Андрей Смирнов
Время чтения: ~9 мин.
Просмотров: 0

Штамповка — это процесс обработки металлов. виды штамповки и оборудование

Горячая объёмная штамповка

Горячая объёмная штамповка (ГОШ) — это вид обработки металлов давлением, при которой формообразование поковки из нагретой до ковочной температуры заготовки осуществляют с помощью специального инструмента — штампа. Течение металла ограничивается поверхностями полостей (а также выступов), изготовленных в отдельных частях штампа, так что в конечный момент штамповки они образуют единую замкнутую полость (ручей) по конфигурации поковки. В качестве заготовок для горячей штамповки применяют прокат круглого, квадратного, прямоугольного профилей, а также периодический. При этом прутки разрезают на отдельные (мерные) заготовки, хотя иногда штампуют из прутка с последующим отделением поковки непосредственно на штамповочной машине.

Применение объёмной штамповки оправдано при серийном и массовом производстве. При использовании этого способа значительно повышается производительность труда, снижаются отходы металла, обеспечиваются высокие точность формы изделия и качество поверхности. Штамповкой можно получать очень сложные по форме изделия, которые невозможно получить приёмами свободной ковки.

Штамповка в открытых штампах характеризуется переменным зазором между подвижной и неподвижной частями штампа. В этот зазор вытекает часть металла – облой, который закрывает выход из полости штампа и заставляет остальной металл заполнить всю полость. В конечный момент деформирования в облой выжимаются излишки металла, находящиеся в полости, что позволяет не предъявлять высокие требования к точности заготовок по массе. Недостаток такого способа штамповки — необходимость удаления облоя при последующей механической обработке. Штамповкой в открытых штампах можно получить поковки всех типов.

Штамповка в закрытых штампах характеризуется тем, что полость штампа в процессе деформирования остаётся закрытой. Зазор между подвижной и неподвижной частями штампа постоянный и небольшой, образование в нём облоя не предусмотрено. Устройство таких штампов зависит от типа машины, на которой штампуют. Например, нижняя половина штампа может иметь полость, а верхняя – выступ (на прессах), или верхняя – полость, а нижняя – выступ (на молотах). Закрытый штамп может иметь две взаимно перпендикулярные плоскости разъема. При штамповке в закрытых штампах необходимо строго соблюдать равенство объёмов заготовки и поковки, иначе при недостатке металла не заполняются углы полости штампа, а при избытке размер поковки по высоте будет больше требуемого. Отрезка заготовок должна обеспечивать высокую точность.

Холодное выдавливание

Холодное выдавливание осуществляется методом давления, по своей сути схожим с прессованием металла. Отличие заключается в образовании трёхосного неравномерного сжатия в области деформации, что приводит к повышению пластичности обрабатываемого материала и позволяет получать большое формоизменение заготовки. Процесс формования детали заключается в следующем: под влиянием давления, создающегося при обжимании заготовки до состояния текучести, металл вытекает через отверстия матрицы соответствующей формы. Течения металла относительно к движению пуансона может иметь разную направленность и в зависимости от этого направления различают типы выдавливания.

  1. Прямое выдавливание характеризуется совпадением движения пуансона и направления течения металла. Он применяется для получения сплошных удлинённых поковок: деталей значительной длины.
  2. Боковое выдавливание характеризуется вытеканием металла через боковые отверстия, под углом к движению пуансона. Применяется для получения поковок с отростками: деталей сложной формы.
  3. Обратное выдавливание характеризуется направлением вытекания, противоположным движению пуансона. Применяется для пустотелых поковок: деталей полых внутри.
  4. Комбинированное выдавливание характеризуется одновременным течением в нескольких направлениях и применяется для производства деталей сложной формы.

