Stempelproces
Talrijke koudvervormingsprocessen in de maakindustrie bewerken metalen platen tot de gewenste vorm bij kamertemperatuur. De standaard koudvervormingstechnieken omvatten stempelen, smeden, extruderen, walsen en trekken. Dit zijn eenvoudige en kosteneffectieve methoden voor de fabricage van plaatmetaal.
Metaalstansen is de meest populaire koudvervormingstechniek in plaatwerk en wordt voor verschillende toepassingen gebruikt, waaronder de automobielsector, de elektronica, de ruimtevaart, de telecommunicatie en nog veel meer. Dit artikel zal kort bespreken De materialen, procedures, soorten en toepassingen van het stempelen worden besproken om uw begrip van het stempelproces te vergroten.
Wat is metaal stempelen?
Metaalstempelen is een productiebenadering waarbij spoelen of platen metaal met behulp van druk en matrijzen in de gewenste vorm in de gewenste geometrie worden omgezet. De stempelmatrijs is het vooraf ontworpen gereedschap, dat het materiaal erin voert en het door druk uitoefent in de beoogde vorm. Het maakt de massaproductie van metalen onderdelen met uitstekende herhaalbaarheid mogelijk. Het stempelen van metaal is meer geïndustrialiseerd geworden door het optimaliseren van processen, systemen en gereedschappen (Carl-Johan Jonsson, 2021).
De drukmachine, stempelen sterven, en ponsen zijn drie belangrijke componenten in het stempelproces. Voor een bepaald onderdeel is een specifieke matrijs nodig, die in persen wordt gemonteerd en metaal wordt aangevoerd om de vorm te creëren.
Je zou kunnen denken dat de metalen plaat tijdens het stansproces de gewenste vorm en afval produceert, maar dat is niet in alle gevallen waar. Een stuk plaatmetaal kan bijvoorbeeld zonder restafval worden omgezet in een U-vormig onderdeel door het door een matrijs te voeren en te persen.
Afhankelijk van de complexiteit van het onderdeel, kunnen er talloze stappen nodig zijn om elk onderdeel te maken, inclusief ponsen, stansen, reliëfdrukken, flenzen en buigen.
Welke materialen kunnen worden verwerkt met stempelen?
Metaalstempelen is geschikt voor metalen elementen en sommige kunststoffen en composieten. De volgende materialen worden veel gebruikt bij het stempelen; voor meer informatie, kijk op onze materiaalpagina;
- Staal
- Aluminium
- Koper
- Messing
- Titanium
- Nikkel-chroomlegeringen
- Polystyreen
- polypropyleen
- ABS
- Koolstofvezel
- aramide vezels
Soorten metalen stempelprocessen
Gebaseerd op de standaard stempelpraktijken zijn er vier processen: progressieve matrijs, vier dia's, dieptrekken en stempelen in kleine oplagen.
1. Progressief stempelen
Progressief stempelen
Zoals de naam al doet vermoeden, verwijst progressief stempelen naar het aanbrengen van een reeks verschillende stempels in één enkele invoer. Het plaatwerk wordt door de eerste matrijs gevoerd die de eerste bewerking uitvoert, zoals ponsen of snijden. Vervolgens gaat het naar de volgende dobbelsteen, die de volgende bewerking uitvoert, enzovoort, totdat het eindproduct is gemaakt.
Omdat verschillende stempelbewerkingen tegelijkertijd in één proces kunnen worden uitgevoerd, is de productie van complexe onderdelen met meerdere kenmerken mogelijk, zoals gaten, sleuven en bochten. Een ander belangrijk voordeel is dat het progressief stempelen snel en minder arbeidsintensief is, waardoor de totale productiekosten worden verlaagd.
