Что такое штамповка металла?

Штамповка (также известная как прессование) - это процесс помещения плоского листового металла в виде заготовки или рулона в штамповочный пресс, где инструмент и поверхность матрицы образуют металл в виде сетки. Штамповка включает в себя различные производственные процессы формования листового металла, такие как штамповка с использованием машинного или штамповочного пресса, вырубка, тиснение, гибка, отбортовка и чеканка. [1] Это может быть одностадийная операция, когда каждый ход пресса создает желаемую форму детали из листового металла, или может происходить через ряд стадий. Процесс обычно проводится на листовом металле, но также может использоваться на других материалах, таких как полистирол. Прогрессивные матрицы обычно подают из стальной катушки, катушки для разматывания рулона в выпрямитель для выравнивания рулона, а затем в питатель, который продвигает материал в пресс и умирает с заданной длиной подачи. В зависимости от сложности детали может быть определено количество станций в матрице.

Штампованные детали использовались для серийного производства велосипедов в 1880-х годах. Штамповка заменена штамповкой, ковкой и механической обработкой, в результате чего значительно снижаются затраты. Хотя они не такие прочные, как штампованные детали, они были достаточно хорошего качества.
Штампованные детали велосипеда импортировались в Соединенные Штаты из Германии в 1890 году. Тогда американские компании начали изготавливать штамповочные машины, изготовленные на заказ американскими производителями станков. Благодаря исследованиям и разработкам Western Wheel удалось штамповать большинство деталей велосипеда.
Несколько производителей автомобилей приняли штампованные детали перед Ford Motor Company. Генри Форд отказался от рекомендаций своих инженеров использовать штампованные детали, но когда компания не смогла удовлетворить спрос с помощью штампованных деталей, Форд был вынужден использовать штамповки.
За всю историю штамповки металлов, ковки и глубокой вытяжки прессы всех типов являются основой производства металлов. Процессы продолжают развиваться и улучшаться при перемещении большего количества металла за один ход пресса для штамповки металла. Прессы и взаимосвязанные устройства автоматизации повышают производительность, снижают трудозатраты и обеспечивают более высокий уровень безопасности для работников завода. В современной среде металлической штамповки элементы управления, такие как I-PRESS с подключенным предприятием, могут регистрировать историю, отправлять отчеты, а элементы управления I-PRESS & Automation можно просматривать с удаленных или мобильных устройств. Новая тенденция в сборе информации о сегодняшнем производстве для исторических данных.

1. Гибка - материал деформируется или изгибается по прямой линии.
2. Фланцевание - материал изогнут по изогнутой линии.
3. Тиснение - материал растягивается в мелкое углубление. Используется в основном для добавления декоративных узоров.
4. Заготовка - кусок материала вырезают из листа материала, обычно для изготовления заготовки для дальнейшей обработки.
5. Чеканка - рисунок сжимается или вдавливается в материал. Традиционно используется для изготовления монет.
6. Чертеж - площадь поверхности заготовки растягивается в альтернативную форму благодаря контролируемому потоку материала. Смотрите также глубокий рисунок.
7. Растяжение - площадь поверхности заготовки увеличивается за счет растяжения без движения края заготовки внутрь. Часто используется для изготовления гладких деталей кузова.
8. Глажка - материал сжимается и уменьшается по толщине вдоль вертикальной стенки. Используется для банок для напитков и гильз для патронов.
9. Уменьшение / шейка - используется для постепенного уменьшения диаметра открытого конца сосуда или трубки.
10. Керлинг - деформирующий материал в трубчатый профиль. Дверные петли являются распространенным примером.
11. Подшивка - складывание края на себя, чтобы добавить толщину. Края автомобильных дверей обычно подшиты.

Прокалывание и резка также могут выполняться на штамповочных прессах. Прогрессивная штамповка представляет собой комбинацию вышеуказанных методов, выполненных с помощью ряда матриц в ряд, через которые полоса материала проходит один шаг за раз.

В процессе трибологии возникает трение, которое требует использования смазки для защиты инструмента и поверхности матрицы от царапин или истирания. Смазка также защищает листовой металл и готовую деталь от одинакового истирания поверхности, а также способствует упругому потоку материала, предотвращая разрывы, разрывы или складки. Для этой задачи доступно множество смазочных материалов. Они включают растительные и минеральные масла, животные жиры или сало, графиты, мыло и акриловые сухие пленки. Новейшая технология в отрасли - это синтетические смазки на полимерной основе, также известные как безмасляные смазки или ненефтяные смазки. Термин «смазка на водной основе» относится к более широкой категории, которая также включает более традиционные соединения на основе масла и жира.

- Моделирование формования листового металла - это технология, которая рассчитывает процесс штамповки из листового металла, прогнозируя такие распространенные дефекты, как раскол, морщины, упругость и утонение материала. Эта технология, также известная как моделирование формования, является специфическим применением нелинейного анализа методом конечных элементов. Технология имеет много преимуществ в обрабатывающей промышленности, особенно в автомобильной, где время, необходимое для выхода на рынок, стоимость и экономичное производство имеют решающее значение для успеха компании.
- Имитация штамповки используется, когда проектировщик деталей из листового металла или производитель инструментов желает оценить вероятность успешного изготовления детали из листового металла без затрат на изготовление физического инструмента. Имитация штамповки позволяет моделировать любой процесс формования деталей из листового металла в виртуальной среде ПК за небольшую часть затрат на физическое испытание.
-Результаты моделирования штамповки позволяют разработчикам деталей из листового металла очень быстро оценить альтернативные конструкции, чтобы оптимизировать их для производства с низкими затратами.

В то время как концепция штамповки компонентов из листового металла традиционно фокусировалась на макроуровне (например, в транспортных средствах, самолетах и упаковочных приложениях), продолжающаяся тенденция миниатюризации подтолкнула исследования к микроформам штамповки. Инструменты для микропробивки продолжают изучаться как альтернативы механической обработке и химическому травлению. Примеры применений микроштамповки из листового металла включают электрические разъемы, микросетки, микропереключатели, микрокубки для электронных пушек, компоненты наручных часов, компоненты портативных устройств и медицинские устройства. Однако ключевые проблемы, такие как контроль качества, применение в больших объемах и необходимость исследования материалов по механическим свойствам, должны быть решены до того, как будет реализована полномасштабная реализация технологии.

Металлическая штамповка может применяться к различным материалам на основе их уникальных качеств металлообработки для ряда применений в широком спектре отраслей промышленности. Штамповка металла может потребовать формирования и обработки основных металлов до редких сплавов для их конкретных преимуществ применения. В некоторых отраслях требуется электрическая или теплопроводность бериллиевой меди в таких областях, как аэрокосмическая, электрическая и оборонная промышленность, а также высокопрочное применение стали и ее многочисленных сплавов для автомобильной промышленности. Отрасли металлической штамповки используются для: