شکل دهی فلزی فرآیند تغییر شکل ورق فلزی یا کویل تخت به قطعات سه بعدی از طریق تغییر شکل پلاستیکی کنترل شده است. بر خلاف عملیات برش یا ماشینکاری که مواد را حذف می کند، شکل دهی باعث تغییر شکل فلز و حفظ حجم آن می شود. نتیجه یک بخش ساختاری یا عملکردی با هندسه، استحکام و شرایط سطحی است که توسط پارامترهای ابزار و پرس تعریف شده است.
ما خدمات شکل دهی فلز را به عنوان بخشی از قابلیت های مهر زنی و ساخت دقیق خود ارائه می دهیم. عملیات شکل دهی به طور مستقل و به صورت ترکیبی در ابزارهای قالب پیش رونده، ترکیبی و انتقالی برای تولید قطعات پیچیده در یک توالی کنترل شده استفاده می شود.
آیا به یک قطعه فلزی شکل گرفته نیاز دارید؟ نقشه، مواد، ضخامت و حجم خود را به شماره صفحه تماس برای بررسی شکل گیری و نقل قول.
عملیات شکلدهی فلزی ما پشتیبانی میکنیم
ما ارسال کنید فرم دهی فلز طیف وسیعی از عملیات را پوشش می دهد. متداول ترین موارد در حوزه تولید ورق فلزی و مهر زنی ما عبارتند از:
خمکاری
خمش نیرو را برای ایجاد زاویه یا نمایه خمیده در فلز مسطح اعمال می کند. عملیات خمشی متداول شامل خمش V، خمش U و خم کردن با پاک کردن است. اسپرینگ بک باید در طراحی ابزار بر اساس درجه و ضخامت مواد جبران شود. ملاحظات کلیدی طراحی شامل حداقل شعاع خمشی (معمولاً 1× ضخامت مواد برای فلزات انعطاف پذیر) و حفظ جهت دانه بندی ثابت نسبت به محور خم می باشد.
کشش عمیق
کشش عمیق از یک پانچ و قالب برای کشیدن ورق صاف فلزی به صورت شعاعی به داخل استفاده میکند و فنجانها، پوستهها و محفظههای استوانهای شکل میدهد. این فرآیند با نسبت کشش مشخص می شود که نسبت قطر خالی به قطر پانچ را مشخص می کند. ماده باید کشش کافی داشته باشد تا کشش بدون پارگی کامل شود. فلنجها، دیوارها و پایهها همگی میتوانند در تلورانسهای ابعادی در ابزارهای کشش مناسب طراحی شده باشند. همچنین ببینید: مهر زنی عمیق.
Coining
کوینینگ از فشار بسیار بالایی برای اندازه دقیق یک ویژگی با فشرده سازی فلز بین صفحات پانچ و قالب استفاده می کند. نتیجه یک سطح پایدار از نظر ابعادی و بدون سوراخ در ناحیه کوبیده شده است. کوینینگ برای ویژگی هایی استفاده می شود که کنترل ابعادی دقیق، شعاع تیز و کیفیت سطح بیشتر از تحمل شکل دهی عمومی اهمیت دارد. معمولاً برای سطوح انتهایی، نقاط تماس و سطوح نشیمنگاه بحرانی اعمال می شود.
منبت
منبت فلز را جابجا میکند تا ویژگیهای برجسته یا فرورفته مانند آرم، دندههای سفتکننده، علامتهای شناسایی یا ویژگیهای ثبت را ایجاد کند. مواد برداشته نمی شود - فقط به صورت محلی به یک الگوی برجسته تبدیل شده است. ویژگی های برجسته، سفتی ساختاری را به قطعات نازک بدون اضافه کردن وزن اضافه می کند.
فلنجینگ
فلنجینگ لبه یک قسمت صاف یا شکل گرفته را به سمت بیرون یا داخل خم می کند تا یک فلنج ایجاد شود. فلنج ها برای سفت سازی سازه، رابط های مونتاژ، سطوح آب بندی یا حفاظت لبه ها استفاده می شوند. سوراخهای اکسترود شده (که در آن یک سوراخ پانچ شده به سمت بیرون فلنج میشود تا رزوهای ایجاد شود) یک عملیات مرتبط هستند.
شکل دهی و افست
عملیات فرم دهی عمومی، یک قسمت خالی را به پروفیل های پیچیده غیر مسطح تغییر می دهد. شکل دهی افست پروفیل های Z یا ویژگی های پلکانی را در قسمت های دیگر مسطح ایجاد می کند. اینها در محفظه های رابط، براکت ها و تکیه گاه های مونتاژ معمول هستند.
اتو کردن
اتو کردن به طور یکنواخت ضخامت دیواره پوسته کشیده شده را کاهش می دهد تا تلورانس های ابعادی در قطر بیرونی یا سوراخ داخلی محکم شود. اغلب به عنوان یک عملیات ثانویه پس از کشش عمیق برای دستیابی به هندسه دیوار دقیق استفاده می شود.
مواد استفاده شده در Metal
شکلپذیری به شدت به شکلپذیری مواد، ضخامت، ساختار دانهها و شرایط مزاج بستگی دارد. ما قطعات را در:
| مواد | یادداشت های شکل دهی | قطعات معمولی |
|---|---|---|
| فولاد کربنی (SPCC, DC01) | شکل پذیری خوب تشکیل می دهیم. ممکن است بازگشت بهار قابل جوش | براکت ها، پوسته های سازه ای، روکش ها |
| فولاد ضد زنگ (304، 301) | فنری بالاتر; کار سخت می شود؛ پس از تشکیل | محفظه های پزشکی، سخت افزار مواد غذایی، پوسته های حساس به خوردگی |
| آلومینیوم (5052, 3003) | شکل پذیری عالی; برگشت بهار کم; سبک | محفظه های الکترونیکی، روکش های خودرو، محفظه های هوافضا |
| مس (C11000) | شکل پذیری بسیار بالا; عالی برای کشش عمیق و سکه زنی | پایانه ها، کنتاکت ها، پوسته های الکتریکی |
| برنج (C26000) | شکل پذیری خوب; پایداری سطح پس از شکل گیری | قطعات اتصال دهنده، قطعات شکل دهی تزئینی |
صفحات مخصوص مواد: مهر زنی آلومینیومی, stainless مهر زنی فولادی, مهر زنی فولادی, مهر زنی مسو مهر زنی برنجی.
شکلدهی فلز در فرآیندهای مهر زنی
عملیات شکل دهی فلز به ندرت مستقل است. در مهر زنی تولید، آنها در توالی ابزار ادغام می شوند:
- In مهر زنی پیشرونده قالب، مراحل شکل دهی در سراسر ایستگاه ها بر روی یک نوار پیوسته توزیع می شوند، که اجازه می دهد خالی کردن، سوراخ کردن، خم شدن، و انحراف در یک ابزار به صورت متوالی اتفاق بیفتد.
- در کاربردهای قالب انتقال، قسمت خالی به طور فیزیکی بین ایستگاههای شکلدهی جابهجا میشود و هندسه پیچیدهتری را امکانپذیر میکند که نمیتوان روی یک نوار به دست آورد.
- در قالب های مرکب، خالی شدن و شکل دهی به طور همزمان در یک حرکت انجام می شود، مناسب برای قطعات صاف یا سبک.
- در فرآیندهای کشش عمیق، توالی شکل دهی، عمق کشش، قوام ضخامت دیواره و هندسه فلنج را در چندین مرحله کنترل می کند.
ملاحظات DFM برای قطعات تشکیل شده
طراحی شکل دهی بر پیچیدگی ابزار، ثبات قطعه و هزینه تولید تأثیر می گذارد. ملاحظات مهم DFM عبارتند از:
- حداقل شعاع خمش - شعاع خیلی تنگ باعث ترک خوردن یا شکستگی می شود. معمولاً 0.5-1× حداقل ضخامت مواد بسته به آلیاژ
- جبران خسارت - زاویه خمش بیش از حد باید بر حسب ماده و ضخامت محاسبه شود تا پس از رهاسازی به زاویه مشخص شده برسد
- جهت دانه در مقابل محور خمش - خمش عمود بر جهت دانه خطر ترک خوردگی را در مواد سخت شده کاهش می دهد.
- نزدیکی ویژگی - سوراخهایی که خیلی نزدیک به خط خم قرار گرفتهاند در حین شکلگیری منحرف میشوند. حداقل فاصله 1.5× ضخامت مواد را از لبه حفظ کنید
- عمق شکلدهی در مقابل ضخامت مواد - نسبت کشش عمیق باید با ظرفیت ازدیاد طول مواد مطابقت داشته باشد
- تقارن و تعادل - بارهای شکل دهی نامتقارن باعث جابجایی نوار یا خالی می شود. ابزارسازی باید با هندسه قالب متعادل جبران شود
صنایع با استفاده از خدمات شکلدهی فلزی
- خودرو - مهر و موم بدن، براکت های صندلی، تکیه گاه های ساختاری، قطعات گیره دار. رجوع کنید به: مهر و موم خودرو
- الکترونیک - پوسته های ترمینال، محفظه های EMI، بدنه های رابط، کنتاکت های دقیق. نگاه کنید به: مهر زنی الکترونیکی
- کاربردهای پزشکی - قطعات ضد زنگ با شکل گیری دقیق، محفظه های کشیده شده، اجزای ابزار جراحی. ببینید: مهر زنی دستگاه پزشکی
- Aero - مهر و مومهای ساختاری، پانلهای محفظه، قطعات پشتیبانی شکلدهی شده. ببینید: مهر زنی فلزی هوافضا
- لوازم خانگی — قطعات موتور، تابلوهای کنترل، محفظه های شکل گرفته. ببینید: مهر زنی لوازم خانگی
- ساخت و ساز - سخت افزار پشتیبانی، صفحات لنگر، براکت ها. ببینید: مهر زنی فلزی ساختمانی
سؤالات متداول: Metal Forming
شکل دهی فلز در مهر زنی چیست؟
شکل دهی فلز در مهر زنی به عملیات مبتنی بر پرس اطلاق می شود که بدون حذف مواد، ورق فلز را تغییر شکل می دهد. این شامل خم شدن، کشیدن، سکه گذاری، برجسته سازی، فلنجینگ و افست می شود. عملیات شکل دهی اغلب در قالب ابزارهای قالب پیش رونده یا ترکیبی ترکیب می شوند.
تفاوت شکل دهی فلز و برش فلز چیست؟
عملیات برش فلز (بلانک کردن، پانچ کردن، برش) مواد را با شکست یا برش جدا می کند. عملیات شکل دهی فلز، مواد را از طریق تغییر شکل پلاستیک بدون جداسازی، تغییر شکل می دهد. اکثر قطعات مهر شده نیاز به عملیات برش و شکل دهی در یک ابزار دارند.
چه فلزاتی راحت تر تشکیل می شوند؟
مس، آلومینیوم و فولاد کم کربن بیشترین شکل پذیری را دارند و به راحتی شکل می گیرند. فولاد ضد زنگ و آلیاژهای فولادی با استحکام بالا برگشت فنری بیشتری دارند و نیاز به جبران ابزار دقیق تری دارند. مزاج مواد و ساختار دانه نیز به طور قابل توجهی بر شکل پذیری تاثیر می گذارد.
چه تلرانس هایی را می توان روی قطعات شکل گرفته نگه داشت؟
بسته به پیچیدگی قطعه، ویژگیهای استاندارد معمولاً 0.1-0.3 ± میلیمتر نگه میدارند. سطوح سکه دار می توانند 0.01-0.05 ± میلی متر را نگه دارند. تحمل زاویه ای در خم ها معمولاً بسته به مواد و روش شکل دهی از ± 0.5 درجه تا ± 2 درجه متغیر است.
چگونه می توانم پشت فنری را در قطعات شکل گرفته کاهش دهم؟
اسپرینگ بک از طریق خم شدن بیش از حد در طراحی ابزار، کوبیدن شعاع خم، طراحی با شعاع های محکم تر، یا استفاده از مواد با مدول الاستیک کمتر کاهش می یابد. بررسی DFM باید پیشبینی بازگشت بهار قبل از ساخت ابزار را بررسی کند.
