Сергиев Посад

пн-пт: 9:00 - 18:00

+7 (495) 984-97-09

Штамповка

Штамповка– технологический процесс получения заготовок или деталей в результате пластического деформирования исходной заготовки в штампах с частичным или полным ограничением бокового течения металла.

Осуществляется как в горячем (горячая объемная штамповка), так и в холодном (холодная объемная и листовая штамповка) состояниях.

1 Горячая объемная штамповка (ГОШ)

Горячая объемная штамповка- штамповка заготовки, нагретой до температуры Т нагр ≥ 0,3 Т пл.

Сущность процесса ГОШ заключается в придании заготовке требуемой формы заполняя металлом полость штампа, в результате чего его течение происходит в осях X, Y, Z, в отличие от ковки.

Исходная заготовка– прокат круглого, квадратного, прямоугольного или периодического сечения.

Оборудование: паровоздушные молоты, кривошипные гидравлические и механические прессы, горизонтально-ковочные машины (ГКМ).

Инструменты: одноручьевые и многоручьевые открытые и закрытые штампы, пуансон и матрица для ГКМ.

Штамп – специальный инструмент с полостью, которая воспроизводит форму получаемого изделия. Эта формирующая поковку полость штампа называется ручьем.

Штамповку в открытых штампах применяют для заготовок любой конфигурации, закрытых – только для тел вращения.

Изделие, получаемое в результате ГОШ, называется штампованной поковкой.

По степени ограничения бокового течения металла различают штамповку в открытых и закрытых штампах.

По количеству ручьев – штамповка в одноручьевых и многоручьевых штампах.

Преимущества ГОШ по сравнению с ковкой:

  • Высокая производительность, в десятки – сотни раз превышающей производительность ковки
  • В 3-4 р меньшие допуски (до ±0,05 мм) и припуски
  • Лучшее качество поверхности
  • Получение изделий сложной формы, которые нельзя без напусков изготовить ковкой
  • Большая простота работы штамповщика по сравнению с работой кузнеца

Недостатки:

  • Значительное ограничение получаемых изделий по массе (до 3,5т)
  • Намного большие силы деформирования и, следовательно, необходимость использования значительно более мощного оборудования, чем при ковке
  • Высокая стоимость специального инструмента – штампа, который намного более сложен и делается из более качественной стали, чем универсальный ковочный инструмент.

Виды горячей объемной штамповки

1.1 Штамповка в одноручьевых открытых штампах

Штамповка в открытом штампе характеризуется зазором между штампами. В завершающий момент штамповки половины штампа смыкаются (доштамповка), и излишек металла вытесняется в облойную канавку.

Облой – излишек металла заготовки, вытесняемый в результате штамповки за пределы формообразующей полости штампа.

Поковка имеет припуски на мех.обработку, штамповочные уклоны, облой, которые затем удаляются.

Преимущества:

  • Не требуется точное соответствие масс заготовки и поковки
  • Получают поковки любых типов

Недостатки:

  • Перерасход металла из-за облоя
  • Увеличение объема мех.обработки поковки

 

1.2 Штамповка в одноручьевых закрытых штампах

Штамповка в закрытом штампе (безоблойная штамповка) – обрабатываемый материал не имеет возможности истечения за пределы формообразующей полости штампа.

Поковка имеет припуски на мех.обработку, штамповочные уклоны, которые удаляются мех.обработкой.

Преимущества:

  • Экономия металла за счет отсутствия облоя
  • Получение заготовок с более однородной внутренней структурой и высоким качеством наружной поверхности. Вследствие этого уменьшается объем последующей обработки поковки

Недостатки:

  • Масса заготовки должна точно соответствовать массе конечной поковки
  • Износ штампов в местах их касания
  • Заклинивание штампов
  • Необходимость в выталкивающих устройствах для извлечения поковки

 

1.3 Штамповка на горизонтально-ковочных машинах (ГКМ)

Схема штамповки на горизонтально-ковочных машинах

Основная операция на ГКМ – высадка, часто сопровождающаяся прошивкой.

Преимущества:

  • Высокая производительность (сотни деталей в час)
  • Экономия металла (без заусенца, штамповочных уклонов, перемычек-пленок).

Недостатки:

  • Ограниченная номенклатура изделий (на ГКМ – только поковки простой формы)
  • Высокая стоимость ГКМ (в 1,5 р выше, чем ГОШ)

2 Холодная штамповка

Холодная штамповка выполняется без предварительного нагрева исходной заготовки (холодная обработка) или с нагревом до температуры Тнагр< 0,3 Т плавл (полугорячая обработка).

Различают холодную объемную и холодную листовую штамповку.

2.1. Холодная объемная штамповка (ХОШ)

Операции: холодное выдавливание, холодная высадка, холодная объемная формовка.

