Metāla formēšana ir plakana lokšņu metāla vai ruļļu materiāla pārveidošana trīsdimensiju daļās, izmantojot kontrolētu plastisko deformāciju. Atšķirībā no griešanas vai apstrādes darbībām, kurās tiek noņemts materiāls, formēšana maina metāla formu, vienlaikus saglabājot tā tilpumu. Rezultāts ir strukturāla vai funkcionāla daļa ar ģeometriju, izturību un virsmas stāvokli, ko nosaka instrumenti un preses parametri.
Mēs sniedzam metāla formēšanas pakalpojumus kā daļu no mūsu štancēšanas un precīzās ražošanas iespējām. Formēšanas darbības tiek izmantotas neatkarīgi un kombinācijā progresīvās, saliktās un pārneses presēšanas instrumentos, lai ražotu sarežģītas detaļas vienā kontrolētā secībā.
Nepieciešama formēta metāla daļa? Nosūtiet savu zīmējumu, materiālu, biezumu un apjomu uz mūsu kontaktu lapa , lai izveidotu pārskatu un citātu.
Mēs atbalstām metāla formēšanas darbības
Metāla formēšana aptver plašu darbību klāstu. Mūsu štancēšanas un lokšņu metāla ražošanas jomā visizplatītākie ir šādi:
Liekšana
Liekšana pieliek spēku, lai plakanā metālā izveidotu leņķi vai izliektu profilu. Parastās lieces darbības ietver V veida locīšanu, U veida locīšanu un noslaucīšanas locīšanu. Instrumentu konstrukcijā ir jākompensē atspere, pamatojoties uz materiāla pakāpi un biezumu. Galvenie dizaina apsvērumi ietver minimālo lieces rādiusu (parasti 1 × materiāla biezums kaļamiem metāliem) un konsekventa graudu virziena saglabāšanu attiecībā pret lieces asi.
Dziļais zīmējums
Dziļajā zīmēšanā tiek izmantots perforators un matrica, lai plakanu lokšņu metālu ievilktu radiāli uz iekšu, veidojot kausus, čaulas un cilindriskus korpusus. Procesu raksturo vilkšanas koeficients, kas nosaka sagataves diametra attiecību pret perforatora diametru. Materiālam jābūt pietiekamam pagarinājumam, lai vilkšana pabeigtu bez plīsumiem. Atlokus, sienas un pamatnes var noturēt līdz stingrām izmēru pielaidēm pareizi izstrādātos vilkšanas instrumentos. Skatīt arī: dziļvilkšanas štancēšana.
Monētu kalšana
Monētu izgatavošanā tiek izmantots ļoti augsts spiediens, lai precīzi izmērītu elementu, saspiežot metālu starp perforatoru un matricu virsmām. Rezultāts ir izmēru stabila, bez atslāņošanās virsma uz kaltās vietas. Kolekcionēšana tiek izmantota objektiem, kur stingra izmēru kontrole, asi rādiusi un virsmas kvalitāte ir svarīgāka nekā vispārējā formēšanas pielaide. To parasti izmanto spaiļu virsmām, kontaktpunktiem un kritiskajām sēdvirsmām.
Reljefs
Reljefs izspiež metālu, lai izveidotu izvirzītus vai padziļinātus elementus, piemēram, logotipus, stingrākas ribas, identifikācijas marķējumus vai reģistrācijas pazīmes. Materiāls netiek noņemts — tikai lokāli veidots reljefā formā. Reljefi elementi piešķir plānām daļām strukturālu stingrību, nepalielinot svaru.
Flanging
Atloki noliec plakanas vai veidotas daļas malu uz āru vai uz iekšu, lai izveidotu atloku. Atlokus izmanto konstrukcijas nostiprināšanai, montāžas saskarnēm, blīvēšanas virsmām vai malu aizsardzībai. Ekstrudēti caurumi (kur caurumots caurums tiek izgriezts uz āru, lai izveidotu vītņotu uzgali) ir saistīta darbība.
Formēšana un ofsetēšana
Vispārējas formēšanas darbības pārveido sagatavi sarežģītos, neplakanos profilos. Formēšana ar nobīdi citādi līdzenās daļās veido Z-profilus vai pakāpienus. Tie ir izplatīti savienotāju korpusos, kronšteinos un montāžas balstos.
Gludināšana
Gludināšana vienmērīgi samazina vilktā apvalka sienas biezumu, lai palielinātu ārējā diametra vai iekšējā urbuma izmēru pielaides. Bieži izmanto kā sekundāru darbību pēc dziļas vilkšanas, lai sasniegtu precīzu sienas ģeometriju.
Metāla veidņu izmantošana
Formējamība lielā mērā ir atkarīga no materiāla elastības, biezuma, graudu struktūras un rūdījuma stāvokļa. Veidojam detaļas:
| Materiāls | Formēšanas piezīmes | Tipiskas formētas daļas |
|---|---|---|
| Oglekļa tērauds (SPCC, DC01) | Laba formējamība; var atsperties; metināms | Kronšteini, konstrukcijas apvalki, vāki |
| Nerūsējošais tērauds (304, 301) | Augstāks atsperojums; darbs sacietē; stiprāks pēc formēšanas | Medicīniskie korpusi, pārtikas piederumi, pret koroziju jutīgi apvalki |
| Alumīnijs (5052, 3003) | Lieliska elastība; zema atspere; viegls | Elektronikas korpusi, automobiļu vāki, aviācijas un kosmosa korpusi |
| Varš (C11000) | Ļoti augsta formējamība; lieliski piemērots dziļai vilkšanai un kalšanai | Termināli, kontakti, elektriskie apvalki |
| Misiņš (C26000) | Laba formējamība; virsmas stabilitāte pēc formēšanas | Savienotāju komponenti, dekoratīvās formas detaļas |
Materiālam specifiskas lapas: alumīnija štancēšana, nerūsējošā tērauda štancēšana, tērauda štancēšana, vara štancēšanaun misiņa štancēšana.
Metāla formēšana štancēšanas procesos
Metāla formēšanas darbības reti ir atsevišķas. Ražošanas štancēšanas laikā tie ir integrēti instrumentu secībā:
- In progresīvā štancēšana, formēšanas posmi ir sadalīti pa stacijām uz nepārtrauktas lentes, ļaujot vienā rīkā secīgi veikt tukšošanu, caurduršanu, liekšanu un kalšanu
- ļaujot izveidot sarežģītāku ģeometriju, ko nevar sasniegt uz sloksnes
- Saliktajās presformās noblīvēšana un formēšana notiek vienlaicīgi ar vienu gājienu, piemērota plakanām vai viegli formētām daļām
- Dziļās vilkšanas procesos formēšanas secība kontrolē vilkšanas dziļumu, sienas biezuma konsistenci un atloka ģeometriju vairākos posmos
DFM apsvērumi attiecībā uz formētajām daļām
Formēšanas dizains ietekmē detaļu konsistenci, instrumentu sarežģītību un ražošanas izmaksas. Svarīgi DFM apsvērumi ir šādi:
- Minimālais lieces rādiuss — pārāk šaurs rādiuss izraisa plaisāšanu vai lūzumu; parasti 0,5–1 × materiāla biezuma minimums atkarībā no sakausējuma
- Atsperes kompensācija — pārlieces leņķis jāaprēķina katram materiālam un biezumam, lai pēc atbrīvošanas sasniegtu norādīto leņķi
- Graudu virziens pret lieces asi — lieces perpendikulāri graudu virzienam samazina plaisāšanas risku darbā rūdītos materiālos
- Līdzekļa tuvums — caurumi, kas novietoti pārāk tuvu lieces līnijai, deformē formēšanas laikā; saglabāt minimālo attālumu 1,5× materiāla biezums no malas
- Formēšanas dziļums pret materiāla biezumu — dziļās vilkšanas koeficientiem jābūt saskaņotiem ar materiāla pagarinājuma kapacitāti
- Simetrija un līdzsvars — asimetriskas formēšanas slodzes izraisa sloksnes vai sagataves nobīdi; instrumentiem ir jākompensē ar līdzsvarotu presformu ģeometriju
Nozares, kas izmanto metāla formēšanas pakalpojumus
- Autobūve — korpusa štancēšanai, sēdekļu kronšteiniem, konstrukcijas balstiem, klipšu formām. Skatīt: Automobiļu štancēšana
- Elektronika — spaiļu apvalki, EMI korpusi, savienotāju korpusi, precīzi kontakti. Skatīt: elektronikas štancēšana
- Medicīnas — precīzi veidotas nerūsējošās detaļas, vilkti korpusi, ķirurģisko instrumentu sastāvdaļas. Skatīt: medicīnas ierīču štancēšana
- Kosmosa aviācija — konstrukciju štancēšana, korpusa paneļi, formētas atbalsta daļas. Skatīt: aviācijas un kosmosa metāla štancēšana
- Sadzīves tehnika — motora daļas, vadības paneļi, formēti korpusi. Skatīt: sadzīves tehnikas štancēšana
- Būvniecība — veidota atbalsta aparatūra, enkura plāksnes, kronšteini. Skatīt: Celtniecība metāla štancēšana
FAQ: Metāla formēšana
Kas ir metāla formēšana štancēšanas procesā?
Metāla formēšana štancēšanas laikā attiecas uz presēšanas darbībām, kas pārveido lokšņu metālu, nenoņemot materiālu. Tas ietver liekšanu, vilkšanu, kalšanu, reljefu, atloku un ofsetēšanu. Formēšanas darbības bieži tiek apvienotas progresīvās vai saliktās presēšanas instrumentos.
Kāda ir atšķirība starp metāla formēšanu un metāla griešanu?
Metāla griešanas operācijas (izgriešana, caurumošana, griešana) materiālu atdala ar lūzumu vai bīdi. Metāla formēšanas operācijas pārveido materiālu plastmasas deformācijas rezultātā bez atdalīšanas. Lielākajai daļai apzīmogoto detaļu ir nepieciešamas gan griešanas, gan formēšanas darbības vienā un tajā pašā instrumentā.
Kādus metālus ir visvieglāk veidot?
Vara, alumīnija un zema oglekļa satura tēraudam ir visaugstākā elastība un tie veidojas visvieglāk. Nerūsējošā tērauda un augstas stiprības tērauda sakausējumiem ir lielāka atspere, un tiem nepieciešama precīzāka instrumentu kompensācija. Materiāla temperaments un graudu struktūra arī būtiski ietekmē formējamību.
Kādas pielaides var noturēt uz veidotajām daļām?
Standarta formas elementi parasti notur ±0,1–0,3 mm atkarībā no daļas sarežģītības. Monētas virsmas var noturēt ±0,01–0,05 mm. Leņķiskās pielaides līkumos parasti svārstās no ±0,5° līdz ±2° atkarībā no materiāla un formēšanas metodes.
Kā samazināt izveidoto daļu atspērienu?
Atspere tiek samazināta, izmantojot instrumenta konstrukcijas pārlieku, lieces rādiusu, projektējot ar stingrākiem rādiusiem vai izmantojot materiālus ar zemāku elastības moduli. DFM pārskatā ir jārisina atsperes prognozēšana pirms rīku izveides.
Pieprasīt metāla formēšanas piedāvājumu
Neatkarīgi no tā, vai jums ir nepieciešams vienkāršs izliekums vai sarežģīts dziļi ievilkts apvalks, mūsu formēšanas process sākas ar jūsu daļas funkcionālo prasību un tolerances vajadzību izpratni. Mēs pārskatām zīmējumu, apstiprinām formēšanas pieeju un sniedzam instrumentu un ražošanas plānu, kas atbalsta ilgtermiņa izgatavojamību.
Instrumentu dizains metāla formēšanas operācijām
Formētas daļas kvalitāte sākas ar instrumentu dizainu. Katrai formēšanas darbībai — neatkarīgi no tā, vai tā ir vienkārša 90° locīšana vai sarežģīta daudzpakāpju vilkšana — ir nepieciešama instrumenta ģeometrija, kas ņem vērā materiāla izturēšanos, atsperes un izmēru prasības:
- Liekšanas rādiuss un presformas atvēršana — veidnes atvēruma attiecība pret materiāla biezumu (V formas platums) nosaka nepieciešamo lieces spēku un lieces iekšējo rādiusu. Mazākas formas atveres rada stingrākus rādiusus, taču tiem ir nepieciešams lielāks spēks un palielinās virsmas marķēšanas risks.
- Atsperes kompensācija — visi metāli uzrāda elastību pēc formēšanas. Instrumentam ir jāpārliek daļa par paredzēto atsperes apjomu, lai gatavā daļa pēc izkraušanas atgrieztos mērķa leņķī. Atsperes prognoze ir atkarīga no materiāla un tiek apstiprināta izmēģinājuma ražošanas laikā.
- Vilkšanas formas dizains — lai veiktu dziļās vilkšanas darbības, rūpīgi jākontrolē sagataves turētāja spiediens, perforācijas rādiuss un presformas rādiuss, lai novērstu plīsumu, grumbu veidošanos un apelsīna mizas virsmas defektus. Vilces attiecību robežas ir atkarīgas no materiāla elastības un biezuma.
- Kalšanas un izmēru noteikšanas instrumenti — ja formētajiem elementiem ir vajadzīgas stingrākas pielaides, nekā var panākt ar standarta formēšanu, kalšanas instrumenti saspiež materiālu līdz precīzam biezumam vai virsmas līmenim. Tas pievieno staciju veidnei, bet var sasniegt ±0,01–0,03 mm uz kaltām virsmām.
- Vairāku posmu formēšanas secības — sarežģītām ģeometrijām, kuras nevar izveidot vienā trāpījumā, ir nepieciešamas vairākas formēšanas stacijas progresīvā vai pārneses formā. Katra stacija pakāpeniski veido materiālu, lai izvairītos no vienas zonas pārmērīgas noslogošanas.
Instrumentu dizains formēšanas operācijām ir vieta, kur inženierijas iespējas tieši ietekmē detaļu kvalitāti un ražošanas stabilitāti. Mēs izstrādājam visus formēšanas instrumentus iekšēji, lai saglabātu kontroli pār formēšanas secību un atsperes kompensācijas stratēģiju.
Materiālu uzvedība formēšanas darbībās
Dažādi metāli atšķirīgi reaģē uz veidojošo stresu. Materiāla uzvedības izpratne ir būtiska, lai izstrādātu formēšanas instrumentus, kas ražo konsekventas detaļas:
- Izturība un stiepes izturība — augstākas izturības materiāliem nepieciešams lielāks formēšanas spēks, un tiem ir lielāka atspere. Materiāliem, kuru stiepes izturība pārsniedz 500 MPa, bieži ir jāpielāgo veidņu atstarpes un stingrāka procesa kontrole.
- Laukuma pagarināšana un samazināšana — šie elastības rādītāji nosaka, cik daudz materiālu var izstiept vai stiept pirms lūzuma. Materiāli ar zemu pagarinājumu ierobežo vilkšanas dziļumu un lieces rādiusu hermētiskumu.
- Sprieguma sacietēšanas eksponents (n-vērtība) — materiāli ar lielāku n vērtību vienmērīgāk sadala deformācijas, kas ir izdevīgi vilkšanas un stiepšanas operācijās. Materiāli ar zemu n vērtību mēdz agrāk lokalizēt deformāciju un kaklu.
- Plastmasas deformācijas koeficients (r-vērtība) — norāda materiāla izturību pret retināšanu zīmēšanas laikā. Materiāli ar augstu r vērtību velk veiksmīgāk, un tie ir ieteicami dziļās vilkšanas lietojumiem.
- Virsmas stāvoklis un pārklājums — virsmas raupjums, eļļas pārklājums un cinkotie slāņi ietekmē berzi formēšanas laikā. Instrumenta virsmas apstrādei un eļļošanai jābūt saskaņotai ar materiāla virsmas stāvokli.
Materiālu dati no dzirnavu sertifikātiem un mūsu iekšējās testēšanas datubāzes tiek izmantoti DFM pārskatīšanas laikā, lai prognozētu formēšanas uzvedību un iestatītu reālas pielaides prasības pirms rīka izstrādes.
Bieži uzdotie jautājumi
Kas ir metāla formēšana štancēšanas procesā?
Metāla formēšana štancēšanas laikā attiecas uz presēšanas darbībām, kas pārveido lokšņu metālu, nenoņemot materiālu. Tas ietver liekšanu, vilkšanu, kalšanu, reljefu, atloku un ofsetēšanu. Formēšanas darbības bieži tiek apvienotas progresīvās vai saliktās presēšanas instrumentos.
Kāda ir atšķirība starp metāla formēšanu un metāla griešanu?
Metāla griešanas operācijas (izgriešana, caurumošana, griešana) materiālu atdala ar lūzumu vai bīdi. Metāla formēšanas operācijas pārveido materiālu plastmasas deformācijas rezultātā bez atdalīšanas. Lielākajai daļai apzīmogoto detaļu ir nepieciešamas gan griešanas, gan formēšanas darbības vienā un tajā pašā instrumentā.
Kādas pielaides var noturēt uz veidotajām daļām?
Standarta formas elementi parasti notur ±0,1–0,3 mm atkarībā no daļas sarežģītības. Monētas virsmas var noturēt ±0,01–0,05 mm. Leņķiskās pielaides līkumos parasti svārstās no ±0,5° līdz ±2° atkarībā no materiāla un formēšanas metodes.
Kā samazināt izveidoto daļu atspērienu?
Atspere tiek samazināta, izmantojot instrumenta konstrukcijas pārlieku, lieces rādiusu, projektējot ar stingrākiem rādiusiem vai izmantojot materiālus ar zemāku elastības moduli. DFM pārskatā ir jārisina atsperes prognozēšana pirms rīku izveides.
Kādus metālus var veidot štancējot?
Auksti velmētu tēraudu, nerūsējošo tēraudu, alumīnija sakausējumus, varu, misu, fosforbronzu un iepriekš pārklātus tēraudus var veidot ar štancēšanu. Katram materiālam ir atšķirīgas formēšanas robežas, atsperes raksturlielumi un prasības attiecībā uz instrumentiem, kas tiek novērtētas DFM pārskatīšanas laikā.
Vai var veidot sarežģītas 3D formas, štancējot?
Jā. Sarežģītas 3D formas tiek ražotas, izmantojot daudzpakāpju formēšanas secības progresīvās vai pārneses formas instrumentos. Dziļa vilkšana, stiepes formēšana un pakāpeniska locīšana var radīt ģeometrijas, kuras būtu grūti vai dārgi izgatavot, apstrādājot vai liejot.
Sazinieties ar mums, lai sāktu savu metāla formēšanas projektu — nosūtiet savu zīmējumu, materiālu un apjomu, un mēs atbildēsim ar atsauksmi un citātu.