El diseño asistido por computadora (CAD) es una herramienta potente para el procesamiento de metales. Sin embargo, el estampado de precisión de metales aún presenta desafíos. Factores como el grosor, la dureza y la orientación del grano del material pueden afectar considerablemente el producto final. Los materiales más comunes incluyen metales ferrosos, metales no ferrosos y acero inoxidable. Trabajar con un ingeniero de estampado de metales en las primeras etapas del proceso de diseño le ayudará a elegir el material adecuado. Esto garantiza que el material satisfaga sus necesidades, evita problemas como grietas y errores costosos para una producción más eficiente.
Criterios de diseño para estampación de metal
El estampado de metal implica prensar y cortar láminas o bobinas de metal en formas específicas. Se utilizan técnicas como el punzonado, el troquelado, el estampado en relieve y el troquelado progresivo. Estos métodos pueden funcionar solos o en conjunto, según la complejidad de la pieza. Para obtener los mejores resultados, siga estas pautas clave de diseño.
Ranuras y agujeros
Los punzones de acero crean agujeros y ranuras presionando el metal en una matriz hasta que se desprende. Este proceso produce agujeros con una parte superior lisa, una base cónica y rebabas. Sin embargo, las ranuras y los agujeros no son perfectamente rectos. Se requiere un procesamiento secundario para obtener paredes uniformes, lo que aumenta los costos.
Diámetro mínimoPara materiales dúctiles como el aluminio, el diámetro mínimo del orificio debe ser al menos 1,2 veces el espesor del material. Para materiales más resistentes, como aleaciones de acero inoxidable, utilice el doble del espesor. El ancho de la ranura debe ser al menos 1,5 veces el espesor. Los tamaños más pequeños requieren herramientas especiales, lo que incrementa los costos y el riesgo de daños en las herramientas.
Distancia desde el bordeColoque ranuras y agujeros a una distancia mínima del doble del espesor del material desde el borde. Esto evita abombamientos o deformaciones que requerirían retrabajo y costos adicionales.
Distancia desde BendsPara agujeros o ranuras de menos de 0,25 mm de ancho o grosor, manténgalos al menos dos veces el grosor del material más el radio de curvatura. Para agujeros más grandes, use 2,5 veces el grosor más el radio. Colocarlos demasiado cerca puede causar distorsión, hinchazón o estiramiento.
Doblado y conformado
Los dobleces suelen realizarse en las etapas finales del troquelado progresivo. Alinee la veta del material perpendicularmente a la dirección del doblez para evitar grietas. Esto es especialmente importante para materiales de alta resistencia, como aleaciones de acero inoxidable o metales templados. Indique siempre la dirección de la veta en los planos.
Altura de curvaturaAsegúrese de que haya suficiente material respetando una altura mínima de 2,5 veces el espesor del material más el radio de curvatura. Alturas inferiores requieren manipulación adicional, lo que incrementa los costos.
Doblando cerca del bordeDesplace el material al menos por el radio de curvatura o añada un corte de liberación. La ranura debe tener al menos el doble del ancho y la misma longitud que el radio de curvatura más el espesor. Esto evita desgarros.
Prevención de deformaciones y abultamientosPara materiales más gruesos, añada ranuras de alivio a ambos lados del doblez para reducir las abombamientos. Marque los dibujos para resaltar las áreas donde no se permiten abombamientos.
Dimensiones y tolerancias
Mida las características punzonadas o estampadas desde el borde de corte. Utilice el corte más corto para las dimensiones internas y el más largo para las externas. Para las características conformadas, proporcione las dimensiones internas. Tenga en cuenta las tolerancias del ángulo de plegado (±1 grado) y los efectos acumulativos en piezas con múltiples plegados.
La selección de materiales y su impacto
Elegir el material adecuado Es fundamental para el estampado de metal de precisión. Las propiedades del material afectan directamente el proceso y el producto final. Consulte con ingenieros para alinear sus objetivos de diseño con las necesidades de producción.
