Kas yra metalo štampavimas? Išsamus proceso vadovas
Metalo štampavimas yra gamybos procesas, kurio metu plokšti metalo lakštai arba ritės paverčiami tam tikromis formomis, naudojant štampavimo presą ir štampavimo įrankius. Jis tvarko viską nuo paprastų laikiklių iki sudėtingų, daugiafunkcinių automobilių jungčių – nuo kelių tūkstančių dalių per metus iki milijonų per valandą.
Jei vertinate naujo komponento metalo štampavimą arba bandote suprasti, ar dabartinis tiekėjo procesas atitinka jūsų leistinus nuokrypius, šiame vadove pateikiami techniniai pagrindai, procesų palyginimai ir medžiagų duomenys, kurių reikia norint priimti pagrįstus sprendimus dėl tiekimo.
Sužinosite:
- Kaip veikia metalo štampavimo procesas, žingsnis po žingsnio
- Skirtumas tarp laipsniško, perkeliamo ir keturių skaidrės štampavimo
- Tolerancijos diapazonai, tonažo reikalavimai ir medžiagos formavimo ribos
- Kurios pramonės šakos remiasi štampavimu ir kodėl
- Kaip nurodyti štampuotas dalis ir išvengti įprastų dizaino klaidų
Kas yra metalo štampavimas?
Metalo štampavimas yra šaltojo formavimo procesas, kurio metu naudojamas presas ir suderinti įrankiai (štampų rinkinys), kad būtų galima suformuoti plokščią metalo medžiagą – lakštą, juostelę arba pusiau užbaigtą dalį. Presas taiko jėgą, paprastai nuo 5 iki 2000 tonų, kad įstumtų viršutinį štampą į apatinį, pjaunant, lenkiant arba ištraukiant metalą į norimą geometriją.
Štampavimas nėra viena operacija. Tai operacijų grupė – išlyginimas, pradūrimas, lenkimas, formavimas, piešimas, kalimas ir įspaudimas – kurias galima sujungti į vieną štampų rinkinį arba paskleisti keliose stotyse. Pasirinkimas priklauso nuo dalies sudėtingumo, tūrio ir tolerancijos reikalavimų.
Palyginti su CNC apdirbimu, dalių apdirbimas 2 sekundės, greitesnis 05 sekundės. hit) ir mažesne vieneto kaina, kai apimtys viršija ~10 000 vienetų. Lyginant su liejimu ar kalimu, štampavimas veikia naudojant plonesnę medžiagą (paprastai 0,1–6 mm) ir leidžia pasiekti didesnius plokščių ir sulenktų elementų nuokrypius.
Metalo štampavimo procesas
Metalo štampavimo operacija atliekama nuoseklia seka, neatsižvelgiant į konkretų štampavimo tipą:
1 veiksmas: medžiagų padavimas
Ritės atsargos pakraunamos į atsuktuvą (decoiler) ir tiekiamos per tiesintuvą, kad būtų pašalintas ritės rinkinys – vyniojimo metu atsiradęs kreivumas. Tada juostelė patenka į tiektuvą, kuris tiksliais žingsniais perduoda medžiagą į presą, vadinamą padavimo žingsnis. Servo varomi tiektuvai pasiekia ±0,05 mm padavimo tikslumą.
2 veiksmas: štampavimo veikimas
Presavimo cilindras nusileidžia ir viršutinę štampavimo pusę įstumia į apatinę štampavimo pusę. Priklausomai nuo štampavimo stoties, atliekama viena ar kelios iš šių operacijų:
| Valdymas | Ką tai daro | Tipinė tolerancija |
|---|---|---|
| Tuščiavimas | Nupjauna išorinį profilį nuo juostos | ±0,05–0,10 mm |
| Auskarų vėrimas | Pramuša skylutes, plyšius arba išpjovas | ±0,05 mm |
| Lankstymas | Sudaro kampus išilgai tiesios ašies | ±0,5° kampinis |
| Brėžinys | Įtempia metalą į puodelį arba ertmę | ±0,10–0,25 mm gylis |
| Sukalimas | Suspaudžia metalą, kad sukurtų tikslias savybes | ±0,025 mm |
| Formavimas | Sukuria 3D kontūrus be tempimo | ±0,10 mm |
3 veiksmas: išmetimo dalis.
Gatavos dalys atskiriamos nuo laikiklio juostelės. Progresyviuose štampuose dalys lieka pritvirtintos prie juostelės iki galutinės stoties, kur jas atskiria perforatorius. Laužo griaučiai (likusi juostelė) suvyniojami ant laužo ritės arba susmulkinami ir perkeliami į šiukšliadėžę.
4 veiksmas: antrinės operacijos (jei reikia)
Dalys gali pasislinkti į šlifavimo, kaitinimo, suvirinimo, suvirinimo operacija apdorojimas arba surinkimas. Sukūrus štampavimo ypatybes, pvz., sriegimą į štampą ar įkalimą, sumažėja valdymas ir sumažėja sąnaudos.
Metalo štampavimo tipai
Progresyvus štampavimas
Progresinis štampavimas yra didžiausio tūrio štampavimo būdas. Viename matricų rinkinyje yra kelios stotys, išdėstytos vienoje linijoje. Kiekviena stotis atlieka vieną ar daugiau operacijų, kai juostelė juda per štampą kiekvieno paspaudimo metu.
Pagrindinės charakteristikos:
- Ciklo greitis: 60–1500 smūgių per minutę (SPM)
- Dalies sudėtingumas: Vidutinis arba didelis (10–30 ir daugiau operacijų viename kabliuke)
- Įprasti kiekiai: Nuo 100 000 iki 50 ir daugiau milijonų dalių per metus
- Medžiagos panaudojimas: 70–85%, priklausomai nuo juostos išdėstymo
- Štampos kaina: 15 000–250 000 USD ir daugiau, priklausomai nuo sudėtingumo
Progresyvios elektros detalės kontaktai, jungčių kaiščiai, laidų rėmeliai, spaustukai ir laikikliai. 20 stočių progresyvus štampavimas, veikiantis 300 SPM 60 tonų presu, gali pagaminti 18 000 gatavų dalių per valandą.
Perdavimo štampavimo štampavimas
Perdavimo štampavimui naudojami atskiri štampai, išdėstyti presu arba presavimo linijoje. Mechaninė perkėlimo sistema (pirštai arba šaulys) perkelia dalį iš stoties į stotį. Skirtingai nuo progresinio štampavimo, dalis yra visiškai atskirta nuo juostos pirmoje stotyje.
Pagrindinės charakteristikos:
- Ciklo greitis: 15–60 SPM
- Dalies sudėtingumas: Aukštas (gilus tempimas, didelės dalys)
- Įprasti kiekiai: Nuo 10 000 iki 1 000 000 dalių per metus
- Dalių dydžių diapazonas: Iki 500 mm × 500 mm ar didesnis
- Štampos kaina: $50,000–$500,000+
Perdavimo štampavimo rankenos per didelės arba per gilios, kad būtų galima naudoti progresyvius štampus – automobilių korpusų korpusai, gilios kėbulo plokštės ir korpusai. Nepriklausoma stoties konstrukcija leidžia giliau traukti (traukimo santykis iki 2,0:1 per vieną operaciją), nes kiekvieną stotį galima optimizuoti atskirai.
„keturių slankiklių štampavimas“ (keturių skaidrių) štampavimas
keturių slankiklių štampavimas štampavimas sujungia štampavimą ir vielos formavimą vienoje mašinoje. Keturios skaidrės priartėja prie dalies iš skirtingų kampų, sulenkdamos vielą ar plokščią medžiagą į sudėtingas 3D formas.
Pagrindinės charakteristikos:
- Ciklo greitis: 30–300 SPM
- Dalies sudėtingumas: Labai aukštas vielinėms formoms, vidutinis plokščioms štampavimui
- Įprasti kiekiai: Nuo 50 000 iki 50 ir daugiau milijonų dalių per metus
- Laido skersmens diapazonas: 0,2–6,0 mm
- Plokščias storis: 0,1–3,0 mm
„keturių slankiklių štampavimas“ aparatai gamina spaustukus, spyruokles, kontaktus ir vielos formas įvairiomis plokštumomis, kurioms prireiktų kelių plokštumų. įprastinė spauda.
Palyginimas: Progresyvus vs Transfer vs keturių slankiklių štampavimas
| Faktorius | Progresyvus | Perkėlimas | keturių slankiklių štampavimas |
|---|---|---|---|
| Maksimalus judesių skaičius/min. | 1,500 | 60 | 300 |
| Gilaus tempimo galimybė | Ribotas (≤0,5:1 kiekvienai stočiai) | Puikus (2,0:1) | Prastas |
| Dalies dydis | Mažas ir vidutinis (≤300 mm) | Vidutinės ir didelės (≤500 mm+) | Mažas (≤150 mm) |
| Kelių plokštumų posūkiai | Nr. | Nr. | Taip |
| Štampo kaina (įprasta) | 15 000–250 000 USD | $50K–$500K | 5 000–80 000 USD |
| Geriausiai tinka | Didelės apimties plokščios/mažos dalys | Didelės arba giliai temptos dalys | Vielos formos, sudėtingi spaustukai |
| Laužo kaina | 15–30% | 10–25% | 5–15% |
Metalo štampavimo leistinos nuokrypos ir tikslumas
Pasiekiami leistini nuokrypiai priklauso nuo medžiagos tipo, storio, dalies geometrijos, štampavimo kokybės ir presavimo būklės. Žemiau esančioje lentelėje rodomi tipiniai ir tikslūs bendrųjų savybių diapazonai:
| Funkcija | Standartinė paklaida | Tikslumo tolerancija | Pastabos |
|---|---|---|---|
| Linijiniai matmenys | ±0,10 mm | ±0,025 mm | Spyruoklinis tarpas ir medžiagos spyruoklė turi įtakos rezultatams |
| Skylės skersmuo | ±0,05 mm | ±0,013 mm | Perforavimo ir štampavimo tarpas yra pagrindinis kintamasis |
| Skylės padėtis | ±0,10 mm | ±0,025 mm | Laipsniškas štampų išlygiavimas yra svarbiausias |
| Lenkimo kampas | ±1.0° | ±0.25° | Medžiagos grūdėtumo kryptis turi įtakos spyruokliniam spyruokliui |
| Plokštumas | 0,10 mm / 25 mm | 0,025 mm/25 mm | Įtempių mažinimas ir štampo konstrukcija yra labai svarbūs |
| Įpjovos aukštis | 0,10 mm maks. | 0,03 mm maks. | Įrankio aštrumo ir tarpo kontrolė |
Praktinė pastaba: Jei štampuotų dalių leistini nuokrypiai yra didesni nei ±0,025 mm, tai padidina didelių sąnaudų – dažnai 30–100 %, palyginti su standartinėmis tolerancijos kainomis –, nes tam reikia tikslaus šlifavimo įrankių, dažnos štampų priežiūros ir 100 %. Nurodykite tikslumo tolerancijas tik funkcijoms, kurioms jų reikia.
Kas turi įtakos tolerancijos galimybėms
- Medžiagos storis ir tipas: Plonesnės, minkštesnės medžiagos (aliuminis, varis) lengviau išlaiko griežtesnes leistinas nuokrypas nei storas, didelio stiprumo plienas.
- Štampo konstrukcija: Vielos EDM išpjautos štampavimo dalys laikosi ±0,013 mm; įprastinis apdirbimas paprastai išlaiko ±0,05 mm.
- Spaudos būklė: Susidėvėję presavimo stulpeliai arba per didelis cilindro posvyris (>0,05 mm per visą eigą) sumažina leistinus nuokrypius kiekvienoje stotyje.
- Juostos išdėstymas: Simetriški išdėstymai sumažina šonines jėgas ir pagerina matmenų nuoseklumą.
Metalo štampavimui naudojamos medžiagos
Beveik bet koks kalusis metalas gali būti štampuojamas. Medžiagos pasirinkimas priklauso nuo detalės stiprumo, laidumo, atsparumo korozijai ir sąnaudų reikalavimų.
| Medžiaga | Tipinis storis | Tempimo stipris | Pagrindinės savybės | Dažni pritaikymai |
|---|---|---|---|---|
| Mažai anglies turintis plienas (SPCC, DC01) | 0,3–6,0 mm | 270–410 MPa | Maža kaina, geras formavimas | Kronšteinai, gaubtai, konstrukcinės dalys |
| Nerūdijantis plienas 3, 4, 3 (1) | 0,2–3,0 mm | 515–620 MPa | Atsparumas korozijai | Medicinos prietaisai, maisto įranga, jūrų techninė įranga |
| Aliuminis (5052, 6061) | 0,2–4,0 mm | 190–310 MPa | Lengvas, laidus | EV baterijų kontaktai, aviacijos erdvės plokštės, šilumos kriauklės |
| Varis (C110) | 0,1–2,0 mm | 210–380 MPa | Didelis elektros laidumas | Elektros jungtys, šynų juostos, gnybtai |
| Žalvaris (C260) | 0,2–3,0 mm | 300–420 MPa | Geras formavimas, dekoratyvus | Jungtys, techninė įranga, dekoratyvinė apdaila |
| Fosforinė bronza (C510) | 0,1–1,5 mm | 380–620 MPa | Spyruoklių savybės | Elektriniai kontaktai, spyruoklės, spaustukai |
| Didelio stiprumo mažo lydinio (HSLA) | 0,5–4,0 mm | 450–700 MPa | Didelis stiprumas ir svoris | Automobilių konstrukcijos, sėdynių komponentai |
| Titanas (2 klasė, 5 klasė) | 0,3–2,0 mm | 345–895 MPa | Stiprumas, atsparumas korozijai | Orlaiviai, medicininiai implantai |
Medžiagos pasirinkimo antgaliai
- Formavimo įvertinimas: Norėdami įvertinti gilaus tempimo galimybes, naudokite r vertę (plastiko deformacijos santykį). Mažai anglies turintis plienas (r = 1,5–2,0) tempiasi geriau nei aliuminis (r = 0,6–1,0). Didesnės r vertės reiškia, kad medžiaga atspari plonėjimui tempimo metu.
- Darbinis grūdinimas: Austenitiniai nerūdijantys plienai (304, 316) greitai kietėja, todėl didėja atsparumas ir štampų susidėvėjimas. Po formavimo planuokite stiprumo padidėjimą ~10–20%.
- Paviršiaus apdaila: Elektrocinkuotas ir karštai cinkuotas plienas turi būti padengtas štampinėmis dangomis (TiN arba DLC), kad būtų išvengta nudegimų. Nerūdijantis plikas, taip pat tulžies be tepimo ar padengtų įrankių.
Preso tonažas ir įrangos pasirinkimas
Labai svarbu pasirinkti tinkamą preso tonažą. Per mažo dydžio presai stringa arba gamina nenuoseklias dalis; per dideli presai eikvoja energiją ir sumažina smūgio kontrolę.
Kaip apskaičiuoti reikalingą tonažą
Uždengimo ir pradūrimo formulė:
Tonažas = (perimetras × storis × šlyties stiprumas) ÷ 2 000
Perimetras mm, storis mm ir šlyties stiprumas MPa. Daliklis paverčia niutonus metrinėmis tonomis.
Pavyzdys: 50 mm × 30 mm stačiakampės dalies uždengimas iš 1,0 mm storio mažai anglies turinčio plieno (šlyties stiprumas ≈ 310 MPa):
Perimetras = 2 × (50 + 30 mm) = 1
Tonažas = (160 × 1,0 × 310) ÷ 2 000 = 24,8 tonos
Pridėkite 20–30 % nuėmimo jėgai ir matricos trinčiai → Mažiausia preso talpa ~32 tonos.
Lenkimo formulė:
Tonažas = (ilgis × storis) × dešimties storis × 2 000)
K koeficientas paprastai svyruoja nuo 1,0 iki 1,3, atsižvelgiant į štampavimo tipą (oro lenkimas, dugnas arba kalimas).
Įprasti presų tipai
| Preso tipas | Tonažo diapazonas | Eigos dažnis | Geriausiai tinka |
|---|---|---|---|
| Mechaninis alkūninis presas | 5–2 000 tonų | 30–1 500 SPM | Progresinis ir perdavimo štampavimas |
| Hidraulinis presas | 50–10 000 tonų | 5–30 SPM | Gilus tempimas, formavimas, didelės dalys |
| Servo presas | 30–800 tonų | Reguliuojamas | Tikslus formavimas, sudėtingos kreivės |
| Mechaninis tiesiosios pusės | 100–5 000 tonų | 15–100 SPM | Perdavimo štampai, didelės automobilių dalys |
Metalo štampavimo pramonėje pritaikymas
Automobiliu pramone
Automobilių pramonė sunaudoja maždaug 40–50 % visų štampuotų metalinių dalių visame pasaulyje. Įprastoje keleivinėje transporto priemonėje yra 300–500 štampuotų komponentų – nuo konstrukcinių kėbulo plokščių (dangčių, durų, sparnų) iki smulkių tikslių dalių (saugos diržų laikikliai, elektros gnybtai, degalų purkštukų korpusai).
Nuo 2015 m. didelio stiprumo plieno štampavimas labai išaugo, nes automobilių gamintojai sumažino transporto priemonės svorį, kad atitiktų degalų taupymo tikslus. Dviejų fazių plienams DP980 ir DP1180 reikia 20–40 % didesnio presavimo tonažo nei švelniam plienui, tačiau jo stiprumas yra 2–4 kartus didesnis už tą patį storį.
Elektronika ir elektra
Jungčių kaiščiai, švino rėmai, EMI ekranavimo skardinės, šilumos kriauklės ir akumuliatoriaus kontaktai gaminami preciziškai progresyviai štampuojant. Puslaidininkinių paketų švino rėmams gali reikėti ±0,01 mm padėties nuokrypio 0,15 mm storio vario lydinyje.
Perėjimas prie elektrinių transporto priemonių padidino vario ir aliuminio šynų su 5 mm storio šynų poreikį. leistina nuokrypa iki ±0,05 mm varžtais montuoti.
Orlaiviai
Aviacijos ir kosmoso štampavimui naudojamas titanas, Inconel ir aliuminio-ličio lydiniai. Dalys apima laikiklius, spaustukus, briaunas ir plokštes. FAA reikalauja medžiagų atsekamumo ir proceso patvirtinimo (PPAP arba lygiavertis) skrydžiui svarbiems antspaudams.
Medicinos
Chirurginiai instrumentai, implantų komponentai (titanas) ir prietaisų korpusai (nerūdijantis plienas) reikalauja štampavimo, suderinamo su švariomis patalpomis ir turint visą medžiagų sertifikatą. Neįbrėžti kraštai yra privalomi – antrinės šlifavimo arba skutimosi operacijos padidina išlaidas, tačiau pašalina užteršimo kietosiomis dalelėmis riziką.
Prietaisai ir ŠVOK
Didesniems štampams – variklių korpusams, ventiliatorių mentėms, ortakių jungiamosioms detalėms ir konstrukcinėms atramoms – dažnai naudojami hidraulinių presų perdavimo štampai. Apimtys yra vidutinio sunkumo (10 000–500 000 per metus), o dalių dydžiai svyruoja nuo 100 mm iki 500+ mm.
