Progressive Die Stamping 101: um guia completo para iniciantes e especialistas

A estampagem permite moldar folhas planas de materiais, geralmente metal, nos formatos desejados, normalmente por meio de um conjunto de matrizes. É um método altamente preciso que permite obter facilmente padrões complexos. Embora a estampagem possa ser realizada de diferentes maneiras, uma forma que é de uso comum é a estampagem progressiva.

O que é estampagem progressiva

Com a estampagem progressiva, você pode fabricar muitas peças com elementos de design complexos com tolerâncias muito estreitas. Ele utiliza um único conjunto de matrizes com vários designs para executar múltiplas operações em uma folha ou bobina de metal transversal.

Vantagens da estampagem progressiva

As inovações modernas tornaram os projetos ainda mais complexos, exigindo muitas operações para serem alcançados. Embora realizar operações manuais altamente especializadas fosse a única maneira, agora você pode obter esse guia de projetos por meio de estampagem progressiva.

  1. A capacidade de realizar múltiplas operações simultaneamente em um único golpe de prensa torna a estampagem progressiva altamente eficiente. Como resultado, o tempo de ciclo diminui, afetando positivamente as taxas de produção, permitindo uma produção em grande volume.
  2. A utilização ideal do material durante a estampagem progressiva reduz o desperdício e maximiza a contagem de peças produzidas em cada folha. Você pode creditar isso ao agrupamento próximo de projetos de peças dentro do layout e à eficiência na alimentação e utilização de tiras.
  3. A capacidade de replicar com precisão o processo de estampagem para grandes volumes melhora a qualidade da peça e a precisão dimensional. O uso de um único conjunto de matrizes minimiza as variações nas peças acabadas graças às ferramentas precisas e ao controle da prensa.
  4. A natureza contínua e de alta velocidade da estampagem progressiva reduz os prazos de entrega para a produção de peças. Dessa forma, você pode atender pedidos rapidamente sem sacrificar a qualidade ou aumentar significativamente os custos.
  5. Quando comparada com outros processos de fabricação, a estampagem progressiva tem pouco efeito negativo ao meio ambiente. Além disso, a utilização ideal do material reduz o desperdício de material, garantindo a eficiência dos recursos.
  6. Embora o investimento inicial em ferramentas e configuração possa ser alto, a eficiência resultante da execução simultânea de múltiplas operações é econômica. O resultado é a redução do desperdício de material e da necessidade de processamento secundário, o que reduz os custos de mão de obra.
  7. Você pode executar estampagem progressiva em peças com geometrias e recursos complexos. Os projetos de ferramentas podem incorporar diversas operações como perfuração, corte, conformação, dobra e cunhagem em um único processo de produção.
  8. Você pode utilizar estampagem progressiva com vários materiais, incluindo aço, alumínio, cobre, latão e suas ligas. Conseqüentemente, você pode fazer peças complexas com diferentes qualidades de materiais, como resistência e condutividade.
Design de estampagem progressiva

Design de estampagem progressiva

Desvantagens da estampagem progressiva

  • Altos custos de configuração, mas produzem produtos precisos em grandes quantidades.
  • Somente produtos produzidos em massa são econômicos.
  • Não recomendado para componentes de grande porte.

Procedimento de estampagem progressiva

A realização de estampagem progressiva normalmente envolve várias etapas para garantir a transformação eficiente de chapas metálicas em peças completas. Ao fabricar peças usando estampagem progressiva, certifique-se de seguir o procedimento descrito:

  • Um projeto detalhado da peça é criado tendo em mente seus requisitos de material, dimensões, características e tolerâncias.
  • O design progressivo da matriz é feito de acordo com os produtos finais. Entre os aspectos do projeto podem incluir múltiplas estações capazes de realizar operações específicas conforme indicado pelo projeto da peça.
  • A bobina de metal ou folha do material desejado é então alimentada na prensa de estampagem. Pode ser lubrificado ou tratado superficialmente para reduzir o atrito durante o processo de estampagem.
  • A folha de metal é fixada para fixá-la no lugar, num esforço para evitar movimento durante o processo de estampagem. Estas são medidas de segurança críticas que você encontrará em qualquer máquina de estampagem de matrizes progressivas. Além disso, um bom prensa hidráulica deve acomodar diferentes tipos de matrizes de estampagem.
  • Durante a operação da prensa, o material avança através do conjunto de matrizes, sofrendo progressivamente uma operação específica em cada estação. As operações são realizadas simultaneamente.
  • Durante o processo, os controles da prensa garantem que a chapa metálica seja posicionada com precisão e as operações cronometradas para manter tolerâncias rígidas.
  • Ao passar por todas as estações, as peças acabadas são ejetadas automaticamente da prensa por meio de sistemas pneumáticos ou pinos ejetores.
Um procedimento esquemático de um processo de matriz de estampagem progressiva

Um procedimento esquemático de um processo de matriz de estampagem progressiva

Componentes em estampagem progressiva

O processo de transformação de chapas metálicas em designs desejados por meio de estampagem progressiva é possibilitado por vários componentes. Esses componentes trabalham coletivamente para produzir peças com acabamento complexo e preciso em alto volume.

