Освоение процесса тонкой заготовки: Исчерпывающее руководство

Проекции свидетельствуют о том, что отрасль тонкой вырубки будет расти с составной годовой темп роста (CAGR) 5% в период с 2022 по 2032 год, благодаря быстрому проникновению технологии в различные отрасли. Тонкая вырубка – это искусственный метод обработки металла, применимый в различных отраслях, таких как авиация, аэрокосмическое машиностроение, строительство, нефтегазовая промышленность, автомобильная и электронная промышленность.

Эта статья рассмотрит процесс тонкой вырубки, рассмотрит факторы, влияющие на её успешность. Вы также получите полезные советы по достижению мастерства в этой области. Будь вы специалистом по металлообработке или только начинаете, этот гид будет ценным ресурсом для расширения ваших знаний и навыков в области тонкой вырубки.

Основы тонкой вырубки

Формирование металлических деталей включает в себя множество тонких шагов, требующих внимания к деталям и должного понимания. Тонкая вырубка также имеет свою долю сложностей; погружение в курс позволит вам правильно понять суть процесса. Итак, давайте начнем с основ!

Что такое тонкая вырубка?

Тонкая вырубка – это процедура металлообработки с высокой точностью для производства сложных деталей с исключительной поверхностной отделкой и точными допусками. Она включает комбинацию операций резания и вырубки, обычно с использованием специализированной машины для тонкой вырубки и индивидуального инструментального оборудования.

В отличие от обычных техник вырубки, тонкая вырубка производит детали с равномерным, лишенным заусенцев краем, который не требует дополнительной отделки или ее не требующей. Этот процесс используется в различных отраслях, где качество и точность деталей критичны для их производительности и функциональности.

Благодаря своей детализированной природе, тонкая вырубка является специализированным и требовательным процессом, требующим значительных знаний, опыта и оборудования для производства деталей высочайшей точности и качества.

Преимущества тонкой вырубки

У тонкой вырубки множество преимуществ. Взгляните на некоторые из них:

• Гибкость: Независимо от размера и формы, вы можете производить широкий спектр материалов с помощью тонкой вырубки. Многие отрасли могут легко применить тонкую вырубку.
• Точность: В отличие от других методов вырубки, тонкая вырубка обеспечивает высокую точность. Процесс способен производить сложные детали с минимальными отклонениями и точными допусками. С тонкой вырубкой вы добьетесь точности в производстве.
• Экономичность: Тонкая вырубка является экономичной. Многие утверждают, что она стоит дороже, чем другие методы вырубки; однако это неверно. С тонкой вырубкой вы можете производить сложные детали в одной операции без необходимости проведения дополнительных производственных процессов.
• Эффективное использование материалов: Тонкая вырубка сокращает количество отходов материала после производства. Применяемое ею действие резания делает процесс более экономичным.
• Много вариантов материалов: Тонкая вырубка полезна для различных металлов, включая сталь, медь, алюминий и латунь. Плотность металла не является барьером, так как она может работать с металлом толщиной до 0,625 дюйма.

Недостатки тонкой вырубки

Несмотря на множество преимуществ, у тонкой вырубки также есть недостатки. Некоторые из них:

• Сложность: Тонкая вырубка требует высокой экспертизы и профессионализма, что делает ее сложной. Любая погрешность может привести к катастрофе.
• Стоимость: Тонкая вырубка может быть довольно дорогой, поскольку для завершения процесса необходимо использовать только лучшее оборудование.
• Времязатратность: Великие дела требуют времени, и тонкая вырубка не исключение! Если вы спешите произвести сложные детали, процесс тонкой вырубки может вызвать разочарование, поскольку требует больше времени для производства деталей с точными размерами.
• Ограничение на простые детали: Тонкая вырубка наилучшим образом подходит для производства плоских деталей с простой геометрией. Использование этой техники для производства деталей с сложной геометрией потребует большого труда.
• Экологическое загрязнение: Тонкая вырубка – шумный процесс, который может вызвать значительные неудобства для окружающих. Сложные машины также вырабатывают большое количество вибрации.

Процесс тонкого штампования начинается с подачи металла в штамповочный пресс. Процесс также включает матрицу и выталкиватель, которые работают вместе для изготовления детали. Пока выталкиватель удерживает металл на месте, пресс и матрица сжимаются вместе и удерживают металл до образования детали, обеспечивая точные размеры готовой детали.

В конце концов выталкиватель освобождает деталь и обнажает деталь с гладкой поверхностью без заусенцев.

Сравнение традиционного и тонкого методов штампования

Традиционное штампование и тонкое штампование – оба процесса для штамповки и резки металла разными формами. Хотя они похожи, у них есть некоторые существенные различия.

