Pahami Detail Desain Stamping Logam

Desain berbantuan komputer (CAD) Saking menakjubkannya, teknologi ini dapat membantu orang-orang dalam pemrosesan logam yang lebih baik. Namun, kenyataannya, proses stamping logam presisi memiliki beberapa masalah yang sama. Salah satu cara untuk mengatasi masalah ini adalah dengan bekerja sama dengan insinyur stamping logam sejak awal proses desain.

Meskipun proses stamping logam sangat presisi, proses ini memiliki keterbatasan. Ketebalan, kekerasan, dan orientasi serat material dapat berdampak signifikan pada produk akhir. Material yang umum diproses meliputi logam besi, logam non-besi, baja tahan karat, dan material lainnya. Ketika produsen memilih material yang tepat, teknisi dapat membantu mereka memastikan bahwa material tersebut memenuhi kebutuhan mereka dan tidak mengalami masalah seperti retak.

Jika Anda memahami cara kerja stamping logam, Anda dapat menghindari kesalahan. Hal ini dapat menghindari pengeluaran besar dan memastikan proses produksi yang lebih lancar.

Apa itu Stamping Logam?

Stamping logam adalah metode manufaktur yang serbaguna. Hal ini memungkinkan pemesinan lembaran logam datar menjadi komponen-komponen kompleks. Ini adalah proses industri yang membentuk lembaran logam datar ke dalam konfigurasi yang diinginkan menggunakan alat dan cetakan khusus.

Proses pencetakan logam melibatkan penyisipan lembaran logam datar ke dalam mesin cetak. Logam dapat berbentuk gulungan atau kosong. Mesin cetak, yang dilengkapi dengan permukaan alat dan cetakan, mencetak logam ke dalam bentuk yang diinginkan. Teknik yang digunakan dalam pencetakan logam meliputi pelubangan, pembengkokan, pengembosan timbul, pengeblokan, pengeflangan, dan pencetakan koin.

Manfaat Stamping Logam dalam Manufaktur

Pelapisan logam menawarkan beberapa manfaatKeunggulan ini mencakup efektivitas biaya untuk produksi bervolume tinggi, kualitas komponen yang konsisten, dan kemampuan untuk menciptakan geometri kompleks dengan toleransi yang ketat. Metode manufaktur ini sangat penting dalam banyak industri seperti otomotif, kedirgantaraan, elektronik, dan manufaktur alat kesehatan. Hal ini karena industri-industri ini membutuhkan komponen logam yang presisi.

Kriteria Desain untuk Stamping Logam

Dalam proses stamping logam, gulungan atau lembaran logam ditekan dan dipotong menjadi bentuk tertentu. Proses stamping mencakup berbagai metode pembentukan seperti punching, blanking, embossing, dan progressive die stamping. Tergantung pada kompleksitas benda kerja, metode-metode ini dapat digunakan secara terpisah atau kombinasi. Untuk hasil terbaik, para insinyur harus mengikuti detail desain stempel logam.

Slot dan Lubang

Dalam proses stamping logam, alat baja yang disebut punch digunakan untuk melubangi logam dan membentuk lubang serta slot. Dalam proses ini, punch menekan lembaran atau strip logam ke dalam lubang pada die. Ketika material mulai menyerah terhadap gaya punch, material tersebut akan terpotong dan terkikis. Akhirnya, material tersebut terpotong sepenuhnya dan patah pada titik pertemuan antara punch dan die.

Proses ini menghasilkan lubang dengan bagian atas yang halus dan bagian bawah yang meruncing, serta meninggalkan gerinda pada retakan material. Karena cara kerja proses ini, slot dan lubang tidak sepenuhnya lurus. Dinding keduanya dapat dibuat identik melalui langkah pemrosesan tambahan. Namun, pemrosesan sekunder meningkatkan biaya.

Diameter Minimum

Standar desain untuk diameter minimum bergantung pada material yang dipilih. Untuk material ulet seperti aluminium, diameter minimum lubang harus setidaknya 1,2 kali ketebalan material. Untuk material dengan kekuatan tarik yang lebih tinggi seperti paduan baja tahan karat, diameter minimum yang direkomendasikan adalah 2 kali ketebalan material.

Selain itu, lebar alur harus minimal 1,5 kali ketebalan material. Meskipun diameter yang lebih kecil dapat digunakan, alur tersebut membutuhkan proses atau alat khusus yang mahal. Hal ini meningkatkan biaya komponen dan meningkatkan kemungkinan kerusakan alat.

Jarak dari Tepi

Alur dan lubang boleh berada dekat tepi, tetapi jaraknya harus setidaknya dua kali ketebalan material dari tepi. Jika tidak, material di antara lubang dan tepi dapat menggembung keluar. Jika lubang terlalu dekat dengan tepi, material dapat menggembung atau berubah bentuk selama proses stamping. Fitur-fitur ini perlu dikerjakan ulang atau melalui langkah-langkah lain, yang akan membuatnya lebih mahal.

Jarak dari Bends

Buat lubang atau slot dengan lebar atau tebal kurang dari 0,100 inci dengan jarak minimal dua kali ketebalan material (2x MT) ditambah radius bentuk. Untuk lubang atau slot yang lebih besar dari ini, jarak minimum harus 2,5 kali ketebalan material ditambah radius bentuk. Distorsi, pengembangan, atau peregangan dapat terjadi jika lubang dan slot diposisikan lebih dekat dari standar yang disarankan.

Pembengkokan dan Pembentukan

Lengkungan dan fitur pembentukan lainnya sering ditemukan pada tahap akhir proses pencetakan cetakan progresif. Arah serat material merupakan faktor kunci dalam mempertimbangkan fitur pembengkokan. Jika arah serat material sejajar dengan arah pembengkokan, material rentan retak, terutama pada material berkekuatan tinggi, seperti paduan baja tahan karat atau material temper. Saat merancang pembengkokan, arah serat material harus dipertimbangkan untuk hasil terbaik, dan arah serat harus ditunjukkan pada gambar.

Tinggi Tekuk

Sangat penting untuk memastikan tersedianya material yang cukup untuk membentuk lengkungan dengan benar. Salah satu cara untuk menyediakan material yang cukup agar lengkungan dapat dilakukan dengan benar adalah dengan mengikuti standar tinggi lengkungan minimum. Tinggi yang disarankan untuk fitur lengkungan adalah 2,5 kali ketebalan material ditambah radius lengkungan. Tinggi lengkungan yang lebih pendek dimungkinkan, tetapi memerlukan manipulasi tambahan.

Membungkuk di Dekat Tepi

Fitur tekukan di dekat tepi harus meningkatkan offset material atau memiliki potongan lepas pada tekukan. Kegagalan untuk melakukannya dapat mengakibatkan robeknya material di kedua sisi bagian yang ditekuk. Saat meningkatkan offset material, offset tersebut harus setidaknya sama dengan radius tekukan. Sebagai alternatif, perancang dapat membuat alur di dekat area tekukan. Alur tersebut harus setidaknya dua kali lebar ketebalan material dan panjangnya harus sama dengan radius tekukan ditambah ketebalan material.

Mencegah Deformasi dan Penonjolan

Alur relief juga membantu mencegah deformasi atau tonjolan yang dapat terjadi saat membengkokkan material yang lebih tebal. Semakin sedikit material yang lebih tebal dibengkokkan, semakin besar kemungkinan tonjolan terjadi. Merancang alur relief di kedua sisi tekukan membantu mengurangi tonjolan. Disarankan untuk menggunakan tanda pada gambar untuk menarik perhatian ke area yang tidak boleh mengalami tonjolan.

Dimensi dan Toleransi

Untuk fitur yang dilubangi, dilubangi, dan dicap, fitur dimensi harus diukur dari tepi potong. Dimensi internal diukur sepanjang bagian terpendek dari arah potong, dan dimensi eksternal diukur dari bagian terpanjang. Jika fitur kritis tidak dapat mentoleransi kerusakan tepi atau penerapan lancip, maka produsen dapat mencapai tepi lurus melalui operasi sekunder. Namun, hal ini akan meningkatkan biaya proyek.

Untuk fitur yang dibentuk, desainer harus selalu memberikan dimensi di dalam fitur tersebut. Untuk fitur yang ditempatkan di ujung luar bagian yang dibentuk, toleransi sudut tekukan (biasanya ±1 derajat) dan jarak pada tekukan harus dipertimbangkan. Jika fitur tersebut memiliki beberapa tekukan, superposisi toleransi harus dipertimbangkan dan dihitung.

Pemilihan Material dan Dampaknya

Di bidang stamping logam presisi, pemilihan material sangatlah pentingMemilih logam saja tidak cukup, tetapi juga perlu memahami perannya dalam proses stamping dan persyaratan produk akhir. Karena sifat material dapat sangat memengaruhi hasil akhir, penting untuk memahami peran berbagai logam dan berkonsultasi dengan ahli.

Peran Logam yang Berbeda

Proses stamping logam dapat memproses berbagai macam logam, baik besi maupun non-besi, baja tahan karat maupun aluminium. Setiap jenis logam memiliki sifat uniknya masing-masing. Memahami nuansa ini penting untuk mendapatkan hasil yang diinginkan.

Sifat logam dan pengaruhnya terhadap hasil stamping:

• Kekerasan suatu logam memengaruhi seberapa mudah logam tersebut dapat dibentuk selama proses pencetakan.
• Orientasi butiran mempengaruhi kekuatan produk akhir.
• Ketebalan logam juga mempengaruhi kemudahan pembentukannya.

Ada banyak material berbeda yang dapat digunakan untuk fabrikasi logam presisi. Berikut ini adalah beberapa material yang paling umum digunakan:

• Logam besi dan non-besi: logam fero dan non-fero. Berbagai jenis logam memiliki keunggulannya masing-masing. Misalnya, logam fero lebih bersifat magnetis, sementara logam non-fero lebih kecil kemungkinannya berkarat atau terkorosi.
• Baja tahan karat:dikenal kuat dan tahan karat.
• Aluminium: Sangat ringan dan mudah dibentuk, membuatnya ideal untuk membuat pola yang rumit.
• Titanium dan logam mulia:Logam-logam ini dikenal kuat dan tahan terhadap oksidasi atau korosi.
• Film logam dan poliester pra-pelapisan: memberikan perlindungan ekstra atau karakteristik tertentu pada bagian yang dicap.
• Kabel: Umumnya digunakan untuk tugas-tugas tertentu yang memerlukan fleksibilitas.

Panduan Ahli tentang Pemilihan Material

Memilih material pengerjaan logam yang tepat saja tidak cukup. Saran ahli dapat sangat membantu dalam memastikan material tersebut memenuhi kebutuhan desain dan produksi.

Pentingnya berkonsultasi dengan insinyur stamping logam:

• Keahlian seorang insinyur membantu menghubungkan tujuan desain dengan tantangan produksi.
• Mereka dapat memberi Anda informasi tentang bagaimana bahan akan bereaksi selama proses pencetakan, sehingga memastikan bahwa produk akhir memenuhi kebutuhan Anda tanpa mengorbankan kualitas atau kegunaan.

Kemungkinan masalah dengan bahan dan alternatif tertentu:

• Ada banyak jenis logam. Beberapa di antaranya mungkin lebih rentan retak saat dicap.
• Material yang terlalu rapuh mungkin tidak cocok untuk desain yang membutuhkan fleksibilitas tinggi. Dalam hal ini, teknisi stamping logam dapat memberikan alternatif yang lebih sesuai dengan kebutuhan desain.
• Keahlian seorang insinyur dapat membantu perusahaan menghindari kesalahan yang dapat merugikan keuangan dan menunda produksi. Hal ini pada akhirnya memastikan kelancaran proses, mulai dari desain hingga pemrosesan produk.

Membongkar Mitos tentang Stamping Logam

Stamping logam adalah proses yang serbaguna dan efisienNamun, hal ini tidak selalu dipahami dengan benar. Ada beberapa kesalahpahaman umum yang dapat menyebabkan keputusan yang buruk atau kegagalan mendapatkan hasil terbaik. Jika kita mengatasi kesalahpahaman ini, kita dapat memastikan bahwa proyek stamping logam berjalan lebih lancar dan akurat.

Mengganti Bahan dan Proses Lain

Banyak orang berpikir bahwa pengerjaan logam dapat menggantikan material dan metode lain. Hal ini karena tampilannya yang begitu indah, tetapi kenyataannya tidak serumit itu.

Ketika proses stamping logam digunakan sebagai pengganti komponen buatan manusia atau cor, sejumlah masalah muncul. Stamping logam, meskipun akurat dan cepat, bukanlah cara terbaik untuk menyelesaikan semua masalah. Proses molding dan casting masing-masing memiliki keunggulan tersendiri, dan menggantinya langsung dengan proses stamping bisa jadi sulit. Misalnya, komponen kompleks yang dicetak dari plastik mungkin tidak mudah diubah menjadi proses stamping logam. Hal ini disebabkan oleh sifat material dan metode manufaktur yang berbeda-beda.

Contoh nyata dapat menggambarkan kompleksitas masalah ini. Misalnya, seorang produsen ingin membuat versi logam dari komponen yang dicetak dari plastik. Membuat pola yang rumit dengan cetakan plastik mudah, tetapi dengan proses stamping logam membutuhkan biaya yang mahal. Proses ini membutuhkan lebih dari satu stasiun cetakan, yang meningkatkan waktu dan biaya produksi. Oleh karena itu, proses logam bukanlah pengganti semua metode pemrosesan lainnya.

Memecahkan Masalah Utama

Saat mencap logam, presisi tinggi dibutuhkan. Namun, masalah dapat muncul jika terdapat ketidakjelasan atau jika aspek penting diubah di menit-menit terakhir.

Isu-isu penting harus diklarifikasi sejak awal. Saat merancang komponen logam yang dicap, penting untuk mengidentifikasi dimensi kritis sedini mungkin. Dimensi ini penting untuk pengerjaan dan kesesuaian komponen. Dengan menentukan dimensi ini sebelumnya, pembuat stempel logam dapat memastikan bahwa metode produksi dan perkakas memenuhi persyaratan. Hal ini menghasilkan produksi komponen yang memenuhi persyaratan pengguna.

Biaya untuk mengubah dimensi penting setelah perkakas dikembangkan atau bahkan diproduksi bisa sangat mahal. Perubahan ini memerlukan modifikasi pada perkakas dan dapat menyebabkan penundaan pekerjaan. Misalnya, jika desain suatu komponen telah difinalisasi dan perkakas telah dibuat.

Namun, jika departemen kualitas menambahkan dimensi yang lebih kritis, perkakas mungkin perlu diubah. Perubahan tersebut dapat meningkatkan biaya dan memperpanjang waktu produksi. Hal ini menunjukkan betapa pentingnya komunikasi yang jelas dan perencanaan yang matang sejak awal.

Akurasi dan Toleransi dalam Desain

Mencapai akurasi dalam proses stamping logam membutuhkan keseimbangan yang cermat antara persyaratan perancang dan proses manufaktur aktual. Penting untuk memahami detail toleransi dan alat yang digunakan dalam proses desain guna memastikan produk akhir berfungsi dengan baik dan hemat biaya.

Peran Desain Berbantuan Komputer

Desain berbantuan komputer (CAD) telah mengubah cara kita merancang dan memproduksi sesuatu. Namun, penting juga untuk memahami keterbatasan dan masalah yang dapat ditimbulkannya.

Desain CAD terkadang terlalu membatasi, dan akurasi perangkat lunak CAD terkadang dapat disalahartikan oleh para desainer. Membuat komponen dengan toleransi yang sangat ketat di komputer memang memungkinkan. Namun, sulit dan mahal untuk benar-benar memproduksi atau memproses stempel logam dengan presisi yang sama. Misalnya, CAD dapat mengatur dirinya sendiri ke sejumlah angka desimal tertentu. Hal ini mungkin berhasil di komputer, tetapi tidak dalam produksi volume tinggi.

Penting untuk mereproduksi standar yang realistis dan hemat biaya dalam proses pengerjaan logam. Memang baik untuk mencapai kesempurnaan, tetapi penting juga untuk menemukan keseimbangan antara tujuan desain dan kenyataan. Toleransi yang terlalu spesifik dapat meningkatkan biaya produksi. Dan nilai produk akhir tidak akan meningkat.

