Какая технология холодной штамповки?

Холодная штамповка считается передовым методом в обработке металлов. С помощью этой технологии можно изготавливать различные детали, формы и конструкции. Весь процесс упрощается за счёт того, что после холодной обработки детали не требуют дополнительного термического воздействия и готовы к использованию.

Чтобы понимать, как получаются готовые конструкции и формы, необходимо разобраться с особенностями процесса.

Холодная штамповка: технология изготовления изделий

История возникновения процесса

Штамповка изделий из металла претерпевала изменения на протяжении всей истории. Первый подъём в этом процессе был отмечен в 1850-ее годы. С этого периода времени в штамповке металлов начали применяться станки, благодаря чему улучшилось качество готовой продукции.

Следующий подъём в процессе штамповки произошёл в 20 веке. Благодаря развитию новых технологий начала активно развиваться сфера автомобилестроения. С помощью штамповки изготавливались детали корпуса и внутренних механизмов автомобиля.

В 1930-е годы процесс штамповки начал использоваться в корабле- и самолетостроении. Спустя 20 лет эта технология получила популярность в области ракетостроения.

Существует несколько причин, объясняющих рост популярности этой технологии обработки деталей:

• Можно производить как готовые детали, так и заготовки для дальнейшей обработки. Форма и параметры могут быть любыми.
• В процессе штамповки можно изготавливать детали малой массы и высокой прочности.
• Высокая точность работ исключает необходимость в дополнительной обработке детали другими инструментами.
• Роторно-конвеерная линия, работающая автоматически, облегчала и ускоряла процесс производства.

С помощью холодной штамповки можно изготавливать конструкции и детали различных форм, однако касательно размеров есть ограничения. Эта технология рассчитана на производство заготовок массой до 1 тонны. Если нужна деталь большей массы, применять холодный способ обработки металла нецелесообразно.

Краткая характеристика

При холодной листовой штамповке заготовки обрабатываются на специальном оборудовании под большим давлением. Изменяется их форма и размер. Другие геометрические характеристики деталей остаются в изначальном состоянии.

В процессе штамповки металл становится гораздо прочнее. Однако при повышении прочности, увеличивается хрупкость металла. Чтобы снизить влияние этого негативного фактора на состояние готовой детали, проводится дополнительный процесс термической обработки. Называется он рекристаллизационный отжиг.

Благодаря проведению этого этапа достигаются оптимальные показатели хрупкости и прочности металла.

Принцип проведения работы

Существует горячая и холодная обработка металлов. Если в процессе изготовления не используются этапы с использованием высоких температур (кроме рекристаллизационного отжига), значит, обработка называется холодной.

Процесс проходит с использованием специальных штампов, в которых металл упрочняется под воздействием высокого давления. В качестве заготовок используется металл, который прошёл этап прокатки. На выходе получается лист или полоса, которую сворачивают в рулон и передают на штамповочную обработку.

Главная особенность этого процесса — температура до которой разогреваются заготовки должна равняться или быть ниже ковочной.

Оборудование и материалы

Для выполнения холодной штамповки важно правильно выбирать материалы. Чтобы делать детали различных форм и габаритов, используется низкоуглеродистая и легированная сталь, латунь, медь, магниевые сплавы. Очень популярна алюминиевая штамповка, в которой используется алюминий и его сплавы.

При изготовлении заготовок используется специальное оборудование. К нему относятся автоматы и прессы. Прессовочные станки разделяются на две группы:

• Механические. К этой группе относится однопозиционное и многопозиционное оборудование. Во многопозиционных станках можно совмещать несколько операций, что ускоряет производство.
• Гидравлические. Они используются при мелкосерийном производстве. С помощью гидравлических прессов производят детали удлинённой формы. Такое оборудование обладает множеством преимуществ. Гидравлические прессы не боятся больших нагрузок, в них доступна регулировка усилий, появляется возможность изменять скорость движения ползуна. Если снизить скорость рабочей части в момент её соприкосновения с заготовкой, можно уменьшить динамический удар. Однако у гидравлических прессов есть серьёзные недостатки. Они имеют низкую производительность. Дополнительно к этому подвижный механизм имеет неравномерную скорость хода, из-за чего он быстро выходит из строя или повреждает заготовки.

Автоматы для проведения холодной штамповки могут выполнять различные операции — осадка, выдавливание, высадка, обжим, отрезка, калибровка, чеканка. От количества операций зависит возможность изготавливать сложные детали.

Прогрессивные способы штамповки листового металла

Существует несколько инновационных методов холодной штамповки:

• Обработка жидкостью. С помощью высокого давления и жидкости происходит деформация металла. В итоге он принимает форму матрицы. Этот способ используют для изготовления полых, продолговатых деталей.
• Штамповка взрывом. Чтобы изменить форму металла, используются взрывчатые газы (гексоген, метан, пропан). Благодаря взрыву создаётся высокое давление. Из-за этого изначальная заготовка принимает форму подготовленного заранее штампа. Давление, которое создают взрывчатые газы, позволяет производить детали большого размера и сложных форм. Главное преимущество такой обработки — минимальные затраты на обработку заготовок и исключение необходимости приобретения дорогостоящего оборудования.
• Обработка резиной. Этот способ используется только для обработки тонколистового металла (до 2 мм).
• Электрогидравлическая обработка. Особенность этого метода в том, что электрический заряд большого напряжения является энергоносителем. Разряд проходит по жидкости и вызывает ударную волну. Под воздействием давления изменяется форма заготовки. Ключевые преимущества этого метода — высокая точность и малые затраты энергии на производственный процесс.

Каждый год появляются новые технологии обработки металлов, которые экономичнее и производительнее старых.

Какие операции подразумевает холодная штамповка

Холодная штамповка металла подразумевает наличие различных этапов обработки заготовок. Их можно разделить на две большие группы:

• Разделительные операции. К ним относится грубая обработка заготовок. Сюда входят операции по вырезке, отрезке, обрезке, создании надрезов, зачистки листов, вырубке отверстий.
• Формоизменяющие операции. Сюда относится обжимка заготовок, калибровка, правка, осадка, высадка, формовка, чеканка, клеймение, гибка.

Также в отдельную группу можно выделить комбинированные операции, которые представляют собой соединение нескольких методов обработки. Таким образом удешевляются детали, получаемые холодной штамповкой.

Технология процесса

Технология обработки металла холодным методом подразумевает под собой выбор одной из нескольких операций:

• Выдавливание. Используется для изготовления прутковых заготовок.
• Холодная высадка. С помощью этого способа производят заклёпки, болты, гайки, шпильки, винты.
• Формовка. Для этой операции используются закрытые и открытые штампы. Таким образом изготавливаются детали сложной формы.

В первую очередь, составляется эскиз штампа. Затем проводится проверка и подгонка его размеров на компьютере. Обозначаются технологические отверстия в рабочих поверхностях штампа.

Изготавливается форма. Для снижения прочности металла, заготовка подвергается термической обработке. Подготавливается поверхность будущей детали. Проводится штамповка выбранным способом.

Холодная штамповка металла подходит для серийного производства деталей и предметов различной формы. Главное ограничение — размер готовой конструкции. Если нужно изготовить большую деталь, то желательно выбрать горячий способ обработки.

Виды станков для холодной штамповки

При работе с металлом используется разнообразное оборудование. Изготавливать изделия сложной формы можно с помощью станков для холодной штамповки. Методом выдавливания на металлический лист наносят узор, делают отверстия, штампуют изделия сложной формы. Существует два вида штамповки и несколько видов оборудования для проведения этого технологического процесса.

Принципы листовой штамповки

Холодная штамповка детали — технологический процесс, при котором на лист металла оказывается сильное давление. Механическое воздействие передаётся на обрабатываемый материал с помощью специальных машин. Помимо холодной существует горячая обработка.

У листовой обработки металла есть сильные и слабые стороны. Преимущества:

• увеличение эффективности производства;
• минимальная дополнительная обработка материалов после выдавливания;
• возможность создания прочных изделий сложной формы;
• актуальность применения технологического процесса при серийном производстве деталей;
• минимальное количество отходов при обработке металлических листов.

Недостатки:

• возникают сложности при проектировании хода работ;
• пресс-формы требуют дополнительных вложений;
• настройка промышленного оборудования требует наличия определённых навыков.

При серийном производстве деталей минусы скрашиваются высокой эффективностью технологического процесса.

Виды обработки и оборудования

Прежде чем говорить о штамповочном оборудовании следует разобраться с видами обработки:

• Холодная — ряд действий, в ходе которых изготавливают детали для вентиляции, корпусов машин, самолётов. Преимущества этого метода — экономия материала, увеличение эффективности производства.
• Горячая — технологический процесс, с помощью которого штампуют металлические листы толщиной до 4 мм. Изначально материал разогревается до определённой температуры, затем используется специальное оборудование для его обработки. Для разогревания используются печи разного типа.

Холодная штамповка металла не требует дополнительных навыков. Горячий метод проводится с учётом определённых особенностей. При остывании материал может изменять форму. При обработке используются такие станки:

• электромагнитные;
• гидравлические;
• кривошипно-шатунные;
• радиально-ковочные.

Используя специальное оборудование, нужно учитывать ряд особенностей, зависящих от конструкции и возможностей станка.

Принцип работы и устройство оборудования

Штамповка металла проводится с помощью пресса. Существует несколько видов инструмента. Пресс приводится в действие с помощью пара, жидкости или газа.

Кривошипно-шатунный

Это станок, в котором вращающееся движение двигателя становится обратно-поступательным. Нагрузка передаётся штампу, который воздействует на рабочую поверхность материала. Во время работы создаётся давление до 8 тысяч тонн. С их помощью проводят:

• прошивку;
• выдавливание;
• формирование заусенцев.

Кривошипные прессы для листовой штамповки увеличивают эффективность производства, позволяют сэкономить материал. При работе с материалами большой толщины используют гидравлическое оборудование.

Оно оказывает меньше усилий на рабочую поверхность, но достигает большего эффекта. Механические прессы воздействуют на заготовки ударами, что эффективнее при работе с тонколистовым металлом.

Гидравлический

Обработка металлических листов гидравлическими прессами можно назвать продавливанием. Состоит из двух цилиндров, заполненных водой, соединительной трубы, поршней. После запуска механизмов увеличивается давление. Гидравлические прессы используются для штамповки металла большой толщины.

Радиально-ковочный

Аппарат, который обрабатывает материал теплом. Заготовку отправляют в специальный модуль, который разогревает её по методу индукции.

Когда материал будет разогрет до определённой температуры, он перемещается по конвейеру до зоны обработки. Выдавливание производится с помощью бойков. Заготовка крутится, а рабочие части обрабатывают её по всей поверхности.

Радиально-ковочный пресс для штамповки листового металла приводится в действия с помощью электромотора.

Электромагнитный

Штамповочный пресс для металла на основе электромагнитов считается новейшей технологией обработки металлических листов. Представляет собой мощный электромагнит, который начинает толкать штамп под воздействием электромагнитного поля. В исходное положение рабочая часть возвращается при разжимании пружин, отключении электромагнита от сети. Это экономичное и долговечное оборудование.

Этапы изготовления штампов

Чтобы выполнить штамповку деталей, нужно уметь проектировать штампы. Если расчёты проведены неправильно, достичь хорошего результата невозможно. Этапы изготовления штампов:

• Чертёж будущего изделия.
• Разбор рабочего процесса, этапов взаимодействия элементов оборудования.
• Подгон окончательных размеров штампа.

Если расчёты проведены верно, нужно изготовить штамп и приступить к обработке металлических листов. Штамповка на кривошипных прессах требует точного расчёта размера заготовки, её толщины и прочности.

При работе с толстыми заготовками нужно материал предварительно разогреть. Так уменьшаются показатели твердости, прочности, металл становится податливым к механическим нагрузкам.

Штамповка металлических листов считается популярным технологическим процессом. С его помощью изготавливают детали, использующиеся в автомобилестроении, самолётостроении, судостроении, строительстве. Учитывая особенности используемого оборудования, правильно изготавливая штампы, можно увеличить эффективность производства, сделать его экономичнее.

Производство и изготовление штамповой оснастки

В данной статье рассказывается о штампах. Их предназначение, конструкции, технологии изготовления. О выборе материала, подходящего для штампа. Способах изготовления.

Эта статья написана для более глубокого изучения темы изготовления штамповой оснастки. Производство штампа является неотъемлемой частью инструментального производства любого предприятия.

Технологический процесс штамповки должен разрабатываться специалистами высшей квалификации. Это потому, что разработка тех.

процесса трудоемкий и не простой процесс, что в среднесерийном и особенно в мелкосерийном производстве часто приходится отказываться от разработки подробных описаний технологического процесса изготовления штампа.

Разработки металл сберегающих технологических процессов изготовления штампа и его конструирования, расчеты наиболее эффективного и высокопроизводительного варианта загрузки оборудования значительно уменьшает сроки подготовки производства к изготовлению штампа.

Это исключит, какие бы то ни было ошибки технолога при проектировании, что и позволяет рассчитать все параметры процесса с помощью научных рекомендаций по специальным методикам и точным формулам различной сложности.

Конструирование штамповки. Штампы различаются по технологическому признаку, конструктивному оформлению, по способу подачи заготовок и удалению отходов.

Если судить по технологическому признаку, то штампы можно разделить на две группы, такие как штампы для операций разделения и штампы для формоизменяющих операций.

К первой группе относятся штампы для отрезания, вырубки, пробивки, обрезания, зачистки, а ко второй — штампы для гибки, формовки, вытяжки, объемной штамповки и еще нескольких других операций.

А еще к технологическому признаку разделения штампов относится уровень совмещения операций: штампы однооперационные и многооперационные, т. е. комбинированные. Комбинированные штампы могут быть поделены на штампы совместного действия и на штампы последовательного действия.

По конструктивному оформлению различают штампы без направляющих устройств, с направляющей плитой и с направляющей колонкой.

По способу выбора подачи заготовок при изготовлении штампы могут быть поделены на штампы с ручной подачей и с автоматической подачей.

По способу удаления штампованных деталей — на штампы с провалом через окно в матрице, с обратной запрессовкой детали в полосу, с выталкиванием детали в верхнюю часть штампа и удалением ее жестким выталкивателем, сдуванием сжатым воздухом или удалением вручную.

Конструкцию штампа выбирают соответственно типу производства, в котором он будет использоваться, мелкосерийном, крупносерийном либо же массовом. Штампы должны соответствовать некотором требованиям:

• точность, качество и частота поверхностей штампуемых деталей должны соответствовать чертежу и техническим условиям;
• рабочие части самого штампа должны иметь достаточную прочность, эксплуатационную стойкость и возможность легкой и быстрой замены поломанных и старых деталей;
• штамп должен обеспечивать требуемую производительность, безопасность работы, быть удобным в эксплуатации и должен быть надежно закреплен на прессе;
• в конструкции штампа в основном должны быть использованы стандартные и нормализованные детали, т. е. в основном ГОСТовские; количество специальных деталей должно быть минимальным, для удобства изготовления и замены изношенных деталей;
• отходы при изготовление штампованных деталей должны быть не значительными.

Теперь разберем части самого штампа. Разделим их по своему назначению на несколько следующих основных групп:

Рабочие части штампа — для образования формы детали, такие как пуансон, матрица и их секция;

Корпусные части штампа — логично что это, связывающие детали штампа между собой и с прессом, а именно нижняя и верхняя плиты и хвостовики;

Направляющие части штампа — предназначенные для направления движения верхней части штампа относительно нижней, это есть колонки и втулки;

Подающие части штампа– предназначены для подачи материала или заготовок на место штамповки;

Установочно-фиксирующие части — создающие правильное положение материала заготовки в штампе и фиксирующие их во время выполнения операции;

Съемно-удаляющие части штампа — снимающие и удаляющие заготовки, а также отходы штамповки после выполнения операции, это съемники и выталкиватели;

Крепежные части — для соединения и скрепления отдельных частей или деталей штампа, это пуансонодержатель, держатели и обойма матриц, т. е. все крепежные детали.

У изготовления штампов для холодной штамповки существуют следующие важные требования:

Хорошая точность изготовления деталей; высокое качество обработки взаимодействующих деталей и формующих поверхности детали.

