Типы штампов: руководство по прогрессивной, трансферной и глубокой вытяжке

Основные типы штампов

Большинство проектов штамповки металла попадают в одну из пяти категорий штампов: прогрессивные штампы, передаточные штампы, составные штампы, однопозиционные (простые) штампы и штампы для глубокой вытяжки. Правильный выбор зависит от сложности детали, объема производства и количества операций формовки детали, а не от того, какой тип штампа кажется наиболее продвинутым. Понимание того, что их отличает, помогает покупателям правильно определить проект перед выставлением цены, а не обнаруживать несоответствие после того, как инструменты уже вырезаны.

Прогрессивные штампы

Прогрессивная матрица пропускает металлическую полосу через последовательность станций внутри одной матрицы, при этом каждая станция выполняет одну операцию — прошивку, гибку, формовку или обрезку — при этом полоса автоматически перемещается между станциями. Деталь полностью формируется только после того, как достигает последней станции, но поскольку каждая станция срабатывает при каждом ходе пресса, время цикла остается коротким даже для сложных геометрических форм.

Эта конструкция подходит для крупносерийного производства деталей малого и среднего размера, таких как разъемы, кронштейны и прецизионные электронные компоненты, где постоянная точность размеров на протяжении миллионов циклов имеет большее значение, чем стоимость инструмента. Компромиссом является более длительное время проектирования и изготовления, поскольку планировка полос и последовательность станций должны быть спроектированы до того, как будет отрезан первый образец.

Трансферные штампы

Передаточные штампы также выполняют несколько операций последовательно, но вместо непрерывной полосы отдельные заготовки физически перемещаются — обычно с помощью механической или роботизированной системы переноса — со станции на станцию. Такое отделение от ленты позволяет штампам переноса обрабатывать более крупные, тяжелые или более трехмерные детали, чем может выдержать полоса прогрессивной матрицы, например, автомобильные конструктивные элементы или корпуса.

Поскольку обработка материала отделена от самой матрицы, передаточные матрицы обеспечивают большую гибкость в отношении геометрии детали, но дополнительный механизм передачи увеличивает как инвестиции в оснастку, так и время цикла по сравнению с прогрессивной матрицей, работающей на том же количестве станций.

Составные и однопозиционные штампы

Составные штампы выполняют две или более операций — чаще всего прошивку и вырубку — за один ход пресса на одной станции, производя готовую плоскую деталь за один удар. Однопозиционные (простые) штампы выполняют только одну операцию за ход, например, один проход вырубки или гибки, и обычно требуют перемещения детали вручную или механически для следующей операции.

Оба являются более дешевыми и быстрыми в изготовлении вариантами, которые имеют смысл для прототипирования, серий с низким и средним объемом или простой геометрии детали, где инвестиции в оснастку прогрессивного или переносного штампа не оправданы размером заказа.

Штампы для глубокой вытяжки

Штампы глубокой вытяжки формируют из плоского листового металла полые, чашеобразные или сложные трехмерные формы, протягивая материал через полость штампа с помощью пуансона, а не разрезая или сгибая его. Этот процесс занимает центральное место в производстве круглых или контурных компонентов, таких как корпуса двигателей, аккумуляторные отсеки и детали колес, распространенные в штампы для глубокой вытяжки автомобилей и электромобилей , где решающее значение имеют постоянная толщина стенки и сохранение формы под нагрузкой.

Глубокая вытяжка технически сложна: поток материала, сила держателя заготовки и смазка должны быть согласованы вместе, чтобы избежать разрывов, складок или чрезмерного утончения, поэтому опыт проектирования штампов для конкретного металла — стали, алюминиевого сплава или заготовки с покрытием — имеет такое же значение, как и доступный тоннаж пресса.

Штампы для прецизионных электронных компонентов

Приложения для электронной штамповки добавляют другой набор ограничений к вышеуказанным типам штампов: детали часто тоньше, меньше и производятся в очень больших объемах, с допусками, измеряемыми в микронах, а не в миллиметрах. Клеммы, штыри разъемов, защитные кожухи и микрокронштейны обычно работают на прогрессивных матрицах, имеющих более узкие зазоры между станциями и более точную геометрию пуансона, чтобы предотвратить образование заусенцев на деликатных элементах.

Потому что электронные штампы для штамповки часто подаются непосредственно на автоматизированные сборочные линии, повторяемость размеров от первой детали до миллионной имеет такое же значение, как и качество исходного образца — матрица, которая медленно выходит за пределы допуска в течение производственного цикла, приводит к сбоям в последующей сборке, отследить источник которых дорого.

Краткое сравнение типов штампов

Выбор подходящей матрицы для вашего проекта

На практике большинство производственных программ в конечном итоге сводятся к комбинированию типов штампов на протяжении всего жизненного цикла детали: составной штамп для ранних образцов, за которым следует прогрессивный или передаточный штамп, как только объемы оправдывают инвестиции. Проведение этого секвенирования сразу с участием производителя, имеющего опыт во всем спектре штамповка умирает , позволяет избежать двойной оплаты за инструменты, которые необходимо перепроектировать по мере масштабирования проекта от прототипа до массового производства.