 | Эта статья поднимает множество проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалить эти сообщения-шаблоны ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )
|
Штамповка (также известная как прессование ) - это процесс помещения плоского листового металла в форме заготовки или рулона в штамповочный пресс, где инструмент и поверхность штампа придают металлу чистую форму. Штамповка включает в себя различные производственные процессы формования листового металла, такие как штамповка с использованием машинного пресса или штамповочного пресса , вырубка, тиснение, гибка, отбортовка и чеканка. [1] Это может быть одностадийная операция, когда каждый ход пресса создает желаемую форму на детали из листового металла, или может происходить через серию стадий. Процесс обычно выполняется на листовом металле., но также может использоваться с другими материалами, такими как полистирол . Прогрессивные матрицы обычно подают из рулона стали, рулона рулона для разматывания рулона в выпрямитель для выравнивания рулона, а затем в питатель, который продвигает материал в пресс и матрицу с заданной длиной подачи. В зависимости от сложности детали можно определить количество станций в штампе.
Штамповка обычно производится на холодном металлическом листе. См. Раздел Ковка для операций по формовке горячего металла.
История [ править ]
Считается, что первые монеты были отчеканены лидийцами на территории современной Турции в седьмом веке до нашей эры. До 1550 года метод чеканки монет оставался основным методом изготовления монет. Маркс Шваб из Германии разработал новый процесс штамповки, в котором 12 человек поворачивали большое колесо, чтобы вдавливать металл в монеты. В 1880-х годах процесс штамповки был усовершенствован. [2]
Штампованные детали использовались для серийного производства велосипедов в 1880-х годах. Штамповка заменила штамповку и механическую обработку, что привело к значительному снижению затрат. Хотя они не были такими прочными, как штампованные детали, они были достаточно хорошего качества. [3]
Штампованные велосипедные детали импортировались из Германии в Соединенные Штаты в 1890 году. Затем американские компании начали производить штамповочные машины на заказ американскими производителями станков. Благодаря исследованиям и разработкам Western Wheel смогла штамповать большинство деталей велосипеда. [4]
Некоторые производители автомобилей использовали штамповку деталей. Генри Форд отказался от рекомендаций своих инженеров использовать штампованные детали, но когда его компания не смогла удовлетворить спрос на штампованные детали, Форд был вынужден использовать штамповку. [5]
На протяжении всей истории штамповки, ковки и глубокой вытяжки металла прессы всех типов являются основой производства металлов. Процессы продолжают улучшаться, перемещая больше металла за один ход пресса. Пресс и соединенные между собой устройства автоматизации увеличивают производительность, сокращают затраты на рабочую силу и обеспечивают большую безопасность рабочих. В сегодняшней среде штамповки металла элементы управления, такие как I-PRESS с Connected Enterprise, могут собирать историю, отправлять отчеты, а элементы управления I-PRESS & Automation можно просматривать с удаленных или мобильных устройств. Новая тенденция в сборе информации о сегодняшнем производстве для исторических данных.
Операция [ править ]
- Гибка - материал деформируется или сгибается по прямой.
- Отбортовка - материал загибается по изогнутой линии.
- Тиснение - материал натягивается в неглубокую выемку. Используется в основном для добавления декоративных узоров. См. Также Repoussé и chasing .
- Заготовка - из листа материала вырезается кусок, обычно для изготовления заготовки для дальнейшей обработки.
- Чеканка - узор сжимается или вдавливается в материал. Традиционно используется для изготовления монет.
- Рисование - площадь поверхности заготовки растягивается в другую форму с помощью контролируемого потока материала. См. Также глубокий рисунок .
- Растяжение - площадь поверхности заготовки увеличивается за счет растяжения без перемещения края заготовки внутрь. Часто используется для изготовления гладких кузовных деталей.
- Глажка - материал выдавливается и утончается по вертикальной стене. Используется для банок с напитками и гильз для боеприпасов.
- Сужение / сужение - используется для постепенного уменьшения диаметра открытого конца сосуда или трубки.
- Керлинг - деформирование материала в трубчатый профиль. Дверные петли - распространенный пример.
- Подшивка - загибание края на себя для придания толщины. Края автомобильных дверей обычно подшиваются. [6]
Пробивка и резка также могут выполняться на штамповочных прессах. Прогрессивная штамповка - это комбинация вышеперечисленных методов, выполняемая с набором штампов в ряд, через которые полоса материала проходит шаг за шагом.
