Štampavimo gamybos procesas išaiškintas: nuo žaliavos lakšto iki baigtos detalės

Ką metalo štampavimas iš tikrųjų reiškia šiuolaikinėje gamyboje

Kada nors domėjotės, kaip jūsų automobilio kūno plokštės arba mažyčiai jungtukai jūsų išmaniojoje telefonėje gaminami tokia nuostabia tikslumu? Atsakymas slepiasi viename gamybos sričių galingiausių technologijų – metalų štampavime. Šis gamybos procesas plokščią lakštinį metalą transformuoja į tiksliai suformuotus komponentus naudojant kontroliuojamą jėgą ir specializuotus įrankius – taip gaminant viską: nuo paprastų laikiklių iki sudėtingų automobilių dalių labai dideliu greičiu.

Iš plokščio lakšto į baigtinį gaminį

Taigi, kas iš tiesų yra metalų štampavimas? Esminė šio proceso prasmė – naudoti štampavimo presą, kuris į lakštinį metalą įspaudžia kietą šabloną, kad supjaustyti, sulenkti ar suformuoti medžiagą į tam tikras formas. Įsivaizduokite sausainių kirpiklį – bet inžineriškai sukurtą taip, kad atlaikytų tūkstančius svarų slėgį ir galėtų per valandą pagaminti tūkstančius identiškų detalių.

Štampavimo reikšmė gamyboje žymiai skiriasi nuo dekoratyvinio ar amatininkų štampavimo. Šiuo atveju kalbama apie pramoninio masto gamybą, kurioje plokščios metalo ritės patenka į vieną proceso galą, o iš kito galo išeina baigti komponentai. Vikipedijos dokumentacijoje apie metalo apdorojimą , štampuoti detalės revoliucionizavo gamybą dar XIX a. 80-aisiais, pakeisdamos kalimo ir apdirbimo detalių gamybą dviračiams, kuriamas gamybos sąnaudos žymiai sumažėjo, išlaikant priimtiną kokybę.

Fizika, leidžianti metalo formavimą

Kodėl metalo štampavimo procesas yra tokio efektyvus? Viskas susiję su kontroliuojamu deformavimu. Kai presas per šabloną taiko jėgą, lakštinis metalas patiria plastinį deformavimą – jo forma nuolat keičiama be lūžio. Šablonas veikia tiek kaip formavimo šablonas, tiek kaip pjovimo įrankis, priklausomai nuo atliekamos konkrečios operacijos.

Šiuolaikinis štampavimas remiasi tiksliais medžiagos savybių skaičiavimais , jėgos reikalavimai ir įrankių geometrija. Lubrikantai apsaugo tiek įrankius, tiek štampuojamą metalą nuo paviršiaus pažeidimų, tuo pat metu leisdami medžiagai lygiai tekėti į sudėtingas formas. Ši dėmesinga jėgos, įrankių ir medžiagų mokslų derinimo strategija ir atskiria sėkmingas štampavimo operacijas nuo nesėkmingų bandymų.

Kodėl štampavimas dominuoja masinę gamybą

Koks yra štampavimo operacijos didžiausias privalumas? Greitis ir nuoseklumas. Kol mechaninė apdirbimas gali pagaminti vieną sudėtingą detalę per kelias minutes, štampavimas per minutę gali sukurti dešimtis detalių – kiekviena beveik identiška kitai. Šis efektyvumas paaiškina, kodėl automobilių gamintojai, elektronikos įmonės ir buitinės technikos gamintojai taip stipriai remiasi šia technologija.

Kaip nurodo Die-Matic pramonės analizė, štampavimas puikiai tinka didelio apimties gamybai, kai reikia tūkstančių ar milijonų identiškų detalių su minimaliais nuokrypiais. Šis procesas užtikrina tikslų matmenų laikymąsi ir nuolatinę patikimumo lygį – tai būtini reikalavimai tokiose pramonės šakose kaip automobilių ir aviacijos pramonė, kur detalių patikimumas tiesiogiai veikia saugą.

Kur šiuolaikinėje praktikoje naudojamas štampuotas metalas? Jį galima rasti visur: automobilių karoserijos plokštėse ir tvirtinimo elementuose, elektronikos grandinės plokštėse, lėktuvų konstrukcinėse detalėse bei beveik kiekviename buitinės technikos įrenginyje. Ši universalumas, kartu su sąnaudų efektyvumu masinei gamybai, užtikrina, kad štampavimas išlieka šiuolaikinės gamybos pagrindu.

Septyni pagrindiniai štampavimo procesai, kuriuos turėtų suprasti kiekvienas inžinierius

Dabar, kai jau suprantate, ką gamybos kontekste reiškia štampavimas, pažvelkime į konkrečias operacijas, kurios daro šį procesą tokį universalų. Įsivaizduokite šias operacijas kaip atskirus įrankius meistro dirbtuvėje – kiekvienas sukurtas tam tikram tikslui, tačiau dažnai jie derinami, kad būtų sukurtos sudėtingos galutinės detalės. Ar kurdami komponentus, ar vertindami gamybos variantus , šių septynių pagrindinių operacijų supratimas padės jums priimti protingesnius sprendimus.

Pjaustymo operacijų paaiškinimas

Pjaustymo operacijos sudaro daugumos štampavimo procesų pagrindą. Jos atskiria medžiagą, sukuria angas ir nustato jūsų komponento pagrindinę formą. Dvi pagrindinės pjaustymo operacijos dominuoja šioje pramonėje:

• Blankoformavimo – Ši operacija iš plokščio metalo lakšto išpjauna plokščias figūras, kad būtų suformuotas pagrindinis darbo objektas. Atliekant blankavimo (blank stamping) metalo apdorojimo operacijas, kalta prasiveržia per medžiagą, o išpjauta detalė tampa jūsų gaminiu, o likęs lakštas – šukomis. Įsivaizduokite tai kaip sausainių formelę, kurioje išlaikote sausainį. Pagal Master Products , blankavimas optimizuotas dideliam vienodų formos detalių kiekiui efektyviai gaminti.
• Kaltymas (gręžimas) – Nors mechaninė struktūra panaši į blankavimą, kaltymas sukuria skyles ar angas darbo objekte. Šiuo atveju iškalta medžiaga tampa šukomis, o lakštas su skylėmis – jūsų gaminiu. Ši kaladėlių štampavimo operacija yra būtina pozicionavimo skylių, sujungimo taškų ir ventiliacijos angų gamybai galutinėse detalėse.

Kuo šios operacijos skiriasi? Paprasčiausiai – kurią dalį išlaikote. Blankavime išlaikoma išpjauta forma; kaltyme išlaikoma aplinkinė medžiaga.

Formavimo ir formos keitimo technikos

Kai jau sukūrėte pagrindinę formą pjautinimu, formavimo operacijos plokščius заготовkes transformuoja į trimatės struktūros komponentus. Šios technikos metalą deformuoja be medžiagos pašalinimo:

• Sukimas – Lenkimo presas taiko didžiulę jėgą, kad tiksliai lenktų metalą tam tikru kampu apie nustatytą ašį. Ši štampavimo ir spaudimo operacija sukuria V formos, U formos arba specialios konfigūracijos kampuotus komponentus. Lenkti detalės naudojamos visur – nuo elektros įrangos korpusų iki automobilių tvirtinimo elementų.
• Brėžinys – Ši tikslaus štampavimo technika sukuria puodelio ar dėžutės formos dalis, įspaudžiant lakštines metalo plokštes į štampą. Metalas išsitempia ir pritaikomas prie štampo geometrijos, kuriant sudėtingas skerspjūvio formas. Giliuoju štampavimu šis procesas pratęsiamas gaminant labai gilias dalis, pvz., gėrimų skardinės ar automobilių kuro bakai.
• Švirkščiama – Ar jums reikia iškilusių ar įdubusių dizainų savo detalių paviršiuje? Išpūtimas (embossing) – tai technologija, kai viena darbo detalės pusė yra deformuojama specialiu štampu, kad būtų sukurta dekoratyvių raštų, raidžių, logotipų ar funkcinės tekstūros. Kaip nurodo „HLC Metal Parts“, šis procesas pagerina gaminio dekoratyvumą, vienu metu išlaikant jo konstrukcinį stiprumą.
• Aplankymas – Ši operacija lenkia kraštus aplink išgręžtus skyles arba palei darbo detalės perimetrą 90 laipsnių kampu. Kraštų apvyniojimas (flanging) sukuria lygius kraštus vietoj aštrų, padidina konstrukcinį stiprumą ir paruošia paviršius sujungimo operacijoms. Apvyniotos detalės dažnai naudojamos talpyklose, vamzdžiuose ir automobilių karoserijos lakštiniuose elementuose.

Tikslūs apdorojimai kritinėms tikslumo reikmėms

Kai jūsų taikomųjų sprendimų tikslumas reikalauja ypatingos tikslumo, šios specializuotos operacijos suteikia rezultatus, kurių negali pasiekti standartinės technologijos:

• Monetavimas – Tiksliausias turimas štampavimo procesas: monetų kalimo (coining) būdu štampuojamas plienas ir kiti metalai, kai vienu metu abiem darbo detalės pusėms taikoma itin didelė slėgio jėga. Šis procesas suspaudžia medžiagą į kiekvieną štampo (šabloninio štampo) ertmės detalę, pasiekiant nuokrypius iki ±0,0254 mm. Pavadinimas kilo iš monetų gamybos – aiškūs detalių kontūrai ant ketvirčių ir sukakties medalių yra monetų kalimo operacijų rezultatas.

Kiekviena štampavimo proceso operacija turi savo skirtingą paskirtį, tačiau tikrąją jų naudingumą atskleidžia jų derinys. Vienas progresyvus štampas gali vienu metu išpjauti, išgręžti, lenkti ir suformuoti kraštą (flange) komponentui sekančiose stotyse – per kelias sekundes plokščią ritulinę medžiagą paverčiant baigtomis detalėmis. Supratimas, kada taikyti kurią techniką, padeda projektuoti gamybai tinkamas dalis ir pasirinkti tinkamiausią gamybos metodą konkrečioms jūsų reikmėms.

Veikimas	Pagrindinė funkcija	Tipinės taikymo sritys	Pagrindinis pranašumas
Blankoformavimo	Plokščių formų išpjovimas iš lakštų	Pagrindinės detalės, žiedai, laikikliai	Didelio kiekio formų gamyba
Šūkimas	Skylų ir angų kūrimas	Montavimo skylės, ventiliacija, jungtys	Tikslus skylių išdėstymas
Sukimas	Kampų ir kreivių formavimas	Korpusai, rėmai, laikikliai	Iš plokščių medžiagų sukuria 3D geometriją
Brėžinys	Puodelių / dėžių formavimas	Talpyklos, korpusai, dangčiai	Sudėtingas gylis be siūlių
Švirkščiama	Paviršiaus elementų kūrimas	Logotipai, dekoratyvūs skydeliai, paviršiaus tekstūros užsaugai	Vaizdinis ir funkcinis pagerinimas
Aplankymas	Lenkimo kraštai 90° kampu	Talpos, vamzdžiai, korpuso plokštės	Gerinta stiprybė ir lygūs kraštai
Monetavimas	Aukšto slėgio tikslus formavimas	Monetos, papuošalai, detalės su mažomis leistinomis nuokrypomis	Išskirtinis matmenų tikslumas

Šių septynių operacijų įsisavinimas jūsų gamybos žodyne paruošia jus tyrinėti, kaip jos susijungia į visus gamybos darbo eigų ciklus – nuo pradinio dizaino iki baigtos detalės pristatymo.

Visas metalo štampavimo darbo eigos ciklas: nuo dizaino iki pristatymo

Atskirų štampavimo operacijų supratimas yra būtinas – bet kaip šios technikos iš tikrųjų susijungia realioje gamyboje? Skardos štampavimo procesas vyksta tiksliai suderintoje sekoje, kur kiekvienas žingsnis remiasi ankstesniuoju. Nepaisant kritinio parametro bet kuriame etape, kils kokybės problemų, gamybos delsų ar brangaus broko. Panagrinėkime visą štampavimo gamybos procesą nuo pradinės idėjos iki baigto komponento.

Priešgaminamosios inžinerijos fazė

Prieš tai, kai bet koks metalas paliečia štampavimo šabloną, turi būti atlikta reikšminga inžinerinė veikla. Ši fazė nulemia, ar jūsų gamybinis štampavimo procesas bus sėkmingas arba kils sunkumų.

1 žingsnis: Medžiagos parinkimas ir paruošimas

Jūsų medžiagos pasirinkimas veikia viską toliau einančius procesus. Inžinieriai vertina mechanines savybes, tokias kaip tempimo stipris, plastiskumas ir deformacijos kietėjimo greitis, taip pat praktinius veiksnius, pvz., kainą ir prieinamumą. Pagal National Material Company, vertinami tokie veiksniai kaip mechaninės savybės (stipris ir plastiskumas), taip pat korozijos atsparumas, laidumas ir kaina.

Pasirinkus medžiagą, žaliavos ritės ar lakštai yra apdorojami šiais paruošimo procesais:

• Pjaustymas ir pjovimas į tinkamas pločio juostas
• Išlyginimas, kad būtų užtikrinta plokštuma
• Paviršiaus valymas, siekiant pašalinti aliejus ir teršalus
• Briaunų apdorojimas, kad būtų išvengta tiekimo problemų

Čia dažnos klaidos? Pasirenkant medžiagas, kurios atrodo gerai popieriuje, bet blogai elgiasi formuojant, arba praleidžiant tinkamą plokščių išlyginimą – dėl to viso ciklo metu gaunamos netolygios detalės geometrijos.

