Что такое изготовление штампов для штамповки металла?
Изготовление штампов для металлической штамповки относится к процессу проектирования и производства штампов (инструментов), используемых в металлической штамповке. Эти штампы необходимы для формовки, резки, гибки или формирования листового металла в точные компоненты с помощью штамповочного пресса.
Процесс включает:
-
Проектирование
Инженеры используют CAD-программы для создания 2D/3D-моделей штампа с учетом формы детали, допусков, схемы вырубки и типа пресса. -
Выбор материала
Инструментальная сталь (например, SKD11, DC53, D2) или карбид вольфрама выбираются исходя из материала детали, объема производства и требований к износостойкости. -
Механическая обработка
Компоненты штампа изготавливаются с использованием ЧПУ-обработки, проволочной электроэрозионной вырезки (WEDM), электроэрозионной обработки (EDM), плоского шлифования, а иногда и термической обработки. -
Сборка
После точной обработки собираются верхняя и нижняя плиты штампа, пуансоны, матрицы, съемники и направляющие втулки. -
Испытания и отладка
Штамп тестируется на штамповочном прессе для проверки точности формовки и соответствия производственным спецификациям. Может потребоваться тонкая настройка для оптимизации производительности.
Области применения:
- Автомобильная промышленность Автомобилестроение: кузовные панели, кронштейны, зажимы
- Электроника Электроника: контактные штыри, экранирующие детали
- Бытовая техника: корпуса, каркасы Металлоизделия: инструменты, крепеж
- Почему это важно: Штампы для металлической штамповки критически важны для высокоскоростного, высокоточного и недорогого массового производства металлических деталей. Правильно спроектированный штамп обеспечивает стабильность размеров, длительный срок службы и стабильное качество при больших объемах выпуска.
Выбор правильного материала штампа критически важен для обеспечения срока службы штампа, износостойкости и точности обработки. Ниже приведены некоторые часто используемые материалы в штампах для металлической штамповки и их характеристики.
Штамп для металлической штамповки (также называемый штамповочной матрицей) — это прецизионный инструмент, используемый в процессе металлической штамповки для придания формы листовому металлу путем резки, гибки, пробивки или формовки. Он устанавливается на штамповочный пресс, который оказывает высокое давление для деформации металлического листа в соответствии с конструкцией штампа.
Инструмент, изготавливаемый на заказ, спроектированный под геометрию конечной детали.
Изготавливается из высокопрочных материалов, таких как инструментальная сталь (например, SKD11, DC53), для обеспечения долговечности и износостойкости.
Ключевые особенности:
- Может выполнять одну или несколько операций за один ход пресса (например, вырубка, пробивка, гибка, вытяжка).
- Основные компоненты:
- Пуансон
– Движется вниз и деформирует материал.
- Матрица (гнездо) – Поддерживает материал и определяет конечную форму.
- Съемник – Удаляет заготовку с пуансона после штамповки.
- Съемная плита Направляющие втулки
- – Обеспечивают точное совмещение пуансона и матрицы. Типичные области применения:
Автомобильная промышленность: кронштейны, рамы, зажимы
- Автомобильная промышленность Электроника: клеммы, разъемы
- Электроника Бытовая техника: конструкционные панели, корпуса
- Промышленная фурнитура: шайбы, петли, крепеж Почему это важно:
- Штампы для металлической штамповки необходимы для массового производства металлических деталей с высокой точностью, эффективностью и контролем затрат. Они позволяют создавать однородные сложные детали при высоких скоростях производства. Распространенные материалы для штампов металлической штамповки
Выбор правильного материала штампа критически важен для обеспечения срока службы штампа, износостойкости и точности обработки. Ниже приведены некоторые часто используемые материалы в штампах для металлической штамповки и их характеристики.
Распространенные марки
Ключевые особенности
Типичное применение
| РЕСУРСЫ | Холодноштампованная инструментальная сталь | Ключевые характеристики | Typical Uses |
| Cold Work Tool Steel | SKD11, D2, Cr12MoV | Высокая твердость, износостойкость, подходит для холодной штамповки | Пуансоны, матрицы для вырубки и пробивки |
| Инструментальная сталь с высокой вязкостью | DC53, SKD61 | Улучшенная вязкость и износостойкость, стойкость к растрескиванию | Прогрессивные штампы, гибка и формовка |
| Карбид | Вольфрамовый карбид (например, YG15) | Чрезвычайно высокая твердость и износостойкость, долгий срок службы инструмента | Высокообъемная вырубка, прецизионные пуансоны |
| Быстрорежущая сталь | M2, M42 | Хорошая вязкость, термостойкость и сохранение режущей кромки | Сложные формовочные инструменты, мелкие пуансоны |
| Предварительно закаленная сталь | P20, 718 | Хорошая обрабатываемость, умеренная твердость, без последующей термообработки | Опорные плиты, держатели пресс-форм |
| Легированная инструментальная сталь | H13, 1.2344 (сталь для горячей обработки) | Хорошая термостойкость, используется при нагреве | Пресс-формы для теплого формования, гибридные операции |
Советы по выбору материалов:
- Для условий с высокой износостойкостью используйте SKD11 или карбид.
