Если на производстве требуется большое количество металлических изделий или заготовок одинакового образца, целесообразно использовать метод штамповки. Штамповка металла осуществляется из листового материала, который особым образом деформируют до нужной формы давлением. Штамповка изделий из металла используется издревле: много веков назад таким способом наши предки делали украшения, оружие и предметы быта. Тогда это делалось вручную и с гораздо меньшей скоростью, сейчас же процесс автоматизирован, и производство одной детали занимает значительно меньше времени.
История возникновения процесса
Механизация процесса началась в 1850-е гг. Тогда к процессу штамповки металла начали подключать станки, что значительно ускорило процесс производства и повысило качество изделий.
А в ΧΧ веке произошёл новый подъём в области изготовления металлических деталей методом штамповки, что дало начало эре автомобилестроения. С помощью этого метода стали создаваться кузова машин и некоторые детали механизмов.
Детали для автомобиля
С 1930-х гг. штамповка деталей из листового металла стала применяться на заводах по производству летательных аппаратов и плавательных судов. А уже через 20 лет её внедрили в отрасль ракетостроения.
Метод штамповки металла стал популярен из-за ряда причин:
- процесс производства механизирован и автоматизирован при помощи роторно-конвейерных линий, что позволяет максимально ускорить производство;
- возможно изготовления деталей любой формы и параметров, которые могут быть как заготовкой, так и готовым изделием;
- существует высокая точность изготавливаемых деталей, позволяющая заменять их друг на друга без доработки инструментом или на оборудовании;
- возможно изготовление лёгких изделий высокой прочности.
Штамповка металлических деталей применяется и для массивных изделий, которые используются в качестве заготовок при строительстве автомобилей, судов, летательных аппаратов, и для маленьких лёгких деталей вроде часовых стрелок. Своей популярности штамповка обязана высокой скорости производства таких изделий и почти безграничным возможностям производства неразборных деталей любых размеров, что так важно при строительстве судов и поездов.
Технология штамповки
Для изготовления деталей методом штамповки используют металлический лист, тонкую стальную ленту или полосу.
Чаще всего детали изготавливают методом холодной штамповки листового металла. При этом виде производства деталей, металл приобретает дополнительную прочность, что увеличивает срок службы изделия.
Горячую штамповку используют тогда, когда оборудование не может выдать мощность, нужную для деформации в нужную форму холодного металла. Или при выполнении изделия из непластичного металла. Листы для изготовления деталей горячим методом берутся толщиной менее 5 мм.
Дальнейший выбор технологии производства зависит от того, каким образом нужно воздействовать на металл, то есть технология изменения формы изделия отличается от той, что используют для разделения. В результате разделительных операций от детали отделяется часть.
Это можно делать по кривой или по прямой линии или по контуру. Металл отделяется путём сдвига частей заготовки в разные стороны. Для разделения применяется несколько операций, при которых используется пресс со специальным инструментарием.
Виды разделительных операций:
- Отрезка – части металлической заготовки разделяются по фигурной линии или по прямой. Пресс для этого вида операций называют ножницами. С помощью этой операции производят готовые к эксплуатации детали и заготовки, которые затем дорабатываются иными способами.
- Надрезка – операция по неполному отрезанию части заготовки под давлением с сохранением целостности детали.
- Обрезка – убирается небольшая деталь заготовки, при этом часть металла идёт в отходы.
- Пробивка – в листе металла формируются отверстия различной формы. Часть металлической основы будет считаться отходами и подлежать удалению.
- Вырубка – формирует из заготовки изделие, контур которого замкнут.
- Зачистка – позволяет убрать неровные края и придать изделию аккуратный вид, выровняв его грани.
- Проколка (просечка) – в изделии делается углубление конусообразным инструментом.
Формоизменяющая штамповка деталей также имеет несколько видов. Операции этого типа используют для изменения формы и размера заготовки из листа металла, не разрушая материала.
Виды формоизменяющих операций:
- Отбортовка отверстий – формирование вокруг отверстий заготовки бортиков нужной формы и размера.
- Отбортовка контура – формирование по контуру изделия бортиков нужной формы и размера. Обычно этот метод применяют для обработки концов труб для фиксации фланцев.
- Вытяжка – объёмная штамповка, в результате которой из плоского листа металла получаются пространственные изделия, полые внутри. Таким способом изготавливают детали полусферической, коробчатой, конической, цилиндрической и других форм. Вытяжка может быть последовательной, с плоским прижимом в плоской матрице или с крюком.
- Обжим – сужение торцов деталей из листа металла, полых внутри с помощью конической матрицы. Конец детали вставляется с большой силой в воронку матрицы.
- Гибка – металлическим заготовкам придают нужный по конструкции изгиб. Различают несколько типов гибки, в зависимости от конечной формы изделия: V-образная или одно угловая, U-образная или двух угловая, много угловая, трубная и криволинейная.
