Le parti di precisione stampate in metallo, in quanto componenti fondamentali nei moderni sistemi industriali, sono ampiamente utilizzate in settori chiave come la produzione automobilistica, le nuove energie, l'elettronica di consumo, le apparecchiature mediche, le stazioni base di comunicazione e l'aerospaziale. Con la tendenza globale al miglioramento della produzione verso una maggiore precisione, leggerezza, intelligenza e alta affidabilità, i clienti a valle aumentano continuamente i loro requisiti di precisione per le parti stampate, passando gradualmente dai tradizionali ±0,1 mm a ±0,05 mm, ±0,02 mm e standard ancora più elevati. Alcune parti di micro-precisione richiedono addirittura il controllo della tolleranza a livello micrometrico.
Il raggiungimento di specifiche di precisione così rigorose non è semplicemente una questione di aggiornamenti delle apparecchiature o metodi di test ottimizzati; la sua fonte fondamentale risiede in una svolta sistematica nell'intero processo di stampaggio. Dalla selezione e pretrattamento dei materiali, alla progettazione e produzione degli stampi, al controllo dei parametri del processo di stampaggio, all'ottimizzazione del meccanismo di formatura, al controllo dello stress e della deformazione, alla finitura post-lavorazione e alla gestione a ciclo chiuso-della qualità online, l'innovazione in ogni anello del processo ha spinto collettivamente Precision Metal Stamping Part a raggiungere un salto di qualità in termini di precisione.
Prima di discutere in che modo le scoperte tecnologiche possono migliorare la precisione, è necessario chiarire la connotazione di precisione nelle parti di precisione per stampaggio metalli. L'industria classifica tipicamente la precisione in quattro tipi principali: precisione dimensionale, precisione geometrica, precisione sezionale e precisione di consistenza. Questi insieme costituiscono i criteri fondamentali di accettazione dei pezzi stampati da parte dei clienti e sono anche gli obiettivi principali dell'ottimizzazione del processo.
L'accuratezza dimensionale si riferisce all'intervallo di deviazione tra le dimensioni geometriche effettive di una parte stampata e il suo valore teorico di progettazione, inclusi parametri chiave quali lunghezza, larghezza, diametro del foro, spessore, profondità e spaziatura. La tolleranza delle parti stampate ordinarie è solitamente superiore a ±0,1 mm, mentre quella delle parti stampate di precisione può essere controllata stabilmente entro ±0,05 mm. I prodotti con connettori medicali ed elettronici ad alta-precisione possono raggiungere anche ±0,01 mm–±0,005 mm.
La precisione geometrica include planarità, perpendicolarità, parallelismo, coassialità, rotondità, rettilineità e precisione di posizione.
L'accuratezza della consistenza si riferisce alla gamma di fluttuazioni dimensionali tra i singoli pezzi in condizioni di produzione di massa. Nella produzione di milioni di-pezzi, le variazioni dimensionali devono essere controllate entro 0,03 mm per ottenere un valore di applicazione industriale su larga-scala. I processi di stampaggio tradizionali faticano a soddisfare contemporaneamente questi molteplici requisiti di precisione. I moderni processi di stampaggio di precisione, attraverso scoperte e innovazioni tecnologiche lungo l'intera catena-materiali, stampi, formatura, sollecitazione e ispezione-hanno compiuto un salto dalla "produzione qualificata" alla "produzione ad alta-precisione".
Il materiale è il vettore dello stampaggio e l'uniformità, la stabilità e la formabilità delle proprietà del materiale determinano direttamente il limite superiore della precisione delle parti stampate. In passato, l'industria utilizzava generalmente normali nastri di acciaio laminati a freddo-, che presentavano problemi quali ampie fluttuazioni di spessore, struttura metallografica non uniforme, elevato stress interno e difficoltà nel controllare il ritorno elastico, con conseguente grave deriva dimensionale dopo la formatura. Negli ultimi anni, le innovazioni nei processi lato materiale- hanno gettato le basi per migliorare la precisione fin dall'origine. La striscia di acciaio speciale per pezzi stampati di precisione in metallo adotta un processo composito di laminazione a freddo ad alta precisione- + ricottura continua + finitura e livellamento per sostituire il metodo di laminazione tradizionale. Attraverso la laminazione di precisione su un laminatoio Sendzimir da 20-rulli, la tolleranza dello spessore del nastro di acciaio viene compressa dal tradizionale ±0,05 mm a ±0,005 mm, ottenendo uno spessore uniforme su tutta la bobina e sulla sua lunghezza. Un sistema di controllo a circuito chiuso per la misurazione dello spessore laser online viene utilizzato per compensare la pressione di laminazione in tempo reale, garantendo che la differenza di spessore nella direzione della larghezza sia inferiore o uguale a 0,003 mm, evitando deviazioni dimensionali dopo la formatura dovute allo spessore irregolare del materiale. Lo spessore stabile del materiale consente la corrispondenza precisa dei parametri di processo come lo spazio di soppressione, il raggio di curvatura e la profondità di disegno, riducendo sostanzialmente gli errori di precisione causati dalle fluttuazioni del materiale.
