Apzīmogošana ar liešanu: kāpēc jūs pārmaksājat par nepareizu procesu

Zīmogošana un liešana, kas paredzēta inženieriem un pircējiem

Meklēt "štancēšanas presliešana" un jūs atradīsiet, ka šie divi procesi ir salikti kopā, it kā tie būtu savstarpēji aizvietojami. Tā nav. Štancēšana un liešana ir būtiski atšķirīgi veidi, kā neapstrādātu metālu pārvērst gatavās detaļās, un to sajaukšana ir viens no ātrākajiem veidiem, kā pārmaksāt par instrumentiem, kas neatbilst jūsu projektam.

Šī ir īsā versija: štancēšana pieliek mehānisku spēku, lai pārveidotu cieto lokšņu metālu, savukārt liešana spiedienā iesmidzina izkausētu metālu atkārtoti lietojamā tērauda veidnē. Tas pats mērķis - precīza metāla sastāvdaļa -, taču pilnīgi atšķirīga fizika, materiāli un izmaksu struktūras.

Kas ir metāla štancēšana

Metāla štancēšana ir aaukstās formēšanas-processkas pārveido plakanas metāla loksnes vai spoles noteiktās formās. Perforators nolaižas presformā, un mehāniskais spēks starp tiem sagriež, saliek, ievelk vai caurdur lokšņu materiālu gatavā daļā. Materiāls paliek ciets visu laiku - bez kušanas. Kas tad ir apzīmogots metāls? Tā ir jebkura šādā veidā veidota sastāvdaļa: kronšteini, skavas, korpusi, svina rāmji vai konstrukcijas paneļi, kas izgatavoti no tērauda, ​​alumīnija, vara vai misiņa loksnes.

Kas ir Die Cast Metal

Liešana notiek no pretējā virziena. Tā vietā, lai pārveidotu cietu loksni, tas sākas ar izkausētu sakausējumu -, parasti alumīniju, cinku vai magniju -, ko iesmidzina precīzā tērauda veidnē zem augsta spiediena. Šķidrais metāls aizpilda katru dobumu, ātri sacietē un parādās kā gandrīz -neto-formas daļa ar sarežģītu trīs-dimensiju ģeometriju. Tātad, kas ir lietie metāli? Tā ir jebkura sastāvdaļa, kas veidojas, sacietējot izkausētam sakausējumam atkārtoti lietojamā veidnē.

Zīmogošana pārveido cietu loksni; liešana spiedienā sacietē šķidru metālu. Visas izmaksas, dizains un piegādes lēmums izriet no šīs vienīgās atšķirības.

Šīs atšķirības noteikšana jau iepriekš nosaka, vai ieguldāt pareizos rīkos, atlasāt piemērotus materiālus un sasniedzat -daļas izmaksu mērķus. Nākamajās sadaļās ir precīzi aprakstīts, kā katrs process darbojas -, sākot ar to, kas notiek štancēšanas presē no spoles ievadīšanas brīža.

Kā darbojas metāla štancēšanas process

Plakana metāla spole nonāk vienā preses galā, bet gatavās detaļas iziet no otra. Izklausās vienkārši, bet tas, kas notiek starp šiem diviem punktiem, ir saistīts ar precīzu tonnāžu, rūpīgi sakārtotām instrumentu stacijām un dalīto-sekundes laiku. Štancēšanas iekārta - neatkarīgi no tā, vai tā ir mehāniska, hidrauliska vai servo-piedziņa -, nodrošina no 20 līdz 6000 tonnām presēšanas spēku atkarībā no detaļas izmēra un materiāla biezuma. Šis spēks iespiež perforatoru matricas dobumā, lai noformētu, caurdurtu, saliektu, ievilktu vai izveidotu loksnes materiālu galīgajā ģeometrijā.

Trīs galvenie komponenti to padara iespējamu: pati lokšņu metāls, prese (formas instrumenti, kas nosaka daļas ģeometriju) un prese, kas nodrošina spēku. Taču veids, kādā šie komponenti mijiedarbojas, ievērojami atšķiras atkarībā no formas konfigurācijas -, un nepareizas iestatīšanas izvēle var samazināt ražošanas ekonomiku.

Progresīvās un pārsūtīšanas formas konfigurācijas

Iedomājieties metāla sloksni, kas pārvietojas pa virkni staciju, no kurām katra veic atšķirīgu darbību - caurdur šur, līkums tur, gala nogriešana beigās. Tas ir progresīvs mirst. Apstrādājamā detaļa paliek piestiprināta pie nesēja sloksnes no sākuma līdz beigām, virzoties uz fiksētu attālumu (sauktu par soli) ar katru nospiešanas gājienu. Vienlaikus tiek apstrādātas vairākas daļas, katra citā stadijā. Progresīvās presformas var ražot no septiņām vai astoņām daļām minūtē līdz vairāk nekā 1500 daļām minūtē, padarot tās par dominējošām liela apjoma-mazu un vidēju{8}}detaļu ražošanā ar stingrām pielaidēm.

Pārvietošanas veidnēm ir atšķirīga pieeja. Pirmā darbība pilnībā atdala sagatavi no sloksnes, un mehāniskie pirksti vai sliedes fiziski pārvieto šo diskrēto daļu no stacijas uz staciju. Šī matricu pārsūtīšanas metode paver iespējas, ka progresīvais instruments nevar saskaņot - dziļo vilkšanu, daļēju rotāciju starp stacijām un ģeometrijām, kurām nepieciešama piekļuve no vairākiem leņķiem. Apaļas, aksiāli simetriskas daļas, piemēram, dziļas krūzes vai čaumalas, ir izplatītas pārvietošanas formas, jo daļu var pacelt, pagriezt un pārvietot starp darbībām.

Trešā opcija - saliktās veidnes - veic vairākas griešanas un formēšanas darbības ar vienu nospiešanas gājienu. Tie izceļas ar vienkāršu plakanu detaļu, piemēram, paplāksnes, izgatavošanu ātri un ekonomiski-, turklāt ar labākiem rezultātiem nekā progresīvās presformas, jo viss notiek vienā sitienā. Tomēr saliktajiem rīkiem trūkst daudzpakāpju elastības, kas nepieciešama sarežģītām formām.

Kad izvēlaties kuru? Progresīvās formas uzvar, ja nepieciešama liela{0}}ātruma, liela{1}}apjoma vidēja sarežģītības detaļu izvade. Pārnesuma formas iegūst vietu lielākām detaļām, dziļi-ievilktām detaļām vai jebkam, kas prasa, lai sagatavei formēšanas laikā nebūtu sloksnes. Saliktās presformas ir piemērotas vidēja -līdz-liela apjoma- ģeometriski vienkāršu detaļu sērijai, kur vislielākā nozīme ir līdzenumam un zemām instrumentu izmaksām.

Lokšņu metāla štancēšanas process soli pa solim

Neatkarīgi no presformas veida lokšņu metāla štancēšanas process notiek saskaņā ar paredzamu secību. Lūk, kas notiek no izejmateriāla līdz gatavai sastāvdaļai:

1. Spoles iekraušana un iztaisnošana- Metāla spole tiek uzstādīta uz attīšanas, izplūst caur taisnotāju, lai noņemtu spoles komplektu (dabisko izliekumu no uztīšanas), un nonāk presē.
2. Materiāla barošana- Servo vai mehāniskais padevējs ar katru nospiešanas ciklu virza sloksni uz priekšu precīzu attālumu (soli). Konsekvence šeit tieši kontrolē izmēru precizitāti lejup pa straumi.
3. Tukšošana- Prese no sloksnes izgriež pamata kontūras formu. Progresīvās formas gadījumā tas var notikt gala stacijā; pārvietošanas matricās tā ir pirmā operācija.
4. Pīrsings- Perforatori rada caurumus, spraugas vai iekšējus elementus, izspiežot materiālu caur veidnes atveri. Gliemeži tiek izmesti, kamēr apkārtējais materiāls kļūst par daļu.
5. Formēšanas operācijas- Liekšanas, zīmēšanas, kalšanas vai iespieduma stacijas veido plakano sagatavi trīsdimensiju ģeometrijā. Zīmēšanā tiek izmantots spriegojums, lai ievilktu materiālu dobumā, lai veidotu trauka{3}}līdzīgas formas; locīšana rada leņķiskās iezīmes.
6. Daļu izgrūšana un atdalīšana- Gatavā sastāvdaļa tiek nogriezta no nesēja sloksnes (progresīvi) vai izņemta no gala stacijas (pārsūtīšana) un tiek izvadīta no preses, izmantojot tekni, konveijeru vai robotizētu savācēju.

Katra no šīm darbībām balstās uzštancēšanas veidņu dizains- sitienu, matricu dobumu, noņēmēju un saskaņoti strādājošu pilotu ģeometrija. Labi-konstruētie instrumenti atkārtoti nodrošina stingras pielaides miljoniem ciklu. Slikti izstrādāti instrumenti priekšlaicīgi nolietojas, veido urbumus un palielina metāllūžņu daudzumu. Kauls ir vieta, kur jūsu daļas kvalitāte dzīvo vai mirst.