- Формовка – при неизменном контуре изделия, изменяются размеры и форма его участков. Видов формовки несколько: она может быть с предварительным набором, а может выполняться цилиндрическим пуансоном с плоским концом.
Горячая штамповка металла, автоматизированные линии
Особенности холодной штамповки
Холодная листовая штамповка подойдёт не только для изделий из легированных и углеродистых сталей, но и для алюминия, и сплавов этих металлов. При этом методе выбор штампуемых материалов может выходить за рамки металлов. Штампы для этого вида можно применять для изготовления деталей из картона, кожи, полимерных сплавов и резины.
Изделия, для изготовления которых применялась холодная штамповка металла, отличаются высокой прочностью, точностью параметров и форм, а также качеством поверхности.
В некоторых случая чистота поверхности соответствует 8 классу. Обычно чистота поверхности детали имеет от 2 до 6 класса, что является средним показателем. Но здесь нужно учитывать скорость производства, которая находится на самом высоком уровне.
Но одновременно с этим, при обработке металла методом холодной штамповки снижается пластичность материала. Из-за увеличения прочности металл становится хрупким, что относится к неоспоримым минусам этого вида обработки металла.
Для предотвращения этих негативных моментов между операциями, которые выполняются в ходе холодной штамповки, заготовка подвергается . Это называется рекристаллизационный отжиг.
Готовые изделия, сделанные по этой технологии, сочетают в себе повышенную прочность штампованного холодным методом изделия и пластичность, которую металл имел до обработки.
Для выбора используемого пресса и проектирования штампов, нужно знать и учесть большое количество свойств сырья, из которого будет изготавливаться продукция. Иначе может пострадать качество изделий или само оборудование.
Для выполнения операций штамповки для каждого вида изделия изготавливается индивидуальный штамп по нужным параметрам. Это делается в несколько шагов:
- Составляется эскиз штампа нужной конфигурации.
- Изучается схема раскроя материала и проверяется в специализированной программе на компьютере.
- Если программа или человек выявили несоответствие эскиза с реальными требованиями, эскиз редактируется.
- Разработка проверяется на соответствие размеров.
- На эскизе обозначаются точные размеры и расположение отверстий на рабочей стороне штампа.
На подготовительном этапе штамповки учитывается:
- Электропроводность и магнитная проводимость используемого материала.
- Прочность к механическим воздействиям и твёрдость металла.
- Ударная вязкость используемого металла.
- Вес заготовки.
- Износостойкость металла и его устойчивость к коррозии, что влияет на срок службы штампованного изделия.
- Теплостойкость и теплопроводность обрабатываемого металла.
Оборудование
Штамповка листового металла производится с помощью пресса и штампа. Пресс применяется для создания давления, то есть самого процесса штамповки, а штамп придаёт изделию нужную форму. Штамп выполнен из инструментальных сталей и состоит из пуансона и матрицы.
Процесс деформации происходит при помощи пуансона и матрицы в момент их сближения. Движимой является верхняя половина штампа, зафиксированная на прессе, а именно на его ползуне.
Нижняя половина остаётся недвижимой и находится на рабочей поверхности оборудования. Если штампуется не сталь, а материал мягкий, то рабочие части штампа могут быть сделаны из полимерных сплавов или дерева.
При изготовлении штамповкой единичного изделия особо крупного размера обычно применяется не пресс, а особое приспособление из чугунной или бетонной матрицы и контейнера с жидкостью (обычно водой). Лист металла располагают на матрице, а над ним жидкий пуансон.
Приспособление из бетонной матрицы
Для создания давления в жидкости, нужное для деформации металла по нужной форме, в контейнере подрывают заряд на основе пороха или сообщают воде электрический разряд достаточной мощности.
Для резки по листовому металлу применяют не пресс, а ножницы. Они бывают нескольких видов:
- с параллельными ножами;
- дисковые;
- гильотинные;
- вибрационные.
Чаще всего используют ножницы вибрационного типа.
Для качественного изготовления изделий нужно внимательно выбирать пресс для каждого вида операции и обрабатываемого материала. Существует несколько видов прессов:
- Молот (максимальная скорость до 20 м/с).
- Гидравлический пресс (максимальная скорость до 0,3 м/с);
- Кривошипная машина (максимальная скорость до 0,5 м/с);
- Машина ротационного типа (максимальная скорость 8 м/с);
- Импульсная штамповочная машина (максимальная скорость до 300 м/с).
Для большинства видов операций подходят кривошипные машины. Они могут иметь от одного до четырёх кривошипных механизмов. Принцип работы кривошипной механизмы можно описать по схеме:
- На кривошипный вал передаёт движение приводной электрический двигатель через кинематическую цепочку, которая состоит из фрикционной муфты и клиноременной передачи.