• Традиционное штампование требует простых инструментов, которые дешевле. С другой стороны, тонкое штампование требует специализированных инструментов, таких как точные наборы матриц.
• Традиционное штампование производит детали простых форм; для любой особенной особенности потребуется дополнительный процесс. В одной операции тонкое штампование может производить детали с особыми особенностями, такими как отверстия, гребни и т. д.
• Традиционное штампование использует местные инструменты и может обрабатывать материалы с более широкими толщинами. Тонкое штампование может обрабатывать только материалы толщиной около 6 мм.
• С традиционным штампованием вы будете производить детали с грубыми или заусенцевыми краями, в то время как тонкое штампование производит детали с гладкими, беззаусенцевыми краями.
• Традиционное штампование производит детали с более свободными допусками из-за отсутствия точности. Тонкое штампование, с другой стороны, будет производить детали с тесными размерными допусками.

“`

Материалы для тонкой вырубки

Тонкая вырубка – это специализированный процесс, требующий определенного набора материалов. Виды материалов для тонкой вырубки включают:

• Сталь: одним из наиболее распространенных материалов для тонкой вырубки является сталь. Если требуется инструмент с высокой прочностью и износостойкостью, то подходит закаленная сталь.
• Нержавеющая сталь: Помимо своего эстетического вида, нержавеющая сталь регулярно используется для тонкой вырубки из-за своей прочности и коррозионной стойкости. Детали для медицинской, авиационной и автомобильной промышленности изготавливаются из нержавеющей стали.
• Алюминий: листы алюминия обладают смягчаемостью, легкостью и часто обладают высокой коррозионной стойкостью, что делает их подходящими для тонкой вырубки. Это подходит для изготовления деталей для авиационной и автомобильной промышленности.
• Медь и латунь: эти материалы обладают смягчаемостью, мягкостью и хорошей электрической проводимостью. Детали из этих материалов предназначены в основном для телекоммуникационной и электронной промышленности.

Факторы при выборе материалов для тонкой вырубки

Несмотря на разнообразие материалов, из которых можно выбирать, вот основные факторы, которые следует учитывать перед принятием решения:

• Объем производства: Если у вас есть планы производить большие партии, вам захочется выбрать экономичный вариант. Если вы производите в малых количествах, вы можете позволить себе излишества.
• Свойства материала: Цель создания детали определит свойства, которые следует учитывать. Можно обратить внимание на коррозионную стойкость, прочность и т. д.

• Плотность: Толщина материала может влиять на его резку и конечный результат. При выборе материалов для тонкой вырубки выбирайте те, у которых плотность не превышает 6 мм.

• Сложность детали: Если деталь, которую вы хотите изготовить, будет иметь много гребней, пазов и отверстий, вам следует выбрать прочный материал.

• Стоимость: Материалы с наиболее желательными свойствами часто более дорогие, и вы должны учесть стоимость материала, прежде чем начать производство.

Инструменты для тонкой вырубки

Процесс тонкой вырубки был бы невозможен без всех правильных инструментов. Существуют различные инструменты для тонкой вырубки: инструменты проектирования и производства. Взглянем:

Инструменты проектирования

Это программные продукты, используемые для проектирования инструментов для процесса тонкой вырубки. Некоторые инструменты проектирования для тонкой вырубки включают:

• Программное обеспечение компьютеризированного производства (CAM) для создания траекторий инструментов и программирования станков с ЧПУ.
• Программное обеспечение компьютеризированного проектирования (CAD) для создания 3D-моделей продукта и выявления любых проблем с дизайном.
• Программное обеспечение симуляции для имитации процесса тонкой вырубки и выявления потенциальных сбоев.
• Программное обеспечение для проектирования инструментов для оптимизации процесса тонкой вырубки, выбора лучших материалов и т. д.

Инструменты производства

Инструменты и оборудование, используемые в фактическом процессе изготовления. Они включают в себя

• Наборы пуансонов и матриц для резки и формовки металла на прессе для тонкой вырубки.
• Пресс для тонкой вырубки, гидравлический пресс, использующий большую силу для создания готового продукта.
• Подача материала для удержания металла на месте для тонкой вырубки.
• Система смазки для предотвращения износа и трения инструмента.
• Оборудование для контроля качества.

Техническое обслуживание инструментов для тонкой вырубки

Правильное техническое обслуживание обеспечит долгосрочную оптимальную работоспособность ваших инструментов для тонкой вырубки. Некоторые практики, которые вы можете применить для обслуживания ваших инструментов для тонкой вырубки:

1. Храните их в чистом, сухом месте вне использования.
2. Используйте правильный тип и количество смазки для инструментов.
3. Регулярно очищайте, чтобы устранить любые загрязнения или накопления.
4. Регулярно осматривайте инструменты, чтобы выявить любые повреждения или признаки износа.
5. Исправляйте любые неисправные детали, чтобы избежать больших повреждений.

