Операции объемной штамповки

При объемной штамповке кроме осадки, прошивки, протяжки, используются также:

Отрубка- полное отделение части заготовки по незамкнутому контуру путем внедрения инструмента.

Обрезка- удаление излишков металла путем сдвига.

Разрубка- разделение поковки на части.

Чеканка- образование на поверхности заготовки рельефных изображений за счет перераспределения металла.

Калибровка- повышение точности размеров штампованной заготовки и уменьшени шероховатости ее поверхности.

Выдавливание- штамповка заготовки вытеснением металла исходной заготовки в полость и отверстие ручья.

Редуцирование- уменьшение площади поперечного сечения заготовки при протягивании ее через калибрующую матрицу усилием, направленным вдоль оси заготовки.

Способы горячей объемной штамповки.

В зависимости от типа штампа выделяют штамповку в открытых штампах и в закрытых (рис. 4.4).

Штамповка в открытых штампаххарактеризуется переменным зазором между подвижной и неподвижной частями штампа. В этот зазор вытекает заусенец (облой), который закрывает выход из полости штампа и заставляет металл целиком заполнить всю полость.

Рис. 4.4 Схема штамповки: а – в открытом штампе с облоем 1,

б – в закрытом штампе без облоя

В конечный момент деформирования в заусенец выжимаются излишки металла, находящиеся в полости, что позволяет не предъявлять особо высоких требований к точности заготовок по массе. Заусенец затем обрезается в специальных штампах.

Штамповка в закрытых штампаххарактеризуется тем, что полость штампа в процессе деформирования остается закрытой. Зазор между подвижной и неподвижной частями штампа при этом постоянный и небольшой, так что образование заусенца в нем не предусматривается. Существенным преимуществом штамповки в закрытых штампах является уменьшение расхода металла, поскольку нет отхода в заусенец. Штамповки, полученные в закрытых штампах, имеют более благоприятную макроструктуру, т.к. волокна обтекают контур поковки, а не перерезаются в месте выхода металла в заусенец. При штамповке в закрытых штампах достигаются большие степени деформации, что позволяет штамповать в них малопластичные сплавы.

4.5 Холодная объемная штамповка

Обычно под холодной штамповкой понимают штамповку при комнатной температуре без предварительного нагрева заготовки. Для металлов и сплавов, применяемых при штамповке такой процесс деформирования соответствует условиям холодной деформации.

Холодную штамповку можно подразделить на объемную штамповку(сортового металла) илистовую штамповку(листового металла).

По сравнению с горячей объемной штамповкой холодная имеет ряд преимуществ: отсутствует операция нагрева металла, отпадает необходимость удаления окалины, нет обезуглероживания поверхностного слоя металла и др.

Холодная штамповкашироко применяется для изготовления различных стандартных, нормализованных или оригинальных изделий: болтов, винтов, заклепок, фасонных гаек, мелких цилиндрических и конических зубчатых колес, корпусов свечей зажигания автомобилей, корпусов часов и т.п.

Основными разновидностями холодной объемной штамповки являются холодное выдавливание, холодная высадка и холодная объемная формовка.

Холодное выдавливаниеобычно выполняют на кривошипных или гидравлических прессах в штампах, в которых рабочими инструментами являются пуансон и матрица. Различают прямое, обратное, боковое и комбинированное выдавливание. Основной положительной особенностью холодного выдавливания является возможность получения без разрушения заготовки весьма большой степени деформации.

Холодная высадкавыполняется на специальных холодновысадочных автоматах. На них штампуют заготовки диаметром 0,5 - 40 мм из черных и цветных металлов, а также детали с местными утолщениями, сплошные и с отверстиями (заклепки, болты, винты, гвозди, шарики, ролики, гайки, звездочки и т.д.). Получение изделий холодной высадкой обеспечивает экономию металла, 40-70% по сравнению с получением этих изделий на токарных станках; точность холодной высадки приближается к точности обработки резанием. Штамповка на холодновысадочных автоматах высокопроизводительна (20 - 400 дет/мин), характеризуется высоким коэффициентом использования металла (95%).

Холодная формовка(в открытых штампах) заключается в придании заготовке формы детали путем заполнения полости штампа металлом заготовки. После штамповки заусенец обрезают в специальном обрезном штампе. Холодная формовка требует значительных удельных усилий вследствие высокого сопротивления металла деформированию в условиях холодной деформации и упрочнения металла в процессе деформирования. Для уменьшения вредного влияния упрочнения между отдельными переходами заготовку подвергают рекристаллизационному отжигу. Отжиг снижает удельные усилия при штамповке на последующих переходах и повышает пластичность металла. Холодной формовкой можно изготовлять пространственные детали сложных форм (сплошные и с отверстиями). Она обеспечивает получение деталей с точными размерами и высоким качеством поверхности. Это уменьшает объем обработки резанием и даже исключает ее. Однако, учитывая, что изготовление штампов трудоемко и дорого холодную формовку следует применять лишь при достаточно большой серийности производства.

Листовая штамповка.

Листовая штамповка является одним из наиболее прогрессивных и высокопроизводительных способов получения деталей сложной формы с тонкими стенками. При листовой штамповке изделия получаются с очень малыми допусками и высоким качеством поверхности. В большинстве случаев холодноштамповочные изделия не подвергают механической обработке и они поступают на сборку.

К преимуществамлистовой штамповки следует отнести также экономное расходование металла и широкие возможности механизации и автоматизации процесса.

Исходным материалом при листовой штамповке являются листы, ленты и полосы из горячекатаной листовой (до 4мм)конструкционной стали обыкновенного качества (Ст2, Ст3, Ст4, Ст5) и холоднокатаной тонколистовой качественной конструкционной стали (08кп, 10кп, 15кп, 10, 20...), а также листы, ленты, полосы из меди, латуни, титана и др. В ряде случаев листовой штамповке подвергают холоднокатаные листы нержавеющей стали. Листовой штамповкой получают плоские и пространственные детали так же из листовых неметаллических материалов, таких как кожа, целлулоид, оргстекло, фетр, текстолит и др.