Штамповка металла — широко используемый метод изготовления высококачественных металлических изделий в различных отраслях промышленности. Поэтому вам следует хорошо знать правильные этапы штамповки и прессы.
Именно это мы и объяснили в этом руководстве. Вы узнаете обо всех видах штамповки металла и материалах, которые можно использовать.
Что такое штамповка металла или прессование металла?
Штамповка металла (или прессование металла) — это процесс, позволяющий изготавливать различные металлические конструкции и детали из цельного листа. Этот процесс включает в себя прессование металла с помощью штампа для придания деталям необходимой формы.
Штамповка металла пользуется значительным спросом в различных отраслях промышленности, включая строительство, автомобилестроение, обрабатывающую промышленность, аэрокосмическую промышленность, здравоохранение и другие ключевые сектора.
Процесс штамповки металла — 10 простых шагов
1. Проектирование и подготовка инструментов
Прежде всего, вам следует четко представлять себе конструкцию вашего изделия из металла, чтобы в соответствии с ней с помощью САПР был разработан штамп, включая все мелкие детали, касающиеся изгибов, толщины и поворотов.
Инструмент должен быть изготовлен из стали, чтобы выдерживать высокое давление и температуру. Между пуансоном и матрицей должен быть правильный зазор, так как это влияет на качество реза. После подготовки инструмента можно переходить к следующему этапу.
2. Настройка базового материала
Выбор и подготовка исходного материала — ещё один важный этап штамповки металла. Вы можете выбрать тип металла в соответствии с вашими требованиями к различным отраслям промышленности.
Обычно для штамповки металла используются низкоуглеродистая сталь, медь, алюминий и высокопрочная сталь. Можно использовать листовой или рулонный металл. Даже рулонный металл превращается в листовой, пройдя сложный процесс.
3. Резка металла
Другим основным этапом процесса является резка металла на формы, наиболее подходящие для окончательной штамповки и обрезки. Перед окончательной обработкой необходимо удалить из металла отходы и придать ему нужную форму.
Металл можно резать большими ножницами, лазерной, гидроабразивной и плазменной резкой, а также продольной резкой. Правильная форма металла даёт более качественный результат.
4. Гашение
Вырубка — это процесс изготовления металлических листов заданной формы. В ходе этой процедуры короткие металлические детали разрезаются, а лишние отходы удаляются. Вырубка листов обеспечивает более точную и требуемую форму металлических деталей.
Излишки металла могут быть отправлены в металлолом, а в некоторых случаях могут быть использованы повторно. Обычно заготовки изготавливаются штампом путём пробивки металлической части, после чего заготовки отделяются от остального листа.
5. Удары и удержания
В этом процессе штамповка выполняется на металлическом листе с помощью штампа для придания металлическим деталям необходимой формы. Лист помещается под штамп, а держатель надёжно фиксирует его.
Затем пуансон с силой ударяет по металлу и вырезает нужную часть, называемую заготовкой. Этот процесс повторяется до тех пор, пока не будет получено необходимое количество заготовок.
6. Скашивание
Это вторичный процесс штамповки металла. При скашивании кромки металла закругляются или снимаются фаски. Обрезка кромок обычно производится под углом 30 и 45 градусов, а не 90 градусов.
Снятие фаски выполняется для предотвращения острых кромок и травм при штамповке. Некоторые точные изделия также требуют снятия фаски с помощью фаскоснимателей, шлифовальных кругов или других инструментов.
7. Изгиб
Гибка — это процесс штамповки металла, при котором плоскому металлическому листу придаётся изогнутая или гнутая форма без изменения его толщины. Это делается для повышения прочности металлических деталей и уменьшения необходимости в дополнительных соединениях. Различные формы получаются с помощью распространённых методов гибки, включая V-образную, U-образную гибку, воздушную гибку, долбление, чеканку, прокатку и гибку с зачисткой.
8. Тиснение
Это процесс создания выпуклых или вогнутых рисунков, текста и различных узоров на металле без резки металла. Пуансоны и штампы прессуют металлические листы под высоким давлением, создавая рельефные узоры.
Тиснение важно для маркетинга: различные бренды гравируют свои логотипы и слоганы на металлическом листе. Существует множество видов тиснения, включая одноуровневое, многоуровневое, прецизионное и комбинированное.
9. Обрезка (последовательная штамповка)
При обрезке штампованному металлу придаётся окончательная форма путём обрезки излишков кромок, облоя и заусенцев. Готовая деталь имеет требуемую форму и размеры.
