Штамповка металла — это производственный процесс, при котором рулонам или плоским листам материала придают определенную форму. Штамповка включает в себя несколько методов формования, таких как вырубка, перфорация, тиснение и прогрессивная штамповка, и это лишь некоторые из них. Части используют либо комбинацию этих техник, либо независимо друг от друга, в зависимости от сложности произведения.
Приложения для штамповки листового металла
Металлические штампованные детали используются в различных приложениях, особенно в том, что касается трехмерных рисунков, надписей или других элементов гравировки на поверхности. Такие изделия для штамповки металла обычно производятся для производителей бытовой техники, автомобильных компаний, светотехнической промышленности, телекоммуникационных услуг, военной и оборонной, аэрокосмической промышленности, производителей медицинского оборудования и компаний, производящих электронику. Скорее всего, у вас дома есть продукт, детали которого изготовлены методом штамповки металла, потому что этот процесс используется во всем, от бытовой техники до автомобилей.
Конкретные продукты и компоненты могут варьироваться от простых штампованных элементов, таких как металлические зажимы, пружины, грузы, шайбы и кронштейны, до более сложных конструкций, таких как те, которые используются в основаниях двигателей или фрикционных дисках. Этот процесс используется для производства как деталей для крупного оборудования, так и невероятно детализированных мелких деталей. Штамповка металла с высокой точностью позволяет создавать детали диаметром до 0,002 дюйма.
Электронная штамповка металла - это электронные компоненты, изготовленные в процессе штамповки металла. Они используются в самых разных отраслях, от бытовой электроники и бытовой техники до телекоммуникаций и аэрокосмической отрасли. Электронные штамповки доступны из нескольких металлов, включая медь, медные сплавы, алюминий и сталь, а также из более дорогих металлов, таких как платина и золото. К электронным компонентам, изготовленным методом штамповки металла, относятся клеммы, контакты, выводные рамки, пружины и штифты. Они могут быть созданы из черных или цветных материалов. Металлические штамповки находят широкое применение в компьютерах, электронном оборудовании и медицинских приборах. Из-за особых форм, которые могут быть получены с помощью различных процессов штамповки, многие электронные устройства изготавливаются с помощью этого процесса холодной штамповки.
Концепции дизайна
Как правило, следует избегать слишком узких выступов в штампованных изделиях, поскольку они могут легче искажаться и влиять на восприятие качества готового изделия.
Там, где это возможно, конструкции должны основываться на использовании существующих штампов для стандартных форм и изгибов. Необходимость создания специальной матрицы для штамповки увеличит первоначальные затраты на инструменты.
Избегание острых внутренних и внешних углов в конструкциях штампованных изделий может помочь снизить вероятность образования более крупных заусенцев в этих областях и острых краев, для удаления которых требуется вторичная обработка. Кроме того, в острых углах существует большая вероятность концентрации напряжений, что может привести к растрескиванию или последующему выходу из строя детали при длительном использовании.
Габаритные размеры готового продукта будут ограничены доступными размерами листов или заготовок из листового металла, и эти ограничения необходимо учитывать для материала, потребляемого в складках на краях или фланцах, а также для любого дополнительного удаления или использования материала. Очень большие продукты могут быть созданы в несколько этапов и механически соединены друг с другом на втором этапе производственного процесса.
Для перфорации учитывайте как направление перфорации, так и размер перфорируемого элемента. Как правило, лучше всего делать штамповку в одном направлении, чтобы все острые края, создаваемые пуансоном, находились на одной стороне заготовки. Затем эти края можно скрыть для внешнего вида и убрать из общего доступа рабочих или конечных пользователей продукта, где они могут представлять опасность. Перфорированные элементы должны отражать толщину исходного материала. Общее правило заключается в том, что перфорированные элементы должны быть как минимум в два раза больше толщины материала.
Для изгибов минимальный радиус изгиба листового металла примерно равен толщине материала. Меньшие изгибы более трудны для достижения и могут привести к точкам концентрации напряжения в готовой детали, что впоследствии может вызвать проблемы с качеством продукта.
При сверлении или пробивке отверстий выполнение этих операций на одном этапе поможет обеспечить их позиционирование, допуски и повторяемость. Как правило, диаметр отверстий не должен быть меньше толщины материала, а минимальное расстояние между отверстиями должно быть не менее чем в два раза больше толщины материала.
Операции по изгибу следует выполнять с осознанием риска деформации материала, так как материал на внутренней и внешней поверхностях места изгиба соответственно сжимается и растягивается. Минимальный радиус изгиба должен быть примерно равен толщине заготовки, опять же во избежание накопления концентрации напряжений. Рекомендуется, чтобы длина фланца в три раза превышала толщину заготовки.