Схемы штамповки

Перед процессом штамповки требуется предварительный равномерный нагрев заготовок по всему объему до требуемой температуры. При этом окалинообразование заготовки обязано сводиться к минимуму. Для нагрева заготовок используются электроконтактные, индукционные установки, газовые печи. В современном производстве распространены 2 схемы выполнения горячей штамповки:

  • Закрытая штамповка деталей производится в штампе с минимальным зазором между подвижной и неподвижной частями. Подобный технологический процесс выполняется на прессах, имеющих выступ на одной поверхности и полностью на другой либо на молотах. При этой конфигурации штампа выступ на одной половине погружается в первую, запирая ее. Такой тип штампов необходим для точного совпадения конфигурации поковки и готового изделия. Штамповка в закрытых штампах называется безоблойной. Штампы закрытого типа могут иметь несколько плоскостей разъема, которые расположены относительно друг друга под углом в 90 градусов. Многоразъемный штамп состоит из нескольких частей, в каждую из которых включена часть общей гравюры.
  • Во время открытой штамповки образуется облоя. Она обладает специальным зазором, называемым облойной канавкой. Он находится между подвижной и неподвижной частями штампа, используется для удаления излишков металла. Сами частицы металла образуются при деформации заготовки.

Например, для изготовления детали цилиндрической формы у штампа имеется гравюра лишь в одной половине, вторая же выполняется плоской. Для идеального процесса необходимо, чтобы объем заготовки равнялся объему полости ручья. Однако, невозможно добиться такого соотношения, поэтому заготовку изготавливают немного большего объема, тем самым добиваются заполнения всей полости гравюры.

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.

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.


Гидравлический пресс

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.

4 Тонкости изготовления штампов

Специальные ручьевые формы для штамповки эксплуатируются при повышенных напряжениях и высоких температурах. Естественно, это становится причиной их быстрого износа за счет снижения начальной стойкости, под которой понимают число поковок, произведенных посредством штампа до того момента, как он вышел из строя. Уровень стойкости формы для ГШ зависит от марки стали, используемой для изготовления штампа, качества его отделки и конструкции, сложности ручьев.

Сырьем для производства штампов обычно служат высоколегированные стали (5ХНТ, 5ХНВ). Формы из них долго не изнашиваются, так как обладают высокой прочностью и проходят специальную обработку механического типа на фрезерных, строгальных и токарных станках.

Высоколегированная сталь для производства штампов

Изготавливаются штампы по достаточно сложной схеме, включающей в себя выполнение ряда трудоемких операций:

  • отливки либо ковки – подготовка заготовки;
  • обработка на металлорежущем оборудовании – увеличение прочностных характеристик;
  • закалка (термообработка при определенной температуре) и отпуск;
  • доводка.

Штампы для работы на ГКМ и ГКШП, а также на молотах выполняются из двух частей, в каждой из которых есть ручьи. При соприкосновении они формируют полость, идентичную форме изготавливаемой детали. Нижняя часть штампа монтируется в неподвижном механизме пресса или в специальном держателе, верхняя устанавливается в бабке штамповочного агрегата.

Штамп для работы на ГКМ и ГКШП

Сложные изделия производятся в многоручьевых формах. Если ручьи в них делают глубокими, требуется выполнять их обработку мазутом, который при испарении в процессе штамповочной операции формирует газовую смесь. Она расширяется и делает процедуру выемки готового изделия из ручья намного более простой и быстрой.

Этапы производства

Составляющей частью вырубных запчастей считается матрица, пуансон, функционирующие с увеличенной нагрузкой. Поэтому металл должен обладать некоторыми свойствами:

  • повышенной твердости, придающей четкость обработки режущим кромкам;
  • вязкости, исключающей окрашивание металла.

Вырубное приспособление подразумевает точное следование технологическим процессам, потому что используется массовое производство аналогичных металлических элементов. Для обеспечения твердости применяется два способа изготовления штампов для вырубки: закаливание и цементирование.

Закаливание значительно повышает устойчивость заготовок. Однако рекомендуется обрабатывать только матрицу в целях экономии на расходниках. Цементация насыщает поверхность углеродом, что увеличивает стойкость и срок эксплуатации заготовок.

