей.

Знание типов силы прессования и процессов, с которыми можно использовать материалы, является частью экспертных знаний, которые используются в штамповке металлов. Например, при прецизионной штамповке обычно используются определенные сплавы или драгоценные металлы в полосах, а не в рулонах.

Что происходит во время формирования?

Стадия формирования происходит, когда пресс изгибает или иным образом формирует металл. Несколько методов придают металлу форму в зависимости от толщины металла и внешнего вида конечной детали.

• Изгиб: При сгибании металл сгибается вдоль одной прямой оси.
• Создание: Чеканка превращает металл в готовую деталь с четкими краями.
• Рисунок: В процессе волочения металл натягивается на форму, которая растягивает материал. Масляные поддоны и металлические раковины — примеры изделий, созданных методом рисования.
• Тиснение: Когда на металле нужен рисунок, машина растягивает его и втягивает в углубление. Надписи, рисунки и изображения требуют тиснения для их создания на металлических поверхностях.
• Флэнжер: Как и при гибке, отбортовка сгибает металл вдоль изогнутой оси, а не по прямой линии, которую создает гибка.
• Хемминг: Подшивка создает очень прочный край, когда нижняя часть загибается сама на себя.

Эти процессы формирования могут происходить во время штамповки, хотя эти же методы могут использоваться и в других видах металлообработки.

Что такое процессы резки?

Резка металла может происходить до или после формовки, в зависимости от типа используемого процесса штамповки. Например, при прогрессивной штамповке готовое изделие обрезается в конце процесса, а при штамповке с переносом металла металл срезается в начале.

Используемые методы резки требуют различных режущих инструментов для достижения желаемого результата.

• Пустой: Зачистной вырез удаляет основную форму необходимого материала, а остальную часть металла рабочие откладывают в сторону.
• Ланкинг: При прогрессивной штамповке металл может потребовать прокалывания, что создает небольшие надрезы в металле, чтобы обеспечить большую гибкость материала при его прохождении через прессы.
• Штамповка: Вместо того, чтобы сохранять часть, вырезанную из металла, перфорация вырезает отверстие в металле. Материал, вырезанный из металла, будет иметь другое применение, в то время как металл, окружающий отверстие, пройдет через процесс штамповки.
• Разрезание: Стрижка режет металл по прямой линии, как ножницы режут бумагу.
• Обрезка: Обрезка вырезает из заготовки готовую или почти готовую деталь. Предприятие может повторно использовать оставшийся металл, продать его на металлолом или переработать.

Плюсы и минусы штамповки металла

Как и любой процесс, штамповка металлов имеет свои преимущества и недостатки. Ниже перечислены некоторые из основных преимуществ и недостатков.

Преимущества штамповки металла

Процесс штамповки дает множество преимуществ тем, кто выбирает его для создания деталей.

После изготовления штампов слесари могут производить большие объемы деталей за относительно короткое время. Использование станков с ЧПУ и других форм автоматизации делает производство еще быстрее.

При сравнении затрат производство штампов для штамповки металла имеет более низкую цену, чем различные виды обработки металлов давлением. Кроме того, при использовании черных металлов цена проекта снижается еще больше.

Одним из существенных преимуществ использования штамповки из листового металла является возможность вторичной переработки материала. Любой брак, оставшийся после создания готовых деталей, может быть переработан для будущих продуктов.

Недостатки штамповки металла

Процесс, который позволяет производить идентичные детали в больших объемах, также способствует наиболее существенному недостатку штамповки — созданию штампов по индивидуальному заказу.

Изготовление штампа в соответствии со спецификациями вашего проекта увеличивает время подготовки к штамповке металла. Кроме того, любые изменения в штампе увеличивают время обработки. Другими словами, как только начинается производство готового штампа, его остановка становится дорогой и сложной, хотя и не невозможной.

Несмотря на то, что штамповка по-прежнему может производить небольшие заказы или краткосрочные проекты, использование прессов может не оправдывать такой меньший заказ. Для небольших проектов изготовление может стать более экономичной альтернативой. Для получения дополнительной информации обсудите с нами особенности вашего проекта, чтобы понять, является ли штамповка или изготовление правильным выбором.