Cada tipo de metal tiene características únicas que influyen en la dureza, la orientación del grano y el grosor. Los metales ferrosos son magnéticos, pero propensos a la oxidación. Los metales no ferrosos resisten la corrosión. El acero inoxidable es fuerte y resistente a la oxidación. El aluminio es ligero y fácil de moldear. El titanio y los metales preciosos son fuertes y resistentes a la oxidación. Los metales prechapados y las películas de poliéster ofrecen mayor protección, mientras que los alambres son flexibles.
Los ingenieros pueden predecir el comportamiento de los materiales, sugerir alternativas para opciones frágiles o propensas a agrietarse y evitar retrasos costosos. Esto garantiza la calidad y la eficiencia.
Soporte para el Diseño para la Fabricación (DFM)
DFM integra consideraciones de fabricación en las primeras etapas del proceso de diseño. Esto hace que los productos sean funcionales, atractivos y rentables, a la vez que acelera su entrada al mercado.
Revisión completa de DFM
Una revisión exhaustiva ayuda a identificar problemas y oportunidades:
- Consulte los requisitos del cliente en cuanto a uso, durabilidad y especificaciones.
- Garantizar el cumplimiento de las normas y estándares.
- Evaluar los materiales en cuanto a su funcionalidad y capacidad de fabricación.
- Confirmar la compatibilidad con las herramientas existentes.
- Abordar necesidades de montaje y embalaje.
La colaboración entre fabricantes y empresas de estampación aclara los objetivos, proporciona información sobre la producción y afina las decisiones. Esto reduce la necesidad de revisiones.
El papel de los prototipos
Prototipado Es esencial para diseños inciertos, complejos o innovadores. Prueba el rendimiento en condiciones reales y la respuesta del mercado antes de la producción en masa. El software de simulación puede modelar escenarios para identificar debilidades de forma temprana. Esto reduce la necesidad de prototipos físicos y ahorra recursos. La combinación de ambos métodos ofrece la validación más exhaustiva.
Para resumir
En Yonglihao, entendemos que cada detalle en el diseño de estampados metálicos es importante. Al abordar los aspectos clave del proceso de estampado desde el principio, puede optimizar la producción, ahorrar tiempo, reducir costos y maximizar la eficiencia. Con nuestra experiencia y equipo dedicado, convertimos sus ideas innovadoras en productos prácticos y de alta calidad.
Desde la selección de materiales hasta la optimización del diseño y cada paso de la producción, estamos comprometidos a brindar un servicio confiable y preciso. servicios de estampación de metal. Asociarse con nosotros significa más que solo excelentes productos: significa contar con un socio de confianza que lo apoyará en cada etapa de su proyecto.
Preguntas frecuentes
¿Qué materiales se utilizan comúnmente en la estampación de metales?
Los materiales comunes incluyen acero inoxidable, aluminio, cobre y acero al carbono. Cada uno se selecciona por sus propiedades y aplicaciones únicas.
¿Cómo afecta el espesor del material al proceso de estampación de metal?
El espesor afecta las herramientas, el diseño de la matriz y el proceso en general. Los materiales más gruesos requieren herramientas más resistentes y mayores fuerzas de prensado.
¿Cuáles son las consideraciones clave para diseñar agujeros y ranuras en el estampado de metal?
Preste atención al tamaño, la forma y la ubicación para garantizar la compatibilidad de los materiales. Respete las dimensiones y el espaciado mínimos para evitar distorsiones.
¿Cómo puedo evitar la distorsión del material durante el proceso de estampación de metal?
Elija los materiales adecuados, diseñe con cuidado y utilice las herramientas adecuadas. Aplique los principios de DFM y mantenga un espesor adecuado.
¿Cuál es la importancia del radio de curvatura en el diseño de estampación de metal?
El radio de curvatura afecta la integridad estructural y la apariencia. Previene el agrietamiento y garantiza un acabado liso.
¿Cómo puedo lograr ahorros de costos en el diseño de estampación de metal?
Optimice el uso de materiales, simplifique los diseños y elija procesos eficientes. Utilice los principios DFM para reducir los costos de producción.
