Piesele de ștanțare a metalelor de precizie, ca componente fundamentale ale sistemelor industriale moderne, sunt utilizate pe scară largă în domenii cheie, cum ar fi producția de automobile, energie nouă, electronice de larg consum, echipamente medicale, stații de bază de comunicații și aerospațială. Odată cu tendința globală de modernizare a producției către o precizie mai mare, ușurință, inteligență și fiabilitate ridicată, clienții din aval își măresc continuu cerințele de precizie pentru piesele ștanțate, strângând treptat de la standardele tradiționale de ±0,1 mm la ±0,05 mm, ±0,02 mm și chiar mai mari. Unele piese de micro-precizie necesită chiar controlul toleranței la nivel de micrometru.
Atingerea unor astfel de specificații stricte de precizie nu este doar o chestiune de modernizare a echipamentelor sau de metode de testare optimizate; sursa sa fundamentală constă într-o descoperire sistematică de-a lungul întregului proces de ștanțare. De la selecția materialului și pretratarea, proiectarea și fabricarea matriței și controlul parametrilor procesului de ștanțare, până la optimizarea mecanismului de formare, controlul tensiunii și deformarii, finisarea post-procesare și gestionarea buclei închise-de calitate online, inovația în fiecare verigă a procesului a propulsat în mod colectiv Precision Metal Stamping Part pentru a realiza un salt calitativ în precizie.
Înainte de a discuta despre modul în care descoperirile tehnologice pot îmbunătăți precizia, este mai întâi necesar să clarificăm conotația preciziei în Piesele de ștanțare a metalelor de precizie. Industria clasifică de obicei precizia în patru tipuri principale: precizie dimensională, precizie geometrică, precizie secțională și precizie consistență. Acestea împreună constituie criteriile de bază de acceptare pentru piesele ștanțate de către clienți și sunt, de asemenea, obiectivele de bază ale optimizării procesului.
Precizia dimensională se referă la intervalul de abatere dintre dimensiunile geometrice reale ale unei piese ștanțate și valoarea sa teoretică de proiectare, inclusiv parametrii cheie precum lungimea, lățimea, diametrul găurii, grosimea, adâncimea și distanța. Toleranța pieselor ștanțate obișnuite este de obicei peste ± 0,1 mm, în timp ce cea a pieselor ștanțate cu precizie poate fi controlată stabil în ± 0,05 mm. Produsele cu conectori electronici și medicali de înaltă-precizie pot ajunge chiar și la ±0,01 mm–±0,005 mm.
Precizia geometrică include planeitatea, perpendicularitatea, paralelismul, coaxialitatea, rotunjimea, rectitudinea și acuratețea pozițională.
Precizia consistenței se referă la intervalul de fluctuații dimensionale între piesele individuale în condiții de producție în masă. În producția de milioane de-bucăți, variațiile dimensionale trebuie controlate în limitele de 0,03 mm pentru a obține valoarea aplicației industriale la scară largă-. Procesele tradiționale de ștanțare se luptă să îndeplinească simultan aceste cerințe multiple de precizie. Procesele moderne de ștanțare de precizie, prin progrese și inovații tehnologice de-a lungul întregului lanț de-materiale, matrițe, formare, tensiuni și inspecție-au făcut un salt de la „producție calificată” la „producție de înaltă-precizie”.
Materialul este purtătorul de ștanțare, iar uniformitatea, stabilitatea și formabilitatea proprietăților materialului determină direct limita superioară a preciziei pieselor ștanțate. În trecut, industria folosea, în general, benzi de oțel laminate la rece obișnuite, care aveau probleme cum ar fi fluctuații mari ale grosimii, structură metalografică neuniformă, tensiuni interne ridicate și dificultăți în controlul returului, ducând la o deviere dimensională serioasă după formare. În ultimii ani, progresele în procesele-de materiale au pus bazele pentru îmbunătățirea preciziei de la sursă. Precision Metal Stamping Part banda de oțel specială adoptă un proces compozit de-laminare la rece de înaltă precizie + recoacere continuă + finisare și nivelare pentru a înlocui metoda tradițională de laminare. Prin laminarea de precizie pe o moara Sendzimir cu 20-role, toleranța de grosime a benzii de oțel este comprimată de la tradiționala ±0,05 mm la ±0,005 mm, obținând o grosime uniformă pe întreaga bobină și lungime. Un sistem de control în buclă închisă pentru măsurarea grosimii cu laser online este utilizat pentru a compensa presiunea de rulare în timp real, asigurându-se că diferența de grosime în direcția lățimii este mai mică sau egală cu 0,003 mm, evitând abaterile dimensionale după formare din cauza grosimii neuniforme a materialului. Grosimea stabilă a materialului permite potrivirea precisă a parametrilor procesului, cum ar fi golul de golire, raza de îndoire și adâncimea de desenare, reducând în mod fundamental erorile de precizie cauzate de fluctuațiile materialului.