Оба требования зависят непосредственно друг от друга.

Например, высокое качество получения поверхности пуансона и матрицы штампов позволяет обеспечить столь необходимую стойкость штампа, а высокоточная совместная подгонка пуансона и матрицы — приводит к получению высококачественных деталей и высокой стойкости штампа непосредственно в работе. Невыполнение какого-либо, хотя бы одного из этих требований, может явиться причиной низкого качества штампа и в последствие его поломкой.

К примеру, не высокая твердость штампов вследствие неправильного режима термообработки сведет на нет все действия для получения высокой точности обработки, так как штамп будет иметь низкую стойкость.

Увеличение стойкости штампа во многом зависит от качества его изготовления: от точности сопряжения, термической обработки этого штампа, участвующего в

Формообразование готового изделия, и качества изготовления всех, но особенно рабочих поверхностей непосредственно пуансона и матрицы. Наиболее важное значение это имеет при изготовлении матрицы и пуансона для вытяжных штампов и штампов для ударного выдавливания.

При механической обработки штампа на его поверхностях остаются следы от воздействия режущих инструментов или шлифовальных кругов. Все эти следы в виде гребешков и впадин не благоприятно влияют на работу формующих деталей.

Точность производства деталей штампов связана с точностью, предъявляемой к этой детали, для которой предназначен сам штамп. Следовательно, вопросы точности поднимаются в любом случае, исходя из предназначения деталей штампа и заданной точности штамповки. При этом все детали штамповой оснастки разделяются на два типа:

1. детали технологического назначения, естественно участвующие в формообразовании самих штампуемых деталей.
2. детали конструктивного назначения, обеспечивающие связь и взаимную фиксацию частей штампа.

От верного подбора материала для каждого типа деталей и правильного режима его закалки и отпуска зависит эффективность его работы, стойкость и сохранение точности поверхностей самого штампа.

Так, к примеру, для получения вырубных штампов для холодной штамповки из листового материала необходимо, чтобы сталь, идущая на изготовление пуансона и матрицы, обладала следующими главными особенностями:

• являлась высокопрочной.
• имела высокую твердость.
• обладала износостойкостью.
• обладала высокой вязкостью.
• имела хорошую закаливаемость.

Стали для штампа должны иметь также особые технологические свойства.

К этим свойствам можно отнести:

• хорошую обрабатываемость резанием и давлением.
• хорошую закаливаемость.
• малую чувствительность к перегреву.
• малую деформация деталей при термической обработке;
• небольшую чувствительность к обезуглероживанию при нагреве.
• хорошую податливость к шлифованию.

Технологический процесс изготовления штампа для холодной штамповки состоит из некоторых этапов, а именно:

• Заготовительный этап, приготовление заготовок для получения в дальнейшем деталей для штампа;
• Обработка или обдирка заготовок, т. е. подгонка заготовки в размер;
• Предварительной механической обработкой детали. Это может быть как токарная операция, так и предварительная шлифовка и фрезеровка. Так же вскрываются предварительно отверстия.
• Термообработка стали. Закалка и отпуск детали при необходимых температурах.
• Чистовое шлифование детали.
• Полировка необходимых поверхностей.
• Слесарная сборка всех деталей, испытание штампа.

Заключение

Повышение конкурентоспособности современного машиностроения невозможно без создания новых и совершенствования действующих технологических процессов, позволяющих экономить материальные ресурсы, снижать энергозатраты и повышать производительность труда, точность и долговечность обрабатываемых деталей.

Анализ действующих технологий штамповки различных деталей из листового металла показывает, что до 80 % их цены составляет стоимость металла. Поэтому разработка и внедрение новых металлосберегающих процессов, направленных на уменьшение расхода материала, является одним из радикальных путей снижения себестоимости штампованных деталей и трудоемкости изготовления, при обеспечении показателей качества в принятых условиях работы с использованием универсального оборудования, упрощенной технологической оснастки.

Изготовление штампов для холодной штамповки металла

Холодная штамповка на сегодняшний день одна из самых передовых высокотехнологичных обработок металла. Применение такой технологии позволяет получать металлические изделия самых разнообразных форм и размеров.

