Прессы для холодной и горячей штамповки листового металла

Технология штамповки деталей из листового металла

Процесс штамповки деталей из листового металла 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.

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.

Видео:

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.

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.

Видео:

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.

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.

Видео:

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.

Четерехшатунный пневматический пресс с наличием шайб и матрицы штампует детали с усилием, центр которого находится между шатунами, образующими между собой четырехугольник.

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.

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.

Видео:

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.

Источник: http://rezhemmetall.ru/shtampovka-izdelij-i-detalej-iz-metalla.html

Листовая штамповка металла: технология и оборудование

С помощью листовой штамповки различными отраслями промышленности сейчас производятся изделия в достаточно широкой номенклатуре. Это один из многих способов обработки металла, который используются человеком очень давно.

Общие принципы штамповки

Процесс производства изделий из металлического листа штамповкой — это основа изготовления многих видов продукции в виде готовых деталей и различных полуфабрикатов. Изделие получается путём деформации листовой заготовки под действием внешнего давления.

Технология листовой штамповки металла известна ещё из древности, когда таким путём человек научился обзаводиться оружием, когда у него появилась потребность в различных украшениях и предметах бытового назначения.

Ещё с середины 18-го века этот способ обработки металла начал совершенствоваться, благодаря чему появились первые технологии серийного производства различных предметов, пользующихся большим спросом у населения.

Важно, что штампованные детали в большинстве своём являются высококачественными и обладают отличными свойствами при эксплуатации.

Лишь в 20-м столетии приёмы штамповки листовой стали достигли более высокого производственного уровня.

Большим двигателем в развитии этого производства стала автомобильная отрасль, ведь именно путём штамповки получают детали автомобильных кузовов и другие детали любых транспортных средств.

Теперь штамповка глубоко внедрена в такие отрасли, как ракетостроение, строительство судов и самолётов. Штамповочная технология стала просто незаменимой в современном машиностроении.

Популярность технологий штамповки объясняется их следующими качествами:

  • возможностью наладить механизированные и автоматизированные производственные процессы, роторно-конвейерные линии производства;
  • доступностью простых приёмов изготовления металлических полуфабрикатов любых геометрических форм и размеров;
  • снижением себестоимости производства высокоточных взаимозаменяемых деталей без последующих обработок абразивными и режущими инструментами.

Следует отметить, что горячая и холодная штамповка листового металла служит надёжной гарантией того, что полученные детали не будут иметь излишней металлоёмкости, их форма будет рациональной, а прочность не уступит исходному материалу. Штамповка листового металла позволяют получать массивные изделия для машиностроительной и судостроительной отраслей, одновременно и филигранные изделия с тонкими стенками для различных бытовых приборов.

Часто предприниматель организует оказание услуг листовой штамповки на заказ. Для этого клиент обязан предоставить ему чертёж требуемой детали и материал, из которого её следует изготовить.

Если у заказчика отсутствует нужный листовой материал, он может купить его у производителя. Стоимость таких услуг напрямую связана со сложностью заказываемых деталей.

Если для выполнения работы требуется изготовление специального пресса, то стоимость услуги значительно возрастает.

Читайте также:  Как сделать самодельный токарный станок по металлу своими руками

Технологические особенности штамповки

Сырьём для получения изделий методом штамповки являются полосы и листы из стали и других металлов, различные ленты, профилированные заготовки.

Штамповка разделяется на горячую и холодную, но предпочтение производственники всё же отдают холодной, так как в этом случае не требуется энергозатратных операций нагрева исходного материала.

Горячая листовая штамповка металла применяется в тех случаях, когда штамповочное оборудование не обладает достаточной мощностью, чтобы деформировать листы большой толщины.

Второй причиной применения горячей штамповки является низкая пластичность исходного материала, когда в холодном состоянии его деформации начинают носить не пластичный, а разрушающий характер.

Методы листовой штамповки делят на операции разделительного и формоизменяющего типов. Разделительные операции применяются для получения деформации сдвига по контуру производимой детали из металла.

К разделительным операциям штамповки нужно отнести:

  • резку металлических листов гильотинными, дисковыми или вибрационными ножницами по прямой или кривой линии;
  • пробивку или прошивку листа для получения в заготовке отверстий требуемой формы и нужного размера;
  • вырубку деталей, имеющих замкнутый контур.

Изменение же формы деталей при штамповке не требует разрушения целостности листа, таким путём лишь получают требуемые конфигурации деталей и их заданные размеры.

 К формоизменяющим операциям можно причислить:

  • отбортовку или создание бортиков на изделии по заданным контурам и размерам;
  • вытяжку, благодаря которой на деталях получают различные полости и геометрические формы;
  • обжимку, когда конической матрицей получают сужение торцевых участков металлических полых заготовок;
  • гибку и формовку, благодаря которым плоские детали получают изогнутую конфигурацию.

При холодной штамповке чаще используют листовой материал из медных или алюминиевых сплавов. Широко используются и листы углеродистой и легированной стали. Нередко штамповке подвергаются материалы неметаллической природы, это заготовки из картона, кожи, пластмассы.

Станки и пресса для штамповки

Работы по штамповке листового металла выполняются с помощью специальных штампов, которые изготавливают из стали инструментального класса. Обычно штамп состоит из двух частей – подвижной и неподвижной.

В подвижную часть станка устанавливается пуансон, а в неподвижную – матрица.

Это рабочие элементы большинства штампов, именно при сближении их и происходит деформация листового металла и получение штампованных деталей.

Пуансон и матрицу крепят к рабочим элементам пресса для штамповки листового металла. К исполнительному элементу пресса закрепляется пуансон, а матрицу закрепляют на рабочем столе станка.

Рабочие элементы штампов изготавливают из дорогих стальных сплавов инструментального класса. В случаях же штамповки мягких металлов, например, меди, алюминия, для изготовления штампов можно использовать и более дешёвые материалы, включая пластмассы и даже прессованную древесину.

Чтобы понизить себестоимость штамповки больших по размерам и по весу деталей, изготавливаемых малыми партиями, матрицы штампов иногда изготавливают даже из бетона или чугуна. А в качестве пуансона применяют специальный контейнер, заполненный водой.

Контейнер размещается над матрицей, опускается вниз до упора. Затем внутри контейнера инициируется пороховой заряд, благодаря которому достигается требуемое давление на обрабатываемый металл.

Происходит его деформация и при этом формируется нужная заготовка или готовая деталь.

Основными видами штамповочного оборудования являются станок для листовой штамповки и гильотинные или вибрационные ножницы.

Ножницы используют для раскроя металлического листового материала, обычно они легки в эксплуатации и обладают высокой функциональностью. А вот подборку пресса следует производить, исходя из вида операций, которые будут с его помощью выполняться.

Часто на производстве устанавливают пресс кривошипного типа, так как его работа очень проста и не требует интенсивного обслуживания.

Разберёмся с этим принципом работы:

  • с помощью клиноремённой передачи от двигателя через муфту на кривошип передаётся требуемое вращательное движение;
  • шатун, который можно регулировать по длине хода, передаёт своё движение на ползун устройства;
  • запуск рабочего хода ползуна с пуансоном осуществляется с помощью педальной муфты.

Чтобы выполнять прессовку простых по конфигурации деталей, достаточно иметь обычный прессовый станок и штампы для листовой штамповки. Для того же, чтобы штамповать изделия средней и высокой сложности, потребуется особый тип прессового устройства, которое снабжено двумя и более ползунами и более сложные комплекты штампов.

При обработке металла совершает движение лишь пуансон, который закреплён на ползуне прессового станка. Неподвижная матрица снизу представляет опору, на которой и происходит требуемая деформация листовой заготовки.

Чтобы изготавливать изделия высокой точности и без дефектов, потребуется специальное оборудование, не образующее при воздействии на металл трещин, заусенец, рисок и царапин. При холодной штамповке пуансон должен преодолеть большое сопротивление холодного металла. Таким путём получать изделия сложной формы без дефектов проблематично. Выходом из этой ситуации является горячая штамповка.

Промежуточным этапом между холодной и горячей штамповкой является обработка листового материала давлением или объемная листовая штамповка металла. Заготовка при этом не нагревается предварительно, она также остаётся холодной.

Просто движение ползуна с пуансоном происходит в замедленном темпе, а в качестве заготовок используются тонколистовой металл, полоса, лента. При этом способе обработки практически не происходит изменение толщины металлической заготовки, получить же изделия пространственной конфигурации без дефектов вполне возможно.

Но для этого требуется применять лишь материалы высокой пластичности, не склонные к деформациям сдвига.

Покупка оборудования для штамповки

Компании, производящие оборудование для холодной и горячей штамповки металлов, проводят постоянные модификации своих станков с той целью, чтобы оно позволяло получать высококачественные детали и функционировать длительный срок.

К такому оборудованию относятся:

  • электрические пресса;
  • пневматические пресса;
  • гидравлические прессовые устройства.

Продажи производятся непосредственно с сайтов компаний-производителей, где с клиентом предварительно проводятся различные беседы консультационного типа. Большинство этих компаний занимаются изготовлением не только стандартной прессовой техники, но и производят оборудование с учётом требований заказчиков.

Современные гидравлические прессовые станки изготовлены из такого металла, что практически могут создавать деформации любого материала. На сайте производителя клиенту предлагают прессовое оборудование в широкой номенклатуре. Чтобы купить оборудование для листовой штамповки, достаточно оформить свой заказ и произвести предварительную оплату.

Условия доставки заказа в любой регион РФ также нужно обговорить заранее. Компании охотно оказывают транспортные услуги, но уже за дополнительную плату.

По дополнительному же договору специалисты поставщика берутся за установку и пуско-наладку поставляемых прессовых устройств.

Очень важно при этом не забыть оформить договорённость на гарантийное обслуживание станков, которая предусматривает их бесплатный ремонт в случае выхода из строя в период действия гарантии поставщика.

Источник: http://namillion.com/listovaya-shtampovka-metalla.html

Штамповка изделий и деталей из металла — способы и оборудование

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

https://www.youtube.com/watch?v=HW4qAYYd9Ug

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

На 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 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 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.

Читайте также:  Универсальные и специализированные дископравные станки

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.

https://www.youtube.com/watch?v=OL0hKK1TIas

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.

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

Источник: http://steelguide.ru/obrabotka-metalla/shtampovka-izdelij-i-detalej-iz-metalla-sposoby-i-oborudovanie.html

Горячая объемная штамповка и холодная штамповка деталей из листового металла

Горячая объемная штамповка представляет собой процесс намеренного деформирования нагретой заготовки из разного рода металла для изменения ее размеров и конфигурации.

Причем, геометрические характеристики изделия при этом меняются в нескольких измерениях, а не в одной плоскости. Технология нашла применение во многих отраслях промышленности и имеет весьма обширные перспективы для дальнейшего развития и совершенствования.

В каких областях промышленности технология нашла применение?

Горячая объемная штамповка ‒ вид обработки металлозаготовок с помощью давления, который подразумевает использование специального инструмента, штампа, для формообразования поковки из разогретой заготовки.

Поверхности полостей и выступов отдельных частей штампа при этом ограничивают течение металла, поэтому в итоге операции происходит образование единственной замкнутой полости по конфигурации поковки. Такую полость называют ручьем.

Для данного вида обработки необходимы специальные штамповочные заготовки. Их изготавливают с применением проката профилей разных форм путем разрезания прутков на отдельные изделия кривошипными пресс-ножницами, механическими пилами, газовой резкой и т.п.

Горячая объемная штамповка.

Достоинства такой технологии при сравнении с ковкой заключается в следующем:

  • высокие показатели производительности;
  • более высокая точность изготовления деталей: допуски при штамповании поковок в 3 раза меньше, нежели при ковке.

Основными недостатками технологии являются дороговизна инструмента и его узкая направленность: конкретный штамповочный станок подходит для создания поковки одной формы и размера.

Помимо этого, для осуществления объемной горячей штамповки поковок потребуется в несколько раз больше усилий деформирования, нежели для ковки аналогичных поковок.

Технология активно применяется на производственных предприятиях металлообрабатывающей промышленности, которые имеют дело с алюминиевыми сплавами, латунью.

С помощью горячей штамповки прессом изготовляются заготовки для деталей легковых автомобилей, тракторов и других видов сельскохозяйственных машин, самолетов, железнодорожных вагонов, станков и т.п.

С учетом тенденции к росту серийности в машиностроении штамповка в будущем приобретет еще большую популярность и развитие.

Разновидности объемной штамповки

Существуют разные виды объемной штамповки: холодная и горячая. Первая технология менее распространена, нежели горячая, так как для нее не требуется очень мощное оборудование.

Помимо этого, стоит отметить склонность большинства сталей и сплавов поддаваться обработке именно в горячем состоянии. Поэтому именно горячий вид штамповки и ковки предпочтителен для множества предприятий металлургической отрасли, которые предполагают изготовление изделий из листов металла.

Но и свои достоинства у холодной технологии создания поковок из металла присутствуют:

  • в процессе работы не происходит нагревание металла;
  • металлическая поверхность не окисляется при контакте с кислородом;
  • можно изготовить изделия с более точными параметрами;
  • низкие показатели шероховатости металлической поверхности;
  • низкий расход металла;
  • низкая трудоемкость производства изделий.

Горячий метод штамповки поковок отличается:

  • высокими показателями производительности;
  • отменной однородностью и прочностью готовых поковок;
  • возможностью получения поковки сложной формы;
  • высокой автоматизации рабочих процессов.

Процесс горячей штамповки.

Различают разные способы горячей объемной штамповки, в зависимости от типа примененных штампов:

  • открытая;
  • закрытая;
  • выдавливанием;
  • прошивкой;
  • в разъемных матрицах.

Именно  такая классификация считается основной, потому что тип использованного в работе штампа является определяющим фактором для характера течения металла при формообразовании поковки.

Благодаря использованию технологии обработки металлов данным методом можно изготовить разнообразные по геометрическим параметрам поковки:

  1. Детали удлиненной формы: рычаги, шатуны. Для их производства потребуется штамповочный пресс.
    Исходную заготовку поддают протягиванию и обрабатывают плашмя. В конце работы деталь фасонируют при помощи ковки.
  2. Дисковые детали квадратной, круглой формы и небольшой длины: ступицы, шестеренки, фланцы, крышки.
    Изготавливаются с помощью технологии осадки в торец заготовки. А их использование осуществляется с применением штамповочных переходов.

Если допуски обуславливают чистоту поверхности и точность поковки, что удовлетворяет общим требованиям к конечным результатам работы, то в дальнейшем иных припусков не предполагают.

Если же предполагаемые заранее допуски или чистота поверхности металла на деле оказались неудовлетворительными, стоит рассмотреть возможность получения более точных параметров поковок путем калибровки, чеканки, улучшения качества самого процесса и нагрева.

Если же это решение не позволяет решить вопрос, то назначаются припуски для последующей обработке путем резки.

Технологические схемы штамповки

Станок горячей штамповки металла функционирует с применением специальных рабочих схем. С их помощью выполняется ковка и штамповка различных металлических изделий. Исходя из характеристик примененной рабочей схемы, можно определить будущие параметры готовой поковки.

Классифицировать такие схемы можно по типу задействованных в работе штампов:

В закрытых штампах

Полость штампа в процессе деформации закрыта, поэтому зазор между подвижной и неподвижной зонами минимален. Особенности устройства штампа закрытого типа определяет вид штамповочного станка.

В большинстве случаев верхняя часть штампа характеризуются выступом, а нижняя – представляет собой полость. Также можно встретить обратную ситуацию.

Применение подобных изделий на практике должно осуществляться с тщательной подготовкой и четким контролем над идентичностью объемов поковки и заготовки.

Также проблемы могут возникнуть с высотой поковки при работе горячим методом: если металла будет чрезмерно много, высота поковки получится больше, чем запланировано. Чтобы штамповка проходила по оптимальной схеме, важно отрезать заготовки с максимальной точностью.

В открытых штампах, имеющих переменный зазор

В него вытекает определенный объем металла, что позволяет заполнить рабочую полость поковки в полной мере. Помимо этого, облой заполнится излишками металла на конечной стадии работы, что снизит запрос к точности заготовок по весу.

Холодная и горячая штамповка с применением таких изделий осуществляется в четыре стадии: осадка заготовки, совмещение стеночек изделия с заготовкой, вытекание лишнего металла в канавку при обжатии, удаление избыточного металла из полости.

Достоинством штампов для горячей штамповки является возможность произвести любой вид поковок.

Закрытые штампы также характеризуются определенными преимуществами:

  1. Более благоприятная структура поковок.
    В данном случае не происходит перерезания волокон в облой в точке вытекания металла. Они обтекают поковочный контур, что позволяет достигнуть уникальной точности поверхности деталей без каких-либо видов шлифовки;
  2. Отсутствие облоя при такой схеме.
    Это позволяет значительным образом снизить расход металла.
  3. Наличие возможности работать с малопластичными сплавами, характеризующимися высоким уровнем деформации под высоким напряжением неравномерного всестороннего сжатия.

Инструменты и оборудование

Штамповочное производство холодным и горячим методами требует наличия ряда инструментов и приспособлений. Применяемое для штамповки оборудование условно делится на основное и вспомогательное.

К первой группе инструментов причисляют штампы, разделяющиеся, в свою очередь, на ковочные для изготовления изделий и обрезные для ликвидации заусенцев после штамповки.

Все они предназначаются для создания исключительно заданной детали, но иногда можно встретить и варианты со съемными частями и блоками, которые позволяют выполнить переналадку.

Штамповочный инвентарь для горячей технологии производится из высококачественной легированной инструментальной стали, потому что на изделия в процессе эксплуатации оказывается высокое механическое давление и термическая нагрузка.

Но это довольно дорогой материал, поэтому для экономии денежных средств штампы производят со вставками из более дешевых металлов.