Особенности технологии штампования

Штамповкой называют сложный технологический процесс, во время которого металлическая заготовка подвергается механическому давлению, что приводит к ее пластической деформации. Для выполнения подобной обработки используется специальное оборудование. В результате его воздействия на материал получают заготовки требуемой формы и размеров. Основным сырьем, применяемым для штампования, является листовой металл разной толщины.

Данный метод обработки разделяют на два вида:

Детали, изготовленные холодной штамповкой

  • горячий. Подразумевает предварительное нагревание заготовок;
  • холодный. Перед штамповкой заготовки не нагреваются.

Горячее штампование применяется для материалов, не обладающих высокой пластичностью. Данный метод обработки чаще всего используется при производстве заготовок небольшими партиями из металлического листа, имеющего толщину 5 мм. При изготовлении деталей возникает необходимость применения больших допусков. При их остывании происходит коробление и другие негативные процессы, влияющие на размеры будущей заготовки.

Штамповка деталей из металла в Москве

Современный прогресс не стоит на месте и с каждым годом появляются как новые, так и модернизируются существующие методики обработки различных материалов.

Штамповка деталей из металла – это далеко не новая операция, качество и точность выполнения которой напрямую зависит от применяемого оборудования и устройств.

Именно инновационные методы и современные станки являются основой качественного и оперативного выполнения заказов любой сложности.

Мы всегда будем рады обеспечить возможность быстрого выполнения работ и гарантировать качество каждой произведенной детали.

Современная листовая штамповка – это один из передовых методов производства разнообразных деталей из листового металла, который позволяет максимально быстро и с минимальными затратами получить требуемый результат.

Технология производства штампованных деталей

Штамповка металлов предусматривает комплекс технологических этапов, результатом которого является требуемая деталь. Очень важным параметром при этом является согласованность работы оборудования и максимально точный контроль параметров, при выполнении каждого из процессов. Штамповка деталей может быть представлена в виде следующих операций:

  • резка металла для обеспечения оптимального размера каждой из заготовок;
  • гибка металла позволяет изменить форму заготовки в радиальной площади;
  • процесс формовки предназначен для обеспечения нужной формы с сохранением основных контуров детали;
  • обжим предусматривает применение штампов, призванных сузить отдельные части заготовки;
  • вытяжка детали является обязательным элементом для достижения максимальной плоскости изделия;
  • отбортовка деталей предполагает отжим метала по кругу, расширяя его диаметр. Особенно важен этот процесс, при изготовлении хомутов, сгонок и фланцев.

Таким образом, можно смело заявить, что листовая штамповка деталей – это сложный, многообразный процесс, который может потребовать большое количество разнообразного оборудования и персонала с высокой квалификацией.

Примечание: изготовление деталей по данной технологии требует проектирования и изготовления средств специального технологического оснащения производства

Преимущества изготовления деталей штамповкой

Современная штамповка деталей из листового металла имеет массу преимуществ перед аналогичными способами обработки материалов. К ним относятся:

  • возможность обработки материалов и изготовления деталей минимальной массы, при повышенных требованиях к уровню жесткости;
  • возможность получить деталь максимальной точности;
  • выполнение всех процессов производится на автоматизированном оборудовании, что исключает возможность ошибки, вследствие человеческого фактора;
  • возможность обеспечить высокую производительность и получения заказчиком больших партий товара в максимально короткие сроки.

Эти преимущества делают изготовление деталей с помощью штамповки, одним из самых выгодных и доступных решений для любых предприятий.

Профессиональные услуги штамповки деталей в Москве

ОАО «ЭЛТЕЗА» предлагает заказать штамповку металла на самых выгодных коммерческих условиях.

Мы всегда готовы в точности воспроизвести требования каждого заказчика и гарантируем качество выполнения любой детали, независимо от сложности и размера партии.

Наша штамповка деталей из листового металла в Москве пользуется спросом как у крупных компаний, так и у небольших организаций, а предложенные нами цены являются одними из самых доступных в регионе.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации