مبانی مهر زنی فلز
مهر زنی فلزی یک فرآیند تولیدی است که برای تبدیل ورق های فلزی تخت به اشکال خاص استفاده می شود.این یک فرآیند پیچیده است که می‌تواند شامل تعدادی از تکنیک‌های شکل‌دهی فلز باشد - برای نام بردن از چند مورد، سوراخ کردن، سوراخ کردن، خم کردن و سوراخ کردن.
هزاران شرکت در سراسر جهان وجود دارند که خدمات مهر زنی فلز را برای ارائه قطعات برای صنایع خودروسازی، هوافضا، پزشکی و بازارهای دیگر ارائه می‌کنند. با تکامل بازارهای جهانی، نیاز به مقادیر زیادی قطعات پیچیده به سرعت تولید می‌شود.
راهنمای زیر بهترین شیوه‌ها و فرمول‌هایی را که معمولاً در فرآیند طراحی مهر زنی فلز به کار می‌رود، نشان می‌دهد و شامل نکاتی برای گنجاندن ملاحظات کاهش هزینه در قطعات است.
مبانی مهر زنی
مهر زنی - که به آن پرس نیز می گویند - شامل قرار دادن ورق فلزی مسطح، به صورت کویل یا خالی، در یک پرس مهر زنی است.در پرس، سطح ابزار و قالب فلز را به شکل دلخواه در می‌آورد.پانچ کردن، خالی کردن، خم کردن، سکه گذاری، برجسته کردن و فلنج کردن، همه تکنیک های مهر زنی هستند که برای شکل دادن به فلز استفاده می شوند.
قبل از تشکیل مواد، متخصصان مهر زنی باید ابزار را از طریق فناوری مهندسی CAD/CAM طراحی کنند.این طرح‌ها باید تا حد امکان دقیق باشند تا اطمینان حاصل شود که هر پانچ و خم، فاصله مناسب و در نتیجه کیفیت قطعه بهینه را حفظ می‌کند.یک مدل سه بعدی ابزار می تواند صدها قطعه داشته باشد، بنابراین فرآیند طراحی اغلب بسیار پیچیده و زمان بر است.
هنگامی که طراحی ابزار مشخص شد، تولید کننده می تواند از انواع ماشینکاری، سنگ زنی، سیم EDM و سایر خدمات تولیدی برای تکمیل تولید خود استفاده کند.
انواع مهر زنی فلز
سه نوع اصلی از تکنیک های مهر زنی فلز وجود دارد: پیش رونده، چهار اسلاید و کشش عمیق.
مهر زنی پیشرونده
مهر زنی پیشرونده دارای تعدادی ایستگاه است که هر کدام عملکرد منحصر به فردی دارند.
ابتدا، نوار فلزی از طریق یک پرس مهر زنی مترقی تغذیه می شود.نوار به طور پیوسته از یک سیم پیچ و به داخل پرس قالب باز می شود، جایی که هر ایستگاه در ابزار سپس برش، پانچ یا خمش متفاوتی را انجام می دهد.اقدامات هر ایستگاه متوالی به کار ایستگاه های قبلی اضافه می شود و در نتیجه یک قسمت کامل می شود.
ممکن است یک سازنده مجبور باشد به طور مکرر ابزار را با یک پرس تغییر دهد یا تعدادی پرس را اشغال کند، که هر کدام یک عمل مورد نیاز برای یک قطعه کامل شده را انجام می دهند.حتی با استفاده از پرس های متعدد، خدمات ماشینکاری ثانویه اغلب برای تکمیل واقعی یک قطعه مورد نیاز بود.به همین دلیل، مهر زنی پیشرونده راه حل ایده آل برایقطعات فلزی با هندسه پیچیدهبرای ملاقات:
- چرخش سریعتر
- هزینه نیروی کار کمتر
- طول اجرا کوتاه تر
- تکرارپذیری بالاتر
فور اسلاید مهر زنی
چهار اسلاید یا چند اسلاید شامل تراز افقی و چهار اسلاید مختلف است.به عبارت دیگر از چهار ابزار به طور همزمان برای شکل دادن به قطعه کار استفاده می شود.این فرآیند به برش های پیچیده و خمیدگی های پیچیده اجازه می دهد تا حتی پیچیده ترین قسمت ها را توسعه دهند.