درخواست مظنه شکل دهی فلز
چه به یک خم ساده نیاز داشته باشید یا یک پوسته عمیق کشش پیچیده، فرآیند شکلدهی ما با درک الزامات عملکردی و نیازهای تحمل قطعه شما شروع میشود. ما نقشه را بررسی میکنیم، رویکرد شکلدهی را تأیید میکنیم، و یک طرح ابزار و تولید ارائه میدهیم که از قابلیت ساخت طولانیمدت پشتیبانی میکند.
طراحی ابزار برای عملیات شکل دهی فلز
کیفیت یک قطعه شکل گرفته با طراحی ابزار شروع می شود. هر عملیات شکلدهی - چه یک خمش ساده 90 درجه باشد یا یک کشش چند مرحلهای پیچیده - به هندسه ابزاری نیاز دارد که رفتار مواد، برگشت فنری و الزامات ابعادی را در نظر بگیرد:
- شعاع خم و دهانه قالب - نسبت باز شدن قالب به ضخامت مواد (عرض قالب V) نیروی خمشی مورد نیاز و شعاع داخلی خم را تعیین می کند. دهانه های قالب کوچکتر شعاع های محکم تری تولید می کنند اما به نیروی بیشتری نیاز دارند و خطر علامت گذاری سطح را افزایش می دهند.
- جبران خسارت - همه فلزات پس از شکل گیری بازیابی کشسانی را نشان می دهند. ابزارسازی باید قطعه را به میزان پیش بینی شده برگشت فنری خم کند تا قطعه تمام شده پس از تخلیه به زاویه هدف بازگردد. پیشبینی Springback برای مواد خاص است و در طول تولید آزمایشی تأیید میشود.
- طراحی قالب — عملیات کشش عمیق نیاز به کنترل دقیق شعاع هولدر، فشار شعاع و سوراخ کردن دارد. و عیوب سطحی پوست پرتقال. حدود نسبت کشش به شکل پذیری و ضخامت مواد بستگی دارد.
- ابزار سکه و اندازه - وقتی ویژگیهای شکلگرفته نیاز به تحملهای محکمتری نسبت به شکلدهی استاندارد دارند، ابزارهای سکهسازی مواد را تا ضخامت یا سطح سطح دقیق فشرده میکنند. این یک ایستگاه به قالب اضافه می کند، اما می تواند ± 0.01-0.03 میلی متر را روی سطوح کوبیده شده به دست آورد.
- سکانس های شکل دهی چند مرحله ای - هندسه های پیچیده ای که نمی توانند در یک ضربه تشکیل شوند، به چندین ایستگاه شکل دهی در قالب پیش رونده یا انتقالی نیاز دارند. هر ایستگاه به صورت تدریجی مواد را شکل می دهد تا از فشار بیش از حد به هر ناحیه منفرد جلوگیری شود.
طراحی ابزار برای عملیات شکل دهی جایی است که قابلیت مهندسی مستقیماً بر کیفیت قطعه و پایداری تولید تأثیر می گذارد. ما تمام ابزارهای شکل دهی را در داخل طراحی می کنیم تا کنترل روی توالی شکل دهی و استراتژی جبران بازگشت فنری را حفظ کنیم.
رفتار مواد در عملیات شکل دهی
فلزات مختلف به تنش تشکیل واکنش متفاوتی می دهند. درک رفتار مواد برای طراحی ابزارهای شکلدهی که قطعات ثابتی تولید میکنند ضروری است:
- استحکام تسلیم و استحکام کششی - مواد با استحکام بالاتر به نیروی شکل دهی بیشتری نیاز دارند و برگشت فنری بیشتری از خود نشان می دهند. مواد بالاتر از 500 مگاپاسکال استحکام کششی اغلب نیاز به فاصله قالب تنظیم شده و کنترل فرآیند دقیق تر دارند.
- افزایش طول و کاهش مساحت - این معیارهای شکلپذیری تعیین میکنند که یک ماده چقدر میتواند کشش یا کشیده شود قبل از شکست. مواد با کشیدگی کم عمق کشش و سفتی شعاع خم را محدود می کنند.