2. Stempelen met vier dia's
Stempelmachine met vier dia's
Het vier-glijdende stempelproces verwijst naar meerdere metaalstempelbewerkingen, zoals ponsen, buigen en vormen, op een enkel stuk metaal in één enkele bewerking. Het wordt gedaan door een gespecialiseerde machine genaamd “vier-dia- of meer-dia-pers.” Het apparaat bestaat uit vier verstelbare sledes (of gereedschapsstations om verschillende bewerkingen uit te voeren). Het werkblad wordt in de machine ingevoerd en tussen de sledes verplaatst, die achtereenvolgens de stempelbewerkingen uitvoeren. Het kan eenvoudig opnieuw worden geconfigureerd om onderdelen met verschillende vormen en kenmerken te produceren .
Dit proces is ideaal voor productieruns van kleine tot middelgrote volumes en wordt ook vaak gebruikt produceren kleine, complexe onderdelen met nauwe toleranties.
3. Dieptrekken stempelen
Concept van dieptrekstempelen (Li, 2022)
Bij het dieptrekstempelproces wordt plaatmetaal met een pons in een matrijs gedrukt. De pons dwingt het metaal te vloeien en een diep of complex deel te vormen, precies zoals de vorm van de dobbelstenen.
Het dieptrekken begint met het vastklemmen van het blanco werkblad in een houder, ook wel een "een lege houder," die de stoot omringt. Terwijl de stempel in de matrijs zakt, duwt hij het blanco werkblad in de matrijs, waardoor het metaal wordt gedwongen te vloeien en zich aan te passen aan de vorm van de matrijs. Dit proces is geschikt voor het creëren van diepe of complexe geometrieën met uniforme diktes, zoals blikjes, kopjes en containers.
4. Stempelen in korte runs
Bij het stempelen in korte oplages wordt een klein aantal metalen onderdelen (meestal tussen 1 en 1000) in één keer geproduceerd. Het wordt bereikt met behulp van verschillende methoden, waaronder progressief stempelen, stempelen met vier dia's en dieptrekken.
Het proces maakt echter gebruik van automatische of semi-automatische machines, zoals ponsmachines en scharen. Productie in kleine oplagen wordt doorgaans gebruikt om onderdelen te produceren voor prototyping, testen of kleinschalige productieruns, waardoor de productie van een klein aantal onderdelen tegen relatief lage kosten wordt vergemakkelijkt.
Wat zijn de verschillende stempelbewerkingen
Er worden verschillende metaalstansbewerkingen vervaardigd op basis van de vereisten en de beoogde vorm. Sommige omvatten het snijden van de materialen (schroot als bijproduct), en sommige zijn niet-snijdend (maak geen afval van het werkblad). Ze omvatten echter allemaal het indrukken van het werkblad in een matrijs om de vorm te creëren.
| Verbuiging | Het buigproces is relatief eenvoudig te begrijpen. Het werkblad wordt in een specifieke matrijs gestoken en met een ram of een kantbank aangedrukt om door de vervorming de gewenste buighoek te creëren. |
| blanking | Bij het stansen vormen de uitgestanste stukken het eindproduct. Het begint met het uitlijnen van een stempel en een matrijs met de plano. De pons raakt de matrijs en snijdt het plaatmetaal in de juiste vorm. Het proces is voltooid wanneer het onderdeel volledig is uitgesneden. |
| doordringend | Piercing is het ponsen van kleine gaatjes, gleuven of uitsparingen met behulp van een stanspers. De doorsteekmatrijs houdt het werkstuk vast en de stempel daalt af in de matrijs, waarbij een gat in het plaatmetaal wordt gesneden of geslagen. |
| tekening | Tekenen is een ander type metaalstempelen waarbij een plaatmetaal door een matrijs wordt getrokken om een specifieke vorm of vorm te produceren. Het wordt uitgevoerd met behulp van een trekpers die een krachtige ram gebruikt om een trekkracht op het plaatmetaal uit te oefenen. |
| Embossing | Embossing is het creëren van verhoogde oppervlakken op de metalen plaat met behulp van een pons en een matrijs. De pons bevat het negatieve beeld van de gewenste vorm, dat vervolgens in het plaatmetaal wordt gedrukt, waardoor een verhoogd of verlaagd beeld op het oppervlak achterblijft. |
| Bewerking middels ‘coining’ | Zoals de naam al doet vermoeden, verwijst munten naar het vormgeven van plaatmetaal voor de kenmerken van een munt. Het werkblad wordt in het gewenste gebied bedrukt met behulp van twee stempels, die aan weerszijden van het werkblad tegen elkaar drukken. |
| Lancing | Bij het prikken ontstaat er na de operatie geen restmateriaal. Bij deze bewerking wordt het werkstuk met één matrijsslag geschoren en gebogen. Het creëert sleuven, inkepingen of andere kenmerken in plaatwerk. |
| Curling | Uitharden verwijst naar het vervormen van plaatmetaal tot een buisvorm of profiel, zoals deurscharnieren. Dit proces wordt doorgaans uitgevoerd met behulp van een gespecialiseerd gereedschap of machine, zoals een krultang of een kantbank. |
| Hemming | Plaatwerk zomen omvat het vouwen van een rand van plaatmetaal op zichzelf om dikte aan de rand toe te voegen. |
| flanging | Flenzen verwijst naar het buigen van het materiaal langs een gebogen lijn. Het gaat om het uitoefenen van druk op een of meer specifieke delen van het plaatmetaal, waardoor het buigt en zich langs een gebogen lijn vormt. |
Al deze metaalstempelbewerkingen zijn populair vanwege de lage kosten, snelle productie, mogelijkheid tot complexe vormen en nauwkeurigheid. Het stempelen kan bieden tolerantie varieert van ±0.125 mm tot ±1.5 mm (Zhang).
Laten we vandaag een nieuw project starten
De kosten van het stempelproces
Typisch, kosten voor stempelen zijn lager dan bij andere metaalvormprocessen, omdat het niet nodig is de onderdelen op een andere manier te fabriceren en te assembleren voor het uiteindelijke onderdeel of product. In plaats daarvan creëert het stempelen van plaatstaal het eindgedeelte met een enkele cyclus, gevolgd door bijsnijden of andere nabewerking.
De exacte kosten van het stempelen zijn echter afhankelijk van de specificaties van uw specifieke ontwerp, zoals plaatmateriaal, precisie, productievolume, enz. Hieronder volgen de meest voorkomende factoren die de kosten beïnvloeden.
Materiaal type: Bijv. Aluminium is goedkoper dan messing en koper.
Vereiste precisie: Strakke tolerantievereisten verhogen de stempelkosten.
Productie volume: Grootschalige productie kost aanzienlijk minder (per nominale prijs) dan kleine batches.
complexiteit: Vanwege het ingewikkelde matrijsontwerp en de langere productiecycli kosten complexe stempelonderdelen meer.
Toepassingen van het stempelproces
Onderdelen gemaakt met stempelen.
Stempelonderdelen en -producten zijn overal, van onze dagelijkse apparaten en keukengerei tot geavanceerde luchtvaartonderdelen. De snelle, eenvoudige procedure, lage kosten en nauwkeurigheid maken het geschikt voor verschillende toepassingen in de automobiel-, ruimtevaart- en elektronicasector.
| Industrie | Toepassingen |
| Automobielsector | De auto-industrie speelt een belangrijke rol in de evolutie van de stempeltechnologie. Het werd aanvankelijk ontwikkeld om verschillende auto-onderdelen te vervaardigen, en bevindt zich nu in de fase van automatisering en computerbesturing. De gebruikelijke onderdelen in de auto-industrie die gebruik maken van het stempelproces zijn carrosseriepanelen, motoronderdelen, transmissieonderdelen, ophangingscomponenten, interieur en nog veel meer. |
| Elektronica | Connectoren, schakelaars, behuizingen, relais, transformatorkern en meer. |
| LUCHT- EN RUIMTEVAART | Het stempelproces produceert verschillende lucht- en ruimtevaartcomponenten, zoals casco-onderdelen, motorcomponenten, wielen, remmen, stoelen, cabinewanden en vloeistofsysteemcomponenten. |
| Huishoudelijke apparaten | Trommels van wasmachines, deurbekledingen van koelkasten, ovenrekken, magnetronplaten, blenderbladen, filters voor koffiezetapparaat en meer. |
| Militair en defensie | Pantserplaten, helmen, magazijnen, triggers, antenne, connectoren, navigatiesystemen en richtsystemen. |
| MEDISCHE | Scalpelmesjes, tangen, pacemakers, kunstgewrichten, medische slangen, beugels, spalken, tandkronen, medische sensoren, microscopen, centrifuges, stethoscopen, kunstmatige hartkleppen, kunstmatige pezen en nog veel meer. |
Conclusie
Metaalstansen is een populaire koudvervormingstechniek in plaatwerk, die wordt gebruikt om spoelen of platen metaal met behulp van druk en matrijzen van de gewenste vorm in de gewenste geometrie om te zetten. Dit proces maakt de massaproductie van metalen onderdelen met uitstekende herhaalbaarheid mogelijk en wordt gebruikt in verschillende industrieën, zoals de automobielsector, de elektronica, de lucht- en ruimtevaart en de telecommunicatie.