1. Холодное выдавливание – формообразование сплошных или полых изделий в результате пластического течения металла исходной заготовки из полости штампа через отверстия соответствующей формы.

Исходная заготовка – заготовка, отрезанная от прутка или листа.

Оборудование: кривошипные гидравлические и механические прессы.

Инструмент – пуансон и разъемные матрицы (матрицы выполняются разъемными для обеспечения извлечения из них полученного в результате выдавливания изделия).

2. Холодная высадка – операция уменьшения части длины исходной заготовки с получением местного увеличения поперечных размеров.

Исходная заготовка– пруток, проволока.

Оборудование: холодновысадочные автоматы.

Инструмент: пуансон и матрица.

Получаемая продукция: заклепки, болты, винты, гвозди…

3. Холодная объемная формовка – холодная штамповка за несколько переходов (между которыми иногда делают отжиг).

2.2 Холодная листовая штамповка (ХЛШ)

При ХЛШ толщина изделия и заготовки незначительно отличается.

Изделия могут иметь массу от долей грамма до десятков килограммов.

Исходная заготовка – лист.

ХЛШ бывает тонколистовая (менее 4мм) и толстолистовая (4 … 20 мм). Металл толщиной более 15 мм штампуют в полугорячем состоянии.

3 Оборудование для штамповки

Штамповка – процесс пластической деформации металла с изменением формы и размеров заготовки.

Существуют 2 основных вида штамповки:

  • листовая
  • объемная

Листовая штамповка подразумевает в исходном виде тело, одно из измерений которого пренебрежимо мало по сравнению с двумя другими (лист до 6 мм). Иначе штамповка называется объемной.

Для штамповки используются прессы.

3.1 Оборудование для холодной листовой штамповки

Сущность способа заключается в процессе, где в качестве заготовки используют полученные прокаткой лист, полосу или ленту.

1. Механические кривошипные прессы – прессы, у которых в качестве исполнительного механизма, преобразующего вращательное движение привода в возвратно-поступательное движение ползуна, используется кривошипный вал, имеющий с ползуном жесткую кинематическую связь.

 

Открытый кривошипный пресс

Закрытый кривошипный пресс

 

2. Обрезные кривошипные прессы – предназначены для обрезки заусенца, прошивки отверстий и правки штампованных поковок.

Схема обрезного кривошипного пресса

 

1 — головка станины;

2 — электродвигатель;

3 — гайка стяжного болта;

4 — маховик;

5 — двустоечная станина;

6 — главный вал;

7 — шатун;

8 — ползун;

9 — направляющие;

10 — подштамповая плита;

11 — боковой ползун.

 

 

3. Вертикально-ковочные машины – предназначены для изготовления мелких поковок простой формы с последовательной вытяжкой в фасонных бойках-штампах.

Вертикально-ковочная машина

 

3.2 Оборудование для горячей объемной штамповки

Горячая объемная штамповка – это вид обработки металлов давлением, при которой формообразование поковки из нагретой заготовки осуществляют с помощью специального инструмента – штампа.

1. Горизонтально-гибочные машины – представляют собой кривошипный горизонтальный пресс, ползун которого совершает возвратно-поступательное движение в горизонтальном направлении.

Горизонтально-гибочная машина

2. Винтовые фрикционные прессы – сочетают ударное и статическое действие и относятся к машинам промежуточного вида между молотами и прессами.

К особым преимуществам этих прессов следует отнести простоту конструкции, наличие выталкивателя и возможность точного дозирования энергии удара регулировкой хода ползуна.

Традиционная область применения фрикционных прессов – горячая штамповка.

Винтовой фрикционный пресс

3. Кривошипный горячештамповочный пресс (КГШП) – позволяет производить штамповку в открытых штампах (выдавливанием, прошивкой); имеет выталкиватели, с помощью которых поковка автоматически извлекается из штампов.

Кривошипный горячештамповочный пресс

Кривошипные горячештамповочные прессы применяют в мелкосерийном и массовом производствах.

Преимущества в сравнении с молотами:

  • более высокий КПД
  • производительность до 2р выше, т.к. деформация на прессе в каждом ручье происходит за один ход, а на молоте – за несколько ударов
  • более высокая точность размеров поковки

Недостатки:

  • более высокая стоимость оборудования (в 3-4 р)
  • возможность заклинивания и поломки прессов
  • перед штамповкой требуется очистка заготовки от окалины либо применение видов нагрева, не создающих окалину.

Упрощенная схема КГШП

1 – кривошип; 2 – шатун; 3 – ползун; 4 – верхняя матрица штампа; 5 - нижняя матрица штампа

При вращении кривошипа 1 шатун 2 совершает возвратно-поступательное перемещение с ползуном 3 и матрицей 4, нанося удар по заготовке, расположенной в нижней матрице штампа.

Полости разъема штампа не смыкаются, в отличие от молотового штампа.

Покупаем стружку