Листовой металл

Прежде всего, давайте начнем с основ. Листовой металла является одним из самых прочных материалов, которые могут легко деформироваться. Благодаря своей прочности, он является идеальным кандидатом для изготовления деталей, которые требуют хорошую несущую способность. Кроме того, многие металлы имеют хорошую коррозионную стойкость, а также хорошую электропроводность. Это делает металл хорошим кандидатом для изготовления электрических компонентов. Листовой металл подлежит вторичной переработке, поэтому он может быть повторно использован, но на неопределенный срок. Изделия из листового металла могут быть эстетичными (Рисунок 1), что делает материал отличным кандидатом для продуктов, требующих как хороший внешний вид, так и прочность.

Основы листового металла

Лист и обмоточный материал произведены, прогрессивно сжимая раскаленный большой, прямоугольный слиток между роликами. Этот сжимающий процесс металла обычно упоминается как процесс прокрутки. Каждый раз, когда металл проката, он получает все тоньше и тоньше. Пространство между конечным множеством роликов определяет окончательную толщину металла. После того, как желаемая толщина получается, металлический лист затем раскатывают в большой катушке. Типичная толщина металлического листа, используемая в штамповке является 0,001 дюймов, 0,625 дюймов. Несмотря на большинство операций штамповки, используют листовую сталь, специальные штампы можно вырезать и образуют стальные стержни до 3 дюймов толщиной. Множество различных видов металла могут быть разрезано и отформовано в штампах. Все от золота до специальных супер сплавов, используемых в авиакосмической промышленности, может быть отштамповано. Однако из всех известных материалов, штампуемых сегодня, сталь наиболее распространённая. Сотни стальных типов материалов — от простых до специальных сортов усовершенствованной высокопрочной стали доступны для штамповки. Нержавеющая сталь используется во многих чеканящих видах штамповки. Определенные сорта нержавеющей стали, такие типы, которые используются, чтобы сделать раковины, обладают большой формуемостью, в то время как другие обладают большой стойкостью к коррозии и теплостойкость. Некоторая нержавеющая сталь может быть закалена после того, как она была отчеканена. Эти типы часто используются, чтобы сделать хирургические инструменты и высококачественные ножи. Металл, выбранный для штамповки, должен быть определенного типа и определенной толщиной, которая может быть вырезана и отформована, которая соответствует и функционирует должным образом. Прежде чем процесс будет запущен, для его выполнения его должно быть сделано следующее, у Вас должно быть хорошее понимание механических свойств материала. Определенные критические свойства будут обсуждены более подробно далее в статье. Знание их помогает Вам определять, может ли металл быть сформирован в штампе; сколько операций требуется для этого; какой тип инструментальной стали необходим; усилие; и другой параметры штампа для этого проекта. При попытке разработать процесс, не понимая материал и виды штамповки, может привести к катастрофическому отказу.

Пресс

Требуется большая сила и энергия, чтобы резать и формировать листовой металл. Например, чтобы резать диаметр 10 дюймов из листа толщиной 0.125 дюймов из мягкой стали, требуется приблизительно 157,000 фунтов давления. Чтобы это сделать нужно поместить на поверхность заготовки приблизительно 13 слонов. Пресс - специальная машина, которая предоставляет необходимую силу, чтобы формировать и резать листовой металл. Рассмотрим это: одна тонна равняется 2,000 фунтов. Достижение силы, равной 157,000 фунтов, требует нажатия с минимальной силой 78.5 тонн. По сегодняшним стандартам это - очень маленькое, нажатие низкого тоннажа. Нажатия располагаются в тоннаже от 10 до 50,000; 50,000 тонн равняются 100 миллионам фунтов. Но не надо забывать про технику безопасности. Даже самое маленькое давление не остановит повреждение рук или пальцев. Использующиеся сегодня виды давлений могут быть сгруппированы в три основных типа: кривошипный привод, гидравлический привод и привод с серво мотором. Существует много вариаций.

Рисунок 3 - Штамповые прессы

Некоторые пресса могут работать со скоростью более1,500 ударов за минуту. Их обычно называют быстроходными. Другие пресса могут иметь очень медленный цикл работы и производить меньше деталей в заданном количестве времени. Скорость пресса зависит от многих факторов: от типа листового материала, формы размера листа, от типа штампа, от типа автоматизированного оборудования, используемые в процессе штамповки. Все пресса используют движущийся компонент под названием шатун. Одна половина штампа прикреплена к шатуну, другая статически закреплена на станине (рисунок 4). Расстояние, которое может преодолеть шатун до станины, называют ходом пресса. Длина хода может равнять от 0,25 футов до 40 футов в зависимости от применения. высота штампа должна регулироваться , чтобы под пресс помещалось разнообразное количество штампов с различной высотой. Закрытая высота - это расстояние от настольной плиты до ползуна пресса в его нижнем положении при наибольшей величине хода. Не надо путать ход пресса с закрытой высотой. За исключением гидравлических прессов и прессов с сервомотором. У высокоскоростных нажатий. Высокоскоростные, как правило, имеют длину и следовательно очень маленькую регулируемую высоту. Используя пресс с избыточной длинной хода может привести в снижению производства. Это вызвано тем, что шатун проходит чрезмерный путь. Как отмечалось ранее, гидравлический пресс и пресс с сервоприводом являются исключением по отношению к основным правилам. Эти прессы корректируемую закрытую высоту и длину хода и являются хорошими кандидатами для множества видов операций. Большое внимание должно быть адресовано при выборе пресса. Такие переменные как тоннаж, закрытая длина, размер стола, отклонения, скорость шатуна, типы привода. Однако одна из ключевых вещей помнить то, что пресс очень имеет очень важную роль в процессах холодной листовой штамповки. Неправильный тип или плохо спроектированный пресс может привести к отказу независимо от качества пресса. Когда я провожу семинары я говорю своим посетителям, что у Вас может быть дорогой штамп, но если вы поместите в 200 -тонный уплотнитель мусора, то вы будите получать на выходе мусор. Не отторгайте важность пресса.

Штампы

Штамп это специальный, единственный в своем роде точный инструмент, который режет и формует листовой металл в желаемую форму или профиль. Штампы или матрицы обычно называют просто штамповой оснасткой. Обычно только один штамп соответствует определенной форме. Исключением к этому правилу является то, что объем частей может быть на столько высок, что штамп нужно управлять, чтобы вышла качественная деталь. В этом случае необходимо создать два одинаковых штампа. Когда одна часть нуждается в ремонте, другая может заменить ее. Часть штамп разрабатывается со вставками для производства различных деталей на одном штампе, например добавление или удаление отверстий. В основном штамп состоит из двух половин, матрицы и пуансон. Оба, пуансон и матрица компоненты, прикрепленные к плитам. Множество штампов являются основой, на которых смонтированы компоненты для штамповки. Штампы могут быть изготовлены из высокопрочной стали. Хотя некоторые штампы, например, для резки изготавливают и специальных видов металлов, специально отверждаемых, инструментальных. Области матрицы, которые не предназначены, чтобы соприкасаться с заготовкой, делают чаще всего из недорогих низкоуглеродистых сталей. Штампы для резки и формирования также могут содержать, детали, сделанные из твердых и износостойких сплавов. Эти компоненты буду рассматривать дальше.