完整而详细的定制五金冲压手册——五金冲压的终极指南

内容目录

五金冲压—概述

如果您在制造过程中需要五金件,那么五金件应符合您所需的形状和设计。这就是五金冲压元素出现的时候。

五金冲压将确保您获得所需的金属形状。

客户可能会想,如果我处理不了五金件怎么办?你不必担心。致电顶级五金冲压公司,他们会为您处理工作。

但是,即使您选择外包服务,您也必须了解该过程。这就是为什么本文将讨论您需要了解的有关五金冲压的所有信息。

什么是五金冲压?

五金冲压 是一种用于将平面金属板转变为特定形状的工艺。

这个复杂的过程涉及一系列金属成型方法,例如冲压、冲裁、切割、穿孔和弯曲等。

这些冷成型方法使用冲压机和模具来确保金属板根据所需的规格成型。

五金冲压中常用的金属有钛、锌、铝和镍。

这个过程需要很大的力量(16 到 500 吨甚至更多),这就需要特殊的设备。 

安装在印刷机上的设备称为冲床。它允许金属与加工工具接触,从而形成 高精度零件

现代五金冲压

五金冲压自公元前 7 世纪就出现了,当时土耳其的吕底亚人使用一种基本的五金冲压形式来生产硬币。

自从发现金属以来,人们做出了许多努力来提高它们的实用性,这使得金属锻造成为一个非常有价值的职业。

虽然五金冲压可以追溯到七世纪,但它后来在武器生产中变得重要,这需要生产许多相同的产品。

在 19 世纪,冲压生产的积极发展生产了家居用品,因此也需要批量生产。

工业革命加速了高科技金属冲压设备的发展,因为制造商需要大量生产产品以满足市场需求。不能完全依靠锻造和压铸来完成任务。

随着汽车和造船业的出现,五金冲压在近代发挥了重要作用。五金冲压使生产大尺寸产品成为可能。

五金冲压的种类

有不同类型的金属冲压工艺,包括级进模冲压、传递模冲压、四滑块冲压、精冲、深冲冲压和短程冲压。

让我们简要了解一下每种类型的五金冲压。

级进模冲压(连续冲)

级进模冲压是一种按顺序进行的冲压方法。它有几个站,每个阶段都分配了一个功能。

切割、弯曲和冲压有连续的阶段。

在金属板经过所有序列后,它将成为所需的形状和尺寸。

级进冲压适用于按照严格的规格和公差制造大量零件。这种方法包括通过冲压设备送入一卷金属,依次冲压、弯曲和成型零件。工件从头到尾始终附着在基带上。将成品零件与金属带分离是操作的最后一步。

渐进式冲压的好处包括:

  • 准备时间短
  • 降低劳动力成本
  • 快速生产
  • 长期
  • 最少的浪费

简而言之,渐进式冲压可以快速、经济地重复生产具有复杂几何形状的零件。

然而,渐进式冲压需要投资永久性钢制工具。

它也不适合需要深拉的零件。渐进冲压可以使用不同的金属,例如钢、铝、铜、不锈钢和铜作为主要材料。

也可以使用贵金属超级合金、钛和铬镍铁合金。在某些情况下,可以逐步冲压非金属部件。

连续冲压中使用的方法  是通过使用传递压力机来完成的 。

这些压力机借助手指将组件从一个地方转移到另一个地方。

要生产大量需要复杂的在压过程的冲压件,建议使用级进压力机。

这种压力机的一个优点是周期的持续时间。根据组件,生产量很容易超过每分钟 800 个零件。

但是,这种类型的压力机不适合高精度的深冲,因为您的冲压深度可能大于零件/组件的尺寸。

这个过程是在转移压力机的帮助下进行的。它以较慢的速度运行,使用机械手指在整个成型或成型过程中将零件固定到位。

渐进式压力机只是由套筒使用弹簧或类似设备控制的成型过程的一小部分。它可能会导致材料厚度不均匀等问题。

与转移压力机相比,连续压力机的另一个缺点是转移组件所需的原材料数量更多

这些工具成本更高,因为它们是内置模块。他们没有针对每个车站的具体规定。

此外,他们无法执行需要组件离开带材的程序,例如卷边、缩颈螺纹滚压、卷边法兰、旋转冲压等。

功能的数量决定了所需的成本和工具。

建议使工具尽可能基本,以将工具成本降至最低。

间隔太近的特征会产生问题,因为它们可能无法提供足够的打孔空间,这通常会导致需要第二个站点。

也可能存在突出和窄切口的问题。

模具通常由工具钢制成,可以承受高冲击载荷,保持所需的锋利边缘,并承受磨损力。

转移模具冲压

转移模具冲压机将每个零件视为一个整体,因此冲压序列的第一步是将零件与金属带分开。然后手指将其运送到执行单独操作的各个站。

创建工艺序列最费力的任务是确定所需成型站的数量、工具几何形状、总体尺寸、公差、残余应力和满足产品要求的表面光洁度。

转移模具冲压工艺与级进冲压工艺有相似之处,因为它使用顺序加工。

主要区别在于冲压件在该过程的较早阶段与金属带分离。此工艺最适合大型金属零件和/或具有复杂设计元素(例如管道/管子、凹槽、肋和螺纹)的零件。

它还可以用于制造深冲零件,因为零件上没有连接金属条。压力机可以在原材料允许的范围内进行冲压。

通常使用铝、黄铜、铜、铬镍铁合金、不锈钢和贵金属,但也可以使用黑色金属和有色金属材料制造零件。

四轮冲压

Fourslide 冲压是一种复杂的金属加工工艺,它结合了冲压和成型,可以用线材或金属线圈制造微小、复杂的零件/组件。

与传统压制方法相比,这种方法具有多种优势,包括提高灵活性和设计多功能性、提高速度和降低生产成本。

https://youtube.com/watch?v=bVU9MepdUlQ%3Ffeature%3Doembed

凭借这些优势,四滑块冲压已成为许多行业(从汽车到航空航天再到医疗和电子)高精度产品和应用的首选制造方法。

金属冲压,与冲床的垂直运动相反,Fourslide 金属冲压机通过使用四个移动来执行冲压或成型过程的滑块以直角运行。

Fourslide 冲压就像多slide 冲压。但是,多滑块冲压机比四个滑块具有更多的功能。

四根轴与一系列锥齿轮相连,并由驱动滑块的单个电机驱动。

连接到每个轴的凸轮处理滑块,当金属工件通过机器进给时,这些滑块在四个正交方向上撞击金属工件。

这种多向方法允许您同时或顺序地从所有四个侧面弯曲或冲压工件。

单个四张幻灯片操作可以使用许多曲线、弯曲或扭曲产生复杂的形状。

精冲

精冲也称为精密冲裁或精冲。

精冲的主要目标是制造具有整洁、光滑表面的零件。

精冲和标准冲裁的区别在于材料仅通过剪切进行冲裁。在所有侧面夹紧后没有断裂。

在精冲中没有快速通过力。因此,它更安静,振动更小。

工具的成本比传统的下料成本高,而且该过程不能以极高的速度进行。

深拉冲压

深拉冲压工艺将扁平金属制成模具,以制造出精确的、通常为圆柱形的部件。

它是通过将扁平金属线圈送入压力机来实现的,然后由工具站包围。每个工位在钢材上重复一个过程。

深拉冲压工艺用于将金属板冲压成不同的空心轴对称部件。使用这种冲压方法创建的形状是圆柱形的,但是,它也可以创建盒子形状的对象。

深拉冲压可用于制造各种工业和家居用品,例如水槽、烤盘、卫生洁具、汽车零件、饮料罐、外壳等等。

这种类型的冲压在金属板上施加压力冲头,将其沿径向拉入模腔。

金属板首先放置在成型模具上,并通过压边机施加的压缩力在每端固定到位。

其次,通过机械冲压工具对金属板施加轴向力,使金属板变形并流入模腔,形成所需的形状。

“深拉”之所以如此命名,是因为组件的深度大于其直径。

短期冲压

短期金属冲压是一种用于制造少量穿孔金属零件的工艺。

短期生产可以定义为生产少于 5,000 个零件的运行(取决于制造商)。 

短期金属冲压在广泛的行业中都有应用。适用于小批量的季节性产品、特殊产品或其他对永久性工具的高投资不可行的情况。

金属冲压具有成本效益、通用性、快速设置,并提供精确的切割和形状。

短期金属冲压提供了一种具有成本效益的方法,可以以更快的周转时间生产高质量、可靠的零件。

如果您正在寻找更快的交货速度,短期生产可能是您的不错选择。

短期生产在各个行业都有应用,例如

  • 汽车
  • 航天
  • 商业照明
  • 建造
  • 电子产品
  • 家用电器
  • 医疗的

短期金属冲压工艺可创建统一的零件并使用铝、黄铜、铜和钢等金属。

短期冲压需要少量材料,从而降低制造成本。

五金冲压工艺——一个循序渐进的过程

在设计和原型制作之后,需要一系列多个步骤来创建复杂的金属零件、组件或零件。这是一项比大多数人想象的要艰巨得多的任务。

乍一看似乎很简单的零件很少只需要一个冲压步骤就可以被认为是完整的。

在尝试确定金属冲压的最佳工艺时,经常会出现混淆。 

在选择金属冲压工艺时,必须考虑,

• 该过程将如何影响设计功能?

• 设计或行业特定要求?

• 生产时间和成本效益?

常见的五金冲压工艺

有几种金属冲压工艺。它们包括下料、穿孔、拉伸、弯曲、空气弯曲、打底和压印、成型、夹边修边、切缝、拉伸、熨烫、缩颈/缩径和包边。 

这是一个详细介绍每个过程的视频。https://www.youtube.com/embed/5CuJjSk4U38?feature=oembed

消隐

如果需要,冲裁过程是您冲压方法的第一步。

下料是指将大片或钢/金属卷切割成更小、更易于管理的零件的过程。

此过程涉及在整个金属冲压过程结束时切割您想要获得的产品形状的粗略草图。

下料时,主要关注点包括下料过程中的孔直径、长度、几何形状、间距等。

消隐不仅可以让您直观地了解所期望的内容。它还有助于最大限度地减少后期可能出现的废物量。

它还消除了浪费时间的问题。当金属物体被拉制或成形时,通常会发生消隐。

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冲孔

如果您正在加工的零件需要孔、槽或其他切口,则可以使用穿孔选项。

冲孔与下料同时进行,可从金属板或钢板上形成所需的形状。

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画画

绘图是实际的冲压过程。

冲头将一部分金属压入模具以形成部件的基本形状。

如果零件的深度低于主要开口,则认为是浅拉深。

深度高于开口的零件是深拉的。

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弯曲

弯曲是一个易于理解的过程。工件被放置在一个专门设计的模具上,一个压头迫使金属进入所需的弯曲处。

弯曲是在拉伸后进行的,因为冲压弯曲的金属部分会导致整个零件变形。 

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空气弯曲

空气弯曲是指用冲头将零件的平面弯曲成模具(通常为V形)的过程。

冲头和冲模之间的距离大于金属的厚度,在移除部件时会产生略微松弛的弯曲。

与大多数其他弯曲技术相比,空气弯曲在压力和功率方面的能量密集程度较低。

打底和铸造

打底和压印是两种类似于空气弯曲的弯曲方法,但使用的压力是压力的 2 到 30 倍。

材料被压入紧密贴合的模具中,从而产生更持久的弯曲。

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成型

成型是一种类似于打底、弯曲和压印的弯曲过程。它用于在一个步骤中制造具有多个弯曲的零件,例如 U 形弯曲。

捏剪

捏边修整涉及切割金属板的碎片并将它们作为废金属分离。这是一种新颖的方法,因为金属被挤压在垂直的平面上。

它通常(但不总是)用于从板材上切割出深拉圆杯。

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兰林

一个独特的过程,刺血用于制作标签或通风口。

一块材料被切割成三个边缘,同时弯曲。

这种方法创建开口或钩状设计。排出废料是二次加工步骤。

冲压过程涉及各种技术,但并非每种方法都对每个组件都有效甚至是必需的。

当您完全了解该过程时,您就可以创建可以减少废料、降低成本和加快生产速度的零件,而不会牺牲质量。

伸展

在这里,我们增加了金属板的表面积。为了实现这一点,在最大限度地减少边缘向内移动的同时增加了张力。此过程还有助于平滑金属部件。

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熨烫

金属板被挤压以最小化其厚度。熨烫在制造饮料罐等应用中至关重要。

缩颈或缩径

缩颈机或缩径机旨在减小管子的直径。

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包边

在包边过程中,将金属板的边缘折叠起来,使其变厚,增加了形状的强度和稳定性。

定制五金冲压

定制金属冲压是形成金属的过程,需要定制的工具和技术来制造零件。

各种应用和行业都采用定制设计的冲压工艺,以满足大批量生产需求并确保每个零件都符合准确的规格。

定制设计的钣金冲压可以包括下料、切割、冲压、拉伸压花等操作。

每个步骤都使用 CAD/CAM 软件设计的工具完成,这些工具提供复杂零件所需的精度。

钣金冲压是一种高效、有效的方法,可以为各种行业制造高质量、耐用的零件,包括硬件、电子、医疗、航空航天、工业照明等。

五金冲压中的精加工操作

在创建和制造精密金属冲压件时,制造公司的工程师和项目经理、其供应商和金属压模需要讨论精加工选项以确保最佳性能。

在大多数情况下,金属冲压过程的最终产品可能还没有准备好使用。可能需要进行一些精加工操作才能使其完美。

最常见的冲压后操作包括攻丝、切割、铰孔和去毛刺。这些整理过程改善了产品的外观并使其与其他机器兼容。

去毛刺去除冲压过程后留下的金属材料的残留物。去除锋利的毛刺并确保所有金属部件都光滑。

防止腐蚀、改善外观或平滑锋利边缘需要金属表面处理和制造过程中的这一关键要素,应从一开始就考虑。

整理选项包括

  • 粉末涂料和电子涂料
  • 电镀
  • 电抛光
  • 去毛刺
  • 热处理
  • 打扫

五金冲压材料

