El conformat de metalls és el procés de remodelació de xapa plana o material de bobina en peces tridimensionals mitjançant una deformació plàstica controlada. A diferència de les operacions de tall o mecanitzat que eliminen material, el conformat canvia la forma del metall tot conservant el seu volum. El resultat és una peça estructural o funcional amb la geometria, la resistència i les condicions de la superfície definides pels paràmetres d'utillatge i premsa.
Oferim serveis de conformació de metalls com a part de les nostres capacitats d'estampació i fabricació de precisió. Les operacions de conformació s'utilitzen de manera independent i en combinació dins d'eines de matriu progressiva, composta i de transferència per produir peces complexes en una única seqüència controlada.
Necessites una peça metàl·lica conformada? Envieu el vostre dibuix, material, gruix i volum al nostre pàgina de contacte per a una revisió de formació i pressupost.
Operacions de conformació de metalls que donem suport
La conformació de metalls cobreix una àmplia gamma d'operacions. Els més comuns en el nostre àmbit d'estampació i fabricació de xapes inclouen:
Doblat
La flexió aplica força per crear un angle o un perfil corbat en metall pla. Les operacions de flexió habituals inclouen flexió en V, flexió en U i flexió per neteja. El retorn elàstic s'ha de compensar en el disseny de l'eina en funció del grau i el gruix del material. Les consideracions clau del disseny inclouen el radi de corbat mínim (normalment 1 × gruix del material per als metalls dúctils) i el manteniment d'una direcció coherent del gra en relació amb l'eix de corbat.
Embutit profund
L'embutició profunda utilitza un punxó i una matriu per estirar la xapa plana radialment cap a dins, formant copes, closques i carcasses cilíndriques. El procés es caracteritza per la relació de dibuix, que defineix la relació entre el diàmetre en blanc i el diàmetre del punxó. El material ha de tenir l'allargament suficient per completar el dibuix sense trencar-se. Les brides, les parets i les bases es poden mantenir amb toleràncies dimensionals ajustades en eines de dibuix dissenyades correctament. Vegeu també: estampació profunda.
Coining
L'encunyació utilitza una pressió molt alta per dimensionar amb precisió una funció comprimint el metall entre les cares del punxó i la matriu. El resultat és una superfície dimensionalment estable i sense rebaves a la zona encunyada. L'encunyació s'utilitza en característiques on el control dimensional estricte, els radis nítids i la qualitat de la superfície importen més que la tolerància general de conformació. S'aplica habitualment a les cares terminals, als punts de contacte i a les superfícies d'assentament crítiques.
Relleu
El relleu desplaça el metall per crear característiques elevades o encastades, com ara logotips, costelles de rigidesa, marques d'identificació o característiques de registre. El material no s'elimina, només es forma localment en un patró elevat. Les característiques en relleu afegeixen rigidesa estructural a les peces primes sense afegir pes.
Brides
La brida doblega la vora d'una peça plana o formada cap a fora o cap a dins per crear una brida. Les brides s'utilitzen per a l'enduriment estructural, interfícies de muntatge, superfícies de segellat o protecció de vores. Els forats extruïts (on un forat perforat es col·loca cap a fora per crear un boc roscat) són una operació relacionada.
Formació i compensació
Les operacions de conformat generals transformen un element en brut en perfils complexos no plans. El conformat desplaçat crea perfils en Z o característiques esglaonades en peces d'altra manera planes. Són habituals en carcasses de connectors, suports i suports de muntatge.
Planxat
La planxa redueix uniformement el gruix de la paret d'una carcassa estirada per estrènyer les toleràncies dimensionals al diàmetre exterior o al forat interior. Sovint s'utilitza com a operació secundària després de l'embotit per aconseguir una geometria precisa de la paret.
