В чем разница между процессами штамповки и вытяжки?

Прецизионная обработка металлов используется в различных отраслях промышленности, и всё больше деталей для различных отраслей изготавливаются методом металлообработки. С развитием металлообработки важно понимать правильный способ изготовления деталей. В зависимости от требований к изделию, существует два различных метода обработки деталей: глубокая вытяжка и механическая обработка. штамповка.

Глубокая вытяжка — это метод формования листа металла для создания гладкой поверхности с точными размерами. Штамповка же подразумевает удар по листу металла штампом для придания ему желаемой формы. Детали, изготовленные методом глубокой вытяжки, обычно получаются более точными и имеют более гладкую поверхность, чем штампованные детали. Следующая информация поможет вам решить, что лучше подходит для ваших нужд: глубокая вытяжка или штамповка.

Что такое глубокая вытяжка?

При глубокой вытяжке лист металла многократно растягивается с помощью ряда штампов, придавая ему нужную форму. В результате получается деталь с гладкой поверхностью и очень точными размерами. Технология глубокой вытяжки позволяет изготавливать сложные формы быстрее, точнее и эффективнее. Детали, изготовленные методом глубокой вытяжки, служат дольше, чем штампованные. Это связано с тем, что в процессе производства они подвергаются более высоким нагрузкам и давлению.

Преимущества глубокой вытяжки

• Мощный для изготовления большого количества высококачественной продукции
• Возможность создания сложных конструкций
• Гибкость материалов
• Производит детали с более равномерной толщиной стенок

Недостатки глубокой вытяжки

• Требуются специальные инструменты и оборудование
• Более высокие затраты на инструмент, чем при штамповке металла
• Не подходит для приготовления небольших количеств.

Что такое штамповка?

Штамповка металла — универсальный производственный процесс, позволяющий очень быстро изготавливать множество идентичных деталей. Этот процесс металлообработки подразумевает штамповку плоского металла через штамп, придавая ему нужную форму. Штамповка, чеканка, гибка, тиснение, маркировка и прокалывание — лишь некоторые из распространённых методов штамповки. Все они используют различные штампы для выполнения различных операций штамповки. Штампованные металлические детали обычно менее точны и имеют более шероховатую поверхность, чем детали, изготовленные методом глубокой вытяжки.

Преимущества штамповки

• Простота использования и простота эксплуатации
• Более высокая эффективность обработки
• Для изготовления деталей различных форм и размеров можно использовать широкий спектр металлов.
• Идеально подходит для массового производства деталей

Недостатки штамповки

• Производит больше отходов
• Не подходит для очень сложных или нестандартных деталей.
• Это может потребовать большого количества труда.

Как выбрать лучший процесс для вашего проекта?

Вот несколько моментов, которые следует учитывать при выборе между процессом глубокой вытяжки и штамповки для вашего проекта:

• Сложность детали: Если ваш проект включает в себя сложные детали, то глубокая вытяжка может быть лучшим выбором. Штамповка может лучше подойти для плоских деталей простой формы.
• Объем производства: Если вам нужно производить изделия большими тиражами, штамповка может оказаться более быстрым и дешёвым методом. Для небольших партий или моделей с большим количеством мелких деталей глубокая вытяжка обойдётся дороже.
• Тип материала: Определитесь, какой материал вы хотите использовать. Некоторые металлы лучше подходят для глубокой вытяжки, а некоторые — для штамповки.
• Соображения стоимости: Учитывайте как начальные затраты на настройку, так и текущие производственные расходы. Для небольших заказов глубокая вытяжка может оказаться слишком дорогой. Для крупных заказов штамповка может сэкономить ещё больше.
• Требуемая прочность: Если вам нужна прочная деталь, глубокая вытяжка может обеспечить более высокие механические качества. Это связано с тем, что она делает металл более прочным и долговечным в процессе растяжения.

Разница между глубокой вытяжкой и штамповкой

Следующие пункты иллюстрируют различия между глубокой вытяжкой и штамповкой.

Точность

Точность детали, изготовленной методом глубокой вытяжки, можно оценить по толщине металла и скруглению внутренних углов. В большинстве случаев детали, изготовленные методом глубокой вытяжки, точнее штампованных. Очень высокая точность размеров достигается только при одноточечной глубокой вытяжке. Внешняя поверхность штампованной детали всегда более шероховатая, и точность размеров уступает точности деталей, изготовленных методом глубокой вытяжки.

