Präzisionsstanzen

Frei verformbares Metall hat eine ausgezeichnete Festigkeit, daher wird es häufig als Strukturelement verwendet, das Festigkeit erfordert. Gleichzeitig haben wir auch festgestellt, dass das Metall nicht sofort bricht, wenn die aufgebrachte Spannung (d. h. die Kraft pro Flächeneinheit) seine Zugfestigkeit überschreitet, wie spröde Materialien wie Keramik oder Ziegel, sondern sich verformt. Das heißt, Metall ist plastisch, wir nennen es plastische Verformung. Jedes Metall hat eine andere Verformbarkeit, das offensichtlichste Beispiel ist Gold. Unter Ausnutzung der plastischen Verformungseigenschaften von Metall wird das Metall in verschiedene Formen gebracht.

Wie können wir das scheinbar starke Metall plastisch verformen? Dazu müssen Sie Matrizenstahl verwenden, der stärker als Metall ist. Der Formstahl wird entsprechend der zu formenden Form in obere und untere Formen gebracht, dann werden die oberen und unteren Formen geöffnet und die Rohmaterialien eingelegt, und dann werden die Formen auf einem Gerät namens Stempel befestigt. Lassen Sie den Stempel die zum Formen erforderliche Kraft bereitstellen und die Form antreiben, um die Form nach oben und unten zu schließen und zu öffnen. Die Form wird geschlossen, um das Material zu formen, und die Form wird geöffnet, damit die Rohmaterialien ein- und austreten können. Stempel, Form und Rohmaterialien bilden einen Satz Stanzformsysteme. Unter starkem Druck müssen sich selbst sehr starke Metalle mit der Form der Form verformen.

Die gängigsten Stanzverfahren sind Stanzen, Biegen und Ziehen. Nehmen wir als Beispiel einen Schlüssel, der täglich verwendet wird. Wenn Sie eine untere Matrize mit der gleichen Form wie das innere Loch und einen oberen Stempel mit der gleichen Form, aber einem kleineren oberen Stempel entwerfen, legen Sie das Blech auf die Matrize und befestigen Sie es mit einem Stempel auf dem oberen Stempel. Der Stempel sticht durch das Blech, um den Schlüssel in der gewünschten Form zu erhalten. Beispielsweise können durch die Verwendung einer automatisierten Stanzproduktion zwei- bis dreihundert oder mehr Teile in einer Minute hergestellt werden. Dies ist das einfachste Beispiel für Stanzen. Um die erforderlichen Funktionen oder die Qualität des Produkts zu verbessern, sind noch einige nachfolgende Bearbeitungsvorgänge erforderlich.

Was den Biegeprozess betrifft, kann man sich vorstellen, dass die oberen und unteren Formen zuerst das Blech mit der Federkraft zusammendrücken und dann mit dem Stempel Kraft auf das zu biegende Teil ausüben. Ein Beispiel für den Biegeprozess kann anhand des Armbands einer Uhr veranschaulicht werden. Ein gewöhnliches Metallarmband für eine Uhr besteht aus rostfreiem Stahl und ist in zwei Teile unterteilt, ein Kettenarmband und eine Schnalle. Wenn Sie sich den Verschluss ansehen, werden Sie feststellen, dass er aus drei Platten besteht und die Innenseite des Gelenks auch einen Hosel und eine Feder enthält. Jedes Stück der Platte muss an einem bestimmten Teil gebogen oder gekrümmt werden, um die Funktion einer Schnalle zu erfüllen. Bei genauerer Betrachtung werden Sie feststellen, dass auch andere Formtechniken verwendet werden. Der Teil des Kettenarmbands besteht ebenfalls aus einer Reihe von Stanzen, Biegen und Pressen der Platte, um ein Armband mit der Funktion einer Kette und einem schönen Aussehen herzustellen. Wenn Sie die Uhr zerlegen, werden Sie natürlich noch mehr gestanzte Teile darin finden. Ein weiteres gängiges Beispiel ist der Hefter. Es ist offensichtlich, dass seine Strukturteile durch Biegen von Metallplatten hergestellt werden.

Zu berücksichtigende Faktoren bei der Auswahl eines Materials für Präzisionsstanzen

 

Duktilität und Formbarkeit
Die Verformung erfolgt irgendwo zwischen der Streckgrenze und der Zugfestigkeit des Materials. Wenn die Streckgrenze nicht überschritten wird, findet keine Verformung statt, aber eine Überschreitung der Zugfestigkeit führt zu einem Materialbruch. Bei Materialien mit höherer Festigkeit ist das Fenster zwischen Streckgrenze und Zugfestigkeit sehr klein. Die Korngröße eines Materials wird häufig verwendet, um seine Formbarkeit anzuzeigen, und eine konsistente Korngröße ist für Umformungsvorgänge äußerst wünschenswert. Die Korngröße kann durch ein Nachwalzwerk in einem sehr engen Bereich gesteuert werden, indem die Temperatur des Glühofens und die Geschwindigkeit überwacht werden, mit der das Band durch die Linie läuft.

Zugfestigkeit
Die Zugfestigkeit ist ein Maß für die Kraft, der ein Material standhalten kann, ohne zu brechen. Einige Metalle sind stärker als andere, und die Festigkeit variiert je nach den Bestandteilen einer Metalllegierung. Sie sollten die Zugfestigkeit des von Ihnen gewählten Metalls berücksichtigen, um sicherzustellen, dass es der während der Verwendung ausgeübten Kraft standhält.

 

Bearbeitbarkeit
Die Bearbeitbarkeit gibt an, wie leicht das Material geschnitten oder geformt werden kann. Da Eigenschaften, die die Leistung eines Materials verbessern, häufig seine Bearbeitbarkeit verringern, sollten Sie die Bearbeitbarkeit des von Ihnen gewählten Metalls berücksichtigen, nachdem andere Anforderungen für Ihr Teil erfüllt wurden. Ein bearbeitbares Material kann schnell und mit guter Oberflächengüte geschnitten werden, was die Kosten senkt. Es ist jedoch wichtiger, ein Material zu wählen, das die Anforderungen Ihres Teils erfüllt, als ein bearbeitbares Material zu wählen.

Kaltverfestigungsrate
Wenn Metall bearbeitet oder gestanzt wird, ändert sich die Härte und das Metall wird entweder härter oder spröder. Die Geschwindigkeit, mit der dies geschieht, wird als Kaltverfestigung bezeichnet. Je nachdem, wie viel Arbeit mit dem Metall verrichtet wird und wie stark es in einem bestimmten Vorgang verformt werden muss, muss das Material möglicherweise geglüht werden, um seine Eigenschaften wiederherzustellen und Rissen, Brüchen und anderen Materialfehlern vorzubeugen.

Umformoperationen im Präzisionsstanzen
Bei Präzisionsstanzteilen verwenden Hersteller Metallumformungsverfahren, um Teile aus Metall und Metalllegierungen herzustellen. Diese Methode ist äußerst vielseitig und kann zur Herstellung komplexer, detaillierter Komponenten mit außergewöhnlicher Genauigkeit und Wiederholbarkeit verwendet werden. Darüber hinaus sind tiefgezogene Teile aufgrund der extremen Kompression, die während des Umformungsprozesses auf das Metall ausgeübt wird, außergewöhnlich stabil. Die Grundstruktur tiefgezogener Metalle wird häufig stark komprimiert und bildet eine sehr harte kristalline Struktur.

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