精密五金冲压:工作原理、优势和应用

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什么是精密五金冲压?


精密五金冲压是一种大批量的金属加工工艺,它使用冲压工具通过将材料压制成所需形状的压印来制造钣金部件。这是根据一个模式完成的,每个部分在冲压后从主板上取下。

精密五金冲压方法允许制造商制造需要底切、多个特征或易碎壁进行组装的零件。

它使用高压设备将金属板压入模具,因此产品的形状具有几何精度和出色的表面光洁度。


精密五金冲压的优势


精密五金冲压为制造商和最终用户提供了多种优势。这些包括:


大批量生产


精密五金冲压可以在一次运行中制造数千到数百万个零件。这比其他金属加工工艺(例如 CNC 加工、制造或焊接)的生产率更高。

该工艺非常适合大批量制造,其中五金零件的制造量很大。


均匀度


精密五金冲压是通用的,可以使用相同的工具生产各种组件,并且在生产运行之间几乎不需要额外的设置或调整。

因此,与其他工业过程相比,精密五金冲压具有更高的均匀性。由于所有产品均由板材冲压而成,因此它们具有相同的壁厚和几乎相同的表面光洁度,从而使生产后的组装和质量控制检查更容易。


精密五金冲压还通过自动化可变设计支持最终产品的大规模定制,从而快速满足客户的独特要求。


质量


精密五金冲压是一种通用工艺,能够生产具有不同表面光洁度和公差的一系列部件。

它还生产具有薄壁、深冲和底切的零件,否则使用其他工艺(例如 CNC 加工或制造)生产这些零件具有挑战性。

这使得精密五金冲压成为航空航天、医疗植入物、汽车、照明和消费电子产品开发领域的绝佳选择,这些领域需要精确的形状和薄壁。

精密五金冲压是为数不多的能够生产要求苛刻的电子封装应用所需的特定薄壁几何形状的技术之一,因为它能够制造深冲特征。


便于使用


工程师和设计师发现精密五金冲压很容易使用,因为它可以用最少的工具更换复杂的形状。

这种能力为客户提供了更大的设计灵活性,为产品开发早期的概念探索打开了大门。

它还可以通过最大限度地减少材料浪费来帮助他们降低成本,因为每次新零件设计迭代所需的模具更换次数更少。

使用精密五金冲压可以更轻松地制造精确设计的部件,因为它们在整个生产过程中的二次加工所需的加工时间更少。这会带来更高效的工作流程,尤其是在产量高的情况下。


最大限度地减少材料浪费


精密五金冲压是一种经济的制造工艺,因为它使用制造零件所需的最少材料。

此功能允许制造商制造薄壁产品,而无需复杂的二次操作,例如 CNC 加工,这可能既费时又昂贵。


成本效益


与用于大规模生产的大型压铸机相比,精密五金冲压的启动成本较低。因此,当生产需求量不大但数量仍然较高时,这是有益的。

它还提供了高度的灵活性,制造商可以使用设计选项来处理无法以任何其他方式生产的客户定制项目。这意味着他们无需太多初始投资即可获得更高的利润。


最少的二次操作


对于精密五金冲压,通常不需要二次操作,例如在生产后切割螺纹。该过程同时创建了形状准确的特征,不会出现任何错误,例如预钻孔、沉头或切割螺纹。二次加工通常会增加成本和上市时间,但在冲压后手工精加工最少,再次节省了金钱和时间。


使用精密五金冲压技术时的注意事项


表面质量


冲压件的表面质量取决于所使用的金属、其硬度、厚度以及冲压后是否进行热处理。较软的材料在冲压过程中容易被划伤,而较厚的金属则不太容易,因为它们对来自工具的压力的耐受性更高。热处理有助于改善金属的晶粒结构,在不影响材料强度的情况下使其更坚硬、更耐磨损。


咬边


底切会在冲压过程中造成困难,因为它们使工具难以完全穿透金属板。

解决此问题的一种方法是使用级进模,而不是使用一个大模具一次性切出所有零件的形状。多个模具执行小切割,直到实现所有零件的特征。渐进式冲压还减少了释放底切所需的力,但它也会限制生产速度,并可能导致需要二次操作清理的不规则形状。


