Processi di stampaggio lamiera: operazioni, tipi di stampo e quando ciascuno è adatto
Uno stampo taglia, piega, forma o imbutisce la lamiera in un colpo di pressa. Questa pagina descrive le operazioni, i tipi di stampo che le combinano e il volume oltre il quale ciascuno inizia a ripagarsi.
Operazioni di stampaggio
Ogni pezzo stampato è una sequenza di queste operazioni. Uno stampo ne combina diverse, una per stazione.
| Operazione | Cosa fa | A cosa fare attenzione |
|---|---|---|
| Tranciatura | Taglia il contorno esterno del pezzo dalla banda o dalla lamiera. | La bava si trova sul lato opposto al punzone. Il bordo ha una zona di taglio liscia e una zona di frattura più ruvida. |
| Foratura | Punzona fori e asole all'interno del pezzo. | Mantenga il diametro del foro pari o superiore allo spessore del materiale. L'inox e le tempre dure richiedono di più. |
| Intaglio e rifilatura | Rimuove metallo da un bordo o taglia il pezzo al contorno finale. | Le linee di rifilatura fissano il lato della bava e il bordo che si accoppia con altre parti. |
| Taglio con sollevamento (lancing) | Taglia e solleva il metallo senza asportare un sfrido. Realizza linguette, feritoie e clip. | Le caratteristiche ottenute con il lancing possono deformare l'anima adiacente nei materiali sottili. |
| Piegatura | Piega il metallo lungo una linea retta con uno stampo a V, a U o a ginocchiera. | Il ritorno elastico e la direzione della fibra decidono l'angolo finale e il raggio minimo. |
| Formatura e goffratura | Solleva nervature, fossette e cordoni che irrigidiscono un'area piana o posizionano un pezzo. | L'assottigliamento locale compare ai raggi vivi e nelle goffrature profonde. |
| Coniatura (coining) | Comprime il metallo con forza elevata per mantenere uno spessore, appiattire un bordo o rendere più netto un dettaglio. | Richiede molto più tonnellaggio rispetto alla tranciatura dello stesso contorno. |
| Estrusione di colletto | Trae un colletto da un foro punzonato così che una vite abbia più filetto in presa. | Comune per i fori filettati in lamiera sottile. L'altezza del colletto è limitata dallo spessore. |
| Imbutitura | Tira la lamiera piana in una tazza, una scatola o un guscio. | La profondità per passata è limitata, quindi i pezzi profondi richiedono reimbutiture e talvolta una ricottura. |
| Tranciatura fine (fine blanking) | Serra la lamiera e taglia con gioco minimo, ottenendo un bordo completamente tranciato. | L'attrezzatura costa di più. È adatta a parti spesse come ingranaggi, camme e leve. |
Tipi di stampo
Il tipo di stampo fissa il costo dell'attrezzatura, il prezzo del pezzo e quanti pezzi un'azienda può produrre all'ora.
Stampo a stadio singolo
Un'operazione per colpo di pressa. I pezzi passano tra gli stampi a mano o con robot. Basso costo di attrezzatura, alto lavoro manuale per pezzo, quindi adatto a piccole serie e pezzi semplici.
Stampo composto
Trancia e fora in un solo colpo. I pezzi escono piani e la relazione tra foro e contorno è precisa. Limitato a pezzi piani con poche caratteristiche.
Stampo progressivo
Una banda da bobina avanza attraverso una fila di stazioni. Ogni stazione esegue un'operazione e un pezzo finito cade all'ultima. La scelta predefinita per pezzi ad alto volume che restano su una banda portante.
Stampo transfer
I pezzi vengono staccati presto dalla banda, poi delle dita li spostano da stazione a stazione. Gestisce pezzi più grandi e più profondi di uno stampo progressivo e consente operazioni su ogni faccia.
Stampo per imbutitura profonda
Trae sagome piane in tazze e gusci in più passate. Funziona come stampo singolo, gruppo progressivo o linea transfer a seconda di profondità e volume.
Fourslide o multislitta
Slitte azionate da camme formano filo o banda da più direzioni. Realizza molle, clip e pieghe complesse che uno stampo per pressa gestisce male, con basso costo di attrezzatura.
Quale processo per quale volume
Intervalli tipici raccolti da come le aziende quotano di solito. Non sono promesse. L'azienda che quota il Suo pezzo fissa i numeri reali.
| Processo | Parte tipica | Volume annuo tipico | Attrezzatura tipica | Tempo di consegna tipico |
|---|---|---|---|---|
| Stampo a stadio singolo | Pezzi piani semplici e piccole serie | Meno di 50,000 | $2k a $20k | 4 a 10 settimane per l'attrezzatura |
| Stampo composto | Pezzi piani che richiedono planarità e precisione tra foro e contorno | 5,000 e oltre | $5k a $40k | 6 a 12 settimane per l'attrezzatura |
| Stampo progressivo | Parti piane e formate con molte caratteristiche | 50,000 e oltre | $10k a $80k | 10 a 20 settimane per l'attrezzatura |
| Stampo transfer | Parti più grandi o più profonde che lasciano la banda | 20,000 e oltre | $20k a $150k | 12 a 24 settimane per l'attrezzatura |
| Imbutitura profonda | Tazze, gusci, lattine e involucri chiusi | 25,000 e oltre | $15k a $100k | 12 a 20 settimane per l'attrezzatura |
| Macchina a quattro slitte (fourslide) o multislitta | Clip, molle, terminali e parti in filo | 100,000 e oltre | $3k a $20k | 6 a 12 settimane per l'attrezzatura |
| Taglio laser più pressopiegatura | Prototipi e staffe a basso volume | Meno di 10,000 | Poca o nessuna | 1 a 4 settimane |
| Tranciatura fine | Pezzi piani spessi con bordo completamente tranciato | 50,000 e oltre | $40k a $200k | 14 a 26 settimane per l'attrezzatura |
Limiti di progetto tipici
Punti di partenza per una prima revisione del disegno, non specifiche. L'azienda li conferma rispetto al Suo materiale e alla tempra.
