Штамповка изделий и деталей из металла — способы и оборудование



Штамповка изделийОдин из самых востребованных способов металлообработки, позволяющий получить как плоские, так и объемные детали сложной конфигурации — штамповка металла.

Данная технология позволяет производить изделия весом до 2 тонн, более крупные изделия изготавливаются методом ковки.

Принцип штамповки и технологические процессы при ней

Штамповка изделий и деталей из металла относится к металлообработке давлением, при этом возможности данной технологии достаточно широки. При помощи штамповочного оборудования выполняется резка заготовок по заданным размерам и конфигурации, изменение формы путем пластической деформации и другие преобразования исходного материала.

К основным штамповочным операциям относятся:

  • Гибка — процесс позволяющий изменить форму заготовки по заданным радиусам.
  • Формовка позволяет изменить форму отдельных участков детали при сохранении основных ее контуров.
  • Обжим применяется для сужения частей полых объемных заготовок. Для этого применяется объемные штампы различной конфигурации, которые воздействуют на обрабатываемую деталь снаружи. От формы штампа и матрицы зависит будущая конфигурация изделия.
  • При осуществлении вытяжки заготовки из листовой стали формируются в объемные плоские изделия. Данная операция позволяет получать цилиндрические, полусферические или конические детали.
  • Отбортовка позволяет получить отогнутый край по контуру заготовки или вокруг пробитых в ней отверстий. Данный метод применяется для изготовления горловин, фланцев и других подобных узлов.

Штамповка изделий из металла предполагает выполнение и различных отрезных (разделительных) операций:

  • Резка может выполняться как по прямой линии, так и по кривой различной конфигурации. Предназначена для получения заготовок с определенными параметрами из листа металла.
  • Вырубка применяется для отделения заготовки, имеющей замкнутый контур.
  • Пробивка используется для получения отверстий различного диаметра.

Виды штамповки

Холодная штамповка листового металлаНа сегодняшний день существует несколько разновидностей технологии штамповки, они отличаются источником энергии, создающим давление на штамп, температурным режимом и другими характеристиками.

На практике чаще всего используют следующие технологии:

  • Холодная штамповка

Холодная штамповка изделий из металла применяется при обработке легированной или углеродистой стали, меди и алюминия, а также их сплавов. Выполнение этих работ не требует предварительного разогрева заготовок. Данная технология позволяет получать изделия с высокой точностью размеров, достигается это благодаря отсутствию термической усадки, которая характерна для других технологий, предполагающих предварительный разогрев заготовок.

При помощи холодной штамповки можно получать детали, имеющие минимальные размеры и массу. Применяемое оборудование и технологические линии позволяют организовать производство, как в серийном, так и в единичном масштабе. Оборудование достаточно просто перенастраивается для изготовления деталей с различными параметрами.

К недостатку технологии стоит отнести тот факт, что с ее помощью можно изготовить только сравнительно небольшие изделия, максимальная масса которых не превышает 1 тонны. Изготовление более крупных деталей требует приложения значительных усилий и является экономически нецелесообразным.

  • Горячая штамповка

Горячая штамповкаГорячая штамповка листового металла и профиля имеет большую сферу применения. Применяется данная технология для производства деталей из периодического проката, профилей различного сечения (квадрат, круг, прямоугольник). Заготовку после предварительного прогрева в электрических, индукционных или пламенных печах формуют при помощи штампа, имеющего полость, соответствующую форме будущего изделия. Нагрев заготовки позволяет выполнять обработку с приложением меньших усилий, поэтому данная технология позволяет получать изделия весом до 2 тонн.

Учитывая энергоемкость технологии (основная часть тратится именно на разогрев металла), ее применение целесообразно только при серийном производстве деталей различной конфигурации, единичная штамповка металла на заказ таким способом не выгодна.

  • Валковая технология штамповки

Валковая технология штамповки применяется для работы с заготовками цилиндрического сечения. В процессе обработки происходит формовка изделия под воздействием перемещающегося пуансона и радиальный изгиб при помощи обкатки специальными валками.

К преимуществам данной технологии относятся низкая стоимость оборудования и оснастки, что делает экономически выгодным производство любых партий изделий. Качество и точность получаемых деталей достаточно высоко, как и чистота обрабатываемых поверхностей.

Применяемое оборудование

На производстве в промышленных масштабах применяется разнообразное оборудование для штамповки металла, обеспечивающее создание необходимого давления на обрабатываемые заготовки:

  • Механические молоты.
  • Различные по конструкции прессы (чаще всего применяют гидравлические или кривошипные модификации).
  • Кузнечно-штамповочные автоматы.
  • Горизонтально-ковочные машины.

Высокую производительность и максимально возможное качество продукции обеспечивают производственные линии с автоматизированным управлением. Обычный пресс для штамповки металла, управляемый непосредственно оператором, не способен обеспечить высокую интенсивность производство. Именно поэтому все современное оборудование развивается в направлении автоматизации и компьютеризации.

Станок для штамповки листового металла обычно создается на основе гидравлического пресса, характеристики которого идеально подходят для работы с толстым материалом. К преимуществам этого оборудование стоит отнести его устойчивость к возможным перегрузкам и достаточно простую конструкцию, которая значительно упрощает техническое обслуживание.

Для выполнения холодной штамповки чаще всего применяют кривошипный пресс, при этом его конструкция может содержать от одного до четырех кривошипных ползунов. Оборудование данного типа позволяет производить изделия сложной конфигурации, в том числе и ассиметричные.

Технология штамповки металла позволяет организовать изготовление различной продукции с минимальными потерями материала, благодаря чему при выпуске крупных серийных партий продукции достигается существенная экономия.

Именно низкая себестоимость производства и предопределило развитие данной технологии обработки металла давлением.





Комментарии запрещены.

Похожие статьи