Листовая штамповка — холодная штамповка деталей и ее технологии

Листовая штамповка

Люди издавна делали из металла тонкостенные изделия, сосуды и украшения. Они изготавливались из металлического листа методом чеканки-придания формы холодному или разогретому листу пластичного металла путем обстукивания его молотком вокруг древесной модели грядущего изделия. Швы запаивались или чеканились. Такой отделке подверглась очень часто медь, реже серебро или золото. Полученные аналогичным образом изделия ценились чрезвычайно высоко, потому как все операции были ручными и на изготовление одного кувшина у специалиста уходил не 1 день.

Листовая штамповка - холодная штамповка деталей и ее технологии

Любознательный человеческий ум искал пути сделать быстрее и удешевить производство до середины 19 столетия, когда возник такой мощный энергетический источник, как пар. С той поры производственная технология тонкостенных изделий из листа металла путем деформации его под давлением, или листовая штамповка, значительно усовершенствовалась. Сегодня данным вариантом делают миллиарды самых разных деталей — от частей телефонов до корпусов автомобилей.

Холодная листовая штамповка — гарантия получения точных деталей

Листовая штамповка из листа при температуре 20 градусов именуется холодной штамповкой. Ее используют при малых толщинах листа и в случае пластичных сплавов. Если же делают из толстого листа (от 5 мм) или из сплавов с небольшой текучестью, то для увеличения пластичности лист заготовки греют.

Листовая штамповка гарантирует получение немалого количества полностью похожих по форме и габаритам деталей очень точно.

Холодная объемная штамповка дает возможность получать точные тонкостенные детали фактически разнообразной формы при себестоимости значительно меньше, чем в случае применения литья или обработке механическим путем. Значительно выше выходит и показатель применения металла. Более того, холодная объемная штамповка гарантирует не только крепость, но и однородность параметров материала детали, что очень важно в ответственных конструкциях.

Как объемная, так и листовая штамповка экономически эффективна в рамках больших серий. Это можно объяснить большими расходами на подготовку производства.

Характеристика листовой штамповки

холодная листовая штамповка является на на сегодняшний день одной из очень широко распространённых технологий обработки металлов, пластмасс и остальных материалов. Диапазон использования технологии — от больших конструкций в кораблестроении до тонкостенных деталей техники для дома

Технология отличается следующими бесспорными хорошими качествами:

  • Исключительные возможности для механизации и автоматизации процессов производства.
  • Снижение себестоимости изготовления массовых изделий.
  • Большой коэффициент применения листового металла.
  • Возможность точного изготовления тонкостенных, но прочных изделий фактически разнообразной формы.
  • Самая маленькая необходимость в следующей обработке механическим путем.
  Выбираем правильный блендер для супов пюре

Впрочем, помимо явных плюсов, холодная листовая штамповка металла обладает и минусами. Это, в первую очередь:

  • Высокая сложность проектирования тех. процесса.
  • Высокая цена подготовки производства изготовление пресс-форм.
  • Большая квалификация отладчиков прессового оборудования.

Листовая штамповка - холодная штамповка деталей и ее технологии

Штамповка листового металла

Нужно сказать, что при больших сериях выпускаемых изделий данные недостатки нивелируются за счёт известного из экономики эффекта масштаба, и отпускная цена выпускаемой продукции оказывается меньше, чем при других способах обработки металлов.

Виды оборудования для листовой штамповки

Для разных видов операций листовой штамповки используется большой спектр оборудования.

Так, для операций резки применяют вибрационные, или гильотинные ножницы.

Для выполнения формообразующих операций используют основное штамповочное оборудование — станок для листовой штамповки или пресс. По типу они отличаются на:

  • Кривошипно-шатунные.
  • Гидравлические.
  • Радиально-ковочные.
  • электромагнитные.

Очень простым в устройстве и обслуживании считается пресс с кривошипно-шатунным приводом. Он подходит для выполнения несложной листовой штамповки — тонкостенных деталей среднего и малого размера простой формы.

Листовая штамповка - холодная штамповка деталей и ее технологии

Пресс с кривошипно-шатунным приводом

Гидравлические прессы дают возможность развивать гораздо большее усилие (до 2 млн кг) и точнее настраивать ход пресса. Данный тип оборудования используют для операций гибки или объемной штамповки из листа приличной толщины.

Радиально-ковочные комплексы применяют для листовой штамповки деталей, которые имеют форму тела вращения.

Электромагнитные прессы — довольно новый вид оборудования. Давления на заготовку выполняется за счёт массы электромагнитного сердечника, направляемого к пуансону электромагнитным импульсом. Импульс противоположной полярности возвращает сердечник в начальное положение. Такой привод значительно проще в изготовлении и обслуживании, чем гидравлический, но пока не может достигать его мощности.

Рабочий принцип

Физический рабочий принцип штамповочного оборудования — это пластическая дефармация листовой заготовки под давлением. Форма будущей детали задается 2-мя деталями — матрицей и пуансоном, которые прижимают к листовой заготовке с обеих сторон под высоким давлением. Там где у матрицы находится выпуклость — у пуансона расположена подходящая ей по форме и габаритам впадина. Деформируясь, листовая заготовка повторяет форму матрицы и пуансона.

Одновременно с этим может происходить просечка отверстий, вырубка некоторых деталей из материала листа. Во время проектирования тех. процесса холодной штамповки деталей из листового металла конструктор оснастки и технолог сочетают и если есть возможность соединяет формоизменяющие разделительные операции, чтобы обойтись очень маленьким числом рабочих проходив штампа и уменьшить, аналогичным образом, отпускная цена изготовления изделия.

  Лучшие машинки для стрижки собак 2019 года - 8 ТОП рейтинг лучших

В случае тонких листов выполняется холодная листовая штамповка. Во время работы с толстыми листами или с мало пластичными сплавами заготовку заранее греют, чтобы увеличить ее эластичность.

Какие операции предполагает холодная штамповка

Все рабочие операции холодной листовой штамповки разделяют на две обширные группы: разделительные и формоизменяющие.

Листовая штамповка - холодная штамповка деталей и ее технологии

Разделительные операции листовой штамповки

К разделительным операциям листовой штамповки относятся операции, которые связаны с нарушением целостности материала листа. Наиболее употребительные из них-

  • Резка-отделение части заготовки по прямой или искривленной линии. Используется как для получения готовых изделий, так же и для деления листа на заготовки необходимого размера с целью последующей отделки.
  • Вырубка-отделение части заготовки по замкнутому контуру. В середине контура тоже может быть вырублена часть металла.
  • Пробивка — получение в заготовке отверстий круглой или свободной формы.

Листовая штамповка - холодная штамповка деталей и ее технологии

Формоизменяющие операции листовой штамповки

К формоизменяющим операциям листовой штамповки относятся операции, изменяющие пространственную форму листа без нарушение его целостности, такие, как:

  • Гибка — придание плоской заготовке выгнутой вдоль продольной оси формы. Отличают V образную, U- образную и более криволинейные формы гибки.
  • Вытяжка-преобразование плоской заготовки в пустотелую пространственную форму. При вытяжке может изменяться толщина заготовки.
  • Отбортовка-создание бортов по наружному или внутреннему контуру изделия.
  • Обжим-обжатие материала заготовки в конусообразной матрице с целью уменьшения размеров концевой части детали.
  • Формовка-Изменение формы части детали со сбережением линии наружного контура.

Во время проектирования технологии листовой штамповки технолог комбинирует операции из двух групп.

Технология процесса

Процесс холодной листовой штамповки начинается с совместной работы технолога и конструктора оснастки. Они рассматривают все изменения, которые должны случиться с плоской заготовкой на ее пути к готовому изделию, задумывают и собирают разделительные и формообразующие операции. После такой группировки определяются операции, осуществляемые при каждом проходе пресса (если деталь не получается отштамповать в один проход). Под этот определенный список операций проектируется пара матрица — пуансон.

Матрицы и пуансоны, в основном, изготавливают методом фрезеровки на многокоординатных обрабатывающих центрах. От правильности изготовления зависит точность выполнения размеров штамповки и конечное качество изделия. Для материалов применяют высоколегированную сталь — пресс- форма должна выдерживать сотни, а то и миллион циклов штамповки и при этом не поменяться в размерах. Часто пресс-формы делают состоящими из нескольких частей, которые потом надежно объединяют.

  Передаточное число редуктора определение, типы редукторов, вычисление

Порой в пресс-форму устанавливают вставку из более крепкого материала, к примеру, в той части, где будет выполняться вырубка или вытяжная труба и которая будет склонна значительно высоким напряжениям, чем остальная часть пресс-формы.

Исключительно основополагающий этап технологии — это наладка прессов для листовой штамповки. Каждый рабочий проход пресса нуждается в неукоснительном исполнении предписанного технологией усилия, чтобы, с одной стороны, точно отформовать заготовку, а , с другой стороны ,не повредить ее.

Прогрессивные способы штамповки листового металла

Штамповка резиной. Применяется для заготовок небольшой толщины и высокой пластичности. Роль матрицы или пуансона делает жесткая резина. Упрощается изготовление пуансона, подойдет для малых серий штамповки.

Листовая штамповка - холодная штамповка деталей и ее технологии

Схемы листовой штамповки гибкими средами

Штамповка жидкостью. Роль пуансона играет жидкость, подаваемая под давлением. Она жмет заготовку к матрице и заставляет лист точно повторить ее форму. Метод применяют для вытяжки изделий сложной пространственной формы.

Штамповка взрывом. В защищенной камере делают подрыв маленького заряда взрывчатых веществ. Возникающее в результате большое давление вдавливает заготовку в матрицу. Метод применяют для деталей внушительных размеров и замысловатой формы, которые трудно сделать по-иному. Достигается большая экономия в цене оснастки.

Листовая штамповка - холодная штамповка деталей и ее технологии

Электрогидравлическая штамповка листового метал

Электрогидравлическая штамповка. Роль механического давления делает ударная волна в жидкости, которая вызывается разрядом большого напряжения. Метод выделяется большой точностью и экономией.

Листовая штамповка - холодная штамповка деталей и ее технологии

Схема магнитно-импульсной штамповки листового металла

Магнитно-импульсная штамповка. Магнитные импульсы высокой интенсивности создают высокоэнергетическое магнитное поле, воздействующее на заготовку, вызывающее в ней вихревые токи и вынуждающее ее принимать заданную форму. Именно так проводят обжатие труб, формовку трудных рельефов.

Жидкая штамповка

В отличии от предыдущих вармантов, относящиеся к холодной объемной штамповке, этот способ считается комбинацией 2-ух технологий: штамповки и литья. Сначала в матрицу заливают нужный объем металла который расплавлен, после этого в нее опускают пуансон.

Листовая штамповка - холодная штамповка деталей и ее технологии

Происходит выдавливание жидкого металла в просвет между матрицей и пуансоном, который и собой представляет форму грядущего изделия. Способ применяют во время изготовления больших тонкостенных деталей корпусов из легкоплавкого и пластичного сплава.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.