  • Conjunto de matrizes: Este é o principal componente usado na estampagem progressiva, consistindo de múltiplas matrizes individuais em uma sequência. Cada matriz é feita para definir a forma final da peça realizando uma operação específica. Na verdade, o projeto da matriz progressiva é um processo crítico na estampagem progressiva.
  • Socos:Os punções formam outros componentes importantes da matriz progressiva. Normalmente considerados parte do conjunto de matrizes, os punções constituem a parte superior. Eles são projetados para deformar o material no formato desejado, realizando a operação desejada.
  • Alimentador de tiras: Este componente é responsável por alimentar a tira ou bobina metálica na prensa de estampagem. Ele posiciona o material com precisão, garantindo o alinhamento correto dentro do conjunto de matrizes.
  • Imprensa: A força mecânica necessária para realizar as operações de estampagem do material é fornecida pela prensa. Existem diferentes tipos de prensas usadas na estampagem progressiva, incluindo prensas mecânicas ou hidráulicas.
  • Pinos-guia e buchas: Para uma estampagem progressiva bem-sucedida, as partes superior e inferior do conjunto de matrizes devem estar alinhadas. Os pinos-guia e as buchas garantem que isso aconteça. Eles evitam a ocorrência de defeitos ou imprecisões dimensionais posicionando com precisão as matrizes.
  • Placa de decapagem: Normalmente posicionada acima do material, a placa decapante ajuda a remover as peças acabadas dos punções. Evita que as peças grudem nos punções facilitando a ejeção suave.
Componentes de estampagem progressiva

Componentes de estampagem progressiva

Materiais usados na estampagem progressiva

Você pode submeter uma ampla variedade de materiais à estampagem progressiva. Isso oferece versatilidade em relação aos requisitos de aplicação em todos os setores. Alguns fatores que influenciam a escolha do material incluem propriedades funcionais, requisitos de aplicação e custo.

  • Aço: Tanto o aço laminado a frio quanto o aço laminado a quente são usados por sua resistência, conformabilidade e tenacidade principalmente em produtos automotivos, eletrônicos e eletrodomésticos.
  • Alumínio: Juntamente com suas ligas, o alumínio oferece boa resistência em relação ao peso, conformabilidade, condutividade e resistência à corrosão. O alumínio pode ser submetido a estampagem progressiva para fabricar peças aeroespaciais e automotivas.
  • Cobre: Por ser um material altamente condutivo, o cobre pode ser usado em estampagem progressiva para fazer peças para instalações elétricas.

Técnicas em estampagem progressiva

Na estampagem progressiva, diferentes operações são realizadas sequencialmente para transformar chapas metálicas planas em peças acabadas com eficiência e precisão. Esses processos são realizados em estações individuais à medida que o material avança pelo conjunto de matrizes.

  • Supressão: Muitos conjuntos de matrizes apresentam blanks na primeira estação onde o formato inicial da peça é cortado, resultando em blanks individuais.
  • Desenho: Envolve esticar ou puxar o material para formar características profundas, como conchas, copos ou invólucros. O desenho pode ser combinado com outros processos, como a perfuração, para produzir peças complexas com múltiplos recursos.
  • Flexão: A modelagem de peças em perfis tridimensionais é feita dobrando-se através da aplicação localizada de pressão controlada. Dobrar permite dobrar, criar ângulos, contornos e outros recursos.
  • Cunhagem: Este é um processo de conformação que atinge tolerâncias precisas e superfícies lisas, exercendo alta pressão para refinar as texturas da superfície. Você pode alisar rugas e até mesmo conferir padrões decorativos com cunhagem.
  • Corte: Remoção de excesso de material ou características indesejadas de peças estampadas para atingir as dimensões finais cortando ao longo das bordas designadas.
  • Gravação: Áreas específicas de uma peça metálica são elevadas ou rebaixadas por meio de relevo, criando recursos funcionais, informativos ou decorativos. Este processo utiliza matrizes de gravação macho e fêmea para alcançar o padrão desejado.
  • Perfuração: As operações de perfuração criam furos, ranhuras e outras aberturas nas peças brutas, geralmente para uso como locais de fixação e furos de montagem.

Aplicação de estampagem progressiva

Cada vez mais projetos de natureza sofisticada estão sendo produzidos para facilitar o trabalho e aumentar a capacidade das máquinas/equipamentos. A estampagem progressiva é usada para fornecer peças para tais projetos devido à sua eficiência, tolerâncias finas e repetibilidade.

  • A estampagem progressiva é usada para produzir conectores elétricos, estruturas de cabos, terminais, invólucros de blindagem, soquetes e suportes com geometrias precisas.
  • Painéis de carroceria automotiva como portas, tampas de porta-malas, capôs e para-lamas também são submetidos a esse processo de usinagem para obter formas precisas. Outros componentes automotivos feitos dessa maneira também incluem suportes, dobradiças, conectores, suportes de assento e inserções de painel.
  • Folhas de alumínio são usadas para fabricar componentes de aeronaves com propriedades de alta resistência ao peso, como suportes, acessórios e fixadores, usando estampagem progressiva.
  • Peças de eletrodomésticos como geladeiras, fornos e máquinas de lavar são fabricadas por meio de estampagem progressiva.
  • A indústria da construção utiliza estampagem progressiva na produção de componentes de hardware como suportes, placas de reforço, dobradiças e conectores em projetos de infraestrutura.
  • Hardware militar, como peças de veículos, cartuchos de munição e componentes de armas, usam estampagem progressiva para obter peças altamente precisas.

Qual é a diferença entre estampagem de prensa progressiva e estampagem de transferência?

  • As matrizes de transferência são geralmente consideradas mais adequadas para a produção de peças grandes.
  • As matrizes progressivas são consideradas mais adequadas para produzir conjuntos de componentes menores.

Conclusão

As tolerâncias finas e a repetibilidade da estampagem progressiva tornam-na onipresente em diferentes setores. Ao considerar uma maneira de produzir peças com eficiência para o seu próximo projeto, a estampagem progressiva deve estar no topo da lista.

Mais recursos:

Estampagem – Fonte: WIKIPÉDIA

Hot Stamping – O guia definitivo – Fonte: Tsinfa

Máquina de prensa hidráulica para venda – Fonte: Tsinfa