Какво представляват щампованията от въглеродна стомана? Анализ на материали, производствени процеси и приложения

В сектори като автомобилостроене, електроника, електрическо оборудване, HVAC, промишлено оборудване и производство на машини, много метални компоненти не се произвеждат индивидуално чрез машинна обработка; вместо това се използват процеси на щамповане за бързо трансформиране на стоманени листове или ленти в части със специфични форми и размери. Щампованията от въглеродна стомана представляват широко използвана категория от тези метални щамповани продукти.

 

Въглеродната стомана-особено ниско{1}}въглеродни и-студеновалцувани разновидности-предлага благоприятна комбинация от здравина, формоспособност и-ценова ефективност. Чрез процеси като щанцоване, изрязване, огъване, дълбоко изтегляне и формоване, той може да бъде произведен в компоненти като скоби, свързващи плочи, монтажни плочи, скоби, корпуси и структурни части. Данните от промишлеността показват, че ниско{7}}въглеродната стомана като цяло показва отлична формоспособност, като студеновалцованата ниско-въглеродна стомана често се използва за дълбоко{10}}изтеглени и прецизно-щамповани части. Когато избират дълбоко изтеглено щамповане с въглеродна стомана, инженерите и професионалистите по снабдяване трябва да гледат отвъд материалните разходи и да вземат под внимание факторите като качество на материала, дебелина, дизайн на продукта, процеси на щамповане, допуски, повърхностни обработки, продължителност на живота на инструментите и среда за крайна-употреба.

 

 

Части за щамповане на ламарина от въглеродна стоманаса метални части, направени чрез обработка на листове, ленти или намотки от въглеродна стомана с помощта на матрици и преси за щамповане. По време на процеса на щамповане материалът претърпява пластична деформация или локализирано срязване под действието на матрицата, за да образува необходимите дву-измерни или три-измерни структури.

 

В зависимост от дизайна на продукта процесите на щамповане на въглеродна стомана обикновено включват изрязване, пробиване, огъване, изтегляне, формоване, щамповане и монетосечене. За продукти с опростени структури могат да се използват-щанци с една операция; за части с множество дупки, завои и сложни форми се използва много-станционна обработка с помощта на непрекъснати или прогресивни матрици.

 

 

Широкото използване на въглеродна стомана в производството на щамповани части се дължи на свойствата на материала и структурата на разходите.

 

Първо, ниско{0}}въглеродната стомана обикновено притежава добра пластичност и формоспособност, което й позволява да издържа на огъване, разтягане и деформация по време на щамповане; следователно е подходящ за компоненти като скоби, скоби, монтажни плочи и някои дълбоко{1}}изтеглени части.

 

Второ, суровините от въглеродна стомана са широко достъпни и се предлагат в стандартизирани спецификации, което позволява ефективен контрол на материалните разходи за единица за проекти за щамповане с голям{0}}обем.

 

Освен това прецизното метално щамповане може да бъде подложено на различни повърхностни обработки-като галванизиране, галванопластика, прахово боядисване, боядисване или почерняване-за подобряване на устойчивостта на корозия и подобряване на външния вид.

 

Въглеродната стомана не е единичен материал, а семейство от стомани с различно въглеродно съдържание, якост и възможност за формоване. При действителното производство на щамповане подходящият материал трябва да бъде избран въз основа на структурата на продукта и изискванията за ефективност.

 

Ниско{0}}въглеродните стомани предлагат добра пластичност и възможност за формоване, което ги прави обичаен избор за общи щамповани части и дълбоко{1}}изтеглени компоненти. Примерите включват AISI 1008, AISI 1010 и някои студеновалцовани стомани като SPCC и DC01; те често се използват за скоби, скоби, корпуси и други части, изискващи формоване.

 

Средно{0}}въглеродните стомани притежават по-висока якост, въпреки че тяхната формоспособност обикновено е по-ниска от тази на ниско-въглеродните стомани. Те са подходящ избор, когато даден детайл изисква по-висока механична якост и конструкцията позволява определена степен на деформация при щамповане.

 

Високо{0}}въглеродните стомани предлагат превъзходна твърдост и здравина, но имат относително ограничена пластичност и формоспособност. Следователно те обикновено са неподходящи за сложни дълбоко изтеглени форми и са по-подходящи за специфични части, изискващи висока якост, еластичност или устойчивост на износване.

 

 

Щамповането с въглеродна стомана не е единична стъпка на обработка, а цялостен производствен процес, включващ подготовка на материала, изработване на матрици, формиране на щамповане и последваща-обработка.

