Fabricating sheet metal stamping parts is simple and straightforward with the right information.
Whether you want to choose suitable material, adopt the best technique, or equipment – everything you’re looking for about sheet metal stamping is right here.
So, if you want to be a sheet metal stamping process expert, read this guide.
What is Sheet Metal Stamping?
Metal stamping is a cold-forming process, which uses a special tooling system and force to transform sheet metal into useful parts. The special tools may include dies, or stamping presses to form sheet metal parts.
Depending on the sheet metal part design, stamping may involve one or more processes.
Ideally, the stamping sheet metal requires:
- A sheet metal
- Suitable die system
- Stamping press
Stamping Sheet Metal Parts History
Stamping is a sheet metal fabrication technique that has evolved over the years. Some significant milestones include:
- The first coins were made in the 7th century B.C. through the hammering technique. The technique was popular until 1550
- By the 1880s, Marx Schwad used mechanical wheels in coin pressing
- 1880s, stamping greatly replaced forging, making it the main bicycle parts production technique
- 1890 – most stamping machines made in the U.S.A. with automobile companies like Ford adopting the technique
Today, there are many modern and fully automated sheet metal stamping techniques. They have reduced production costs, guarantee accuracy and allow for automation.
Benefits Of Sheet Metal Stamping Parts
Today, stamping sheet metal parts are popular in many industries. It is due to the numerous benefits the process offers.
These include:
- Easy and efficient way to shape sheet metal parts
- Suitable for producing complex and intricate parts
- Lower production
- Suitable for fast turnaround
- Tooling system is inexpensive
- Most stamped metal parts are accurate, hence require minimal finishing operations
- It is easier to achieve a high level of automation
However, the initial setup cost for a complete sheet metal parts stamping process is high.
Common Sheet Metal Stamping Processes
As mentioned earlier, stamping sheet metal may involve one or more processes and techniques. It will depend on the parts you want to make.
Let’s look at some common metal stamping techniques:
1. Sheet Metal Blanking
During blanking process, the machine will only cut useful sections according to your design. You can refer to the cut sheet metal section as finished blank or just blank.
Depending on your sheet metal fabrication requirements, you can process the sheet metal blank further.
2. Sheet Metal Punching
Punching is a popular process when you want to produce sheet metal blanks. During the punching process, the machine forces a tool through the sheet metal.
As a result, the tool cuts metal sections, resulting in holes.
3. Drawing Sheet Metal
During drawing process, you will force sheet metal into a cavity. By radially drawing sheet metal into the cavity, it must not stretch the material.
In this fabrication process, “sucking” sheet metal, it will “deep” shape.
4. Piercing Sheet Metal
Here, you will use a special tool to create holes or pierce through sheet metal. As a result, your final sheet metal part will have holes depending on your design.
Actually, sheet metal piercing is the opposite of sheet metal blanking. In fact, you can perform sheet metal blanking and piercing simultaneously.
5. Тиснение листового металла
Инструмент для тиснения создает либо углубленную, либо выступающую часть на поверхности листового металла. При этом процессе не происходит удаление или вырезание частей листового металла.
Углубление или выпуклость будет зависеть от вашего дизайна узора.
6. Штамповка листового металла
Штамповка – это уникальная техника штамповки, которая приводит к изгибу листового металла. Этот процесс популярен благодаря высокой точности и повторяемости.
Обычно вы помещаете листовой металл между штампом и матрицей.
7. Гибка листового металла
Это процесс, при котором вы прикладываете силу для деформации листового металла в различные профили. В зависимости от техники гибки листового металла вы можете получить:
- L-образный профиль
- U-образный профиль
- V-образный профиль
Конечно, вы можете создать нестандартные профили в зависимости от уникальных требований к дизайну.
8. Фланцевание листового металла
Используя штампы или специальное оборудование, вы можете формировать фланец или расклепку на изготовленных деталях из листового металла. В зависимости от вашего дизайна можно применять:
- Натяжные фланцы
- Сжатые фланцы
Естественно, процесс фланцевания необходимо проводить вдоль изогнутой линии листового металла.
Помимо этих техник, вы можете использовать и другие технологии обработки листового металла для получения лучших деталей. К ним могут относиться:
Резка листового металла – Она включает в себя отделение частей или секций от основного листового металла. Вы можете использовать множество техник, таких как штамповка, пробивка, лазерная резка и т.д. Таким образом, в процессе штамповки вы можете вырезать металлические части в соответствии с вашим дизайном.
Сварка листового металла – Иногда вы можете штамповать детали из листового металла отдельно, которые потребуют сборки на более позднем этапе. В этом случае важную роль играет сварка. В качестве основных методов вы можете выбрать TIG, MIG или лазерную сварку для соединения различных металлических деталей.
Токарная обработка листового металла – С помощью токарной обработки вы можете изготавливать симметричные круглые или цилиндрические детали. Таким образом, вы можете формировать осесимметричные детали одновременно с штамповкой.
Механическая обработка листового металла – Это точно контролируемый процесс, в ходе которого удаляются части листового металла для формирования конечного продукта. Некоторые общие операции включают сверление листового металла, фрезерование или рассверливание.
Глубокая вытяжка листового металла – Тяговые и сжимающие усилия выталкивают листовой металл в матрицу. В отличие от других процессов вытяжки листового металла, здесь глубина вытянутой части равна или больше радиуса детали.
Имея это в виду, важно выбрать правильные операции штамповки листового металла.
Давайте рассмотрим наиболее распространенные варианты.
Типы операций штамповки листового металла
Независимо от того, планируете ли вы резать, тиснить или гнуть детали из листового металла, выбирайте операции штамповки, которые гарантируют экономичность, универсальность и точность.
Когда речь идет о штамповке листового металла, можно рассмотреть четыре варианта:
1. Последовательная штамповка деталей из листового металла
Во время последовательной штамповки листовой металл проходит через ряд штамповочных систем. Например, в зависимости от требований к изготовлению листового металла, один станок может иметь от 3 до 4 штамповочных станций.
Таким образом, как только штамп на станции 1 обрабатывает листовой металл, та же деталь перемещается на станции 2, 3 и 4. К концу процесса машины штампуют одну и ту же часть 4 раза, но на разных станциях.
Что делает этот процесс уникальным?
- Процесс штамповки облегчает производство сложных деталей из листового металла
- Сокращение времени производства
- Повышение эффективности деталей, полученных штамповкой листового металла
- Подходит для длительных производственных процессов
- Инструментальная система служит дольше из-за уменьшения износа
- Процесс высокоповторяемый
- Каждая станция в последовательной штамповке выполняет уникальную или отличную функцию
- Сокращение отходов листового металла
В последовательной штамповке конечная станция отделяет деталь от основного листового металла.
2. Переносная штамповка деталей из листового металла
Переносная штамповка деталей из листового металла похожа на последовательную. Однако в этом случае вы механически переносите штампованную деталь от одной штамповочной станции к другой.
Переносная штамповка характеризуется тем, что:
- Вы отделяете штампованную деталь из листового металла на ранних стадиях
- Она подходит для штамповки крупных деталей из листового металла, таких как рамы или конструкционные элементы
- Штампованные детали из листового металла проходят через одну или несколько штамповочных матриц
3. Четырехскользящая штамповка деталей из листового металла
Если вы ищете универсальные, функциональные и практичные штампованные детали из листового металла, то четырехскользящий станок предлагает идеальное решение.
Процесс также называется 4-х направленной штамповкой или многоскользящей.
В четырехскользящей штамповке 4 скользящих инструмента деформируют листовой металл в различные формы или дизайны. Они ударяют по заготовке, тем самым преобразуя её с помощью множественной деформации.
В зависимости от станка многоскользящей штамповки он может иметь больше движущихся скользяков. Обычно четырехскользящая штамповка подходит для сложных деталей из листового металла.
4. Точная штамповка деталей из листового металла или точное выдавливание
С помощью точной штамповки вы можете получить плоские и обрезанные края на деталях из листового металла. Процесс точен и может не требовать дополнительной обработки.
Вы добьетесь плотных допусков и гладких краев на деталях из листового металла.
В общем, процесс включает в себя:
- Зажим листового металла
- Выдавливание детали из листового металла
- Выталкивание листового металла
В отличие от других процессов штамповки листового металла, точная штамповка использует специальную инструментальную систему. Это связано с тем, что процесс требует высокого рабочего давления.
Как видите, каждая операция штамповки листового металла предлагает уникальные особенности изготовления. Поэтому обязательно выбирайте подходящую технику и операцию для штампованных деталей из листового металла.
Выбор материала для штамповки деталей из листового металла
При штамповке деталей из листового металла вы можете работать практически с любым материалом. Сюда могут входить:
1. Штамповка деталей из нержавеющей стали
Нержавеющая сталь остается популярным материалом благодаря своим отличным свойствам коррозионной стойкости. Это также связано с ее долговечностью, устойчивостью и превосходной производительностью почти во всех приложениях.
Вы можете штамповать детали из листового металла из множества доступных марок нержавеющей стали. Например, марки серии 300 обычны для большинства бытовых и промышленных применений.
Аустенитная нержавеющая сталь остается популярной для большинства процессов штамповки листового металла. Другие материалы из нержавеющей стали, подходящие для процесса штамповки, включают:
- Мартенситные СН типа 410, 416, 420 и 502
- Ферритные СН для штамповки деталей это 405, 430F и 446
- Предельно упрочняющие СН марок 15-5 PH и 17-7 PH
Нержавеющие штампованные детали подходят для морской, медицинской, пищевой и энергетической промышленности.
2. Штамповка деталей из углеродистой стали
Для штамповки металла из углеродистой стали можно выбрать любой из этих вариантов:
- Низкоуглеродистая или мягкая сталь – содержание углерода колеблется от 0,03% до 0,08%. Эти сплавы стали легко обрабатываются и свариваются.
- Сплавы стали с низким содержанием углерода высокой прочности – содержание углерода в этих сплавах составляет от 0,6% до 1,4%. Они являются самыми прочными, но при этом очень пластичными.
Углеродистая сталь предлагает неограниченные возможности для штамповки металлических листов. Вы можете изготавливать металлические корпуса, панели, секции мостов и др.
В целом, штампованные детали из углеродистой стали известны своим соотношением прочности к весу. Кроме того, они предлагают экономически выгодную альтернативу в индустрии штамповки металлов.
Однако углеродистая сталь не обладает стойкостью к коррозии, как нержавеющая сталь. С другой стороны, у неё высокая теплопроводность и лучшее распределение тепла.
3. Штамповка алюминиевых деталей
Алюминий популярен благодаря своему легкому весу, коррозионной стойкости, отличным механическим свойствам и блестящему внешнему виду.
На данный момент штампованные алюминиевые детали распространены в аэрокосмической, строительной, автомобильной, электронной промышленности, морском и медицинском бизнесе, и это только начало списка.
К тому же, в операциях штамповки алюминия вы можете использовать такие процессы, как вырубка, чеканка, гибка, пробивка и т.д.
В зависимости от алюминиевых штампованных деталей, различные сплавы обладают разными эксплуатационными характеристиками. Соответственно, их применение также может варьироваться.
Например:
- Серия 1100 для химического оборудования
- 2024 и 7075 для деталей самолетов
- 3003 для кухонной утвари или мебели
- 5052 для систем металлических воздуховодов
- 6061 подходит для архитектурных конструкций и аэрокосмических компонентов
- 6063 для производства труб и других экструдированных деталей
Благодаря своему легкому весу и прочности, алюминиевые штампованные детали играют важную роль в сегодняшней промышленности.
4. Штамповка титановых деталей
Штампованные титановые детали легки, коррозионно-стойки, легко стерилизуются, прочны и имеют отличное соотношение прочности к весу. По этой причине штампованные титановые детали распространены в:
- Медицинской индустрии
- Аэрокосмической отрасли
- Нефтяной промышленности
- Военной индустрии
Хотя штампованные титановые детали немного тяжелее алюминиевых, они обладают хорошим соотношением прочности к весу.
Легко штамповать титан марки 9. Конечно, это не касается титана марки 5. Другие доступные марки титана включают марки 1, 2, 3, 4, 5, 7, 11, 12 и 23.
5. Штамповка латунных деталей
Штампованные латунные детали находят применение в морской, медицинской, телекоммуникационной промышленности и в производстве электроэнергии, чтобы упомянуть лишь некоторые из них.
Это обусловлено коррозионной стойкостью латуни и лучшим внешним видом поверхности. Латунь легко формуется и проводит электричество.
Более того, штампованные латунные детали устойчивы к потускнению и обладают средней прочностью.
6. Штамповка медных деталей
Медь легко штампуется как в чистом виде, так и после сплавления. Некоторые распространенные сплавы включают латунь и бронзу. В общем, медь коррозионно стойка, пластична, легко очищается, имеет декоративную привлекательность и обладает антимикробными свойствами.
Помимо этих шести основных металлов, процесс штамповки также подходит для деталей из олова, серебра и золота
Независимо от того, являются ли это черные или цветные металлы, штамповка предлагает идеальную технику обработки. Конечно, выбор конкретного материала будет зависеть от:
- Особых характеристик или свойств, которыми должен обладать конечный продукт, таких как стойкость к коррозии, высокое соотношение прочности к весу и т.д.
- Стоимость
- Конкретное применение
- Доступность листового металла
- Формуемость материала для штамповки металлов
Поэтому, прежде чем выбирать какой-либо материал для штамповки металлических деталей, вы должны быть конкретны в отношении требований к предполагаемому применению.
Выбор оборудования для штамповки листовых металлических деталей
Здесь два основных аспекта:
1. Выберите эффективный и надежный штамповочный пресс для листовых металлов
Сегодня на рынке существует множество прессов для штамповки металла. Например, вы можете рассмотреть:
- Механический пресс для штамповки листовых металлов
- Гидравлический штамповочный пресс
- Механический сервопресс для штамповки
Тип штамповочного пресса для металла будет зависеть от точности и производственной мощности.
2. Инвестируйте в лучшие системы инструментов
У вас должны быть качественные штамповочные матрицы для листовых металлов. Помните, что матрицы являются ключевыми системами инструментов для процесса штамповки деталей из листовых металлов.
На самом деле, собственная система инструментов лучше всего подходит для изготовления металлических штампованных деталей на заказ. С ее помощью легче получить штампованные детали из листового металла с высокой точностью.
В конце концов, вы сами сделаете все инструменты для штамповки листового металла с необходимой точностью и прецизионностью.
Именно штамповочные матрицы прорезают листовой металл. Эти системы инструментов для штамповки изготовлены из инструментальной стали, поэтому они устойчивы к износу.
В зависимости от типа штамповочной матрицы, вы можете использовать их для:
- Одиночных операций
- Множественных операций
Конечно, существуют комплексные матрицы и многостаночные матрицы. Так что выбор будет зависеть от операции штамповки листового металла.
Дизайн штамповочных матриц имеет решающее значение. Помните, он должен соответствовать точному дизайну детали, которую вы хотите изготовить.
Процессы отделки штампованных деталей из листового металла
Несмотря на то, что при штамповке листового металла можно получить детали с точными размерами и лучшей отделкой, иногда этого недостаточно.
Поэтому вы должны добавить поверхностное покрытие. Поверхностные покрытия на листовых металлах улучшают внешний вид, а также физические, химические и механические свойства.
Фактически, финишные операции при штамповке листового металла помогают исправить дефекты на поверхности.
Наиболее распространенные виды отделки штампованных деталей включают в себя:
Полировка – Отделка придаст штампованным металлическим деталям зеркальный вид.
Порошковая покраска – Вы наносите порошок на поверхность штампованного металла. В большинстве случаев порошок наносится электростатически.
Очистка от заусенцев – она помогает удалить шероховатости на штампованных деталях. Вы можете использовать механические или электрохимические средства для удаления заусенцев на штампованных деталях из листового металла. В результате вы улучшите качество штампованных металлических деталей, их эстетику и функциональность.
Гальваническое покрытие – здесь вы покрываете штампованные металлические детали тонким слоем металлического субстрата.
Анодирование – Электромеханический процесс украшает штампованные детали из листового металла. В зависимости от субстрата он может сделать поверхность устойчивой к коррозии или более привлекательной для глаз.
Травление – Оно включает резку в штампованные металлические детали для создания дизайнов.
Помимо этого, также возможна индивидуальная отделка поверхности. Об этом вы можете договориться с поставщиком штампованных деталей из листового металла.
Вот еще ресурсы:
Распространенные дефекты при штамповке листового металла
Несмотря на то, что штамповка деталей из листового металла позволяет получать детали с точными размерами и компоненты, могут возникать некоторые сложности, которые включают в себя:
Деформация отверстий – пробивка, а затем сгибание отверстий может вызвать значительную деформацию возле края.
Образование заусенцев – Иногда резка металлических кромок может быть обычным явлением. Это вызывает несовершенства, которые требуют удаления заусенцев.
Трещины при сгибании – металлы с низкой пластичностью могут трескаться. Вам следует знать тип материала, затем следовать правилам сгибания листового металла.
К другим могут относиться нежелательная деформация, сломанные края, неоднородное сгибание, а также царапины на поверхности.
Важно следовать лучшим практикам при использовании любой техники штамповки листового металла.
Бонус: После штамповки деталей из листового металла важно принять надежные методы сборки.
К таковым могут относиться:
- Заклепки
- Сварка
- Механические методы сборки
Вы можете узнать больше о: Техника сборки листового металла.
