Sheet Metal Cutting Shearing Processing
Sheet Metal Skjæreprosesser er de som et stykke plate er separert ved å bruke en stor nok kraft for å få materialet til å kutte av. De vanligste skjæringsprosessene utføres ved å påføre en skjærkraft, og er derfor noen ganger referert til som skjæreprosesser. Når en stor nok skjærkraft blir påført, vil skjærspenningen i materialet overstige den ultimate skjærstyrken, og materialet vil mislykkes og skille seg ved kuttstedet. Denne skjærkraften påføres av to verktøy, en over og en under arket. Hvorvidt disse verktøyene er slag og dør eller øvre og nedre blad, gir verktøyet over arket et raskt nedadgående slag mot platen som hviler over det nederste verktøyet. En liten klaring er tilstede mellom kantene på de øvre og nedre verktøyene, noe som letter materialets brudd. Størrelsen på denne klaring er typisk 2-10% av materialtykkelsen, og avhenger av flere faktorer, slik som den spesifikke skjæringsprosessen, materialet og arktykkelsen.
Effektene av metallskjæring på materialet endres ettersom kuttet utvikler seg og er synlig på kanten av det skjærede materialet. Når slag- eller metallbladene påvirker arket, gjør klaring mellom verktøyene at arket kan deformeres og "rulles over" kanten. Etter hvert som verktøyet trer inn i arket, resulterer skjæringen i en vertikal, brent sone av materiale. Endelig er metallskjæringsspenningen for stor og materialet bryter i en vinkel med en liten burr dannet ved kanten. Høyden til hver av disse delene av kuttet avhenger av flere faktorer, inkludert skarpheten av verktøyene og klaring mellom verktøyene.
En rekke skjæreprosesser som utnytter skjærekrafter eksisterer for å skille eller fjerne materiale fra et stykke arkbeholdning på forskjellige måter. Hver prosess er i stand til å danne en bestemt type kutt, noen med en åpen bane for å skille en del av materiale og noen med en lukket bane for å kutte ut og fjerne det materialet. Ved å bruke mange av disse prosessene sammen kan metallplater fremstilles med utskjæringer og profiler av hvilken som helst 2D-geometri. Slike kuttprosesser inkluderer følgende:
Skjæring - Separerer materiale i to deler
Blanking - Fjerning av materiale som skal brukes til deler
Konvensjonell blanking
Fin blanking
Stansing - Fjerning av materiale som skrap
piercing
slotting
perforering
innskjæring
nibbling
Lancing
slitting
avskjed
cutoff
trimming
Barbering
dinking
Sheet Metal Shearing
Som nevnt ovenfor finnes det flere skjæreprosesser som utnytter skjærkraft for å kutte plater. Uttrykket "shearing" refererer i seg selv til en bestemt skjæreprosess som produserer rette linjeskift for å skille et stykke metallplate. Vanligvis er skjæring brukt til å kutte et ark parallelt med en eksisterende kant som holdes firkantet, men vinklede kutt kan også gjøres. Av denne grunn er skjæringen primært brukt til å kutte arkmasse i mindre størrelser som forberedelse til andre prosesser. Skjæring har følgende muligheter:
Arktykkelse: 0,005-0,25 tommer
Toleranse : ± 0,1 tommer (± 0,005 tommer mulig)
Overflate : 250-1000 μin (125-2000 μin gjennomførbart)
Skarpholdingsprosessen for metallbearbeiding utføres på en skjærmaskin, ofte kalt en kvadratisk skjær eller kraftskjær, som kan betjenes manuelt (for hånd eller fot) eller ved hydraulisk, pneumatisk eller elektrisk kraft. En typisk skjærmaskin inneholder et bord med støttearmer for å holde arket, stopper eller styrer for å sikre arket, øvre og nedre glattkantbladene og en måleanordning for å plassere arket nøyaktig. Arket er plassert mellom det øvre og nedre bladet, som deretter presses sammen mot arket, og skjærer materialet. I de fleste enheter forblir det nedre bladet stasjonært mens det øvre bladet presses nedover. Det øvre bladet er litt offset fra det nedre bladet, ca 5-10% av arktykkelsen. Også det øvre bladet er vanligvis vinklet slik at kuttet utvikler seg fra en ende til den andre, og dermed reduserer den nødvendige kraft. Bladene som brukes i disse maskinene har vanligvis en firkantet kant i stedet for en knivkant og er tilgjengelige i forskjellige materialer, for eksempel lavlegert stål og karbonstål.
Sheet Metal Blanking
Blanking er en skjæreprosess hvor et stykke metall er fjernet fra et større stykke ved å påføre en stor nok skjærkraft . I denne prosessen er stykket fjernet, kalt blankt , ikke skrot, men heller ønsket del. Blanking kan brukes til å kutte deler i nesten hvilken som helst 2D form, men brukes mest til å kutte arbeidsstykker med enkle geometrier som vil bli ytterligere formet i etterfølgende prosesser. Ofte blir flere ark blanket i en enkelt operasjon. Endelige deler som produseres ved hjelp av blanking inkluderer gir, smykker, og klokke eller klokke komponenter. Blankede deler krever vanligvis sekundær etterbehandling for å glatte ut burr langs bunnen.
Blankingsprosessen krever en blanking press, metallplate, blanking slag og blanking dø. Platebeholdningen legges over dysen i blindpressen. Dysen, i stedet for å ha et hulrom, har en utskjæring i form av ønsket del og må være skreddersydd, med mindre en standardform blir dannet. Over arket ligger det blanke slag som er et verktøy i form av ønsket del. Både dør og slag er vanligvis laget av verktøystål eller karbid. Den hydrauliske pressen driver stempelet nedover med høy hastighet inn i arket. En liten klaring, typisk 10-20% av materialtykkelsen, eksisterer mellom stans og dør. Når punchen påvirker arket, bøyer metallet i denne klaringen raskt og bryter da. Blanket som har blitt skåret fra lageret faller nå fritt inn i gapet i døren. Denne prosessen er ekstremt rask, med noen blanking presser i stand til å utføre over 1000 slag per minutt.
Sheet Metal Punching
Stansing er en skjæreprosess hvor materiale fjernes fra et stykke metallplate ved å påføre en stor nok skjærkraft . Punching ligner meget på blotting, bortsett fra at det fjernede materialet, kalt sluggen, er skrap og etterlater den ønskede interne funksjonen i arket, for eksempel et hull eller en spalte. Stansing kan brukes til å produsere hull og utskjæringer av forskjellige former og størrelser. De vanligste hullene i hullet er enkle geometriske former (sirkel, firkant, rektangel, etc.) eller kombinasjoner derav. Kanten av disse stansede funksjonene vil ha noen grener fra å bli skjæret, men har ganske god kvalitet. Sekundære etterbehandlingsoperasjoner utføres vanligvis for å oppnå glattere kanter.
Stanseprosessen krever en trykkpress, metallplate , stans og dør. Plattematerialet er plassert mellom stans og dør inne i stempelpressen. Dysen, plassert under arket, har en utskjæring i form av ønsket funksjon. Over arket holder pressen stansen, som er et verktøy i form av ønsket funksjon. Stanser og dør av standardformer brukes vanligvis, men tilpasset verktøy kan gjøres for å slå komplekse former. Denne verktøyet, enten standard eller tilpasset, er vanligvis laget av verktøystål eller karbid. Stempelpressen driver stansen nedover ved høy hastighet gjennom arket og inn i stansen nedenfor. Det er en liten klaring mellom kanten av stansen og dysen, noe som gjør at materialet raskt kan bøye og knuse. Sluggen som stanses ut av arket faller fritt gjennom den koniske åpningen i dysen. Denne prosessen kan utføres på manuell trykkpress, men i dag er numerisk styrte (CNC) trykkpresser mest vanlige. En CNC-trykkpress kan være hydraulisk, pneumatisk eller elektrisk drevet og levere rundt 600 slag per minutt. Dessuten bruker mange CNC-trykkpresser et tårn som kan holde opptil 100 forskjellige slag som roteres til posisjon når det trengs.
En typisk plateformet stansedrift er en der et sylindrisk stansverktøy piercerer metallplaten, danner et enkelt hull. En rekke operasjoner er imidlertid mulige til å danne forskjellige funksjoner. Disse operasjonene omfatter følgende:
