Холодная штамповка

Это штамповка без нагрева заготовок. Ее разделяют на объемную и листовую.

Холодная объемная штамповка почти полностью исключает обработку резанием и обеспечивает по сравнению с последней уменьшение трудоемкости на 30…80 % и коэффициента использования материала до 50%.

Основные виды холодной объемной штамповки: выдавливание, высадка, объемная формовка.

Холодное выдавливание – это процесс получения поковок при пластическом течении металла в полости штампа. В отличие от прессования в этом случае заготовкой является не слиток, а прутковая заготовка и получается не протяженный профиль, а чаще всего готовая деталь, требующая незначительной обработки резанием. Степень деформации при обработке мягких, пластичных металлов может быть более 10 000 %, поэтому выдавливание требует высоких давлений (0,7…3 ГПа).

Различают прямое, обратное и комбинированное выдавливание [6, рис.74, а, б, в]. Схемы первых двух видов аналогичны прямому и обратному прессованию. Штамповка деталей методом комбинированного выдавливания сопровождается течением металла в разных направлениях [6, рис.74, в].

Холодная высадка применяется в массовом производстве при изготовлении болтов, гаек, шпилек, заклепок, винтов. Высадка производится за 1, 2, 3 и более переходов (ударов). Исходной заготовкой служат проволока или прутки диаметром 0,5…38 мм.

Холодная формовка применяется для изготовления сложных по форме деталей. Ее производят в открытых и закрытых штампах; в последних при изготовлении деталей из сплавов цветных металлов [6, рис.74, г, д, е].

Технологический процесс изготовления деталей холодной формовкой включает следующие операции: резку заготовок, формовку (иногда предварительную и окончательную), обрезку заусенца (при открытой штамповке), калибровку (или зачистку).

Листовая штамповка– способ изготовления деталей из листового материала. Широко применяется в автотранспортном, сельскохозяйственном машиностроении, авиационной промышленности.

Операции листовой штамповки делятся на разделительные (отрезка, вырубка, пробивка, надрезка) и формоизменяющие (гибка, вытяжка, обжим, формовка, отбортовка).

Отрезка производится на гильотинных или дисковых ножницах [6, рис.75, а, б], а также на прессах с помощью штампов.

Вырубка и пробивка представляют собой резание по замкнутому контуру, производятся с помощью штампов, состоящих из матрицы и пуансона [6, рис.75, в, г]. Штампы для вырубки и пробивки могут быть простого действия, для выполнения одной операции, и многооперационные.

Гибка является одной из наиболее распространенных формоизменяющих операций холодной штамповки. Гибка бывает одно, двух, четырех и многоугловой [6, рис.76]. Чем больше радиус угла, тем легче протекает процесс гибки, тем меньше опасность появления трещин в области деформации.

Минимальный внутренний радиус гибки 0,1…2 толщины листового материала.

Вытяжка – получение полой детали замкнутого контура из листа толщиной от 0,02 до 30 мм [6, рис.77]. Различают вытяжку без утонения стенок и с утонением. Вытяжка может осуществляться за один проход (при h/d<0,6) и несколько проходов (например, при h/d =12 их надо 6). Отношение внешнего диаметра детали к диаметру заготовки называется коэффициентом вытяжки. Для первого прохода его принимают 0,5…0,6, последующих 0,7…0,8.

Вытяжку без утонения стенки осуществляют на вытяжном штампе, у которого зазор между пуансоном и матрицей на 5-10% больше толщины заготовки. Вытяжка с утонением применяется как дополнительная операция для увеличения длины вытянутой детали за счет утонения боковых стенок. Это достигается тем, что зазор между матрицей и пуансоном выбирается меньшим толщины стенки заготовки, а рабочее отверстие матрицы коническим. Допустимое уменьшение толщины стенок за один переход при вытяжке с утонением составляет 40…60%.

Обжим и формовка – местное изменение формы заготовки в результате местных деформаций.

Отбортовка – получение борта в заготовке.

К особым способам листовой штамповки относятся: штамповка взрывом; электрогидравлическая штамповка; электромагнитная штамповка.