A növekményes lapformázás minden bizonnyal a kis volumenű gyártás jövője. Itt található az Ön alapvető útmutatója ehhez a létfontosságú lapformázási folyamathoz.
Változik a gyártás. Amióta a Ford 1908-ban elkezdte gyártani a Model-T-t, ami elindította az iparosodás megszületését, a tömeggyártás a norma. A közelmúltban azonban elmozdulás történt a nagyobb keverékű, kis volumenű gyártás felé, és ez mindent megváltoztat.
A lapformázás létfontosságú volt a Model-T számára. Ajtók, motorháztető, ablakpárkányok és egyebek készítésére használták. A lemezalakítás a mai napig létfontosságú gyártási folyamat maradt, és a legtöbb ágazatban alkalmazzák. De ez csak a tömeggyártásnál igazán költséghatékony.
Az IndustryWeek közelmúltban megjelent jelentése szerint A gyártás jövője: 2020 and Beyond a gyártók kezdenek eltávolodni a tömegtermeléstől. Most már több egyedi és rendelésre készült terméket készítenek. A változás eredményeként a hagyományos lemezalakító eljárások egyre kevésbé látszanak életképesnek. A hagyományos technikák csak akkor költséghatékonyak, ha a gyártók nagy tételben gyártanak azonos alkatrészeket.
A növekményes lapformázás válasz erre a problémára. Lehetővé teszi a minőségi lapformázás elérését a hagyományos lemezalakító eljárásokhoz kapcsolódó rezsiköltségek nélkül.
Akár az iparban dolgozik, akár kutató, itt az ideje, hogy többet megtudjon erről a fontos anyagképző folyamatról. Az inkrementális formálás a jövő.
Ez az útmutató a növekményes formálás alapvető bevezetését adja meg. Kitérünk arra, hogy mi az a lemezalakítás, hogyan valósítják meg hagyományosan, miben különbözik a növekményes lapformázás, és hogyan használhatja saját maga.
Mi az a lapformázás?
A lemezalakítás a gyártási folyamatok egy kategóriája, amely anyaglapok (általában fém) szabályozott erők alkalmazásával történő deformálásával jár. A lemezalakítás alapelve, hogy az eljárás a képlékeny határon túlra kényszeríti az anyagot, ami tartósan megváltoztatja az alakot.
A lemezalakítás meghatározó tulajdonsága, hogy nagy felületű vékony anyagra hordják fel. Különbözik a ömlesztett deformációs alakítástól (pl. kovácsolás, extrudálás, hengerlés), amely kis felületű és nagy térfogatú anyagokat használ.
Az 5 legjobb lapformázási technika
A lemezalakítási technikákat általában az anyag deformálásához használt erő típusa határozza meg. A gyártási folyamatokra vonatkozó globális szabvány (DIN 8582) szerint az ömlesztett és lemezalakítás során öt erőkategóriát alkalmaznak:
- Nyomóerők — pl. hengerlés, extrudálás, kovácsolás. Vegye figyelembe, hogy ezek mind tömeges deformációs technikák.
- Húzóerők — pl. nyújtás formázás, nyújtás, kitágítás.
- Kombinált nyomó- és húzóerők — pl. mélyhúzás, fonás, sztrippelés.
- Hajlító erők — pl. hajlítás.
- Nyíró erők — pl. nyírás, lyukasztás, kivágás.
A Principles of Metal Manufacturing Processes című könyvben Beddoes és Bibby öt leggyakoribb lemezformázó technikát azonosított, amelyeket az alábbiakban vázolok fel:
1. Hajlítás
A hajlítás az egyik legalapvetőbb lemezalakító eljárás. Ez magában foglalja a lemezanyagra ható erőt, hogy az szögben deformálódjon. Ezt gyakran egy hidraulikus munkahengerhez csatlakoztatott szerszámmal érik el.
2. Nyírás
A nyírás során annyi erőt kell kifejteni az anyag egy vékony vonalára, hogy az az anyag eltörését okozza. Ennek a folyamatnak egy egyszerű példája, hogy egy ollóval vágunk le egy anyaglapot.
3. Nyújtásos formázás
A feszített alakítás egy speciális hajlítási típus, amely magában foglalja (ahogy a neve is sugallja) a lemezanyagot egy szerszámon keresztül. A lapot a szélein feszesen tartják, és a szerszámot rányomják, ami az anyagot a szerszám alakjára deformálja.
4. Pörgetés
A fonás a hajlítás egy speciális típusa, amely magában foglalja a forgó tokmányhoz rögzített szerszám használatát. A gép egy kicsit úgy néz ki, mint egy esztergagép. Ezután egy görgős szerszámot nyomnak a lemezanyaghoz, és a tokmány felé mozgatják, hogy fokozatosan deformálják a lemezt.
5. Mélyrajz
A mélyhúzás magában foglalja a lemezanyag nyújtását egy lyukasztó segítségével, hogy a lapot lassan a szerszámüregbe tolja. Ezzel a kívánt formára deformálódik az anyag, és egészen összetett formák hozhatók létre. Az Autoform svájci szerszámgyártás specialistája szerint a mélyhúzás az egyik legszélesebb körben alkalmazott eljárás a lemezalakításban.
A növekményes alakítás a mélyhúzás alternatívája, és összetettebb alakzatok előállítására képes, mint a másik négy eljárás bármelyike.
Tekintse meg ezt az oktatóanyagot az Indiai Technológiai Guwahati Intézettől az összes hagyományos folyamat egyenleteinek mélyreható magyarázatáért.
Mi az a növekményes lapképzés?
A növekményes lemezalakítás egy vágás nélküli lemezalakítási eljárás, amely magában foglalja a lemezanyag apránkénti deformációját progresszív rétegekben. Az erőt egypontos gömb segítségével fejtik ki a lemezanyagra. A növekményes alakítás a mélyhúzás alternatívája, és hasonló alkatrészek készítésére is használható.
Az inkrementális alakítás óriási előnye, hogy még kis volumenű gyártási sorozatok esetén is költséghatékony lehet. A termékkialakításon nagyon gyorsan és egyszerűen, minimális költséggel lehet változtatni. Ez lehetetlen mélyhúzásnál, amelyhez drága új szerszám gyártása szükséges, ha bármilyen tervezési változtatást végrehajtanak.
Két fő módszer létezik az inkrementális formálás elérésére:
1. Növekményes alakítás módosított CNC géppel
A növekményes alakítás egyik népszerű módszere a CNC gép módosítása úgy, hogy egyetlen pont gömböt tartson. Ezt az eszközt azután arra használják, hogy erőt fejtsenek ki, és a kívánt formát „rajzolják” a lapanyagra.
Ennek a módszernek a fő hátránya, hogy a végső darab méretét a CNC gép ágyméretére korlátozza. A nagyágyas CNC gépek nagyon drágák.
2. Robotikus növekményes alakítás
A robotika legújabb fejlesztései lehetővé tették, hogy a robotokat programozható eszközként használják a növekményes alakításhoz. A robotizált növekményes alakítás magában foglalja egy egypontos gömb hozzáadását a robot végéhez. A robot ezután úgy van programozva, hogy „berajzolja” a kívánt formát az anyagba.
Ez egy nagyon ígéretes módszer számos előnnyel. Rugalmasabb, mint a CNC gépi módszer, költséghatékonyabb nagy alkatrészek esetén, és könnyen megvalósítható a megfelelő szerszámok használatával. Mivel egy robot munkatere jóval nagyobb, mint egy CNC gépeké, ezzel a módszerrel nagyméretű alkatrészeket is lehet készíteni. Ez a robotizált inkrementális kialakítást nagyon vonzó ajánlattá teszi.