在金属冲压和CNC金属加工之间选择最佳制造工艺

制造工艺选择取决于零件设计和数量。 同时,还有很多制造工艺,例如 数控加工g 和金属冲压。 在某些情况下,哪种制造工艺更好是显而易见的。 然而,大多数时候,需要知道哪种方法更合适。 因此,在这里我们将探讨为您的首选体积和设计选择合适方法的利弊和技巧。

金属冲压基础

冲压是指用于将金属薄板成型为 2D 和 3D 的一组工艺,例如下料在 2D 中切割薄板,而拉深使薄板在 3D 中变形。 通常,冲压过程是使用安装在压力机中的工具进行的。 使冲头和模具更接近坯料、拉伸和弯曲金属板以获得所需的形状。 同时,如果需要,也可以进行穿孔。 在大批量加工的情况下,金属板通过一系列步骤通过先进的工具连续进给冲头和模具以获得所需的形状。

金属 冲压:优点和缺点

以下是金属冲压最显着的好处:

  • 其材料利用率高。
  • 它提供了更高的生产率。

除了金属冲压的好处外,金属冲压也有一些限制。 因此,以下是可能损害金属冲压范围的限制:

  • 金属冲压工艺仅限于薄材料。 厚度大于6mm的材料在金属冲压工艺的帮助下很难处理。
  • 它需要为要生产的每个零件单独设计的复杂工具。
  • 有些材料因其无与伦比的延展性而不适合冲压。
  • 材料回弹限制了过程可以跟上的公差。

CNC金属加工涉及的过程

机加工过程包括从管材、实心棒材、坯料和铸件中切割金属以获得所需的形状。 在大多数加工过程中,工件是固定的,并在其上进行不同的操作。 例如,铣削是切割直线平面的完美示例,而磨削和车削是在工件上产生圆柱几何形状的圆柱工艺。
同时,CNC(Computer Numerical Control)是指控制机床。 在 CNC 机床中,每个运动轴都由电机直接控制的主轴控制,电机只能遵循 CNC 程序列表给出的指令。 因此,您可以方便地将实心金属块变成所需的几何形状。

CNC 金属加工:优点和缺点

由于其广泛的应用,CNC 已成为大多数行业的关键。 同样,以下是 CNC 机床的一些显着优势:
优点

  • CNC 能够生产复杂的 3D 零件,同时考虑到严格的公差。
  • 可以使用 CNC 加工的金属类型没有限制。 但请记住,其中一些可能需要专门的工具和条件才能进行切割。
  • 大多数情况下,CNC 加工中使用的切削刀具是消耗品,而且比金属冲压等不同制造工艺中使用的其他刀具便宜。
  • 表面处理在整个过程中保持不妥协。

限制
另一方面,以下是CNC加工的缺点:

  • 材料利用率或效率低。
  • CNC 加工的生产率可能较低,具体取决于材料去除率。
  • 加工零件在投入使用之前可能需要进一步的加工过程。

选择金属冲压或CNC金属加工

需要考虑四个关键因素:

  • 所需数量
  • 零件的几何形状
  • 精度和公差等级
  • 材料的性质

因此,这些是在金属冲压和数控加工之间进行选择之前应考虑的主要因素。 现在,让我们谈谈这些因素的重要性。

数量影响选择

一般来说,金属冲压比CNC加工快得多,这就是为什么采用金属冲压在短时间内生产零件的原因。 尽管如此,只有当压力机准备好运行并且工具尺寸和设计具有中等复杂性时才有可能。 否则,金属冲压设置时间可能会很长,甚至长达数小时。 随后,金属冲压可能不是一个合适的过程。 但请记住,尽管封装和零件程序是通过 CAD 文件准备的,但 CNC 机器的设置时间可能更快。 相辅相成,金属冲压的模具成本通常高于CNC加工工艺。

金属冲压工具由硬质工具钢制成,过程可能需要数周时间。 但数控机床通常使用放置在准备使用的机架上的一次性切削刀片。

零件几何形状影响选择

一些复杂的设计是无法冲压的。 气缸盖、发动机缸体、外壳和阀体是无法冲压的完美形状示例。 同样,二次加工操作可能是不可避免的,以获得特定的尺寸、公差和表面光洁度。

相比之下,CNC 加工减少了零件几何形状的限制。 但话又说回来,它总是需要能够满足要加工的特征的切削刀具。

零件公差影响选择

冲压工具的精度和对材料质量的控制提高了通过金属冲压获得的零件一致性。 尽管如此,容忍仍然是一个挑战。 但是 CNC 加工足以处理更严格的公差。

材料特性

在冲压的情况下,金属应具有延展性或延展性,以避免开裂。 虽然有些金属可以在热处理后冲压,但许多金属由于硬度极高而不适合冲压。 此外,板材的厚度是另一个因素,它可以拒绝金属冲压作为优选的工艺,因为较厚的板材可能需要更大的力来变形和穿孔。 最终,它需要大型机器和坚固的工具。

或者,CNC 加工处理薄金属片具有挑战性。 这是因为在夹紧载荷下薄金属片的变形变得明显。

最后的话

总之,将高产量零件设计为冲压件可降低生产成本。 相应地,金属冲压更高的材料利用率或效率有助于最大限度地降低成本。 在处理更昂贵的特种材料或独特的合金时,这一点尤其重要。 此外,CNC 加工通常用于生产复杂的零件,这些零件需要完成各种操作、控制表面光洁度和严格的公差。

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