Materialele metalice generează tensiuni interne semnificative în timpul rulării. Ștanțarea directă poate duce la eliberarea tensiunilor după formare, ducând la revenire, răsucire și deformare, compromițând grav precizia dimensională și de poziție. S-au realizat progrese majore în procesele noi de recoacere cu eliberare continuă de stres-in vid și de recoacere cu sferoidizare izotermă. Aceste procese controlează cu precizie temperatura de recoacere, timpul de menținere și viteza de răcire, eliminând stresul rezidual din material și asigurând un interval de fluctuație a limitei de curgere mai mic sau egal cu ±10MPa. Ele rafinează, de asemenea, structura metalografică, rezultând o distribuție uniformă a granulelor și o plasticitate îmbunătățită a materialului și consistența deformării. Acest lucru permite o deformare uniformă în timpul proceselor complexe de formare, cum ar fi îndoirea, întinderea și flanșarea, prevenind subțierea localizată, fisurarea sau deplasarea. Curbele de recoacere diferențiate sunt utilizate pentru diferite materiale, cum ar fi oțel inoxidabil, aliaje de cupru, aliaje de aluminiu și oțel de înaltă rezistență, pentru a asigura o duritate uniformă a materialului și pentru a evita formarea abaterilor cauzate de diferențele de duritate localizate.
Matrițele sunt cunoscute ca „mama industriei de ștanțare”, determinând peste 90% din precizia unei piese de ștanțare a metalului de precizie. Matrițele tradiționale suferă de dezavantaje precum precizia redusă de prelucrare, rigiditatea insuficientă, jocul neuniform, uzura ușoară și lipsa funcțiilor de compensare, ceea ce face dificilă îndeplinirea cerințelor de ștanțare de înaltă-precizie. În ultimii ani, progrese în întregul lanț de proces de proiectare, fabricare, asamblare și întreținere a matrițelor au devenit cel mai important suport pentru îmbunătățirea preciziei. Precizia de prelucrare a pieselor matrițe determină în mod direct precizia pieselor ștanțate; mașinile tradiționale de frezat și șlefuit, cu o precizie de prelucrare de numai 0,02 mm–0,05 mm, nu mai pot îndeplini cerințele de-înaltă precizie. Compania noastră folosește un proces de prelucrare de ultra-precizie în producția de Piese de Ștanțare Metal de Precizie, obținând o precizie de poziționare de ±0,001 mm și o repetabilitate de ±0,0005 mm. Acest lucru permite frezarea cu precizie a cavităților matriței, poansonilor și matrițelor, obținând o precizie de prelucrare de ± 0,003 mm. Acest proces este potrivit pentru micro-structuri complexe, cavități adânci și formare de caneluri înguste, eliminând solicitarea de tăiere și asigurând precizia dimensională a pieselor matriței. Efectuăm, de asemenea, șlefuire de ultra-precizie pe componentele cheie de ghidare și poziționare a matriței, obținând rotunjime și cilindricitate Mai mică sau egală cu 0,001 mm, asigurând un spațiu de perforare-uniform al matriței. Pentru prelucrarea micropoansoanelor și a marginilor de tăiere cu formă neregulată, precizia conturului este de ±0,001 mm, îndeplinind cerințele de ștanțare ale conectorilor electronici și ale micro-componentelor medicale. Jocul bilateral al poansonului și matriței matriței poate fi controlat cu precizie între 5%-8% din grosimea materialului, cu o eroare de uniformitate a jocului mai mică sau egală cu 0,002 mm. Suprafața ștanțată este strălucitoare, cu bavuri extrem de mici, îmbunătățind semnificativ acuratețea dimensională.
Precizia îmbunătățită a pieselor de ștanțare a metalelor de precizie se datorează în esență unei înțelegeri profunde a legilor care guvernează deformarea plastică a metalelor prin știința procesului. De la pretratarea de omogenizare a materialelor și proiectarea și fabricarea matrițelor de ultra-precizie, până la ștanțare de precizie, formare servo, control cu elastic și procese integrate de compozit și, mai departe, la detectarea online-bucla închisă și optimizarea finisării, fiecare descoperire tehnologică elimină sursele de eroare, controlează tendințele de deformare și stabilizează tendințele de deformare.