- توان سخت شدن کرنش (n-value) - مواد با مقدار n بالاتر تغییر شکل را به طور مساوی توزیع می کنند که برای عملیات کشش و کشش مفید است. مواد کم ارزش n تمایل دارند تغییر شکل و گردن را زودتر محلی کنند.
- نسبت کرنش پلاستیک (r-value) - نشان دهنده مقاومت ماده در برابر نازک شدن در طول کشیدن است. مواد با ارزش r بالا با موفقیت بیشتری طراحی می شوند و برای کاربردهای کشش عمیق ترجیح داده می شوند.
- وضعیت سطح و پوشش - زبری سطح، پوشش روغن و لایههای گالوانیزه همگی بر اصطکاک در طول شکلدهی تأثیر میگذارند. درمان سطح ابزار و روغن کاری باید با شرایط سطح مواد مطابقت داشته باشد.
دادههای مواد از گواهیهای آسیاب و پایگاهداده آزمایش داخلی ما در طول بررسی DFM برای پیشبینی رفتار شکلدهی و تنظیم انتظارات تحمل طراحی واقعی استفاده میشود.
سوالات متداول
شکل دهی فلز در مهر زنی چیست؟
شکل دهی فلز در مهر زنی به عملیات مبتنی بر پرس اطلاق می شود که بدون حذف مواد، ورق فلز را تغییر شکل می دهد. این شامل خم شدن، کشیدن، سکه گذاری، برجسته سازی، فلنجینگ و افست می شود. عملیات شکل دهی اغلب در قالب ابزارهای قالب پیش رونده یا ترکیبی ترکیب می شوند.
تفاوت شکل دهی فلز و برش فلز چیست؟
عملیات برش فلز (بلانک کردن، پانچ کردن، برش) مواد را با شکست یا برش جدا می کند. عملیات شکل دهی فلز، مواد را از طریق تغییر شکل پلاستیک بدون جداسازی، تغییر شکل می دهد. اکثر قطعات مهر شده نیاز به عملیات برش و شکل دهی در یک ابزار دارند.
چه تلرانس هایی را می توان روی قطعات شکل گرفته نگه داشت؟
بسته به پیچیدگی قطعه، ویژگیهای استاندارد معمولاً 0.1-0.3 ± میلیمتر نگه میدارند. سطوح سکه دار می توانند 0.01-0.05 ± میلی متر را نگه دارند. تحمل زاویه ای در خم ها معمولاً بسته به مواد و روش شکل دهی از ± 0.5 درجه تا ± 2 درجه متغیر است.
چگونه می توانم پشت فنری را در قطعات شکل گرفته کاهش دهم؟
اسپرینگ بک از طریق خم شدن بیش از حد در طراحی ابزار، کوبیدن شعاع خم، طراحی با شعاع های محکم تر، یا استفاده از مواد با مدول الاستیک کمتر کاهش می یابد. بررسی DFM باید پیشبینی بازگشت بهار قبل از ساخت ابزار را بررسی کند.
چه فلزاتی را می توان با مهر زنی تشکیل داد؟
فولاد نورد سرد، فولاد ضد زنگ، آلیاژهای آلومینیوم، مس، برنج، برنز فسفر و فولادهای پیش روکش شده همگی می توانند با مهر زنی شکل بگیرند. هر ماده دارای محدودیت های شکل دهی متفاوت، ویژگی های برگشت فنری و الزامات ابزارسازی است که در طی بررسی DFM ارزیابی می شوند.
آیا می توانید اشکال پیچیده سه بعدی را با مهر زدن تشکیل دهید؟
بله. اشکال پیچیده سهبعدی از طریق توالیهای شکلدهی چند مرحلهای در ابزارهای قالب پیشرونده یا انتقالی تولید میشوند. کشش عمیق، شکل دهی کششی و خمش مرحله ای می تواند هندسه هایی ایجاد کند که تولید آنها با ماشین کاری یا ریخته گری دشوار یا پرهزینه است.
برای شروع پروژه شکل دهی فلز خود با ما تماس بگیرید — طرح، متریال و حجم خود را ارسال کنید و ما با بررسی و نقل قول پاسخ خواهیم داد.