Materiāli, kas parasti tiek izmantoti šajā procesā, ir viegls tērauds, nerūsējošais tērauds, alumīnijs, varš un misiņš. Katrs no tiem darbojas atšķirīgi zem spiediena, veidojot - alumīnija zīmogus tīri, taču var saplīst dziļas vilkšanas laikā, varš nodrošina izcilu elastību sarežģītām formām, un nerūsējošajam tēraudam ir nepieciešama lielāka tonnāža un nodilumizturīgāks tērauds. Speciālie sakausējumi, piemēram, Inconel un titāns, ir arī apzīmogojami pareizajā iestatījumā, lai gan tiem ir nepieciešami ievērojami izturīgāki instrumenti.

Visa šī mehāniskā precizitāte notiek istabas temperatūrā. Berze starp perforatoru un loksni rada siltumu, bet pats process ir auksts, -veidojot - būtisku atšķirību, salīdzinot štancēšanu ar procesiem, kas sākas ar kausētu metālu un pilnīgi atšķirīgu fizikas kopumu.

Kā darbojas liešanas process

Zīmogošana pārveido plakanu materiālu ar brutālu mehānisku spēku istabas temperatūrā. Metāla presliešana darbojas ar pilnīgi atšķirīgu fiziku - tā sākas ar sakausējumu, kas uzkarsēts virs kušanas temperatūras, pēc tam šo šķidrumu iespiež precīzā tērauda veidnē zem spiediena robežās no 10 līdz 150 MPa. Rezultāts ir gandrīz -neto-formas daļa ar sarežģītu trīs-dimensiju ģeometriju, ko nebūtu iespējams sasniegt, presējot tikai lokšņu metālu.

Process sastāv no pieciem galvenajiem posmiem. Pirmkārt, divu-daļiņu tērauda presforma tiek sagatavota - notīrīta, ieeļļota ar atbrīvošanas līdzekli un ar skavām noslēgta ar mašīnu, kas nodrošina simtiem vai tūkstošiem tonnu bloķēšanas spēku. Pēc tam kausētais metāls tiek ievadīts presformas dobumā ar uzpildes ātrumu no 10 līdz 50 m/s. Sakausējums ātri sacietē - bieži vien dažu sekunžu laikā -, jo tērauda presforma darbojas kā masīva siltuma izlietne. Kad detaļa ir pietiekami atdzisusi, lai saglabātu savu formu, matricas pusītes atdalās un ežektora tapas izspiež lējumu. Visbeidzot, daļa tiek apgriezta, lai noņemtu zibspuldzi, sliedes un pārplūdes iedobes, kas izveidotas injekcijas laikā.

Cikla laiki ir ātri. Cinka daļa var kļūt no šķidruma par izstumtu komponentu mazāk nekā 15 sekundēs. Alumīnijs aizņem nedaudz ilgāku laiku augstākas sacietēšanas temperatūras dēļ. Jebkurā gadījumā viens presforma var ražot simtiem detaļu stundā un izturēt 100 000 vai vairāk ciklu, pirms ir nepieciešams nomainīt -, kas padara metāla preslējumu ekonomisku mērogā.

Hot{0}}Chamber vs Cold-Chamber Die Casting

Ne visas liešanas iekārtas darbojas vienādi. Atšķirība starp karstās{1}}kameras un aukstās{2} kameras sistēmām ir saistīta ar vienu jautājumu: vai iesmidzināšanas mehānisms var atrasties izkausētā metālā, nesabojājoties?

In akarstā-kameru mašīna, zoss kakls un virzulis ir tieši iegremdēti izkausētajā sakausējumā. Vārsts ļauj kontrolētu metāla daudzumu iesmidzināšanas cilindrā, un virzulis to iespiež caur apsildāmu sprauslu veidnē. Tā kā iesmidzināšanas sistēma paliek iegremdēta, cikla laiks ir īss un sprausla starp šāvieniem paliek pilna ar izkausētu metālu. Cinks un magnijs ir šādi apstrādāti primārie metāli - to kušanas temperatūra (380–650 grādi C) ir pietiekami zema, lai tie nesabojātu iegremdētās tērauda detaļas.

Aukstuma{0}}kameras pilnībā atdala kausēšanas krāsni no iesmidzināšanas sistēmas. Izkausētais metāls tiek iekausēts vai iesūknēts horizontālā šāviena uzmavā, pēc tam hidrauliskais virzulis to iespiež veidnes dobumā. Šis papildu pārsūtīšanas solis palielina cikla laiku, taču tas ir nepieciešams sakausējumiem, piemēram, alumīnijam (kušanas temperatūra 580{4}}630 °C) un vara sakausējumiem, kas ātri noārda karstās kameras zosu kaklu. Iesmidzināšanas spiediens aukstumkameras sistēmās parasti svārstās no 2500 PSI līdz vairāk nekā 25 000 PSI.

Kompromiss-ir vienkāršs: karstās kameras sistēmas nodrošina ātrākus ciklus un stingrāku procesa kontroli zemu-kušanas sakausējumiem, savukārt aukstās kameras sistēmas apstrādā metālus ar augstāku-temperatūru, kas veido lielāko daļu strukturālo preslējumu lietojumu.

Metāli, ko izmanto liešanā

Kad cilvēki jautā "vai die cast nozīmē metālu?" - atbilde ir jā, bet ar svarīgu apzīmētāju. Liešana spiedienā īpaši nozīmē metālu, kas veidots ar spiediena iesmidzināšanu atkārtoti lietojamās tērauda veidnēs. Tas nesedz plastmasu (tas ir iesmidzināšana), un tas neaptver tikai jebkuru metālu. Tikai sakausējumi ar piemērotu kušanas temperatūru, plūstamību un sacietēšanas izturēšanos ir kvalificējami kā praktiski lietie metāli.

Lūk, kā tiek salīdzinātas galvenās sakausējumu ģimenes:

Alumīnijs tirgū dominē pēc tilpuma - vieglā svara, izturības, izturības pret koroziju un siltumvadītspējas līdzsvars padara to par labāko-automobiļu un elektronikas nozarē. Cinks izceļas ar sarežģītām, plānām -sienu detaļām (sienu biezums līdz 0,3 mm) ar lielisku virsmas apdari tieši no presformas. Magnijs ir vieglākais konstrukcijas variants, kas ir aptuveni par 33% vieglāks nekā alumīnijs, tāpēc tas ir pievilcīgs rokas elektronikai un svarīgām{7}}automobiļu sastāvdaļām.

Kā ar spiedienlietu tēraudu? Jūs redzēsit, ka termins cirkulēs, taču praksē tērauda liešana ar spiedienlējumu nav iespējama ar parasto aprīkojumu. Tērauds kūst no 1370 līdz 1530 grādiem C - temperatūrā, kas ātri iznīcinātu pat rūdītas instrumentu-tērauda presformas. Tērauda detaļām, kurām nepieciešama veidņu ražošana-, parasti tā vietā tiek izmantota ieguldīšanas vai smilšu liešana, kur izlietojamās veidnes pacieš ārkārtēju karstumu. American Foundry Society ziņo, ka 95% spiedienlietu detaļu izmanto krāsainos metālus, apstiprinot, ka tērauds vienkārši neietilpst šajā procesa kategorijā.

Vara sakausējumi aizņem nelielu nišu. To augstie kušanas punkti ievērojami saīsina veidņu kalpošanas laiku un palielina ražošanas izmaksas, taču, ja vienai lietai sastāvdaļai ir nepieciešama elektriskā vadītspēja un mehāniskā izturība, vara -bāzes sakausējumi joprojām ir vienīgā iespēja spiedlējumu saimē.

Katram no šiem sakausējumiem ir noteikti konstrukcijas ierobežojumi - minimālais sienu biezums, iegrimes leņķi, pielaides iespējas -, kas nosaka, kas jūsu daļā ir ģeometriski iespējams. Šie ražošanas noteikumi ir vieta, kur tiek pieņemti reālie procesa atlases lēmumi.

Dizaina ierobežojumi un ražošanas vadlīnijas

Viena lieta ir zināt, kā katrs process darbojas. Izstrādājot daļu, kas faktiski iztur ražošanu, nepalielinot noraidīšanas līmeni -, un lielākā daļa projektu gūst panākumus vai neveiksmes. Zīmogošana un liešana nosaka stingrus ģeometriskos noteikumus, un to pārkāpšana ne tikai pasliktina kvalitāti; tas var piespiest jūs iesaistīties nepareizā procesā. Dziļi-izzīmēta funkcija, kas pārsniedz štancēšanas ierobežojumus, var virzīt jūs uz liešanu, savukārt vienkāršs kronšteins, kas izstrādāts ar nevajadzīgu trīs-dimensiju sarežģītību, nodrošina jūs ar dārgu liešanas rīku, kas jums nekad nav bijis vajadzīgs.

Praktiskā izvēle: ģeometrija nosaka procesa izvēli tikpat lielā mērā kā apjoma vai materiāla izvēli. Šeit ir svarīgi noteikumi.

Apzīmogoto detaļu projektēšanas noteikumi

Apzīmogotā lokšņu metāla biezums paliek relatīvi vienāds visā detaļā -, kurā pārveidojat plakanu sagatavi, nevis pievienojat vai nenoņemat materiālu. Šis vienīgais ierobežojums veido katru dizaina lēmumu.

Liekuma rādiusa minimums.Stingrākais izliekums, ko varat izveidot, ir tieši atkarīgs no materiāla veida un biezuma. Kaļamiem materiāliem, piemēram, štancētām alumīnija loksnēm, minimālais iekšējais lieces rādiuss parasti ir 1x materiāla biezums. Apzīmogotām tērauda loksnēm - īpaši augstas-izturības vai nerūsējošā tērauda loksnēm - jums būs nepieciešams 1,5 x līdz 2 x materiāla biezums, lai izvairītos no plaisāšanas gar lieces līniju. Stingrāka par šīm robežām rada lūzumu līkuma ārējās šķiedras, it īpaši, ja līkums iet paralēli materiāla graudu virzienam. Kad vien iespējams, projektējiet līkumus perpendikulāri graudiem.

Attālumi no urbuma-līdz-malai.Caurdurumi, kas novietoti pārāk tuvu malai, rada materiāla auduma izliekšanos uz āru zem formēšanas spiediena. Drošais minimums ir vismaz 2x materiāla biezums no tuvākās malas. Caurumiem, kas atrodas netālu no līkumiem, palieliniet šo attālumu līdz 2,5 x materiāla biezumam plus lieces rādiusam -, pretējā gadījumā formēšanas darbība izkropļo cauruma ģeometriju.

Zīmēšanas dziļuma attiecības.Kad štancēšana ievelk lokšņu metālu kausa vai dobuma formā, iespējamību nosaka dziļuma -pret-diametra attiecība. Viena -vilkšanas darbība parasti tiek sasniegta dziļumā, kas vienāds ar sagataves diametru (attiecība 1:1) štancētam alumīnijam un nedaudz mazākā tēraudam. Pārsniedziet šo ierobežojumu, un jums būs nepieciešamas vairākas izvilkšanas stacijas vai atlaidināšana starp trāpījumiem -, kas abi palielina izmaksas. Lūk, dizaina pagrieziena punkts, kas daudziem inženieriem pietrūkst: pārvēršot dziļi-ievilktu elementu par atloku vai saliektu mezglu, daļa var tikt atgriezta štancēšanas teritorijā, kurai pretējā gadījumā būtu nepieciešama spiedliešana.

Pielaides.Zīmogošana nodrošina stingru izmēru kontroli uz -plaknes elementiem - caurumotiem caurumiem, tukšiem profiliem, un attālumi starp elementiem parasti sasniedz ±0,1 mm. Izveidotiem elementiem, piemēram, līkumiem, leņķa pielaide ir aptuveni ±1 grāds, un, nosakot izmērus, ir jāņem vērā pielaides -uz augšu vairākos līkumos.

Lieto detaļu projektēšanas noteikumi

Liešana sniedz daudz lielāku trīs{0}}dimensiju brīvību nekā štancētas alumīnija vai tērauda - iekšējās ribas, izciļņi, kabatas un sarežģītas virsmas, kas veidojas vienā kadrā. Bet šai brīvībai ir savi ierobežojumi, kas sakņojas tajā, kā izkusis metāls plūst, sacietē un izdalās no tērauda veidnes.

Iegrimes leņķi.Katrai virsmai, kas ir paralēla matricas -vilkšanas virzienam, ir nepieciešama iegrime, lai izmešanas laikā tās tīri atbrīvotos. Pamatnoteikums:1 iegrimes grāds uz 25 mm dobuma dziļumaārējām virsmām ar iekšējiem dobumiem, kam nepieciešami vismaz 2 grādi. Teksturētām virsmām ir nepieciešama papildu iegrime - aptuveni 1 grāds uz 0,1 mm tekstūras dziļuma -, pretējā gadījumā daļa velkas pret veidni un rada virsmas defektus. Nulles-uzmetuma dizaini pielīp, deformējas izgrūšanas laikā un ievērojami saīsina stangas kalpošanas laiku.

Vienmērīgs sienas biezums.Nelīdzenas sienas izraisa nevienmērīgu dzesēšanu, izraisot izlietnes pēdas biezās zonās un potenciālus īsus kadrus plānās vietās. Mērķējiet uz vienādām sienām šādos diapazonos:

• Alumīnija sakausējumi: 1,5–3,0 mm
• Cinka sakausējumi: 0,75–2,5 mm
• Magnija sakausējumi: 1,25–2,0 mm

Jebkurai pārejai starp biezumiem ir jābūt pakāpeniskai - bez pēkšņas lēciena, kas pārsniedz 1,5 reizes no blakus esošās sienas. Biezās daļas ir jāizņem un jāpastiprina ar ribām, nevis jāatstāj cietas.

Filejas rādiusi un asi stūri.Iekšējie stūri, kas ir asāki par 0,75 mm, darbojas kā sprieguma stāvvadi, traucē metāla plūsmu un paātrina presformas nodilumu. Darba formula: minimālais iekšējais rādiuss ir 0,5 reizes lielāks par sienas biezumu plus 0,25 mm. Asi stūri palielina vietējo spriegumu 2 līdz 3 reizes un var samazināt instrumenta kalpošanas laiku līdz pat 30%.

Ribas un priekšnieki.Rievojumu biezumam jāpaliek no 0,5 x līdz 0,7 x blakus esošās sienas biezumam - jebkura biezāka aiztur siltumu un rada nogrimšanas pēdas pretējā pusē. Rievojumu augstums nedrīkst pārsniegt 2,5 x ribu biezumu, un atstatumam starp ribām ir jābūt vismaz 3 x ribu biezumam, lai nodrošinātu pareizu metāla plūsmu un dzesēšanu.

Zemie samazinājumi.Funkcijas, kas novērš taisnas -izvilkšanas - atveres, kas ir perpendikulāri atdalīšanas virzienam, iekšējie kanāli vai apgrieztā-iegrimes ģeometrija -, prasa sānu-darbības, slaidus vai serdeņu sabrukšanu. Katrs no šiem mehānismiem palielina ievērojamas instrumentu izmaksas un iespējamo apkopes sarežģītību. Ja iespējams, pārveidojiet apakšējos griezumus kā caur-caurumus, kas ir saskaņoti ar matricas-vilkšanas virzienu, vai likvidējiet tos ar pēcapstrādi.

Raksts šeit ir skaidrs: apzīmogotās lokšņu metāla daļas nodrošina ģeometrisku sarežģītību, nodrošinot stingrākas plaknes pielaides, ātrākus ciklus un saglabātu materiāla graudu struktūru. Liejot šīs priekšrocības, iegūstot trīsdimensiju brīvību un vairāku štancētu komponentu apvienošanu vienā daļā. Neviens no tiem nav vispārēji labāks -, taču nepareizu noformējuma noteikumu piemērošana nepareizam procesam ir vieta, kur budžeti tiek novirzīti uz sāniem. Tas, kas bieži vien liek pieņemt galīgo lēmumu, nav tikai ģeometrija, bet gan tas, kā instrumentu izmaksas un ražošanas apjoms mijiedarbojas ar šiem ierobežojumiem.

Ražošanas apjoma un izmaksu ekonomika, salīdzinot

Ģeometrija stāsta, kas iriespējams. Apjoma ekonomika jums pateiks, kas irizdevīgi. Abas daļas var būt iespējamas kā štancēšana vai lējumi, taču nepareiza procesa izvēle nepareizā gada daudzumā var dubultot faktiskās izmaksas par vienu-daļu. Mijiedarbība starp ieguldījumu instrumentiem, cikla laiku un ražošanas apjomu ir vieta, kur notiek lielākā daļa pārmaksājumu -, un šī raksta nosaukums ir pelnījis savu palikšanu.

Instrumentu izmaksas un amortizācijas sliekšņi

Gan presformas, gan štancēšanas veidnes ir ievērojams sākuma kapitāls. Vienkāršas iztukšošanas vai liekšanas formas var izmaksāt no USD 10 000 līdz USD 50 000, savukārt sarežģītas progresīvās formas ar vairākām stacijām var sasniegt USD 50 000–300 000 vai vairāk. Liešanas veidnes nonāk līdzīgā diapazonā - 20 000 ASV dolāru vienai-dobuma alumīnija presformām līdz 200 ASV dolāriem,000+ sarežģītiem vairāku{16}}dobumu instrumentiem H13 karstā{18}}apstrādes tēraudā.

Tātad, kur faktiski parādās izmaksu priekšrocības? Cikla laiks. Progresīvā štancēšanas prese var darboties ar ātrumu līdz 1500 gājieniem minūtē, nodrošinot gatavu detaļu ar katru gājienu. Liešanas cikla laiki tiek mērīti no sekundēm līdz minūtēm uz vienu kadru - ātri, izmantojot liešanas standartus, bet par lielumu kārtām lēnāk nekā liela ātruma -štancēšana. Šī atšķirība strauji palielinās starp gada apjomiem.

Iedomājieties, ka jums ir nepieciešami 500 000 iekavās gadā. Ar alumīnija štancēšanas presformām, kas ražo detaļas ar 400 gājieniem minūtē, viena presēšanas līnija aptver šo apjomu darbības laikā. Instrumentu izmaksas - pat USD 80 000 par progresīvo presformu - amortizējas līdz aptuveni USD 0,16 par detaļu. Liešanas veidne par 60 000 ASV dolāru, kas ražo vienu un to pašu kronšteinu ar ātrumu 120 kadri stundā, amortizē instrumenta izmaksas, taču izmaksas par ciklu, darbaspēka, enerģijas un mašīnas darba laiku ir ievērojami augstākas.

Sarežģītiem trīsdimensiju korpusiem krosovers darbojas pretēji. Ja detaļai ir vajadzīgas piecas vai sešas štancēšanas stacijas un sekundārā metināšana, lai sasniegtu ģeometriju, ko nodrošina viens lējums vienā šāvienā, štancēšanas un štancēšanas instrumentu priekšrocības iztvaiko - sekundārās darbības patērē jūsu cikla-laika ietaupījumu.

Shēma ir konsekventa: plakanām vai seklām{0}}detaļām, kuru ikgadējais daudzums pārsniedz 50 000 vienību, štancēšana gandrīz vienmēr gūst panākumus attiecībā uz-daļas ekonomiku. Liešana kļūst par gudrāku ieguldījumu, ja detaļu sarežģītības dēļ būtu nepieciešams tik daudz štancēšanas staciju - vai tik daudz sekundārās montāžas -, ka liešanas vienkāršība{7}} kompensē tā lēnāko cikla laiku.

Biežākās pircēja kļūdas procesa atlasē

Lūk, kur tiek tērēta īsta nauda. Pieņemot lēmumus par piegādi, atkārtoti parādās trīs kļūdas:

Pārāk-norādīts spiedlējums vienkāršām detaļām.Plakanam montāžas kronšteinam ar diviem izliekumiem un četriem caurumiem nav nepieciešama alumīnija veidne. Tomēr pircēji pēc noklusējuma izvēlas liešanu, jo kāds detaļu ir apzīmējis ar nosaukumu "strukturāla", neņemot vērā, ka štancēta tērauda loksne ar 2 mm diametru nodrošina tādu pašu slodzes-nestspēju par daļu no vienas daļas izmaksām. Ja ģeometrija ir sasniedzama divās vai trīs štancēšanas stacijās, liešana, visticamāk, ir pārmērīga.

Nepietiekami novērtētas štancēšanas presformu uzturēšanas izmaksas.Apzīmogošanas rīki ilgst miljoniem ciklu -, taču ne bez apkopes. Perforatora uzgaļi ir blāvi, noņēmēju nodilums un štancēšanas daļas ir periodiski jāasina un jāpārbauda. Atliktā apkope noved pie izmēru novirzes, palielinātas urbšanas un lūžņu daudzuma, kas klusi samazina izmaksu priekšrocību, ko aprēķinājāt kotēšanas posmā. Ikgadējais budžets ir 5–10% no sākotnējām instrumentu izmaksām apkopei, pretējā gadījumā jūsu pārtraukums{6}}neatturēs pat matemātiku.

Ignorējot sekundārās darbības, kas samazina sākotnējos ietaupījumus.Apzīmogotā detaļa, kuras cena ir 0,35 ASV dolāri, izskatās lieliski -, līdz pievienojat atstarpju noņemšanu, divu caurumu pieskārienu un cinka pārklājumu, kas palielina izmaksas līdz USD 1,10. Lieta versija par 0,90 ASV dolāriem par gabalu, kas tiek izņemta no veidnes ar vītnēm un -korozijizturīgu virsmu, iespējams, būs lētāka, ja tiks ņemtas vērā kopējās īpašumtiesību izmaksas. Vienmēr salīdziniet kopējās izkrautās izmaksas, nevis tikai štancēšanas vai liešanas piegādātāja rindas vienību.

Šīm kļūdām ir kopīga sakne: procesa lēmumu pieņemšana, pamatojoties uz vienu mainīgo -, parasti sākotnējā piedāvājuma cena -, nevis izvērtējot pilnu priekšstatu par instrumentu amortizāciju, cikla laiku, sekundārajām operācijām un apkopi ražošanas dzīves cikla laikā. Pareizs aprēķins ir vissvarīgākais, ja detaļu apjoms ir pietiekami liels, lai pat nelielas-vienības atšķirības apvienotos sešu -ciparu gada ietaupījumos vai zaudējumos.

Izmaksu ekonomika norāda uz pareizo procesu. Bet pat lētākā par-daļas cena neko nenozīmē, ja jūsu noraidīšanas rādītājs ir apēšanas robeža -, tāpēc procesa-konkrētu defektu un kvalitātes kontroles metožu izpratne ir vienlīdz svarīga galīgā lēmuma pieņemšanai.

Kvalitātes kontrole un biežākie defekti katrā procesā

Zemā{0}}detaļas cena citātu lapā neko daudz nenozīmē, ja 8% no jūsu ražošanas apjoma nonāk lūžņu tvertnē. Zīmogošanas un presformas liešanas režīmiem ir savi signāla kļūmes režīmi -, un defekti, kas traucē vienu procesu, gandrīz nepastāv citā. Zinot, kas var noiet greizi un kā to savlaicīgi novērst, ir tas, kas atšķir ienesīgu ražošanu no tā, kas pārstrādā un atgrūž peļņu.

Šeit ir praktisks to defektu salīdzinājums, ar kuriem jūs saskaraties katrā procesā, kā arī galvenie cēloņi un labojumi, kas faktiski darbojas veikalā.

Ievērojiet modeli: štancēšanas defekti ir saistīti ar mehānisko spēku - pārāk liela spriedze, nepietiekama ierobežošana vai nodilušas instrumenta malas. Liešanas defekti ir saistīti ar termisko uzvedību - kā šķidrais metāls plūst, sacietē un aiztur gāzi. Detaļa, kas apzīmogota, sabojājas, ja cietā loksne fiziski nevar pielāgoties tai pieprasītajai formai. Lietā daļa neizdodas, ja šķidruma-uz-pāreja nenotiek vienmērīgi.

Procesa pielaide un izmēru precizitāte

Salīdzinot apzīmogotās metāla loksnes sastāvdaļas ar preslietām ekvivalentiem, sasniedzamās pielaides stāsta dažādus stāstus atkarībā no izmērītā izmēra.

Apzīmogošana ir izcila ar plaknes izmēru precizitāti-. Iztukšoti profili, caurumi un attālumi starp plakanajiem elementiem parasti notur ±0,1 mm vai ciešāk ar labi -koptu instrumentu. Izaicinājums parādās leņķiskās precizitātes ziņā - atsperes atspere rada ±0,5 grādi līdz ±2 grādu kļūdu izveidotos līkumos, un šī kļūda tiek apvienota vairākās līkumu stacijās. Augstas -stiprības tēraudi ir vissliktākie pārkāpēji, jo atsperes dēļ vai nu instrumenta kompensācija, vai sekundāras bloķēšanas darbības ir jāsasniedz drukas izmēriem.

Liešana nodrošina iespaidīgas neto{0}}formas sarežģītības - ribiņas, izciļņus, plānas sienas un iekšējos elementus, kas izveidoti vienā kadrā. Lineārās pielaides no ±0,1 līdz ±0,2 mm ir raksturīgas as-liešanas elementiem. Tomēr porainība un nevienmērīga saraušanās (parasti 0,4–0,7% alumīnija sakausējumiem) ierobežo kritisko izmēru konsekvenci bez sekundāras apstrādes. Ja jūsu daļai ir urbums, kuram ir jānotur ±0,025 mm, jūs to apstrādājat neatkarīgi no liešanas procesa. Šīs sekundārās apstrādes izmaksas ir jāņem vērā jūsu procesa lēmumā.

Praktiskais noteikums: ja jūsu vislielākās pielaides atbilst plakaniem,{0}}plaknes elementiem, apzīmogošana nodrošina tās pēc būtības. Ja viņi dzīvo uz sarežģītām trīsdimensiju virsmām, liešana spiedīs jūs tuvu, bet apstrādes pabeigšana novedīs pie jums -, taču jūs maksājat par abām darbībām.

Apzīmogoto un lieto detaļu pārbaudes metodes

Dažādiem atteices režīmiem ir nepieciešamas dažādas noteikšanas metodes. Jūs nevarat rentgena staru-uztvert štancētu kronšteinu, lai iegūtu atsperu, un jūs nevarat izmērīt liešanas porainību ar suportu.

