Tikslios metalo štampavimo dalys, kaip pagrindiniai šiuolaikinių pramonės sistemų komponentai, yra plačiai naudojamos pagrindinėse srityse, tokiose kaip automobilių gamyba, nauja energija, plataus vartojimo elektronika, medicinos įranga, ryšių bazinės stotys ir aviacija. Atsižvelgiant į pasaulinę gamybos modernizavimo tendenciją siekiant didesnio tikslumo, lengvumo, intelektualumo ir didelio patikimumo, tolesni klientai nuolat didina štampuotų dalių tikslumo reikalavimus, palaipsniui griežtindami nuo tradicinių ±0,1 mm iki ±0,05 mm, ±0,02 mm ir dar aukštesnių standartų. Kai kurioms mikro{5}} tikslumo dalims netgi reikalingas tolerancijos valdymas mikrometro lygiu.
Norint pasiekti tokias griežtas tikslumo specifikacijas, reikia ne tik įrangos atnaujinimo ar optimizuotų testavimo metodų; jos pagrindinis šaltinis yra sistemingas viso štampavimo proceso proveržis. Nuo medžiagų parinkimo ir išankstinio apdorojimo, formų projektavimo ir gamybos bei štampavimo proceso parametrų valdymo iki formavimo mechanizmo optimizavimo, įtempių ir deformacijų valdymo, užbaigimo po-apdorojimo ir kokybiško uždarojo ciklo valdymo tinkle – naujovės kiekvienoje proceso grandyje kartu paskatino Precision Metal štampavimo dalį pasiekti kokybinį tikslumo šuolį.
Prieš diskutuojant apie tai, kaip technologiniai laimėjimai gali pagerinti tikslumą, pirmiausia reikia išsiaiškinti tiksliojo metalo štampavimo dalių tikslumo reikšmę. Pramonė paprastai skirsto tikslumą į keturis pagrindinius tipus: matmenų tikslumą, geometrinį tikslumą, pjūvio tikslumą ir nuoseklumo tikslumą. Jie kartu sudaro pagrindinius klientų štampuotų dalių priėmimo kriterijus ir taip pat yra pagrindiniai proceso optimizavimo tikslai.
Matmenų tikslumas reiškia nuokrypių diapazoną tarp faktinių geometrinių štampuotos dalies matmenų ir jos teorinės projektinės vertės, įskaitant pagrindinius parametrus, tokius kaip ilgis, plotis, skylės skersmuo, storis, gylis ir tarpai. Įprastų štampuotų dalių tolerancija paprastai yra didesnė nei ± 0,1 mm, o tiksliai štampuotų dalių tolerancija gali būti stabiliai valdoma ± 0,05 mm. Didelio-tikslumo medicinos ir elektroninių jungčių gaminiai gali pasiekti net ±0,01–±0,005 mm.
Geometrinis tikslumas apima plokštumą, statmenumą, lygiagretumą, koaksialumą, apvalumą, tiesumą ir padėties tikslumą.
Konsistencijos tikslumas reiškia matmenų svyravimus tarp atskirų dalių masinės gamybos sąlygomis. Gaminant mln Tradiciniai štampavimo procesai stengiasi vienu metu atitikti šiuos kelis tikslumo reikalavimus. Šiuolaikiniai tikslaus štampavimo procesai, per proveržius ir technologines naujoves visoje medžiagų, formų, formavimo, įtempimo ir tikrinimo grandinėje,{7}}pasiekė šuolį nuo „kvalifikuotos gamybos“ iki „aukšto-tikslios gamybos“.
Medžiaga yra štampavimo nešėja, o medžiagų savybių vienodumas, stabilumas ir formavimas tiesiogiai lemia viršutinę štampuotų dalių tikslumo ribą. Praeityje pramonėje dažniausiai buvo naudojama įprasta šaltai valcuota plieninė juosta, kuri turėjo problemų, tokių kaip dideli storio svyravimai, netolygi metalografinė struktūra, didelis vidinis įtempis ir sunku suvaldyti spyruokliškumą, dėl ko po formavimo atsirado rimtas matmenų poslinkis. Pastaraisiais metais su medžiaga susijusių procesų laimėjimai padėjo pagrindą tobulinti tikslumą nuo šaltinio. Precizinio metalo štampavimo detalės specialioje plieninėje juostoje taikomas didelio tikslumo šaltojo valcavimo + nepertraukiamo atkaitinimo + apdailos ir išlyginimo kompozicinis procesas, pakeičiantis tradicinį valcavimo metodą. Tiksliai valcuojant ant 20 -valcavimo Sendzimir malūno, plieno juostos storio nuokrypis suspaudžiamas nuo tradicinio ±0,05 mm iki ±0,005 mm, todėl per visą ritę ir ilgį pasiekiamas vienodas storis. Riedėjimo slėgiui realiuoju laiku kompensuoti naudojama internetinė lazerinio storio matavimo uždaro ciklo valdymo sistema, užtikrinanti, kad storio skirtumas pločio kryptimi būtų mažesnis arba lygus 0,003 mm, išvengiant matmenų nuokrypių po formavimo dėl netolygaus medžiagos storio. Stabilus medžiagos storis leidžia tiksliai suderinti proceso parametrus, tokius kaip uždengimo tarpas, lenkimo spindulys ir tempimo gylis, iš esmės sumažinant tikslumo klaidas, kurias sukelia medžiagos svyravimai.
Metalinės medžiagos valcavimo metu sukuria didelį vidinį įtempį. Tiesioginis štampavimas gali sukelti įtempių atleidimą po formavimo, dėl ko atsispiriama, pasisuka ir deformuojasi, o tai labai pakenkia matmenų ir padėties tikslumui. Dideli laimėjimai buvo pasiekti atliekant naujus vakuuminio nuolatinio atkaitinimo{2}}atkaitinimo ir izoterminio sferoidinio atkaitinimo procesus. Šie procesai tiksliai kontroliuoja atkaitinimo temperatūrą, laikymo laiką ir aušinimo greitį, pašalina liekamąjį įtempį medžiagoje ir užtikrina, kad takumo stiprumo svyravimų diapazonas būtų mažesnis arba lygus ±10 MPa. Jie taip pat patobulina metalografinę struktūrą, todėl tolygiai pasiskirsto grūdelių dydis ir pagerėja medžiagos plastiškumas bei deformacijos nuoseklumas. Tai leidžia vienodai deformuotis sudėtingų formavimo procesų, tokių kaip lenkimas, tempimas ir flanšavimas, metu, užkertant kelią vietiniam plonėjimui, įtrūkimams ar pasislinkimui. Diferencijuotos atkaitinimo kreivės naudojamos skirtingoms medžiagoms, tokioms kaip nerūdijantis plienas, vario lydiniai, aliuminio lydiniai ir didelio -stiprumo plienas, kad būtų užtikrintas vienodas medžiagos kietumas ir išvengta nuokrypių, atsirandančių dėl vietinių kietumo skirtumų.
Štampai yra žinomi kaip „štampavimo pramonės motina“, nulemiantys daugiau nei 90 % tikslaus metalo štampavimo dalies tikslumo. Tradiciniai štampai turi trūkumų, tokių kaip mažas apdirbimo tikslumas, nepakankamas standumas, netolygus tarpas, lengvas susidėvėjimas ir kompensavimo funkcijų trūkumas, todėl sunku patenkinti didelio-tikslaus štampavimo reikalavimus. Pastaraisiais metais proveržis visoje štampų projektavimo, gamybos, surinkimo ir priežiūros proceso grandinėje tapo svarbiausia pagalba siekiant pagerinti tikslumą. Štampo dalių apdirbimo tikslumas tiesiogiai lemia štampuotų dalių tikslumą; tradicinės frezavimo ir šlifavimo staklės, kurių apdirbimo tikslumas yra tik 0,02–0,05 mm, nebeatitinka aukštų-tikslumo reikalavimų. Mūsų įmonėje taiko itin-tikslaus apdirbimo procesą, gamindama tikslias metalo štampavimo dalis, todėl pasiekiamas ±0,001 mm padėties nustatymo tikslumas ir ±0,0005 mm pakartojamumas. Tai leidžia tiksliai frezuoti formų ertmes, perforatorius ir štampus, o apdirbimo tikslumas yra ±0,003 mm. Šis procesas tinka sudėtingoms mikro{15}struktūroms, gilioms ertmėms ir siaurų griovelių formavimui, todėl pašalinamas pjovimo įtempis ir užtikrinamas formos dalių matmenų tikslumas. Taip pat atliekame itin-tiksliai šlifuojame pagrindinius formos kreiptuvus ir padėties nustatymo komponentus, kad būtų pasiektas apvalumas ir cilindriškumas, mažesnis nei 0,001 mm arba lygus jam, užtikrinant vienodą štampavimo{19}}tarpelį. Apdirbant mikro-perforatorius ir netaisyklingos formos pjovimo briaunas, kontūro tikslumas yra ±0,001 mm, atitinkantis elektroninių jungčių ir medicininių mikro{23}komponentų štampavimo reikalavimus. Dvišalis perforatoriaus ir štampo tarpas gali būti tiksliai kontroliuojamas 5–8 % medžiagos storio, o tarpo vienodumo paklaida yra mažesnė arba lygi 0,002 mm. Antspauduotas paviršius yra ryškus, su itin mažais įdubimais, o tai žymiai pagerina matmenų tikslumą.
Padidėjęs precizinio metalo štampavimo dalių tikslumas iš esmės yra dėl gilaus dėsnių, reglamentuojančių metalų plastines deformacijas per proceso mokslą, supratimą. Nuo pirminio medžiagų homogenizavimo apdorojimo ir itin tikslaus formų projektavimo ir gamybos iki preciziško apdirbimo, servo formavimo, spyruoklinio valdymo ir integruotų sudėtinių procesų ir iki uždarojo-ciklo aptikimo ir apdailos optimizavimo, kiekvienas technologinis proveržis pašalina klaidų šaltinius, kontroliuoja deformacijų tendencijas ir stabilizuoja matmenų išvestį.