Metallvormide klassifikatsioon
Vormimisprotsessiga - Kaasaegse tootmise olulised tööriistad
Sissejuhatus
Metallvormid, mida tuntakse ka stantside või tööriistadena, on kaasaegses tootmises kriitilised komponendid, mis võimaldavad täpsete metallosade masstootmist sellistes tööstusharudes nagu autotööstus, kosmosetööstus, elektroonika ja tarbekaubad. Metallvormide klassifikatsioon põhineb peamiselt kasutataval vormimisprotsessil, kusjuures iga tüüp on loodud sobima konkreetse materjali käitumise, temperatuuritingimuste ja deformatsioonimehhanismidega.
Nende kategooriate mõistmine on vajalik osade soovitud kvaliteedi, tootmistõhususe ja kuluefektiivsuse saavutamiseks sobivate tööriistade valimiseks{0}}. Allpool on üksikasjalik uurimine kuue peamise metallvormi tüübi kohta, mis on liigitatud vormimisprotsessi järgi.
Peamised metallvormide tüübid
Stantsimine Die
Tuntud ka kui presstööriistad või lehtmetallist stantsid, on need mahutootmises kõige laialdasemalt kasutatavad metallvormid. Need töötavad mehaaniliste või hüdrauliliste presside abil, rakendades lehtmetalli toorikutele survejõudu.
Protsessid: Tühjendamine, augustamine, painutamine, sügavtõmbamine
Materjalid: D2, A2, M4 tööriistateras (58–62 HRC)
Kiirus: kuni 1000+ osa minutis
Kasutusalad: autopaneelid, seadmete korpused, pistikud
Sepistamine Die
Mõeldud metalltoorikute plastiliseks deformeerimiseks suurte survejõudude mõjul, parandades mehaanilisi omadusi teraviljavoolu joondamise kaudu. Saadaval kuuma, sooja ja külma sepistamise variandina.
Tüübid: avatud-vorm ja suletud-vorm (mulje-vorm)
Materjalid: H13, H11, nikli{2}}põhised supersulamid
Temperatuur: 900–1250 kraadi (kuum sepistamine)
Kasutusalad: väntvõllid, hammasrattad, turbiini labad
Die{0}}valu
Mõeldud sulametalli süstimiseks kõrge rõhu all (10–200 MPa) täppisterasest õõnsustesse, võimaldades keerukaid, õhukeseseinalisi ja suurepärase pinnaviimistlusega osi.
Variandid: külm-kamber ja kuum{1}}kamber.
Materjalid: H13, H11, Dievar, QRO 90
Rõhk: 10–200 MPa
Kasutusalad: Käigukastid, mootoriplokid, elektroonikakorpused
Väljapressimine
Sunnib metallist toorikud läbi vormitud avade, et toota pidevaid ristlõikega{0}}profiile. Kasutatakse laialdaselt alumiiniumi-, vase- ja terastoodete puhul.
Tüübid: otsene, kaudne, hüdrostaatiline
Materjalid: H13 keraamiliste/nitriidkatetega
Rõhk: üle 1000 MPa
Kasutusalad: aknaraamid, jahutusradiaatorid, autode sisustus
PM hallitus
Nimetatakse ka tihendusvormideks, mida kasutatakse pulbermetallurgias metallipulbrite pressimiseks rohelisteks tihenditeks, mis seejärel lõpliku tugevuse saamiseks paagutatakse.
Protsessid: üheteljeline pressimine, CIP, MIM
Materjalid: D2, M2 tööriistateras, tsementeeritud karbiidid
Kasutusalad: hammasrattad, laagrid, meditsiinilised implantaadid
Traadi tõmbamine
Spetsiaalsed tööriistad traadi/varda läbimõõdu vähendamiseks, tõmmates järk-järgult läbi väiksemate stantside, saavutades suure tõmbetugevuse töökarastamisel.
Materjalid: naturaalne teemant, PCD, volframkarbiid
Nurk: 6 kraadi – 14 kraadi lähenemisnurk
Vähendamine: 15–25% ühe passi kohta
Kasutusalad: elektrijuhtmestik, rehvijuhe, meditsiinilised juhttraadid
Tehniliste kirjelduste võrdlus
| Hallituse tüüp | Töötemperatuur | Rõhuvahemik | Tüüpilised materjalid | Sure elu |
|---|---|---|---|---|
| Stantsimine Die | Ruumi temp | Keskmine | D2, A2, M4 | Kõrge (100 000+ osa) |
| Sepistamine Die | 900-1250 kraadi | Kõrge | H13, H11, supersulamid | 5k-20k osad |
| Die{0}}valu | Sula metall Temp | 10-200 MPa | H13, Dievar, QRO 90 | 50k–200k kaadrid |
| Väljapressimine | Kuum/Külm | >1000 MPa | H13, keraamilised pinnakatted | Profiili kilomeetrid |
| PM hallitus | Ruumi temp | Kõrge | D2, M2, karbiidid | Kõrge (sõltub rakendusest) |
| Traadi tõmbamine | Ruumi temp | Keskmine{0}}Kõrge | Teemant, PCD, karbiid | Miljonid meetrid |
Tööstusrakendused
-
Autotööstus
Metallvormid on asendamatud autotööstuses, kerepaneelide (stantsimisstantsid), mootoriplokkide (stantsimisvormid-), väntvõllide (sepistusvormid) ja konstruktsioonikomponentide (ekstrusioonstantsid) tootmisel.
-
Lennundustööstus
Kriitilised komponendid, nagu turbiini labad, konstruktsioonielemendid ja täppisosad, sõltuvad sepistamisvormidest ja tahkete osakeste vormidest, et täita rangeid jõudlus- ja ohutusnõudeid.
-
Elektroonikatööstus
Tarbeelektroonikale on kasulikud korpuste survevaluvormid-, pistikute stantsimisvormid ja jahutusradiaatorite ekstrusioonvormid, mis võimaldavad miniatuursust ja täpsust.
-
Meditsiinitööstus
PM-vormid toodavad erakordse täpsuse ja bioühilduvusega kirurgilisi instrumente, implantaate ja juhttraate, samas kui traadi tõmbamisvormid loovad ülipeeneid meditsiinitraate