Het ontwerp en de creatie van de juiste matrijs zijn essentieel voor het maken van nauwkeurig gestempelde onderdelen. ProleanTech heeft alle expertise op het gebied van stempeldiensten. We hebben ervaren ingenieurs om de matrijzen en geautomatiseerde persmachines te ontwerpen om de verschillende uit te voeren aangepaste metalen stempelen activiteiten. Als je iets nodig hebt stempel diensten, vraag een offerte aan en wij nemen binnen een uur contact met u op met alle details.
FAQ's
Wat zijn de componenten van het metaalstempelproces?
De drukmachine, stempelmatrijs en pons zijn drie belangrijke componenten in het stempelproces. Voor een bepaald onderdeel is een specifieke matrijs nodig, die in persen wordt gemonteerd en metaal wordt aangevoerd om de vorm te creëren.
Wat zijn de verschillende soorten metaalstempelprocessen?
De verschillende soorten stempelprocessen omvatten Progressive Die Stamping, Four Slide Stamping, Deep Draw Stamping en Short Run Stamping.
Welke materialen kunnen met stempelen worden verwerkt?
De meest voorkomende materialen die kunnen worden verwerkt met stempelen zijn staal, aluminium, messing, koper, titanium, roestvrij staal en nikkel-chroomlegeringen, polystyreen, polypropyleen, polycarbonaat, glasvezel, koolstofvezel en andere.
Wat zijn de gebruikelijke industrieën die het metaalstempelproces gebruiken?
Het metaalstempelproces wordt gebruikt in verschillende auto-, elektronica-, ruimtevaart- en telecommunicatie-industrieën. Het wordt ook gebruikt voor de productie van verschillende huishoudelijke apparaten en medische apparatuur.
Referenties
- Carl-Johan Jonsson, RS (2021). Stempelgereedschappen voor het vormen van plaatmetaal: huidige stand van zaken en toekomstige onderzoeksrichtingen. IOS Press Ebooks, van https://ebooks.iospress.nl/.
- Li, S. (2022). Dieptrekken van plaatstaal voor het maken van metalen onderdelen en constructies. Encyclopedie van materialen: metalen en legeringen.
- Zhang, J. (zd). Ontwerprichtlijnen voor stempelen. van http://bowmannz.com/.
Geweldig bericht! Het begrijpen van het stempelproces is cruciaal voor het optimaliseren van metaalproductieprojecten. Technologieën zoals CNC-lasersnijden en geautomatiseerde stempelpersen verbeteren de precisie en efficiëntie, waardoor ze van onschatbare waarde zijn voor de productie van grote volumes.
Absoluut! CNC-lasersnijden en geavanceerde stempelpersen spelen inderdaad een belangrijke rol bij het bereiken van consistente, hoogwaardige resultaten bij de metaalproductie. Deze technologieën verhogen niet alleen de efficiëntie, maar zorgen ook voor nauwkeurige, herhaalbare resultaten, wat essentieel is voor zowel de ontwikkeling van prototypen als productie op grote schaal. Bedankt voor je reactie!