I materiali metallici generano notevoli sollecitazioni interne durante la laminazione. Lo stampaggio diretto può portare al rilascio di stress dopo la formatura, con conseguente ritorno elastico, torsione e deformazione, compromettendo gravemente l'accuratezza dimensionale e di posizionamento. Sono stati raggiunti importanti progressi nei nuovi processi di ricottura continua sotto vuoto-di distensione e nei processi di ricottura sferoidale isotermica. Questi processi controllano con precisione la temperatura di ricottura, il tempo di mantenimento e la velocità di raffreddamento, eliminando lo stress residuo all'interno del materiale e garantendo un intervallo di fluttuazione del limite di snervamento inferiore o uguale a ±10 MPa. Inoltre, perfezionano la struttura metallografica, determinando una distribuzione uniforme delle dimensioni dei grani e una migliore plasticità del materiale e consistenza della deformazione. Ciò consente una deformazione uniforme durante processi di formatura complessi come piegatura, allungamento e flangiatura, prevenendo assottigliamenti, fessurazioni o spostamenti localizzati. Le curve di ricottura differenziate vengono utilizzate per materiali diversi come acciaio inossidabile, leghe di rame, leghe di alluminio e acciaio ad alta resistenza-per garantire una durezza uniforme del materiale ed evitare deviazioni di formazione causate da differenze di durezza localizzate.
Le matrici sono conosciute come "la madre dell'industria dello stampaggio", poiché determinano oltre il 90% della precisione di una parte di precisione in metallo stampata. Le matrici tradizionali presentano inconvenienti quali bassa precisione di lavorazione, rigidità insufficiente, gioco irregolare, facile usura e mancanza di funzioni di compensazione, che rendono difficile soddisfare le esigenze di stampaggio ad alta-precisione. Negli ultimi anni, i progressi compiuti nell’intera catena del processo di progettazione, produzione, assemblaggio e manutenzione degli stampi sono diventati il supporto più cruciale per migliorare la precisione. La precisione della lavorazione delle parti dello stampo determina direttamente la precisione delle parti stampate; Le fresatrici e rettificatrici tradizionali, con una precisione di lavorazione di soli 0,02 mm–0,05 mm, non sono più in grado di soddisfare i requisiti di alta-precisione. La nostra azienda utilizza un processo di lavorazione ultra-di precisione nella produzione di parti di precisione per stampaggio di metalli, ottenendo una precisione di posizionamento di ±0,001 mm e una ripetibilità di ±0,0005 mm. Ciò consente la fresatura di precisione di cavità di stampi, punzoni e matrici, ottenendo una precisione di lavorazione di ±0,003 mm. Questo processo è adatto per micro-strutture complesse, cavità profonde e formatura di scanalature strette, eliminando lo stress da taglio e garantendo la precisione dimensionale delle parti dello stampo. Eseguiamo inoltre rettifica di ultra-precisione su componenti chiave di guida e posizionamento dello stampo, ottenendo rotondità e cilindricità inferiori o uguali a 0,001 mm, garantendo un gioco uniforme del punzone-matrice. Per la lavorazione di micro-punzoni e taglienti di forma irregolare, la precisione del contorno è di ±0,001 mm, soddisfacendo i requisiti di stampaggio di connettori elettronici e micro-componenti medici. Il gioco bilaterale del punzone e della matrice può essere controllato con precisione entro il 5%–8% dello spessore del materiale, con un errore di uniformità del gioco inferiore o uguale a 0,002 mm. La superficie stampata è lucida con bave estremamente ridotte, migliorando notevolmente la precisione dimensionale.
La maggiore precisione delle parti di precisione per stampaggio dei metalli è essenzialmente dovuta ad una profonda comprensione delle leggi che governano la deformazione plastica dei metalli attraverso la scienza dei processi. Dal pretrattamento per l'omogeneizzazione dei materiali, alla progettazione e produzione di stampi ultra-precisi, alla tranciatura di precisione, alla servoformatura, al controllo del ritorno elastico e ai processi compositi integrati, oltre al rilevamento online a ciclo chiuso-e all'ottimizzazione della finitura, ogni innovazione tecnologica elimina le fonti di errore, controlla le tendenze di deformazione e stabilizza l'output dimensionale.