Žingsnis 2: Štampavimo šablonų projektavimas ir inžinerija

Šablonas yra tikrasis jūsų štampavimo gamybos proceso DNR. Kaip nurodyta Jeelix visapusiškame šablonų projektavimo vadove , šis žingsnis suteikia didžiausią naudą visame procese – kiekvieną čia praleistą valandą, skirtą tiksliniam mąstymui, vėliau galima sutaupyti dešimtis valandų perdarant projektą ir tūkstančius eurų išlaidose.

Šablonų inžinerija apima:

• Juostos išdėstymo kūrimą, kad būtų maksimaliai efektyviai panaudota medžiaga
• Kirpimo, formavimo ir išstumimo jėgų skaičiavimą
• Spaudimo centro nustatymą, kad būtų išvengta netolygaus šablono ausėjimo
• Tinkamų šablonų medžiagų pasirinkimą pagal gamybos apimtis ir detalės medžiagą
• Vykdomos CAE simuliacijos, kad būtų nustatyti galimi formavimo problemų šaltiniai prieš realius bandymus

Gerai suprojektuota šabloninė įranga numato problemas dar prieš joms atsirandant. Kur išlinkimas paveiks galutinius matmenis? Kurios vietos yra raukšlėjimosi ar įtrūkimų rizikos zonose? Patyrę šabloninės įrangos konstruktoriai šiuos klausimus nagrinėja inžinerijos etape – ne po to, kai prasideda gamyba.

Žingsnis 3: Preso paruošimas ir kalibravimas

Šabloninės įrangos pritaikymas tinkamam presui yra esminis metalo štampavimo gamybos procese. Inžinieriai apskaičiuoja bendrą reikiamą tonazą, sudėdami visas jėgas visose stotyse, tada parenka presą su pakankama našumu – paprastai 20–30 % didesniu nei apskaičiuotas reikiamas našumas, kad būtų užtikrintas saugos rezervas.

Paruošimas apima:

• Šabloninės įrangos montavimą ir centruojimą presuose
• Tinkamo uždarymo aukščio nustatymą (atstumo tarp stūmoklio ir pagrindo žemiausioje eigos padėtyje)
• Eigos ilgio, greičio ir laukimo laikų programavimą
• Hidraulinių slėgių kalibravimą pagal amortizuojančias ir pagalbines plokštumų sistemas
• Saugos tarpinės jungties įrenginių ir jutiklių bandymą

Štampavimo ciklas veiksmo metu

Kai inžineriniai darbai baigti ir įranga paruošta, prasideda gamybinis metalo štampavimas. Tai yra vieta, kur plokščios žaliavos transformuojamos į galutinius komponentus.

4 žingsnis: tiekimas ir pozicionavimas

Automatinės tiekimo sistemos tiksliai tiekia medžiagą į štampavimo šabloną. Ritulinė žaliava išvyniojama per ištiesintuvus ir patenka į servoriniais varikliais valdomus ritulinio tiekimo įrenginius, kurie kiekvieno smūgio prieš tai padeda medžiagą tiksliai nurodytu atstumu – dažnai tikslumu ±0,001 colio.

Tinkamas tiekimas reikalauja:

• Tinkamo tiekimo ilgio, atitinkančio jūsų juostos išdėstymo pažangą
• Pakankamai tiksliai medžiagą pozicionuojančių orientacinės skylės smeigtukų šablone
• Ciklo valdymo sistemų, kurios neleidžia medžiagos įtempimui svyruoti
• Neteisingo tiekimo daviklių, kurie sustabdo presą, jei įvyksta pozicionavimo klaidų

Didelėmis greičio reikšmėmis – kartais viršijančiomis 1000 smūgių per minutę – net nedidelės tiekimo netikslumų problemos dauginasi ir sukelia rimtų kokybės trūkumų. Šiuolaikinės gamybos štampavimo proceso valdymo sistemos stebi kiekvieną ciklą.

5 žingsnis: Kaladės įspaudimo judesys

Čia vyksta stebuklas. Pagal RCO Engineering, tipiškas kaladės įspaudimo ciklas apima preso nusileidimą link šablonų, šablonų užsidarymą ir metalo formavimą dėl didelės jėgos ir slėgio, taip pat preso atlaisvinimą ir atsitraukimą.

Šioje trukmės mažesnės nei sekundės įvykyje:

• Stūmoklis nusileidžia, artindamas viršutinį šabloną prie apatinio šablono
• Vadovaujantys smeigukai sujungiamas, kad būtų užtikrinta tikslus medžiagos padėties nustatymas
• Atliekamos suprojektuotos pjovimo, formavimo ar traukimo operacijos
• Medžiaga tekėja ir deformuojama pagal šablono geometriją
• Stūmoklis atsitraukia, leisdamas medžiagai judėti toliau

Inžinieriai šioje fazėje strategiškai naudoja tepalus, kad sumažintų trintį, išvengtų sukibimo ir kontroliuotų medžiagos tekėjimą. Aušinimo sistemos pašalina šilumą, kuri susidaro aukšto greičio ar aukšto slėgio operacijų metu.

6 žingsnis: detalės išmetimas ir apdorojimas

Baigti detalės turi patikimai išeiti iš šablonų kiekviename cikle. Išstumiamosios plokštės neleidžia detalių prilipti prie kaladėlių, o spyruokliniai išstumikliai išstumia paruoštas dalis iš šablonų ertmės. Oro srautai ir mechaniniai pirštai gali padėti ištraukti dalis ir nustatyti jų padėtį.

Taip pat reikia tvarkyti atliekas. Skiedros pašalinimo sistemos išvalo išpjaustytą medžiagą iš šablonų ertmių, o atliekų pjovikliai sumažina nešiklio juostos atliekas efektyviam šalinimui. Vienas įstrigęs skiedros gabalas per milisekundę gali sukelti katastrofišką šablono pažeidimą.

Po žymėjimo kokybės patikrinimas

Žingsnis 7: Kokybės patikra

Metalinių detalių žymėjimo gamybos procesas nesibaigia, kai detalės išeina iš šablonų. Kokybės kontrolės priemonės užtikrina, kad kiekviena komponentė atitiktų technines sąlygas dar prieš pasiekdama klientus.

Tikrinimo metodai apima:

• Vizualinį paviršiaus defektų, kraštų nelygumų ir estetinių problemų vertinimą
• Matavimus su matavimo įtaisais, šlifuotaisiais kaliperiais arba koordinačių matavimo mašinomis
• Funkcinį bandymą, kad būtų patikrintas tinkamas montavimas ir veikimo reikalavimai
• Statistinė proceso kontrolė, skirta nustatyti tendencijas prieš joms tapant problemomis

Daugelyje gamybos štampavimo operacijų prieš galutinį surinkimą ir išsiuntimą taip pat vykdomos antrinės operacijos, pvz., kraštų šalinimas, terminis apdorojimas, cinkavimas ar dažymas.

Žingsnis	Skirta	Pagrindiniai įrenginiai	Kritiniai parametrai	Dažniausiai pasitaikančios klaidos
1. Medžiagos parinkimas ir paruošimas	Užtikrinti tinkamą formuojamumą ir kokybę	Pjovimo linijos, išlyginimo įrenginiai, valymo įrenginiai	Storumo nuokrypis, paviršiaus baigiamasis apdorojimas, plokštumumas	Netinkama medžiagos rūšis, nepakankamas išlyginimas
2. Štampavimo įrankių projektavimas ir inžinerija	Sukurkite įrankius, kurie gamintų tikslų dalių	CAD/CAM programinė įranga, CAE modeliavimas, CNC apdirbimas	Tarpai, juostos išdėstymas, jėgų skaičiavimai	Nepakankamas grįžtamasis deformavimasis, blogas medžiagos tekėjimas
3. Štampavimo preso paruošimas ir kalibravimas	Konfigūruokite įrangą optimaliam veikimui užtikrinti	Štampavimo presas, štampavimo įrankių vežimėliai, centrinimo įrankiai	Uždarymo aukštis, naudingoji apkrova, ėjimo greitis	Nepritaikymas, neteisingai nustatyta naudingoji apkrova
4. Maitinimas ir padėtis	Tiksliai tiekti medžiagą į štampavimo stotis	Rulonų atramos, ištiesintuvai, servoriniai tiekėjai	Tiekiamo ilgio reguliavimas, pilotinio žymeklio užfiksavimas, kilpos įtempimas	Neteisingas tiekimas, pilotinio žymeklio pažeidimas, medžiagos deformavimasis
5. Štampavimo eiga	Formuoti medžiagą į pageidaujamą formą	Preso stūmoklis, štampai, tepalo tiekimo sistemos	Jėgos pasiskirstymas, laukimo trukmė, tepimas	Įtrūkimai, raukšlėjimasis, netolygus formavimas
6. Detalių išmetimas ir tvarkymas	Patikimai pašalinkite detalių ir šukų likučius	Išstumiamosios plokštės, išstumiamieji strypai, konvejeriai	Išmetimo laikas, šukų likučių pašalinimas, detalių orientacija	Užstrigusios detalės, šukų traukimas, kalapso žūtis
7. Kokybės inspekcija	Patikrinkite, ar detalės atitinka technines sąlygas	Koordinatiniai matavimo įrenginiai (CMM), optiniai palyginimo prietaisai, „praeina/nepraeina“ kalibrai	Matmeninės nuokrypos, paviršiaus kokybė, statistinio proceso valdymo (SPC) ribos	Praleisti defektai, nepakankamas imčių kiekis

Pastebėjote, kaip kiekvienas žingsnis susijęs su kitu? Medžiagos paruošimo kokybė veikia kalapso nusidėvėjimą ir detalių vientisumą. Kalapso projektavimas nulemia tai, ką turi užtikrinti presas. Maitinimo tikslumas paveikia kiekvieną formavimo operaciją. Šis tarpusavio susijęs pobūdis paaiškina, kodėl sėkmingam štampavimo gamybos procesui reikia dėmesio visam darbo eigą – ne tik atskiroms operacijoms.

Suprantant visą darbo eigą, jūs esate pasiruošę ištirti įvairius štampavimo šablonų metodus, kurie šiuos veiksmus organizuoja į efektyvių gamybos sistemų – nuo progresyvių šablonų, atliekančių kelis veiksmus seka, iki perduodamųjų sistemų, skirtų didesniems ir sudėtingesniems komponentams.

Progresyvių, perduodamųjų ir sudėtinių šablonų metodų palyginimas

Jūs jau matėte, kaip veikia atskiri štampavimo veiksmai ir kaip jie vyksta visame gamybos cikle. Bet čia prasideda įdomi dalis: kaip gamintojai šiuos veiksmus organizuoja į efektyvias gamybos sistemas? Atsakymas slypi teisingo šablonų metodo pasirinkime – ir šis sprendimas gali nulemti jūsų projekto ekonominį sėkmės ar nesėkmės rezultatą.

Pagalvokite taip: jūs nekabintumėte paveikslėlio rėmelio naudodami kūjis, tiesa? Panašiai, pasirinkdami tarp progresyvaus, perduodamojo ir sudėtinio štampavimo būdo, visiškai priklauso nuo to, ką gaminate, kiek reikia detalių ir kiek sudėtingos yra jūsų štampuojamos detalės. Paaiškinsime kiekvieną metodą, kad galėtumėte priimti informuotus sprendimus dėl savo štampavimo projektavimo reikalavimų.

Progresyvusis štampas – maksimaliam našumui

Įsivaizduokite gamybos liniją, suspaustą į vieną įrankį. Tai ir yra progresyviojo štampo bei štampavimo veiksmas. Tolygiai judantis metalo juostos ruošinys perduodamas per kelias stotis viename štampe, o kiekviena stotis atlieka kitą operaciją – išpjovimą, skylėjimą, lenkimą, formavimą – tikslia seka. Dalyje vis dar pritvirtinta prie nešančiosios juostos visą laiką, o atskiriama tik paskutinėje stotyje.

Pagal Die-Matic proceso palyginimą, progresyvioji štampavimo šablonų technologija perkelia metalinę juostą per kelis stoties, kuriose atliekamos įvairios operacijos, pvz., pjovimas, lenkimas, gręžimas arba smūgis – todėl ji puikiai tinka sudėtingų detalių aukšto greičio gamybai vidutiniais ar dideliais apyvartos kiekiais.

Kodėl tai svarbu jūsų gamybai? Greitis. Vienas preso judėjimas perkelia juostą ir vienu metu atlieka operacijas kiekvienoje stotyje. Kol viena detalės dalis yra išpjaukiama, kita – supjaustoma, o trečioji – suformuojama – viskas vyksta per tą pačią sekundės dalį. Šis lygiagretusis apdorojimas užtikrina puikų našumą tiksliai štampuojamoms detalėms.

Progresyvioji štampavimo šablonų technologija ypač efektyvi, kai:

• Reikia didelės gamybos apimties (tūkstančiai iki milijonų detalių)
• Detalės yra mažos ar vidutinio dydžio
• Jūsų projektas reikalauja kelių operacijų, bet ne gilios traukos
• Nuoseklumas ir greitis svarbesni už įrankių gamybos sąnaudų rūpesčius

Kompromisas? Pradinės įrankių gamybos sąnaudos yra didesnės nei paprastesnių alternatyvų. Kaip pastebėjo Keats Manufacturing, progresyvioji štampavimo technika reikalauja brangių plieninių štampavimo šablonų – tačiau sutaupo laiko ir pinigų, atliekant kelias operacijas vienu metu, sumažinant atliekas ir leidžiant ilgus gamybos ciklus su mažesnėmis darbo jėgos sąnaudomis.