Проектирование матриц для тонкой вырубки

Проектирование матриц включает в себя разработку и изготовление индивидуальных инструментов для каждого процесса тонкой вырубки. Поскольку каждый процесс тонкой вырубки уникален, необходимо создать индивидуальный набор пуансонов и матриц, чтобы он соответствовал каждому дизайну детали.

Факторы, влияющие на проектирование матриц

Перед тем как приступить к процессу проектирования матрицы, рассмотрите следующее:

• Свойства материала. Гибкость материала определит зазор между пуансоном и матрицей и конечный дизайн детали.

• Объем производства, большой объем производства потребует прочного проектирования матрицы. С другой стороны, малый объем может поддержать специализированный и менее прочный дизайн.

• Геометрия компонента, геометрия конечного продукта, который вы хотите произвести, может определить ваш желаемый дизайн матрицы.

• Производственный процесс, инструменты, которые вы используете при производстве вашего набора пуансонов и матриц, могут влиять на его проектирование. Машина может влиять на сложность и допуск в дизайне.

Компоненты матрицы

Несколько компонентов должны взаимодействовать, чтобы получить желаемую деталь, включая

• Пуансон, верхний компонент, который придает материалу силу во время тонкой вырубки.

• Матрица – это нижний компонент, который поддерживает материал и создает желаемую форму.

• Пластина держателя, которая удерживает пуансон и матрицу во время процесса тонкой вырубки.

• Съемные штифты, удаляют готовую деталь из матрицы в конце процесса тонкой вырубки.

• Отводчик, который удаляет готовую деталь из пуансона в конце процесса тонкой вырубки.

• Штифты и втулки-рулонные насадки; для выравнивания пуансона и матрицы во время процесса тонкой вырубки.

• Износопрочные пластины; для защиты пуансона и матрицы от износа во время тонкой вырубки.

Техническое обслуживание матрицы

Для достижения оптимальной производительности вам необходимо принять правила

Выбор станка для тонкой вырубки

При выборе станка для тонкой вырубки, вам следует учесть несколько важных моментов: тип и параметры станка. Существует несколько типов станков для тонкой вырубки:

• Гидравлический станок для тонкой вырубки; это самый распространенный тип, использующий гидравлическое давление для формирования детали. Он работает медленнее других типов и требует высокой степени обслуживания.
• Механический станок для тонкой вырубки; использует механическую силу для формирования детали. Они работают быстрее гидравлических станков и требуют меньше обслуживания. Однако они менее точны по сравнению со своими гидравлическими аналогами.
• Трансферный станок для тонкой вырубки; переносят деталь, которая формируется, из одной стадии в другую через трансферные станции. Они подходят для производства на высокие объемы, но более сложны и дороги в обслуживании.

• Серводвижимый станок для тонкой вырубки; использует серводвигатели для нанесения силы на производимую вами деталь. Они более энергоэффективны и обеспечивают большую точность. Однако для их эксплуатации требуется специальная подготовка.

Параметры станка

Параметры, на которые следует обратить внимание при выборе станка для тонкой вырубки:

• Скорость – это скорость движения штампа во время тонкой вырубки. Быстрый станок будет производить больший объем продукции, и наоборот.

• Тоннаж – это сила, которую станок может оказать на материал во время тонкой вырубки. Станок с большим тоннажем хорошо подходит для более плотных материалов.

• Автоматизация: станки с более высоким уровнем автоматизации более эффективны по сравнению с менее автоматизированными моделями.

• Размер рабочей поверхности – это рабочая поверхность, на которую вы помещаете материал во время тонкой вырубки. Размер рабочей поверхности может влиять на ваш уровень производительности.

• Длина хода штампа – это длина, на которую может переместиться штамп во время тонкой вырубки. Это также повлияет на длину производимого детали.

Обслуживание станка

Требования к обслуживанию могут определить процесс выбора станка для тонкой вырубки. Вот почему:

• История обслуживания может дать вам представление о потребностях в обслуживании.
• Простой доступ к компонентам станка может упростить процесс обслуживания.
• Станок с простой конструкцией будет легче обслуживать.
• Станок с хорошо структурированной системой смазки сделает процесс обслуживания более безпрепятственным.

Детали для тонкой вырубки

При выборе деталей для тонкой вырубки они должны соответствовать следующим техническим требованиям:

• Прочность и пластичность; используемый материал для изготовления деталей должен быть высокого качества.

• Точность; детали должны иметь точные размеры и высокую допускаемую ошибку.

• Высокое давление; чтобы производить только лучшие детали.

• Смазка; для снижения трения и износа.

