Metalspinnen & Hydrovormen: Kosteneffectieve Alternatieven voor Traditionele Diepgetrokken Stamping

Zijn uw onderdeelaantallen te laag voor een vormdie? Heeft u alleen een prototype nodig? Hier zijn twee alternatieven voor stamping en dieptrekking die de moeite waard zijn: metalspinnen en hydrovormen.

Onderdelen gevormd als hoge hoeden, mengkommen en raketneuskegels zijn makkelijk genoeg te maken, maar het produceren van grote hoeveelheden ervan betekent meestal investeren in een vormdie. Dit kan aanzienlijke kosten toevoegen aan een project dat misschien slechts een handjevol onderdelen nodig heeft - en weken of maanden aan de levertijd.

Het goede nieuws is dat er opties zijn: Hydrovormen en metalspinnen zijn rijpe, voorspelbare bewerkingsprocessen, hoewel ze doorgaans niet goed begrepen worden.

Beide metalbewerkingsbenaderingen kunnen concurreren op lager-volume werk dat anders toegewijde tooling zou vereisen en onderdelen leveren die anders onpraktisch te produceren zouden zijn. Hier is wat u moet weten over metalspinnen en hydrovormen.

Wat Is Metalspinnen in de Productie?

Voor die machinisten die offertes maken op onderdelen die op kommen en hoge hoeden lijken en zich afvragen hoe die onderdelen gemaakt worden, is dit voor u. Metalspinnen werkt door metalen bladen zacht over een mandrel te dwingen die bewerkt is tot dezelfde vorm en grootte als het interieur van het gewenste werkstuk.

Het is meestal een "koud" proces wat helpt om in strakke gebieden en om hoeken te vloeien of waar werkverharding een zorg is. Let op: Een blootlam kan gebruikt worden om het metaal meer buigzaam te maken.

Elk buigzaam metaal is geschikt voor metalspinnen, inclusief aluminium, koper, messing, koolstof- en roestvrije stalen, en superlegeringen, zoals titanium en Inconel.

Als u een roestvrijstalen klok wilt maken, zou u eerst een klokvormige mandrel op een draaibankspindel monteren. De mandrel kan van hout, hard plastic of metaal zijn voor hogere volumes.

Een schijf iets groter dan de maximumlengte van de klok's outer oppervlak is nodig en is redelijk dun - ongeveer 1/8 van een inch, maar het hangt af van de grootte van de klok. Sommige specialiteitswinkels suggereren dat materialen tot 1 inch of dikker gesponnen kunnen worden.

Zie metalspinnen in actie. Bron: Good Machine

De schijf wordt dan aan het einde van de mandrel gepositioneerd en tegen die gepincht met een roterende drukpad vergelijkbaar met een staartstock-gemonteerd levend centrum. Eenmaal de draaibankspindel ingeschakeld, wordt een tool passend "lepel" genoemd gebruikt om druk uit te oefenen, geleidelijk het metaal in de gewenste vorm te dwingen.

Het is vaak een handmatig proces. Vaklui spinnen metalen onderdelen al zo lang er draaibanken en sterke armen zijn. Echter, CNC-spinmachines zijn ook beschikbaar die grotere nauwkeurigheid en productiviteit bieden. In dit geval zou een rollerstijlgereedschap gebruikt worden.

Er is heel weinig afval bij metalspinnen.

In het klokvoorbeeld zou het enige schroot een smalle ring om de basis van de klok zijn die na het vormen afgesneden wordt. Uniforme wanddikten met nauwkeurigheid tot +/-0,015" zijn mogelijk met CNC, evenals spiegelafwerkingen, mits een polijstende lepel of rollertool wordt toegepast. Zo niet, kunnen enkele gereedschapssporen zichtbaar zijn.

Heeft u een technische vraag? Vraag het aan het MSC Metalworking Tech Team in het forum.

Wat Is Hydrovormen in de Productie?

Hydrovormen deelt een paar gelijkenissen met metalspinnen, maar het verplaatsingsmechanisme is heel anders. Bijvoorbeeld, een blank iets groter dan het afgeronde werkstuk wordt als startpunt gebruikt.

Het hoeft niet rond te zijn - hydrovormen kan polygonen en onregelmatig gevormde werkstukken produceren, mits de hoeken afgerond zijn. Een breed scala aan buigzame metalen kan gevormd worden, vergelijkbaar met metalspinnen; hydrovormen favoriseert echter dunner gage materialen en complexere onderdeelgeometrieën.

Er is een mandrel betrokken, maar die draait niet en er is geen behoefte aan een lepel of rollertool. In plaats daarvan wordt de mandrel op het bed van een machine geplaatst die eruitziet als elke andere vormpers. In dit geval, denk aan de mandrel als een mannelijke poinçon.

Let op: U kunt meerdere mandrels tegelijkertijd gebruiken, inclusief die met verschillende vormen. Het verschil is de aanwezigheid van een elastomere blaas die als een die werkt.

Zie hydrovormen in actie. Bron: Jones Metal Products

Hydrovormtechnieken: Vloeistofcel Vormgeven

Er zijn diverse hydrovormtechnieken inclusief vloeistofcel hydrovormen, buishydrovormen, dieptrekking hydrovormen en anderen. Allen vertrouwen op hydraulische druk, maar sommige staan toe het gebruik van vrouwelijke mandrels zoals ze in metalspinnen doen. Andere typen gebruiken een mechanisme om de materialeranden te grijpen om rimpelen te voorkomen, en sommige bewegen de mandrel in plaats van de blaas.

Om hydrovormen in actie te illustreren, laten we kijken naar vloeistofcel hydrovormen.

Eenmaal het werkstukblank over de mandrels gepositioneerd is, daalt de ram in plaats, sluit de werkruimte in, en duizenden ponden hydraulische druk worden toegepast. Dit dwingt de blaas tegen het materiaal en vormt zichzelf tot de mannelijke vormen eronder.

Denk eraan als een dieptrekkingproces. Het mag een oversimplificatie zijn, maar het is een complex proces - en het kan veel meer stappen omvatten afhankelijk van de gebruikte hydrovormtechniek.

Heeft u meer assen nodig om meer onderdelen te produceren? Leer hoe. Lees "Is It Time to Embrace High-Performance Machining?"

Wat Zijn de Voordelen van Metalspinnen en Hydrovormen?

Metalspinnen en hydrovormen zijn uitstekende alternatieven voor traditionele dieptrekking omdat toolinginvestering een kleinere fractie is van traditionele vormprocessen. Opsteltijden zijn korter, en flexibiliteit is verhoogd.

Deze technologieën kunnen ook concurrerend zijn in hogere-volume scenario's - vooral in hydrovormen. Het wordt breed gebruikt in de luchtvaart- en auto-industrie voor een reeks complexe, productieniveau componenten.

Welke nadelen of voordelen vindt u in dieptrekking stamping? Heeft u spinnen of hydrovormen geëvalueerd? Praat met uw collega's in het metalworking-forum. [registratie vereist]