Секреты холодной штамповки листового металла
Несмотря на ряд технологических сложностей, связанных с повышенным расходом энергоресурсов, холодная штамповка листового металла считается передовой в металлообрабатывающем производстве. Связано это с особенными преимуществами данного процесса, главное из которых – уровень готовности полученной детали заданных параметров при отсутствии термического воздействия на внутреннюю структуру.
По сути, холодная штамповка – это металлообрабатывающая операция, при которой заготовка подвергается повышенному давлению, из-за чего происходит пластическая деформация. Процедура выполняется за короткий промежуток времени, за который матрица пресса входит в контакт со штампом. Особенности геометрии последнего и придают металлическому листу заданный вид.
Виды холодной штамповки
Холодная объемная штамповка основывается на нетемпературном воздействии на заготовку по нескольким направлениям. При таком способе пластической деформации для исключения резкого увеличения нагрузки на оборудование заготовка первоначально прогревается, но до температуры не выше ковочной. Данная предварительная обработка не влияет на структурную целостность металла, но повышает текучесть. В результате подобная технология позволяет получать детали повышенной точности, исключая риски образования внутренних дефектов в виде скрытых трещин. В отличие от резки, холодная штамповка исключает отходы и нарушения механических свойств материала, что увеличивает выгоду при штамповке заготовок из цветных металлов. В зависимости от поставленных задач выполняются следующие операции:
- предварительная деформация;
- высадка, осадка;
- прессование (выдавливание);
- выдавливание полостей;
- чеканка, калибровка;
- гибка.
Холодная листовая штамповка применяется при изготовлении плоских пространственных изделий из металлических лент, листа или полос. Особенность технологии заключается в сохранении толщины стенок, из-за чего подобная обработка допускается только для высокопластичных металлов и сплавов. Отличается листовая формовка металла повышенной скоростью, а также упрощенной механизацией и автоматизацией процесса.
Технология холодной штамповки
Процедура холодной формовки изделия состоит из нескольких этапов, выполнение которых крайне важно для достижения поставленного результата.
- Разработка эскиза – на основе этого подбирается или изготавливается штамп, подгоняются размеры и обозначаются (при необходимости) технологические отверстия. Также на данном этапе подготавливается маршрутно-технологическая карта, которая должна учитывать ряд нюансов, начиная от затраченного времени и заканчивая характеристиками заготовки.
- Уплотнение (прокатка) – процесс, отвечающий за снижение пластичности металла, за счет чего заготовка в ходе обработки лучше держит форму, не допуская излишних отклонений по геометрии.
- Формообразование – выполняется выбранным способом изменения формы и размеров заготовки, допускается смещение участков либо областей без нарушения целостности детали.
- Отжиг – горячее воздействие на полученную деталь. В специальной печи при температуре 550−620 градусов снимается излишнее напряжение материала (рекристаллизация металлической решетки), тем самым уменьшается хрупкость будущего изделия. Время термического воздействия определяется характеристиками используемых сплавов, а также размерами детали.
Повышенное внимание уделяется точности штампов, параметры которых проверяются специализированными компьютерными программами. Кроме внешних габаритов, строгие требования предъявляются и к качеству штамповочного материала, который должен обладать повышенной твердостью.
Оборудование и материалы для обработки
Из-за серьезных нагрузок для холодной штамповки подходят не все виды металлов и сплавов, ограничением выступает пластичность последних. Формование без нагрева допускается для заготовок из низкоуглеродистой и легированной стали, меди, алюминия, латуни, магниевых сплавов.
Используемое оборудование для холодной штамповки металла подразделяется на две группы:
- Механические прессы – однопозиционные (для однотипных операций) и многопозиционные (совмещение нескольких операций) станки с механическим приводом.
- Гидравлические прессы – станки для формовки металла под большим давлением. Подобное оборудование, более популярное при холодной штамповке металла, не требует физических усилий от оператора. Основную помощь оказывает гидравлический привод, на который приходятся нагрузки. Это позволяет изготавливать изделия удлиненной геометрии, регулировать усилие или менять скорость движения ползуна.
Другие полезные статьи по металлообработке
 |
 |
 |
|
Процесс вальцовки металла: назначение и применение |
Координатная пробивка отверстий в металле: всё, что нужно знать о процессе |
Какими способами производится сварка латуни |