Perduodamasis štampavimas dideliems komponentams

Ką daryti, kai jūsų detalės per didelės progresyviems šablonams arba kai reikia gilaus štampavimo? Čia į žaidimą įeina perduodamasis štampavimas. Skirtingai nuo progresyviojo štampavimo, kai detalės išlieka sujungtos su juosta, perduodamasis štampavimas anksčiau atskiria apdorojamąją dalį – arba pradedant iš anksto supjaustyta blanko dalimi, arba atjungiant ją pirmoje stotyje.

Čia prasideda išradėjiškumas: mechaniniai pirštai arba automatinės perduodamosios sistemos fiziškai perkelia kiekvieną detalę tarp stotyčių. Šis „laisvasis“ detalių pervežimas leidžia atlikti operacijas, kurios būtų neįmanomos naudojant sujungtą juostą – gilesnius įtempimus, sudėtingesnes orientacijas bei prieigą prie sričių, kurias progresyviose sistemose uždaro nešiklio medžiaga.

Pagal Worthy Hardware išsamų palyginimą, perduodamųjų šablonų kalibavimas suteikia didesnės lankstumo detalių pervežime ir orientavime, todėl jis ypač tinka sudėtingiems dizainams ir formoms. Vienoje gamybos ciklo eigoje galima integruoti įvairias operacijas, pvz., skylų gręžimą, lenkimą, įtempimą ir apipjaustymą.

Perduodamųjų šablonų kalibavimas ypač naudingas, kai:

• Detalės yra vidutinio ar didelio dydžio
• Reikalingos gilios įtempimo operacijos
• Sudėtingos geometrijos reikalauja kelios orientacijos formavimo metu
• Jūsų dizaine yra tokios savybės kaip sriegis, įgaubtiniai kraštiniai (ribs) arba sukimosi paviršiai (knurls)

Lankstumas turi savo niuansų. Įrengimo laikas gali būti ilgesnis, eksploatacijos kaštai didėja dėl sudėtingesnių valdymo mechanizmų, o techninės priežiūros reikia kvalifikuotų technikų. Vis dėlto perduodamosios štampavimo technologijos dažnai yra vienintelis praktiškas sprendimas štampuotiems plieno lakštams, pvz., automobilių kūno detalėms, konstrukcinėms atramoms ir buitinės technikos korpusams.

Sudėtinis štampas: vieno judesio paprastumas

Kartais elegantiškiausias sprendimas yra paprasčiausias. Sudėtinio štampo štampavimas viename judesyje atlieka kelis pjovimo veiksmus – dažniausiai derindamas išpjovimą ir skylėjimą, kad būtų pagamintos visiškai plokščios detalės be progresyvių stotelių ar perduodamųjų mechanizmų.

Įsivaizduokite žiedą: jums reikia išpjauti išorinį skersmenį (išpjovimą) ir vidurinę skylę (skylėjimą) vienu metu. Sudėtinis štampas abu veiksmus atlieka viename presavimo cikle. Šis metodas užtikrina išskliaustą plokštumą, nes detalė nekeliamas daugelio tvirtinimo ar padavimo įtampų.

Pag according to Keats Manufacturing, sudėtinio štampavimo šablonas leidžia pigesnį įrankių gamybos procesą nei progresyvusis štampavimo šablonas, efektyvią ir greitą paprastų bei mažų detalių gamybą, o vienas stūmoklio judėjimas sukuria plokštes detales su aukšta pakartojamumu.

Sudėtinis štampavimas geriausiai tinka:

• Plokščioms detalėms, kurios reikalauja tik pjovimo operacijų (be formavimo)
• Vidutiniai iki dideli gamybos apimtys
• Komponentams, kuriems ypač svarbi plokštuma
• Paprastiems geometriniams sprendimams, tokiems kaip žiedai, tarpinės ir ratų заготовки

Kokia apribojimų? Sudėtiniai šablonai atlieka tik pjovimo operacijas. Reikia lenkimo, traukimo ar formavimo? Reikės progresyvaus ar perduodamojo štampavimo būdo – arba antrinių operacijų, kurios padidina sąnaudas ir apdorojimo sąnaudas.

Specializuotos technikos unikalioms reikalavimų sąlygoms

Be trijų pagrindinių metodų, specializuotos štampavimo technikos sprendžia specifines gamybos problemas, kurių standartiniai metodai negali efektyviai išspręsti.

Giliakakštis štampavimas

Kai jūsų lakštinio metalo štampavimo projektas reikalauja puodelio, cilindro ar dėžutės formos detalių su reikšmingu gylis, gilusis traukimas tampa būtinas. Šiame procese plokščios заготовkės įtraukiamos į štampus, o metalas ištemptas ir suformuojamas į trimatę formą be siūlių ar suvirinimų.

Pagalvokite apie gėrimų skardines, automobilių kuro bakus ar virtuvės kriaukles. Gilusis traukimas paprastai reikalauja perduodamųjų štampų sąrankos, kuri leidžia atskirai iškirptai заготовkėi maksimalią laisvę formuojant. Labai dideliems gyliams gali prireikti kelių traukimo etapų su tarpais, o tarp etapų atliekama žymėjimo (kaitinimo) operacija, kad būtų atkurta metalo plastinės savybės.

Finisavimas be nubrozdinimų

Standartinis iškirpimas palieka kraštus su tam tikru suvyniojimu ir lūžimu – tai priimtina daugelyje taikymų, tačiau kelia problemas, kai reikia tikslumo. Tikslusis iškirpimas naudoja ekstremalią spaudą specialiuose trijų veiksmų įrankiuose, kad būtų gautos dalys su lygiomis, nupjautomis kraštinėmis ir išsklaidyta matmenine tikslumu.

Kaip pažymėjo „Die-Matic“, tikslusis štampavimas pašalina būtinybę atlikti išsamią poapdirbimo operaciją, pvz., kraštų šalinimą ar šlifavimą, taip sutaupant tiek laiko, tiek gamybos kaštų, o taip pat užtikrinant nuoseklią detalės pakartojamumą didelėse serijose.

Tikslusis štampavimas yra tinkamas taikymams, kai kraštų kokybė tiesiogiai veikia funkcionalumą: pavaros, žvaigždiniai ratukai, saugos diržų komponentai ir stabdžių sistemos dalys, kurios negali turėti nelygių kraštų ar matmenų nuokrypių.

Štampavimo metodo pasirinkimas: praktinė palyginamoji analizė

Kaip nuspręsti, kuris metodas tinka jūsų projektui? Įvertinkite šiuos veiksnius kiekviename iš metodų:

Gamintojas	Progresyvinis šablonas	Perdavimo įrenginys	Sudėtingas šablonas
Dalies sudėtingumas	Paprasta iki vidutiniškai sudėtingos	Sudėtingi, detaliai išraiškingi dizainai	Tik paprastos plokščios detalės
Detalės dydis	Mažas iki vidutinio	Vidutinis iki didelio	Mažas iki vidutinio
Gaminių kiekis	Didelė serija (optimalu)	Vidutinė–aukšta apimtis	Vidutinė–aukšta apimtis
Įrankių kaina	Didesnis pradinis investicijos dydis	Aukštesnė (sudėtingesnis apdorojimas)	Žemesnė nei progresyviojo štampavimo
Kaina vienam vienetui esant dideliam kiekiui	Žemiausias	Vidutinis	Žema paprastoms detalėms
Gamybos greitis	Greičiausiai	Vidutinis	Greitas vienkartinių operacijų atlikimui
Giliųjų traukimo galimybė	LIMITED	Puikus	Nepritaikoma
Tipinės taikymo sritys	Jungikliai, laikikliai, spaustukai, terminalai	Kuzovo plokštės, korpusai, konstrukcinės detalės	Žiedinės poveržlės, заготовки, tarpinės

Pastebėkite, kaip kiekvienas metodas užima savitą nišą? Progresyvieji šablonai dominuoja didelio apyvartos mažų štampuojamų detalių gamyboje. Pernešimo sistemos tvarko didesnes ir sudėtingesnes komponentes. Sudėtiniai šablonai siūlo ekonomiškus sprendimus paprastesnėms geometrijoms. Jūsų konkretūs reikalavimai – detalės dydis, sudėtingumas, gamybos apimtis ir biudžetas – nulemia pasirinkimą.

Pasirinkus tinkamą šablono tipą, kitas svarbus klausimas yra: kurie medžiagų tipai geriausiai veiks štampavimo metu ir atitiks jūsų taikymo reikalavimus? Medžiagų pasirinkimas tiesiogiai veikia formavimą, įrankių ausimą ir galutinės detalės našumą.

Medžiagų pasirinkimo vadovas optimaliam štampavimui

Jūs jau pasirinkote štampavimo būdą – bet kaip dėl metalo, kuris patenka į štampą? Štai viena tiesa, kurią daugelis inžinierių sužino sunkiu būdu: netinkamo medžiagos pasirinkimas gali pakenkti net pačiai pažangiausiai įrankių sistemai. Detalė, kuri puikiai formuojama iš aliuminio, gali įtrūkti iš nerūdijančiojo plieno. Konstrukcija, kuri veikia su vario lydiniais, gali stipriai susiraukšlėti su cinkuotu plienu. Suprasti, kaip skirtingos štampavimui naudojamos metalo medžiagos elgiasi formuojant, yra būtina norint pasiekti nuoseklius ir aukštos kokybės rezultatus.

Medžiagos pasirinkimas nėra susijęs su „geriausios“ metalo medžiagos radimu – tai reiškia pritaikyti medžiagos savybes konkrečioms jūsų taikomosios programos reikalavimams. Pažvelkime į dažniausiai naudojamų štampavimui metalų charakteristikas, privalumus ir apribojimus.

Plieno rūšys ir jų skyrimo charakteristikos

Plienas išlieka štampavimo pramonės pagrindinė medžiaga, siūlydamas stiprumo, formuojamumo ir kainos naudingumo derinį, kurį tik keli kitų medžiagų tipai gali prilygti. Tačiau „plienas“ apima dešimtis skirtingų rūšių, kiekviena iš kurių skirtingai elgiasi po spaustuvės slėgiu.

Anglies plienas ir cinkuotas plienas

Kai konstrukcinių dalių kaina yra svarbiausias veiksnys, anglies plienas yra optimalus sprendimas. Pagal Tenral medžiagų pasirinkimo vadovą, cinkuoto plieno cinko dangos storis virš anglies plieno pagrindo yra ≥8 μm, todėl jis siūlo žemas kainas ir paprastą korozijos apsaugą – tai daro jį idealų kainai jautrioms aplikacijoms, tokioms kaip važiuoklių tvirtinimo elementai ir buitinės technikos valdymo skydeliai.

Štampuoti plieniniai komponentai dominuoja automobilių rėmuose, buitinės technikos korpusuose ir pramonės įrangos laikikliuose. Ši medžiaga formuojama numatytu būdu, atlaiko agresyvius štampavimo įrankių veiksmus ir užtikrina tempiamąją stiprybę ≥375 MPa. Kokia kaina už tai? Be dangų ar metalinio padengimo – ribota korozijos atsparumas.

Nerūdijančio plieno metalo stempimas

Kai jūsų aplikacija reikalauja tiek korozijos atsparumo, tiek stiprumo, štampuoti iš nerūdijančiojo plieno komponentai tampa pirmuoju pasirinkimu. Tačiau ne visos nerūdijančiojo plieno rūšys elgiasi vienodai:

• 304 nerūdijantis plienas – Dažniausiai naudojama austenitinė rūšis, kurioje yra apytiksliai 18 % chromo ir 8 % nikelio. Pagal Larson Tool & Stamping, 304 rūšis pasižymi puikiu korozijos atsparumu ir deformuojamumu bei išsklaidytais mechaniniais savybėmis – todėl ji puikiai tinka medicinos įrangos korpusams, maisto perdirbimo komponentams ir naujosios energijos transporto priemonių įkrovos terminalams.
• 409 nerūdijančiojo plieno – Feritinė rūšis, kurioje yra apytiksliai 11 % chromo, kuri pasižymi gera karščiui atsparumu ir suvirinamumu žemesne kaina nei 304 rūšis. Dažnai naudojama automobilių išmetimo sistemoms ir šilumokaičiams.
• 430 nerūdantis plienas – Kaip nurodo Tenral, ši rūšis yra pigesnė nei 304 ir tinka konstrukcinėms detalėms, kurioms nereikalingas aukštas korozijos atsparumas.

Pagrindinis dėmesys nerūdijančiajam plienui – darbo kietėjimas. Šie lydiniai reikšmingai sustiprėja deformuojant, todėl, jei šio reiškinio neatsižvelgiama štampavimo šablonų projektavime, gali atsirasti įtrūkimai. Sėkmingoms nerūdijančiojo plieno štampavimo operacijoms būtina tinkama tepimo medžiaga ir kontroliuojamos deformavimo sekos.

Aliuminio iššūkiai ir sprendimai

Skamba patraukliai, tiesa? Aliuminis turi maždaug trečdalį plieno tankio, tačiau išlaiko gerą stiprumo ir svorio santykį. Svorio jautrioms aplikacijoms – pavyzdžiui, 5G bazinės stoties šilumos šalinimo elementams, automobilių kūno lakštams ir elektronikos korpusams – aliuminio štampavimas dažnai yra būtinas.