Apzīmogotām daļām pārbaudes kaudze parasti ietver:

• CMM (koordinātu mērīšanas mašīna)- Pārbauda urbumu pozīcijas, profila izmērus un lieces leņķus attiecībā pret nominālo CAD. Svarīgi pirmā-raksta apstiprināšanai un periodiskām-procesa pārbaudēm.
• SPC diagrammu veidošana- Statistiskā procesa vadība izseko izmēru novirzi laika gaitā. Kad štancēšanas nodilums pakāpeniski maina cauruma vietu vai urbuma augstums paceļas uz augšu, SPC uztver tendenci, pirms detaļas iziet no pielaides.
• Optiskās un redzes sistēmas- Ātrgaitas kameras{1}}pārbauda 100% detaļu, lai konstatētu izciļņus, trūkstošās funkcijas un izmēru atbilstību ražošanas ātrumā.
• Iet/nē{0}}aiziet mērierīces un pārbaudiet armatūru- Ātra kritisko izmēru pārbaude bez pilna CMM mērīšanas cikla.

Lieto detaļu rīkkopa izvēršas iekšējā -defektu teritorijā:

• Rentgens-(radiogrāfiskā pārbaude)- Atklāj iekšējo porainību, saraušanās dobumus un no virsmas neredzamus ieslēgumus. Būtiski konstrukciju lējumiem automobiļu un kosmosa lietojumos.
• CT skenēšana- Pilna tilpuma analīze sarežģītām daļām, kurās 2D X{2}}stari nevar atšķirt pārklājošos elementus.
• Spiediena pārbaude (noplūdes pārbaude)- Pārbauda, ​​vai porainība nerada caur-sienas noplūdes ceļus uz korpusiem un šķidrumu{2}}apstrādes komponentiem.
• CMM un 3D skenēšana- Apstiprina atskaites punktu ārējos izmērus, iegrimes virsmas un līdzenumu.

Viena kvalitātes atšķirība, kas bieži pārsteidz pircējus, ir virsmas apdare. Kontrasts starp štancēšanas virsmām un liešanas virsmām ir ievērojams. Apzīmogotā daļa saglabā sākotnējo-materiāla virsmas kvalitāti -, ja sākat ar spoguļa-apdares nerūsējošo loksni, apzīmogotā daļa saglabā šo apdari arī uz virsmām, kas nesaskaras. Lietās daļas parādās ar veidnes dobuma tekstūru, kas nozīmē redzamas instrumentu zīmes, atdalīšanas līnijas un iespējamās plūsmas zīmes, kurām nepieciešama skrošu strūkla, apgriešana vai apstrāde, lai iegūtu kosmētisku virsmu.

Lietojumprogrammām, kur virsmas izskatam ir nozīme - redzama patērētāju aparatūra, dekoratīvie paneļi vai komponenti, kas saņem pārklājumu, - apzīmogota metāla loksne bieži vien tiek tuvāk galīgajai apdarei ar mazāku papildu darbu. Lieto detaļu ģeometrija nav vienāda ar štancēšanu, taču virsma reti atbrīvojas.

Kvalitātes kontroles iespējas un defektu riska profili ir tieši saistīti ar citu kritisku jautājumu: kuras nozares faktiski izmanto katru procesu un kā izskatās reāli ražošanas scenāriji, kad abi procesi kalpo vienam un tam pašam galaproduktam?

Nozares lietojumprogrammas un reālu projektu scenāriji

Defekti, pielaides un pārbaudes metodes nosaka jūsu grīdas kvalitāti. Bet kā patiesībā izskatās procesa atlase, kad īstas detaļas nonāk īstās ražošanas līnijās? Visskaidrākais veids, kā internalizēt štancēšanas -pret-lešanu lēmumu, ir noskaidrot, kur katrs process dominē - un kāpēc - nozarēs, kuras katru gadu kopā patērē miljardiem metāla detaļu.

Automobiļu un kosmosa lietojumprogrammas

Izejiet cauri jebkurai automašīnu montāžas rūpnīcai, un jūs pamanīsit rakstu. Virsbūves konstrukcija - jumta paneļi, durvju iekšpuses, spārnu pastiprinājumi, grīdas paliktņi - ir gandrīz pilnībā štancētas lokšņu metāla. Šīm daļām ir kopīgas iezīmes: liels virsmas laukums, sekls dziļums attiecībā pret nospiedumu, vienmērīgs gabarīta biezums un ikgadējie apjomi simtos tūkstošu. Metāla formēšana un štancēšana dominē virsbūves-baltajā ražošanā-, jo progresīvās un pārneses presformas var apzīmogot metāla paneļus ar ātrumu, kas neatbilst liešanas procesam.

Konkrētas apzīmogotas automobiļu daļas un kāpēc tās paliek štancēšanas teritorijā:

• Strukturālie B{0}}pīlāru pastiprinājumi- Augstas-izturības tērauds, kas izveidots ar karsto štancēšanu; nepieciešama graudu-virziena kontrole un konsekvents sienas biezums trieciena enerģijas absorbcijai.
• EV akumulatoru korpusi- Lielas apzīmogotas alumīnija loksnes paplātes, kurām nepieciešams līdzenums, hermētiskums metināšanas šuvēs un liela-apjoma caurlaidspēja, lai neatpaliktu no akumulatoru komplektu montāžas līnijām.
• Sēdekļu kronšteini un šķērs{0}}lociņi- Vienkāršas izliektas ģeometrijas, kas izgatavotas ar 300+ sitieniem minūtē; nav 3D sarežģītības, kas attaisnotu liešanas rīkus.
• Bremžu putekļu vairogi- Plāns štancēts tērauds ar vairākiem caurumiem; apjomi pārsniedz vienu miljonu gadā uz vienu transportlīdzekļa platformu.

Liešana tajā pašā transportlīdzeklī aizņem citu zonu. Visur, kur ģeometrija pārvēršas trīsdimensiju -dimensionalitātē, vienā daļā integrē vairākas funkcijas vai pieprasa iekšējus kanālus un izciļņus, apraide pārņem:

• Transmisijas korpusi- Sarežģītas iekšējās rievojums, gultņu urbumi un eļļas ejas, kurām būtu nepieciešams sametināt kopā desmitiem štancētu detaļu.
• Dzinēja bloki un cilindru galvas- Iekšējās ūdens apvalkus un eļļas galerijas nav iespējams sasniegt, izmantojot lokšņu metāla procesu.
• Sensoru un ECU korpusi- EMI ekranēšanas korpusi ar integrētiem stiprinājuma izciļņiem, savienotāju kabatām un termiskās vadības ribām, kas izlietas vienā piegājienā.
• Strukturāli mega{0}}lējumi- Aizmugurējās apakšdaļas daļas, kas apvieno 70+ apzīmogotās un metinātās daļas vienā alumīnija lējumā. Šī tendence ir pionieris EV platformām.

Aviācija ievēro līdzīgu loģiku. Apzīmogoti titāna un alumīnija kronšteini dominē vietās, kur pietiek ar plakaniem profiliem un vieglu gabarītu, savukārt liets magnijs un alumīnijs apkalpo korpusus, pārnesumkārbas vākus un avionikas korpusus, kam nepieciešama sarežģīta iekšējā ģeometrija.

Elektronikas un plaša patēriņa preču lietojumprogrammas

Samaziniet mērogu, un tie paši principi ir spēkā. Elektronikā apzīmogoti vara svina rāmji ir pusvadītāju iepakojuma mugurkauls - miljoniem sīku vara sakausējuma ietvaru, kas lielā ātrumā tiek ražoti uz progresīvām presformām, savienojot mikroshēmas ar shēmu platēm, sākot no viedtālruņiem līdz automobiļu ECU. Process darbojas, jo svina rāmji būtībā ir plakani, tiem nepieciešama ārkārtēja izmēru precizitāte, un tie darbojas tādos apjomos, kuros štancēšanas ātruma priekšrocības ir nepārspējamas.

Citas elektronikas un plaša patēriņa daļas, kur aparatūras štancēšana ir skaidra izvēle:

• RF vairogi un EMI kannas- Plāni apzīmogoti nerūsējošā tērauda vai niķeļa-sudraba korpusi, kas pielodēti uz PCB; vienkārša kastes ģeometrija masīvā tilpumā.
• Akumulatora kontakti un atsperu klipi- Apzīmogots varš vai berilija-varš ar precīzu atsperu ģeometriju; paļauties uz materiāla graudu īpašībām, lai nodrošinātu noguruma ilgumu.
• USB un savienotāju apvalki- Progresīvā-veidne apzīmogota un veidota ar tūkstošiem detaļu stundā; izmēru konsekvence, kas ir būtiska pārošanās saskarnēm.

Liešanai ir nepieciešama elektronikas teritorija, kad detaļām nepieciešama strukturāla stingrība, termiskā masa vai kosmētiskas virsmas sarežģītās 3D formās:

• Klēpjdatora un planšetdatora šasija- Magnija vai alumīnija lietie apvalki nodrošina stingrību un siltuma izplatīšanos pa plāniem, izliektiem profiliem.
• Siltuma izlietnes LED apgaismojumam un spēka elektronikai- Spuru masīvi un integrētas montāžas funkcijas, ko štancēšana nevar radīt vienā darbībā.
• Elektroinstrumentu korpusi- Lietie alumīnija vai magnija korpusi ar ergonomiskām kontūrām, vītņotiem uzgaļiem un motora stiprinājuma elementiem, kas apvienoti vienā daļā.
• Kameru un dronu rāmji- Magnija lējumi, kas nodrošina minimālu svaru un maksimālu stingrību lietošanai rokās vai gaisā.