精密的金属冲压机可以生产高质量的零件,但选择合适的原材料也很重要,就像选择合适的加工程序一样。

每种合金和金属都具有独特的特性。根据成分,可以选择普通合金或特殊金属。

各种常见合金用于金属冲压,并在各个行业中进行精密设计。它们包括

  • 铝合金
  • 黄铜合金
  • 铜合金
  • 镍合金
  • 钢和不锈钢。

工程师和设计师必须对最常用的金属和特种金属有基本的了解,以帮助选择材料。

五金冲压的好处

五金冲压是众所周知的制造工艺,因为它提供了很多优势。

批量生产:鼓励批量生产产品和零件。

高精度:如果金属板被切割或弯曲,结果将通过正确的测量获得准确的零件/组件。现代金属冲压设备旨在以高精度运行。

均匀性:在批量生产的产品中,冲压件使每个零件都保持统一,每个零件的形状、设计和尺寸都与规格完全匹配。

成本效益:金属冲压是一种成本效益高的制造方法。通过使用金属冲压,制造企业可以快速有效地生产产品。

节省时间:外包金属冲压工艺可以让您免除所有麻烦,让您节省时间并将您的技能和精力投入到其他项目中。

一般信息:它被归类为冷加工工艺,与其他冷加工方法一样,不会因与热相关的变化而改变金属的特性。

五金冲压不会将零件暴露在极端温度下,因此不存在因热量而导致变化的危险。金属零件可以通过冲压成型而无需受热。

五金冲压的有效性使其成为大型制造公司的首选。

选择最好的五金冲压公司

在选择可靠的五金冲压制造商之前,有很多事情需要考虑。

专业知识和经验:金属冲压使用专门的设备来形成简单到复杂的图案。它从可以成形和/或穿孔的扁平金属板开始。您需要检查制造商的经验水平,以确保他们能够熟练地生产您需要的零件。

成本效益:项目的价格是数量的函数。与大批量生产相比,小批量生产的单件成本更高。那就是我们鼓励利用规模经济的散装零件生产。

虽然成本当然是一个考虑因素,但一旦公司的信誉、能力和知识得到确认,它就不是唯一要考虑的因素。

公司声誉

衡量正在考虑的金属冲压生产商的声誉应该不难。

大多数原始设备制造商 (OEM) 会选择靠近重要运输路线及其主要业务地点的冲压公司,以减少供应链问题并使物流更易于管理。

检查业务订单的及时交付,确保公司可以通过 ISO 9001 注册,并寻找属于 PMA(精密金属成型协会)的公司。

行业经验

除了公司名称外,还要确保您考虑的冲压公司是否在您的领域拥有经过验证的专业知识。

许多领先的制造商在为航空航天、汽车、暖通空调、金属结构、建筑材料提供零件以及为这些行业开发和供应特殊零件和组件方面拥有数十年的经验。

生产能力

生产能力受订单提前期和所用设备的影响。

现代设施使用最先进的精密设备,可以根据精确的规格和严格的公差完成项目,这是使用旧设备和系统无法实现的。

确定五金冲压项目的成本

冲压工具,也称为“硬工具”,可能非常昂贵。

对于少量(少于 10,000 件)的工作,硬工具的成本高于任何可能的回报,因此“金属旋压”是一个可行的选择。

纺纱工具不贵。旋压工具通常比冲压工具便宜 10 到 20 倍。

成本是一个主要考虑因素,但时间也非常重要。除了成本高昂之外,冲压机的交货时间也更长。旋压工具和零件在短短几周内完成,而不是几个月。

五金冲压应用

五金冲压具有广泛的工业应用。需要 3D 设计的行业应用通常使用五金冲压。

一旦您完成了产品的 3D 设计,金属冲压机将始终如一地大批量生产和再生产零件。

使用五金冲压企业的行业包括(但不限于),

  • 汽车
  • 工业机械
  • 消费类电子产品
  • 航天
  • 电气
  • 电信

根据 Grand View Research 的数据, 汽车行业是五金冲压行业的主要市场,占其 2016 年收入的 34.7%。

然而,在这个技术时代,金属制造在消费电子领域的应用正在蓬勃发展。

这意味着几乎所有在工作场所使用消费电子设备的企业都依赖金属冲压机制造的产品。

制造家用电器和珠宝等物品的较小行业可以使用冲压机进行更大规模的产品生产。

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参考

Taylan Altan 和 Erman Tekkaya 编辑的钣金成型工艺和应用

维基百科

它是什么以及如何开始-金属冲压

金属冲压的历史

渐进式冲压可实现高速生产和降低成本

什么是转移模和级进模?基本的金属冲压概念

金属冲压件有局限性——在设计零件时要牢记这些

金属冲压过程中的 9 个常见步骤

定制金属冲压

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金属冲压应用

为什么金属电镀对冲压件很重要

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降低金属冲压成本的 13 种方法

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英国前 10 名金属冲压制造商

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新加坡前 10 名金属冲压制造商

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