Вся продукция, изготовленная таким способом, имеет точные геометрические параметры, качественные поверхностные слои и не нуждается в дополнительной обработке. В штампованных изделиях отсутствуют дефекты в виде горячих трещин изделия, царапин на поверхности, заусенец, рисок, участков с усадкой металла и прочих повреждений.

Огромную роль в производстве качественных изделий путем холодной штамповки играет современное оборудование и применение высокоточных форм и штампов. Заказывать разработку и изготовление штампов для холодной штамповки металла лучше у проверенного производителя, с большим опытом работы.

Таким образом, Вы заплатите деньги за качественную продукцию, изготовленную по всем установленным правилам и требованиям качества. Компания Zubix предоставляет услугу холодного штампования, а также перечень других услуг, связанных с металлообработкой и не только. В галерее сайта Вы можете ознакомиться с готовыми работами фирмы.

В разделе «Услуги» предлагаем уточнить более подробную информацию о деятельности компании. Вы можете узнать более подробно о всех существующих предложениях и условиях сотрудничества уже сейчас.

Отметим все тонкости представленной технологии. Штампование (или проще говоря штамповка) – это непростой процесс, из-за которого металлическая заготовка под влиянием давления переносит пластическую деформацию.

Результатом процесса, которое требует полноценное вмешательство специализированных станков, из обычной заготовки получается запрашиваемое металлическое изделие заданными заказчиком формы и масштабов.

Деформирование будущего элемента выполняется двумя способами:

1. При помощи предварительного нагрева.
2. Без термического вмешательства.

При выполнении холодного штампования применяется особая технологическая оснастка. В то же время металл для заготовки подвергается дополнительному упрочнению.

Из-за упрочнения холодная штамповка делает изделие не совсем пластичным. Чтобы готовое изделие обладало всеми положительными качествами, используют такую обработку как рекристаллизационный отжиг.

Благодаря всем перечисленным операциям получаются не только пластичные, но и довольно прочные изделия.

Изготовление штампов и операции с ними

Рабочие инструменты на штамповочных прессах — штампы для холодной штамповки металла, изготавливаются в основном по индивидуальным эскизам в следующем порядке:

• Составляется предварительный эскиз изделия, которое нужно получить на выходе;
• Подбирается оптимальная схема раскройки металла;
• В эскиз вносятся необходимые коррективы;
• Обозначаются места и размеры отверстий для штампов;
• Подбираются необходимые для изготовления прессы;
• Производится пробный выпуск продукции.

В основном изготовление штампов для холодной штамповки металла производится из легированной или высокоуглеродистой стали. Так же возможно использование сплавов алюминия и меди. С помощью изготовленных штампов можно выполнять следующие виды операций:

Разделительные операции по штамповке металла:

• Разрезка.
• Проколка.
• Пробивка.
• Отрезка.
• Обрезка.
• Нарезка.
• Зачистка.
• Вырубка.

Формоизменяющие операции по штамповке металла:

• Скручивание.
• Рельефная чеканка.
• Рельефная формовка.
• Раздача.
• Правка.
• Отбортовка.
• Обжим.
• Керновка.
• Закатка.
• Гибка.
• Вытяжка.
• Вытяжка с утончением.

Для изготовления изделий может применяться как один вид штамповки, так и комплекс из нескольких дополняющих друг друга обработок. После процесса холодной штамповки готовые изделия могут подвергаться дополнительной обработке для улучшения качеств готового изделия.

Например, для улучшения механических характеристик применяются отжиг и травление. Для повышения износостойкости готовой продукции, на поверхность изделий наносятся разного вида износостойкие покрытия.

Теперь, когда Вы знаете основы, этапы и тонкости данного вида работ, предлагаем Вам оформить заказ на требуемую услугу в надежной компании Zubix.

Механическая обработка металлов необходима, если у Вас есть задача изменить конфигурацию будущих деталей, а также увеличить или уменьшить их размеры.

Для того чтобы осуществитесь одну из этих задач необходимо высококлассное, новое оборудование, квалифицированная команда специалистов и т.д.