Berkonsultasi dengan ahli stamping logam selama tahap desain akan membantu memastikan desain CAD realistis. Hal ini akan memperlancar proses produksi dan memastikan produk memenuhi standar tanpa biaya yang terlalu tinggi.

Merancang Tepi yang Aman dan Efektif

Sisi dan tepi komponen logam yang dicap sangat penting bagi cara kerja dan keamanannya. Kehati-hatian harus diperhatikan saat membuat komponen ini. Pada akhirnya, penting untuk memastikan komponen tersebut berfungsi sebagaimana mestinya tanpa membahayakan keselamatan pribadi.

Masalah muncul saat mencoba mengatasi sisi dan tepi yang tajam. Sisi dan tepi yang tajam bisa berbahaya. Hal ini terutama berlaku selama perakitan komponen atau saat menggunakan komponen untuk pertama kalinya. Selain itu, bentuk yang terlalu tajam dapat menyebabkan masalah selama proses pencetakan. Misalnya, cetakan lebih cepat aus atau memiliki risiko kesalahan yang lebih tinggi.

Mendapatkan solusi desain yang lebih aman dan efektif. Desainer tidak boleh hanya mengatakan "hilangkan semua tepi tajam." Sebaliknya, mereka harus menyatakan bagian mana dari komponen yang memerlukan kondisi tepi tertentu berdasarkan cara kerja komponen tersebut.

Misalnya, jika ketajaman salah satu sudut dapat memotong atau mengikis bagian lain, sebaiknya pasang tepi yang membulat di sana. Berkonsultasi dengan ahli stamping logam dapat membantu Anda menemukan desain tepi terbaik yang menggabungkan keamanan, kepraktisan, dan kemudahan produksi.

Dukungan untuk Desain untuk Manufaktur (DFM)

Desain untuk Manufaktur (DFM) adalah pendekatan proaktif dalam desain. Pendekatan ini memastikan bahwa produk tidak hanya bermanfaat dan estetis, tetapi juga mudah dan murah untuk diproduksi. Dengan mempertimbangkan isu dan peluang manufaktur sejak awal proses desain, DFM dapat membantu membangun produk dengan lebih baik, memasarkannya lebih cepat, dan mengurangi biaya.

Tinjauan DFM yang Komprehensif

Untuk mengidentifikasi potensi masalah dan peluang manufaktur sedini mungkin dalam proses desain, pemeriksaan DFM yang menyeluruh harus dilakukan. Pemeriksaan ini memastikan bahwa rencana optimal untuk memproduksi produk dengan cepat dan hemat biaya.

Proses peninjauan DFM yang menyeluruh mencakup langkah-langkah berikut:

• Tinjauan persyaratan pelanggan:Cari tahu untuk apa komponen itu akan digunakan, berapa lama akan bertahan, dan apakah ada persyaratan lainnya.
• Aturan dan hukum yang harus diikutiPastikan bahwa desain mengikuti aturan atau standar yang berlaku pada organisasi.
• Mengevaluasi bahan dan fungsinya: Pilih bahan yang sesuai untuk penggunaan dan metode pembuatan komponen.
• Peralatan: Pastikan bahwa rencana dapat diselesaikan dengan cepat dan mudah menggunakan alat dan mesin yang ada.
• Kebutuhan Perakitan dan Pengemasan Akhir:Pertimbangkan bagaimana komponen tersebut akan dirakit menjadi keseluruhan produk dan apa saja batasan dalam hal transportasi atau pengemasan.

Pentingnya kolaborasi antara produsen dan perusahaan stamping logam:

• Ketika kedua belah pihak berkolaborasi, dipastikan bahwa keduanya mengetahui apa tujuan dan batasan desainnya.
• Perusahaan pelapisan logam dapat memberikan informasi berguna tentang cara memproduksi desain.
• Produsen, pada gilirannya, dapat mengklarifikasi segala kebutuhan fungsional atau estetika.
• Pendekatan kolaboratif ini dapat membantu orang membuat pilihan desain yang lebih baik. Hal ini menghasilkan lebih sedikit perubahan pada sisi desain dan proses produksi yang lebih lancar.

Peran Prototyping

Pembuatan prototipe merupakan bagian penting dari proses DFM. Hal ini memungkinkan perusahaan untuk menguji dan memastikan desainnya akan berfungsi sebelum diproduksi massal.

Kapan dan mengapa membuat prototipe:

• Jika ada pertanyaan tentang bagaimana suatu desain akan bekerja di dunia nyata, prototipe dapat membantu menyelesaikannya.
• Untuk desain yang kompleks atau inovatif, prototipe dapat menunjukkan masalah atau peluang yang tidak Anda antisipasi.
• Anda juga dapat menggunakan prototipe untuk melihat bagaimana pasar akan bereaksi terhadap produk baru sebelum Anda memproduksinya secara massal.

Manfaat menggunakan perangkat lunak simulasi untuk memeriksa apakah suatu rencana layak:

• Perangkat lunak simulasi dapat menghasilkan model tentang bagaimana desain akan bekerja dalam berbagai situasi. Ini membantu menemukan titik lemah atau area yang dapat diperbaiki.
• Desainer dapat mengidentifikasi dan memecahkan masalah dalam produksi di awal proses perencanaan dengan mensimulasikan proses produksi.
• Penggunaan perangkat lunak simulasi mengurangi kebutuhan akan prototipe nyata. Hal ini dapat menghemat waktu dan biaya. Namun, simulasi dan pembuatan prototipe dapat bekerja sama ketika verifikasi aktual diperlukan. Pada akhirnya, simulasi dapat memberikan gambaran lengkap tentang cara kerja desain.

Untuk Merangkum

Memahami seluk-beluk pencetakan logam selama tahap desain dapat membantu meningkatkan efisiensi proses produksi. Hal ini menghasilkan penghematan waktu, uang, dan sumber daya. Kolaborasi dan saran dari para ahli merupakan kunci untuk memastikan ide-ide inovatif dan terealisasi.

Yonglihao Machinery dapat memberi Anda kualitas tinggi layanan stamping logamDengan mitra di seluruh Eropa dan Amerika Serikat, kami mampu memberikan solusi sempurna untuk semua kebutuhan Anda.

Tanya Jawab Umum

Bahan apa yang umum digunakan dalam stamping logam?

Material umum yang digunakan dalam proses stamping logam meliputi baja tahan karat, aluminium, tembaga, dan baja karbon. Masing-masing dipilih karena sifat dan aplikasinya yang unik.

Bagaimana ketebalan material mempengaruhi proses pencetakan logam?

Ketebalan material sangat penting dalam proses stamping logam karena memengaruhi perkakas, desain die, dan keseluruhan proses manufaktur. Material yang lebih tebal mungkin memerlukan perkakas yang lebih kuat dan mesin press dengan tonase yang lebih tinggi.

Apa saja pertimbangan utama dalam mendesain lubang dan slot pada pencetakan logam?

Saat mendesain lubang dan slot, pertimbangkan ukuran, bentuk, dan lokasinya. Ini memastikan kesesuaiannya dengan material dan proses stamping yang dipilih. Ukuran lubang minimum dan panduan jarak harus diikuti untuk mencegah distorsi material.

Bagaimana saya dapat mencegah distorsi material selama proses pencetakan logam?

Untuk mencegah distorsi material, pertimbangkan faktor-faktor seperti pemilihan material, desain komponen, dan perkakas. Desain yang tepat berdasarkan prinsip-prinsip manufakturabilitas dan mempertahankan ketebalan material yang memadai dapat membantu meminimalkan distorsi.

Apa pentingnya radius tekukan pada desain stempel logam?

Radius tekuk sangat penting dalam proses stamping logam karena memengaruhi integritas struktural dan tampilan komponen. Radius tekuk yang tepat membantu mencegah keretakan dan memastikan hasil akhir yang halus.

Bagaimana saya bisa mendapatkan penghematan biaya pada desain stempel logam?

Penghematan biaya dapat dicapai dengan mengoptimalkan penggunaan material, menyederhanakan desain komponen, dan memilih proses manufaktur yang paling efisien. Prinsip desain untuk kemampuan manufaktur dapat membantu mengurangi biaya produksi.