С другой стороны, прогрессивная штамповка представляет собой многоинструментальную установку, объединяющую вырубку, пробивку, гибку, тиснение и обрезку за одну операцию. Обрезанные детали удаляются с помощью желобов и ножей для обрезки.
10. Контроль качества и инспекция
Это последний этап процесса штамповки металла, на котором команда экспертов контролирует весь процесс и качество готовой продукции. Как эксперт по контролю качества, вы должны проверить кромки, качество отделки и точность размеров, а также выявить любые деформации.
Контроль проводится на различных этапах процесса штамповки металла, включая входной контроль материала, в процессе производства и после штамповки. Конечная цель контроля — получение штампованных металлических деталей наивысшего качества.
Виды штамповки металла
Прогрессивная штамповка
Это последовательный тип штамповки, при котором металл автоматически поступает с каждой ступени, и на каждой ступени выполняется один процесс. В этом процессе используется один штамп, который выполняет все операции на разных уровнях.
На первом этапе осуществляется подача, на втором — позиционирование, затем вырубка, пробивка отверстий, гибка, тиснение и, наконец, обрезка. Это высокоскоростной и экономичный процесс. Однако высокая стоимость инструмента на начальном этапе не подходит для мелкосерийного производства.
Трансферная штамповка
Трансферная штамповка — это процесс, в котором используются разные штампы, в отличие от прогрессивной штамповки, где используется только один штамп. При трансферной штамповке металлическая деталь переносится на следующие этапы вручную или с помощью робота.
После завершения первого этапа лист металла переносится в следующий штамп, где выполняется второй этап. При трансферной штамповке возможна очень сложная и глубокая вытяжка благодаря использованию нескольких штампов.
Штамповка четырьмя слайдами
Как следует из названия, для штамповки используются четыре ползунка. При подаче металлической полосы в систему все четыре ползунка перемещаются в центр для выполнения своих уникальных функций. Все ползунки приводятся в движение кулачками и установлены под углом 90 градусов к металлическим деталям.
Каждый ползун выполняет свою функцию последовательно или одновременно, в зависимости от требований конструкции. Четырёхползунковая штамповка позволяет получать сложные конструкции и изгибы.
Глубокая вытяжка
При этом особом виде штамповки металлические детали глубиной, превышающей диаметр листа, получаются путём приложения силы вглубь. Заготовка из листа металла, обычно круглой формы, помещается на штамп, а держатель с силой его зажимает.
Под давлением, оказываемым пуансоном на лист, металл проникает глубоко в полость штампа, придавая ему необходимую форму. С помощью этой технологии изготавливают топливные баки, раковины и другие важные металлические детали.
Чистовая вырубка
Это один из самых точных методов штамповки металла, позволяющий изготовить металлическую деталь с тонкими краями, сложной геометрией и жёсткими допусками. Этот процесс включает в себя штамповку и выдавливание в одном месте.
Можно получить изделия сложной формы с ультратонкими краями и гладкими поверхностями. Обычно используются такие материалы, как углеродистая сталь, медь, алюминий, нержавеющая сталь и сплавы.
Материалы для штамповки металла
Латунь
Латунь — это сплав, используемый для штамповки металла. Латунь получается из цинка и меди. Обычно она является хорошим проводником, поэтому её можно использовать в электроприборах. Латунь отличается высокой обрабатываемостью, устойчивостью к коррозии и эстетичным внешним видом.
Благодаря золотистому цвету его можно использовать и в декоративном производстве. Для штамповки металла используются различные марки латуни, включая C260, C230, C360 и C220.
Медь
Самый распространённый металл в штамповочной промышленности, пожалуй, медь. Её можно использовать для изготовления деталей, если вам нужен металл с высокой электро- и теплопроводностью, а также пластичностью.
Медь широко применяется в электроприборах, системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВКВ) и других отраслях. Используются различные марки меди: С110, С102 и С122. Медь сохраняет свои свойства при комнатной температуре и немагнитна.
Сталь
Один из наиболее часто используемых материалов в штамповочной промышленности благодаря своей доступности, экономической эффективности, магнитным свойствам, универсальной формуемости и термостойкости.
Для штамповки металла используются углеродистая, оцинкованная, нержавеющая и легированная сталь. Штампованная сталь широко применяется в автомобильной, электротехнической, строительной и других отраслях промышленности.