Отделка поверхности

Поверхность детали, изготовленной методом глубокой вытяжки, обычно более гладкая, чем поверхность штампованной детали, поскольку в процессе изготовления используется только один процесс деформации. Изготовление штампованных деталей требует двух процессов (формовки и тиснение), что затрудняет обработку поверхности и делает ее более шероховатой.

Применение метода тиснения к формованному металлическому изделию может улучшить его внешний вид. Но это не улучшает структуру. Это происходит потому, что материал просто становится толще, не изменяя его форму или размер. Процесс тиснения не обеспечивает детали прочной опоры.

Изгиб

В большинстве случаев метод двухсекционной гибки используется для создания острых углов в деталях, изготовленных методом глубокой вытяжки. Для глубокой вытяжки лучше всего использовать экструзионную матрицу одноточечного типа, поскольку она обеспечивает наиболее точные измерения и углы гибки.

Для многих полезных деталей штамповка не позволяет получить требуемые точные изгибы или углы. Однако некоторые детали можно штамповать, придавая им нужную форму, а затем перемещать их в другое сборочное приспособление, где они формуются гибкой. Это позволяет избежать дополнительных работ и сохранить высокое качество.

Производственные затраты

Поскольку для процесса глубокой вытяжки требуется два пресса, стоимость оборудования выше, чем для штамповки. Для глубокой вытяжки необходимо использовать основной пресс, а затем второй пресс для штамповки. Однако, поскольку детали, изготовленные методом глубокой вытяжки, получаются точнее, чем штампованные, после изготовления деталей требуется меньше обработки. Это снижает затраты, поскольку требуется меньше отходов и трудозатрат.

Толщина материала

В большинстве случаев детали, полученные глубокой вытяжкой, тоньше штампованных. Это объясняется более свободным течением металла в процессе формования. Материал равномерно распределяется и, следовательно, не скапливается на стенках формы. Это приводит к более равномерному распределению. Кроме того, такое перераспределение улучшает распределение частиц металла по всей детали, что приводит к повышению её прочности.

Если вы хотите гарантировать сохранение прочности, лучше использовать глубокую вытяжку, поскольку она обеспечивает перенос материала. Детали одинаковой толщины также можно изготавливать штамповкой. Однако штамповка менее стабильна, и с её помощью сложно добиться нужной толщины.

Дизайн

При изготовлении детали методом глубокой вытяжки изготовителю следует учитывать, что процесс глубокой вытяжки ограничен степенью изгиба и растяжения листового металла. Чтобы обеспечить возможность глубокой вытяжки детали, эти ограничения необходимо учитывать при расчёте толщины стенок, углов и других параметров детали.

Глубокая вытяжка не подходит для изготовления сложных деталей с крутыми изгибами. В отличие от штамповки, её можно использовать в более широком спектре задач, не принимая во внимание особенности процесса изготовления.

Простота изготовления

Линии крупносерийного производства позволяют быстро и легко изготавливать детали глубокой вытяжки. Процесс прост, и инструменты не требуют частой замены. Штампованные детали, с другой стороны, сложнее в изготовлении и обычно требуют более длительного времени выполнения заказа. Как следствие, увеличивается время ожидания и выше производственные затраты.

Массовое производство

Процесс глубокой вытяжки наиболее эффективен при производстве больших партий изделий. Это быстрый и простой способ изготовления большого количества изделий за короткий промежуток времени. Штамповка также используется в массовом производстве для лучшего контроля качества поверхности детали. Поскольку штамповка медленная, она не позволяет производить большое количество изделий одновременно и не подходит для одновременного производства большого количества изделий.

Сила

Детали, изготовленные методом глубокой вытяжки, прочнее штампованных, поскольку в процессе глубокой вытяжки металл растягивается. Это делает его более гибким, а значит, и прочным. В процессе штамповки металл растягивается хуже, и поэтому он менее гибкий.

Поскольку штампованные детали неэластичны, они с большей вероятностью сломаются при повышенном давлении. Одно из главных преимуществ деталей, изготовленных методом глубокой вытяжки, по сравнению со штампованными, заключается в их большей прочности. Это лучший выбор для случаев, где требуется высокая надёжность.

