Штамповані деталі з листового металу є основними металевими компонентами, які широко використовуються в сучасному промисловому виробництві. Це металеві компоненти, сформовані з тонких металевих листів (товщиною 6 мм або менше) шляхом холодного формування пластику за допомогою обладнання під тиском і спеціальних штампів. Порівняно з традиційними ручними дрібно{3}}методами обробки листового металу, такими як лазерне різання, штампування з ЧПУ та згинання, штамповані деталі з листового металу досягають стандартизованого формування за допомогою штампів, маючи основні переваги, такі як висока ефективність виробництва, хороша консистенція продукту та придатність для масового виробництва. Це основний метод обробки основних компонентів у багатьох галузях промисловості, включаючи автомобільну, електроніку, побутову техніку та нову енергетику. Під час процесу штампування загальна товщина листового металу залишається практично постійною; структурне формування досягається виключно за рахунок поділу матеріалу та пластичної деформації, що призводить до низьких загальних втрат при обробці та високої стабільності компонентів.
Етапи обробки штампованого листового металу в основному поділяються на дві категорії: процеси розділення та процеси формування. Ці два процеси працюють разом, щоб створити повну систему формування штампування. Процес відокремлення, який також часто називають процесом штампування, має вирішальне значення для різання та відокремлення листового металу, точно визначаючи контур деталі та область відходів; це основний процес штампування. Виготовлення використовується для обробки загального зовнішнього контуру деталі; пробивання може утворювати різні монтажні та функціональні отвори, такі як круглі отвори, квадратні отвори та отвори неправильної форми; для видалення задирок і зайвих країв після формування використовуються процеси обрізки та обрізки кромок; а процеси надрізання й різання-гребеня можуть обробляти еластичні структури, такі як-замикання та пружинні затискачі зі з’єднаннями-з лівого краю, щоб відповідати вимогам до з’єднання деталей.
Процес формування зосереджений на пластичній деформації листового металу. Він не розрізає сировину, а лише змінює форму металевого листа за допомогою зовнішньої сили для створення три-вимірної структури. Загальні процеси формування включають згинання, глибоку витяжку, фланцювання та фланцювання, ребро та тиснення, а також прокатку та формування кромок. Згинання здебільшого використовується для виготовлення звичайних конструкцій, таких як прави-кутові дужки та складені оболонки обладнання; глибоке витягування може обробити плоский листовий метал у замкнуті тривимірні-компоненти, такі як циліндри, корпуси та корпуси акумуляторів; фланці та фланці можуть утворювати складальні конструкції, такі як гвинтові стовпи та монтажні вертикальні краї; ребра та тиснення можуть ефективно підвищити загальну жорсткість і точність позиціонування компонентів з тонкого листового металу; а процеси прокатки та вирівнювання кромок можуть виправити пружинну віддачу листового металу під час обробки, оптимізувати площинність деталей і забезпечити точність готового продукту.
Готова якість і застосовні сценарії штампованих деталей з листового металу тісно пов’язані з вибором сировини, і в промисловому виробництві була створена зріла система відбору листового металу. Холоднокатані листи мають чудову пластичність і високу вартість. Серед них листи серії ST12 - ST14 підходять для різних вимог формування. Спеціальні листи для глибокого витягування-ST14 особливо підходять для обробки складних оболонок глибоким витягуванням і широко використовуються в звичайних компонентах, таких як шасі та кронштейни для обладнання побутової техніки. Оцинковані листи мають вбудоване-некорозійне-покриття, що усуває потребу в подальшому вторинному цинкуванні. Вони мають стабільну корозійну стійкість і є кращим матеріалом для електричних шаф управління та оболонок зовнішнього обладнання. Листи з нержавіючої сталі стійкі до-корозії, високих{14}}температур і мають стабільну структурну міцність. Вони в основному використовуються в обладнанні для кухні та ванної кімнати, медичному обладнанні, харчовому обладнанні та інших сценаріях з високими вимогами до чистоти та стійкості до корозії. Листи з алюмінієвого сплаву мають легку вагу та мають відмінні електропровідні характеристики екранування, що робить їх придатними для потреб легкого виробництва нового енергетичного обладнання та електронних оболонок 3C. Єдиним недоліком є велика віддача при обробці, що вимагає попередньої компенсації процесу. Гарячекатані листи мають високу міцність і відносно товщину, і здебільшого використовуються для баз обладнання та промислових структурних деталей товщиною від трьох до шести міліметрів. Перед обробкою їх необхідно протруїти для видалення поверхневого оксидного окалини для забезпечення якості штампування. Повний процес виробництва листового металу стандартизований і тісно інтегрований, утворюючи стандартизовану систему масового виробництва. Загальний процес виглядає наступним чином: штампування та різання аркушів сировини, потім обробка контурів, така як штампування та надсікання, а потім процеси формування, такі як згинання, глибока витяжка та фланцювання відповідно до структури продукту. Після формування деформація виправляється за допомогою формування та вирівнювання, а текстура поверхні оптимізується за допомогою видалення задирок. Подальша вторинна обробка, така як нарізка різьбами та заклепки, може бути виконана відповідно до вимог складання. Нарешті, застосовуються відповідні процеси обробки поверхні, а деталі упаковуються та відправляються після проходження контролю на точність розмірів. Для великого-стандартизованого продукту промислове виробництво зазвичай використовує безперервні прогресивні штампи, які можуть завершити всі процеси штампування в одній матриці, досягаючи швидкості виробництва від десятків до сотень штук за хвилину, що забезпечує надзвичайно високу ефективність. Для малих і середніх партій і індивідуальних компонентів використовуються штампи з одноразовою-операцією для покрокової--обробки, збалансовуючи гнучкість і виробничі витрати.
Як основний процес масового виробництва, штампування листового металу має значні комплексні переваги. По-перше, він може похвалитися надзвичайною ефективністю виробництва, оскільки час обробки однієї-деталі складає лише від 0,1 до 1 секунди, що робить його придатним для-великого промислового виробництва. По-друге, продукти демонструють стабільну точність і відмінну консистенцію з допусками для точних штампованих деталей, які можна контролювати в межах від ±0,02 до 0,1 міліметра, що відповідає вимогам високо-точного складання. Одночасно використання матеріалу досягає понад 85%, що призводить до практично повної відсутності відходів порівняно з механічною обробкою, таким чином тримаючи виробничі витрати під контролем. Крім того, процес штампування викликає робоче зміцнення листового металу, ефективно підвищуючи жорсткість і структурну міцність деталей. Однак цей процес також має певні обмеження. Витрати на початкову розробку та виробництво прес-форм є високими, що призводить до низької-ефективності витрат на невеликі-серійне індивідуальне виробництво. Ітераційні модифікації структур продукту вимагають коригування форми або переробки, що призводить до високих витрат на повторення. Крім того, компоненти зі складною криволінійною поверхнею глибокої{18}}витяжки схильні до зморшок і розтріскування, а відкат від обробки спеціальних листових металів, таких як алюміній і-високоміцна сталь, важко повністю усунути, що вимагає додаткових процесів формування та компенсації. Дизайн продукту має певні технологічні обмеження.
Завдяки відмінним комплексним характеристикам штамповані деталі з листового металу можна використовувати в усіх галузях промисловості. Автомобільна промисловість є його основною сферою застосування, де ключові кузовні та структурні компоненти, такі як двері автомобіля, капоти, опори шасі, каркаси сидінь і корпуси акумуляторних батарей, виготовляються за допомогою процесів штампування листового металу. В електронній промисловості 3C прецизійні дрібні деталі, як-от комп’ютерні корпуси, каркаси з листового металу серверів, каркаси мобільних-телефонів, електронні екрануючі кришки та пружини роз’ємів, також значною мірою залежать від процесів точного штампування. У секторі побутової техніки корпуси кондиціонерів, барабани пральних машин, камери для мікрохвильових печей і різноманітні вбудовані-кріпильні кронштейни є типовими виробами з штампованого листового металу. Тим часом, нові шафи для накопичення енергії, батарейні лотки, провідні шини, корпуси медичного обладнання з нержавіючої сталі, деталі прецизійних інструментів, а також промислові електричні блоки керування, захисні перегородки обладнання та різноманітні апаратні з’єднувачі широко використовують процеси штампування листового металу.
Щоб адаптуватися до різних середовищ використання та покращити термін служби продукту та зовнішній вигляд, штамповані металеві деталі часто поєднуються зі спеціальними процесами обробки поверхні на основі характеристик основного матеріалу. Компоненти з вуглецевої сталі можуть досягти стійкості до іржі та корозії та покращити естетику за допомогою таких процесів, як електро-гальванізація, гаряче-цинкування, порошкове покриття, фарбування, чорніння та електрофорез. Компоненти з нержавіючої сталі часто піддаються обробці щіткою, дзеркальному поліруванню та пасивації, щоб збалансувати текстуру та стійкість до корозії. У компонентах алюмінієвих сплавів використовуються процеси анодування, електропровідного окислення та розпилення для підвищення зносостійкості, стійкості до корозії та провідності, що відповідає потребам різних застосувань.
На рівні дизайну продукту штамповані деталі з листового металу дотримуються чітких принципів проектування процесу, які мають вирішальне значення для забезпечення високих показників продуктивності в масовому виробництві. У процесі проектування необхідно розумно контролювати внутрішній радіус згинів, переконавшись, що радіус радіуса не менше товщини металевого листа, щоб уникнути розтріскування на згині. Суворо дотримуйтесь крайової відстані отворів і запасу міцності згинів, щоб запобігти розриву листового металу під час штампування. Для глибоко{3}}витягнутих компонентів необхідно оптимізувати кутову структуру, використовуючи великі заокруглені кути, щоб зменшити ризик зминання та розриву від джерела. Для чутливих до пружності-матеріалів, таких як алюмінієві пластини та-високоміцна сталь, кути компенсації пружності потрібно розрахувати заздалегідь. Для продуктів масового-виробництва структуру слід спростити, а процеси максимально оптимізувати, щоб зменшити кількість розроблених форм і процесів штампування, ефективно зменшивши витрати на масове виробництво та підвищивши ефективність виробництва.