Применение штампованных металлических деталей
От специализированных компьютерных компонентов и компонентов для самолетов до бытовой техники – штампованные детали из листового металла являются идеальным выбором для многих отраслей промышленности.
Будь то стоимость производства, быстрый срок выполнения или надежность, применения штампованных деталей из листового металла могут включать:
Автомобильная промышленность – от кронштейнов, деталей транспортных средств, компонентов двигателя, деталей узла рулевого управления, переключателей сборки поршня и т.д. Есть много штампованных компонентов для автомобилей и металлических деталей.
Энергетическая промышленность – детали турбин, оборудование для распределения энергии, части ветряных мельниц и аксессуары для передачи энергии в основном являются штампованными металлическими деталями.
Медицинская промышленность – штамповка из нержавеющей стали популярна в медицинской индустрии. Штампованные детали для медицинских применений могут включать хирургическое оборудование, зонды, имплантируемые устройства, разъемы инструментов и т.д.
Аэрокосмическая промышленность – штамповка из титана и алюминия распространена при изготовлении деталей и компонентов самолетов, таких как закрылки, стабилизаторы, спойлеры, панели компонентов и прочее.
Промышленность электрических и электронных устройств – Радиаторы, переключатели, крышки, корпуса и многие другие аксессуары изготавливаются методом штамповки. Это может включать стальные электрические детали в различных электрических устройствах.
Бытовая техника – стампованные корпусные детали электроники, компоненты радиатора, кожухи, крышки, переключатели, системы блокировки и т.д.
Телекоммуникационная промышленность – в телекоммуникационной индустрии много штампованных стальных деталей. От переключателей, корпусов, оборудования для передачи, панелей и т.д.
Даже когда вам нужны точные штампованные металлические детали, доступно множество деталей. Они характеризуются узким допуском и точностью.
Короче говоря, применения штампованных металлических деталей безграничны.
Вкратце:
Учитывая все это, можем пошагово изложить процесс штамповки металлических листов:
- Разработать дизайн детали из листового металла, которую вы хотите создать – конечно, необходимо следовать рекомендуемым руководящим принципам дизайна штамповки металлических листов
- Выбрать подходящий материал – материал может поступать в рулонах или в виде отдельных заготовок
- Создать дизайн системы инструментов для работ с металлическим листом
- Выбрать экономичный и эффективный станок для штамповки металлических листов
- В зависимости от требований к детали выбрать подходящую технику штамповки металлических листов
- Рассмотреть четыре операции штамповки металлических листов
- Начать процесс штамповки металлических листов
- Проверить качество штампованных деталей из металлического листа
- Применить соответствующее поверхностное покрытие
- Проверить качество штампованных деталей из металлического листа
- Упаковать штампованные детали из металлического листа, подготовленные к отправке
Возможности штамповки металлических листов в компании KDM
В KDM мы предлагаем множество возможностей в области штамповки деталей из металлических листов. Наши ключевые преимущества включают:
- Дополнительное оборудование для сокращения времени изготовления
- Быстрое производство с помощью наших современных штамповочных машин и приспособлений
- Конкурентоспособные цены – мы предлагаем лучшие цены на рынке
- Наши штампованные металлические детали должны соответствовать отраслевым стандартам. Мы аккредитованы по стандартам IATF16949, ISO 9001 и ISO 14001.
Независимо от того, нужен ли вам дизайн детали, производство малыми тиражами, большими тиражами или заказные штампованные металлические детали – в KDM есть как возможности, так и компетенции.
Наша команда поможет вам с дизайном штампованных на заказ деталей. Независимо от того, нужны ли вам стандартные или точные штампованные детали из металлического листа, KDM может обеспечить строгое соблюдение толерантностей.
Кроме того, доступно множество пользовательских финишных покрытий для ваших конкретных потребностей.
Вы можете связаться с нами уже сегодня для получения всех необходимых штампованных деталей из металлического листа.
Заключение
Как вы можете видеть, штамповка деталей из металлических листов – это технология обработки, включающая множество техник и операций. Это простой, экономичный процесс, который вы можете использовать для изготовления множества деталей и компонентов из металлического листа.
По любым вопросам или запросам о наших возможностях по штамповке металлических листов свяжитесь с нами.
Дополнительные Ресурсы:
Глубокая тяжелая штамповка металла – Источник: KDMFAB
Высокоскоростная штамповка металла – Источник: KDMFAB
Штамповка в металлообработке – Источник: Википедия
Виды металлической штамповки – Источник: IQS Directory
Понимание металлической штамповки – Источник: Thomasnet