مهر زنی فلزی چهار لغزنده می تواند چندین مزیت را نسبت به مهر زنی با پرس سنتی داشته باشد که آن را به انتخابی ایده آل برای بسیاری از کاربردها تبدیل می کند.برخی از این مزایا عبارتند از:
1. تطبیق پذیری برای قطعات پیچیده تر
2. انعطاف پذیری بیشتر برای تغییرات طراحی
همانطور که از نام آن مشخص است، یک چهارسره دارای چهار اسلاید است - به این معنی که حداکثر چهار ابزار مختلف، یکی در هر اسلاید، می‌تواند برای دستیابی به چندین خم به طور همزمان استفاده شود.همانطور که مواد وارد یک چهار لغزنده می شوند، به سرعت توسط هر محوری که به یک ابزار مجهز است خم می شود.
مهر زنی عمیق قرعه کشی
کشش عمیق شامل کشیدن یک ورق فلزی خالی به داخل قالب از طریق پانچ و شکل دادن آن به شکل است.این روش زمانی به عنوان "کشش عمیق" نامیده می شود که عمق قسمت کشیده شده از قطر آن بیشتر شود.این نوع شکل دهی برای ایجاد اجزایی که نیاز به چندین سری قطر دارند ایده آل است و یک جایگزین مقرون به صرفه برای فرآیندهای تراشکاری است که معمولاً نیاز به مصرف مواد خام بیشتری دارد.کاربردها و محصولات متداول ساخته شده از طراحی عمیق عبارتند از:
1. قطعات خودرو
2. قطعات هواپیما
3. رله های الکترونیکی
4. ظروف و ظروف پخت و پز
مهر زنی عمیق قرعه کشی
کشش عمیق شامل کشیدن یک ورق فلزی خالی به داخل قالب از طریق پانچ و شکل دادن آن به شکل است.این روش زمانی به عنوان "کشش عمیق" نامیده می شود که عمق قسمت کشیده شده از قطر آن بیشتر شود.این نوع شکل دهی برای ایجاد اجزایی که نیاز به چندین سری قطر دارند ایده آل است و یک جایگزین مقرون به صرفه برای فرآیندهای تراشکاری است که معمولاً نیاز به مصرف مواد خام بیشتری دارد.کاربردها و محصولات متداول ساخته شده از طراحی عمیق عبارتند از:
1. قطعات خودرو
2. قطعات هواپیما
3. رله های الکترونیکی
4. ظروف و ظروف پخت و پز
مهر زنی کوتاه مدت
مهر زنی فلزی کوتاه مدت به حداقل هزینه های اولیه نیاز دارد و می تواند یک راه حل ایده آل برای نمونه های اولیه یا پروژه های کوچک باشد.پس از ایجاد فضای خالی، سازندگان از ترکیبی از اجزای ابزار سفارشی و درج های قالب برای خم کردن، پانچ کردن یا سوراخ کردن قطعه استفاده می کنند.عملیات شکل‌دهی سفارشی و اندازه اجرای کوچکتر می‌تواند منجر به شارژ بیشتر هر قطعه شود، اما عدم وجود هزینه‌های ابزارآلات می‌تواند کوتاه‌مدت را برای بسیاری از پروژه‌ها، به‌ویژه پروژه‌هایی که نیاز به چرخش سریع دارند، مقرون‌به‌صرفه‌تر کند.
ساخت ابزار برای مهر زنی
در تولید مهر زنی فلزی مراحل مختلفی وجود دارد.اولین قدم طراحی و ساخت ابزار واقعی مورد استفاده برای ایجاد محصول است.
بیایید نگاهی به نحوه ایجاد این ابزار اولیه بیندازیم:طرح و طرح نوار استوک:یک طراح برای طراحی نوار و تعیین ابعاد، تلورانس ها، جهت تغذیه، به حداقل رساندن ضایعات و موارد دیگر استفاده می شود.
ماشینکاری ست فولاد ابزار و قالب:CNC سطح بالاتری از دقت و تکرار را حتی برای پیچیده ترین قالب ها تضمین می کند.تجهیزاتی مانند آسیاب های CNC 5 محوره و سیم می توانند فولادهای ابزار سخت شده را با تلورانس های بسیار محکم برش دهند.
پردازش ثانویه:عملیات حرارتی بر روی قطعات فلزی اعمال می شود تا استحکام آنها را افزایش داده و برای کاربردشان دوام بیشتری داشته باشد.سنگ زنی برای تکمیل قطعاتی که نیاز به کیفیت سطح بالا و دقت ابعاد دارند استفاده می شود.
سیم EDM:ماشینکاری تخلیه الکتریکی سیم، مواد فلزی را با یک رشته سیم برنجی با شارژ الکتریکی شکل می دهد.Wire EDM می‌تواند پیچیده‌ترین اشکال، از جمله زوایای کوچک و خطوط را برش دهد.
فرآیندهای طراحی مهر زنی فلز
مهر زنی فلز یک فرآیند پیچیده است که می تواند شامل تعدادی از فرآیندهای شکل دهی فلز باشد - پر کردن، پانچ کردن، خم شدن، و سوراخ کردن و غیره.خالی کردن:این فرآیند در مورد برش طرح یا شکل خشن محصول است.این مرحله در مورد به حداقل رساندن و اجتناب از فرز است، که می تواند هزینه قطعه شما را افزایش دهد و زمان تحویل را افزایش دهد.مرحله جایی است که قطر سوراخ، هندسه/مخروطی، فاصله بین لبه به سوراخ را تعیین می‌کنید و اولین سوراخ را وارد می‌کنید.
خم شدن:هنگامی که خم ها را در قسمت فلزی مهر شده خود طراحی می کنید، مهم است که مواد کافی را در نظر بگیرید - مطمئن شوید که قسمت و قسمت خالی آن را طوری طراحی کنید که مواد کافی برای انجام خم وجود داشته باشد.چند فاکتور مهم که باید به خاطر بسپارید:
1. اگر یک خم خیلی نزدیک به سوراخ ایجاد شود، می تواند تغییر شکل دهد.
2. بریدگی ها و زبانه ها و همچنین شکاف ها باید با عرض هایی طراحی شوند که حداقل 1.5 برابر ضخامت مواد باشند.اگر کوچکتر شوند، ایجاد آنها به دلیل نیروی وارده به مشت ها دشوار است و باعث شکستن آنها می شود.
3. هر گوشه در طرح خالی شما باید شعاع حداقل نصف ضخامت مواد داشته باشد.
4. برای به حداقل رساندن موارد و شدت فرورفتگی ها، در صورت امکان از گوشه های تیز و برش های پیچیده خودداری کنید.هنگامی که نمی توان از چنین عواملی اجتناب کرد، حتماً جهت سوراخ را در طراحی خود توجه داشته باشید تا بتوان آنها را در هنگام مهر زنی در نظر گرفت.
سکه گذاری:این عمل زمانی است که لبه‌های یک قطعه فلزی مهر خورده برای صاف یا شکستن سوراخ ضربه می‌خورد.این می تواند لبه بسیار صاف تری را در ناحیه ساخته شده از هندسه قطعه ایجاد کند.این همچنین می تواند استحکام بیشتری را به نواحی موضعی قطعه اضافه کند و می توان از آن برای جلوگیری از فرآیندهای ثانویه مانند سنگ زدایی و سنگ زنی استفاده کرد.چند فاکتور مهم که باید به خاطر بسپارید:
پلاستیک و جهت دانه- پلاستیسیته معیار تغییر شکل دائمی است که یک ماده در اثر نیرو متحمل می شود.فلزات با پلاستیسیته بیشتر به راحتی شکل می گیرند.جهت دانه در مواد با استحکام بالا، مانند فلزات و فولاد ضد زنگ مهم است.اگر یک خم در امتداد دانه با استحکام بالا باشد، می تواند مستعد ترک خوردن باشد.
انحراف خم / برآمدگی:برآمدگی ناشی از اعوجاج خمشی می تواند به اندازه ½ ضخامت مواد باشد.با افزایش ضخامت مواد و کاهش شعاع خمش، اعوجاج/برآمدگی شدیدتر می‌شود.حمل وب و برش «عدم تطابق»:این زمانی است که یک برش یا برش بسیار جزئی روی قطعه مورد نیاز است و معمولاً حدود 0.005 اینچ عمق دارد.این ویژگی هنگام استفاده از ابزارهای ترکیبی یا انتقالی ضروری نیست، اما هنگام استفاده از ابزارهای قالب پیشرونده مورد نیاز است.