Materials utilitzats en encofrats metàl·lics
La conformabilitat depèn en gran mesura de la ductilitat del material, el gruix, l'estructura del gra i la condició de tremp. Formem peces en:
| Material | Notes de conformació | Peces formades típiques |
|---|---|---|
| Acer al carboni (SPCC, DC01) | Bona conformabilitat; pot remuntar; soldable | Suports, carcasses estructurals, cobertes |
| Acer inoxidable (304, 301) | Ressort elàstic més alt; el treball s'endureix; més fort després de formar | Carcassa mèdica, ferreteria per a aliments, carcassa sensible a la corrosió |
| Alumini (5052, 3003) | Excel·lent ductilitat; retorn elàstic baix; lleuger | Carcassa d'electrònica, cobertes d'automòbils, carcassa aeroespacial |
| Coure (C11000) | Formabilitat molt alta; excel·lent per encunyar i encunyar | Terminals, contacts, electrical shells |
| Llautó (C26000) | Bona conformabilitat; estabilitat superficial després de la formació | Components del connector, peces formades decoratives |
Pàgines específiques del material: estampació d'alumini, estampació d'acer inoxidable, estampació d'acer, Estampació de courei estampació de llautó.
carcasses elèctriques
Les operacions de conformació de metalls rarament són autònomes. En l'estampació de producció, s'integren a la seqüència d'utillatges:
- In estampació progressiva de matriu, les etapes de conformació es distribueixen entre estacions en una tira contínua, permetent que el tallat, la perforació, la flexió i l'encunyació es produeixin en seqüència en una sola eina
- Formació de metalls en processos d'estampació
- En matrius compostes, l'estampació i la conformació es produeixen simultàniament en un sol traç, adequat per a peces planes o lleugerament formades.
- En els processos d'embutició profunda, els controls de la seqüència de conformació de la profunditat del dibuix, la consistència del gruix de la paret i la geometria de la brida en diverses etapes
En aplicacions de matriu de transferència, el blanc es mou físicament entre estacions de conformació, permetent una geometria més complexa que no es pot aconseguir en una cinta 9876543210123456784 Peces
El disseny de conformació afecta la complexitat de l'eina, la consistència de les peces i el cost de producció. Les consideracions importants de DFM inclouen:
- Radi de corbat mínim : un radi massa estret provoca esquerdes o fractures; normalment 0,5–1 × gruix del material mínim depenent de l'aliatge
- Compensació de retorn elàstic : l'angle de sobreflexió s'ha de calcular per material i gruix per aconseguir l'angle especificat després de l'alliberament
- Direcció del gra versus eix de flexió : la flexió perpendicular a la direcció del gra redueix el risc d'esquerdes en materials endurits pel treball
- Característica de proximitat : els forats col·locats massa a prop d'una línia de flexió es distorsionen durant la formació; mantenir una distància mínima d'1,5 × el gruix del material des de la vora
- Profunditat formada en funció del gruix del material — Les proporcions d'embutició profunda s'han d'ajustar a la capacitat d'allargament del material
- Simetria i equilibri — Les càrregues de conformació asimètriques provoquen un desplaçament de la banda o del blanc; l'eina ha de compensar-se amb una geometria de matriu equilibrada
Indústries que utilitzen serveis de conformació de metalls
- Automoció — estampacions de carrosseria, suports de seient, suports estructurals, peces formades amb clips. Vegeu: estampació d'automòbils
- Electrònica — carcassa de terminals, carcassa EMI, cossos de connector, contactes de precisió. Vegeu: estampació electrònica
- Les aplicacions mèdiques : peces inoxidables formades amb precisió, carcasses dibuixades, components d'instruments quirúrgics. Vegeu: estampació de dispositius mèdics
- Aeroespacial : estampacions estructurals, panells de tancament, peces de suport formades. Vegeu: estampació de metall aeroespacial
- Electrodomèstics — peces del motor, panells de control, carcasses formades. Veure: estampació per a electrodomèstics
- Construcció : maquinari de suport format, plaques d'ancoratge, suports. Vegeu: estampació metàl·lica de construcció
Preguntes freqüents: Formació de metalls
Què és la conformació de metalls a l'estampació?
La conformació de metalls en l'estampació es refereix a operacions basades en premsa que remodelen la xapa sense treure material. Això inclou el plegat, el dibuix, l'encunyació, el relleu, el flange i la compensació. Les operacions de conformació sovint es combinen amb eines de matriu progressiva o composta.
