4.1.6. Холодная штамповка.

Под холодной штамповкой понимают процесс пластического деформирования металла без предварительного нагрева заготовки. Холодная штамповка подразделяется на объёмную и листовую. В первом случае в качестве исходной используют заготовки в виде прутка, во втором листовой прокат. В отличии от горячей штамповки материал заготовки подвергается пластической деформации при значительно больших удельных давлениях и в условиях всестороннего неравномерного сжатия. На Рис.4.1.11. приведены схемы процесса холодного выдавливания и зоны пластической деформации заготовки.

Рис.4.1.11.

Из схем видно, что зона пластической деформации охватывает не весь объём заготовки. При холодном выдавливании удельные усилия изменяются в ходе деформирования и зависят от высоты заготовки и резко возрастают когда высота становиться меньше зоны пластической деформации.

Такое обстоятельство может привести к ускоренному износу или разрушению рабочих поверхностей штампа.

Холодную штамповку выполняют на кривошипных, гидравлических прессах или специальных станках. Наиболее распространёнными методами холодного объёмного деформирования являются холодная высадка и формовка.

4.1.7. Холодная высадка.

Холодная высадка производится на холодновысадочных автоматах, а в качестве заготовок применяют пруток или проволоку. Отрезанная заготовка подаётся в станочный штамп и из неё формуется готовая деталь. Детали, получаемые на холодновысадочных автоматах, имеют высокую точность размеров и чистоту поверхности, и в ряде случаев не требуют последующей механической обработки (винты, болты, шпильки и т.д.).

Рис. 4.1.12.

Формирование резьбы производится также на автоматах накаткой.

На Рис.4.1.12. приведены некоторые типы деталей получаемых на холодно-высадочных автоматах. Процесс высадки характеризуется высокой производительностью (20 – 400 деталей в минуту) и высоким КИМ.

4.1.8. Холодная формовка.

Холодная формовка аналогична горячей штамповке в открытых штампах

Рис.4.1.10. (а) и обеспечивает получение детали требуемой формы путём заполнения полости штампа металлом холодной заготовки. При холодной формовке получение требуемых размеров и формы детали достигается за несколько переходов в различных штампах. Точность изготовления размеров и качество поверхности выше, чем при горячей штамповке. Одновременно обеспечивается упрочнение металла и изменение его структуры. Детали, изготовленные холодной формовкой, требуют минимальной механической обработки (или исключают её), повышают производительность труда.

4.1.9. Холодная листовая штамповка.

Л истовой штамповкой изготавливают как плоские, так и объёмные детали, от малогабаритных до крупных (стрелки ручных часов, обшивки АПУ и ЛА). В качестве исходной заготовки используется листовой прокат. При штамповке толщина листа изменяется незначительно или практически не изменяется, в зависимости от формы получаемой детали.

Основными видами холодной листовой штамповки являются: вырубка, гибка и вытяжка.

Вырубкой формируется внешний и внутренний контуры заготовки в специальных вырубных штампах. На Рис.4.1.13 Рис.4.1.13 приведена схема деформирования листового материала при вырубке. Пуансон выдавливает часть заготовки в проём матрицы. Зазор Z зависит от толщины и физико-механических свойств материала заготовки и может находиться в диапазоне от 0,05 0,1 S толщины заготовки. При вырубке геометрические размеры проёма матрицы равны размерам готовой детали, а пуансона на 2Z меньше.

Рис.4.1.14.

На Рис.4.1.14. приведена схема вырубного штампа простого действия формирующего внешние контуры листовой детали. Нижняя плита 6 крепится на столе пресса болтами или прижимами. На нижней плите крепится матрица 4 с помощью матрице держателя 5. К верхней плите 10 пуансона крепится пуансон 7. Для точной ориентации пуансона относительно матрицы в верхнюю плиту запрессованы направляющие втулки 11, в которые входят направляющие колоны 12, закреплённые на нижнем основании 6. Перемещение верхней плиты осуществляется ползуном пресса который связан с хвостовиком 9. Исходной заготовкой является полоса из листового материала, которая подаётся по направляющим линейкам 2 до упора 3. Вырубленная из полосы деталь выталкивается пуансоном через проем нижней плиты и стола пресса в сборник деталей. После вырубки детали полоса снимается с пуансона съёмником 1, при перемещении его вверх.

По своему назначению штампы бывают простого, последовательного и совмещённого действия. Штампы последовательного действия имеют несколько рабочих зон, в каждой из которых осуществляется одна операция вырубки контура детали, внешнего или внутреннего. Процесс штамповки листовых деталей позволяет значительно повысить производительность труда, но в связи с высокой стоимостью штампов их рационально применять в серийном производстве.