Stämpling (metallbearbetning)

Powerpress med fast spärrskydd

Stämpling (även känd som pressning ) är processen att placera platt plåt i antingen blank eller spolform i en stämplingspress där ett verktyg och formytan formar metallen till en nätform. Stämpling inkluderar en mängd olika plåtformande tillverkningsprocesser, såsom stansning med en maskinpress eller stämplingspress , stansning, prägling, bockning, flänsning och prägling. Detta kan vara en enstegsoperation där varje pressslag ger önskad form på plåtdelen, eller kan ske genom en serie steg. Processen utförs vanligtvis på plåt , men kan även användas på andra material, såsom polystyren . Progressiva stansar matas vanligen från en rulle av stål, spolrulle för avlindning av spolen till en riktare för att jämna ut spolen och sedan in i en matare som matar fram materialet in i pressen och formen med en förutbestämd matningslängd. Beroende på delens komplexitet kan antalet stationer i formen bestämmas.

Stämpling görs vanligtvis på kall plåt. Se Smide för formning av varm metall.

Historia

Man tror att de första mynten slogs av Lydierna i det som är dagens Turkiet på 700-talet f.Kr. Fram till 1550 förblev hammermetoden för mynt den primära metoden för myntframställning. Marx Schwab i Tyskland utvecklade en ny process för stämpling som innebar att så många som 12 män vände på ett stort hjul för att pressa metall till mynt. På 1880-talet förnyades stämplingsprocessen ytterligare.

Stämplade delar användes till masstillverkade cyklar på 1880-talet. Stämpling ersatte formsmidning och bearbetning, vilket resulterade i kraftigt reducerade kostnader. Även om de inte var lika starka som smidda delar, var de av tillräckligt bra kvalitet.

Stämplade cykeldelar importerades från Tyskland till USA 1890. Amerikanska företag började då få stämplingsmaskiner specialbyggda av amerikanska verktygsmaskiner. Genom forskning och utveckling kunde Western Wheel stämpla de flesta cykeldelar.

Flera biltillverkare antog stämpling av delar. Henry Ford motsatte sig rekommendationerna från sina ingenjörer att använda stämplade delar, men när hans företag inte kunde tillfredsställa efterfrågan med smidda delar, tvingades Ford använda stämpling.

Under historien om metallstämpling, smide och djupdragning är alla typer av pressar ryggraden i metalltillverkning. Processerna fortsätter att förbättras genom att flytta mer metall i ett tryck. Press och sammankopplade automationsenheter ökar produktionstakten, minskar arbetskostnaderna och ger mer säkerhet för arbetare.

Drift

  • Böjning - materialet deformeras eller böjs längs en rak linje.
  • Flänsning - materialet böjs längs en krökt linje.
  • Prägling - materialet sträcks ut i en grund fördjupning. Används främst för att lägga till dekorativa mönster. Se även Repoussé och jagar .
  • Blankning - en bit skärs ut ur ett ark av materialet, vanligtvis för att göra ett ämne för vidare bearbetning.
  • Myntning - ett mönster komprimeras eller pressas in i materialet. Traditionellt används för att göra mynt.
  • Ritning - ytan på ett ämne sträcks till en alternativ form via kontrollerat materialflöde. Se även djupteckning .
  • Stretching - ytarean på ett ämne ökas av spänning, utan att ämneskanten rör sig inåt. Används ofta för att göra släta karossdelar.
  • Strykning - materialet kläms ihop och reduceras i tjocklek längs en vertikal vägg. Används för dryckesburkar och ammunitionshylsor.
  • Reducing/Necking - används för att gradvis minska diametern på den öppna änden av ett kärl eller rör.
  • Curling - deformera material till en rörformad profil. Dörrgångjärn är ett vanligt exempel.
  • Fålla - vika en kant över sig själv för att lägga till tjocklek. Kanterna på bildörrar är vanligtvis fållade.

Piercing och skärning kan också utföras i stämplingspressar. Progressiv stämpling är en kombination av ovanstående metoder som görs med en uppsättning stansar i rad genom vilka en remsa av materialet passerar ett steg i taget.

Smörjmedel

Tribologiprocessen genererar friktion som kräver användning av ett smörjmedel för att skydda verktyget och formytan från repor eller gnagsår. Smörjmedlet skyddar även plåten och den färdiga delen från samma nötning av ytan samt underlättar elastiskt materialflöde som förhindrar revor, revor och rynkor. Det finns en mängd olika smörjmedel tillgängliga för denna uppgift. De inkluderar växt- och mineraloljebaserade, animaliska fett- eller isterbaserade, grafitbaserade , tvål- och akrylbaserade torrfilmer. Den senaste tekniken i branschen är polymerbaserade syntetiska smörjmedel även kända som oljefria smörjmedel eller icke-oljebaserade smörjmedel . Termen "vattenbaserat" smörjmedel syftar på den större kategorin som även inkluderar mer traditionella olje- och fettbaserade föreningar. [ citat behövs ]

Simulering

Simulering av plåtformning är en teknik som beräknar processen för plåtstansning och förutsäger vanliga defekter som sprickor, rynkor, återfjädring och materialförtunning. Även känd som formningssimulering, är tekniken en specifik tillämpning av icke-linjär finita elementanalys . Tekniken har många fördelar inom tillverkningsindustrin , särskilt bilindustrin , där ledtid till marknad, kostnad och slank tillverkning är avgörande för ett företags framgång.

Ny forskning från Aberdeens forskningsföretag (oktober 2006) fann att de mest effektiva tillverkarna lägger mer tid på att simulera i förväg [ förtydligande behövs ] och skördar frukterna mot slutet av sina projekt.

Stämplingssimulering används när en konstruktör eller verktygstillverkare av plåtdelar vill bedöma sannolikheten för att framgångsrikt tillverka en plåtdel, utan kostnad för att tillverka ett fysiskt verktyg. Stämplingssimulering gör att alla formningsprocesser för plåtdelar kan simuleras i den virtuella miljön på en PC för en bråkdel av kostnaden för ett fysiskt prov.

Resultat från en stämplingssimulering gör att konstruktörer av plåtdetaljer kan bedöma alternativa konstruktioner mycket snabbt för att optimera sina delar för låg kostnadstillverkning.

Mikrostämpling

Det här avsnittet handlar om den industriella tillverkningsprocessen. För ballistisk stämplingsteknik och tillhörande lagar, se Microstamping .

Medan konceptet med stämpling av plåtkomponenter traditionellt har fokuserat på makronivå (t.ex. fordon, flygplan och förpackningsapplikationer), har den fortsatta trenden med miniatyrisering drivit forskningen om mikroformer av stämpling. Från den tidiga utvecklingen av mikrostansmaskiner i början till mitten av 2000-talet till skapandet och testningen av en mikroböjningsmaskin vid Northwestern University på 2010-talet, fortsätter mikrostämplingsverktyg att forskas som alternativ till bearbetning och kemisk etsning . Exempel på tillämpningar av mikrostämpling av plåt inkluderar elektriska kontakter, mikromaskor, mikrobrytare, mikrokoppar för elektronpistoler , armbandsurskomponenter, komponenter för handhållna enheter och medicinsk utrustning . Emellertid måste nyckelfrågor som kvalitetskontroll, applicering i stora volymer och behovet av materialforskning om mekaniska egenskaper åtgärdas innan fullskalig implementering av tekniken realiseras.

Branschspecifika applikationer

Metallstämpling kan appliceras på en mängd olika material baserat på deras unika metallbearbetningsegenskaper för ett antal tillämpningar inom ett brett spektrum av industrier. Metallstämpling kan kräva formning och bearbetning av oädla vanliga metaller till sällsynta legeringar för deras tillämpningsspecifika fördelar. Vissa industrier kräver den elektriska eller termiska ledningsförmågan hos berylliumkoppar inom områden som flyg-, el- och försvarsindustrin, eller höghållfast tillämpning av stål och dess många legeringar för fordonsindustrin.

Industries metallstämpling används för:

Se även

Fotnoter

  • Don Hixon, 1984, december, "Alternative Lubricant Offers Advantages for Stamping", Precision Metal , sidan 13
  • William C. Jeffery, 1985, november, "Non-Oil Drawing Compounds Make Dollars and Sense", Metal Stamping , sidorna 16–17
  • Phillip Hood, 1986, Spring, "Environmental Compliance - A Lawn and Garden Manufacturers' Approach to Stamping Lubricants and Environmental Change", Stamping Quarterly , Sidorna 24–25
  • Pioneer Press , 27 april 1989, Marilyn Claessens, "Vid 75 år är IRMCO fortfarande en pionjär - Smörjmedel går ner i avloppet av design", Evanston, IL, sidan 33
  • Bradley Jeffery, 1991, augusti, "Environmental Solutions for Metal Stamping", MAN , sidorna 31–32
  • Robin P. Bergström, 1991, november, "Stamping Made Clean(er)", Production Magazine , sidorna 54–55
  • 1991, februari, "Lubricants and Environment Mix", Manufacturing Engineering , sidorna 52–59
  • Brian S. Cook, 1992, 6 januari, "Appropriate Technology", Industry week , sidorna 51–52, 58.
  • James R. Rozynek, 1995, Winter, "Fallstudie: Converting to Water-Based Metal Stamping Lubricants", Stamping Quarterly , sidorna 31–33
  • Philip Ward, 1996, juli/augusti, "Water-Based Stamping Lubricant Washes Away Oil-Based Lube Problems", Forming & Fabricating , sidorna 52–56
  • Matt Bailey, Storbritannien, 1997, maj, "Non-Oil Lubricants Offer Solvent Solution", Sheet Metal Industries , sidorna 14–15
  • Chris Wren, Storbritannien, 1999, juni, "One Out - Oil Out" Sheet Metal Industries , sidorna 21–22
  • Brad Jeffery, 2003, april, "The Bottom Line - Getting your N-Values ​​Worth", Modern Metals , sidan 76
  • Brad F. Kuvin, 2007, februari, "Forming Advanced High Strength Steel Leaves No-Room for Error", MetalForming , sidorna 32–35
  • Brad F. Kuvin, 2007, maj, "Dana's Giant Lube Leap of Faith", MetalForming , sidorna 32–33
  • Hyunok Kim PhD, 2008, mars "Evaluation of Deep Drawing Performance of Stamping Lubricants with Dual Phase (DP) 590 GA", Del II i III delserie, The Center for Precision forming (CPF), Ohio State University , sidorna 1– 5
  • Brad F Kuvin, januari 2009, "Deep-Draw Automation returnerar anmärkningsvärda resultat", MetalForming , sidorna 14–15
Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Stamping_(metalworking)&oldid=1139014750 "