Особенности и технология холодной штамповки деталей из листового металла

Холодная штамповка деталей из листового металла представляет собой процесс обработки при помощи специального оборудования. Такой способ металлообработки производится под высоким давлением, что дает возможность изготавливать детали любой конфигурации.

Немного истории

О холодной обработке металла было известно еще очень много столетий тому назад, но на то время она не имела такого широкомасштабного производства. В основном ее применяли для изготовления домашней утвари, различных украшений и оружия.

Но благодаря техническому прогрессу такой вид металлообработки, начиная со второй половины XIX века, встал на новый уровень. В результате совершенствования начали изготавливаться новые детали и элементы для промышленности, что, в свою очередь, способствовало стремительному развитию данной отрасли.

Уже в начале XX столетия изготовление штампов для холодной штамповки металла сыграли большую роль в таких отраслях, как автомобилестроение, авиа- и судостроение, а в 50-х годах этого же столетия их стали применять и в ракетостроении.

Изготовление различных деталей путем холодной штамповки – это процесс, что позволяет увеличить прочность изделия, уменьшая его пластичность, тем самым не давая ему возможность в последующем деформироваться под воздействием внешних факторов.

В результате заготовки приобретают высокую прочность. Кроме этого, применяемая технология позволяет делать детали высокого качества и точности, при этом существенно экономя затраты на производство.

Холодная штамповка металла (ХШ) представляет собой соответствующие действия, в ходе которых из предоставленного материала изготавливаются изделия нужной формы путем высокого давления, что в результате дает возможность сделать необходимую конфигурацию.

Суть такого процесса заключается в том, что листовые заготовки помещаются на специальное оборудование, которое состоит из неподвижной и подвижной части, что в результате сближения производят деформацию.

Что касается листового металла, из которого делаются заготовки, то в промышленности применяются различные сплавы и виды стали, что без затруднений поддаются деформированию, это, к примеру, такие, как:

• Углеродистая сталь.
• Легированная сталь.
• Медь.
• Латунь (с содержанием более 60% меди).
• Титан.
• Алюминий.

В качестве заготовки используется прокатный лист, полосы и ленты, что имеют толщину металла от 0,2 до 4 мм и хорошо поддаются деформированию.

В зависимости от типа изготавливаемых деталей в промышленном производстве выделяют несколько видов штамповочных машин. Это такие, как:

• механический молот;
• прессы, представленные гидравлическими и кривошипными модификациями;
• кузнечно- штамповочные автоматы;
• горизонтально-ковочные машины.

Учитывая, что производство в основном ведется в больших масштабах, то практически все оборудование, автоматизированное. Также применяется и обычный пресс, который полностью контролируется оператором.

Но такой вид ХШ применяется в изготовлении небольших партий и не может конкурировать с промышленными аналогами относительно скорости проводимых работ. Хотя это никоим образом не влияет на качество готового изделия.

Кроме этого, стоит отметить, что конструкции прессов можно разделить на:

• Однокривошипные.
• Двухкривошиные.
• Четырехкривошмпные.
• В случае если листовой металл имеет небольшую толщину, то применяется фрикционный пресс.
• Что касается гидравлического штамповочного оборудования, то оно применяется для крупного производства заготовок, что изготавливаются из более толстого металлического листа.

С этого следует, что делать это в домашних условиях не целесообразно и маловероятно, поскольку потребуется для этого специальное оборудование. К тому же осуществление готового изделия на заказ будет намного выгодней, а также качество предоставляемых услуг будет намного выше.

Принцип работы

Пресс ХШ состоит из механизма, который повергает его в работу и устройство, что выполняет непосредственно сам процесс штампования.

Кривошипный пресс. Что касается работающего механизма, то это кривошипный вал, который вращается при помощи электропривода. В результате вращения маховика происходит цепочная передача вращения на кривошипный механизм.

Совершая возвратно-поступательное действие, имеющийся ползун кривошипа повергает в работу непосредственно само устройство. В ходе такого воздействия возникает соответствующее высокое давление, что позволяет осуществлять пластичную деформацию такого металла.

Гидравлический пресс.

Принцип работы такого устройства заключается в том, что формирования происходит в ходе придавливания материала с помощью жидкости, что находится в специальных резервуарах, соединенные специальными трубопроводами.

В ходе создания давления в одном цилиндре происходит давление на другой, что, в свою очередь, передается на ползун, приводя его в действие. В результате таких усилий продавливается заготовка.

Относительно самого штампа, то он заключает в себя две основные рабочие части, это матрица и пуансон.

Матрица располагается в нижней части оборудования и является неподвижной, а вот пуансон, его движущая часть, что в ходе деформирования прижимается к матрице, на которой располагается соответствующий материал. Таким способом осуществляется формирование на металлической поверхности.

Прогрессивные способы штамповки листового металла

В силу того, что прогресс не стоит на месте, все чаще в производство внедряются инновационные технологии, что существенно упрощают процесс холодной штамповки листового металла. Среди них можно выделить такие, как:

• Штамповка резиной. Такой вид формирования подразумевает собой применение резины в качестве матрицы или пуансона. Зачастую ее используют, когда необходимо изготовить заготовки, что имеет толщину металла не более 2-х миллиметров.
• Штамповка жидкостью. В данном случае формирование происходит за счет, создаваемого давления жидкости. Его в основном применяют для производства деталей с вытянутыми полыми элементами.
• Штамповка взрывом. Этот способ подразумевает собой применение взрывчатых веществ, что в ходе работы образовывают высокое давление, а в результате заготовка становится соответствующей формы. Используется, когда необходимо сделать более сложную форму или же штампованные изделия большого размера.
• Электрогидравлическая штамповка. Формирование происходит в результате возникновения ударной волны, когда используется заряд высокого напряжения, подведенный к жидкости.

Такие методы обработки применяются в зависимости от вида деталей и соответственно изготавливаются на предназначенных для этого машинах. Но для производства более крупных деталей из металла, имеющий большую толщину используется еще один вид формирования – горячая штамповка.

В зависимости от предназначения штамповка представлена многообразными видами операций, это:

• Разделительные – формирование таким способом осуществляется путем отъединения одной части заготовки от другой при помощи операций в виде резки, пробивки, надрезки, просечки, вырубки и зачистки.
• Формообразующие – в этом случае формирование изделий происходит с наибольшими его изменениями, при этом сохраняя целостность, это, к примеру, кузов автомобиля. Основными действиями являются гибка, закатка краев, отбортовка, вытяжка, формовка, чеканка, обжим, правка.
• Комбинированные – суть операции заключается в том, что при изготовлении одного изделия происходит одновременно несколько действий сразу. Это такие, как гибка и отрезка, вырубка и вытяжка, отбортовка и формовка.
• Штампосборочные – такой метод позволяет в ходе работы соединять несколько заготовок в одну деталь. Примером этого может послужить запрессовка, холодная мягкая сварка, клепка и вальцовка.

Для таких операций на производстве используются гидравлические электромеханические прессы, где применяется усилие не более 100 тонн.

Технология процесса

Каждый технологический процесс подразумевает под собой проведения определенных операций. В данном случае они связаны с формированием листового металла при помощи ХШ, что выполняется на соответственном оборудовании. В его основу входит:

• Изначально обозначается суть операции, основополагающие ее процессы, которые должны будут выполняться в соответствующей последовательности.
• Составление эскиза.
• Следующим этапом является расчет всех размеров на стадии заготовки, формирования и готового изделия.
• Обозначается месторасположение всех необходимых отверстий, углублений и других элементов, что требует соответствующая деталь.
• Обязательно необходимо оформить все стадии процесса с внесением данных с размерами документально.
• После согласования чертежей происходит изготовление изделий.

Но допускается и внесение изменений, применяя дополнительные операции, что способствуют удобной ее обработке. Это может быть правка листового материала, нанесение смазки или другие операции, что потребуются в ходе штамповки.

Предоставленная информация дает полную картину самого процесса ХШ, что проводится на соответствующем оборудовании при использовании специальных материалов.

Кроме этого, благодаря внедренным инновациям, применяемая технология дает возможность изготовления высококачественных изделий в промышленных масштабах.

А также уменьшая количество отходного материала, что в свою очередь делает такое производство весьма экономным.