精密五金冲压适合您的应用吗?——精密五金冲压、CNC和金属铸造概述

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精密五金冲压是制造各种金属产品的一种快速且具有成本效益的方法。但这并不意味着它适用于每个应用程序。要了解精密五金冲压是否适合您,您必须了解它的工作原理和替代制造方法。

什么是精密五金冲压

五金冲压从一块金属板开始。该金属被送入模具。然后金属被模具压制,导致改变,例如切割、弯曲或穿孔。金属通过模具的不同阶段经历一系列压力,直到零件完成。模具的每个阶段将同时使用,因此每次冲压后完成一个零件。

与其他金属制造方法相比,精密五金冲压非常快速且非常便宜。冲压可用于每分钟生产数十或数百个零件,只需有限的人力。这使制造商可以节省工资并节省时间。

五金冲压还能够按照精确的规格制造零件。高品质的模具运行有完美的规律性,所以每一块都应该完全一样。这就是五金冲压在消费电子行业的零件制造中很受欢迎的原因之一——以低成本制造出具有完美公差的高度一致的零件。

五金冲压存在三个重大限制——3D 结构、零件尺寸和模具结构。五金冲压使用钣金作为起始材料。可以通过巧妙的模具设计开发 3 维特征,但由于金属是平坦的,因此这将始终受到限制。克服此问题的一种常用方法

对于尺寸,五金冲压可以制作大型零件,但往往更复杂,速度更慢。零件尺寸的任何增加都将乘以冲压步骤数。具有复杂冲压程序的大型零件可能需要非常大的装配。

如果考虑小批量零件,模具结构是五金冲压的一个显着限制。设计和制造精密模具是复杂、耗时且昂贵的。为只需要几个零件的应用制作模具是不切实际的。在这些情况下,制造商通常更喜欢 CNC。

什么是数控加工 (CNC)?

计算机数控 (CNC) 是一种金属成形方法,它依赖于从一块金属开始,然后使用计算机控制的钻头将其加工成所需的形状。首先,将设计添加到计算机中,然后将一块金属块或一块金属板放置在机器内。程序启动后,计算机将使用钻头刮掉所有必要的金属,直到获得最终形状。

CNC的最大优势是灵活性。这种方法可以制作复杂的 3D 物体,并且可以用来制造几乎任何你能想象到的东西。您不仅可以制作广泛的产品,而且只要您有合适的设计,您还可以在项目之间快速切换。开始加工新零件不需要专门的或定制的设备。高质量的 CNC 机器也非常精确,这意味着您可以在设计产品时使用苛刻的公差。

虽然 CNC 的多功能性很吸引人,但该方法确实有几个明显的缺点。与金属冲压相比,CNC 速度非常慢。一台精密金属冲压机可以在 CNC 制造一个零件所需的时间内制造数十个或数百个零件。CNC还需要至少一名专职服务员,这意味着人力要求相当高。总之,这意味着 CNC 比五金冲压贵得多。

如上所述,CNC 机器使用钻头从实心件上刮削金属以制造最终零件。有一些金属钻头的替代品,例如等离子切割机或水刀。虽然这些替代方法有一些优点和缺点,但它们基本上是相同的制造方法。与五金冲压相比,没有人能避免 CNC 的速度和成本问题。

什么是金属铸造?

金属铸造是此列表中最古老的金属产品制造方法。将熔融金属倒入模具中,然后冷却并硬化。最后一件将是一个坚固的金属产品。

铸造最常用于不需要严格公差的大中型物品。金属铸造在炊具中很受欢迎,因为有一块连续的金属可以促进均匀加热。像汽车车身这样的零件可以使用铸件制成,以获得大型、复杂的 3D 形状。

金属铸造有很多限制。用金属铸造制造小而精细的零件具有挑战性。熔融金属不能完全填充薄通道,这意味着任何小块都会不均匀和不一致。金属在冷却时也会收缩,这意味着它不能保持模具的确切形状。由于这些原因,金属铸件不常用于制造具有严格公差要求的零件。

金属铸造也很慢。加热和冷却金属需要时间,因此制造速度通常受到可用模具数量的限制。控制熔化金属所需的极端温度需要严格的安全措施,这进一步减慢了生产速度。制造模具也需要时间,因此项目之间的切换比基于 CNC 的方法需要更长的时间。

金属铸造的成本往往高于某些替代品。熔化金属时需要大量能源,这增加了运营成本。对人员和设备的要求也很苛刻。

总的来说,铸造只适用于狭窄的应用范围。

结合制造方法

当然,通过将它们结合起来,可以从每种制造方法中受益。例如,可以使用精密五金冲压创建零件,然后使用 CNC 完成一些最终细节。许多复杂的金属产品使用一些用五金冲压制成的零件,一些用 CNC 制成,而另一些则使用铸造。良好的规划和工程设计对于尽可能设计出最好的产品至关重要。

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