Tačiau čia kyla problema, kuri dažnai nustebina inžinierius: štampuojamas aliuminis elgiasi kitaip nei plienas keletu esminių požymių.

Atšokimo problemos

Aliuminis po formavimo parodo didesnę tamprųjį atstatymą nei plienas. Kai lenkiate aliuminį 90 laipsnių kampu, po slėgio pašalinimo jis gali atšokti iki 87 arba 88 laipsnių. Jūsų štampo konstrukcija turi kompensuoti šį reiškinį perlenkiant – numatydama, kiek medžiaga atsistatys.

Paviršiaus jautrumas

Aliuminio štampavimo detalės lengviau brūkštelėja ir sukibsta nei plieno. Tai reikalauja ypatingo dėmesio tepimui, štampo paviršiaus apdirbimui ir medžiagos tvarkymui visame procese. Prieš štampavimą ant kritinių paviršių gali būti taikomos apsauginės plėvelės.

Medžiagos rūšies pasirinkimas

Ne visos aliuminio lydinys vienodai gerai štampuojamos. 1000 ir 3000 serijų lydiniai puikiai tinka giliems štampavimams ir sudėtingoms formoms. 5000 serijos lydiniai užtikrina didesnę stiprybę kartu su gerą korozijos atsparumu. 6000 serijos lydiniai (ypač 6061-T6) suteikia optimalų stiprybės ir štampavimo savybių balansą konstrukcinėms aplikacijoms.

Pagal Tenral kompanijos atvejo tyrimą, ryšių įmonė pasiekė 25 % pagerintą šilumos išsiskyrimo efektyvumą ir 18 % gamybos kaštų sumažėjimą, pasirinkdama tiksliai štampuotiems 5G bazinės stoties šilumos šalinimo elementams aliuminį 6061-T6 – tai rodo, kaip tinkamas medžiagos pasirinkimas tiesiogiai veikia tiek našumą, tiek ekonomines charakteristikas.

Medžiagų pasirinkimas jūsų aplikacijai

Be plieno ir aliuminio, keletas specialių medžiagų tenkina specifinius aplikacijų reikalavimus:

• Varpas – Varis, kurio laidumas siekia 98 %, puikiai tinka elektrinėms aplikacijoms. Tenral pažymi jo tinkamumą SIM kortelių spyruoklėms ir pramoninių jutiklių laidų prijungimo terminalams. Ši medžiaga lengvai formuojama, tačiau kainuoja žymiai daugiau nei plieno alternatyvos.
• Aliuminis (H62) – Suteikia kietumo HB≥80 ir puikią apdirbamumą, todėl vario-cinko lydinys po štampavimo nereikalauja papildomų apdirbimo operacijų. Dažnai naudojamas išmaniajų durų užraktų detalių ir automobilių oro kondicionavimo jungčių gamyboje. Tai pelninga alternatyva grynam variams, kai maksimali laidumas nėra būtinas.
• Specialios aljautos – Berilio vario lydinys spyruoklėms, kurios turi būti laidžios ir atsparios nuovargiui. Fosforo bronzos lydinys reikalaujantiems elektros kontaktams. Niobio lydiniai ekstremalioms temperatūroms. Šie medžiagų tipai yra brangesni, tačiau sprendžia problemas, kurių negali išspręsti įprasti metalai.

Pagrindinės medžiagų savybės, turinčios įtakos štampavimui

Vertinant bet kurį metalą štampavimui, svarbiausios keturios savybės:

• Sudugnumas – Kiek medžiaga gali išsitempti prieš suskylant? Didelis plastiskumas leidžia gilesnį traukimą ir sudėtingesnius formavimus.
• Išsiplėtimo stipris – Įtempis, kuris pradeda nuolatinę deformaciją. Žemesnis takumo ribos santykis paprastai pagerina formavimą traukimo operacijose.
• Darbo kietėjimo lygis – Kaip greitai medžiaga sustiprėja deformuojantis? Didelis darbo kietėjimas sudėtingina daugiapakopį formavimą, tačiau gali pagerinti galutinio gaminio stiprumą.
• Išorinio paviršiaus reikalavimai – Ar jūsų taikymo atvejis leidžia įrankių žymes? Estetinės paskirties detalėms reikalingos medžiagos, atsparios prilipimui (galling), ir specialūs štampų paviršiai.

Medžiagos tipas	Traukimo stiprumas (Mpa)	Tankis (g/cm³)	Pagrindiniai privalumai	Tipinės taikymo sritys
Aliuminio lydiniai	110-500	2.7	Lengva, gerai laiduoja elektrą, puiki plastiniškumas	Šilumos radiatoriai, įrenginių korpusai, automobilių skydai
Nerūdantis plienas (304)	≥515	7.9	Atsparumas korozijai, didelis stiprumas, ≥48 val. druskos tirpalo purškimo bandymas	Medicinos įranga, maisto perdirbimas, įkrovos terminalai
Varpas	200-450	8.9	98 % laidumas, puikios šiluminės savybės	Elektriniai kontaktai, jungtys, terminalai
Aliuminis (H62)	300-600	8.5	Lengvai apdirbama, vidutinė kaina, nereikia papildomo apdirbimo	Užrakinimo komponentai, oro kondicionavimo įrenginių jungtys, dekoratyvinės detalės
Galvanizuota plieno medžiaga	≥375	7.8	Žema kaina, pagrindinė korozijos prevencija, numatoma deformacija	Kėbulo tvirtinimo elementai, buitinės technikos plokštės, konstrukcinės detalės

Prisiminkite: medžiagos pasirinkimas reiškia vienu metu sverti kelis veiksnius. „Teisingas“ pasirinkimas priklauso nuo jūsų konkrečios kombinacijos – našumo reikalavimų, gamybos apimčių ir biudžetinių apribojimų. Detalė, kuri medicinos įranguose pateisina nerūdijančiojo plieno naudojimą, buitinėje technikoje gali puikiai veikti iš cinkuoto plieno.

Pasirinkus medžiagą, kitas svarbus klausimas tampa įranga, kuri ją perdirbs – štampavimo presai ir šablonai, kurie turi atitikti tiek jūsų medžiagos savybes, tiek gamybos reikalavimus.

Štampavimo presų ir šablonų įrangos pagrindai

Taigi, jūs pasirinkote medžiagą ir štampavimo būdą – bet kaip dėl mašinos, kuri atlieka patį darbą? Štai tikrovė: net geriausias štampo konstravimas ir optimali medžiaga negarantuos kokybiškų detalių, jei jūsų metalo štampavimo presas neatitiks užduoties. Štampavimo mašinų ir jų galimybių supratimas yra būtinas visiems, kurie dalyvauja gamybos sprendimų priėmime.

Kas iš tikrųjų yra štampavimo presas? Galima jį įsivaizduoti kaip variklį, kuris energiją paverčia tiksliai kontroliuojama jėga, varančia jūsų įrankius per lakštines metalines plokštes, kad būtų sukurtos galutinės detalės. Tačiau ne visi presai veikia vienodai – neteisingo tipo pasirinkimas gali reikšti sugaištą energiją, prastą detalės kokybę arba brangios įrangos pažeidimą.

Mechaniniai ir hidrauliniai presai: pasirinkimas

Abi dominuojančios presų technologijos kiekviena suteikia savitų privalumų jūsų štampavimo veiklai. Jūsų pasirinkimas tarp jų labiausiai priklauso nuo to, ką gaminate ir kokiu greičiu tai turite padaryti.

Mechaniniai štampavimo presai

Šie darbo žirgai dominuoja didelės apimties gamybos plotuose. Pagal JVM Manufacturing, mechaniniai štampavimo presai naudoja skriejiklius energijos kaupimui ir perdavimui, pasiekdami aukštą smūgių per minutę skaičių – todėl jie yra idealūs masinei gamybai, kur laikas yra pinigai.

Kodėl greitis yra tokio svarbumo? Mechaninis presas gali dirbti nuo 200 iki 1500 smūgių per minutę, priklausomai nuo jo dydžio ir panaudojimo srities. Tokiais našumo rodikliais detalės gaminamos per sekundės dalis. Automobilių laikikliams, elektros kontaktams ar bet kokioms kitoms komponentėms, reikalingoms milžiniškomis kiekiais, šis pralaidumas tiesiogiai sumažina vienos detalės gamybos sąnaudas.

Kokia yra šios technologijos kompromisinė pusė? Mechaniniai presai užtikrina fiksuotą stumbro judėjimo kelio ilgį ir jėgos charakteristiką. Stumbro judėjimo ciklas kartoja save kiekviename cikle – tai puiku nuoseklumui užtikrinti, tačiau riboja galimybę operatyviai keisti formavimo parametrus. Jų paprastumas reiškia mažesnes priežiūros sąnaudas ir lengvesnį valdymą, todėl jie išlieka populiarūs net ir naujesnių technologijų atsiradus.

Mechaninėse štampavimo presuose yra dvi pagrindinės konfigūracijos:

• C-formos (skylėtos) presai – Turi atvirą konstrukciją, leidžiančią operatoriams lengvai pasiekti iš trijų pusių. Puikiai tinka mažų detalių surinkimui, lengvajam štampavimui ir taikymams, kuriems reikia greitų šablonų keitimo.
• H-formos (tiesiaeigiai) presai – Dėl keturių stulpų konstrukcijos užtikrina didesnį standumą ir stiprumą. Geriau tinka aukšto naudingumo veiksmams ir tikslaus, kartotinio formavimo reikalaujantiems darbams.

Hidrauliniai štampavimo presai

Kai tikslumas ir lankstumas svarbesni už tiesioginį greitį, į žaidimą įsitraukia hidrauliniai metalo štampavimo presai. Šios mašinos naudoja hidraulinius cilindrus jėgai generuoti, leisdamos operatoriams valdyti slėgį visuose judėjimo etapuose – ne tik apatinėje miriamosios padėties vietoje.

Įsivaizduokite giluminio štampavimo būdu formuojamą puodelio formos detalę. Medžiagai reikia nuolatinės slėgio jėgos, kai ji tekėja į štampo tuščiąją erdvę, o ne vienkartinės smūginės jėgos. Pagal JVM Manufacturing hidrauliniai presai visą judėjimo kelio ilgį palaiko nuolatinę jėgą, todėl jie yra idealūs aukštos tikslumo užduotims, pvz., sudėtingų formų formavimui ar delikatiškų medžiagų apdorojimui.

Reguliavimo galimybės išeina už vien tik jėgos valdymo ribų. Be mechaninių pakeitimų galima keisti stūmoklio judėjimo kelio ilgį, laukimo laiką (kiek laiko stūmoklis išlieka žemiausioje padėtyje) ir priartėjimo greitį. Ši lankstumas ypač naudingas operacijoms, kuriose gaminamos įvairios detalės arba kuriose apdorojamos sudėtingos medžiagos, reikalaujančios atidžiai suprojektuotų formavimo sekų.

Kokia riba? Greitis. Hidrauliniai presai paprastai veikia lėčiau nei mechaniniai analogai – kartais žymiai lėčiau. Tačiau ten, kur tikslumas svarbesnis už gamybos našumą, šis kompromisas yra pagrįstas. O didelės apimties pramoninėms detalėms jis beveik visada nepagrįstas.

Tonų apkrovos reikalavimų supratimas

Kiekvienai štampavimo operacijai reikia tam tikro jėgos kiekio – matuojamo tonomis – sėkmingai įvykdyti. Jei nepakankamai įvertinsite reikiamos jėgos (tonažo), galėsite pažeisti įrangą arba gaminti defektinius detalių gamybos produktus. Jei perdaug įvertinsite jėgą, iššvaistysite kapitalą į pajėgumus, kurių niekada nebus naudojama.

Pagal Gamybos ištekliai , tonazažas – tai jėga, kurią presas suprojektuotas veikti prieš darbo detalę štampoje, nurodyta atstumu nuo eigos apačios. Daugumai mechaninių presų iki 45 tonų šis rodiklis taikomas esant 1/32 colio iki 1/16 colio atstumui nuo žemiausiosios mirtingosios pozicijos.

Kaip apskaičiuoti reikiamą tonazažą? Paprastoms išpjovimo operacijoms padauginkite pjovimo kontūro ilgį iš medžiagos storio ir medžiagos pjovimo stiprio. Pavyzdžiui, 6 colių skersmens išpjova iš 0,125 colio storio minkštojo plieno reikalauja maždaug 59 tonų pagal šią formulę: skersmuo × π × storis × 25 (minkštam plienui).

Tačiau štai kas netikėtai suglumdo inžinierius: progresyvūs šablonai reikalauja jėgų sumavimo visose stotyse, taip pat papildomos galios kintamiesiems veiksniams, tokiems kaip medžiagos kietumo svyravimai ir šablono nusidėvėjimas. Dauguma operacijų nurodo presus su 20–30 % didesne galia nei apskaičiuota reikalaujama galia – saugos rezervas, kuris neleidžia perkrauti įrenginio normalaus gamybos svyravimų metu.

Plieno štampavimo presas, kurio naudingoji galia yra 200 tonų, gali atrodyti tinkamas užduočiai, kurios apskaičiuota galia yra 150 tonų. Tačiau jei šiame skaičiavime nebuvo įvertintos visos vienu metu vykstančios operacijos arba jei medžiaga yra šiek tiek kietesnė nei nustatyta specifikacija, staiga pasiekiamas maksimalus naudingosios galios ribas ar net viršijamos – tai greitina nusidėvėjimą ir kelia katastrofinio gedimo riziką.