Микродетали для тонкой вырубки

Микродетали, производимые путем тонкой вырубки, являются маленькими и точными. Это булавки, шестерни и другие детали, используемые в различных отраслях промышленности. Их производство требует высокого мастерства, точности и специализированного оборудования.

Также тонкая вырубка может производить некоторые мини-детали. Это могут быть хрупкие детали многих более крупных машин, используемых в различных отраслях промышленности.

Смазка для тонкой вырубки

Тонкая вырубка производит различные детали специализированным процессом. Из-за типа используемого оборудования и материалов, вам необходима смазка. Смазка уменьшает трение и предотвращает прилипание материала к станку во время производства.

Она также отводит тепло во время производства, увеличивая тем самым срок службы инструмента и уменьшая износ. В целом, смазка для тонкой вырубки обеспечит надежность и постоянство процесса тонкой вырубки.

Типы смазок

Для станков для тонкой вырубки можно использовать следующие типы смазок:

1. Минеральные масла: эти смазки изготавливаются из отрефинированного минерального масла и подходят для общего использования. Они недороги и обладают охлаждающими свойствами.
2. Синтетические смазки: изготавливаются из синтетических основных масел и обеспечивают превосходную производительность в условиях высоких нагрузок. Они обеспечивают температурную стабильность, снижают износ инструмента и обладают отличными смазывающими и охлаждающими свойствами.
3. Водорастворимые смазки: смешиваются с водой, чтобы образовать эмульсию. Если вам важна чистота процесса тонкой вырубки, используйте этот вид, так как они легко удаляются.
4. Сухие смазки: наносятся в виде покрытия или порошка и применяются там, где необходимо избежать остаточной смазки. Они эффективны, но требуют частого нанесения.
5. Смазки на основе смазок – толстые и обычно используются там, где требуется высокое давление смазки. Они устойчивы к высоким температурам и давлению.

Методы смазки

• Заливная смазка; нанесите хорошее количество смазки в зону резания. Этот метод подходит для производства большого объема продукции.

• Спрей-смазка; на металл наносится небольшое количество смазки для контроля используемого количества смазки.

• Роликовая смазка; нанесение смазки на ролик, который передаст ее на металл.

• Туманная смазка; смазка наносится с использованием сжатого воздуха. Этот метод позволяет использовать очень малые количества при каждом нанесении.

• Кистевая смазка; это включает использование кисти для прямого нанесения смазки на металл.

Контроль качества в тонкой штамповке

Контроль качества в тонкой штамповке важен, поскольку он поможет поддерживать соответствие правильному производственному стандарту. Это также поможет вам сэкономить затраты, избегая любых ошибок, которые вам придется исправлять.

Благодаря контролю качества вы также обеспечите удовлетворенность клиентов, поскольку они будут рады использовать произведенные вами детали. Наконец, это поможет вам придерживаться требований регулирующих органов.

Методы контроля качества

1. Испытание материала: вы можете проверить физические и механические свойства, чтобы убедиться, что они соответствуют требуемым спецификациям.
2. Визуальный осмотр: вы можете обратить внимание на любые дефекты, которые могут повлиять на качество детали.
3. Измерение размеров: это включает измерение краев деталей, которые вы произвели, чтобы убедиться, что они соответствуют требованиям.
4. Статистическое управление процессами (SУП): вы можете следить за производственным процессом, чтобы помочь выявить и исправить любые отклонения от ваших спецификаций. Вы можете собирать данные на различных этапах производственного процесса с помощью статистического анализа, чтобы выявить тенденции или закономерности, указывающие на проблему.
5. Неразрушающий контроль (НК): с помощью этого метода контроля качества вы можете проверить внутреннюю часть произведенной вами детали с помощью ультразвукового тестера.

Применение тонкой штамповки

Тонкая штамповка полезна для производства деталей для следующих отраслей:

1. Автомобильная отрасль: тонкая штамповка производит электронные компоненты, детали подвески, тормозные и рулевые детали, детали двигателя, трансмиссионные детали и компоненты ремней безопасности.
2. Авиационная отрасль: тонкая штамповка помогает производить специализированные детали для самолетов.
3. Строительство: с помощью тонкой штамповки вы можете получить детали для многих строительных инструментов и машин.
4. Медицинская отрасль: процесс помогает производить машины для стетоскопов и различные медицинские инструменты.

Вывод

Тонкая штамповка – это специализированный процесс, требующий большого опыта и инструментов для эффективного применения. Если вы планируете заняться этим процессом, вам следует быть хорошо подготовленным. Вот почему мы подготовили эту статью.

Примите к сведению всю предоставленную информацию, и у вас будет беспрепятственный процесс тонкой штамповки. И еще лучше, вы можете связаться с нами для удовлетворения ваших потребностей в тонкой штамповке.