قطعه مهر سفارشی برای تجهیزات نظارتی حیاتی در صنعت پزشکی
یک مشتری در صنعت پزشکی به MK مراجعه کرد تا مهر فلزی سفارشی بخشی را که به عنوان فنر و سپر الکترونیکی برای تجهیزات نظارتی حیاتی در زمینه پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرد، استفاده کند.
1.آنها به یک جعبه فولاد ضد زنگ با ویژگی های فنری نیاز داشتند و در یافتن تامین کننده ای که طراحی با کیفیت بالا و قیمت مقرون به صرفه را در یک جدول زمانی معقول ارائه دهد، با مشکل مواجه بودند.
2. برای پاسخگویی به درخواست منحصر به فرد مشتری مبنی بر روکش کردن فقط یک انتهای قطعه - به جای کل قطعه - ما با یک شرکت پیشرو در صنعت آبکاری قلع شریک شدیم که توانست یک فرآیند آبکاری انتخابی و تک لبه پیشرفته را توسعه دهد.
MK با استفاده از تکنیک انباشته مواد که به ما امکان می داد بسیاری از قطعات را به طور همزمان برش دهیم، هزینه ها را محدود کرد و زمان تحویل را کاهش داد، توانست الزامات طراحی پیچیده را برآورده کند.
کانکتور برق مهر شده برای برنامه سیم کشی و کابل
1. طراحی بسیار پیچیده بود.این روکش‌ها به‌عنوان کابل‌های زنجیره‌ای در داخل راهروهای برقی داخل و زیر زمین استفاده می‌شوند.بنابراین، این نرم افزار ذاتا محدودیت های اندازه دقیق را ارائه می دهد.
2. فرآیند تولید پیچیده و پرهزینه بود، زیرا برخی از کارهای مشتری نیاز به پوشش کامل داشت و برخی دیگر نیازی به پوشش کامل نداشتند - به این معنی که AFC قطعات را در دو قطعه ایجاد کرده و در صورت نیاز آنها را به هم جوش می داد.
3. تیم ما در MK با کار با یک پوشش اتصال نمونه و یک ابزار واحد ارائه شده توسط مشتری، توانست قطعه و ابزار آن را مهندسی معکوس کند.از اینجا، ما یک ابزار جدید طراحی کردیم که می‌توانستیم از آن در پرس 150 تنی Bliss استفاده کنیم.
4. این به ما این امکان را می دهد که قطعه را به صورت یک تکه با اجزای قابل تعویض بسازیم، به جای ساخت دو قطعه جداگانه همانطور که مشتری انجام می داد.
این باعث صرفه جویی قابل توجه در هزینه شد - 80٪ تخفیف در هزینه یک سفارش 500,000 قسمتی - و همچنین زمان تحویل چهار هفته به جای 10.
مهر زنی سفارشی برای کیسه هوای خودرو
یک مشتری خودرو برای استفاده در کیسه های هوا به یک بند فلزی با استحکام بالا و مقاوم در برابر فشار نیاز داشت.
1. با کشش 34 میلی‌متر در 18 میلی‌متر در 8 میلی‌متر، گرومت باید تحمل 0.1 میلی‌متر را حفظ کند، و فرآیند تولید برای تطبیق با کشش مواد منحصر به فرد ذاتی در کاربرد نهایی لازم است.
2. به دلیل هندسه منحصر به فرد آن، گرومت را نمی توان با استفاده از ابزار پرس انتقال تولید کرد و کشش عمیق آن چالشی منحصر به فرد بود.
تیم MK یک ابزار پیشرونده 24 ایستگاهی برای اطمینان از توسعه مناسب کشش ساخت و از فولاد DDQ با روکش روی برای اطمینان از استحکام بهینه و مقاومت در برابر خوردگی استفاده کرد.مهر زنی فلزی را می توان برای ایجاد قطعات پیچیده برای طیف وسیعی از صنایع استفاده کرد.کنجکاو هستید که در مورد برنامه های مختلف مهر زنی فلز سفارشی که روی آنها کار کرده ایم بیشتر بدانید؟از صفحه مطالعات موردی ما دیدن کنید یا مستقیماً با تیم MK تماس بگیرید تا در مورد نیازهای منحصر به فرد خود با یک متخصص صحبت کنید.