- Шатун с регулируемой длиной приводит в движение ползун кривошипного механизма.
- Ножная педаль через муфту запускает рабочий ход пресса.
Оборудование для штамповки сложных по конфигурации изделий может иметь несколько ползунов.
Видео: Листовая штамповка
Холодная штамповка деталей из листового металла представляет собой процесс обработки при помощи специального оборудования. Такой способ металлообработки производится под высоким давлением, что дает возможность изготавливать детали любой конфигурации.
Немного истории
О холодной обработке металла было известно еще очень много столетий тому назад, но на то время она не имела такого широкомасштабного производства. В основном ее применяли для изготовления домашней утвари, различных украшений и оружия.
Но благодаря техническому прогрессу такой вид металлообработки, начиная со второй половины XIX века, встал на новый уровень. В результате совершенствования начали изготавливаться новые детали и элементы для промышленности, что, в свою очередь, способствовало стремительному развитию данной отрасли.
Уже в начале XX столетия изготовление штампов для холодной штамповки металла сыграли большую роль в таких отраслях, как автомобилестроение, авиа- и судостроение, а в 50-х годах этого же столетия их стали применять и в ракетостроении.
Краткая характеристика
Изготовление различных деталей путем холодной штамповки – это процесс, что позволяет увеличить прочность изделия, уменьшая его пластичность, тем самым не давая ему возможность в последующем деформироваться под воздействием внешних факторов. В результате заготовки приобретают высокую прочность. Кроме этого, применяемая технология позволяет делать детали высокого качества и точности, при этом существенно экономя затраты на производство.
Холодная штамповка металла (ХШ) представляет собой соответствующие действия, в ходе которых из предоставленного материала изготавливаются изделия нужной формы путем высокого давления, что в результате дает возможность сделать необходимую конфигурацию.
Суть такого процесса заключается в том, что листовые заготовки помещаются на специальное оборудование, которое состоит из неподвижной и подвижной части, что в результате сближения производят деформацию.
Что касается листового металла, из которого делаются заготовки, то в промышленности применяются различные сплавы и виды стали, что без затруднений поддаются деформированию, это, к примеру, такие, как:
- Углеродистая сталь.
- Легированная сталь.
- Медь.
- Латунь (с содержанием более 60% меди).
- Титан.
- Алюминий.
В качестве заготовки используется прокатный лист, полосы и ленты, что имеют толщину металла от 0,2 до 4 мм и хорошо поддаются деформированию.
Виды оборудования
В зависимости от типа изготавливаемых деталей в промышленном производстве выделяют несколько видов штамповочных машин. Это такие, как:
- механический молот;
- прессы, представленные гидравлическими и кривошипными модификациями;
- кузнечно- штамповочные автоматы;
- горизонтально-ковочные машины.
Учитывая, что производство в основном ведется в больших масштабах, то практически все оборудование, автоматизированное. Также применяется и обычный пресс, который полностью контролируется оператором. Но такой вид ХШ применяется в изготовлении небольших партий и не может конкурировать с промышленными аналогами относительно скорости проводимых работ. Хотя это никоим образом не влияет на качество готового изделия.
Кроме этого, стоит отметить, что конструкции прессов можно разделить на:
- Однокривошипные.
- Двухкривошиные.
- Четырехкривошмпные.
- В случае если листовой металл имеет небольшую толщину, то применяется фрикционный пресс.
- Что касается гидравлического штамповочного оборудования, то оно применяется для крупного производства заготовок, что изготавливаются из более толстого металлического листа.
С этого следует, что делать это в домашних условиях не целесообразно и маловероятно, поскольку потребуется для этого специальное оборудование. К тому же осуществление готового изделия на заказ будет намного выгодней, а также качество предоставляемых услуг будет намного выше.
Принцип работы
Пресс ХШ состоит из механизма, который повергает его в работу и устройство, что выполняет непосредственно сам процесс штампования.
Кривошипный пресс. Что касается работающего механизма, то это кривошипный вал, который вращается при помощи электропривода. В результате вращения маховика происходит цепочная передача вращения на кривошипный механизм.
Совершая возвратно-поступательное действие, имеющийся ползун кривошипа повергает в работу непосредственно само устройство. В ходе такого воздействия возникает соответствующее высокое давление, что позволяет осуществлять пластичную деформацию такого металла.
Гидравлический пресс. Принцип работы такого устройства заключается в том, что формирования происходит в ходе придавливания материала с помощью жидкости, что находится в специальных резервуарах, соединенные специальными трубопроводами. В ходе создания давления в одном цилиндре происходит давление на другой, что, в свою очередь, передается на ползун, приводя его в действие. В результате таких усилий продавливается заготовка.
Относительно самого штампа, то он заключает в себя две основные рабочие части, это матрица и пуансон.
Матрица располагается в нижней части оборудования и является неподвижной, а вот пуансон, его движущая часть, что в ходе деформирования прижимается к матрице, на которой располагается соответствующий материал. Таким способом осуществляется формирование на металлической поверхности.
Прогрессивные способы штамповки листового металла
В силу того, что прогресс не стоит на месте, все чаще в производство внедряются инновационные технологии, что существенно упрощают процесс холодной штамповки листового металла. Среди них можно выделить такие, как:
- Штамповка резиной. Такой вид формирования подразумевает собой применение резины в качестве матрицы или пуансона. Зачастую ее используют, когда необходимо изготовить заготовки, что имеет толщину металла не более 2-х миллиметров.
- Штамповка жидкостью. В данном случае формирование происходит за счет, создаваемого давления жидкости. Его в основном применяют для производства деталей с вытянутыми полыми элементами.
- Штамповка взрывом. Этот способ подразумевает собой применение взрывчатых веществ, что в ходе работы образовывают высокое давление, а в результате заготовка становится соответствующей формы. Используется, когда необходимо сделать более сложную форму или же штампованные изделия большого размера.
- Электрогидравлическая штамповка. Формирование происходит в результате возникновения ударной волны, когда используется заряд высокого напряжения, подведенный к жидкости.
Такие методы обработки применяются в зависимости от вида деталей и соответственно изготавливаются на предназначенных для этого машинах. Но для производства более крупных деталей из металла, имеющий большую толщину используется еще один вид формирования – горячая штамповка.
Какие операции подразумевает холодная штамповка?
В зависимости от предназначения штамповка представлена многообразными видами операций, это:
- Разделительные – формирование таким способом осуществляется путем отъединения одной части заготовки от другой при помощи операций в виде резки, пробивки, надрезки, просечки, вырубки и зачистки.
- Формообразующие – в этом случае формирование изделий происходит с наибольшими его изменениями, при этом сохраняя целостность, это, к примеру, кузов автомобиля. Основными действиями являются гибка, закатка краев, отбортовка, вытяжка, формовка, чеканка, обжим, правка.
- Комбинированные – суть операции заключается в том, что при изготовлении одного изделия происходит одновременно несколько действий сразу. Это такие, как гибка и отрезка, вырубка и вытяжка, отбортовка и формовка.
- Штампосборочные – такой метод позволяет в ходе работы соединять несколько заготовок в одну деталь. Примером этого может послужить запрессовка, холодная мягкая сварка, клепка и вальцовка.
Для таких операций на производстве используются гидравлические электромеханические прессы, где применяется усилие не более 100 тонн.
| Технические | Экономические
|
Недостатки
|
| С точки зрения производства, то такой способ металлообработки дает возможность делать изделия более твердыми и прочными. Кроме этого, они достаточно легкие. | Возможность широкомасштабного выпуска при минимальном расходе материалов. | К недостаткам относится тот факт, что производимая ХШ листового металла может применяться для изготовления деталей весом не более 1 тонны. |
| Такой процесс позволяет изготавливать необходимые детали самых различных форм, в том числе и сложных конфигураций. | Такой способ позволяет экономить сырье, что, в свою очередь, уменьшает количество отходов. | |
| Возможность получить большое количество деталей с максимальной идентичностью. | При штамповой обработке существенно уменьшается вероятность дополнительной обработки |
Видео: холодная штамповка изделий.
Технология процесса
Каждый технологический процесс подразумевает под собой проведения определенных операций. В данном случае они связаны с формированием листового металла при помощи ХШ, что выполняется на соответственном оборудовании. В его основу входит:
- Изначально обозначается суть операции, основополагающие ее процессы, которые должны будут выполняться в соответствующей последовательности.
- Составление эскиза.
- Следующим этапом является расчет всех размеров на стадии заготовки, формирования и готового изделия.
- Обозначается месторасположение всех необходимых отверстий, углублений и других элементов, что требует соответствующая деталь.
- Обязательно необходимо оформить все стадии процесса с внесением данных с размерами документально.
- После согласования чертежей происходит изготовление изделий.
Но допускается и внесение изменений, применяя дополнительные операции, что способствуют удобной ее обработке. Это может быть правка листового материала, нанесение смазки или другие операции, что потребуются в ходе штамповки.
Предоставленная информация дает полную картину самого процесса ХШ, что проводится на соответствующем оборудовании при использовании специальных материалов. Кроме этого, благодаря внедренным инновациям, применяемая технология дает возможность изготовления высококачественных изделий в промышленных масштабах. А также уменьшая количество отходного материала, что в свою очередь делает такое производство весьма экономным.
Одна из самых распространенных технологий обработки металла – это штамповка. С ее помощью производят детали для всех отраслей народного хозяйства. Использование штамповки позволяет получать из плоского листа детали разных размеров и формы.
Технология штамповки деталей из металлических листов и ее виды
Обработка деталей из листового металла – это процесс получения деталей необходимой формы и определенного размера. Работа по формированию деталей происходит на специальном оборудовании с применением инструмента под названием штамп.
Говоря о деталях, произведенных из листового металла, надо понимать, что на заготовку оказывается серьезное давление. Технологию штамповки начали применять еще в древние времена. Таким образом, производили орудия для обработки земли, посуду, украшения.
В наши дни эта технология широко применяется при производстве деталей из листового металла, обладающих разными размерами и формой. Такой вид обработки широко применяется в автомобиле строении при производстве кузовных деталей.
Холодная и горячая листовая штамповка
Получение деталей из листового металла может быть выполнено в холодном или горячем виде.
Холодная штамповка
Применение холодной обработки давлением считают наиболее эффективным способом обработки листового металла. Применение такого способа выполняют в тех случаях, когда нет необходимости в дальнейшей механической обработке, например, резанием. Такой метод получения деталей применяют чаще всего при изготовлении автомобильных деталей, элементов конструкции авиационной техники и ряда других.
Использование метода холодной обработки металла давлением позволяет осуществить существенную экономию листового металла, разумеется, при грамотном раскрое листа и правильно изготовленной штамповой оснастки. Наибольшую эффективность штамповка показывает в крупносерийном и массовом производстве.
Такой способ показывает наибольшую эффективность при работе с такими сталями, как углеродистые и легированные. Кроме того, штамповкой получают детали из многих цветных металлов, например, медных или алюминиевых сплавов.
Кроме листовых металлов, метод листовой штамповки допустимо использовать и при получении деталей из резины, картона и многих полимеров.
Кстати, такая обработка металла улучшает его прочностные параметры.
Горячая штамповка
Этот метод обработки листового металла применяют при производстве деталей котельных установок и некоторых деталей, используемых в корабельном деле. Для таких деталей применяют стальные листы толщиной в 3 – 4 мм.
Применяемые в горячей штамповке во многом схожи с теми, которые применяют в холодной обработке листового металла. Инженеры, разрабатывающие технологии обработки листового металла должны учитывать то, что детали должны быть разогреты до определенной температуры. Соответственно должны быть учтены такие явления как утяжка листового металла, при выполнении отверстий, гибке и ряда других. Кроме того, при остывании деталей необходимо помнить и о возникающем короблении.
Все это приводит к тому, что изменяются размеры допусков, на размеры получаемых из металла деталей.
Перед обработкой на прессовом оборудовании заготовки из металла проходят нагрев в печах различного типа, например, электрических или газопламенных.
Резка
Операция, в ходе которой происходит отделение части листового металла, от тела будущей детали называют резкой. Эту операцию применяют для изготовления и готовых деталей, и при выполнении на полосы заданных размеров. При выполнении этой операции необходимо обеспечить максимальное количество готовых деталей, таким образом, количество отходов будет минимизировано.
Эффективность раскроя определяет коэффициент использования листа. Его рассчитывают как отношение площади полученных деталей к площади целого листа.
Для этой операции применяют разное оборудование, в том числе вибрационные, дисковые, гильотинные и другие виды прессового оборудования.
Вырубка
Так называют технологическую операцию по получении заготовки с замкнутым контуром.
Вытяжка
Операция в результате которой заготовку выполненную в плоском виде трансформируют в пространственную. Вытяжку используют при изготовлении деталей разной формы и цилиндрические, и конусные, и коробчатые.
Для вытяжки применяют штамповую оснастку, которая состоит из пуансона, который втягивает листовой металл в отверстие расположенное в матрице.
Гибка
Позволяет получать из листовой заготовки детали с требуемой формой изгиба.
Пробивка
Эту операцию применяют при необходимости получения отверстий определенной формы.
Рельефная формовка
Так называют операцию, которая позволяет изменять форму в каком-то определенном месте, но при этом сохраняется внешний контур детали.
Как пример можно привести производство ребер жесткости.
Оборудование и инструменты
Оборудование, которое необходимо для выполнения штамповки включает в свой состав – прессы, а в качестве рабочего инструмента применяют штампы.
Как правило, в цехах, где выполняют штамповку применяют пресса двух типов – механические и гидравлические. В станках первого типа, для выполнения операции используют энергию падающего шатуна, в оборудовании второго типа, для обеспечения необходимой нагрузки используют гидравлическую машину, которая создает усилие на штамповочном узле.
К механическим станкам относят и такие как кривошипно-шатунные, винтовые, гильотинные, комбинированные и некоторые другие.