Смазка [ править ]
Процесс трибологии вызывает трение, которое требует использования смазки для защиты инструмента и поверхности штампа от царапин или истирания. Смазка также защищает листовой металл и готовую деталь от истирания поверхности, а также способствует растеканию эластичного материала, предотвращая разрывы, разрывы и морщины. Для этой задачи доступны различные смазочные материалы. К ним относятся сухие пленки на основе растительных и минеральных масел, животного жира или сала, на основе графита, мыла и акрила. Новейшая технология в отрасли - это синтетические смазочные материалы на полимерной основе, также известные как безмасляные смазочные материалы или смазочные материалы, не содержащие масла . Термин «на водной основе» Смазка относится к более широкой категории, которая также включает более традиционные соединения на основе масел и жиров.
Моделирование [ править ]
Моделирование формовки листового металла - это технология, которая вычисляет процесс штамповки листового металла [7], прогнозируя распространенные дефекты, такие как трещины, складки, упругость и утонение материала. Эта технология, также известная как моделирование формовки, представляет собой конкретное приложение нелинейного анализа методом конечных элементов . Эта технология имеет множество преимуществ в обрабатывающей промышленности , особенно в автомобильной , где время вывода на рынок, стоимость и бережливое производство имеют решающее значение для успеха компании.
Недавнее исследование, проведенное исследовательской компанией Абердина (октябрь 2006 г.), показало, что наиболее эффективные производители тратят больше времени на предварительное моделирование [ требуется пояснение ] и получают вознаграждение ближе к концу своих проектов. [8]
Моделирование штамповки используется, когда проектировщик детали из листового металла или производитель инструмента желает оценить вероятность успешного изготовления детали из листового металла без затрат на изготовление физического инструмента. Имитация штамповки позволяет смоделировать любой процесс формования деталей из листового металла в виртуальной среде ПК за небольшую часть стоимости физических испытаний.
Результаты моделирования штамповки позволяют разработчикам деталей из листового металла очень быстро оценивать альтернативные конструкции, чтобы оптимизировать свои детали для недорогого производства.
Микроштамповка [ править ]
В то время как концепция штамповки компонентов из листового металла традиционно фокусировалась на макроуровне (например, в автомобилях, самолетах и упаковках), продолжающаяся тенденция к миниатюризации подтолкнула к исследованиям микроформ штамповки. С самого начала разработки микропробивных машин в начале и середине 2000-х годов до создания и тестирования микрогибочного станка в Северо-Западном университете в 2010-х годах инструменты для микроштамповки продолжают исследоваться как альтернатива механической обработке и химическому травлению . Примеры применений микроштамповки листового металла включают электрические разъемы, микросети, микропереключатели, микрочастицы для электронных пушек , компоненты наручных часов, компоненты портативных устройств имедицинские приборы . Однако ключевые вопросы, такие как контроль качества, массовое применение и необходимость исследования механических свойств материалов, должны быть решены до того, как будет реализована полномасштабная реализация технологии. [9] [10] [11]
Отраслевые приложения [ править ]
Штамповка металлов может применяться к различным материалам в зависимости от их уникальных металлообрабатывающих качеств для множества применений в самых разных отраслях промышленности. Штамповка металлов может потребовать формовки и обработки обычных металлов до редких сплавов из-за их преимуществ, связанных с конкретным применением. В некоторых отраслях промышленности требуется электрическая или теплопроводность бериллиевой меди в таких областях, как аэрокосмическая, электротехническая и оборонная промышленность, или применение стали и многих ее сплавов с высокой прочностью в автомобильной промышленности.
Штамповка металла в промышленности используется для:
- Аэрокосмическая промышленность
- сельское хозяйство
- Боеприпасы
- Основные приборы
- Мелкая бытовая техника
- Автомобильная промышленность
- Коммерческий
- Строительство
- Электроника
- Огнестрельное оружие
- HVAC
- Уход за газоном и оборудование
- Освещение
- Фурнитура замка
- морской
- Медицинское
- Сантехника
- Хранение энергии
- Электроинструменты
- Маленький двигатель
См. Также [ править ]
- Анализ круговой сетки
- Диаграмма пределов формования
- Четырехходовой станок, комбинированный штамповочно-гибочный и пробивной станок
- Прогрессивная штамповка
- Стрижка (изготовление)
- Штамповка
Сноски [ править ]
- ^ Kalpakjian, Serope; Шмид, Стивен (2001). Производство и технология (международное издание. 4-е изд.). Прентис Холл. ISBN 0-13-017440-8.
