Выберите лучший производственный процесс между штамповкой металла и обработкой металла с ЧПУ.

Джек Ли Специалист по механической обработке с ЧПУ

Специализируюсь на Фрезерование с ЧПУ, Токарная обработка с ЧПУ, 3D-печать, Уретановое литье, и Изготовление листового металла Услуги.


Выбор производственного процесса зависит от конструкции и количества детали. Между тем, существует множество производственных процессов, таких как станок с ЧПУг и штамповка металла. В некоторых случаях очевидно, какой производственный процесс лучше. Однако в большинстве случаев необходимо знать, какой подход будет более подходящим. Поэтому здесь мы рассмотрим плюсы и минусы, а также советы по выбору метода, подходящего для вашего предпочтительного объема и дизайна.

Основы штамповки металла

Штамповка относится к набору процессов, используемых для придания металлическому листу двухмерной и трехмерной формы, например, вырубка разрезает лист в 2D, а вытягивание деформирует лист в 3D. Обычно процессы штамповки осуществляются с помощью инструментов, установленных в прессе. Пуансон и матрица предназначены для приближения к заготовке, растяжения и сгибания листового металла для достижения необходимой формы. При этом при необходимости можно сделать и пирсинг. В случае крупномасштабных процессов листовой металл непрерывно подается на пуансон и матрицу, чтобы придать желаемую форму с помощью современных инструментов в несколько этапов.

Металл Штамповка: плюсы и минусы

Ниже приведены наиболее существенные преимущества штамповки металла:

  • Эффективность использования материала высока.
  • Он обеспечивает более высокую производительность.

Помимо преимуществ штамповки металла, существуют и некоторые ограничения, связанные с штамповкой металла. Таким образом, существуют следующие ограничения, которые могут повредить сфере применения штамповки металлов:

  • Процесс штамповки металла ограничивается только тонкими материалами. Материалы толщиной более 6 мм трудно обрабатывать методом штамповки металла.
  • Для производства каждой детали требуются сложные инструменты, разработанные отдельно.
  • Некоторые материалы не подходят для штамповки из-за их непревзойденной пластичности.
  • Упругость материала ограничивает допуски, которые может соблюдать процесс.

Процессы, связанные с обработкой металлов на станках с ЧПУ

Процесс механической обработки включает в себя резку металла из труб, цельных стержней, заготовок и отливок для получения желаемой формы. В большинстве процессов механической обработки заготовка фиксируется, и над ней выполняются различные операции. Например, фрезерование является прекрасным примером резки прямых плоскостей, тогда как шлифование и токарная обработка представляют собой цилиндрические процессы, которые создают цилиндрическую геометрию на заготовке.
Одновременно ЧПУ (компьютерное числовое управление) относится к управлению станками. В станке с ЧПУ каждая ось движения управляется шпинделем, напрямую управляемым двигателями, которые ограничены следованием инструкциям, данным списком программ ЧПУ. Следовательно, вы можете легко превратить цельный металлический блок в желаемую геометрию.

Обработка металлов с ЧПУ: плюсы и минусы

ЧПУ стали ключевыми в большинстве отраслей промышленности благодаря своим огромным возможностям применения. В то же время, вот некоторые существенные преимущества станков с ЧПУ:
Преимущества

  • Станки с ЧПУ способны создавать сложные 3D-детали с соблюдением жестких допусков.
  • Нет ограничений на тип металла, который можно обрабатывать с помощью ЧПУ. Но имейте в виду, что некоторые из них могут потребовать специализированных инструментов и условий для резки.
  • В большинстве случаев режущие инструменты, используемые при обработке на станках с ЧПУ, являются расходными материалами и дешевле, чем другие инструменты, используемые в различных производственных процессах, таких как штамповка металла.
  • Обработка поверхности остается безупречной на протяжении всего процесса.

Ограничения
С другой стороны, к недостаткам обработки с ЧПУ относятся следующие:

  • Использование материала или эффективность низкие.
  • Обработка на станке с ЧПУ может иметь низкую производительность в зависимости от скорости съема материала.
  • Обработанные детали могут потребовать дополнительных процессов обработки, прежде чем они войдут в эксплуатацию.

Выбор штамповки металла или обработки металла с ЧПУ

Необходимо учитывать четыре решающих фактора:

  • Необходимое количество
  • Геометрия детали
  • Уровень точности и допуска
  • Природа материала

Следовательно, это основные факторы, которые следует учитывать перед выбором между штамповкой металла и обработкой на станке с ЧПУ. Здесь и сейчас поговорим о том, насколько значимы эти факторы.

Выбор количества и влияния

Вообще говоря, штамповка металла — это гораздо более быстрый процесс, чем обработка на станке с ЧПУ, поэтому штамповка металла применяется для производства деталей в короткие сроки. Тем не менее, это возможно только в том случае, если пресс готов к работе, а размер и конструкция оснастки имеют умеренную сложность. В противном случае время настройки штамповки металла может быть большим и достигать нескольких часов. Впоследствии штамповка металла может оказаться неподходящим процессом. Но помните, что станки с ЧПУ могут иметь более быстрое время настройки, хотя контуры и программа обработки детали готовятся с помощью файла САПР. Вместе с тем, стоимость инструментов для штамповки металла обычно выше, чем при обработке на станке с ЧПУ.

Инструменты для штамповки металла разработаны из твердых марки инструментальной стали в процессе, который может занять недели. Но в станках с ЧПУ обычно используются одноразовые режущие пластины, которые хранятся на стойке, подготовленной к использованию.

Выбор влияния геометрии детали

Некоторые сложные конструкции невозможно отштамповать. Головки цилиндров, блоки двигателей, корпуса и корпуса клапанов являются прекрасными примерами форм, которые невозможно штамповать. Аналогичным образом, для получения конкретных размеров, допусков и качества поверхности могут быть неизбежны вторичные операции механической обработки.

Напротив, обработка с ЧПУ снижает ограничения, касающиеся геометрии детали. Но опять же, всегда требуется режущий инструмент, способный соответствовать обрабатываемым элементам.

Допуск детали влияет на выбор

Точность штамповочных инструментов и контроль качества материала позволили улучшить стабильность деталей, получаемых при штамповке металла. Тем не менее, толерантность остается проблемой. Но обработка на станках с ЧПУ способна обеспечить более жесткие допуски.

Свойства материала

В случае штамповки металл должен быть пластичным или ковким, чтобы избежать растрескивания. Хотя некоторые металлы можно штамповать после термообработки, многие из них не подходят для штамповки из-за их чрезвычайной твердости. Кроме того, толщина листа является еще одним фактором, который может отклонить штамповку металла как предпочтительный процесс, поскольку более толстые листы могут потребовать увеличения силы для деформации и прошивки. В конечном счете, для этого нужны крупногабаритные машины и надежные инструменты.

С другой стороны, при обработке с ЧПУ обработка тонких листов металла затруднительна. Это так, поскольку деформация тонких деталей из листового металла становится очевидной под действием зажимающих нагрузок.

Заключительные слова

В заключение, проектирование крупносерийных деталей в виде штамповок снижает производственные затраты. Соответственно, более высокий коэффициент использования материала или эффективность штамповки металла помогает минимизировать затраты. Это особенно важно при работе с более дорогими специальными материалами или уникальными сплавами. Кроме того, обработка с ЧПУ обычно используется для производства сложных деталей, требующих выполнения различных операций, контроля качества поверхности и жестких допусков.

Свяжитесь с Runsom сегодня и позвольте нашим инженерам помочь вам сделать правильный выбор!