Šiuolaikinių servopresų privalumai

O kas, jei būtų galima sujungti mechaninių presų greitį su hidraulinių presų lankstumu? Servovaromi štampavimo presai yra štampavimo technologijos naujausias pasiekimas: jie naudoja programuojamus servorūšio variklius, kurie valdo stūmoklio judėjimą nepaprastai tiksliai.

Pagal JVM Manufacturing, servou valdomos presės leidžia gamintojams tiksliai kontroliuoti kiekvieną presės judėjimo aspektą – nuo greičio iki padėties, todėl įmanoma atlikti sudėtingas operacijas, kurios anksčiau buvo sunkiai arba visiškai neįmanomos naudojant tradicines preses.

Įsivaizduokite galimybes: galite suprogramuoti stūmoklį, kad jis sulėtėtų kritiniais formavimo etapais, trumpam sustotų, kad leistų medžiagai tekėti, o po to pagreitėtų per mažiau reikalaujančias stūmoklio eigos dalis. Šis programuojamas judėjimo profilis kiekvieną operaciją optimizuoja atskirai, o ne priverčia visas operacijas atitikti vieną mechaninį ciklą.

Energinio naudingumo pranašumas dažnai netikėtai nustebina naujokus. Skirtingai nuo mechaninių presių, kurių skriejikliai veikia nuolat, servorajtukai veikia tik tada, kai tai būtina. Tai žymiai sumažina energijos suvartojimą – naudinga tiek eksploatacijos kaštams, tiek aplinkos poveikiui.

Investavimo barjeras? Aukštesnės pradinės sąnaudos ir sudėtingesnio įrengimo bei programavimo ekspertizės poreikis. Tačiau gamintojams, kurie siekia konkurencinio pranašumo tikslumo, lankstumo ir efektyvumo srityse, servotechnologija vis dažniau tampa ateities keliu.

Kritiniai štampavimo įrankio komponentai

Nors presas suteikia jėgą, štampavimo įrankis nulemia tai, ką ši jėga sukuria. Pagal U-Need išsamų štampavimo įrankio komponentų vadovą, štampavimo įrankis yra didelio apyvartos gamybos gyvybės šaltinis, o atskirų komponentų projektavimas, medžiaga ir vientisumas nulemia bendrą našumą ir eksploatacijos trukmę.

Šių veikiančių komponentų supratimas padeda suprasti, kaip įrangos techniniai parametrai susiję su detalės kokybe:

• Šauksliukas – Vyrinis komponentas, atliekantis skverbimą, išpjovimą ar formavimą. Jis pagamintas iš kietintos įrankių plieno arba karbido, todėl turi atlaikyti pakartotinį smūgį, vienu metu išlaikydamas tikslų matmenis.
• Štampavimo įrankio korpusas (štampavimo įrankio mygtukas) – Moteriškoji atitikmuo kerpant – štampuojant. Tiksliai apdirbtas komponentas su skylės profiliu, atitinkančiu kaladės profilį, taip pat su tiksliai apskaičiuota tarpine leidžiančia švariai pjauti.
• Išstūmimo plokštė – Pašalina medžiagą nuo kaladės, kai ji grįžta į pradinę padėtį. Netinkama nuvalymo jėga lemia, kad detalės prilimpa prie kaladės, dėl ko kyla neteisingo tiekimo, įrangos pažeidimų ar gamybos sustojimų problemos.
• Vedančiaisiais kaiščiais ir įvaromis – Tikslus lygiavimo sistema, užtikrinanti, kad viršutinė ir apatinė štampo dalys susitiktų tiksliai pagal projektą. Šie komponentai pagaminti iš kietintų, tiksliai apdirbtų medžiagų ir neleidžia netikslumams, kurie gali sunaikinti štampus bei sukurti brokuotą produkciją.

Kaip nurodo U-Need, net nedidelės kelias mikrometras paklaidos viename komponente gali sukelti grandininį gedimų ciklą: neteisingos detalių matmenys, ankstyvas įrankių ausimas, brangūs nenuspėti gamybos sustojimai ir aukštos brokuotos produkcijos normos. Šis sąryšis tarp įrangos tikslumo ir gamybos rezultatų paaiškina, kodėl sėkmingose štampavimo operacijose taip daug investuojama į aukštos kokybės štampus ir tinkamą jų priežiūrą.

Spausdinimo tipas	Greitį Apibrėžiantys Rodikliai	Jėgos valdymas	Geriausi taikymo atvejai	Pagrindinis apribojimas
Mechaninis	Aukšta (200–1500+ SPM)	Fiksuotas eigos profilis	Didelio apimties, kartotiniai detalės	Ribota lankstumo galimybė sudėtingam formavimui
Hidraulinis	Vidutinis iki žemas	Kintamas naudingasis ėjimas visuose stūmoklio judėjimo taškuose	Giliavaizdis formavimas, tikslus formavimas, įvairi gamyba	Lėtesni ciklo laikai
Varomas servorajustu	Programuojamas	Visiškai programuojamas judėjimas	Sudėtingos operacijos, mišri gamyba, tikslusis darbas	Didesnis pradinis investicijos dydis

Ryšys tarp įrangos ir kokybės yra abipusis. Tinkama presų parinktis ir priežiūra užtikrina nuolatinę gamybą. Nepakankama našumas arba susidėvėję šablonai sukuria defektus, kurie plinta per visą jūsų veiklą. Šio ryšio supratimas – taip pat tinkamas investavimas tiek į štampavimo presus, tiek į šablonų sistemas – atskiria pasaulinio lygio štampavimo įmones nuo nesėkmingai veikiančių.

Net pasirinkus optimalią įrangą, gamybos metu neišvengiamai kyla problemų. Bet kieno, valdančio štampavimo operacijas, būtina žinoti, kaip identifikuoti, diagnozuoti ir šalinti dažniausiai pasitaikančius defektus.

Dažniausiai pasitaikančių defektų šalinimas ir kokybės kontrolės strategijos

Jūsų presas veikia, detalės juda – ir staiga pastebite tai. Įtrūkimą kampinio spindulio vietoje. Aštrius kraštus, kurie užsikabina už jūsų kontrolės pirštinių. Matmenis, kurie išeina iš leistinų nuokrypių ribų. Tai skamba pažįstamai? Kiekvienoje metalo štampavimo operacijoje pasitaiko defektų, tačiau sėkmingus gamintojus nuo kovojančių skiria gebėjimas greitai nustatyti problemas ir įdiegti veiksmingus taisymo veiksmus.

Štai kas iš tikrųjų vyksta: defektai štampuotose metalo detalių neatsiranda atsitiktinai. Jie seka tam tikrus modelius, kurie susiję su medžiagos elgsena, įrankių būkle ir technologiniais parametrais. Šių modelių supratimas paverčia gedimų šalinimą neatsitiktine spėliojimų veikla, o sistemingu problemų sprendimu. Sukurkime išsamią žinių bazę, skirtą dažniausiai pasitaikančių štampavimo defektų nustatymui, šalinimui ir prevencijai.

Paviršiaus defektų diagnostika

Paviršiaus kokybės problemos dažnai signalizuoja gilesnius jūsų metalo štampavimo proceso trūkumus. Šių problemų laiku aptikimas neleidžia vėlesnėse gamybos grandinėse kilti didesnėms kokybės problemoms.

Vyniojimas

Kai perteklinė medžiaga neturi kur eiti formuojant, ji išsilenkia ir susiklosto – susidaro raukšlės, kurios pablogina tiek išvaizdą, tiek funkcionalumą. Pagal DR Solenoid išsamią defektų gairę, raukšlėjimas dažniausiai pasireiškia flanšo kraštuose traukimo metu, kas rodo nepakankamą tuščiosios dalies laikytuvo jėgą arba per didelius traukimo santykius.

Kas sukelia raukšlėjimą jūsų metaliniuose štampuotuose detalių elementuose? Atsižvelkite į šiuos veiksnius:

• Tuščiosios dalies laikytuvo jėga per maža – medžiaga per laisvai tekėja
• Traukimo santykis viršija medžiagos galimybes (gylio/ skersmens santykis > 2,5)
• Netinkama tepalo pasiskirstymo schema, leidžianti nevienodą medžiagos tekėjimą
• Štampo spindulys per didelis, todėl medžiagai suteikiama nepakankama kontrolė

Kaip pašalinti? Palaipsniui padidinkite tuščiosios dalies laikytuvo jėgą, kol dings raukšlėjimas, bet neatsiras įtrūkimai. Sunkiais atvejais apsvarstykite palaipsnišką traukimą su tarpinėmis kaitinimo operacijomis, kad atkurtumėte medžiagos plastšumą tarp etapų.

Išspragstymas

Nieko greičiau nei detalės įtrūkimai formavimo metu nepradeda gamybos ciklo trikti. Įtrūkimai dažniausiai atsiranda kampuose, kraštuose ar didžiausio ištemptumo vietose – tai tiksliai parodo, kur viršytos medžiagos ribos.

DR Solenoid pastebi, kad įtrūkimai gali būti sukeliami dėl paties medžiagos nepakankamos tvirtumo, netinkamų štampavimo proceso parametrų, pvz., per didelės štampavimo greičio, arba per mažo spindulio štampo kampuose. Kai medžiagos įtempis štampavimo metu viršija jos stiprumo ribą, atsiranda įtrūkimai.

Įtrūkimų štampuojamose metalinėse detalių priežastys yra:

• Štampo kampų spinduliai per siauri (rekomenduojama: R ≥ 4 kartus didesnis už medžiagos storį)
• Medžiagos plastiskumas nepakankamas reikalaujamam deformavimui
• Ankstesnių operacijų sukeltas darbo kietėjimas, kuris sumažina likusią formavimo gebą
• Blanko laikymo jėga per didelė, ribodama reikiamą medžiagos srautą
• Štampavimo greitis per didelis medžiagos reakcijos charakteristikoms

Sprendimai apima štampavimo įrankių kraštų spindulių padidinimą, kiek įmanoma, lankstesnių medžiagų rūšių pasirinkimą arba tarpinį atvirinimą, kad būtų pašalintas darbo kietėjimas. Aukštos stiprumo plienams gali būti būtina karštoji formavimo technologija 200–400 °C temperatūroje, kad būtų pasiektos reikalaujamos formos be įtrūkimų.

Brūkšniai ir paviršiaus pažeidimai

Estetiniai defektai gali atrodyti mažiau svarbūs palyginti su matmeniniais nesėkmėmis, tačiau dažnai jie rodo įrankių problemas, kurios laikui bėgant tik paaštrės. Pagal DR Solenoid, brūkšniai atsiranda, kai į štampavimo įrankio paviršių patekla svetimų medžiagų, kai paviršiaus šiurkštumas neatitinka reikalavimų arba kai tarp medžiagos ir štampavimo įrankio vyksta santykinis slydimo judėjimas, kurio metu kyla trintis.

Prevencijos strategijos apima:

• Štampavimo įrankių paviršių šlifavimas iki Ra 0,2 μm ar geriau
• Naudojant lengvai garuojančius štampavimo aliejus, kurie palieka neįprastai mažai likučių
• Medžiagos išankstinis valymas nuo aliejų, dulkių ir kitų teršalų
• Pakeičiant plienines spaudimo plokštes nyloninėmis – tai ypač naudinga aliuminio detalėms

Matmeninio tikslumo trikčių šalinimas

Kai jūsų plieno detalių matmenys išeina už leistinų nuokrypių ribų, priežastis retai būna vienintelė. Matmeninės nuokryptys dažniausiai kyla dėl įrankių nusidėvėjimo, medžiagos savybių ir technologinių parametrų sąveikos.

Grįžtis

Kiekviena suformuota metalinė detalė siekia grįžti į pradinę plokščią būseną. Šio tampriojo atsistatymo kontrolė lemia, ar jūsų aukštos kokybės metalo štampavimo procesas atitinka leistinus nuokrypius arba sukuria brokuotą produkciją.

Pagal DR Solenoid, netolygi medžiagos įtempimų atlaisvinimas, neadekvatuoti spaustuvo jėgos pasiskirstymas bei netinkamas technologinio proceso išdėstymas, kuris sukelia susikaupusius įtempimus, visi prisideda prie tampriojo atsistatymo problemų.

Veiksmingos kompensavimo strategijos:

• Perlenkimas už tikslinių kampų, kad būtų atsižvelgta į tampriąją atstatymo reišmę
• CAE modeliavimo naudojimas tampriojo atsistatymo prognozavimui ir atitinkamas štampo profilio koregavimas
• Papildomų formavimo operacijų įtraukimas po pradinio formavimo su stipriu 0,05–0,1 mm slėgiu
• Optimalaus išdėstymo krypties parinkimas – lenkimų lygiavimas su medžiagos valcavimo kryptimi sumažina tampriųjį atsistatymą
• Tarp daugelio zonų reguliuojama laikiklio jėgos pasiskirstymas

Deformacijos problemoms išspręsti DR Solenoid rekomenduoja į šabloną įmontuoti neigiamą kampą turinčią išankstinio lenkimo konstrukciją – tai priešprieša medžiagos natūraliai atšokimo tendencijai.

Užlaidai

Aštrūs kraštai ir medžiagos išsikišimai pjovimo linijose rodo problemas jūsų pjovimo operacijose. Be estetinių rūpesčių, pernelyg dideli kraštiniai nulukai (aukštis > 0,1 mm) sukelia pavojų dirbant, trukdo surinkimui ir gali sukelti gedimus eksploatuojant.

Pagal Metal Infinity kokybės tikrinimo vadovas , pernelyg dideli kraštiniai nulukai gali sužeisti rankas, pažeisti paviršiaus išvaizdą ir rodyti štampo dėvėjimosi būklę, kuri be įsikišimo tik blogės.

Kas lemia kraštinių nulukų susidarymą metalo štampavimo detalių gamyboje?

• Dėl kalapso ir štampo tarpelio, kuris yra už optimalaus diapazono (minkštojo plieno atveju tarpelis turėtų būti 8–12 % nuo medžiagos storio)
• Kalapso pjovimo krašto dėvėjimasis arba skilimas
• Medžiagos savybių nuokrypis nuo nustatytųjų reikalavimų

Taisomieji veiksmai apima:

• Reguliariai šlifuoti kalibruojančius įrankius — DR Solenoid rekomenduoja tikrinti kas 50 000 įspaudų
• Tarpų reguliavimas pagal medžiagos tipą (mažesni tarpų dydžiai minkštesnėms medžiagoms)
• Apsvarstant tikslaus pjovimo technologiją su V formos išpjovų laikikliais be kraštų nelygumų
• Varinėms kontaktinėms plokštėms taikant nulinio tarpo išpjovimą kraštų nelygumai visiškai pašalinami

Matmenų nuokrypis

Palaipsniui keičiantys matmenys gamybos ciklo metu rodo palaipsnišką įrankių nusidėvėjimą ar procesų nestabilumą. Pagal Metal Infinity patikros vadovą vienas gamintojas patrolinės patikros metu pastebėjo, kad skylės matmenys palaipsniui didėja — vėliau buvo patvirtinta, kad tai kyla dėl štampų vedamųjų stulpų nusidėvėjimo. Be proceso metu vykdomos kontrolės visos 20 000 gaminių partijos galėjo būti numesta į šiukšliadėžę.

Matmenų stabilumo užtikrinimo proceso valdymo priemonės apima:

• Reguliari patrolinė patikra (kas 30 minučių gamybos metu tikrinama po 5 detalės)
• Kiekvienos gamybos serijos pradžioje atliekama pirmosios detalės patikra
• Šablonuose įdiegti vedamieji stulpai arba tikslūs pozicionavimo smeigės
• Matmenų pokyčių stebėjimas naudojant statistinio proceso valdymo diagramas

Defekto tipas	Dažninos priežastys	Ištaisymo veiksmai	Prevencijos priemonės
Vyniojimas	Per maža šablono laikymo jėga; per didelis ištraukimo santykis; netolygi tepimo padėtis	Padidinti šablono laikymo jėgą; taikyti palaipsniui vykdomą ištraukimą; optimizuoti tepimą	CAE modeliavimas šablonų projektavimo metu; daugiataškė šablono laikymo jėgos valdymo sistema
Išspragstymas	Šablono spindulys per mažas; medžiagos plastinės deformacijos gebėjimas nepakankamas; per didelis kietėjimas deformuojant	Padidinti šablono spindulį (R ≥ 4t); įterpti tarpines atvirštinimo operacijas; naudoti karštą deformavimą aukštos stiprybės plienams	Medžiagos bandomasis tyrimas prieš gamybą; tinkamo formavimo eilės projektavimas
Grįžtis	Netolygi įtempimų išlaisvinimo procesas; netinkama spaustuvų jėga; susikaupę įtempimai	Perlenkimo kompensacija; pridėti formavimo operaciją; koreguoti detalės išdėstymo kryptį	CAE atšokimo modeliavimas; neigiamos kampinės išankstinio lenkimo konstrukcijos
Užlaidai	Netinkamas štampavimo įrankio ir matricos tarpas; pjovimo krašto nusidėvėjimas; medžiagos savybių kitimai	Pritaikyti tarpą – 8–12 % nuo medžiagos storio; šlifuoti matricas; apsvarstyti tikslųjį štampavimą	Reguliarios matricų patikros kas 50 000 smūgių; dangos technologijos (TiAlN)
Skriaudeliai	Užteršta matricos paviršius; grublus paviršiaus baigiamasis apdorojimas; nepakankamas tepimas	Poliruoti matricą iki Ra 0,2 μm; naudoti lengvai garuojančią štampavimo alyvą; medžiagą išvalyti prieš apdorojimą	Matricų chromavimas arba TD apdorojimas; medžiagos paviršiaus patikra
Matmenų pokyčiai	Matricos nusidėvėjimas; vedamųjų strypų nusidėvėjimas; medžiagos storio nuokrypiai; preso nesutapimas	Pakeisti nusidėvėjusias dalis; pakartotinai sureguliuoti preso lygiagretumą; tiksliau nustatyti medžiagos technines sąlygas	Statistinė proceso kontrolė (SPC); periodinės patikros; šablonų tarnavimo laiko registravimas
Nelygus storis	Medžiagos tekėjimas užsikimšęs; per didelis trinties jėgos poveikis; matricos spindulys per mažas	Optimizuoti ištempimo briaunos išdėstymą; vietiniuose plotuose taikyti aukštos klampumo tepalą; naudoti lankstesnį medžiagų tipą	Subalansuoto medžiagos srauto projektavimas; tinkama tepimo strategija

Profilaktinė priežiūra, užtikrinanti nuolatinę kokybę

Reaktyvus trikčių šalinimas išsprendžia nedelsiant kilusias problemas – tačiau profilaktiniai metodai neleidžia defektams atsirasti iš viso. Sistemingos kokybės kontrolės įvedimas į spaudytų metalinių detalių gamybą duoda naudos mažinant atmetamąją produkciją, sumažinant klientų skundus ir padarydama pristatymo grafikus numatytesnius.

Matmeniniai tikrinimo metodai

Pagal Metal Infinity, spaudytų detalių matmeninė tolerancija dažniausiai svyruoja apie ±0,05 mm – tai atitinka dviejų A4 formato popieriaus lapų storį. Tokių nedidelių nuokrypių aptikimui reikia tinkamų matavimo priemonių ir sistemingų metodų:

• Verniero šmėklos ir mikrometrai – Greiti matmenų tikrinimai prieinamuose plotuose patruliuojant
• 2,5D matavimo įrenginiai – Vaizdo pagrindu veikiantys sistemos tiksliai nustatyti plokščiuosius matmenis ir skylių skersmenis
• Koordinatinių matavimo mašinų (CMM) – Visiška 3D patikra kritinėms matmenims ir sudėtingoms geometrijoms
• GO/NO-GO matavimo įtaisai – Greiti funkciniai tikrinimai didelės apimties gamybos metu

Paviršiaus kokybės vertinimas

Vizualinis tikrinimas išlieka pagrindinis, tačiau proceso standartizavimas pagerina nuoseklumą:

• Tikrinkite kontroliuojamoje šviesoje – Metal Infinity rekomenduoja šviesos dėžutę su 45 laipsnių stebėjimo kampu
• Naudokite „OK/NG“ standartinius pavyzdžius burbuliukų, įtrūkimų ir brūkšnių palyginimui
• Naudojant mikroskopą tiriamos paviršiaus defektų, nematomų plika akimi
• Defektai dokumentuojami nuotraukomis, kad būtų atlikta šaknų priežasčių analizė

Statistinis proceso valdymas

Tikroji kokybiškos metalo štampavimo galia slypi duomenų naudojime problemoms prognozuoti ir jų išvengti. Pag according to Metal Infinity, ilgalaikių duomenų statistika leidžia nustatyti detalės proceso gebėjimo indeksą (CPK); jei CPK yra mažesnis nei 1,33, tai rodo nestabilų išėjimą ir reikalauja proceso koregavimo.

Veiksmingas statistinio proceso valdymo (SPC) įdiegimas apima:

• Matmenų duomenų registravimą nuolat gamybos metu
• Valdymo diagramų (X-bar/R diagramų) braižymas, kad būtų galima nustatyti tendencijas dar prieš pasiekiant leistinus nuokrypius
• Veiksmų ribų nustatymas, kuris inicijuoja tyrimą dar prieš pasiekiant atmestinumo ribas
• Tikrinimo duomenų grąžinimas inžinerijos skyriui šablonų projektavimui ir proceso tobulinimui

DR Solenoid pabrėžia šio atgalinio ryšio ciklo svarbą: kai metalo štampavimo detalėse kyla kokybės problemų, reikia išsamiai analizuoti jų priežastis, parengti praktiškus sprendimus ir kruopščiai registruoti procesų eigą. Pagrindinės problemos turi būti pranešamos atgal, kad būtų išvengta tų pačių problemų ateityje.

Šablonų priežiūros protokolai

Jūsų įrankiai yra susidėvėjantis turtas – kiekvienas stūmimo judesys artina juos prie gedimo. Sisteminga priežiūra padeda pratęsti šablonų tarnavimo laiką, vienu metu išlaikant detalių kokybę:

• Sukurti šablonų tarnavimo laiko įrašus, kurie sektų stūmimo judesių skaičių ir priežiūros istoriją
• Numatyti reguliarius dėvėjamų dalių (smigiklių, vedamųjų įvorės, pjovimo kraštų) tikrinimus
• Taikyti dangos technologijas, pvz., TiAlN, siekiant pagerinti dėvėjimosi atsparumą
• Skirtingų medžiagų partijų laikymas atskirai, kad būtų išvengta sumaišymo
• Dokumentuokite visus techninės priežiūros veiksmus tendencijų analizei

Tikroji patikros vertė yra ne defektų produktų pašalinimas, o procesų tobulinimas ir pasitikėjimo statymas remiantis duomenimis.

Kokybės kontrolė metalo štampavime nėra vieno tikrinimo taško – tai integruota sistema, apimanti įeinančių medžiagų patikrą, proceso metu vykdomą stebėseną, gatavų detalių patikrą ir nuolatinio tobulinimo grįžtamąją ryšį. Gamintojai, kurie šią sistemą įvaldo, kokybę paverčia ne išlaidų centru, o konkurenciniais privalumais.

Nustačius defektų aptikimo ir kokybės kontrolės strategijas, galbūt jūsų kyla klausimas, kaip štampavimas lyginamas su kitomis gamybos metodų alternatyvomis – ir kada kiekvienas iš šių metodų labiausiai tinka jūsų konkrečioms reikalavimams.

Metalo štampavimas prieš kitus gamybos metodus

Taigi jūs jau išmokote štampavimo darbo eigos, pasirinkote medžiagas ir suprantate kokybės kontrolę – bet čia yra klausimas, kuriam reikia sąžiningo vertinimo: ar štampavimas iš tikrųjų yra tinkamas jūsų projekto sprendimas? Kartais atsakymas yra „taip“. Kartais – „ne“. Žinodami, kada naudoti lakštų metalo štampavimą, o kada – kitus procesus, galite sutaupyti tūkstančius dolerių ir mėnesius vystymo laiko.

Įsivaizduokite gamybos metodus kaip įrankius dirbtuvėse. Plaktukas puikiai tinka vinims įkalimui, tačiau visiškai nepatenkina medienos pjovimo uždavinių. Panašiai kiekvienas metalo formavimo procesas turi savo optimalias taikymo sritis – o priverstinis netinkamo metodo naudojimas projekte sukelia nereikalingų išlaidų, kokybės problemų ar abiejų kartu. Palyginkime štampavimą su pagrindiniais alternatyviais metodais, kad galėtumėte priimti informuotus sprendimus.

Štampavimas prieš apdirbimą – ekonomika

CNC apdirbimas ir štampavimas yra esminiu būdu skirtingi metalinių detalių gamybos metodai. Apdirbimas pašalina medžiagą iš kietų blokų; metalo spaudimo procesas performuoja lakštines medžiagas be reikšmingo medžiagos pašalinimo. Šis skirtumas lemia didelius skirtumus kaštų struktūroje ir taikymo tinkamumo srityse.

Kada CNC apdirbimas yra racionaleresnis?

• Mažos gamybos apimtys – Pagal „Gizmospring“ gamybos vadovą , CNC apdirbimas yra idealus tikslumui užtikrinti ir mažoms gamybos serijoms, kai negalima pateisinti įrankių gamybos sąnaudų.
• Sudėtingos 3D geometrijos – Detalės, reikalaujančios įdubimų, vidinių elementų ar formų, kurios negali būti suformuotos iš plokščio lakšto
• Tikslūs nuokrypiai storose medžiagose – Apdirbimas išlaiko tikslumą net esant didelėms medžiagos skerspjūvio matmenims
• Prototipų kūrimas – Nereikia laukti šablonų gamybos laiko, todėl detalės gaminamos per kelias dienas, o ne savaites

Kada štampavimas tampa naudingiausias?

• Aukštos intensyvumo gamyba – Kai šablonų sąnaudos yra išsklaidomos, vienos detalės gamybos sąnaudos žymiai sumažėja
• Iš lakštinių medžiagų geometrijos gautos detalės – Laikikliai, korpusai, plokštės ir panašūs komponentai
• Greitumo reikalavimai – Štampavimo būdu per valandą gaminama šimtai ar tūkstančiai detalių, o ne viena detalė per kelias minutes
• Medžiagų efektyvumas – Lakštinio metalo štampavimas paprastai sukuria mažiau atliekų nei kietųjų blokų apdirbimas

Perėjimo taškas priklauso nuo detalės sudėtingumo, tačiau dažniausiai jis yra tarp 1000 ir 5000 vienetų. Šiame intervale apdirbimo lankstumas dažnai viršija štampavimo šablonų investicijas. Virš šio kiekio štampavimo vienos detalės gamybos ekonomika tampa labai patraukli.

Lazerinis pjovimas: lankstumas be šablonų

O kas, jei galėtumėte nedelsiant pradėti gamybą, nelaukdami savaitėmis šablonų gamybos? Lazerinis pjovimas suteikia būtent tai – skaitmeniniai failai per kelias valandas tampa supjovomomis detalėmis, be reikalingų kalibruoti, gaminti ar prižiūrėti šablonų.

Pagal Hotean'o išsami palyginamoji analizė lazerinis pjovimas sumažina sąnaudas 40 % palyginti su štampavimu serijoms iki 3000 vienetų, nes pašalinamos įrankių gamybos sąnaudos, viršijančios 15 000 USD, ir pasiekiamas tikslumas ±0,1 mm, palyginti su štampavimo tikslumu ±0,3 mm.

Lazerio pjaustymo pranašumai:

• Nereikia jokių įrankių investicijų – nedelsiant pradėkite pjauti iš CAD failų
• Dizaino lankstumas – pakeitimai nieko nekainuoja; tiesiog atnaujinkite skaitmeninę programą
• Didingiausia Tikslingumas – ±0,1 mm nuokrypis palyginti su įprastu štampavimo ±0,3 mm nuokrypiu
• Sudėtingos kontūros – sudėtingos formos, kurios reikalautų brangių progresyvių štampų

Hotean pastebi, kad 500 vienetų oro kondicionavimo sistemos laikiklių gamybos serija parodė įspūdingus rezultatus: lazeriu supjaustyti laikikliai buvo 100 % tinkami montuoti be jokių pataisymų, o štampuoti laikikliai 65 vienetams (13 % klaidų dažnis) reikalavo rankinio pataisymo.

Kada štampavimas vis dar laimi:

• Tūris viršijantis 3000–5000 vienetų – Detalių apdorojimo kaštai vienai detalei palankesni štampavimui
• 3D formavimo reikalavimai – Lazerinis pjovimas gamina tik plokščias dalis; skardos presas sukuria lenkimus, ištempimus ir formas
• Medžiagos storio apribojimai – Lazerinis pjovimas tampa lėtas ir brangus viršijus 6–10 mm storį
• Ciklo trukmės reikalavimai – Štampavimas gamina dalis per sekundės dalis; lazerinis pjovimas užtrunka minutes vienai daliai

Pagrindinė įžvalga? Lazerinis pjovimas ir štampavimas ne visada yra konkurentai – dažnai jie papildo vienas kitą. Daugelis gamintojų lazerinį pjovimą naudoja prototipams ir mažo tūrio serijoms, o po to, kai projektai patvirtinti ir gamybos apimtys pateisina investicijas, pereina prie štampavimo įrankių.

Kada alternatyvūs procesai yra pagrįsti

Liejimas: sudėtingos formos, skirtingos savybės

Metalo presavimo detalės ir liejamosios detalės sprendžia skirtingas problemas. Liejimas – tai lydyto metalo piltis į formas, kuriamos detalės su sudėtingomis vidinėmis geometrijomis, kintančiomis sienelių storio reikšmėmis ir formomis, kurios negali būti sukurtos iš plokščių lakštų.

Pasirinkite liejimą, kai:

• Detalėms reikia vidinių ertmių arba sudėtingų 3D formų
• Sienelės storis komponente žymiai keičiasi
• Medžiagos savybės, tokios kaip smugio slopinimas ar šilumos atsparumas, yra svarbesnės nei stiprumo ir svorio santykis
• Gamybos apimtys pateisina formų investicijas, tačiau nereikalauja presavimo greičio

Tačiau liejamosios detalės paprastai turi žemesnį stiprumo ir svorio santykį nei presuotos detalės, reikalauja daugiau antrinių apdorojimo operacijų ir gamina mažiau nuoseklų matmenų tikslumą turinčias detales. Konstrukcinėms lakštinio metalo detalėms presavimas paprastai užtikrina geresnį našumą.

Kovinės detalės: aukštesnis stiprumas, kitos paskirtys

Kai svarbiausia absoliučioji stiprybė, kalavijų kalimas sukuria detales su aukštesnėmis mechaninėmis savybėmis. Šis procesas suspaudžia metalą labai dideliu slėgiu, lygindamas grūdų struktūrą ir pašalindamas vidines tuštumas – taip gaminamos detalės, kurios viršija tiek štampuotų, tiek apdirbtų detalių našumą reikalaujančiose aplikacijose.

Pagal „Gizmospring“ duomenis, liejimas ir kalavijų kalimas suteikia patikimus sprendimus sunkiosioms pramonės šakoms, pvz., automobilių pramonei, – tačiau kiekvienas iš jų turi skirtingą paskirtį. Kalavijų kalimas ypač tinka:

• Saugos kritinėms detalėms, kurios reikalauja maksimalios stiprybės (varelės, jungiamosios rankenos)
• Detalėms, kurios veikiamos didelių ciklinių įtempimų
• Taikymams, kuriuose gedimo padariniai yra labai rimti

Kokia kaina? Kalavijų kalimas kainuoja brangiau nei štampavimas, reikalauja kitokios įrangos ir specialistų žinių, o gautos detalės turi mažiau tikslų matmenis ir dažniausiai reikalauja papildomo apdirbimo. Daugumai lakštinių metalų taikymų štampavimas užtikrina pakankamą stiprybę žemesne kaina.

Hibridinės gamybos metodai

Štai ką supranta patyrę gamintojai: procesų pasirinkimas ne visada yra „arba“ sprendimas. Hibriddiniai požiūriai dažnai duoda geriausius rezultatus, derindami įvairių procesų privalumus.

Dažniausiai taikomos hibridinės strategijos:

• Lazeriu pjauti + štampuoti – Lazeriu supjaustyti заготовки paduodami į formavimo štampus, kur vyksta lenkimo ir traškinimo operacijos
• Štampuoti + apdirbti – Štampuoti pagrindiniai komponentai su apdirbtais elementais ten, kur tikslumo reikalavimai to reikalauja
• Štampuoti + suvirinti – Kelios štampuotos detalės sujungiamos į surinktinius vienetus, kurie yra didesni ar sudėtingesni nei vienos štampuotos detalės galėtų būti

Pasirinktasis lakštų metalo apdirbimo procesas turėtų atitikti jūsų konkrečią gamybos apimčių, geometrijos, tikslumo ir biudžeto reikalavimų kombinaciją – o ne priversti jūsų konstrukcijos pritaikyti iš anksto nustatytą gamybos metodą.

Procesų palyginimas: teisingo pasirinkimo priėmimas

Gamintojas	Šlamštas	CNC talpyba	Lazerinis pjovimas	LIEJIMAS	Grydymas
Idealus tūris	5 000+ vienetų	1–500 vienetų	1–3000 vienetų	500–50 000 vienetų	100–10 000 vienetų
Įrankių investicijos	$10,000-$50,000+	Minimalus (tvirtinimo detalės)	Nėra	$5,000-$30,000	$10,000-$100,000+
Pristatymo laikas (pirmoji detalė)	4–8 savaitės	Dienos	Valandos iki dienų	4–12 savaičių	6–16 savaičių
Tipiškas tolerancija	±0,1–0,3 mm	±0,01–0,05 mm	±0,1 mm	±0,5–1,0 mm	±0,5–2,0 mm
Kaina vienam vienetui esant dideliam kiekiui	Žemiausias	Aukščiausias	Vidutinis	Vidutinis	Aukštas
Dalies geometrija	Iš lakštų gauti formos	Bet kokia 3D forma	Tik plokščios profiliuotos detalės	Sudėtingos 3D formos	Paprasti iki vidutiniškai sudėtingi 3D
Konstrukcijos pokyčiai	Brangus (nauji įrankiai)	Lengva (perprogramavimas)	Nemokama (failo atnaujinimas)	Brangus (naujas šablonas)	Labai brangus
Geriausi taikymo atvejai	Laikikliai, skydeliai, korpusai, terminaleliai	Prototipai, sudėtingos detalės, mažas gamybos tūris	Prototipai, plokščios detalės, įvairūs dizainai	Korpusai, variklių blokai, sudėtingi vidiniai komponentai	Krumplinės velenos, pavaros, didelės apkrovos komponentai

Pagrindiniai sprendimo priėmimo veiksniai:

• Gaminių kiekis – Mažiau nei 1000 vienetų – vengti štampavimo įrankių investicijos. Daugiau nei 10 000 vienetų – štampavimo ekonomika tampa patraukli.
• Dalies geometrija – Jei jūsų konstrukcija prasideda nuo lakštinio metalo ir reikalauja lenkimo, traukimo ar formavimo, štampavimas yra specialiai sukurtas šiai užduočiai.
• Terminų skubutinumas – Reikia detalių per kelias dienas? Lazerinis pjovimas ar apdirbimas. Galite palaukti 4–8 savaites? Štampavimo įrankiai užtikrina ilgalaikę naudingumą.
• Konstrukcijos stabilumas – Dažni pakeitimai palankesni lankstiems procesams; stabili konstrukcija pateisina įrankių investiciją.
• Leistinų nuokrypių reikalavimai – Kritinės matmenų tikslumo ribos mažesnės nei ±0,1 mm gali reikalauti apdirbimo arba tikslaus blankavimo, o ne standartinio štampavimo.

Metalo štampavimo procesas puikiai tinka tam, kam yra sukurtas: didelio apimties plokščių išvestinių detalių gamybai su nuolatine kokybe ir sąnaudų efektyvumu mastu.

Šių kompromisų supratimas leidžia priimti informuotus gamybos sprendimus – taip pat veiksmingai bendradarbiauti su tiekėjais, kurie gali nukreipti jus į optimalų požiūrį jūsų konkrečioms reikalavimams.

Tinkamo štampavimo partnerio pasirinkimas jūsų projektui

Jūs jau išmokote techninių pagrindų – operacijų, medžiagų, įrangos ir kokybės kontrolės. Bet čia yra viena tiesa, kuri dažnai netikėtai priverčia inžinierius sustoti: jūsų štampavimo projekto sėkmė priklauso tiek nuo jūsų gamybos partnerio, tiek nuo jūsų projekto. Netinkamo tiekėjo pasirinkimas lemia praleistus terminus, kokybės trūkumus ir brangius perprojektavimus. O tinkamo pasirinkimas? Tai paverčia jūsų projektą nebeįtemptu, o beproblemiu.

Ar jums reikia individualių metalo štampavimo paslaugų naujo produkto paleidimui arba tikslaus metalo štampavimo kritinėms automobilių detalėms, vertinimo procesas visada vyksta numatyta tvarka. Pažvelkime į kriterijus, kurie atskiria išskilusias metalo štampavimo paslaugas nuo tų, kurios paliks jus susirūpinusius ir ieškančius sprendimų.

Tiekėjų gebėjimų vertinimas

Ne visi štampavimo partneriai yra vienodai kvalifikuoti. Prieš prašydami pasiūlymų, turite suprasti, kokios galimybės iš tikrųjų svarbios jūsų konkrečioms reikmėms.

Sertifikatai, kurie rodo kokybės užtikrinimo įsipareigojimą

Pramonės sertifikatai yra trumpinys, nurodantis kokybės valdymo sistemas ir procesų brandą. Pagal Die-Matic gamintojų atrankos vadovą, užtikrinti, kad tiekėjai turėtų atitinkamus sertifikatus – pavyzdžiui, ISO 9001 ir IATF 16949 – yra geras pradžios taškas, kuris suteikia pagrindinį kokybės kontrolės procesų patikimumo užtikrinimą.

Ką šie sertifikatai iš tikrųjų reiškia?

• ISO 9001 – Baziniai kokybės valdymo sistemos reikalavimai, taikomi visose pramonės šakose
• IATF 16949 – Automobilių pramonei būdingi kokybės standartai, reikalaujami pagrindinių pasaulinės gamintojų (OEM) įmonių. Jei jūs dirbate automobilių štampavimo srityje, šis sertifikatas nėra pasirinktinis – jis yra būtinas.
• AS9100 – Oro laivų pramonės kokybės valdymo sistemos reikalavimai tiekėjams, aptarnaujantiems aviacijos ir gynybos rinkas
• ISO 14001 – Aplinkos valdymo sistemos sertifikavimas, kuris vis labiau svarbus tvarumo sąmoningoms programoms

Be sertifikatų, „Die-Matic“ pabrėžia kruopščią įvertinimą kokybiškų sprendimų tikrinimui ir bandymams, nuoseklumą didelėse serijose bei patikimų sekamosios kilmės sistemų veikimą. Metalų štampavimo paslauga, neturinti stiprios kokybės infrastruktūros, galiausiai sukels problemas jūsų gamybos linijoje.

Inžineriniai ir techniniai pajėgumai

Geriausi tiekėjai ne tik valdo presus – jie išsprendžia problemas dar prieš pradedant gamybą. Ieškokite partnerių, siūlančių:

• CAE Simuliacija – Kompiuteriu paremtą inžineriją, kuri numato formavimo problemas, atšokimą ir medžiagos tekėjimą dar prieš pjautinant plieną. Ši galimybė padeda išvengti brangių įrankių perdaromųjų.
• Greitas prototipavimas – Pagal SpaudimoSimuliavimas , modeliavimas prototipo etape gali būti perkeltas į masinės gamybos procesą, taip dar labiau sutrumpinant visą projekto laiko grafiką.
• Gamintojiškumo projektavimo (DFM) peržiūra – Patyrę inžinieriai, kurie gali optimizuoti jūsų projektą štampavimo efektyvumui
• Įrangos techniniai sugebėjimai viduje – Kontrolė virš štampo konstravimo, gamybos ir priežiūros

Automobilių metalo štampavimo projektams, kuriems reikia tiek greičio, tiek tikslumo, tiekėjai kaip Shaoyi parodo, kaip šios galimybės susijungia – siūlo IATF 16949 sertifikavimą kartu su pažangiu kompiuteriniu modeliavimu (CAE), greitu prototipavimu – jau per 5 dienas – ir didelio apimties metalo štampavimu su 93 % pirmojo patvirtinimo rodikliu.

Gamybos lankstumas ir galios

Jūsų dabartiniai gamybos apimčių reikalavimai gali labai skirtis nuo rytojų poreikių. Die-Matic vadovo akcentuojama, kad jei planuojate ateityje gaminti mažiau ar daugiau detalių, turėtumėte pasirinkti metalo štampavimo partnerį, kuris būtų pakankamai lankstus, kad prisitaikytų prie tokių pokyčių.

Įvertinkite potencialius tiekėjus pagal:

• Prieinamų presų tonų diapazonas (nuo mažų tikslumo darbų iki sunkių deformavimo procesų)
• Galimybė mastuoti nuo prototipų kiekių iki didelio tūrio gamybos
• Antrinių operacijų galimybės (viršijimas, metalo dengimas, surinkimas), kurios sumažina tiekimo grandinės sudėtingumą
• Geografinis padėties apimtis – vietiniai gamintojai arba tie, kurie turi strategiškai įrengtas gamybos vietas, užtikrina greitesnį atlikimą ir mažesnius vežimo kaštus

Konstrukcijos optimizavimas štampavimo sėkmei

Net geriausias tiekėjas negali kompensuoti esminių konstrukcijos trūkumų. Ankstyvas gamybos patogumo (DFM) principų taikymas sutaupo lėšų, pagerina kokybę ir pagreitina projektavimo grafiką.

Pagal Die-Matic DFM vadovą 70 procentų gaminio kainos nustatoma plėtojimo etape, tačiau inžineriniai pakeitimai gamybos metu gali padidinti sąnaudas ir rimtai paveikti pelningumą. Daug ekonomiškiau nuo pat pradžių kurti visuminę konstrukciją.

Svarbiausi DFM nurodymai štampuojamiems detaliams

Ypatybė	DFM rekomendacija	Kodėl tai svarbu
Skylos diametras	≥ medžiagos storiui	Užkerta kelią smigiklių lūžimui ir užtikrina švarų pjovimą
Atstumas tarp skylių	≥ 2× medžiagos storis	Užkerta kelią medžiagos išsipūtimui tarp elementų
Atstumas nuo skylės iki krašto	≥ 2× medžiagos storis	Išlaiko konstrukcinę integryteti
Skylė šalia lenkimo	≥ 1,5 × medžiagos storis + lenkimo spindulys	Užkerta kelią deformavimuisi formuojant
Mažiausias flanšo plotis	≥ 2,5× medžiagos storis	Užtikrina tinkamą formavimą be įtrūkimų
Vidaus lenkimo spindulys	≥ medžiagos storiui	Užkerta kelią įtrūkimams lenkimo linijose
Liekuma augstums	≥ 2,5 × medžiagos storis + lenkimo spindulys	Leidžia įrankiams užfiksuoti detalę tiksliai formuojant
Kampų spindulys (pusgaminių)	≥ 0,5 × medžiagos storis	Sumažina įtempimų koncentraciją ir štampavimo įrankių ausčių nusidėvėjimą
Iškilumo gylis	≤ 3× medžiagos storis	Neleidžia medžiagai plonėti ir įtrūkti

„Die-Matic“ pažymi, kad inžinieriai vertins detalės sudėtingumą ir tikslumą, kad užtikrintų, jog jų įranga galės efektyviai štampuoti detalę ir kuo daugiau pašalintų antrines operacijas. Tvirtas bendradarbiavimas su savo individualaus metalo štampavimo partneriu dar projektavimo etape užtikrina, kad gausite galutines dalis, kurios kainos požiūriu atitinka lūkesčius.

Nuo prototipo iki gamybos masto

Kelionė nuo idėjos iki didelio tūrio gamybos apima kritinius perduodamus etapus, kurie dažnai tampa problemų šaltiniu. Šio proceso sąmoningas struktūrinimas padeda išvengti brangių netikėtumų.

Prototipavimo etapas

Pag according to „StampingSimulation“, lakštinių metalų prototipavimas vis dar būtinas kiekvienam gamybos projektui, nes suformuotas lakštinis metalas turi būti pagamintas iš tikros lakštinės medžiagos – jo negalima sukurti naudojant 3D spausdinimą. Visos metalo formavimo sunkumų problemos išlieka ir prototipo etape.

Būtent todėl modeliavimas yra tokio didelio reikšmingumo. StampingSimulation pabrėžia, kad modeliavimas yra žymiai efektyvesnis – tiek iš kainos, tiek iš laiko požiūriu – nei bandymų ir klaidų metodai. Formavimo proceso modeliavimas prieš pradedant gaminti pirmąjį prototipą neleidžia įtrūkimams, raukšlėms ir stipriam atšokimui sutrikdyti jūsų grafiko.

Ieškokite tiekėjų, siūlančių:

• Greitas prototipo parengimo ciklas (dienos, o ne savaitės)
• Modeliavimu patvirtinti dizainai prieš fizinį bandymą
• Bendradarbiavimo pagrindu suteikiamas grįžtamasis ryšys dėl dizaino optimizavimo

Tiekėjo kvalifikacijos patikrinimo sąrašas

Prieš pasirenkant specializuotų metalo štampavimo paslaugų partnerį, patikrinkite šiuos esminius veiksnius:

• Kokybės istorija – Paprašykite matuojamų duomenų ir defektų dažnio iš dabartinių klientų
• Finansinė stabilumas – Kiek metų veikla vyksta? Koks vadovybės narių darbo stažas ir personalo keičiamumas?
• Klientų santykiai – Kiek laiko esami klientai jau bendradarbiauja su jais?
• Susisiekimo reaktyvumas – Die-Matic pabrėžia, kad lengva komunikacija yra būtina – norite partnerio, kuris būtų reaguojantis, prieinamas ir su kuriuo būtų lengva bendradarbiauti
• Inžinerinės paramos gilumas – Ar jie gali optimizuoti projektus, greitai išspręsti problemas ir laikytis projekto grafiko?

Raudonos vėliavėlės, kurių verta vengti

Die-Matic gamintojų atrankos vadove nurodomi įspėjamieji požymiai, įskaitant:

• Nevienodas kokybės lygis arba dokumentuotų kokybės valdymo sistemų trūkumas
• Prasta komunikacija arba neatsiliepiantys kontaktai
• Negalėjimas pateikti klientų atsiliepimų ar kokybės rodiklių
• Reikiamų pramonės sertifikatų trūkumas
• Inžinerinės paramos arba dizaino gamybos optimizavimo (DFM) galimybių nebuvimas

Teisingo gamybos partnerio pasirinkimas – tai ne tik klausimas apie kainą ar gebėjimus, bet ir apie ilgalaikį partnerystės ryšį bei strateginį suderinamumą. Netinkamas partneris lemia delsas, brangius perdaromus darbus ir produktų nesėkmes. Tinkamas partneris visada užtikrina aukštą kokybę, inovatyvius sprendimus ir patikimą aptarnavimą.

Tikslaus metalo štampavimo pramonė siūlo begalę tiekėjų pasirinkimo variantų – tačiau čia pateikta vertinimo procedūra padeda nustatyti partnerius, kurie geba palaikyti tiek nedelsiant vykdomus projektus, tiek ilgalaikį gamybos sėkmę. Skirkite laiko išsamiai įvertinti galimybes, optimizuoti konstrukcijas gamybai ir užmegzti santykius su tiekėjais, kurie parodo techninį aukštą lygį bei operatyvią bendradarbiavimo iniciatyvą. Jūsų štampavimo projektai vyks sklandžiau, kainuos mažiau ir pasieks kokybės lygį, kurio tikisi jūsų klientai.

Dažniausiai užduodami klausimai apie gamybos proceso štampavimą

1. Koks yra presavimo procesas gamyboje?

Metalo štampavimas yra gamybos procesas, kuriuo plokščiasis metalo lakštas paverčiamas tiksliai suformuotais komponentais naudojant kontroliuojamą jėgą ir specializuotus įrankius. Štampavimo presas varo kietą šabloną į metalo lakštą, kad būtų atliekamos operacijos, tokios kaip iškirpimas, skylėjimas, lenkimas, traukimas, reljefinis štampavimas, kraštų formavimas ir monetinis štampavimas. Šis procesas apima septynis pagrindinius etapus: medžiagos parinkimą ir paruošimą, šablonų projektavimą ir inžineriją, preso paruošimą ir kalibravimą, medžiagos padavimą ir pozicionavimą, štampavimo judesį, detalės išstumimą ir tvarkymą bei kokybės patikrinimą. Šis metodas dominuoja didelės apimties gamyboje automobilių, aviacijos, elektronikos ir buitinės technikos pramonėje dėl jo greičio, nuoseklumo ir sąnaudų efektyvumo masinėje gamyboje.

2. Kokie yra 7 žymėjimo metodo žingsniai?

Septyni metalo štampavimo metodo etapai apima: (1) Medžiagos parinkimą ir paruošimą – mechaninių savybių įvertinimą ir ritulių paruošimą pjovimu, išlyginimu ir valymu; (2) Štampo projektavimą ir inžineriją – juostos išdėstymo kūrimą, jėgų skaičiavimus ir CAE modeliavimo vykdymą; (3) Preso paruošimą ir kalibravimą – štampo pritaikymą prie preso, uždaromosios aukščio nustatymą ir įtempimo parametrų programavimą; (4) Medžiagos padavimą ir pozicionavimą – automatinį medžiagos tiekimą su tikslia lygiavimu naudojant servopadaviklius ir orientacinius smeigtukus; (5) Štampavimo įtempimą – preso ciklą, kuriame vyksta pjovimo, formavimo arba traukimo operacijos; (6) Detalių išmetimą ir tvarkymą – baigtų detalių pašalinimą naudojant išstumiamąsias plokštes ir išstumiklius; (7) Kokybės kontrolę – matmenų matavimus, paviršiaus įvertinimą ir statistinės proceso kontrolės patvirtinimą.

3. Prie kurios technologijos priskiriama štampavimo technologija?

Štampavimas priklauso lakštinių metalų formavimo gamybos procesams. Jis taip pat vadinamas spaudimu ir apima plokščio lakštinio metalo (neapdoroto arba ritininio) padėjimą į štampavimo presą, kuriame įrankis ir šablonas suformuoja metalą į naujas formas. Šis procesas apima kelias metalo formavimo technikas, tarp jų – išpjovimą, skylės probijimą, lenkimą, pradurimą, reljefinį štampavimą, monetinį štampavimą ir traukimą. Štampavimas klasifikuojamas kaip šaltasis formavimo procesas, nes jis dažniausiai vyksta kambario temperatūroje, todėl skiriamas nuo karštojo formavimo metodų, tokių kaip kalvystė. Jis priklauso platesnei metalo gamybos kategorijai kartu su tokiais procesais kaip apdirbimas, liejimas ir suvirinimas.

4. Kokia yra progresyvaus, perduodamojo ir sudėtinio šabloninio štampavimo skirtumo?

Paeiliškasis štampavimas naudoja nuolatinę metalinę juostą, kuri juda per kelias stotis viename štampoje, kai kiekviena stotis vienu metu atlieka skirtingas operacijas – tai idealus būdas didelėms gamybos apimtims mažų ir vidutinio dydžio sudėtingų detalių gamybai. Perduodamasis štampavimas anksti atskiria apdorojamąjį elementą ir mechaninėmis pirštinėmis perkelia atskiras dalis tarp stočių, todėl jis tinkamas didesnėms detalėms ir giliam štampavimui. Sudėtinis štampavimas vienu smūgiu atlieka kelias pjovimo operacijas, gaminant plokščias dalis, pvz., veržles, kurios pasižymi išskliaustine plokštuma ir reikalauja mažesnių įrankių gamybos sąnaudų nei paeiliškasis štampavimas. Pasirinkimas priklauso nuo detalės dydžio, sudėtingumo, gamybos apimties ir to, ar reikalingos formavimo operacijos be pjovimo.

5. Kaip pasirinkti tinkamą medžiagą metalo štampavimui?

Metalų štampavimui skirtų medžiagų pasirinkimas priklauso nuo formuojamumo, stiprumo, korozijos atsparumo ir kainos pusiausvyros. Anglies plienas ir cinkuotas plienas yra naudingi sprendimai konstrukcinėms detalėms, kurių tempimo stiprumas viršija 375 MPa. Nerūdijantis plienas (304, 409, 430 rūšys) užtikrina korozijos atsparumą, tačiau jo formavimo metu reikia atidžiai stebėti darbo kietėjimą. Aliuminis suteikia lengvumo privalumų, tačiau rodo didesnį atšokimą ir paviršiaus jautrumą. Varis ir vario lydiniai puikiai tinka elektros taikymams dėl aukštos laidumo. Pagrindinės vertinamos savybės apima plastichiškumą (ištempimą iki įtrūkimų atsiradimo), takumo ribą, darbo kietėjimo greitį ir paviršiaus apdorojimo reikalavimus. Jūsų taikymo reikalavimai – ar tai svorio kritiškumas, korozijos atsparumas ar kainos jautrumas – galiausiai nulemia optimalų pasirinkimą.