 

1. Подготовка на суровината
Първо, степента на материала, дебелината, ширината и състоянието на повърхността се определят въз основа на инженерни чертежи. Навитият материал обикновено се използва за продукти с непрекъснато щамповане, докато предварително изрязани листове или кръгли заготовки могат да се използват за по-големи или дълбоко{2}}изтеглени части.

 

2. Проектиране и производство на матрици
Матрицата определя крайната геометрия на щампования детайл. По време на фазата на проектиране трябва да се вземат предвид фактори като дебелина на материала, посока на щамповане, радиус на огъване, местоположение на отворите, хлабина на матрицата, коефициент на изтегляне, стратегия за оформление и използване на материала.

 

3. Бланкиране и пробиване
Заготовката се използва за отделяне на необходимия външен профил от листовия или лентовия материал. Пиърсингът се използва за създаване на монтажни отвори, отвори за локализиране, вентилационни отвори или други функционални отвори.

 

4. Огъване и формоване
Щанци и матрици се използват за оформяне на плоски стоманени плочи в ъгли, стъпала, релефни изпъкналости или други три{0}}измерни структури.
Огъването често е критична стъпка за скоби, монтажни пластини и структурни съединители.

 

5. Дълбоко рисуване
Дълбокото изтегляне се използва, когато продуктът изисква структура, подобна на-чаша, цилиндрична или кутия-. Този процес използва перфоратор за изтегляне на плосък материал в кухината на матрицата, създавайки безшевна куха структура; обикновено се използва за корпуси, ръкави, чаши и други части с дълбока-кухина.

 

6. Пост-обработка

След щамповането може да се извършат процеси като премахване на мустаци, почистване, термична обработка и довършване на повърхността в зависимост от предвидената работна среда. Обичайните повърхностни обработки включват галванопластика, поцинковане, прахово боядисване, боядисване, покритие с черен оксид, електрофореза и обработка против -ръжда.

 

Защитата от корозия е особено важна за стандартните продукти от въглеродна стомана, тъй като откритата въглеродна стомана е склонна към ръждясване във влажна или корозивна среда.

 

 

Прогресивното щамповане се използва широко в областта на промишленото производство.

 

Автомобилна индустрия
Автомобилната индустрия е основен сектор за заготовки за щамповане на метални стомани. Обичайните продукти включват монтажни скоби, метални скоби, скоби на шасито, фиксиращи плочи, съединители, подсилващи плочи и структурни компоненти.

 

Електрическа и електронна промишленост
В електрическото оборудване формоването на метал служи като монтажни скоби, метални корпуси, екраниращи компоненти, фиксиращи плочи, свързващи структурни части и опори за оборудване.

 

HVAC индустрия
ОВК оборудването също така изисква голям брой метални щамповани части, като монтажни скоби, фиксиращи плочи, свързващи плочи и вътрешни структурни компоненти.

 

Индустриални машини
В промишлено оборудване, системи за автоматизация и машини щампованите части от неръждаема стомана изпълняват функции като закрепване, свързване, поддържане и защита.

 

Следователно, за голям{0}}обем, повтарящи се структурни части, щамповането обикновено е по-подходящо за масово производство, отколкото индивидуалната машинна обработка.

 

 

 

Няма абсолютно превъзходство на единия метод над другия; по-скоро те са подходящи за различни видове продукти. Щамповането включва предимно използване на матрици за пластично деформиране или срязване на ламарина, което го прави идеално за много{1}}обемно, повтарящо се производство. CNC обработката, от друга страна, премахва материала чрез рязане; той може да произвежда сложни 3D структури и е по-подходящ за малък-обем, много сложни части или такива, изискващи широки функции за обработка.

 

Ако даден продукт има конструкция от-ламарина, изисква голям{1}}обем на производство и има стабилна геометрия, щамповането обикновено предлага ценово предимство. Обратно, ако продуктът има сложна структура, изисква производство в малък-обем или включва обширно 3D рязане, обработката с ЦПУ може да бъде по-подходящият избор.

 

 

При снабдяванещампования от въглеродна стомана, не е препоръчително да се фокусирате само върху единичната цена. По-важно е да се провери способността на доставчика да контролира последователно фактори като качество на материала и сертифициране, дебелина на листа, прецизност на матрицата, възможности за щамповане, толеранси на размерите, неравности, плоскост, ъгли на огъване, повърхностна обработка и консистенция на партида-към-партида.

 

За дългосрочни-проекти за масово производство допълнителните съображения включват продължителност на живота на матрицата, стабилност на производството, възможности за проверка на качеството и управление на графика за доставка.