Metallimuottien luokittelu
Muovausprosessilla - Essentials for Modern Manufacturing
Johdanto
Metallimuotit, jotka tunnetaan myös nimellä muotit tai työkalut, ovat kriittisiä komponentteja nykyaikaisessa valmistuksessa, mikä mahdollistaa tarkkojen metalliosien massatuotannon eri aloilla, kuten autoteollisuudessa, ilmailuteollisuudessa, elektroniikassa ja kulutustavaroissa. Metallimuotit luokitellaan ensisijaisesti käytetyn muovausprosessin mukaan, ja jokainen tyyppi on suunniteltu sopimaan tiettyyn materiaalikäyttäytymiseen, lämpötilaolosuhteisiin ja muodonmuutosmekanismeihin.
Näiden luokkien ymmärtäminen on välttämätöntä oikeanlaisten työkalujen valinnassa, jotta saavutetaan haluttu osien laatu, tuotantotehokkuus ja kustannustehokkuus-. Alla on yksityiskohtainen selvitys kuudesta päätyypistä metallimuotista, jotka on luokiteltu muovausprosessin mukaan.
Tärkeimmät metallimuotit
Leimaamalla Die
Nämä tunnetaan myös nimellä puristustyökalut tai peltimuotit, ja ne ovat volyymituotannossa laajimmin käytetyt metallimuotit. Ne toimivat mekaanisilla tai hydraulisilla puristimilla, jotka kohdistavat puristusvoimaa peltiaihioihin.
Prosessit: Tyhjennys, lävistys, taivutus, syväveto
Materiaalit: D2, A2, M4 työkaluteräkset (58-62 HRC)
Nopeus: Jopa 1000+ osaa minuutissa
Käyttökohteet: Autopaneelit, laitekotelot, liittimet
Takominen Die
Suunniteltu metalliaihioiden plastiseen muodonmuutokseen suurten puristusvoimien alaisena, mikä parantaa mekaanisia ominaisuuksia raevirtauksen kohdistuksen avulla. Saatavana kuumana, lämpimänä ja kylmänä taontana.
Tyypit: avoin-suulake ja suljettu-suulake (impressio-suulake)
Materiaalit: H13, H11, nikkeli-pohjaiset superseokset
Lämpötila: 900-1250 astetta (kuumataonta)
Käyttökohteet: Kampiakselit, vaihteet, turbiinien siivet
Die{0}}valu die
Suunniteltu sulan metallin ruiskuttamiseen korkeassa paineessa (10–200 MPa) tarkkuusteräsonteloihin, mikä mahdollistaa monimutkaiset, ohutseinäiset osat, joilla on erinomainen pintakäsittely.
Vaihtoehdot: Kylmä-kammio ja kuuma{1}}kammio.
Materiaalit: H13, H11, Dievar, QRO 90
Paine: 10-200 MPa
Käyttökohteet: Vaihteistokotelot, moottorilohkot, elektroniikkakotelot
Ekstruusiomuotti
Pakottaa metalliaihiot muotoiltujen aukkojen läpi muodostamaan jatkuvia profiileja, joiden poikkileikkaus{0}}vakio on vakio. Käytetään laajasti alumiini-, kupari- ja terästuotteisiin.
Tyypit: Suora, epäsuora, hydrostaattinen
Materiaalit: H13 keraamisilla/nitridipinnoitteilla
Paine: Yli 1000 MPa
Käyttökohteet: Ikkunoiden karmit, jäähdytyslevyt, autojen verhoilu
PM Muotti
Kutsutaan myös puristusmuottiksi, joita käytetään jauhemetallurgiassa metallijauheiden puristamiseen vihreiksi puristeiksi, jotka myöhemmin sintrataan lopullisen lujuuden saavuttamiseksi.
Prosessit: Yksiakselinen puristus, CIP, MIM
Materiaalit: D2, M2 työkaluteräkset, kovametallit
Käyttökohteet: Hammaspyörät, laakerit, lääketieteelliset implantit
Wire Drawing Die
Erikoistyökalut langan/tangon halkaisijan pienentämiseen vetämällä asteittain pienempien muottien läpi, jolloin saavutetaan korkea vetolujuus työkarkaisun avulla.
Materiaalit: Luonnontimantti, PCD, volframikarbidi
Kulma: 6 astetta – 14 astetta lähestymiskulma
Alennus: 15–25 % per pass
Käyttökohteet: Sähköjohdot, rengasjohto, lääketieteelliset ohjauslangat
Teknisten tietojen vertailu
| Muotin tyyppi | Käyttölämpötila | Painealue | Tyypilliset materiaalit | Kuole Elämä |
|---|---|---|---|---|
| Leimaamalla Die | Huoneen lämpötila | Keskikokoinen | D2, A2, M4 | Korkea (100 000+ osaa) |
| Takominen Die | 900-1250 astetta | Korkea | H13, H11, superseokset | 5k-20k osat |
| Die{0}}valu die | Sula metalli Temp | 10-200 MPa | H13, Dievar, QRO 90 | 50k-200k laukausta |
| Ekstruusiomuotti | Kuuma/kylmä | >1000 MPa | H13, keraamiset pinnoitteet | Kilometrejä profiilia |
| PM Muotti | Huoneen lämpötila | Korkea | D2, M2, karbidit | Korkea (riippuu sovelluksesta) |
| Wire Drawing Die | Huoneen lämpötila | Keski{0}}Korkea | Timantti, PCD, karbidi | Miljoonia metrejä |
Teollisuuden sovellukset
-
Autoteollisuus
Metallimuotit ovat välttämättömiä autoteollisuudessa, kun valmistetaan koripaneeleja (stanssausmuotit), moottorilohkoja (puristusmuotit), kampiakseleita (taontamuotit) ja rakenneosia (puristusmuotit).
-
Ilmailuteollisuus
Kriittiset komponentit, kuten turbiinien siivet, rakenneosat ja tarkkuusosat, perustuvat taontamuotteihin ja PM-muotteihin täyttääkseen tiukat suorituskyky- ja turvallisuusvaatimukset.
-
Elektroniikkateollisuus
Kulutuselektroniikka hyötyy koteloiden painevalumuoteista-, liittimien puristusmuotteista ja jäähdytyselementtien suulakepuristusmuotteista, mikä mahdollistaa pienentämisen ja tarkkuuden.
-
Lääketeollisuus
PM-muotit tuottavat kirurgisia instrumentteja, implantteja ja ohjauslankoja poikkeuksellisen tarkasti ja biologisesti yhteensopivasti, kun taas langanvetomuotit luovat erittäin{0}}hienoja lääketieteellisiä lankoja
