Доменное пр-во
Электрометаллургия
Конвертерное пр-во
Разливка стали
Популярные материалы

Холодная штамповка металла

Холодная листовая штамповка является одним из наиболее прогрессивных технологических методов производства; которое имеет ряд преимуществ перед другими видами обработки металлов как в техническом, так и в экономическом отношении.

В техническом отношении холодная штамповка позволяет:

  • 1) получать детали достаточно сложных форм, изготовление которых другими методами обработки или невозможно или трудно;
  • 2) создавать прочные и твердые, но легкие по массе конструкции деталей при небольшом расходе материала;
  • 3) получать взаимозаменяемые детали с достаточно высокой точностью размеров, преимущественно без последующей механической обработки.

В экономическом отношении холодная штамповка имеет следующие преимущества:

  • 1) экономное использование материала и сравнительно небольшие отходы;
  • 2) достаточно высокая производительность оборудования, с применением механизации и автоматизации производственных процессов;
  • 3) массовый выпуск и низкая стоимость изготовленных изделий.

Наибольший эффект от применения холодной штамповки (Далее "штамповка" - "шт."; ) может быть обеспечен при комплексном решении технических вопросов на всех стадиях подготовки производства, начиная с создания технологических конструкций или форм деталей, допускающих их экономическое изготовления.

Разработка технологических процессов шт. и проектирования штампов неразрывно связаны между собой, хотя и могут выполняться разными лицами. Технолог должен хорошо знать конструкцию штампов, а конструктор должен иметь основные технологические знания по холодной шт..

Холодная листовая штамповка объединяет большое количество разнообразных операций, которые могут быть систематизированы по технологическим признакам. По характеру деформаций холодная шт. делится на две основные группы:

  • деформации с разделением материала
  • пластические деформации.

Первая группа объединяет деформации, которые приводят к местному разъединение материала путем среза и отделение одной его части от другой. Группа пластических деформаций холодной листовой шт. включает операции по изменению формы гнутых и пустых листовых деталей.

Есть четыре основных вида деформаций холодной листовой штамповке:

  • 1) резка - отделение одной части материала от другой по замкнутому или незамкнутом контуре;
  • 2) гибка - превращение плоской заготовки в изогнутую деталь;
  • 3) вытяжка - превращение плоской заготовки в полую деталь любой формы или дальнейшее изменение ее размеров;
  • 4) формовка - изменение формы детали или заготовки путем местных деформаций.

Каждый из основных видов деформаций холодной штамповки подразделяется на ряд отдельных конкретных операций, характеризующих особенностью и назначением работы, а также типом штампа.

Шт. деталей путем выполнения нескольких раздельных операций в большинстве случаев экономически невыгодны, вследствие чего обычно применяют методы комбинированной штамповки, одновременно сочетающие два или несколько из указанных деформаций и отдельных операций. Кроме того, на производстве используются сборочно-штамповочные операции основаны на применении деформаций гибки, формовки или отбортовки. Комбинированная шт. представляет собой сочетание в одном штампе двух или нескольких технологически различных операций (переходов).

По технологическим признакам комбинированные операции могут быть разделены на три группы:

  • 1) разделительные комбинированные операции, сочетающие различные виды режущих операций (вырубка, пробивка, отрезка) ;
  • 2) формовочные комбинированные операции, объединяющие виды операций изменения формы (вытяжка, рельефная формовка, гибка, отбортовка и др..);
  • 3) комбинированные операции резки и изменения формы, сочетающие разделительные операции с формоизменением, или объединяющие несколько операций (вырубка - вытяжка, формировка и пробивка).

Классификация основных операций штамповки

Листовая холодная штамповка
Разделочные операцииКомбинированные операцииОперации изменяющие форму
ОтрезкаГибкаРастяжка
ВырубкаЗаливкаРельефная формовка
ПробивкаСкручиваниеОтбортовка отверстий
НадрезкаВытяжкаОтбортовка контура
ОтрезкаПротяжкаОбжатие
ЗачисткаОбтяжкаИсправление
ПросечкаЗакачиваниеВыдавливание

По способу совмещения операций комбинированная штамповка разделяется на три группы:

  • 1) совместная;
  • 2) последовательная;
  • 3) совместно-последовательная.

При совместной штамповке одновременно выполняется несколько различных операций за один ход пресса и за одну установку заготовки в штампе.

Последовательное штамповка объединяет несколько различных операций (переходов), осуществляемых последовательно отдельными пуансонами за несколько ходов пресса при перемещении заготовки между ними; причем за каждый ход пресса получается готовая деталь.

При совместимо-последовательной штамповке выполняется несколько различных операций путем объединения в одном штампе совместной и последовательной шт.. Практически осуществлено большое количество разнообразных типов комбинированной шт. и штампов. Поэтому в дальнейшем будут рассмотрены лишь наиболее распространенные операции комбинированной шт..

Кроме штамповочных операций в холодной шт. применяются следующие операции:

  • заготовительные;
  • давильно-накатные;
  • вспомогательные;
  • термические;
  • отделочные.

Холодная листовая шт. широко применяется в машиностроительной, приборостроительной и других отраслях промышленности. Наибольшее распространение холодная шт. получила в крупно серийном и массовом производстве, где большие масштабы выпуска позволяют применять технически более совершенные, хотя и более сложные и дорогие штампы.

Ряд изделий массового производства и народного потребления производится десятками и сотнями миллионов штук в год. Наряду с этим в настоящее время этот процесс широко применяется в мелкосерийном и даже единичном производстве.

Расширение области применения процесса, с одной стороны, характеризуется значительным увеличением габаритов штамповочных деталей до 10 м и более, а с другой - резким уменьшением размеров - миниатюризацией деталей.

Основным прогрессивным конструктивным показателем, характеризующим эффективность применения холодной листовой штамповки, является снижение массы при увеличении прочности и жесткости штампованных из листа деталей по сравнению с литыми, коваными или обработанными из сортового проката.

Основным прогрессивным технологическим фактором дальнейшего развития процесса является стремление получить шт. полностью законченную деталь, которая не требует дальнейшей обработки резанием.

Прогрессивность тех или иных технологических методов неразрывно связана с серийностью и конкретными условиями данного производства, а следовательно, является не столько технологическим, сколько организационно-техническим понятием.

Производственно-технологические методы, прогрессивные в мелкосерийном производстве, в большинстве случаев оказываются непрогрессивными и нецелесообразными в условиях крупно серийного и массового производства, и наоборот. Этим объясняется различие производственных методов и путей развития холодной штамповки в массовом и мелкосерийном производстве.

В крупно серийном и массовом производстве развитие характеризуется:

  • 1) применением сложных по совместительству-комбинированных штампов;
  • 2) применением многопозиционной, последовательной шт. в полосе;
  • 3) механизацией и автоматизацией процессов шт.;
  • 4) созданием быстроходных автоматических прессов и специальных автоматов;
  • 5) совершенствованием и развитием методов, дающих повышенную точность и производительность металлов, заменяющих обработку, резанием (чистовая вырубка, зачистка в штампах, холодное выдавливание).

В мелкосерийном и единичном (опытном) производстве, штамповка характеризуется использованием универсальных и дешевых, упрощенных штампов (пластинчатых, листовых, неметаллических), а также применением новых технологических методов (гидравлическая шт., шт. резиной, взрывом, гидроэлектрическим разрядом, магнитными импульсами и др. .).

Характеристикой серийности в штамповочном производстве является коэффициент серийности, что выражается количеством операций, закрепленных за прессом, и ориентировочный годовой выпуск штампованных деталей. Приводим примерное значение коэффициента серийности.

Тип производстваМассовоеКрупносерийноеСерийноеМелкосерийноеОдиночное
Количество операций на один пресс1 - 33-1010-3030-100Неопределенно

Источник [1] → список литературы.


Вернуться в начало раздела: Обработка металла давлением (ОМД)
Вернуться на главную: Черная металлургия