公差与准确度


公差是指零件设计中尺寸允许的变化量,而精度是指最终测量值与预期尺寸的接近程度。

精密金属冲压可以实现精确的尺寸和严格的公差,因为与其他制造工艺不同,它使用受控的力来生产部件。

与使用替代方法(例如 CNC 加工或焊接)制造的零件相比,使用此工艺生产的零件更符合规格。


材料强度与工具磨损


为了保持低成本,制造商通常使用更软、更便宜的金属来制造工具。然而,使用不太坚固的工具会导致材料强度的折衷,对设计和质量产生不利影响,尤其是当产品需要薄壁几何形状时。此类工具会对组件施加过大的压应力。

来自工具的压力是材料变形的主要原因,因此在设计金属冲压件时必须考虑这种权衡。


产品复杂性与成本


零件设计的复杂性决定了制造其所有特征需要多少工具。但是,制造商可能会通过在同一生产运行中对特定组件执行二次操作来解决此成本,而不是为复杂的形状或几何形状(例如底切)制作独特的工具。

这使得制造商可以在不增加成本的情况下一次性生产多种材料的多组分产品。


在精密五金冲压合作伙伴中寻找什么


经验和知识


在装配中使用精密金属冲压时,经验起着重要作用
,对工艺本身的了解,结合使用不同金属和公差的经验,是确保零件按规格制造同时保持强度的关键。


机器容量


零件设计直接影响机器产能。生产能力可能受材料厚度和生产过程中对金属板使用的总体最大压力的限制。必须确保用于此方法的机器可以处理组件的重量和尺寸,同时还要考虑每次运行所需的零件几何形状和数量。


模具质量


使用的材料可能会减少或增加工具磨损并增加或降低成本,因此在硬度水平和工具寿命之间找到平衡至关重要。制造商使用精密金属冲压件生产零件的频率决定了投资高质量工具的智慧,这些工具使用寿命更长,两次生产之间的停机时间更少。


质量控制措施


使用这种制造方法进行质量控制的最佳实践是在零件从压力机中释放后检查尺寸,然后执行二次操作以减少生产的每个零件所需的独特工具的数量。


压力机定制


用于精密金属冲压的机器可以使用不同的工具组件进行修改,以创建产品所需的独特形状和特征。

如果需要,提供此服务的制造商可以更改设备控制以减少循环时间或创建用于二次操作的固定装置。


冲压能力


选择制造合作伙伴时,请记住金属冲压能力因机器型号而异,因此必须考虑正在制造的零件类型、生产中使用哪些金属、它们是厚还是重等。


询问公司提供的二次操作以及用于此过程的机器是否可定制也是明智的。这是因为特定的定制选项可能更昂贵,具体取决于制造商。


精密五金冲压能力和我们服务的行业


我们为希望利用我们的研发团队在设计、原型制作和制造需要高耐用性的应用中使用的零件的经验的客户提供内部五金冲压服务。

客户可以从广泛的冲压能力中进行选择,包括厚度、使用的金属类型和整体板材尺寸。

我们的五金冲压设施配备了最先进的设备,如折弯机和传送压力机,可以处理从重型零件到由薄规格金属制成的零件。我们在竞争对手中脱颖而出,因为我们可以在不牺牲质量的情况下生产精密部件。

我们拥有多个行业合作伙伴,使我们能够创建简化的供应链并提供具有成本效益的方法来高效交付产品,使制造商能够专注于自己的优势,而不必担心他们既没有能力也没有专业知识来处理外包服务。

加起来


精密五金冲压用于各种行业,以生产具有复杂几何形状和其他特征的金属零件,这些零件成本过高或无法通过压铸和机加工等替代制造方法制造。

虽然制造商在为其业务选择合适的工艺时需要考虑预算、机器容量、工具质量和其他因素,但精密五金冲压以其准确性而闻名。

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