Wat is stempelen? - Typen, bediening en toepassing

Wat is stempelen?

Stempelen of persen is een productieproces dat wordt gebruikt om platte metalen platen om te zetten in definitieve vormen. In dit proces wordt een vlakke plaat metaal, in de vorm van een blanco of in de vorm van een spoel, in een stempelpers geplaatst waar een gereedschap en een matrijsoppervlak het metaal tot een definitieve vorm vormen.

Stempelen omvat een verscheidenheid aan fabricageprocessen voor het vormen van plaatmetaal, zoals ponsen met een machinepers of stempelpers, stansen, reliëfdrukken, buigen, flensen en munten.

Dit kan een proces in één stap zijn waarbij elke slag van de pers de gewenste vorm op het plaatwerkdeel creëert, of het kan worden gedaan via een reeks stappen. Het proces wordt meestal uitgevoerd op plaatwerk, maar kan ook worden toegepast op andere materialen zoals polystyreen.

Progressieve matrijzen worden gewoonlijk toegevoerd vanaf een spoel van staal, een spoelhaspel voor het afwikkelen van de spoel naar een richtinrichting om de spoel waterpas te maken en vervolgens naar een aanvoerinrichting die het materiaal voortbeweegt in de pers en sterft op een vooraf bepaalde toevoerlengte. Afhankelijk van de complexiteit van het onderdeel kan het aantal stations in de dobbelsteen worden bepaald.

Stempelen gebeurt meestal op koude metalen platen. Zie Smeden voor het vormen van heet metaal.

Een korte geschiedenis

Er wordt aangenomen dat de eerste munten uit de 7e eeuw voor Christus kwamen. Werden bedacht door de Lydiërs in het huidige Turkije. Het slaan van munten bleef tot 1550 de belangrijkste methode voor het vervaardigen van munten. Marx Schwab in Duitsland ontwikkelde een nieuw stempelproces waarbij tot 12 mannen een groot wiel draaiden om metaal tot munten te persen. Het ponsproces werd in de jaren 1880 verder geïnnoveerd.

Gestempelde onderdelen werden in de jaren 1880 gebruikt voor in massa geproduceerde fietsen. Stempelen verving het smeden en machinaal bewerken, wat resulteerde in sterk lagere kosten. Hoewel ze niet zo sterk waren als gesmede onderdelen, waren ze van voldoende kwaliteit.

In 1890 werden gestempelde fietsonderdelen vanuit Duitsland naar de VS geïmporteerd. Amerikaanse bedrijven begonnen toen stempelmachines op maat te laten maken door Amerikaanse fabrikanten van werktuigmachines. Door onderzoek en ontwikkeling kon Western Wheel de meeste fietsonderdelen stempelen.

Verschillende autofabrikanten hebben het stempelen van onderdelen overgenomen. Henry Ford tartte de aanbevelingen van zijn ingenieurs om stansonderdelen te gebruiken, maar toen zijn bedrijf niet aan de vraag voldeed met het smeden van matrijzen, werd Ford gedwongen stansonderdelen te gebruiken.

In de geschiedenis van het stempelen, smeden en dieptrekken van metaal vormen allerlei soorten persen de ruggengraat van de metaalproductie. De processen worden verder verbeterd door meer metaal in één persslag te verplaatsen. Pers en onderling verbonden automatiseringsapparatuur verhogen de productiesnelheid, verlagen de arbeidskosten en bieden meer veiligheid voor werknemers.

In de huidige metaalbewerkingsomgeving kunnen bedieningselementen zoals I-PRESS met Connected Enterprise geschiedenis vastleggen, rapporten verzenden, of de I-PRESS &Automation-besturing kan worden bekeken vanaf externe of mobiele apparaten. Een nieuwe trend in het verzamelen van informatie over de huidige productie voor historische gegevens.

Soorten metaal stampen

Er zijn drie hoofdtypen metaalstempeltechnieken:progressief, vier dia's en dieptrekken.

1. Progressief stempelen

Progressief stempelen heeft een aantal stations, elk met een unieke functie.