- ^ говорит, Джесси Кент (2015-06-26). "История штамповки металлов | Компания Thomas Engineering" . Thomas Engineering News | Подсказки . Проверено 15 августа 2019 .
- ^ Hounshell, Дэвид А. (1984), От американской системы к массовому производству, 1800–1932: Развитие производственных технологий в Соединенных Штатах , Балтимор, Мэриленд: Johns Hopkins University Press, ISBN 978-0-8018-2975-8, LCCN 83016269 , OCLC 1104810110
- ^ Hounshell 1984 , стр. 208-12
- ^ Hounshell 1984
- ^ Хенрик, искусство (15 декабря 2009). «Штамповка листового металла 101, часть V» . Ассоциация производителей и производителей.
- ^ «Штамповка листового металла» .
- ^ «Отчет о контрольных показателях проектирования, основанного на моделировании: все правильно с первого раза» . Абердин Групп. 2006-10-31 . Проверено 7 ноября 2011 .
- ^ Разали, АР; Цинь, Ю. (2013). «Обзор микропроизводства, микроформования и их ключевых проблем» . Разработка процедур . 53 (2013): 665–672. DOI : 10.1016 / j.proeng.2013.02.086 .
- ^ Диксит, США; Дас Р. "Глава 15: Микроэкструзия". На джайнском, ВК (ред.). Микропроизводственные процессы . CRC Press. С. 263–282. ISBN 9781439852903.
- ^ Лаборатория перспективных производственных процессов (2015). «Анализ процесса и контроль отклонений в микроштамповке» . Северо-Западный университет . Проверено 18 марта +2016 .
Ссылки [ править ]
- Дон Хиксон, 1984, декабрь, «Альтернативные смазочные материалы предлагают преимущества для штамповки», Прецизионный металл , стр. 13
- Уильям К. Джеффри, 1985, ноябрь, "Нефтяные составы для вытяжки делают доллары и смысл", Штамповка металлов , страницы 16–17
- Филип Худ, 1986, весна, «Соблюдение экологических норм - подход производителей газонов и садов к штамповке смазочных материалов и изменение окружающей среды», Stamping Quarterly , стр. 24–25
- Pioneer Press , 27 апреля 1989 г., Мэрилин Клессенс, «В 75 лет IRMCO все еще является пионером - смазочные материалы идут насмарку по дизайну», Эванстон, Иллинойс, стр. 33
- Брэдли Джеффри, 1991, август, «Экологические решения для штамповки металлов», MAN , страницы 31–32.
- Робин П. Бергстром, 1991, ноябрь, "Штамповка, сделанная чистой (эр)", производственный журнал , страницы 54–55.
- 1991, февраль, "Смазочные материалы и окружающая среда", Manufacturing Engineering , стр. 52–59.
- Брайан С. Кук, 1992, 6 января, «Соответствующие технологии», Неделя индустрии , страницы 51–52, 58.
- Джеймс Р. Розинек, 1995, Уинтер, «Практический пример: переход на водные смазочные материалы для штамповки металлов», Stamping Quarterly , страницы 31–33
- Филип Уорд, 1996, июль / август, "Штамповочная смазка на водной основе смывает проблемы со смазкой на масляной основе", Forming & Fabricating , страницы 52–56
- Мэтт Бейли, Великобритания, 1997 г., май, «Ненефтяные смазочные материалы предлагают раствор растворителей», Sheet Metal Industries , страницы 14–15
- Крис Рен, Великобритания, 1999, июнь, "One Out - Oil Out" Sheet Metal Industries , страницы 21–22
- Брэд Джеффри, 2003 г., апрель, «Итог - оценка ценности ваших N», Modern Metals , стр. 76
- Брэд Ф. Кувин, 2007 г., февраль, «Формовка усовершенствованной высокопрочной стали не оставляет места для ошибок», MetalForming , стр. 32–35
- Брэд Ф. Кувин, 2007, май, "Гигантский прыжок веры Даны в смазку ", MetalForming , страницы 32–33
- Хюнок Ким, доктор философии, 2008 г., март «Оценка характеристик глубокой вытяжки штамповочных смазочных материалов с двухфазным давлением (DP) 590 GA», часть II в серии статей III, Центр прецизионного формования (CPF), Государственный университет Огайо , страницы 1– 5
- Брэд Ф. Кувин, январь 2009 г., «Автоматизация глубокой вытяжки дает замечательные результаты», MetalForming , стр. 14–15
