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Lo stampaggio dei metalli è un processo di formatura a freddo che applica alta pressione alla lamiera attraverso stampi, modellandola in parti con geometrie complesse. Questa tecnologia è ampiamente utilizzata in settori come l'automotive, l'elettronica, gli elettrodomestici e l'aerospaziale, ed è un metodo di produzione fondamentale per ottenere elevata efficienza, elevata precisione e produzione in grandi volumi .

Questo articolo presenta in modo sistematico i principali tipi di stampaggio dei metalli , il flusso di processo, gli stampi più comuni e i materiali applicabili . Spiega inoltre come scegliere servizi professionali di stampaggio dei metalli, aiutandovi a prendere decisioni più consapevoli durante i processi di progettazione e produzione.

Cos'è lo stampaggio dei metalli?

Lo stampaggio dei metalli è il processo che utilizza una macchina per stampaggio e stampi specializzati per lavorare plasticamente la lamiera e produrre pezzi delle forme e delle dimensioni desiderate. Una macchina per stampaggio utilizza la forza meccanica per azionare lo stampo ed eseguire varie operazioni, tra cui taglio, piegatura , stiramento e punzonatura.

Il sistema di stampaggio è costituito principalmente da:

• Telaio: supporta l'intera struttura della pressa;
• Scivolo: fornisce un movimento alternato verso l'alto e verso il basso;
• Matrice: lo strumento principale che determina la forma del pezzo;
• Alimentatore: alimenta automaticamente il materiale nella postazione di lavoro.

Quali sono i tipi di processi di stampaggio dei metalli?

1. Stampaggio progressivo

Lo stampaggio progressivo prevede che la lamiera alimentata venga posizionata in una pressa e poi attraversata da singole stazioni, ciascuna delle quali esegue specifici processi di lavorazione dei metalli, come taglio, piegatura e punzonatura. Durante tutto il processo, la lamiera rimane attaccata alla sua base e si muove attraverso un sistema di trasporto nello stampo.
In ogni stazione, il pezzo viene formato tramite uno stampo e poi spostato alla stazione successiva. Al termine di tutte le operazioni, la pressa viene sollevata e le piastre si muovono orizzontalmente, formando gradualmente i pezzi. Nell'ultima stazione, il pezzo finito viene espulso dalla lamiera. Le caratteristiche di questo processo sono illustrate nella tabella seguente:

2. Stampaggio a matrice di trasferimento

Nello stampaggio a trasferimento, il pezzo viene prima separato dalla lamiera e poi spostato da una stazione all'altra. Ciò consente al materiale separato di essere trasferito a diverse presse, consentendo ai produttori di produrre più pezzi contemporaneamente.
Lo stampaggio a transfer è ideale per la formatura di pezzi di grandi dimensioni. Poiché il pezzo è separato dal substrato metallico, il punzone può raggiungere altezze elevate senza interferire con altre operazioni, rendendolo ideale per applicazioni di imbutitura profonda. Inoltre, è vantaggioso anche per processi con più fasi intermedie, poiché la separazione anticipata dei componenti può migliorare l'efficienza complessiva. Le caratteristiche di questo processo sono illustrate nella tabella seguente:

3. Timbratura a quattro slittamenti

Nello stampaggio a quattro blocchi o multi-slitta, la slitta viene posizionata orizzontalmente e si muove verso il pezzo. Questo processo differisce dallo stampaggio convenzionale che utilizza una corsa discendente della pressa. Ogni slitta in una pressa multi-slitta è dotata di un utensile in grado di eseguire simultaneamente azioni di piegatura, torsione, taglio o formatura in direzione orizzontale. Le presse multi-slitta possono essere dotate di più di quattro slitte mobili. Lo stampaggio a quattro slitte è particolarmente adatto per la produzione di pieghe complesse e multiple, pieghe superiori a 90 gradi e la formatura di pezzi cilindrici. Le caratteristiche dello stampaggio a quattro slitte includono:

4. Disegno e stampaggio

Lo stampaggio a imbutitura profonda è un processo di formatura dei metalli molto diffuso, particolarmente adatto alla produzione di lattine, cilindri e altri componenti per applicazioni spaziali profonde. Nel processo di stampaggio a imbutitura profonda, una lamiera viene posizionata sull'anello di tenuta dello stampo, che viene poi pressata nello stampo da un punzone per formare una forma simile a quella di uno stampo. Poiché la profondità del pezzo da formare è solitamente maggiore del suo diametro (almeno il doppio del suo diametro), questo processo è chiamato imbutitura "profonda". Esercitando pressione sul pezzo e grazie all'azione del lubrificante, è possibile controllare il flusso del materiale e il processo di formatura per ottenere il componente spaziale desiderato. Le caratteristiche dell'imbutitura profonda e dello stampaggio sono illustrate nella tabella seguente:

Quali sono i passaggi chiave del processo di stampaggio dei metalli?

Il processo di stampaggio dei metalli è un processo in cui una forza viene applicata al materiale metallico attraverso uno stampo per deformarne la plasticità e ottenere la forma e le dimensioni desiderate. Ecco le sette fasi del processo di stampaggio dei metalli:

Fase 1: Progettare lo stampo e realizzare un prototipo

Innanzitutto, in base alle dimensioni, alla forma, al materiale e ad altri fattori del prodotto, la struttura e le dimensioni dello stampo vengono determinate tramite calcoli e simulazioni. La progettazione dello stampo è la base del processo di stampaggio, che determina la forma e la qualità del prodotto finale. Successivamente, sulla base dei disegni dello stampo progettato, viene realizzato il prototipo dello stampo vero e proprio per la successiva produzione tramite stampaggio.

Fase 2: tagliare il pezzo di metallo

Innanzitutto, si scelgono i materiali metallici adatti allo stampaggio, come lamiera d'acciaio, lamiera di alluminio, ecc. Successivamente, la lamiera o la striscia di metallo originale viene tagliata nella misura desiderata per la successiva lavorazione. Questa fase viene solitamente eseguita utilizzando strumenti come coltelli o forbici.

Fase 3: premere il metallo nella forma desiderata

Il pezzo grezzo di metallo tagliato viene inserito nel dispositivo di alimentazione della macchina per stampaggio, e il metallo viene alimentato nello stampo attraverso il dispositivo di alimentazione. La pressione del punzone determina quindi la deformazione del metallo sullo stampo attraverso il punzone e lo stampo. Questa fase è il cuore del processo di stampaggio. Grazie alla progettazione precisa dello stampo e al controllo preciso della macchina per stampaggio, è possibile ottenere pezzi metallici della forma e delle dimensioni desiderate.

Fase 4: tagliare il materiale in eccesso

I pezzi stampati spesso devono essere rifilati e sagomati per rimuovere bave, crepe e altri difetti che si presentano durante il processo di stampaggio . Questa fase può essere eseguita utilizzando attrezzature come utensili di ravvivatura o smerigliatrici.

Fase 5: Trattare termicamente la parte (se necessario)

A seconda del materiale e dei requisiti prestazionali del pezzo, potrebbe essere necessario un trattamento termico, come tempra, rinvenimento, ecc. Il trattamento termico può migliorare la durezza, la resistenza all'usura e la resistenza alla corrosione dei pezzi per soddisfare requisiti di utilizzo specifici.

Fase 6: Trattamento o rivestimento superficiale

Per migliorare le prestazioni anticorrosione o l'estetica dei componenti, potrebbe essere necessaria una finitura superficiale come galvanica, verniciatura, rivestimento, ecc.

Fase 7: Controllo qualità e ispezione

Una volta completata la produzione di stampaggio , la qualità dei pezzi viene ispezionata in modo approfondito per garantire che dimensioni, qualità superficiale e proprietà fisiche soddisfino i requisiti di progettazione. In base alle diverse condizioni qualitative, vengono adottate misure di miglioramento per migliorare l'efficienza e la qualità del processo di stampaggio.

Quali tipi di stampi per stampaggio di metalli vengono utilizzati?

Matrici a punzone singolo

Una singola matrice è composta da una matrice e una matrice o da una pluralità di matrici e una pluralità di matrici. Ogni punzone viene realizzato con un solo punzone o con una sola formazione di forma, poiché la sua struttura e funzione sono progettate e realizzate per un processo specifico. Una volta prodotto, non può essere utilizzato in altri processi. Viene tipicamente utilizzato per produzioni su piccola e media scala, soprattutto quando sono richiesti frequenti cambi di posizione o forma di punzonatura. Può essere regolato e sostituito in modo flessibile durante il processo di produzione e i costi di produzione sono bassi. È adatto per la produzione di piccoli lotti di stampaggio di metalli con un processo relativamente semplice.

Vantaggi e svantaggi delle matrici a punzone singolo

Progressivo

Uno stampo progressivo, noto anche come stampo progressivo, è un tipo di stampo per stampaggio a freddo che utilizza una striscia di materiale grezzo per stampaggio in un'unica corsa di stampaggio e utilizza diverse stazioni per completare più processi di stampaggio simultaneamente su un set di stampi. Ogni processo di stampaggio dello stampo viene completato. A un certo punto, la striscia si muove a una distanza fissa e la parte tranciata viene gradualmente formata in uno stampo continuo. Lo stampaggio continuo è un metodo di processo ad alta intensità di processo che può essere rifilato, tagliato, scanalato, punzonato, deformato plasticamente e tranciato. Questo processo viene eseguito sullo stampo.

Vantaggi e svantaggi degli stampi progressivi

Stampi compositi

Uno stampo composito è uno stampo di stampaggio in cui il foro interno e la forma esterna vengono lavorati contemporaneamente nella stessa stazione dello stampo (è possibile eseguire più operazioni di stampaggio contemporaneamente in un'unica corsa). In un'unica operazione di stampaggio è possibile completare più processi, tra cui punzonatura o formatura multipla. Il design multiprocesso combina in una certa misura i vantaggi dello stampo singolo e dello stampo progressivo.

Vantaggi e svantaggi degli stampi compositi

Trasmettere

Lo stampaggio a stampo di trasferimento è simile allo stampaggio a stampo progressivo, ma i pezzi vengono trasferiti da una stazione all'altra tramite un sistema di trasferimento meccanico. Viene utilizzato principalmente quando il pezzo deve essere rimosso dalla striscia per consentirne la lavorazione in condizioni di libertà. Lo stampo di trasferimento può essere costituito da uno stampo singolo o da più stampi o macchine disposte in fila per formare una linea di produzione. Viene spesso utilizzato per produrre pezzi più complessi, in cui ogni postazione di lavoro può eseguire operazioni diverse, come punzonatura, piegatura, stiramento, ecc.

Vantaggi e svantaggi dello stampaggio a trasferimento

Quali tipi di metalli sono più adatti allo stampaggio?

Acciaio

• Acciaio laminato a freddo (CRS): gradi come 1018 e 1045 sono comuni. Il CRS è noto per la sua resistenza e la finitura superficiale liscia, che lo rendono ideale per componenti che richiedono tolleranze ristrette.
• Acciaio laminato a caldo (HRS) : i gradi più comuni includono A36 e A572. L'HRS è più facile da formare, il che lo rende adatto per parti più grandi e meno precise.
• Acciaio inossidabile : utilizzare gradi come 304 e 316 per una maggiore resistenza alla corrosione. Sono preferiti per applicazioni mediche, alimentari e marine.

Alluminio

• Alluminio 1100 : questo grado è noto per la sua flessibilità e viene utilizzato in applicazioni che richiedono l'imbutitura profonda.
• Alluminio 6061 : un grado versatile noto per la sua robustezza e resistenza alla corrosione, adatto a un'ampia gamma di applicazioni.
• Alluminio 5052 : preferito per applicazioni che richiedono elevata resistenza alla fatica.

Ottone

• Cassetta in ottone (C260) : grazie alla sua eccellente conduttività elettrica, viene spesso utilizzato nei componenti elettronici.
• Ottone navale (C464) : noto per la sua resistenza alla corrosione, è adatto alle applicazioni marine.

Rame

• Rame C110 : elevata conduttività elettrica, ideale per l'uso nei componenti elettronici.
• Rame-berillio (C17200) : unisce resistenza e conduttività ed è comunemente utilizzato nelle applicazioni aerospaziali ed elettroniche.

Titanio

• Titanio di grado 2 : offre un buon equilibrio tra resistenza e flessibilità ed è ampiamente utilizzato nei settori aerospaziale e medico.
• Titanio grado 5 (6Al-4V) : noto per la sua elevata resistenza e resistenza alla corrosione, è ideale per applicazioni ad alte prestazioni.

Perché scegliere i servizi di stampaggio dei metalli LS?

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Domande frequenti

1. Che cos'è lo stampaggio dei metalli?

Lo stampaggio dei metalli si riferisce al processo di lavorazione della lamiera nella forma desiderata. Stampi per stampaggio lamiera. Il suo principio è principalmente quello di utilizzare la forza meccanica della punzonatrice per lavorare il materiale nella forma desiderata. La pressa è composta principalmente da un telaio, un cursore, una matrice e una trasmissione. Quando la macchina per stampaggio dei metalli è in funzione, la lamiera viene prima posizionata tra gli stampi e, sotto l'azione della forza meccanica, la lamiera viene lavorata nella forma desiderata. Può essere lavorata in diversi stampi per stampaggio. Parti stampate in metallo di diverse forme.

2. Quali sono i 7 passaggi dello stampaggio dei metalli?

Le sette fasi chiave del processo di stampaggio dei metalli includono la progettazione e la prototipazione dello stampo, il taglio dei pezzi grezzi, la pressatura del metallo nella forma desiderata, la rifilatura del materiale in eccesso, il trattamento termico del pezzo (se necessario), il trattamento o il rivestimento superficiale, nonché il controllo qualità e l'ispezione. Queste fasi sono interconnesse e insieme costituiscono l'intero processo di stampaggio dei metalli.

3. Che tipo di acciaio viene utilizzato per lo stampaggio?

I principali tipi di acciaio utilizzati nello stampaggio sono: Acciaio laminato a freddo (CRS): i tipi come 1018 e 1045 sono comuni. Il CRS è noto per la sua resistenza e la finitura superficiale liscia, che lo rendono ideale per parti che richiedono tolleranze strette; Acciaio laminato a caldo (HRS): i tipi comuni includono A36 e A572. L'HRS è più facile da formare, quindi è adatto per parti più grandi e meno precise; Acciaio inossidabile: i tipi come 304 e 316 sono utilizzati per una maggiore resistenza alla corrosione. Sono preferiti per applicazioni mediche, alimentari e marine.

4. Qual è il metallo migliore per lo stampaggio?

I metalli più comunemente utilizzati nello stampaggio dei metalli includono alluminio, acciaio inossidabile, acciaio dolce, rame e ottone. Nelle applicazioni pratiche, è necessario selezionare l'acciaio e i materiali metallici adatti in base ai requisiti specifici e alle condizioni di lavorazione del prodotto.

Riepilogo

Lo stampaggio dei metalli è una tecnologia completa che integra scienza dei materiali, progettazione di stampi e produzione di precisione. Dalla semplice tranciatura all'imbutitura profonda complessa, dagli stampi monoprocesso agli stampi progressivi efficienti, ogni scelta influisce sulla qualità del prodotto, sui costi e sui tempi di consegna. Qualunque siano le vostre esigenze, LS Precision Manufacturing si impegna a essere il vostro partner di produzione più affidabile, potenziando i vostri prodotti con la nostra competenza e la nostra maestria artigianale di precisione.