Metalo štampavimo dalių projektavimas
Gaminamumo projektavimas (DFM) sumažina štampavimo sąnaudas, pagerina dalių kokybę ir sutrumpina pristatymo laiką. Šios gairės taikomos daugeliui štampavimo projektų:
Sienelės storis ir savybės
- Jei įmanoma, išlaikykite vienodą sienelės storį. Staigūs storio pokyčiai sukelia netolygų medžiagos srautą ir įtrūkimus.
- Minimalus juostos plotis tarp skylių: ≥2× medžiagos storis (≥1× trumpiems važiavimams su grūdintais įrankiais).
- Minimalus skylės skersmuo: ≥ medžiagos storis. Jei skylės yra mažesnės nei 80 % medžiagos storio, reikia sustiprinti perforatorius, kad būtų išvengta lūžimo.
Lenkimo spindulys
- Vidinis lenkimo spindulys turi būti ≥ 1 × medžiagos storis švelniam plienui, ≥ 1,5 × nerūdijančio plieno ir ≥ 2 × aliuminio, kad būtų išvengta įtrūkimų.
- Jei įmanoma, lenkimus darykite statmenai riedėjimo krypčiai – lenkiant lygiagrečiai grūdams, įtrūkimų rizika padidėja 30–50%.
- Poslinkių (Z lenkimų) flanšo aukštis turi būti ≥4 × medžiagos storis ir lenkimo spindulys.
Reljefo ir kampo dizainas
- Dviejų flanšų susiliejimo vietose pridėkite kampų reljefus (įpjovas arba spindulio pjūvius), kad išvengtumėte plyšimo.
- Minimalus kampo spindulys: ≥0,5 mm aštrių kampų štampams, ≥1,0 mm ilgalaikės gamybos štampams.
- Atstumas nuo krašto iki skylės: ≥ medžiagos storis + 1,5 mm, kad būtų išvengta iškraipymų.
Tolerancijos strategija
- Taikykite didžiausią leistiną nuokrypį, atitinkantį funkciją – kiekvienas ±0,01 mm priveržiamas paklaidos dydis kainuoja tikrus pinigus.
- Raktų nustatymo ypatybės (duomenų angos, kraštai) turi išlaikyti ±0,05 mm. Nekritinės kosmetinės briaunos gali toleruoti ±0,15 mm ar daugiau.
- Jei jūsų detalė turi vieną ar dvi ypatybes, griežtesnes nei ±0,05 mm, apsvarstykite galimybę antrinį šių savybių apdirbimą, o ne visą štampą laikydami pagal tą specifikaciją.
Progresyvus štampavimas prieš kitus gamybos metodus
Kada verta rinktis štampavimą, o ne CNC apdirbimą, pjovimą lazeriu ar liejimą slėginiu būdu? Atsakymas priklauso nuo tūrio, dalies geometrijos ir medžiagos.
| Faktorius | Progresyvus štampavimas | CNC apdirbimas | Pjovimas lazeriu + lenkimas | Smasinis liejimas |
|---|---|---|---|---|
| Vieneto kaina 100 K+ | Žemiausias | Didžiausias | Vidutinis | Žemas (3D formoms) |
| Investicijos į įrankius | 15 000–250 000 USD | Minimalus (0–5 000 USD už šviestuvus) | Minimali | 50 000–300 000 |
| Dalies storio diapazonas | 0,1–6,0 mm | 0,5–100+ mm | 0,5–25 mm | 1,0–10 mm |
| Leidžiamosios nuokrypos | ±0,025–0,10 mm | ±0,005–0,0255 mm | ±0,10 mm | ±0,10–0,25 mm |
| Medžiagų atliekos | 15–30 % (skeletas) | 20–80% (drožlės) | 5–15% | 2–5% (bėgelis / vartai) |
| Antrinės operacijos | Minimalios (įdėtos) | Dažnai nereikia | Reikia lenkti, suvirinti | Apdirbimas ant kritinio paviršiaus |
| Geriausias garsumo diapazonas | 10 000–50 mln. | 1–10,000 | 1–50,000 | 5 000–1 mln. |
Pagrindinė įžvalga: Nenulyginamasis tūris tampa pigiau ir pigiau nei lazeriu. 5 000–15 000 vienetų, priklausomai nuo dalies sudėtingumo. Žemiau šio diapazono pjovimas lazeriu su lenkimo presavimo stabdžiu paprastai yra ekonomiškesnis, nes išvengiama investicijų į įrankius.
