Piesele din tablă ștanțată sunt componente metalice fundamentale utilizate pe scară largă în producția industrială modernă. Sunt componente metalice formate din foi de metal subțiri (6 mm sau mai puțin groase) prin formarea plastică la rece cu echipamente sub presiune și matrițe de ștanțare specializate. În comparație cu tehnicile tradiționale de prelucrare manuală a tablelor mici-, cum ar fi tăierea cu laser, perforarea CNC și îndoirea, piesele din tablă ștanțată realizează o formare standardizată prin matrițe, având avantaje esențiale, cum ar fi eficiența ridicată a producției, consistența bună a produsului și adecvarea pentru producția de masă. Este metoda principală de procesare pentru componentele de bază în multe industrii, inclusiv auto, electronice, electrocasnice și energie nouă. În timpul procesului de ștanțare, grosimea totală a tablei rămâne în esență constantă; formarea structurală se realizează numai prin separarea materialului și deformarea plastică, rezultând o pierdere totală redusă de procesare și o stabilitate puternică a componentelor.
Etapele de prelucrare a tablei ștanțate sunt în principal împărțite în două categorii: procese de separare și procese de formare. Aceste două procese lucrează împreună pentru a forma un sistem complet de formare prin ștanțare. Procesul de separare, numit adesea și proces de decuplare, este crucial pentru tăierea și separarea tablei, definind cu precizie conturul piesei și zona de deșeuri; este procesul de bază al ștampilării. Blankingul este utilizat pentru a prelucra conturul exterior general al piesei; perforarea poate forma diverse găuri de asamblare și funcționale, cum ar fi găuri rotunde, găuri pătrate și găuri de formă neregulată; procesele de tăiere și tăiere a marginilor sunt utilizate pentru a îndepărta bavurile și marginile în exces după formare; iar procesele de crestare și tăiere cu limbă-poate procesa structuri elastice, cum ar fi prinderile-prin strângere și clemele cu arc cu conexiuni-la marginea stângă pentru a îndeplini cerințele de legătură a ansamblului pieselor.
Procesul de formare se concentrează pe deformarea plastică a tablei. Nu taie materia primă, ci doar schimbă forma tablei prin forță externă pentru a crea o structură tri-dimensională. Procesele obișnuite de formare includ îndoirea, ambutisarea adâncă, flanșarea și flanșarea, nervura și gofrarea și laminarea marginilor și modelarea. Îndoirea este folosită în principal pentru a realiza structuri convenționale, cum ar fi suporturi în unghi drept-și carcase pliate pentru echipamente; embutirea adâncă poate prelucra foile plate în componente tri-dimensionale închise, cum ar fi cilindri, carcase și carcase pentru baterii; flanșarea și flanșarea pot forma structuri de asamblare, cum ar fi stâlpii cu șuruburi și marginile verticale de asamblare; nervurile și gofrarea pot îmbunătăți în mod eficient rigiditatea generală și precizia de poziționare a componentelor subțiri din tablă; iar procesele de laminare și nivelare a marginilor pot corecta returul elastic al tablei în timpul prelucrării, pot optimiza planeitatea pieselor și pot asigura acuratețea produsului finit.
Calitatea finită și scenariile aplicabile ale pieselor din tablă ștanțată sunt strâns legate de alegerea materiilor prime, iar în producția industrială a fost stabilit un sistem matur de selecție a tablei. Foile-laminate la rece au plasticitate excelentă și performanță la costuri ridicate. Printre acestea, foile din seria ST12 până la ST14 sunt potrivite pentru diferite cerințe de formare. Plăcile speciale ST14 pentru ambutisare adâncă sunt potrivite în special pentru prelucrarea cu ambutisare adâncă a carcaselor complexe și sunt utilizate pe scară largă în componente convenționale, cum ar fi suporturile hardware pentru șasiu și electrocasnice. Tablele galvanizate au o acoperire încorporată-în rugina-, eliminând necesitatea unui tratament secundar de galvanizare. Au o rezistență stabilă la coroziune și sunt materialul preferat pentru dulapurile electrice de comandă și carcasele echipamentelor de exterior. Foile de oțel inoxidabil sunt rezistente la coroziune-, la temperaturi ridicate- și au o rezistență structurală stabilă. Ele sunt utilizate în principal în feronerie de bucătărie și baie, echipamente medicale, echipamente de procesare a alimentelor și alte scenarii cu cerințe ridicate de curățenie și rezistență la coroziune. Foile din aliaj de aluminiu sunt ușoare și au performanțe excelente de ecranare conductivă, făcându-le potrivite pentru nevoile de producție ușoare ale noilor echipamente energetice și carcase electronice 3C. Singurul dezavantaj este revenirea elastică mare în timpul procesării, care necesită compensarea procesului în avans. Foile laminate la cald-au rezistență ridicată și sunt relativ groase și sunt utilizate în principal pentru baze de echipamente și piese structurale industriale cu grosimi de trei până la șase milimetri. Înainte de procesare, acestea trebuie să fie murate pentru a îndepărta depunerile de oxid de suprafață pentru a asigura calitatea ștampilării. Procesul complet de producție a tablei de ștanțare este standardizat și strâns integrat, formând un sistem de producție în masă standardizat. Fluxul general al procesului este următorul: decuparea și tăierea foii de materie primă, urmată de prelucrarea conturului, cum ar fi perforarea și crestarea, apoi procesele de formare, cum ar fi îndoirea, ambutirea adâncă și flanșarea conform structurii produsului. După formare, deformarea este corectată prin modelare și nivelare, iar textura suprafeței este optimizată prin debavurare. Prelucrarea secundară ulterioară, cum ar fi filetarea și nituirea, pot fi efectuate în funcție de cerințele de asamblare. În cele din urmă, sunt aplicate procese adecvate de tratare a suprafeței, iar piesele sunt ambalate și expediate după trecerea inspecției de precizie dimensională. Pentru produse standardizate cu volum mare-, producția industrială utilizează în general matrițe progresive continue, care pot finaliza toate procesele de ștanțare într-o singură matriță, atingând viteze de producție de la zeci până la sute de bucăți pe minut, rezultând o eficiență extrem de ridicată. Pentru loturi mici și medii și componente personalizate, matrițele cu o singură operațiune-sunt folosite pentru procesarea pas cu{32}etap, echilibrând flexibilitatea și costurile de producție.