Lūk, ko daudzi inženieri neievēro: hibrīdražošana, kur abi procesi kalpo vienai un tai pašai galīgajai montāžai. Attēlojiet apzīmogotu vara savienotāja tapu, kas iespiesta preslietā alumīnija sensora korpusā. Vai arī automobiļu durvju modulis, kurā lietie konstrukcijas turētāji satur štancētas tērauda stiegrojuma kronšteinus un apzīmogotas vara kopnes stieņus. Neviens process neaizstāj otru - tie papildina viens otru vienā produktā. Apzīmogotās daļas nodrošina materiāla -īpatnējo vadītspēju, atsperu īpašības un-plaknes precizitāti. Lietās daļas nodrošina trīsdimensiju integrāciju un struktūras konsolidāciju.

Šo hibrīdo scenāriju atpazīšana novērš izplatītu ieguves slazdu: visa mezgla piespiešana vienā procesā, sadalot to abos, nodrošina zemākas kopējās izmaksas un labāku veiktspēju. Patiesais lēmumu ietvars nav "štancēšana vai liešana" -, bet gan "kuras funkcijas ietilpst kurā procesā un kā tiek apvienotas iegūtās daļas?"

Kā savam projektam izvēlēties starp štancēšanu vai liešanu

Jūs esat redzējis procesa mehāniku, dizaina ierobežojumus, izmaksu līknes, defektu profilus un reālas{0}}lietotnes. Jautājums, kas paliek praktisks: kad skatāties uz jaunu daļas dizainu savā ekrānā, kā jūs izlemjat, kurš process saņem jūsu instrumentu ieguldījumu?

Aizmirstiet abstraktās blokshēmas. Padomājiet par trim reāliem scenārijiem, ar kuriem lielākā daļa inženieru saskaras atkārtoti:

A scenārijs: montāžas kronšteins.Tas ir plakans ar diviem 90- grādu izliekumiem, četriem caurumiem, kas izgatavoti no 1,5 mm štancētas tērauda loksnes. Gada apjoms ir 200 000 vienību. Šai daļai nav iekšējo iezīmju, nav izciļņu, nav ribu -, tikai izliekta ģeometrija no plakanas sagataves. Atbilde ir štancēšana, katru reizi. Progresīvā metāla štancēšanas presforma to apstrādā ar simtiem sitienu minūtē, un vienas daļas izmaksas būs daļa no tā, ko nodrošinātu liešana.

B scenārijs: elektronikas korpuss.Tam ir iekšējās ribas dēļa stiprināšanai, integrētas snap{0}}piederības funkcijas, plānas sienas ar caurvēju uz visām virsmām un kosmētiska ārpuse. Gada apjoms ir 30 000 vienību. Šīs daļas trīsdimensiju sarežģītības - iekšējie uzgaļi, viendabīgās plānās sienas un apvienotās īpašības - padara liešanu spiedienā dabisku piemērotību. Mēģinot sasniegt šo ģeometriju, štancējot lokšņu metālu, būs nepieciešamas vairākas stacijas, sekundārā metināšana un montāžas darbības, kas novērš jebkādas cikla-laika priekšrocības.

C scenārijs: savienotāja korpuss.Vidēja 3D ģeometrija, 80 000 vienību gadā, kas ir sasniedzams, izmantojot četru-staciju štancēšanas metāla štancēšanas sistēmu vai vienu-dobumu liešanas veidni. Abi strādā tehniski. Lūk, kur jūs salīdzināt kopējās izmaksas: štancēšanas presforma, kā arī sekundārā atstarpju noņemšana un vītņošana pret liešanas veidni ar kā-lietām vītnēm un minimālu apdari. Pirms kapitāla ieguldīšanas izpildiet skaitļus abās -, ieskaitot apkopi, lūžņu skaitu un sekundārās darbības -.

Lēmuma loģika tiek sadalīta trīs vārtos: ģeometrijas sarežģītība, ražošanas apjoms un kopējās izmaksas, ieskaitot sekundārās darbības. Ja daļa notīra pirmos divus vārtus, kas norāda uz to pašu procesu, jums ir atbilde. Ja abi procesi ir tehniski iespējami, trešo vārtu - kopējās zemes izmaksas - izjauc neizšķirtu.

Lēmuma kritēriju kontrolsaraksts inženieriem

Pirms pieprasāt cenas vai apņematies izmantot instrumentus, atbildiet uz šiem jautājumiem. Tie novērsīs visdārgāko kļūdu metāla-iepirkšanā — procesa izvēli, pamatojoties uz ieradumu vai vienu mainīgo, nevis pilnu attēlu.

• Detaļu ģeometrijas sarežģītība- Vai daļa ir plakana vai sekla- (izliekumi, sekla vilkšana), vai arī tai ir nepieciešami pilni 3D līdzekļi, piemēram, ribas, izciļņi un iekšējie dobumi?
• Gada ražošanas apjoms- Vai jums ir vairāk nekā 50 000 vienību gadā, kur dominē štancēšanas ātruma priekšrocības, vai 5000–30 000 vienību diapazonā, kur liešanas vienkāršība var kompensēt lēnākus ciklus?
• Materiāla prasības- Vai jums ir nepieciešami melnie metāli (tērauds, nerūsējošais materiāls), kas izslēdz liešanu spiedienā? Vai krāsaino metālu sakausējumi (alumīnijs, cinks, magnijs), kur abi procesi konkurē?
• Tolerances kritiskums- Vai jūsu šaurākie izmēri ir uz plakanām,-plaknēm (štancēšanas priekšrocība) vai uz sarežģītām 3D virsmām, kurām nepieciešama liešana un apdares apstrāde?
• Virsmas apdares vajadzības- Vai detaļai ir nepieciešama pamat-materiāla apdares kvalitāte (štancēšana), vai arī ir pieņemama liešanas tekstūra ar sekundāro apdari?
• Sekundāro operāciju budžets- Cik daudz pēcapstrādes-ir nepieciešams katram maršrutam? Pieskaršanās, atstarpju noņemšana, pārklāšana, mehāniskā apstrāde - šīs izmaksas maina ekonomiku ātrāk, nekā gaida lielākā daļa pircēju.

Ja jūsu atbildes konsekventi norāda uz vienu procesu, jūsu ceļš ir skaidrs. Ja tie sadala - dažus, dodot priekšroku štancēšanai, citi, kas dod priekšroku liešanai, - veic kopējo-izmaksu salīdzinājumu vismaz divu-gadu ražošanas periodā pirms instrumentu pasūtījumu veikšanas.

Kad štancēšanas presformas ir labāks ieguldījums

Atsevišķu projektu profilu dēļ pasūtījuma metāla štancēšana kļūst par nepārprotamu uzvarētāju. Jūs atpazīsit šādus modeļus:

Liela apjoma-plakanas vai seklas{1}}veidotas daļas.Ja ikgadējais daudzums pārsniedz 50 000 vienību un detaļu ģeometrija paliek lieces, noslīpēšanas un mērenas zīmēšanas teritorijā, štancēšanas cikla-laika priekšrocības rada katras-detaļas ekonomiju, kurai liešana vienkārši nevar atbilst. Progresīvās presformas, kas darbojas ar 200–600+ gājienu minūtē, gatavo komponentus ātrāk nekā jebkurš veidņu{7}}pildīšanas process.

Detaļas, kurām nepieciešama vienmērīga plakana un izmēru stabilitāte.Apzīmogotie komponenti saglabā līdzenumu, kas raksturīgs to pamatloksnes krājumam. Ja jūsu montāža balstās uz nulles virsmām, kurām ir jāsakrīt bez apstrādes, - padomājiet par aizsargpaneļiem, pamatplāksnēm vai siltuma izkliedētāja saskarnēm -, lokšņu metāla štancēšana saglabā šīs virsmas integritāti formēšanas procesā.

Pielietojumi, kur materiāla graudu virzienam ir nozīme.Noguruma{0}}kritiskie komponenti, piemēram, atsperu kontakti, strukturālie pastiprinājumi un elastīgās ķēdes, ir atkarīgi no graudu orientācijas cikla ilgumam. Štancēšana saglabā un izmanto pamatspoles ripošanas virziena graudu struktūru, ļaujot inženieriem orientēt līkumus perpendikulāri graudiem, lai nodrošinātu maksimālu elastību un noguruma izturību. Lējumiem nav graudu struktūras - to izotropā mikrostruktūra dažos gadījumos ir priekšrocība, bet ierobežojums, ja virziena stiprumam ir nozīme.

Prasības dzelzs materiāliem.Ja jūsu lietojumam ir nepieciešams oglekļa tērauds, nerūsējošais tērauds vai īpaši augstas -stiprības sakausējumi, liešana nav iespējama. Šie materiāli ir apzīmogoti tikai liela-apjoma formēšanas pasaulē.

Inženieriem un pircējiem, kuri ir strādājuši ar šo kontrolsarakstu un konstatējuši, ka štancēšana ir optimālais process, nākamais solis ir instrumentu iegāde no piegādātāja ar pierādītām štancēšanas iespējām.YICHEN pasūtījuma štancēšanas štancēšanas pakalpojumipiedāvājiet ieejas punktu projektiem, kuros nepieciešami inženierijas metāla -formēšanas instrumenti - neatkarīgi no tā, vai jums ir nepieciešamas progresīvas veidnes ātrdarbīgai-ražošanai, karstās štancēšanas presformas konstrukciju automobiļu komponentiem vai pārvietošanas instrumenti dziļi-izvilktām ģeometrijām. Viņu iekšējās-formu projektēšanas un ražošanas iespējas aptver visu šajā rakstā apskatīto štancēšanas lietojumu klāstu.

Pareiza procesa izvēle ir puse no vienādojuma. Otrai pusei -, lai atrastu instrumentu piegādātāju, kas faktiski varētu izpildīt jūsu presformas dizainu jūsu ražošanas prasībām atbilstošā kvalitātes līmenī -, ir nepieciešams savs vērtēšanas kritēriju kopums un iepirkuma disciplīna.

Instrumentu iegūšana un piegādātāju novērtēšana štancēšanas un liešanas projektiem

Jūs esat identificējis savu procesu, bloķējis ģeometriju un apstiprinājis apjoma ekonomiku. Projekts dzīvo vai mirst, ņemot vērā to, kas notiks tālāk: atrast instrumentu piegādātāju, kas var pārvērst jūsu CAD failu ražošanai-gatavā štancēšanas veidnē vai liešanas veidnē - laikā, atbilstoši budžetam un jūsu lietojumprogrammai nepieciešamajā kvalitātes līmenī.

Šeit paklupt daudzas iepirkumu komandas. Neskaidrs piedāvājuma pieprasījums saņem atpakaļ neskaidru cenu. Trūkstošās informācijas aktivizē-un-turpu, kas papildina jūsu laika skalu dienas vai nedēļas. Piegādātāja izvēle, pamatojoties tikai uz zemāko cenu, bieži vien nozīmē, ka pēc tam, kad esat jau ieguldījis instrumentus, ir jāatklāj nepilnības. Lūk, kā izvairīties no šiem slazdiem.

Ko iekļaut štancēšanas vai liešanas piedāvājumā

Uztveriet savu piedāvājumu kā vienu dokumentu, kas nosaka piedāvājuma precizitāti. Ražotāju piegādātāji ziņo, ka nepilnīgi piedāvājumi pievieno vienu līdz divu dienu precizējošus e-pastus par katru trūkstošo detaļu -, un katrs piegādātāja pieņēmums, lai aizpildītu nepilnības, rada cenu noteikšanas risku, kas nonāk jūsu tabulas pusē. Pilnīgs piedāvājums sniedz jums precīzu piedāvājumu 24–48 stundu laikā. Nepilnīgs novērtējums sniedz polsterētu tāmi, kas aizsargā piegādātāju, nevis jūs.

Neatkarīgi no tā, vai iegādājaties metāla spiedogu progresīvai noslīpēšanai vai vairāku-dobumu liešanas veidni, iekļaujiet tālāk norādītos būtiskos elementus.

1. 3D CAD modelis (STEP vai IGES) un 2D PDF fails ar izmēriem- CAD fails ļauj piegādātājam analizēt ģeometriju, lai noskaidrotu izgatavojamību. PDF zīmējumā ir norādīts, kas ir svarīgi: kritiskie izmēri, GD&T datu punkti un piezīmes, kas netiek pārsūtītas neitrālā faila formātā. Izplūdis fotoattēls vai vārdisks apraksts nav pieņemams citātu veidošanai.
2. Materiāla kategorijas specifikācija- "Alumīnijs" nav specifikācija. Norādiet precīzu sakausējumu un rūdījumu: 5052-H32 apzīmogotai kronšteinai, A380 spiedlējumam, 1008 CRS apzīmogotai tērauda klipsii. Ja neesat pārliecināts, aprakstiet darbības vidi un ļaujiet piegādātājam ieteikt, taču iekļaujiet šo sarunu piedāvājumā, nevis atstājiet to tukšu.
3. Gada apjoma projekcija un pasūtījuma modelis- Zīmogu griezējs, kas paredzēts 50 000 detaļu gadā, izmanto dažādas tērauda markas un konstrukcijas metodes, nekā tas, kas izgatavots 5 miljoniem ciklu. Norādiet savu tūlītējo daudzumu, paredzamo gada apjomu un to, vai pieprasījums ir nemainīgs vai sezonāls. Šis vienīgais datu punkts nosaka instrumentu materiālu izvēli, dobumu skaitīšanas lēmumus un amortizācijas aprēķinus.
4. Kritiskie izmēri un pielaides- Atzīmējiet, kuras funkcijas ir funkcionāli kritiskas salīdzinājumā ar vispārējo pielaidi. Stingrākas norādes maksā vairāk - ±0,05 mm urbumam nepieciešama cita instrumenta precizitāte nekā ±0,3 mm nekritiskai malai. Piegādātāji maksā atbilstoši jūsu pielaidei, tāpēc nepārspīlējiet-norādiet funkcijas, kurām tas nav vajadzīgs.
5. Virsmas apdares prasības- Norādiet Ra vērtības kritiskām virsmām vai norādiet "standarta kā-apzīmogots" vai "kā-liets", ja kosmētiskā apdare nav nepieciešama. Ja detaļa tiek pārklāta, pulverkrāsota vai anodēta pa straumi, ņemiet vērā, ka - tas ietekmē to, kā piegādātājs tuvojas urbuma kontrolei un virsmas sagatavošanai.
6. Sekundārās darbības vajadzības- Pieskaršanās, atstarpju noņemšana, termiskā apstrāde, apšuvums, montāža - jebkas, kas pārsniedz primārās formēšanas darbību. Šī informācija ietekmē to, vai piegādātājs citē visu izkrauto daļu vai tikai štancēšanas/izliešanas posmu, un tās ietekmē tādus rīku projektēšanas lēmumus kā integrēšana vītņošanā vai projektēšana minimālai pēcapstrādei{4}.
7. Piegādes laiks un piegādes noteikumi- Norādiet konkrētu datumu vai izpildes-laika prasību. "Pēc iespējas ātrāk" piegādātājam neko nesaka. “Pirmie paraugi 6 nedēļu laikā, ražošanas instrumenti apstiprināti līdz 10. nedēļai” sniedz viņiem grafiku, kas godīgi jāapņemas vai jāatliek.

Viena detaļa, kas atšķir pieredzējušus pircējus no iesācējiem: iekļaujiet lietojumprogrammas kontekstu. Paziņojot piegādātājam, ka "šī kronšteina uzstāda EV akumulatora moduli un tiek novērota vibrācijas slodze", nekavējoties tiek atzīmēti materiāla un pielaides apsvērumi, kurus viņi citādi varētu neievērot. Pieredzējušo ražotāju praktiskās piedāvājuma norādes konsekventi uzsver, ka lietojumprogrammu konteksts palīdz piegādātājiem atklāt iespējamās projektēšanas problēmas, pirms tiek sākta instrumentu griešana, - ietaupot pārskatīšanas ciklus un izmaksas pakārtotajā posmā.

Instrumentu piegādātāju un izpildes laika novērtēšana

Pilnīgs piedāvājums piesaista precīzus citātus. Bet precīzs citāts no nespējīga piegādātāja joprojām beidzas ar katastrofu. Lai novērtētu štancēšanas veidņu vai liešanas presformu pārdevēju, ne tikai cena, bet arī darbības iespējas, kvalitatīva infrastruktūra un mērogojamība.

Lūk, ko novērtēt - un sarkanos karodziņus, kuriem vajadzētu būt piesardzīgiem:

Iekš-formu projektēšanas iespēja.Piegādātāji, kas projektē un būvē instrumentus zem viena jumta, iterē ātrāk, uztur ciešāku integrāciju starp projektēšanas nolūku un ražošanas realitāti, kā arī saskaras ar problēmām, neparādot ar pirkstu starp projektēšanas māju un atsevišķu ražošanas veikalu. Pajautājiet, vai viņi izmanto simulācijas programmatūru (formēšanas analīzi štancēšanai, plūsmas simulāciju liešanai), lai pirms tērauda griešanas pārbaudītu instrumentus. Ja die dizains tiek nodots ārpakalpojumu sniedzējam, izprotiet, kam pieder dizaina IP un kā tiek pārvaldīti pārskatīšanas cikli.

Materiālu sertifikācija un izsekojamība. Piegādātāju novērtēšanas ietvarikonsekventi identificēt materiāla izsekojamību kā -neapspriežamu kritēriju. Jūsu piegādātājam ir jānodrošina frēzēšanas sertifikāti gan instrumentu tēraudam (D2, A2, H13 vai karbīda ieliktņiem), gan ražošanas materiālam, ko tie izvadīs cauri presformai. Regulētajās nozarēs - automobiļu rūpniecībā (IATF 16949), aviācijā (AS9100), medicīnā - šie sertifikāti nav obligāti; tās ir revīzijas prasības.

