金屬引申的定義
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金屬引申是一種通過設計模具將金屬片材拉成深度較高的中空形狀的工藝,是金屬板材成形中最常用的工藝之一。深引申通常用於製作比一般沖壓零件深度更高的零件和產品,如三維開口中空零件。如果產品/零件的高度除以直徑≥0.5,則屬於深引申零件/產品。 |
金屬引申的應用
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金屬引申的應用不僅限於圓柱形和杯形零件,還包括錐形、矩形、球形、盒形、階梯形及其他不規則形狀的零件。結合其他沖壓工藝,金屬引申工藝可以生產形狀更為複雜的零件。該工藝廣泛應用於汽車工業、重型工業設備、醫療設備、機械設備、消費電子產品、家用設備、五金零件、餐具、閥門及引擎等領域。 |
金屬引申的材料
鋁、黃銅、青銅、銅、SUS304、SUS430、SPCC、SPHC、SPHE等。
金屬引申的流程
通常,一些簡單的零件可以通過一道引申工序完成,但如果零件更深或更複雜,則需要多道工序。一般而言,深引申製程包括:切割/下料、初步引申、二次引申和再引申,並根據設計需要選擇是否進行沖孔、切槽或凸輪穿孔。最後一步為矯正和切除。
- 切割下料:切割所需的平坦金屬板材。
- 初步引申:使用壓板固定平板,用公模的沖壓力將平板壓入母模腔,使零件大致成形。
- 二次或再引伸:對無法一次完成的初步引伸零件進行再拉伸,加深引申深度。
- 沖孔:根據客戶需求和設計,在底部/平面上沖出圓孔、橢圓孔或不規則形狀的孔。
- 切槽或凸輪穿孔:類似於沖孔,在零件側壁根據客戶需求和設計進行穿孔,但凸輪穿孔的形狀有限。
- 矯正:調整零件的特徵和形狀。
- 下料或切除:輸出零件。
金屬引申與金屬沖壓的差異
金屬引申和金屬沖壓均為冷成形技術,使用沖床的壓力將材料成形為所需形狀。金屬沖壓主要通過多道工序,包括剪切、彎曲、衝孔、穿孔、壓延及滾壓等,將平面材料成形為具有多變形狀和精密特徵的零件。金屬引伸主要用於將材料成形為圓柱形和杯形,可以生產比金屬沖壓更深(高度更高)、整體成形的三維開口中空零件。
金屬引申的優勢
包括以下優點,但不僅限於:
- 可應用於多種材料:鋁、銅、黃銅、青銅、SUS304、SUS430、SPCC、SPHC、SPHE等。
- 某些設計(如圓柱形狀)只能通過深引申工藝完成,例如錐形、矩形、球形、盒形、階梯形或其他不規則形狀的薄壁零件。
- 生產效率高:與使用其他工藝(如CNC加工)生產圓柱形零件相比,金屬引申工藝通過機械化和自動化處理,可減少工時並顯著提升生產效率。
- 成本低:
1. 金屬引申的廢料比例為30%~40%,相比金屬沖壓(40%~70%)更低。
2. 與CNC加工相比,使用金屬引申的專用模具製造零件可降低勞動成本。
3. 整體成形的金屬引申工藝可省去二次加工(如焊接),從而減少生產時間和加工成本。 - 零件穩定性高:與手工製作的零件相比,金屬引申工藝製造的零件可有效減少人為錯誤,並穩定控制零件的品質。同時,金屬引申過程中材料的硬度可能會發生變化,提高零件強度。
金屬引申還是製造杯狀零件所必需的工藝,可以在量產中取代傳統旋壓工藝。 - 旋壓工藝是一種通過手動或機械將材料推壓至旋轉模具上,生產軸對稱中空零件的成形技術。
金屬引申的缺點
包括以下缺點,但不限於:
- 並非所有金屬材料都適合深引申。材料硬度必須適中(如偏軟),但如果材料缺乏延展性(如C1100),則也不適合引申工藝。
- 研發成本較高:金屬引申工藝相較於沖壓需要更多的模具試驗。
- 金屬引申對工程師技術技能要求較沖壓工藝更高。
金屬引申的關鍵因素
- 金屬引申零件的材料厚度:在金屬引申過程中,壁厚會相應變化,因此,工程師的技術和計算能力對金屬引申工藝至關重要。過去許多零件因車削工藝成本高且材料浪費嚴重,逐漸轉向金屬引申工藝,能有效控制壁厚並生產高品質的杯狀零件,特別適合對強度、尺寸小、重量輕的零件。此外,金屬引申技術也是製造幾何形狀無法由其他工藝完成的零件的理想選擇。
- 材料延展性:金屬引申是一種將板材成形為所需深度或中空形狀的冷成形技術。如果材料過硬或導電性不好,則難以成形。
- 工程師的專業及材料知識:工程師必須評估材料延展性、延伸比及厚度變化,並根據客戶設計要求提供最佳方案,因此擁有充足的工藝和材料知識至關重要。
- 機器選擇:根據零件設計或金屬高度選擇單工位、多工位、進料式或轉換式機器及緩衝容量。
- 金屬引申不適合所有精密零件:需根據產品設計評估生產工藝。
Layana 金屬引申的能力
Layana 工程團隊擁有數十年多道深引申複雜精密零件的經驗,配備 300 噸的伺服沖壓機台
分類 |
規格 |
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沖壓機噸位 | 從 25~300 噸 |
零件直徑 |
1.5-100 mm |
材料厚度 |
最大至 2.5mm |
模具尺寸 |
長度最大至 2,200mm |
傳送模節距 |
最大 130mm |
圓度 |
0.05mm |
引申比 |
1:3(取決於材料及厚度) |
總結
在此行業中,深引申工藝在金屬沖壓技術中較不常見。要成為金屬引申專家,工程師需有機會參與金屬引申零件製造,通過實踐學習並累積經驗。Layana 的專業研發團隊擁有豐富的金屬引申技術經驗,並精通各種材料加工,可提供製造工藝的回饋。請聯繫 Layana 以獲得更多協助。