Усилие, которое будет направлено на формование детали, в зависимости от модели пресса может составлять несколько килограмм (настольные прессы, пневматического действия), а может несколько сотен тонн, например, пресс марки КА9536. Его усилие составляет 400 тонн, дина хода шатуна составляет 250 мм, а максимальный размер штамповой оснастки составляет 1000 на 1000 мм в плане.
На территории нашей страны действует ГОСТ 6809-87. Он определяет технические параметры для прессового оборудования, применяемого в горячей штамповке.
Станок для штамповки листового металла должен быть установлен на отдельный фундамент, который не связан с основным фундаментом здания, в котором размещаю штамповочный цех.
Прессовое оборудование может быть использовано в производствах по крупносерийному или массовому изготовлению деталей.
Прессы, практически всех типов имеют два режима работы, ручной и автоматический. Последний, позволяет встраивать их в линии по производству сложных деталей.
Например, при изготовлении кузовных автомобильных деталей, в одной линии размещено несколько прессов. На каждом из них установлены индивидуальные штампы, последовательное использование которых позволяет получать из листа готовую деталь, например, крышку багажного отделения или дверь.
Точность обработки на таком оборудовании позволяет запускать полученные детали в дальнейшее производство без использования промежуточных операций, связанных с механической обработкой.
Принцип работы и устройство прессов различных типов
Прессовое оборудование механического типа может использовать в своей работе энергию сжатого воздуха. Для этого в штамповочных цехах применяют линии подачи сжатого воздуха. Рабочее давление в них составляет 8 – 12 атм. Станки этого типа оснащают системами очистки воздуха от воды и следов масел.
Сжатый воздух, принимает участие в раскрутке маховика, который поднимает шатун в верхнее положение. Нажимая на педаль или кнопки управления прессом, оператор открывает муфту, воздух выходит из системы и шатун под своим весом устремляется вниз.
Гидравлические прессы
Гидравлический пресс, представляет собой набор деталей, включающий в свой состав:
- емкость для хранения масла;
- насосную станцию, предназначенную для создания необходимого давления на шток пресса;
- систему фильтров, отделяющих от рабочей жидкости воду и твердые частицы.
Все прессы включают в состав своей конструкции шкафы управления, выносные пульты, с которыми непосредственно работает оператор пресса.
Радиально ковочный аппарат
Основное предназначение аппарата этого типа – это получение заготовок для валов определенной формы и размера.
Чаще всего на оборудовании этого типа производят заготовки с диаметром порядка 150 мм и длиной до 1200 мм.
Электромагнитный пресс
Прессы этого типа появились относительно недавно. В качестве источника энергии для получения деталей заданной формы используют сердечник, который является частью электромагнита.
Именно он перемещает ползун, на котором установлена верхняя часть штампа, а возвращают его в исходное положение возвратные пружины. Эти станки показывают высокую производительность. Чаще всего применяют электромагнитные прессы с длиной хода в 10 мм, а усилие на штампе составляет 2,5 тонны.
Инструмент для штамповки
Для обработки деталей при помощи штамповки применяют инструмент под названием штамп.
Он состоит из двух частей, верхняя закрепляется на подвижном ползуне, нижняя на неподвижном столе, который является неотъемлемой частью станины.
Для производства штампов применяют инструментальные стали типа У8, ХВГ и некоторых других.
Заказать обратный звонок:
Одно из направлений ООО «Завод Спецстанмаш» - разработка, проектирование и изготовление штампов для штамповки металла.
Имея за плечами солидный опыт, наши квалифицированные специалисты могут гарантировать высокое качество производимой оснастки, строгое соблюдение всех требований клиента, выполнение работ в оговоренные сроки.
Штампы необходимы для изготовления аналогичных деталей (штамповки) методом воздействия на заготовку большого давления, в процессе чего происходит деформация металла по заранее заготовленному шаблону.
Штампы выполняются по индивидуальному заказу, к ним предъявляются высокие требования по надежности, точности и качеству, поскольку от такого оборудования напрямую зависит внешний вид произведенных изделий. При помощи штампов изготавливаются как самые простые детали, так и достаточно сложные.
Минимальный срок изготовления - 10 рабочих дней и зависит от особенностей конкретного изделия, наличия подходящей заготовки и прочих факторов.
У нас Вы можете заказать не только оборудование, но и такую необходимую в промышленности услугу, как штамповка металла и другие услуги металлообработки .
Используемые материалы
При холодной штамповке применяются:
- легированная и углеродистая стали,
- сплавы меди и алюминия.
Используются также неметаллические материалы - кожа, эбонит, пластмасса и резина. Для штамповки прекрасно подходят заготовки любой формы: полосы, рулоны и листы.
Обработка пластичных материалов методом холодной штамповки существенно расширяет возможности производственных предприятий. Детали, изготовленные таким способом, отличаются повышенной прочностью и небольшой массой.
С помощью штампов производятся формовые вариации широкого спектра: от незаметных стрелок на ручных часах до массивных лонжеронов грузовых автомобилей. В вагоностроении и судостроении используются масштабные механические узлы, изготовленные листовой штамповкой, после чего свариваются в единую деталь. Заказав изготовление штампов у нас, Вы сможете осуществлять производство даже самых сложных тонкостенных деталей.
Производство штампов или услуги по штампованию любой сложности, заказанные в ООО «Завод Спецстанмаш» , занимают минимальное количество времени благодаря тому, что у нас налажено собственное эффективное производство. Изготовление оборудования и выполнение штампования осуществляется исключительно опытными специалистами в современных цехах.
Позволит вам изготовить плоские или объемные изделия.
Изготовление происходит посредством штампов, которые закреплены на пресс, либо с применением других элементов. Существует два типа листовой штамповки: горячая штамповка и холодный тип.
В статье мы разберем, чем горячая отличается от холодной, какие нормы нужно соблюдать в процессе, а также вы узнаете, можно ли произвести изготовление деталей с помощью этого метода своими руками в домашних условиях.
Как происходит штамповка?
В зависимости от того, какие технологические нормы используются, штамповка деталей может значительно отличаться.
Первый тип штамповки заключается в резке, рубке или пробивке материала – его называют разделительный.
Существует также вариант штамповки, когда происходит формовка, вытяжка, холодное выдавливание и прочие манипуляции с листовым металлом.
Также существуют горячая и холодная штамповки листового металла.
Горячую штамповку используют только на крупном производстве: используя этот метод, происходит изготовление днищ для котла, разнообразных деталей в форме полушарий, буев и пр.
Обычно горячая штамповка используется для изготовления деталей, из которых создают корпуса и другие элементы, связанные с судостроением.
Чтобы получилась объемная или плоская деталь, требуется, прежде всего, часть листового металла толщиной до 4 мм.
Перед началом работы всегда проводится расчет и соблюдаются нормы нагрева – это довольно тонкая и сложная работа, поэтому горячая штамповка не применяется в домашних условиях.
В остальном же технология и расчет аналогичны методу холодной штамповки, о котором мы поговорим дальше.
Прежде чем приступать к работе, нужно произвести расчет и составить чертежи деталей, при этом расчет должен учитывать, что металл утягивается во время вырубки, пробивки или гибки.
При горячей штамповке, чтобы нагреть детали, используют специальное оборудование – пламенные печи или печи, работающие на электричестве, либо другое электронагревательное оборудование.
Также нужно следить, чтобы нормы процесса и правильный расчет были соблюдены.
При холодной штамповке пресс создается с помощью давления и подобное оборудование не используется.
Холодный вид штамповки металла более удобен, т.к. в этом случае возможно изготовление изделий законченного вида, которым не нужна дополнительная резка.
Во время штамповки холодного типа бывает изготовлена как объемная, так и плоская деталь крупного или мелкого размера.
В целом же технология штамповки металла выгодная процедура, т.к. она предполагает уменьшение расхода материала при высокой производительности. Особенно это заметно при массовом производстве деталей.
Холодную штамповку деталей производят со сталью углеродистого, либо легированного происхождения, а также сплавами алюминия и меди.
Оборудование холодной штамповки способно обрабатывать не только металлические объекты, но также работать с картоном, кожей, резиной, пластмассой и другими элементами.
Холодная штамповка может быть двух типов: разделительной и формоизменяющей.
Разделительная штамповка металла — это резка, вырубка или пробивка деталей.
Резка деталей заключается в разделении металлической заготовки на части по заранее определенным кривым или прямым линиям.
Резка широко применяется на производстве – с ее помощью делают готовые детали, либо раскраивают листовой металл, разделяя его на полосы нужного размера.
Для резки необходимо специальное оборудование, а именно дисковые или вибрационные, гильотинные или другие профессиональные ножницы.
Технология вырубки листового металла заключается в производстве деталей, имеющих замкнутый контур. А процесс пробивки используют, чтобы сделать в детали отверстия требуемой формы.
Штамповка заготовок может быть произведена как своими руками, так и на заказ. Однако при самостоятельной работе нужно соблюдать предписанные нормы, что не так просто.
Этот процесс включает следующие элементы: гибку, вытяжку, отбортовку, обжим и формовку. С помощью процесса гибки создают детали с изгибом.
При вытяжке из плоской заготовки изготавливается объемная полая пространственная деталь.
Путем вытяжки возможно сделать из заготовок объекты цилиндрической, полусферной, коробчатой или конической формы.
При отбортовке на детали делают борты, идущие вокруг наружного контура листа и возле заранее изготовленных отверстий.
Отбортовку используют обычно для обработки концов труб, на которых установлены фланцы.