Quina diferència hi ha entre la formació de metalls i el tall de metalls?
Les operacions de tall de metall (tallament, punxonat, cisalla) separen el material per fractura o cisalla. Les operacions de conformació de metall remodelen el material mitjançant la deformació plàstica sense separació. La majoria de les peces estampades requereixen tant operacions de tall com de conformació dins de la mateixa eina.
Quins metalls són més fàcils de formar?
El coure, l'alumini i l'acer baix en carboni tenen la ductilitat més alta i es formen amb més facilitat. L'acer inoxidable i els aliatges d'acer d'alta resistència tenen més elàstic i requereixen una compensació d'eines més precisa. El tremp del material i l'estructura del gra també afecten significativament la formabilitat.
Quines toleràncies es poden mantenir a les peces conformades?
Les característiques formades estàndard solen mantenir ±0,1–0,3 mm depenent de la complexitat de la peça. Les superfícies encunyades poden contenir ±0,01–0,05 mm. Les toleràncies angulars als corbes solen oscil·lar entre ± 0,5 ° i ± 2 ° depenent del material i del mètode de conformació.
Com puc reduir el retorn elàstic a les peces formades?
El retorn elàstic es redueix gràcies a la sobreflexió en el disseny de l'eina, l'encunyació del radi de flexió, el disseny amb radis més ajustats o l'ús de materials amb un mòdul elàstic més baix. La revisió de DFM hauria d'abordar la predicció del retorn abans de construir les eines.
Sol·liciteu pressupost per a la conformació de metalls
Tant si necessiteu una corba senzilla com una carcassa d'embutició profunda complexa, el nostre procés de conformació comença per comprendre els requisits funcionals i les necessitats de tolerància de la vostra peça. Revisem el dibuix, confirmem l'enfocament de conformació i proporcionem un pla de producció i eines que admeti la fabricabilitat a llarg termini.
Disseny d'eines per a operacions de conformació de metalls
La qualitat d'una peça formada comença amb el disseny de l'eina. Cada operació de conformació, ja sigui un simple corbat de 90° o un dibuix complex de diverses etapes, requereix una geometria d'eines que tingui en compte el comportament del material, el retorn elàstic i els requisits dimensionals:
- Radi de corbat i obertura de matriu : la relació entre l'obertura de la matriu i el gruix del material (amplada de la matriu en V) determina la força de flexió necessària i el radi interior de la corba. Les obertures de matriu més petites produeixen radis més ajustats, però requereixen una força més gran i augmenten el risc de marcatge superficial.
- Compensació de retorn elàstic — Tots els metalls presenten una recuperació elàstica després de la formació. L'eina ha de doblar la peça per la quantitat prevista de retorn elàstic perquè la peça acabada torni a l'angle objectiu després de la descàrrega. La predicció de retorn elàstic és específica del material i es valida durant la producció pilot.
- Disseny de matriu de dibuix — Les operacions d'embotit profund requereixen un control acurat del suport del suport en blanc per evitar la pressió i el forat, el radi i el forat. defectes superficials de pell de taronja. Els límits de relació d'estirament depenen de la ductilitat i el gruix del material.
- Eines d'encunyació i dimensionament : quan les característiques formades necessiten toleràncies més estrictes que les que pot aconseguir el format estàndard, les eines d'encunyació comprimeixen el material fins a un gruix o un nivell de superfície precís. Això afegeix una estació a la matriu, però pot aconseguir ±0,01–0,03 mm en superfícies encunyades.
- Formació multietapa : les geometries complexes que no es poden formar en un sol cop requereixen múltiples estacions de conformació dins d'una matriu progressiva o de transferència. Cada estació dóna forma al material de manera incremental per evitar sobretensions en qualsevol àrea.
El disseny d'eines per a les operacions de conformació és on la capacitat d'enginyeria afecta directament la qualitat de les peces i l'estabilitat de la producció. Dissenyem totes les eines de conformació internament per mantenir el control sobre la seqüència de conformació i l'estratègia de compensació de retorn elàstic.
