Čo je lisovanie plechov? Pochopte proces lisovania plechov

Lisovanie kovov je výrobný proces, ktorý tvaruje kovové súčiastky, ktoré poháňajú každodenné výrobky, od automobilov a spotrebičov až po elektroniku a zdravotnícke pomôcky. V tejto úvodnej príručke odhalíme, ako tento proces naďalej podporuje inovácie v rôznych odvetviach a prečo je naďalej nevyhnutný pre výrobu spoľahlivých kovových súčiastok vo veľkom meradle.

Základy lisovania kovov

Lisovanie kovov je výrobný proces ktorý tvaruje kovové plechy alebo cievky do definovaných tvarov pomocou lisu a špeciálnych nástrojov. Proces môže zahŕňať niekoľko operácií, ako napríklad:

• Zaslepenie – vyrezanie základného tvaru z plechu
• Dierovanie – vytváranie otvorov alebo výrezov
• Ohýbanie – vytváranie uhlov alebo kriviek
• Razba – vyvýšené alebo zapustené povrchové prvky

Tieto činnosti prebiehajú pod vysokým tlakom, často v studenom stave, aby sa zachovala pevnosť a presnosť materiálu. Táto technika lisovania kovov sa označuje ako “tvarovanie za studena”, čo je najbežnejšia technika. “Lisovanie za tepla” sa však používa aj pre špecializované aplikácie.

Moderné použitie razenia počítačom riadené lisy a presné matrice spĺňať vysokovýkonné štandardy. Automatizácia a digitálny dizajn teraz umožňujú rýchlejšie nastavenie, lepšiu presnosť a nižšie výrobné náklady.

Kľúčové procesy lisovania kovov

Zaslepovanie a prepichovanie

Vysekávanie a dierovanie sú často prvými krokmi pri lisovaní kovov. Zaslepenie vyrezáva ploché kusy, nazývané polotovary, z väčšieho plechu. Tieto polotovary sa stávajú základom pre neskoršie tvárniace operácie. Proces využíva matricu a razník na čisté strihanie kovu, čím sa vyrábajú diely s presnými hranami a minimálnym odpadom.

Piercing vytvára otvory alebo diery v polotovare pomocou podobných nástrojov. Odstraňuje nežiaduci materiál, namiesto toho, aby vytváral nový tvar. Výrobcovia často vykonávajú strihanie a dierovanie v tom istom lisovacom zdvihu, aby sa zvýšila efektivita.

Zarovnanie nástroja, vôľa matrice a hrúbka materiálu určujú kvalitu hrán a rozmerovú presnosť. Tieto procesy využívajú vysokopevnostnú nástrojovú oceľ a správne mazanie na zníženie opotrebenia a tvorby otrepov, čo je nevyhnutné pre výrobu konzistentných dielov v automobilovom priemysle, výrobe spotrebičov a elektroniky.

Ohýbanie a lemovanie

Ohýbanie mení tvar kovových plechov bez zmeny ich hrúbky. Používa razník a matricu na pôsobenie sily pozdĺž priamky, čím vytvára uhly alebo krivky. Proces závisí od ťažnosti materiálu, polomeru ohybu a hmotnosti lisu.

Prírubovanie predlžuje okraj dielu jeho ohnutím pod určitým uhlom, často 90 stupňov alebo menej. To spevňuje hrany, zlepšuje uloženie a umožňuje spojenie dielov s inými komponentmi.

Ohýbanie aj lemovanie vyžadujú starostlivú kontrolu pružnosti, teda tendencie kovu mierne sa vrátiť do pôvodného tvaru. Operátori upravujú geometriu nástrojov alebo používajú nadmerné ohýbanie, aby zachovali presnosť.

Dierovanie a razenie mincí

Dierovanie odstraňuje materiál z plechu na vytvorenie otvorov, drážok alebo tvarov. Používa razník a matricu podobne ako pri dierovaní, ale často pri vyšších rýchlostiach pre opakujúce sa vzory. Tento proces podporuje veľkoobjemovú výrobu s prísnymi toleranciami.

Razenie mincí stláča kov pod extrémnym tlakom, aby sa vytvorili jemné detaily alebo upravila hrúbka. Zdokonaľuje povrchovú úpravu a zvyšuje rozmerovú presnosť tým, že núti materiál tiecť do dutiny formy.

Razenie sa široko používa na výrobu reliéfnych log, kontaktných bodov a presných podložiek. Taktiež eliminuje otrepy a ostré hrany, čím sa znižuje potreba sekundárnej úpravy. Dierovanie a razenie spolu poskytujú presnosť potrebnú pre elektrické konektory, spojovacie prvky a dekoratívne komponenty.

Razba a hlboká kresba

Razba Zdvíha alebo vyrezáva špecifické oblasti plechu na vytvorenie textúr, vzorov alebo identifikačných značiek. Používa zodpovedajúce zástrčkové a zásuvné matrice, ktoré vtláčajú materiál do požadovaného reliéfu bez toho, aby ho rezali. Tento proces zlepšuje vzhľad a môže zvýšiť tuhosť tenkých plechov.

Hlboké ťahanie tvaruje ploché polotovary do dutých alebo miskovitých dielov. Kov sa naťahuje do dutiny formy pomocou razníka a zároveň sa tok materiálu riadi držiakom polotovaru. Tento proces je ideálny na výrobu palivových nádrží, plechoviek a kuchynských drezov, ktoré sa často vyrábajú z materiálov s dobrou ťažnosťou, ako je hliník a nehrdzavejúca oceľ.

Materiály na lisovanie kovov

Bežné typy používaných kovov

Výrobcovia často používajú oceľ, nehrdzavejúca oceľ, hliník, meď a mosadz na lisovanie kovov. Každý z nich má špecifické výhody v závislosti od aplikácie.

• Uhlíková oceľ je pevný, cenovo dostupný a ľahko tvarovateľný, vďaka čomu je užitočný pre automobilové a priemyselné súčiastky.
• Vysokopevnostná nízkolegovaná (HSLA) oceľ poskytuje pevnosť bez výrazného pridania hmotnosti.
• Nerezová oceľ ponúka odolnosť proti korózii a trvanlivosť pre potravinárske, lekárske a námorné komponenty.
• hliník je ľahký a odolný voči korózii, vďaka čomu je ideálny pre dopravu a letecký priemysel.
• Meď a mosadz poskytujú vynikajúcu elektrickú vodivosť pre elektronické a HVAC súčiastky.

Iné kovy, ako napr. titán, zliatiny niklu a zliatiny zinku objavujú sa v špecializovaných aplikáciách, kde sa vyžaduje tepelná odolnosť, pevnosť alebo zložité tvary.

Vlastnosti a vhodnosť materiálu

Najlepší materiál závisí od mechanické vlastnosti potrebné pre daný diel. Pevnosť, ťažnosť a tvrdosť ovplyvňujú, ako sa kovový plech formuje pod tlakom.

Tvarovateľnosť určuje, ako ľahko sa kov ohýba alebo naťahuje bez praskania. Mäkšie kovy ako hliník a nízkouhlíková oceľ sa dobre tvarujú, zatiaľ čo tvrdšie zliatiny môžu vyžadovať väčšiu silu alebo špecializované nástroje. Treba však poznamenať, že v rámci každého typu kovu ponúkajú špecifické triedy a stavy rôzne úrovne tvárnosti.

Odolnosť proti korózii záleží na tom, keď súčiastky čelia vlhkosti alebo chemikáliám. Nerezová oceľ a potiahnuté ocele chránia pred hrdzou, zatiaľ čo hliník prirodzene odoláva oxidácii.

Vodivosť je dôležitý pre elektrické súčiastky, preto sa meď a mosadz uprednostňujú. Hmotnosť tiež ovplyvňuje výber; ľahšie kovy znižujú celkovú hmotnosť výrobku a spotrebu energie.

Vyváženie týchto faktorov pomáha zabezpečiť, aby lisované kovové komponenty spĺňali výkonnostné aj cenové ciele.

Zariadenia a výroba lisovacích plechov

Kovové lisovacie nástroje a typy nástrojov

Raziaca matrica je špecializovaný nástroj používaný v lise na rezanie alebo tvarovanie kovových plechov do špecifických tvarov. Skladá sa z dvoch hlavných častí: súpravy matríc (spodná časť) a razníka (horná časť). Spoločne riadia tvar a rozmery finálneho dielu.

Spoločné typy razníc zahŕňajú:

Každý typ nástroja podporuje rôzne výrobné potreby. Progresívne nástroje sa často používajú pre veľkoobjemové série, zatiaľ čo nástroje s jednou stanicou sú vhodné pre jednoduchšie alebo menej objemové diely.

Typy raziacich lisov

Raziace lisy poskytujú silu potrebnú na tvarovanie plechov pomocou matríc. Dodávajú sa v dvoch hlavných typoch: mechanické lisy a hydraulické lisy. Mechanické lisy poskytujú konzistentné a rýchle zdvihy, vďaka čomu sú ideálne pre veľkoobjemovú výrobu. Hydraulické lisy používajú tlak kvapaliny pre väčšiu kontrolu a sú uprednostňované pre hrubšie alebo zložitejšie diely.

Vysokorýchlostné lisy pracujú s oveľa vyššími frekvenciami zdvihov – často stovkami zdvihov za minútu. Používajú pokročilé systémy podávania, ktoré rýchlo a presne posúvajú kovové cievky cez matricu. Tieto lisy sú bežné v automobilovom a elektronickom priemysle, kde sa musia malé, detailné súčiastky vyrábať vo veľkých množstvách.

Viacvrstvové a progresívne razenie

Viacvrstvové razenie používa niekoľko pohyblivých klzných prvkov, ktoré narážajú na kov z rôznych uhlov. Toto nastavenie umožňuje zložité ohyby a tvary v jednej operácii. Znižuje potrebu sekundárneho obrábania a dokáže efektívne spracovať zložité geometrie.

Progresívne razenie v zápustke posúva kovový pás cez sériu matríc, pričom každá stanica vykonáva špecifickú činnosť, ako je dierovanie, ohýbanie alebo rezanie. Finálna stanica vyrába hotový diel. Táto metóda je efektívna pre kontinuálnu výrobu a udržiava prísne tolerancie naprieč tisíckami identických dielov. Naproti tomu, razenie prenosovou matricou používa samostatný mechanický systém na presúvanie jednotlivých dielov z jednej stanice na druhú.

Obe metódy zlepšujú využitie materiálu a skracujú čas manipulácie. Široko sa používajú pre konektory, konzoly a malé mechanické súčiastky, kde je nevyhnutná presnosť a opakovateľnosť.

Techniky presného razenia

Presné razenie zameriava sa na dosiahnutie extrémne presných tolerancií a hladkých povrchových úprav. Často používa jemné strihanie, mikrorazenie alebo servopoháňané lisy na zlepšenie kontroly nad tlakom a pohybom. Tieto techniky umožňujú čisté hrany a presné rozmery bez ďalších dokončovacích krokov.

Výrobcovia používajú CAD (počítačom podporovaný dizajn) a CAM (počítačom podporovaná výroba) na zachovanie konzistencie. Inžinieri používajú CAD softvér na modelovanie nástrojov, simuláciu deformácie materiálu a overovanie tolerancií pred výrobou. CAM softvér potom prevedie tieto digitálne návrhy do strojových inštrukcií na výrobu nástrojov. Táto integrácia znižuje chyby v návrhu a zrýchľuje výrobu nástrojov.

3D modelovanie umožňuje inžinierom vizualizovať sady nástrojov a optimalizovať rozloženie pre efektívny tok kovu. V kombinácii s počítačovými simuláciami pomáhajú predpovedať body opotrebenia, zlepšiť presnosť a skrátiť dodacie lehoty pri výrobe nástrojov.

Kontrola kvality a následné spracovanie

Kontrola a zabezpečenie kvality

Kontrola kvality pri spracovaní kovov začína kontrola a testovanie vo viacerých fázach výroby. Technici používajú nástroje, ako sú posuvné meradlá, mikrometre a súradnicové meracie stroje (CMM), na overenie rozmerov a tolerancií súčiastok.

Kontrola kvality počas procesu (IPQC) Kontroly pomáhajú včas odhaliť odchýlky a predchádzať tak vzniku veľkých dávok chybných dielov. Grafy štatistického riadenia procesov (SPC) sa často používajú na sledovanie výrobných údajov a udržiavanie stability procesu.

Typický plán inšpekcie môže zahŕňať:

Konzistentná dokumentácia výsledkov podporuje sledovateľnosť a súlad s priemyselnými normami, ako je ISO 9001.

Kroky dokončovania a následného spracovania

Po razení a kontrole si diely často vyžadujú následné spracovanie na zlepšenie kvality a výkonu povrchu. Medzi bežné kroky povrchovej úpravy patrí odhrotovanie, leštenie, galvanické pokovovanie a nanášanie povrchovej úpravy. Tieto procesy odstraňujú ostré hrany, zvyšujú odolnosť proti korózii a pripravujú komponenty na montáž alebo lakovanie.

Tepelné spracovanie môže sa použiť aj na spevnenie kovu alebo na uvoľnenie vnútorného napätia z lisovania. Čistiace procesy, ako je ultrazvukové umývanie, odstraňujú oleje a častice, ktoré zostali z výroby.

Výrobcovia si vyberajú metódy povrchovej úpravy na základe funkcie dielu a typu materiálu. Napríklad diely z nehrdzavejúcej ocele môžu byť pasivované, zatiaľ čo hliníkové komponenty môžu byť eloxované pre lepšiu ochranu a vzhľad.

Aplikácie lisovania kovov

Výber Moldie pre služby lisovania kovov

Výber spoľahlivej služby lisovania kovov zahŕňa posúdenie technických možností, kontroly kvality a možností prispôsobenia. Kvalifikovaný poskytovateľ používa pokročilé technológie dizajnu a výroby aby sa zabezpečili konzistentné výsledky. Kupujúci by si mali pred zadaním objednávky overiť a kontaktovať spoločnosť ohľadom certifikácií, výrobnej kapacity a tolerančných limitov.

Dobre zavedené výrobné procesy a skúsenosti, spolu so silnou zákazníckou podporou a jasnou komunikáciou pomáhajú zosúladiť ciele dizajnu s výsledkami výroby. Niektorí dodávatelia ponúkajú aj vývoj prototypov a veľkoobjemovú výrobu, čo klientom umožňuje efektívne testovať a škálovať.

V Moldie máme presne to, čo potrebujete: preukázateľné skúsenosti v rôznych postupoch a odvetviach výroby kovov. Kontaktujte nás ešte dnes pre vaše spoľahlivé diely a lepšiu dlhodobú hodnotu!

často kladené otázky

Aké sú kľúčové konštrukčné aspekty pri vytváraní dielu na lisovanie kovov?

Pri navrhovaní dielu na lisovanie by sa mala pozornosť zamerať na faktory, ako je výber materiálu, polomery ohybu (aby sa predišlo praskaniu), veľkosti otvorov a zárezov (v pomere k hrúbke materiálu) a zahrnutie prvkov, ako sú rebrá alebo guľôčky na spevnenie dielu.

Ako si mám vybrať medzi progresívnou matricou a transferovým lisom?

Voľba často závisí od veľkosti a zložitosti dielu. Progresívne matrice sú ideálne pre menšie, plochejšie diely, ktoré je možné prenášať na kovovom páse cez viacero staníc. Transferové lisy sú vhodnejšie pre väčšie diely alebo tie, ktoré vyžadujú rozsiahle 3D tvarovanie, pretože mechanický systém prenáša diel z jednej stanice na druhú a uvoľňuje ho od nosného pásu.