Eerst wordt bandmetaal door een progressieve stempelpers gevoerd. De strip rolt gestaag af van een spoel en in de matrijspers, waar elk station in het gereedschap vervolgens een andere snede, pons of buiging uitvoert. De acties van elk volgend station dragen bij aan het werk van de vorige stations, wat resulteert in een voltooid deel.

Het kan zijn dat een fabrikant het gereedschap herhaaldelijk op een enkele pers moet wisselen of een aantal persen moet gebruiken, waarbij elk een actie moet uitvoeren die nodig is voor een voltooid onderdeel. Zelfs bij het gebruik van meerdere persen waren vaak secundaire bewerkingsdiensten nodig om het onderdeel echt te voltooien. Om die reden is progressief stempelen de ideale oplossing voor metalen onderdelen met complexe geometrie om te voldoen aan:

• Sneller doorlooptijd
• Lagere arbeidskosten
• Kortere looplengte
• Hogere herhaalbaarheid

2. Vierslide stempelen

Fourslide, of multi-slide, omvat horizontale uitlijning en vier verschillende dia's; met andere woorden, vier gereedschappen worden gelijktijdig gebruikt om het werkstuk te vormen. Dit proces maakt ingewikkelde sneden en complexe bochten mogelijk om zelfs de meest complexe onderdelen te ontwikkelen.

Metaalstempelen met vier schuiven kan verschillende voordelen bieden ten opzichte van traditioneel persen, waardoor het een ideale keuze is voor veel toepassingen. Enkele van deze voordelen zijn:

• Veelzijdigheid voor complexere onderdelen
• Meer flexibiliteit voor ontwerpwijzigingen

Zoals de naam al aangeeft, heeft een slede met vier sleden vier sledes, wat betekent dat er tot vier verschillende gereedschappen, één per slede, kunnen worden gebruikt om meerdere buigingen tegelijk te maken. Terwijl het materiaal in een vierslide wordt gevoerd, wordt het snel achter elkaar gebogen door elke as die is uitgerust met een gereedschap.

3. Diep tekenen stempelen

Dieptrekken houdt in dat een plaatmetaal via een pons in de matrijs wordt getrokken en in een vorm wordt gevormd. De methode wordt "dieptrekken" genoemd wanneer de diepte van het getrokken onderdeel de diameter overschrijdt.

Dit type vorming is ideaal voor het maken van componenten die meerdere series diameters nodig hebben en is een kosteneffectief alternatief voor draaiprocessen, waarbij doorgaans meer grondstoffen nodig zijn. Veelvoorkomende toepassingen en producten gemaakt van dieptrekken zijn:

• Auto-onderdelen
• Vliegtuigonderdelen
• Elektronische relais
• Gebruiksvoorwerpen en kookgerei

Stempelen op korte termijn

Het stempelen van metaal in kleine oplagen vereist minimale initiële gereedschapskosten en kan een ideale oplossing zijn voor prototypes of kleine projecten. Nadat de blanco is gemaakt, gebruiken fabrikanten een combinatie van aangepaste gereedschapscomponenten en matrijsinzetstukken om het onderdeel te buigen, ponsen of boren.

De aangepaste vormbewerkingen en kleinere oplagen kunnen resulteren in een hogere vergoeding per stuk, maar de afwezigheid van gereedschapskosten kan kleine oplagen kostenefficiënter maken voor veel projecten, met name projecten die een snelle doorlooptijd vereisen.

Stempelbewerking

Stempelen, ook wel persen genoemd, omvat het plaatsen van plat plaatmetaal, in spoel- of blanco vorm, in een stempelpers. In de pers vormen een gereedschap en een matrijsoppervlak het metaal in de gewenste vorm. Ponsen, stansen, buigen, munten, reliëf en flenzen zijn allemaal stempeltechnieken die worden gebruikt om het metaal vorm te geven.

• Buigen – het materiaal is vervormd of gebogen langs een rechte lijn.
• Flenzen – het materiaal is gebogen langs een gebogen lijn.
• Reliëfopdruk – het materiaal wordt uitgerekt tot een ondiepe holte. Voornamelijk gebruikt voor het toevoegen van decoratieve patronen. Zie ook Repoussé en jagen.
• Blanco – er wordt een stuk uit een vel van het materiaal gesneden, meestal om een ​​blanco te maken voor verdere verwerking.
• Munten – een patroon wordt samengedrukt of geperst in het materiaal. Traditioneel gebruikt om munten te maken.
• Tekening – het oppervlak van een plano wordt uitgerekt tot een alternatieve vorm via gecontroleerde materiaalstroom. Zie ook dieptrekken.
• Strekken – het oppervlak van een plano wordt vergroot door spanning, zonder dat de planorand naar binnen beweegt. Vaak gebruikt om gladde carrosseriedelen te maken.
• Strijken – het materiaal wordt geperst en in dikte verkleind langs een verticale wand. Gebruikt voor drankblikjes en munitiepatroonhulzen.
• Verminderen/Necken – gebruikt om de diameter van het open uiteinde van een vat of buis geleidelijk te verkleinen.
• Krullen – het vervormen van materiaal tot een buisprofiel. Deurscharnieren zijn een bekend voorbeeld.
• Zomen - een rand over zichzelf vouwen om dikte toe te voegen. De randen van autodeuren zijn meestal omzoomd.

Piercing en snijden kan ook worden uitgevoerd in stempelpersen. Progressief stempelen is een combinatie van de bovenstaande methoden, gedaan met een set matrijzen op een rij waar een strook van het materiaal stap voor stap doorheen gaat.

Voordelen van metaal stampen

Als u een metalen onderdeel, component of product wilt laten maken, zijn er veel voordelen aan het samenwerken met een bedrijf dat de diensten van metaalstempelmachines aanbiedt.

1. Precisie

Als uw product met hoge nauwkeurigheid moet worden gesneden, heeft een stempelbedrijf de tools en processen om dit te doen. Het snijden van een vorm met zo'n precisie kan een grote kostenpost zijn en het kan verleidelijk zijn om de kosten te verlagen door gebrek aan dit productiegebied. Een stempelbedrijf zorgt voor een product van hogere kwaliteit tegen een lagere prijs.

2. Consistentie

Sommige bedrijven zouden u vertellen dat consistente precisie alleen wordt gegarandeerd door stukken één voor één te snijden, maar de meeste topmetaalbedrijven zijn het erover eens dat dit niet waar is.

Consistentie in massaproductie kan worden bereikt door het hele proces zorgvuldig te beheersen, te beginnen met nauwkeurig, computerondersteund ontwerp (CAD), goed gereedschap, professioneel bediende metaalstempelmachines, evenals kwaliteitscontrole om elk stuk of onderdeel te inspecteren en om uniformiteit te garanderen in producten.

3. Massaproductie

Deze spreekt voor zich. Een groot aantal kwaliteitsproducten nodig? Huur een bedrijf in dat over de machines en gereedschappen beschikt om uw project op een snelle en efficiënte manier te beheren.

4. Werkruimte

Als u het stempelen uitbesteedt aan een ander bedrijf, hoeft u geen tijd en ruimte in uw eigen bedrijf te besteden om die producten te maken.

Bovendien kunt u zich zo concentreren op de andere aspecten van uw bedrijf en hoeft u zich niet bezig te houden met de fijne kneepjes van de productie.

Toepassing van metaalstempelen

Metaalstempelen kan worden toegepast op een verscheidenheid aan materialen op basis van hun unieke metaalbewerkingskwaliteiten voor een aantal toepassingen in een breed scala van industrieën. Voor het stempelen van metalen kan het vormen en verwerken van onedele metalen tot zeldzame legeringen nodig zijn vanwege hun toepassingsspecifieke voordelen.

Sommige industrieën vereisen de elektrische of thermische geleidbaarheid van berylliumkoper in gebieden zoals de lucht- en ruimtevaart, de elektrische en de defensie-industrie, of de toepassing met hoge sterkte van staal en zijn vele legeringen voor de auto-industrie.

De industrieën die metaalstempelbedrijven in dienst hebben, omvatten (maar zijn niet beperkt tot):

• Automobiel
• Industriële machines
• Consumentenelektronica
• Lucht- en ruimtevaart
• Elektrisch
• Telecommunicatie