Алюминий
Алюминий также широко применяется в различных отраслях, включая аэрокосмическую, автомобильную и потребительскую. Он ценится за свою лёгкость, коррозионную стойкость, пригодность к переработке и хорошую тепло- и электропроводность.
При штамповке металла используются различные марки алюминия, в том числе 1100, 3003, 5052, 6061 и 7075. Одним из недостатков использования алюминия является его мягкость, которая может привести к истиранию.
Титан
Это самый дорогой металл, используемый для штамповки металла, и он является основным выбором в аэрокосмической промышленности, производстве имплантатов и других чувствительных изделий. В этой отрасли используются различные марки титана, включая Grade 1, Grade 2, Grade 5 и Grade 23. Титан марки 50% легче стали, но при этом прочнее её. Он также устойчив к коррозии и обладает высокой теплопроводностью.
Штампы для штамповки металла
Прогрессивные штампы
Это штамп, в котором все операции выполняются под одним штампом, а металлическая полоса перемещается на следующий этап для выполнения следующей операции штамповки. В этом штампе несколько станций установлены в одном штампе.
Металлическая полоса подается в штамп, где на следующих этапах выполняется вырубка, гибка, тиснение и, наконец, резка. Этот процесс экономически эффективен и позволяет производить металлические детали большими партиями.
Одноступенчатая матрица
Одноступенчатые штампы могут выполнять только одну функцию одновременно, в отличие от штампов последовательного или составного штампа. Одноступенчатый штамп может выполнить один этап штамповки металла, будь то резка, гибка, тиснение или любая другая операция.
Различные типы штампов выполняют различные функции и обычно управляются вручную или полуавтоматически. Такие штампы подходят для мелкосерийного производства.
Составные штампы
Составные штампы могут выполнять одну или две операции одновременно, например, вырубку и пробивку на одной станции. Если сравнить их с штампами последовательного действия, где имеется несколько станций для выполнения различных операций, то этот штамп может выполнять 2–3 операции одновременно за один ход.
С помощью штампов из композитных материалов можно получать металлические детали с наилучшей кромкой, и этот метод подходит для средних объемов производства.
Типы штамповочных прессов
Сервопрессы
В сервопрессах вместо маховика и других традиционных систем используются серводвигатели. Серводвигатели обеспечивают более точный контроль силы удара, формы, скорости перемещения и позиционирования ползуна.
В отличие от механических кулачков, сервопрессы обеспечивают точный контроль отдельных участков хода пресса. Вы можете повысить производительность и изготавливать более сложные формы, экономя при этом энергию.
Механические прессы
Это типичный пресс, используемый в процессе штамповки металла. В нём для создания усилия и выполнения процесса штамповки металла используются маховик с электроприводом, шатун и коленчатый вал.
Обычные этапы штамповки металла на механических прессах включают вырубку, формовку, пробивку отверстий, резку и гибку. Механические прессы — это недорогие машины, обеспечивающие быструю работу, однако их точность оставляет желать лучшего.
Гидравлические прессы
В этом штамповочном станке для металла жидкость используется для создания давления сжатия, которое обеспечивает точную и аккуратную штамповку толстых материалов. Этот пресс работает по закону Паскаля.
Давление можно контролировать во время прессования, однако скорость прессования ниже, чем у механического пресса. Гидравлический пресс идеально подходит для глубокой вытяжки.
Применение штамповки металла в различных отраслях промышленности
Автомобильная промышленность
Штамповка металла широко применяется в автомобильной промышленности, где потребность в ней растёт с каждым днём. С помощью штамповки металла можно изготавливать детали большими партиями.
В автомобильной промышленности соотношение прочности и веса также важно для безопасности, поэтому для изготовления внешних деталей можно использовать более лёгкие металлы, что повышает их прочность и снижает вес. С помощью этой технологии изготавливаются различные детали, включая кузовные панели, элементы шасси, детали двигателя и другие важные детали.
Аэрокосмический сектор
В аэрокосмической промышленности все более широкое применение получает штамповка металлов благодаря соотношению прочности к массе и некоторым другим факторам, таким как теплопроводность.
Обычно самый дорогой металл, такой как титан, используется для изготовления самых чувствительных деталей, таких как лопатки турбин, корпуса и опоры двигателей, которые подвергаются воздействию экстремального давления и высоких температур. Титан также используется для изготовления корпусов и разъёмов авионики.
Товары для безопасности дорожного движения
Мы являемся производителем продукции для обеспечения безопасности дорожного движения. На нашем заводе штамповка металла используется для формовки, резки и профилирования металлических листов в различные компоненты.