- Для сложного формования или гибки, DC53 обеспечивает лучшую вязкость.
- Для экономичного инструмента P20 или 718 подходит для некритичных деталей.
- Для высокообъемной штамповки карбид обеспечивает долговременную стабильность размеров.
Материалы для штампов и их области применения
| РЕСУРСЫ | Подходящие области применения | Ключевые характеристики |
| SKD11 / D2 | Прецизионные вырубные, пробивные и обрезные штампы для углеродистой и нержавеющей стали | Высокая твердость, отличная износостойкость, хорошая стабильность размеров |
| DC53 | Высокопрочные формовочные, гибочные и комбинированные штампы для сложных форм | Превосходная вязкость по сравнению с SKD11, стойкость к растрескиванию, высокая износостойкость |
| Карбид | Высокообъемная вырубка, точная пробивка (например, пакеты двигателя, кремнистая сталь) | Сверхвысокая твердость и износостойкость, идеально для долговечных штампов |
| M2 / M42 (быстрорежущая сталь) | Микропуансоны, сложные и мелкие пробивные штампы | Острая режущая кромка, отличная термостойкость, подходит для непрерывной штамповки |
| P20 / 718 | Основания штампов, подложки и неформовочные компоненты | Хорошая обрабатываемость, экономичность, не требует термообработки |
| SKD61 / H13 | Пресс-формы для теплого формования или легкая горячая штамповка | Отличная термостойкость и вязкость, используется в термических операциях |
| Cr12MoV / 1.2379 | Вырубка и пробивка при умеренных нагрузках | Высокая износостойкость, минимальная деформация при термообработке, экономичность |
Советы по выбору материалов :
- Для условий высокого износа выбирайте SKD11 или твердый сплав.
- Для сложных форм или высоких требований к вязкости рекомендуется DC53.
- Для долговечной и высокоскоростной штамповки используйте твердый сплав или быстрорежущую сталь (M2/M42).
- Для нерабочих компонентов пресс-формы P20 или 718 обеспечивают экономичное решение.
- Для теплой или горячей штамповки идеально подходят SKD61 или H13.
Классификация штампов для металлической штамповки
Штампы для металлической штамповки можно классифицировать по их функции, конструкции и методу направления. Ниже представлен обзор распространенных типов:
1. По функции штамповки
| Продукт | Описание |
| Вырубной штамп | Вырезает плоский листовой металл в определенную внешнюю форму или профиль. |
| Пробивной штамп | Пробивает отверстия или вырезы в листовом металле. |
| Гибочный штамп | Изгибает листовой металл по прямым или изогнутым линиям. |
| Вытяжной штамп | Формирует плоские металлические листы в полые или глубоко вытянутые детали. |
| Формовочный штамп | Выполняет дополнительную формовку, выравнивание или отделку кромок для улучшения детали. |
| Обрезной штамп | Обрезает лишний материал с глубоко вытянутых или отформованных деталей. |
| Совмещенный штамп | Объединяет несколько операций (например, вырубку + пробивку) за один ход. |
| Последовательный штамп | Выполняет серию операций штамповки на нескольких позициях за каждый ход пресса, по мере продвижения полосового материала через штамп. |
2. По конструктивной форме
| Продукт | Описание |
| Штамп с одной операцией | Выполняет только одну операцию за ход пресса; простая конструкция. |
| Совмещенный/многооперационный штамп | Выполняет несколько операций за один ход; повышает эффективность. |
| Последовательный штамп | Многоступенчатый штамп; материал перемещается от позиции к позиции для непрерывного выполнения различных операций. |
| Трансферный штамп | Заготовка перемещается между позициями с помощью механических манипуляторов; идеально подходит для крупных и сложных деталей. |
3. По методу направления
| Продукт | Описание |
| Не направляемый штамп | Нет встроенной системы направления; полагается на выравнивание пресса. |
| Направляемый штамп | Использует направляющие колонки и втулки для точного выравнивания между верхней и нижней половинами штампа; обеспечивает более высокую точность. |
Резюме
Каждый тип штампа служит различным производственным потребностям.
- Последовательные штампы идеально подходят для крупносерийного и высокоэффективного производства.
- Совмещенные штампы экономят место и объединяют несколько операций в один ход.
- Вытяжные штампы используются для глубокоформованных компонентов, таких как чашки, оболочки или контейнеры.