Применения для штамповки металла

Штамповкой создаются как детали узкоспециализированных машин, так и бытовые комплектующие товаров народного потребления, промышленного оборудования и многого другого.

Применение штамповки металлов зависит от отрасли, но для некоторых деталей может быть выгодна штамповка или изготовление. Следующие качества проекта могут способствовать использованию штамповки вместо изготовления.

• Жесткие допуски: Прецизионная штамповка позволяет создавать детали с точными размерами и небольшой погрешностью.
• Большой объем: Как только производитель изготовит штамп, штамповка происходит быстро и может создать большой объем деталей.
• Размер детали: Для небольших деталей, особенно штампованных с микроточной точностью, штамповка может быть лучшим вариантом, чем изготовление.
• Форма детали: Если вам нужны круглые формы, вам понадобятся штампованные детали, потому что только этот процесс позволяет создавать такие формы.
• Последние процессы: Процесс штамповки обеспечивает больший контроль над тем, что происходит с деталями, что может помочь обеспечить наилучшие характеристики компонента во время сборки или сварки.

Отрасли, в которых используется штамповка металлов

Многие отрасли промышленности используют штамповку для некоторых элементов своих инструментов или деталей.

• Автомобилестроение: Горячая штамповка металла делает автомобильные крыши легкими и устойчивыми к раздавливанию при опрокидывании. Многие другие OEM и запасные части также используют штамповку для своего производства.
• Электроника: Мельчайшие металлические детали внутри электроники, возможно, возникли из металла, подаваемого в штамповочный пресс с микроточной точностью.
• Аэрокосмическая промышленность: Прецизионная штамповка позволяет изготавливать детали двигателей и компоненты самолетов в больших количествах.
• Мебель и бытовая техника: Массовая мебель и бытовая техника могут иметь металлические компоненты, штампованные слесарем.

Важность работы с высококачественным партнером по штамповке листового металла

Процесс штамповки требует высокой степени знаний о металле, о том, как он работает и как с ним работать. Тип металла и желаемый результат существенно влияют на подход компании, занимающейся штамповкой металла, к проекту. Для достижения ваших целей наличие правильного оборудования имеет решающее значение. У опытных штамповочных компаний есть как оборудование, так и квалифицированный персонал, чтобы выполнить необходимую работу.

Например, для некоторых проектов потребуется горячая штамповка, поскольку готовая деталь должна обладать повышенной прочностью. Компания, занимающаяся штамповкой высококачественного металла, будет знать, когда использовать этот процесс, а когда выбрать другую форму штамповки. Некоторым проектам потребуются процедуры, помимо штамповки. Для этих и более простых заказов на штамповку требуется компания, которая может предоставить вам универсальный источник для производства.

Компания Fairlawn Tool, Inc. предлагает готовые решения и имеет сертификат ISO 9001:2015. Наша сертификация демонстрирует нашу постоянную приверженность качеству. Мы проводим регулярные проверки наших услуг, чтобы сохранить нашу сертификацию. Благодаря международной поддержке наших услуг вы можете доверить нам свои проекты.

Ваше универсальное решение для штамповки металлов

Если вас интересуют штампованные детали из металла, Fairlawn Tool может вам помочь. У нас есть многолетний опыт работы со всеми видами металлообработки, включая штамповку. Вы можете рассчитывать на то, что у нас вы получите необходимые вам высококачественные детали быстро и по цене, соответствующей вашему бюджету. Наши услуги включают горячую штамповку, холодную штамповку, гибку труб, пробивку револьверной головки с ЧПУ, автоматическую сварку и многое другое. У нас вы найдете все необходимое для производства металлоконструкций.

Чтобы узнать больше о горячей штамповке и о том, какую пользу она может принести вашему бизнесу, или о том, как Fairlawn Tool может помочь вам с вашими потребностями в производстве металла, позвоните нам по телефону 410-374-1100 или свяжитесь с нами через Интернет сегодня.