Fiind un proces de producție în masă, ștanțarea tablei are avantaje cuprinzătoare semnificative. În primul rând, se mândrește cu o eficiență remarcabilă a producției, cu un timp de procesare a unei singure-piese de numai 0,1 până la 1 secundă, ceea ce îl face potrivit pentru producția industrială-la scară largă. În al doilea rând, produsele prezintă o precizie stabilă și o consistență excelentă, cu toleranțe pentru piesele ștanțate cu precizie controlabile între ±0,02 și 0,1 milimetri, îndeplinind cerințele de asamblare de înaltă-precizie. Simultan, utilizarea materialului ajunge la peste 85%, rezultând practic nicio risipă în comparație cu prelucrarea, ținând astfel sub control costurile de producție. În plus, procesul de ștanțare provoacă întărirea prin muncă a tablei, sporind efectiv rigiditatea și rezistența structurală a pieselor. Cu toate acestea, acest proces are și anumite limitări. Dezvoltarea inițială a matriței și costurile de fabricație sunt ridicate, ceea ce duce la o eficiență redusă a costurilor-pentru producția personalizată-loturi mici. Modificările iterative ale structurilor produsului necesită ajustări ale matriței sau reprelucrare, ceea ce duce la costuri mari de iterație. În plus, componentele de suprafață curbată complexă ambutisat adânc-sunt predispuse la probleme de încrețire și fisurare, iar returul din procesarea tablelor speciale, cum ar fi aluminiul și oțelul de-înaltă rezistență, este greu de eliminat complet, necesitând procese suplimentare de modelare și compensare. Designul produsului este supus anumitor limitări tehnologice.
Datorită performanței sale excelente și cuprinzătoare, piesele din tablă ștanțată sunt aplicabile în toate sectoarele industriale. Industria auto este domeniul de aplicare principal, cu componente cheie ale caroseriei și structurale, cum ar fi ușile, capotele, suporturile șasiului, cadrele scaunelor și carcasele pachetului de baterii, toate fabricate folosind procese de ștanțare a tablei. În industria electronică 3C, piesele mici de precizie, cum ar fi șasiul computerului, cadrele din tablă de server, cadrele medii-de telefoane mobile, capacele de ecranare electronice și arcurile conectorilor se bazează, de asemenea, în mare măsură pe procese de ștanțare de precizie. În sectorul electrocasnicelor, carcasele aparatelor de aer condiționat, tamburele mașinii de spălat, cavitățile cuptorului cu microunde și diversele suporturi hardware încorporate-sunt toate produse tipice din tablă ștanțată. Între timp, noile dulapuri de stocare a energiei, tăvi pentru baterii, bare conductoare, carcase pentru echipamente medicale din oțel inoxidabil, piese de instrumente de precizie, precum și cutii de control electrice industriale, deflectoare de protecție a echipamentelor și diferiți conectori hardware utilizează în mod extensiv procesele de formare a tablei de ștanțare.
Pentru a se adapta la diferite medii de utilizare și pentru a îmbunătăți durata de viață și aspectul produsului, piesele din tablă ștanțată sunt adesea asociate cu procese specifice de tratare a suprafeței bazate pe caracteristicile materialului de bază. Componentele din oțel carbon pot obține rezistență la rugină și coroziune și îmbunătățirea estetică prin procese precum electro-galvanizarea, galvanizarea la cald-, vopsirea cu pulbere, vopsirea, înnegrirea și electroforeză. Componentele din oțel inoxidabil sunt adesea supuse unor tratamente de periere, lustruire în oglindă și pasivare pentru a echilibra textura și rezistența la coroziune. Componentele din aliaj de aluminiu utilizează procese de anodizare, oxidare conductivă și pulverizare pentru a îmbunătăți rezistența la uzură, rezistența la coroziune și conductivitatea, satisfacând nevoile diferitelor aplicații.
La nivel de proiectare a produsului, piesele din tablă ștanțată aderă la principii clare de proiectare a procesului, care sunt esențiale pentru asigurarea unor rate de randament ridicate în producția de masă. În timpul procesului de proiectare, este necesar să se controleze în mod rezonabil raza interioară a coturilor, asigurându-se că raza razei nu este mai mică decât grosimea tablei pentru a evita fisurarea la cot. Rezervați cu strictețe distanța de margine a găurilor și marginea de siguranță a coturilor pentru a preveni ruperea tablei în timpul ștanțarii. Pentru componentele adâncite-, structura colțului trebuie optimizată, folosind colțuri mari rotunjite pentru a reduce riscul de încrețire și ruptură de la sursă. Pentru materialele sensibile-la spate elastică, cum ar fi plăcile de aluminiu și oțelul-de înaltă rezistență, unghiurile de compensare a spatelui elastic trebuie proiectate în prealabil. Pentru produsele-produse în masă, structura trebuie simplificată și procesele optimizate cât mai mult posibil pentru a reduce numărul de matrițe dezvoltate și procesele de ștanțare, reducând efectiv costurile de producție în masă și îmbunătățind eficiența producției.