Процессам обжима подвергается обычно объемная или имеющая полость деталь – с его помощью детали приобретают суженную концевую часть.
Происходит это с использованием конической матрицы с помощью наружного обжатия листового металла. При формовке форма деталей изменяется, сохраняя форму контура снаружи.
Стоит отметить, что чаще всего объемная штамповка изделий из металла делается на заказ, т.к. требуется необходимое оборудование, которое не сделать в домашних условиях.
Что нужно для штамповки?
Технология штамповки деталей из листового металла требует специального оборудования: это ножницы, кривошипный пресс и гидравлический пресс, имеющий несколько шайб и поверхность матрицы.
Также необходимо соблюдать нормы работы и расчет материала.
Для холодной штамповки чаще всего используют гидравлический пресс, т.к. это оборудование бывает разнообразных конструкций и делает возможным изготовление деталей разных форм с уменьшением расхода материала.
Также выбор пресса зависит от работы, которую нужно провести с заготовкой.
К примеру, чтобы сделать вырубку и пробивку, требуется пресс простого действия, который отличается небольшим ходом ползуна и шайб, а также уменьшением расхода материала.
Чтобы произвести вытяжку, нужен пресс, имеющий двойное действие и заметно больший ход ползуна и шайб.
По конструкции прессы бывают однокривошипные, двухкривошипные, четырехкривошипные, но все они отличаются наличием матрицы.
Два последних типа отличаются стволами и ползунами более крупных размеров.
Пресс работает за счет наличия клиноременной передачи: непосредственно передача движения осуществляется с помощью пусковой муфты и шайб на кривошипный вал.
С помощью шатуна, способного регулировать длину, движение поступает к ползуну и приводит его в работу.
Ползун движется возвратно-поступательным способом по направлению к столу. Запускается пресс педалью, которая воздействует на муфту. Педаль установлена на сам пресс.
Четырехшатунный пневматический пресс с наличием шайб и матрицы штампует детали с усилием, центр которого находится между шатунами, образующими между собой четырехугольник.
Такое устройство способно делать сложные штампы, благодаря нецентральной нагрузке на ползун. При этом лишнего расхода материала практически не происходит.
Таким образом, можно получить ассиметричные детали из листового металла крупного размера со снижением расхода материала.
Чтобы сделать более сложные изделия, нужен пневматический пресс, имеющий двойное или тройное действие, а также правильный расчет.
Особенность этого оборудования в том, что оно оснащено двумя или тремя ползунами.
В прессе, имеющим двойное действие, внешний ползун осуществляет зажим металлической заготовки посредством буфера, а ползун внутри позволяет сделать вытяжку изделия матрицы.
Сначала начинает двигаться внешний ползун, после достижения им самой крайней нижней точки, он замирает и фиксирует край детали на поверхности матрицы.
Затем в движение приходит внутренний ползун и начинается процесс вытяжки – все это время внешний ползун остается на месте.
После того как работа закончена, второй ползун поднимается вверх, тем самым освобождая заготовку, над которой производится работа. Таким образом и производится объемная или другая деталь с помощью пресса.
Для работы с тонкими листами металла существует специальный фрикционный пресс с наличием шайб, гидравлические же модели используют, главным образом, для создания деталей из толстого листового металла для снижения возможного расхода материала.
Гидравлический пресс отличается большим качеством штамповки материала, благодаря наличию более надежных шайб, матрицы и прочих элементов.
Именно его используют для выполнения большей части работ, связанных со штамповкой листового металла.
Еще один плюс в его пользу для использования на производстве и своими руками в том, что он не подвергается перегрузке, что довольно часто случается во время работы на кривошипном прессе.
Не только станок с прессом требуется для штамповки металла. Для проведения правильной работы с уменьшением расхода материала необходим также станок, имеющий встроенные вибрационные ножницы.
Помимо ножниц, станок имеет короткие ножки. Работа по обработке металла начинается с верхнего ножа, который запускается электродвигателем.
При работе заготовку из листового металла нужно установить на стол, и сдвинуть его в промежуток между ножками сверху и снизу до полного упора.
Подобный вид обработки металла так популярен потому, что количество расхода материала снижено, по сравнению с другими вариантами работы.
Плюс с его помощью может быть создана деталь любого вида: объемная, плоская, конусообразная и т.д.
Расчет требуемого материала можно провести как самостоятельно, так и с помощью специалистов, но, в любом случае, нормы будут ниже, чем при другой обработке металла.
При всех своих плюсах, эта обработка металла требует специального оборудования: для работы нужен станок, на котором есть пресс, поверхность матрицы, несколько шайб и другие элементы, а также необходимо соблюдать нормы работы.
Все это делает создание станка своими руками маловозможным, однако заказать изготовление деталей путем штамповки не так дорого, поэтому острая необходимость иметь подобный станок дома, отсутствует.