Появление

Одна из проблем глубокой вытяжки заключается в том, что она иногда может изменить форму поверхности, образуя морщины, растягиваясь или ломаясь. Хотя эти деформации не всегда заметны, они могут сделать изделие менее эстетичным. Процесс штамповки оставляет поверхность гладкой и неизменённой. Штампованные детали выглядят привлекательнее уже по внешнему виду.

Формуемость

Глубокая вытяжка — это метод формовки, позволяющий легко формовать листовой металл в сложные формы. Штампованные детали сложнее формовать, чем детали, полученные глубокой вытяжкой, поскольку металл не растягивается и менее эластичен. Детали, требующие глубокой вытяжки, обладают более высокой формуемостью, чем штампованные.

Рекомендации по применению

Детали, требующие высокой прочности, но при этом лёгкие, с большей вероятностью будут упрочнены методом глубокой вытяжки. Детали, полученные глубокой вытяжкой, имеют более тонкое поперечное сечение, чем штампованные, но при этом не теряют механических характеристик.

Глубокая вытяжка также является лучшим способом изготовления деталей, требующих защиты от ржавчины, поскольку обеспечивает более качественную обработку поверхности и более точные размеры. Штампованные детали не так хороши, если вам нужны лёгкие, но прочные или не подверженные ржавчине детали.

Объем

Для массового производства лучше подходит глубокая вытяжка. Если требуется изготовить небольшое количество деталей, лучше использовать штамповку. Это объясняется тем, что штамповка лучше подходит для мелкосерийного производства, чем вытяжка, и обходится дешевле.

Вытяжка требует более высокой наладки, но позволяет быстро изготавливать большое количество деталей, что делает её идеальным методом для массового производства. Штамповка использует более дешёвые инструменты и не требует больших трудозатрат для изготовления большого количества деталей.

Материалы

Многие тянутые детали изготавливаются из стали, алюминия и медных сплавов. Штампованные же детали, в свою очередь, чаще всего изготавливаются из мягкой или легированной стали. Однако это не всегда так, и оба метода могут использоваться с различными материалами для изготовления самых разных деталей.

Форма

Окончательная форма детали зависит от того, изготовлена ли она методом глубокой вытяжки или штамповки. Детали, изготовленные методом глубокой вытяжки, имеют меньшую толщину поперечного сечения, чем штампованные, поэтому из них можно изготавливать более сложные формы. Кроме того, допуски для деталей, изготовленных методом глубокой вытяжки, меньше, чем для штампованных.

Производственный процесс

Процесс формования штампованных деталей, как правило, одноэтапный. В отличие от этого, формование деталей глубокой вытяжки включает множество этапов, таких как проектирование формы, подготовка материала, штамповка, вытяжка, резка и контроль. Это означает, что штампованные детали могут быть изготовлены быстрее, чем детали глубокой вытяжки, что обеспечивает значительную экономию средств.

Поскольку штамповка потребляет меньше электроэнергии, чем глубокая вытяжка, она также требует меньше обслуживания станка, что снижает эксплуатационные расходы процесса.

Постобработка

После изготовления штампованной детали её можно использовать сразу, так как она не требует дополнительной обработки. С деталями, изготовленными методом глубокой вытяжки, это не так: для них требуется несколько этапов постобработки, таких как удаление заусенцев, полировка поверхности и покраска. В результате процесс глубокой вытяжки требует больше времени и затрат.

Смазочные материалы

Смазочные материалы и жидкости могут попадать на детали, изготовленные методом глубокой вытяжки. Поэтому важно использовать материалы, устойчивые к их воздействию. Один из способов — закалить материал, нанести на него покрытие или использовать материалы, менее восприимчивые к воде и другим химическим веществам, такие как пластик и керамика.

Подведение итогов

При глубокой вытяжке металла для придания ему нужной формы используются пуансон и матрица. При штамповке же для придания металлу формы используются наконечник и наковальня. Штампованные детали сложнее формовать, чем детали, полученные глубокой вытяжкой, и их можно производить только в небольших количествах. В процессе глубокой вытяжки металл растягивается, что делает деталь прочнее штампованной.

Штампованные детали менее прочны, чем изделия, изготовленные методом глубокой вытяжки, поскольку металл не подвергается растяжению. Глубокая вытяжка лучше всего подходит для деталей, требующих очень лёгкой формовки. В большинстве случаев детали, изготовленные методом глубокой вытяжки, стоят дороже штампованных. Однако это компенсируется их более высокой прочностью на единицу массы и коррозионной стойкостью.