Metalo štampavimo kokybės kontrolė
Gamybos štampavimo operacijose naudojami keli kokybės kontrolės punktai:
- : Pirmojo gaminio patikra (FAI) Visų matmenų ataskaita (išmatuotos visos savybės) apie pirmąsias 5–10 štampavimo dalių. Pagal AS9102 aviacijai ir PPAP 3 lygiui automobiliams.
- Stebėjimas procese: Jutikliai realiu laiku aptinka štampų pažeidimus, medžiagų padavimo klaidas ir tonažo pokyčius. Šiuolaikiniai servopresai rodo jėgos ir poslinkio kreives kiekvienam smūgiui.
- Statistinio proceso kontrolė (SPC): Kritiniai matmenys matuojami intervalais (kas 100–1 000 dalių) ir pažymimi valdymo lentelėse. A Cpk ≥ 1,33 yra tipiškas automobilių minimumas; Cpk ≥ 1,67 saugai svarbioms savybėms.
- Vizualinis ir važiavimo/neeinamojo matavimas: Operatoriai tikrina šerdies aukštį, paviršiaus įbrėžimus ir matmenų pralaidumą/nebuvimą naudodami fiksuotus preso matuoklius.
Metalo štampavimo sąnaudų veiksniai
Suprasdami, kas lemia štampavimo išlaidas, galite priimti geresnius sprendimus dėl tiekimo:
| Kainos koeficientas | Poveikis | Optimizavimo strategija |
|---|---|---|
| Įrankiai (vienkartiniai) | $5,000–$500,000+ | Supaprastinkite stoties skaičių, sumažinkite skaičių |
| Medžiagų kaina (pasikartojanti) | 40–70 % dalies kainos | Optimizuokite juostelių išdėstymą, kad sumažintumėte laužą |
| Preso tonažas | 60–200 USD per valandą | Tinkamo dydžio presas. |
| Antrinės operacijos | 0,02 USD–1,00 USD už dalį | Konstrukcijos ypatybės į štampą |
| Leidžiamosios nuokrypos | +30–100 % tikslioms specifikacijoms | Taikykite griežtus leistinus nuokrypius tik ten, kur reikia |
| Tūris | Mažesnis vienetas esant didesniam kiekiui | Sujunkite dalių šeimas į vieną štampą |
Profesionalo patarimas: Greičiausias būdas sumažinti medžiagų štampavimo išlaidas. Perdarytas juostos išdėstymas, kuris pagerina medžiagų naudojimą nuo 65% iki 80% už 2,00 USD už dalį medžiagos, sutaupo 0,30 USD už dalį – 30 000 USD per metus, kai programa sudaro 100 000 vienetų.
Metalo štampavimo projektų vykdymo laikas
Įprasti terminai nuo dizaino išleidimo iki gamybos dalių:
| Fazė | Trukmė | Pastabos |
|---|---|---|
| DFM apžvalga ir citata | 3–5 darbo dienos | Pateikite 3D CAD (STEP) ir GD 2D brėžinius |
| Štampo konstrukcija | 1–2 savaites | Progresyvūs štampai užtrunka ilgiau nei vienkartiniai štampai |
| Štampo gamyba | 4–12 savaičių | Progresyvus: 6–12 sav.; vienkartinis smūgis: 4–6 savaitės |
| Bandymas ir mėginių ėmimas | 1–2 savaites | Pirmojo gaminio dalys išsiųstos patvirtinti |
| Gamybos rampa | 1–2 savaites | SPC nustatymas, operatoriaus mokymas, važiavimas įprastu greičiu |
| Iš viso (įprastai) | 8–18 savaičių | Greiti projektai: galimos 4–6 savaitės paprastiems štampams |
Dažniausiai užduodami klausimai
Kokius leistinus nuokrypius gali turėti metalinis štampavimas?