Comportament del material en operacions de conformació
Els diferents metalls responen de manera diferent a l'estrès de formació. Entendre el comportament del material és essencial per dissenyar eines de conformació que produeixin peces consistents:
- Límit elàstic i resistència a la tracció : els materials de major resistència requereixen més força de conformació i presenten més elàstic. Els materials per sobre de la resistència a la tracció de 500 MPa sovint necessiten espais lliures de matriu ajustats i un control de procés més estricte.
- Elongació i reducció de l'àrea : aquestes mesures de ductilitat determinen quant es pot estirar o estirar un material abans de la fractura. Els materials de baix allargament limiten la profunditat d'estirament i l'estanquitat dels radis de flexió.
- Exponent d'enduriment per deformació (valor n) : els materials amb un valor n més alt distribueixen la deformació de manera més uniforme, cosa que és beneficiós per a les operacions de dibuix i estirament. Els materials de baix valor n tendeixen a localitzar la deformació i el coll abans.
- Relació de deformació del plàstic (valor r) : indica la resistència del material a l'aprimament durant el dibuix. Els materials d'alt valor r dibuixen amb més èxit i són preferits per a aplicacions d'embutició profunda.
- Estat de la superfície i recobriment : la rugositat superficial, el recobriment d'oli i les capes galvanitzades afecten la fricció durant la formació. El tractament i la lubricació de la superfície de l'eina s'han d'ajustar a l'estat de la superfície del material.
Les dades dels materials dels certificats de molí i la nostra base de dades de proves interna s'utilitzen durant la revisió DFM per predir el comportament de conformació i establir expectatives de tolerància realistes abans que comenci el disseny d'eines.
Preguntes freqüents
Què és la conformació de metalls a l'estampació?
La conformació de metalls en l'estampació es refereix a operacions basades en premsa que remodelen la xapa sense treure material. Això inclou el plegat, el dibuix, l'encunyació, el relleu, el flange i la compensació. Les operacions de conformació sovint es combinen amb eines de matriu progressiva o composta.
Quina diferència hi ha entre la formació de metalls i el tall de metalls?
Les operacions de tall de metall (tallament, punxonat, cisalla) separen el material per fractura o cisalla. Les operacions de conformació de metall remodelen el material mitjançant la deformació plàstica sense separació. La majoria de les peces estampades requereixen tant operacions de tall com de conformació dins de la mateixa eina.
Quines toleràncies es poden mantenir a les peces conformades?
Les característiques formades estàndard solen mantenir ±0,1–0,3 mm depenent de la complexitat de la peça. Les superfícies encunyades poden contenir ±0,01–0,05 mm. Les toleràncies angulars als corbes solen oscil·lar entre ± 0,5 ° i ± 2 ° depenent del material i del mètode de conformació.
Com puc reduir el retorn elàstic a les peces formades?
El retorn elàstic es redueix gràcies a la sobreflexió en el disseny de l'eina, l'encunyació del radi de flexió, el disseny amb radis més ajustats o l'ús de materials amb un mòdul elàstic més baix. La revisió de DFM hauria d'abordar la predicció del retorn abans de construir les eines.
Quins metalls es poden formar per estampació?
L'acer laminat en fred, l'acer inoxidable, els aliatges d'alumini, el coure, el llautó, el bronze fòsfor i els acers prerevestits es poden formar per estampació. Cada material té diferents límits de conformació, característiques de retorn elàstic i requisits d'eines que s'avaluen durant la revisió de DFM.
Es poden formar formes 3D complexes estampant?
Sí. Les formes 3D complexes es produeixen mitjançant seqüències de conformació en diverses etapes dins d'eines de matriu progressiu o de transferència. L'embotit profund, el conformat per estirament i el plegat per etapes poden crear geometries que serien difícils o costoses de produir per mecanitzat o fosa.
Poseu-vos en contacte amb nosaltres per començar el vostre projecte de conformació de metalls: envieu el vostre dibuix, material i volum i respondrem amb una revisió i pressupost.