дорожные знаки ДжеквинаОграждения, столбы указателей (металлические столбы), запасные части, металлические стойки, оцинкованные барьеры для контроля толпы и корпуса отражателей изготавливаются методом штамповки металла. Вы можете приобрести все эти прочные, долговечные и изготовленные по индивидуальному заказу изделия на нашем заводе.
Электронная промышленность
Электронная промышленность отличается огромным разнообразием, и эта область со временем становится всё более развитой. Штампованные металлические детали в первую очередь нужны для производства аксессуаров, таких как разъёмы, компоненты печатных плат и другие электронные устройства, например, светодиодные фонари, мобильные устройства и бытовая электроника.
Обычно в электронных изделиях используется медь; помимо меди, в этой отрасли также используются никелевые сплавы, латунь и другие важные материалы.
Транспортная инфраструктура
В отрасли транспортной инфраструктуры штампованные металлические детали используются на различных уровнях, включая автомагистрали и здания, системы общественного транспорта, мосты, туннели, аэропорты и многие другие места.
Процесс штамповки металла позволяет производить прочные, долговечные, лёгкие и устойчивые к коррозии металлические детали в больших количествах. Обычно используются оцинкованная сталь, углеродистая сталь, алюминиевые и медные сплавы.
Бытовая техника
Металлические детали широко используются в бытовой технике, включая кухонные приборы (холодильники, микроволновые печи), стиральные машины и чистящие средства.
Использование штампованных металлических деталей в бытовой технике обеспечивает большую долговечность, сложные формы, устойчивость к коррозии и экономичность. В бытовой технике используются медь, алюминий, нержавеющая сталь и сплавы.
Здравоохранение
Роль штамповки металла в здравоохранении огромна. Здравоохранение — это многоотраслевая отрасль, включающая множество подразделений.
Штамповку металла можно использовать для изготовления деталей хирургических инструментов, имплантатов (особенно ортопедических), больничного, диагностического и лабораторного оборудования. Металлические детали, используемые в здравоохранении, можно легко стерилизовать.
Строительная промышленность
Как известно, строительная отрасль весьма разнообразна и имеет различные аспекты. Штампованные металлические детали играют одинаковую роль в различных её областях.
К ним относятся конструктивные элементы, сантехнические системы, системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, декоративные элементы и системы безопасности. В строительной отрасли используются различные виды металлов в зависимости от конкретных требований.
Дополнительные методы штамповки металла
-
Формирование
Формовка — это процесс, в ходе которого металлическим листам придаётся необходимая трёхмерная форма без удаления лишнего металла. Эта процедура позволяет создавать изделия сложной геометрии.
-
Чеканка
Как следует из названия, монеты изготавливаются методом штамповки металла. При этом металл прессуется под высоким давлением, чтобы сжать его в ограниченном пространстве штампа. Этот процесс можно использовать на заключительном этапе отделки.
-
Лансинг
В процессе резки металлический лист разрезается и сгибается, не снимая его с листа. Этот метод часто используется для изготовления деталей, используемых в электрических разъёмах, воздуховодах в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и других важных областях применения.
-
Пирсинг
Это технология, при которой металлические заготовки получаются путём пробивки металлических листов в матрицах. Листы удерживаются между прессом и матрицей, после чего штамп с силой вдавливает лист в полость матрицы.
-
Отбортовка
Отбортовка — это метод, при котором края металлического листа загибаются под углом, обычно 90 градусов, для повышения прочности металла. Этот метод применяется в различных областях, в том числе при изготовлении рам кузовов автомобилей и фланцев распределительных коробок.
Преимущества штамповки металла
Штамповка металла имеет множество преимуществ в различных отраслях промышленности. Штампованные металлические детали, как правило, долговечны и устойчивы к коррозии. Вы можете изготавливать металлические детали высокой сложности с высокой точностью и аккуратностью.
Этот процесс экономически эффективен, если вам требуется оптовый заказ. Вы можете получать идентичные детали оптом, что выгодно для производственных отраслей. Кроме того, он позволяет получать более прочные детали при небольшом весе.
Заключительные мысли
Подводя итог, можно сказать, что штамповка металла — это идеальный метод, который можно использовать в различных отраслях. Этот процесс позволяет одновременно поддерживать качество и стоимость продукции. Если вам нужна дополнительная информация о штамповке металла или о дорожной продукции, вы можете поговорить с нашими экспертами.
