Mae rhannau stampio dur yn gydrannau metel a ffurfiwyd o ddalen ddur fflat neu coil trwy wasgu, blancio, plygu, neu dynnu llun mewn gwasg stampio. Maent yn ymddangos ym mron pob cynnyrch a weithgynhyrchir - o baneli corff modurol a bracedi strwythurol i amgaeadau offer ac offer diwydiannol. Dewis y radd ddur gywir yw'r penderfyniad pwysicaf mewn stampio dur, oherwydd mae'n pennu ffurfadwyedd, cryfder, cost, weldadwyedd a gorffeniad wyneb.
Mae'r canllaw hwn yn cerdded trwy fwy nag 20 o raddau dur cyffredin a ddefnyddir wrth stampio, yn cymharu dalen rolio poeth a rholio oer, yn mynd i'r afael â heriau dur cryfder uchel, ac yn cwmpasu opsiynau trin wyneb ac arferion gorau dylunio ar gyfer gweithgynhyrchu (DFM). Mae Metal Stamping Parts Ltd yn prosesu miloedd o dunelli o ddur yn flynyddol ar draws cymwysiadau modurol, diwydiannol a chynnyrch defnyddwyr.
Detholiad Gradd Dur ar gyfer Stampio
Mae dewis y radd ddur gywir yn gofyn am gydbwyso priodweddau mecanyddol, ffurfadwyedd, ansawdd wyneb, a chost. Mae'r tablau isod yn ymdrin â'r graddau a ddefnyddir fwyaf yn y diwydiant stampio byd-eang.
Graddau Dur Rolio Oer (JIS / EN / ASTM)
| Gradd (JIS) | EN Cyfwerth | ASTM Cyfwerth | C (%) | Mn (%) | Cryfder Cynnyrch (MPa) | Cryfder Tynnol (MPa) | Elongation (%) | r-werth | Cais |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SPCC | DC01 | A1008 CS Math B | ≤0.12 | ≤0.50 | 140–280 | 270–410 | ≥37 | — | Paneli cyffredinol-bwrpas, cromfachau |
| SPCD | DC03 | A1008 CS Math A | ≤0.10 | ≤0.45 | 140–260 | 270–390 | ≥39 | ≥1.3 | Ceisiadau lluniadu, tyniadau bas |
| SPCE | DC04 | A1008 DS Math A | ≤0.08 | ≤0.40 | 120–240 | 270–370 | ≥41 | ≥1.6 | Lluniadu dwfn, paneli mewnol modurol |
| SPCF | DC05 | A1008 DDS | ≤0.06 | ≤0.35 | 110–220 | 270–350 | ≥43 | ≥1.9 | Darlun all-ddwfn, siapiau cymhleth |
| SPCG | DC06 | A1008 EDDS | ≤0.02 | ≤0.25 | 100–200 | 270–330 | ≥45 | ≥2.1 | Darlun uwch-ddwfn, paneli agored |
| SPFH490 | — | A1011 HSLA 50 | ≤0.12 | ≤1.60 | ≥325 | ≥490 | ≥23 | — | Rhannau strwythurol, fframiau sedd |
| SPFH540 | — | A1011 HSLA 60 | ≤0.12 | ≤1.80 | ≥355 | ≥540 | ≥20 | — | Atgyfnerthu siasi |
Graddau Dur Rholio Poeth
| Gradd (JIS) | EN Cyfwerth | C (%) | Cryfder Cynnyrch (MPa) | Cryfder Tynnol (MPa) | Elongation (%) | Cais |
|---|---|---|---|---|---|---|
| SPHC | DD11 / HR1 | ≤0.15 | ≥205 | ≥270 | ≥27 | Ffurfio cyffredinol, rhannau nad ydynt yn hanfodol |
| SPHD | DD12/HR2 | ≤0.10 | — | ≥270 | ≥30 | Ceisiadau lluniadu |
| SPHE | DD13 / HR3 | ≤0.06 | — | ≥270 | ≥33 | Lluniadu dwfn, adeileddol modurol |
| SS400 | S235JR | ≤0.22 | ≥205 | 400–510 | ≥21 | Cromfachau strwythurol, rhannau mesurydd trwm |
| SS490 | S275JR | ≤0.25 | ≥245 | 490–610 | ≥19 | Cydrannau strwythurol dyletswydd trwm |
| SM490A | S355JR | ≤0.20 | ≥275 | 490–610 | ≥22 | Aelodau strwythurol sydd angen weldadwyedd |
Dur Cryfder Uchel Uwch (AHSS) Graddau
| Gradd | Math | Cynnyrch (MPa) | UTS (MPa) | Elongation (%) | Radiws Tro (× t) | Cais |
|---|---|---|---|---|---|---|
| DP590 | Cam Deuol | 330–410 | ≥590 | ≥20 | 1.0 | Cromfachau sy'n gwrthsefyll damwain, atgyfnerthiadau |
| DP780 | Cam Deuol | 440–560 | ≥780 | ≥14 | 1.5 | B-pileri, trawstiau bumper |
| DP980 | Cam Deuol | 600–740 | ≥980 | ≥10 | 2.5 | Atgyfnerthu strwythurol |
| DP1180 | Cam Deuol | 850–1050 | ≥1,180 | ≥5 | 4.0 | Ultra-high-strength braces |
| TRIP590 | TAITH | 380–460 | ≥590 | ≥24 | 1.0 | Strwythurau sy'n amsugno ynni |
| TRIP780 | TAITH | 450–550 | ≥780 | ≥18 | 1.5 | Strwythurau damwain |
| CP780 | Cyfnod Cymhleth | 620–750 | ≥780 | ≥10 | 2.0 | Atgyfnerthu siasi |
| CP1180 | Cyfnod Cymhleth | 900–1100 | ≥1,180 | ≥5 | 3.5 | Trawstiau gwrth-ymyrraeth |
| MS1200 | Martensitig | 950–1150 | ≥1,200 | ≥4 | 5.0 | Atgyfnerthiadau bumper, trawstiau drws |
| FB590 | Ferrite-Bainite | 380–480 | ≥590 | ≥18 | 1.0 | Olwynion, rhannau siasi |
| TWIP980 | TWIP | 400–500 | ≥980 | ≥50 | 0.5 | Strwythurau ysgafn yn y dyfodol |
Steinless Graddau
| Gradd | Math | Cynnyrch (MPa) | UTS (MPa) | Elongation (%) | Magnetig? | Cais |
|---|---|---|---|---|---|---|
| SUS304 | Austenitig | 205 | 520 | ≥40 | Rhif | Paneli offer, offer bwyd |
| SUS301 | Austenitig | 205–510 | 520–1,270 | ≥40–10 | Rhif | Springs, clipiau (work-hardens) |
| SUS430 | Ferrite | 205 | 450 | ≥22 | Ydy | trim addurniadol, cydrannau gwacáu |
| SUS410 | Martensitig | 205 | 440 | ≥20 | Ydy | Cyllyll a ffyrc, falf rhannau SUS430 |
| SUS316L | Austenitig | 175 | 480 | ≥40 | Rhif | Morol, cemegol, meddygol |
Am ragor o wybodaeth am alluoedd stampio dur di-staen, gweler ein stampio dur di-staen dudalen.
: Cyllyll a ffyrc, falf rhannau -Dewiswyd yn boeth:
Mae'r broses dreigl yn newid yn sylfaenol ansawdd wyneb dur, cywirdeb dimensiwn, ac ymddygiad mecanyddol. Mae'r gymhariaeth isod yn eich helpu i ddewis y deunydd cychwyn cywir ar gyfer eich stampio dur cais.
| Eiddo | Poeth-Rolio (HR) | Oer-Rolio (CR) |
|---|---|---|
| Ansawdd wyneb | Graddfa felin, garw (Ra 3–8 µm) | Llyfn, glân (Ra 0.5–1.5 µm) |
| Trwch goddefgarwch | ±0.10–0.15 mm | ±0.02–0.05 mm |
| Goddefgarwch lled | ±1.0–2.0 mm cryfder Y4 | ±0.2–0.5 mm |
| Amrediad mesurydd nodweddiadol | 1.6–12. | 0.4–3. |
| Cost y dunnell | Is (fel y'i rolio) | Uwch (wedi'i galedu gan waith) |
| Elongation | Uwch | Is |
| Gweithrediadau stampio nodweddiadol | Is (fel y'i rolio) | Uwch |
| Gorau ar gyfer | Rhannau strwythurol, cromfachau trwm, cydrannau anweladwy | Paneli gweladwy, rhannau manwl, bas-i-ganolig yn tynnu |
| Mae angen diraddio | Blancio, plygu, ffurfio | Blancio, lluniadu, ffurfio, tyllu 2876194 |
| Adlyniad paent | Wrth i yriannau stampio modurol traddodiadol wynebu heriau newydd, mae angen diraddio | Ardderchog ar ôl glanhau |
Rheol bawdwedi'i rolio'n oer ar gyfer unrhyw beth sy'n weladwy, yn feirniadol o ran dimensiynau, neu sy'n gofyn am luniadu. Defnyddiwch rolio poeth ar gyfer rhannau strwythurol lle nad yw gorffeniad arwyneb yn hanfodol a lle mae'r mesurydd yn fwy na 3 mm.
Stampio Dur Cryfder Uchel: Atebion a Stampio
Wrth i yriannau modurol ysgafn gael eu mabwysiadu. ni all offer a phrosesau dur ysgafn drin.
Her 1: Sbardun gormodol
Mae gan ddur cryfder uchel gymarebau cynnyrch-i-dynnol o 0.65-0.90 (vs. 0.50-0.60 ar gyfer dur ysgafn), gan achosi adferiad elastig sylweddol ar ôl ffurfio.
Atebion:
– Gorblygu 2-5° yn dibynnu ar y radd (treial a gwall neu iawndal wedi'i efelychu gan FEA).
- Defnyddiwch offer plygu cylchdro sy'n rheoli llif deunydd trwy'r parth tro.
- Defnyddiwch weisg servo gyda phreswylfa rhaglenadwy yn y ganolfan farw ar y gwaelod i leddfu straen ar y rhan yn y marw.
- Dyluniwch rannau gyda gleiniau anystwyth neu embossmentau i gloi siâp.
Her 2: Gwisgo Offeryn Carlam
Microstrwythurau caled (martensite, bainite) mewn arwynebau offer abrade AHSS 3–10 × yn gyflymach na dur ysgafn.
Atebion:
- Defnyddiwch ddur offer D2 neu DC53 gyda gorchudd PVD (TiAlN neu CrN) ar gyfer cyfeintiau cymedrol.
- Newid i fewnosodiadau carbid neu ddur offer PM (meteleg powdwr) (ASP-23, VANADIS 4E) ar gyfer cynhyrchu cyfaint uchel.
– Cynyddu clirio marw i 10–12% o drwch deunydd (vs. 5–7% ar gyfer dur ysgafn).
- Rhowch ireidiau ffilm sych neu bwysedd uchel i leihau ffrithiant.
Her 3: Gofynion Weldio
Mae graddau AHSS angen rheolaeth paramedr weldio gofalus er mwyn osgoi meddalu parth yr effeithir arnynt gan wres (HAZ).
Atebion:
- Defnyddio weldio sbot gwrthiant gyda rheolaeth gyfredol addasol.
- Optimeiddio grym electrod a dal amser ar gyfer pob gradd.
– Ystyriwch weldio laser ar gyfer cymalau casgen lle mae rheolaeth HAZ yn hollbwysig.
- Dilysu cryfder weldio yn unol â safonau AWS D8.1M neu OEM-benodol.
Her 4: Cracio ar Radii Dynn
Mae graddau DP a martensitig wedi ymestyn yn gyfyngedig (4-14%), gan wneud troadau radiws tynn yn dueddol o gracio.
Atebion:
- Dylunio radiws tro lleiaf ≥ 2 × trwch deunydd ar gyfer DP780; ≥ 4 × ar gyfer DP1180.
– Orient yn troi yn berpendicwlar i'r cyfeiriad treigl pan fo modd.
– Defnyddiwch ffurfiant cynnes (200–300 °C) ar gyfer y geometregau mwyaf heriol.
- Ystyriwch fylchau wedi'u weldio wedi'u teilwra - defnyddiwch AHSS dim ond lle mae angen cryfder a dur ysgafn yn y parth ffurfiedig.
Opsiynau Triniaeth Arwyneb ar gyfer Rhannau Stampio Dur
Mae triniaeth arwyneb yn amddiffyn rhag cyrydiad, yn gwella ymddangosiad, ac yn gwella adlyniad paent. Mae'r tabl isod yn cymharu'r pedwar opsiwn mwyaf cyffredin ar gyfer rhannau dur wedi'u stampio.
| Triniaeth | Proses | Cotio Pwysau / Trwch | Ymwrthedd i Chwistrellu Halen (oriau) | Adlyniad Paent | Weldability ar ôl Triniaeth | Cost gymharol | Cais Nodweddiadol |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Electro-galfanedig (EG) | Electrodeposition sinc | 5–15 µm | 200–500 | Ardderchog | Da | Isel-Canolig | Paneli modurol agored |
| poeth-dip galfanedig (GI) | Trochi mewn sinc tawdd | 45–90 g/m² (y ddwy ochr) | 300–1,000 | Da (ar ôl triniaeth) | Teg | Canolig | Paneli offer, HVAC, adeiladu |
| Phosphating (haearn neu sinc) | Trosi cemegol | 1–3 µm | 50–150 | Ardderchog | Da | Isel Iawn | Triniaeth cyn-baentio ar gyfer pob rhan ddur |
| Electro-coat (e-coat) | Paent electrofforetig | 15–25 µm | 500–1,000 | Amherthnasol (yw'r paent) | Gwael | Canolig | Electro-coat (e-coat) Isgorff modurol, cromfachau |
| Dacromet / Geomet | ffloch sinc-alwminiwm | 6–10 µm | 500–1,000+ | Teg | Teg | Canolig-Uchel | Caewyr, rhannau crog, cyrydiad uchel |
| Côt powdwr | Chwistrell electrostatig + pobi | 60–80 µm | 1,000+ | Amh (yw'r gorffeniad) | Amh. | Canolig | Offer awyr agored, dodrefn, caeau |
Canllaw dewis:
– Ar gyfer arwynebau modurol Dosbarth A agored: EG + e-gôt + topcoat.
- Ar gyfer rhannau strwythurol mewn amgylcheddau cyrydol: GI neu Dacromet.
- Ar gyfer cromfachau mewnol cost-sensitif: ffosffad + cot powdr.
- Ar gyfer caewyr cyrydiad uchel: Dacromet neu Geomet.
Cynghorion DFM ar gyfer Rhannau Stampio Dur
Mae egwyddorion dylunio ar gyfer gweithgynhyrchu yn lleihau cost marw, yn gwella ansawdd rhan, ac yn byrhau amseroedd arweiniol. Cymhwyswch y canllawiau hyn yn ystod y cyfnod cysyniad er mwyn osgoi diwygiadau marw drud yn ddiweddarach.
Geometreg Rheolau
- Lleiafswm radiws tro: 0.5 × trwch deunydd ar gyfer dur ysgafn CR; 1.0–4.0 × ar gyfer AHSS (yn dibynnu ar radd).
- Lleiafswm diamedr twll: ≥ trwch deunydd; ≥ 2 × trwch ar gyfer tyllau mewn ardaloedd ag ymestyn.
- Lled lleiaf: ≥ 3 × trwch deunydd + radiws tro.
- Pellter rhicyn i dro: ≥ trwch deunydd + radiws plygu i atal afluniad.
- Cyfeiriadedd slot: Perpendicwlar i'r llinell dro i osgoi rhwygo.
Canllawiau Goddefgarwch
| Nodwedd | Goddefgarwch Cyraeddadwy | Gyda Gweithrediadau Ychwanegol |
|---|---|---|
| Proffil gwag | ±0.05–0.10 mm | ±0.02 mm (mân-blancio neu eillio) |
| Safle twll | ±0.05 mm 3476789 µm | ±0.02 mm (ôl-beiriannu) |
| Ongl plygu | ±1° | ±0.25° (brêc i'r wasg gyda choroni CNC) |
| Flatness | 0.2 mm/100 mm | 0.05 mm/100 mm (stampio + maint) |
| Edge burr | ≤ 0.10 mm | ≤ 0.03 mm (deburring) |
Optimeiddio Deunydd a Chost
- Safoni mesurydd ar draws rhannau mewn cydosod deunydd.
- Rhannau nythu'n effeithlon ar gynllun stribedi - mae defnydd o 60-75% o ddeunydd yn nodweddiadol ar gyfer marw cynyddol; llai na 55% yn gwarantu ailgynllunio.
- cyfuno rhannau sengl wedi'u cyfuno a lleihau'r broses o uno rhannau cyfunol gweithrediadau.
- Nodwch driniaeth arwyneb yn unig lle bo angen — mae platio dethol neu haenen leol yn arbed costau.
- Defnydd beth yw metel stampio hanfodion i ddewis rhwng marw cynyddol, marw trosglwyddo, neu linell tandem yn seiliedig ar gyfaint a chymhlethdod.
Cwestiynau Cyffredin
Beth yw'r gwahaniaeth rhwng SPCC a SPCE dur ar gyfer stampio?
Mae SPCC yn ddur rholio oer pwrpas cyffredinol gydag uchafswm cynnwys carbon o 0.12%, sy'n addas ar gyfer troadau syml a thynnu bas. Mae gan SPCE derfyn carbon is (≤0.08%), manganîs is (≤0.40%), ac elongation sylweddol uwch (≥41% vs. ≥37%), gan ei gwneud yn llawer gwell ar gyfer gweithrediadau lluniadu dwfn. Mae gan SPCE hefyd werth r gwarantedig (cymhareb straen plastig) o ≥1.6, sy'n golygu ei fod yn gwrthsefyll teneuo wrth ymestyn. Defnyddiwch SPCC ar gyfer cromfachau a rhannau gwastad; defnyddio SPCE pan fydd angen tynnu dwfn neu ffurfio cymhleth ar y rhan.