Kvalitātes vadības sistēma.ISO 9001 sertifikācija ir pamatrādītājs, ka piegādātājam ir dokumentēti procesi projektēšanas kontrolei, procesa pārbaudei un koriģējošai darbībai. Automobiļu štancēšanai meklējiet atbilstību IATF 16949. Papildus sertifikātam jautājiet par to SPC ieviešanu, pārbaudes aprīkojuma kalibrēšanas grafikiem un defektu izsekošanas sistēmām. Piegādātājs, kas izmanto statistikas procesa kontroli, lai uzraudzītu štancēšanas ražošanu, uztver izmēru novirzi, pirms tā kļūst par partijas noraidīšanu.

Prototipu un paraugu pieejamība.Vai viņi var izgatavot mīksto-rīku prototipus vai pirmos-izstrādājumu paraugus, pirms tiek izmantoti stingrāki ražošanas instrumenti? Šī iespēja ievērojami samazina risku, - pirms iztērējat 50 ASV dolārus000+ par rūdītu progresīvo presformu, pārbaudāt piemērotību, darbību un montāžu. Piegādātāji, kuri izlaida šo darbību vai nevar to piedāvāt, lūdz jūs spēlēt uz pirmo-veiksmi.

Ražošanas mērogojamība.Jūsu sākotnējais pasūtījums varētu būt 20 000 detaļu gadā, bet, ja pieprasījums palielinās līdz 200 000, vai piegādātājs var palielināt apjomu? Novērtējiet to preses tonnāžas diapazonu, pieejamās mašīnas stundas, darbaspēka dziļumu un vēlmi izveidot dublētus instrumentus vairāku presu ražošanai. Piegādātājs ar mērenu strāvas jaudu, bet demonstrētu veiklību bieži pārspēj lielāku iekārtu ar stingru grafiku un garām izpildes{6}}laika rindām.

Sarkanie karogi, kas jāievēro:

• Citēšana, neuzdodot tehniskus jautājumus par jūsu detaļu -, norāda, ka viņi nosaka aklas cenas, nevis izstrādā risinājumu.
• Nav vēlmes dalīties ar pārbaudes ziņojumu paraugiem vai PPAP dokumentāciju no iepriekšējiem projektiem.
• Izpildes laiki, kas norādīti bez kvalifikācijas - pieredzējuši piegādātāji izšķir projektēšanas pabeigšanu, instrumentu izgatavošanu, paraugu ņemšanu un ražošanas-gatavās piegādes atskaites punktus.
• Cenas ir ievērojami zemākas par tirgus cenu bez skaidra skaidrojuma - parasti norāda uz stūriem, kas ir sagriezti instrumenta tērauda kvalitātē, termiskā apstrāde vai slīpēšana, kas saīsina stangas kalpošanas laiku.

Pircējiem, kuri ir veikuši šo novērtēšanas procesu un ir atzinuši, ka pielāgota štancēšanas forma ir viņu ceļš uz priekšu,YICHENir konkrēts sākumpunkts. Viņu inženieru komanda nodarbojas ar progresīvu, pārneses un karstās štancēšanas presformu dizainu ar-pašu ražošanu -, kas attiecas uz projektiem, sākot no liela apjoma-automobiļu kronšteiniem līdz precīziem metāla spiedogu instrumentiem elektronikai. Tie ir viens no šeit apspriestajiem kritērijiem, taču to pielāgotās presformu inženierijas un ražošanas-apjoma ražošanas iespēju kombinācija padara tos par praktisku resursu pircējiem, kas sāk piegādes fāzi ar skaidru specifikāciju.

Iepirkums štancēšanas liešanas projektos ir ne tikai lētākā piedāvājuma atrašana. Tā ir jūsu tehnisko prasību saskaņošana ar piegādātāju, kura iespējas, kvalitātes sistēmas un ražošanas jauda atbilst jūsu projekta pilnajam dzīves ciklam - no pirmā prototipa līdz gada-piecajai apkopei un atkārtotai asināšanai. Iegūstiet pareizo piedāvājumu, novērtējiet pēc būtības, nevis tikai ar cenu, un turpmākie ieguldījumi instrumentos nodrošinās atdevi miljoniem ražošanas ciklu.

Apzīmogošana presformā: bieži uzdotie jautājumi

1. Kāda ir galvenā atšķirība starp štancēšanu un liešanu?

Štancēšana ir aukstās -formēšanas process, kurā tiek izmantots mehānisks spēks, lai ar perforatoriem un presformām pārveidotu cieto lokšņu metālu daļās. Liešana ir karstās -formēšanas process, kurā izkausēts metāls (parasti alumīnijs, cinks vai magnijs) tiek ievadīts atkārtoti lietojamā tērauda veidnē zem augsta spiediena. Galvenā atšķirība ir tāda, ka štancēšana pārveido cieto materiālu, bet liešana spiedienā sacietē šķidro metālu. Šī atšķirība nosaka visus pakārtotos lēmumus par instrumentiem, materiāliem, sasniedzamām ģeometrijām un vienas daļas izmaksu struktūrām.

2. Vai tēraudu var atliet?

Tēraudu nevar liet spiedienā, izmantojot parasto aprīkojumu. Tērauds kūst no 1370 līdz 1530 grādiem pēc Celsija, un tā ir temperatūra, kas ātri iznīcinātu pat sacietējušas instrumentu{5}tērauda veidnes. Saskaņā ar nozares datiem 95% spiedienliešanas detaļu izmanto krāsainos metālus, piemēram, alumīniju, cinku un magniju. Tērauda daļas, kurām nepieciešama veidņu ražošana,{10}}parasti tiek izgatavotas, izmantojot ieguldījumu vai smilšu liešanu, kur izlietojamās veidnes pacieš ārkārtēju karstumu. Liela apjoma tērauda detaļām ar plakanu vai seklu ģeometriju standarta ražošanas metode ir metāla štancēšana, izmantojot progresīvās vai pārneses presformas.

3. Kad manām detaļām jāizvēlas štancēšana, nevis presliešana?

Štancēšana ir labāks ieguldījums, ja jūsu detaļas ir plakanas vai sekla{0}}veidotas (izliekumi, sagataves, mērena stiepšana), gada apjoms pārsniedz 50 000 vienību, jums ir nepieciešami melnie materiāli, piemēram, oglekļa tērauds vai nerūsējošais tērauds, vai arī jūsu vislielākās pielaides ir noteiktas plaknēs. Zīmogošana ir izdevīga arī tad, ja materiāla graudu virziens ir svarīgs noguruma ilgumam vai ja nepieciešams vienmērīgs līdzenums, lai savienotu virsmas. Tādi piegādātāji kā YICHEN (yichen-group.com/stamping-die/) piedāvā pielāgotas štancēšanas veidņu inženierijas progresīvas, pārsūtīšanas un karstās štancēšanas lietojumprogrammām šādos scenārijos.

4. Kāda informācija jāiekļauj štancēšanas vai liešanas piedāvājumā?

Pilnā piedāvājumā jāiekļauj 3D CAD modelis (STEP vai IGES) ar izmēru 2D PDF, precīza materiāla pakāpe un temperatūras specifikācija, gada apjoma projekcija ar pasūtījuma modeli, kritiskie izmēri, kas atzīmēti ar īpašām pielaidēm, virsmas apdares prasības ar Ra vērtībām, sekundārās darbības vajadzības (piestrāde, apšuvums, termiskā apstrāde) un betona piegādes laika grafiks. Lietojumprogrammas konteksta iekļaušana palīdz piegādātājiem noteikt iespējamās dizaina problēmas pirms instrumentu izstrādes sākuma. Nepilnīgi piedāvājumi parasti pievieno vienas līdz divu dienu skaidrojumu katrai trūkstošajai detaļai, un rezultātā tiek veidotas polsterētas cenas, kas aizsargā piegādātāju, nevis pircēju.

5. Kādi ir visizplatītākie defekti štancēšanas un presformas liešanā?

Zīmogošanas defekti ir saistīti ar mehānisko spēku: atspere (elastība pēc formēšanas), krokošanās (nepietiekams sagataves turētāja spēks), plīsums (spriegums pārsniedz materiāla robežas) un urbumi (nodilušas perforācijas malas vai nepareizs klīrenss). Liešanas defekti ir saistīti ar termisko uzvedību: gāzes porainība (ieslodzīts gaiss injekcijas laikā), saraušanās dobumi (nevienmērīga sacietēšana), aukstā aizvēršana (metāla fasādes nesaplūst) un uzliesmojums (pārmērīgs metāls atdalīšanas līnijās). Katram procesam ir nepieciešamas dažādas pārbaudes metodes. Apzīmogotajām daļām tiek izmantota SPC diagramma un CMM pārbaude, savukārt lietajām daļām ir nepieciešama rentgena pārbaude un spiediena pārbaude, lai noteiktu iekšējo porainību.