Standartinis metalinis štampavimas išlaiko ±0,10 mm tiesinių matmenų ir ±0,05 mm skylių skersmens. Tikslus štampavimas pasiekia ± 0,025 mm tiesinėmis savybėmis ir ± 0,013 mm skylėmis, tačiau didesnės įrankių ir priežiūros išlaidos. Nurodant didesnius nei ±0,025 mm leistinus nuokrypius, paprastai reikia antrinio apdirbimo.
Kiek kainuoja metalo štampavimo įrankiai?
Progresyvūs štampavimo įrankiai svyruoja nuo 15 000 USD už paprastus 3–5 stūmoklius iki 250 000 USD už sudėtingesnius 20 ir daugiau štampų štampai su sriegimu arba surinkimu. Vieno smūgio arba trumpalaikiai mirtinai kainuoja apie 5000 USD. Įrankių kaina priklauso nuo dalies dydžio, operacijų skaičiaus, štampavimo medžiagos (D2, karbido arba metalo miltelių) ir numatomo štampo naudojimo trukmės (nuo 500 000 iki 50 ir daugiau milijonų smūgių).
Koks yra minimalus metalo štampavimo užsakymo kiekis?
Dauguma štampavimo tiekėjų reikalauja minimalaus užsakymo kiekio 5 000–10 000 dalių, kad pateisintų štampo nustatymą ir preso keitimą. Prototipų kūrimui arba trumpiems eksploatavimo etapams iki 5 000 vienetų, ekonomiškesni yra minkšti įrankiai (lieti cinko štampai arba 3D atspausdinti štampų įdėklai) arba pjovimas lazeriu su lenkimo presavimo stabdžiu.
Kokias medžiagas galima štampuoti?
Gali būti štampuojamas beveik bet koks kalusis metalas, įskaitant mažai anglies turintį plieną, nerūdijantį plieną, aliuminį, varį, žalvarį, fosforinę bronzą, titaną ir nikelio lydinius. Medžiagos storis paprastai svyruoja nuo 0,1 mm iki 6,0 mm. Pagrindinis reikalavimas yra pakankamas lankstumas – trapios medžiagos, pvz., ketaus, nėra štampuojamos.
Kiek laiko užtrunka štampavimo štampų gamyba?
Paprasti vieno smūgio arba perdavimo kauliukai užtrunka 4–6 savaites. Sudėtingi progresuojantys štampai su 10–20+ stočių užtrunka 6–12 savaičių. Skubūs užsakymai kartais gali būti sutrumpinti iki 3–4 savaičių, kad būtų lengviau atlikti įrankius, tačiau gali kilti pavojus kokybei ir ilgaamžiškumui. Pridėkite 1–2 savaites bandymui, mėginių ėmimui ir pirmojo straipsnio patvirtinimui.
Išvada
Metalo štampavimas užtikrina didelės apimties, pakartojamą ir ekonomišką tikslių metalinių dalių gamybą. Nesvarbu, ar jums reikia 50 000 elektrinių kontaktų, ar 5 milijonų automobilių laikiklių, tinkamas štampavimo procesas – laipsniškas, perkeliamas arba keturlydis – atitinka jūsų medžiagų ir tolerancijos reikalavimus, todėl dalys bus pagamintos už nedidelę apdirbimo ar gamybos sąnaudų dalį.
Jei vertinate metalo štampavimą naujam projektui, pradėkite nuo DFM peržiūros ir juostelių išdėstymo analizės. Nuo pat pradžių sukurti štampo dizainą yra vienintelis didžiausias sverto sprendimas bet kurioje štampavimo programoje.
Reikia štampuotų dalių kainos pasiūlymo? Susisiekite su mūsų inžinierių komanda su savo 3D CAD failais ir 2D brėžiniais, kad per 3–5 darbo dienas gautumėte DFM peržiūrą ir konkurencingą pasiūlymą.