Pryd ddylwn i ddefnyddio dur rholio poeth yn lle dur rholio oer ar gyfer stampio?
Dewiswch ddur rholio poeth pan fo'r rhan yn strwythurol yn hytrach na chosmetig, mae'r mesurydd yn fwy na 3.2 mm (y tu hwnt i'r rhan fwyaf o argaeledd rholio oer), nid oes angen goddefiannau dimensiwn tynn, neu'r gost yw'r prif yrrwr. Mae dur rholio poeth yn costio 15-25% yn llai y dunnell ac mae ganddo hiriad uwch, sy'n helpu i blygu a ffurfio adrannau trwchus. Fodd bynnag, mae angen ffrwydro neu biclo ei wyneb ar raddfa felin cyn paentio, ac mae goddefiannau trwch yn ±0.10–0.15 mm yn erbyn ±0.02–0.05 mm ar gyfer rholio oer.
Sut mae atal cracio wrth stampio dur cryfder uchel uwch?
Mae cracio yn AHSS fel arfer yn digwydd ar radiysau tro sy'n rhy dynn ar gyfer gallu ymestyn y radd. Ar gyfer DP590, dyluniad tro radii ≥ 1 × trwch deunydd; ar gyfer DP780, ≥ 1.5 ×; ar gyfer DP980, ≥ 2.5 ×; ac ar gyfer graddau martensitig (MS1200), ≥ 5 × trwch. Troadau dwyreiniol yn berpendicwlar i'r cyfeiriad treigl, defnyddiwch ireidiau pwysedd uchel, ac ystyriwch ffurfio cynnes (200-300 ° C) ar gyfer y geometregau mwyaf heriol. Mae rhedeg efelychiad FEA cyn adeiladu marw yn nodi risgiau cracio yn gynnar.
Pa driniaeth arwyneb sydd orau ar gyfer rhannau stampio dur awyr agored?
Ar gyfer amlygiad hirdymor yn yr awyr agored, mae galfaneiddio dip poeth (GI) yn darparu'r gymhareb cost-i-amddiffyn orau gyda 300-1,000 awr o ymwrthedd chwistrellu halen yn dibynnu ar bwysau'r cotio. Ar gyfer rhannau sydd angen gorffeniad addurniadol, mae cotio powdr dros wyneb ffosffad yn darparu ymwrthedd cyrydiad rhagorol (1,000+ awr o chwistrell halen) gydag opsiynau lliw a gwead. Mae haenau ffloch sinc-alwminiwm Dacromet neu Geomet yn ddelfrydol ar gyfer caewyr a rhannau bach lle mae unffurfiaeth trwch cotio a risg embrittlement hydrogen yn bryderon.
Beth yw cyfradd defnyddio deunydd da ar gyfer stampio dur marw cynyddol?
Ystyrir bod cyfradd defnyddio deunydd o 60-75% yn dda ar gyfer stampio marw cynyddol ar rannau dur. Mae cyfraddau o dan 55% yn awgrymu y dylid adolygu cynllun y rhan ar gyfer optimeiddio nythu - mae gwelliannau cyffredin yn cynnwys cylchdroi cyfeiriadedd y rhan, rhannu llinellau trim rhwng rhannau cyfagos, neu ailgynllunio geometreg y stribedi cludo. Mae defnydd uwch na 75% yn gyraeddadwy ar gyfer rhannau hirsgwar syml. Dylid gwerthuso unrhyw sgrap trim ar gyfer blancio defnydd eilaidd o rannau llai o'r un stribed.
Casgliad
Mae stampio dur llwyddiannus yn dechrau gyda chyfateb y radd i'r cais. Mae dur ysgafn (SPCC-SPCE) yn trin y rhan fwyaf o rannau pwrpas cyffredinol yn gost-effeithiol, tra bod graddau AHSS (DP, TRIP, CP, MS) yn darparu'r cymarebau cryfder-i-bwysau y mae cymwysiadau modurol a diwydiannol yn eu mynnu - ar draul rheolaethau proses llymach ac offer anoddach. Mae detholiad triniaeth arwyneb, goddefgarwch, ac egwyddorion DFM yn pennu ymhellach a yw rhan ddur wedi'i stampio yn darparu perfformiad dibynadwy am gost gystadleuol.
Yn barod i drafod eich prosiect stampio dur nesaf? Cysylltwch â Metal Stamping Parts Ltd ar gyfer cymorth peirianneg, canllawiau dewis deunydd, a dyfynbris cynhyrchu cystadleuol.