- Diametro del foro punzonatoAlmeno 1 volta lo spessore del materiale nell'acciaio dolce. Usi da 1.5 a 2 volte nell'inox e nelle tempre da molla.
- Foro-bordoAlmeno da 1.5 a 2 volte lo spessore, altrimenti il bordo si rigonfia.
- Foro-linea di piegaAlmeno 2 volte lo spessore più il raggio di piega, altrimenti il foro si allunga diventando ovale.
- Raggio di piega internoAlmeno 1 volta lo spessore per acciaio duttile. Maggiore per l'alluminio 6061 e le tempre dure.
- Scarico di piegaUn'intaccatura larga almeno quanto lo spessore del materiale, così il metallo non si strappa nell'angolo.
- Lunghezza dell'alettaAlmeno 2.5 volte lo spessore più il raggio di piega, perché l'aletta resti nello stampo mentre si piega.
- Prima imbutituraUn rapporto tra diametro della sagoma e diametro della tazza di circa 1.8 a 2 nell'acciaio dolce. Una profondità maggiore richiede reimbutiture a circa 1.2 a 1.4.
I limiti di altezza della bava e le tolleranze che costano di più trattano le due indicazioni che spostano di più il prezzo.
Come viene realizzato un pezzo stampato
Dal disegno alla spedizione. L'attrezzatura viene per prima, quindi i tempi sono fissati dallo stampo e non dalla pressa.
Revisione del disegno
L'azienda verifica materiale, spessore, tolleranze e caratteristiche, poi segnala ciò che aumenta il costo dell'attrezzatura. La maggior parte delle variazioni di prezzo nasce da questo passaggio.
Progettazione e costruzione dello stampo
L'attrezzeria disegna la disposizione sulla banda, progetta le stazioni e costruisce lo stampo con elettroerosione a filo, fresatura e rettifica. Il tempo tipico di attrezzatura è da 6 a 24 settimane.
Prove e primo campione
Lo stampo gira in pressa, i campioni vengono misurati rispetto al disegno e il buyer li approva prima dell'avvio della produzione.
Produzione da bobina
La bobina alimenta la pressa a una cadenza stabilita. I sensori controllano alimentazioni errate e corte mentre l'operatore verifica i pezzi a intervalli programmati.
Lavorazioni secondarie
I pezzi che richiedono più di quanto lo stampo possa fare proseguono verso sbavatura, maschiatura, saldatura, trattamento superficiale o assemblaggio.
Controllo e spedizione
L'azienda campiona secondo il piano di controllo, imballa contro ruggine e danni e spedisce secondo il programma dei rilasci.
Lavorazioni secondarie
Lavorazioni eseguite dopo la pressa quando lo stampo non può farle o quando costano meno fuori dallo stampo. Ognuna aggiunge movimentazione, e spesso un fornitore esterno e un tratto di trasporto, quindi le elenchi nella RFQ.
- Sbavatura, burattatura e finitura vibrante
- Maschiatura e formatura di filetti
- Saldatura a punti, a proiezione e laser
- Zincatura, nichelatura e stagnatura
- Passivazione per acciaio inossidabile
- E-coat, verniciatura a polvere e vernice
- Trattamento termico per acciaio da molle e distensione
- Rivettatura e fissaggi autoserranti
- Assemblaggio e kitting
- Marcatura, pulizia e imballaggio
Domande frequenti
Come capisco quale processo di stampaggio è adatto al mio pezzo?
Lo decidono quattro fattori: volume annuo, dimensioni del pezzo, profondità di imbutitura e numero di caratteristiche. I pezzi ad alto volume con molte caratteristiche di solito si adattano a uno stampo progressivo. Le tazze profonde si adattano agli stampi di imbutitura. I pezzi grandi che non possono restare su una banda si adattano agli stampi transfer. Sotto poche migliaia di pezzi l'anno, il taglio laser e la piegatura a pressopiegatrice spesso costano meno di qualsiasi stampo.
Un pezzo può usare più di un processo?
Sì. Un pezzo può essere tranciato e formato in uno stampo progressivo, poi maschiato, saldato e trattato in superficie fuori dalla pressa. Chieda che ogni offerta elenchi tutte le operazioni e chi le esegue.
Lo stampaggio costa meno della lavorazione CNC?
Per pezzo, sì ai volumi, perché uno stampo realizza un pezzo in un solo colpo di pressa. Lo stampo va pagato prima, quindi la lavorazione meccanica o il taglio laser di solito vincono a basso volume. Il punto di incrocio si trova spesso tra poche migliaia e alcune decine di migliaia di pezzi l'anno, a seconda del pezzo.
Ha un disegno pronto? Richieda l'abbinamento.
Invii il disegno con materiale, spessore e volume annuo. La mettiamo in contatto con un massimo di 3 aziende di stampaggio e rispondiamo entro 24 ore lavorative.