Холодная штамповка металла предполагает использование оборудования, работающего при высоких удельных нагрузках и обеспечивающего высокую точность форм и размеров изделий. Оно характеризуется высокой производительностью и увеличенным рабочим ходом, так как обладает высокой жесткостью конструкции.

Процесс получения объемных штампов.

Kо второй группе инструментов и приспособлений для осуществления штамповки относят:

  • приспособления, позволяющие осуществить доставку и загрузку металла в печь, его подачу от печи к молоту и передачу заготовок от одного молота к последующему;
  • инвентарь для подачи заготовок под штамповочный пресс с их последующим перекладыванием из одного ручья штампа в другой;
  • инструменты для удаления поковки из штампов после изготовления;
  • измерительные приборы и шаблоны для осуществления периодического контроля отштампованных поковок.

Для обработки деталей из металла методом горячей объемной штамповки потребуется следующее оборудование:

  • молотовые штампы;
  • горячештамповочные кривошипные прессы;
  • горизонтально-ковочные агрегаты.

Самые распространенные варианты сегодня ‒ это паровоздушные молоты с двойным действием и простые приводные фрикционные молоты. Они работают за счет ударно-деформирующего воздействия на металлозаготовку.

Высококачественное перераспределение металла можно обеспечить при условии одновременного регулирования хода подвижных деталей и силы удара в сочетании с кантованием заготовки. Отметим, что молоты причисляются к категории довольно недорого штамповочного оборудования.

Также при горячем штамповании часто используются кривошипные прессы с жестким приводом, не позволяющим изменять направление ползуна.

Изготовленные с помощью прессов поковки отличаются большей точностью за счет жесткого хода. Это сводит к минимальной вероятности риск появления припусков на механическую обработку.

Недостаток такого оборудования заключается в необходимости проводить предварительную очистку заготовки от окалины, иначе она вжимается в тело поковки.

При соприкосновении разогретого металла со стеночками пресса происходит остывание заготовки из-за большого количества времени, потраченного на процесс деформации.

Подведем итог

Горячая и холодная штамповка – технологии, активно задействованные на предприятиях металлургической промышленности, в машино- и авиастроении и в иных производственных сферах при изготовлении разного типа деталей из стали и цветных металлов.

При этом горячая листовая штамповка встречается чаще, нежели холодная, так как позволяет работать практически со всеми металлами, и в том числе низкоплавкими.

Источник: https://tutsvarka.ru/oborudovanie/goryachaya-obemnaya-shtampovka

Штамповка листовой стали: применяемые марки, технологии, получаемая продукция

Штамповка деталей из листовой стали – распространенная технология, применяемая при производстве изделий практически для всех областей народного хозяйства.

Заключается в обработке заготовок высоким давлением, под воздействием которого они деформируются и приобретают требуемую конфигурацию и размеры, плоскую или объемную форму.

Получаемые детали могут быть самыми разными: от миниатюрных для часовых механизмов и электронных устройств до крупногабаритных, применяемых в машиностроении. По форме: от простых до самых сложных. Исходная заготовка – лист, очень тонкая лента, полоса. Процесс может быть холодным или горячим.

Штамповка как разновидность ковки

Выделяют свободную ковку и штамповку, которые различаются по технологии и качеству результата.

Читайте также:  Станки для изготовления пеллет своими руками

Свободная ковка

Может применяться для заготовок любой массы и объема. Производится на молотах или прессах. Заготовки укладывают на основание без закрепления, обрабатывают ударами паровоздушного или пневматического молота.

После обжима с одной стороны полуфабрикат поворачивают и продолжают обработку до полной готовности поковки. Процесс на прессах проходит приблизительно так же.

Недостатком свободной ковки является невозможность получения точных размеров, следствием чего являются:

  • необходимость последующей обработки на металлообрабатывающих станках;
  • большое количество отходов, уходящих в стружку;
  • необходимость в широком перечне металлообрабатывающего оборудования.

Штамповка

Основное отличие от свободной ковки – ограничение растекания металла заготовки штампом, состоящим из двух частей: нижняя неподвижно закреплена на наковальне, а верхняя свободно перемещается вверх и вниз.

Получаемые изделия – штамповки – гораздо ближе по размерам к желаемому результату, по сравнению с кованой продукцией.

Объемная штамповка позволяет получать из листа небольшое по массе, геометрически сложное изделие.

Благодаря этой технологии, возможно:

  • производить детали и изделия различных размеров и конфигураций с чистотой поверхности, позволяющей не прибегать к последующей обработке;
  • осуществлять серийное производство продукции, одинаковой по геометрическим параметрам;
  • обеспечивать высокую производительность процесса – большинство операций штамповки выполняется на линиях с высоким уровнем автоматизации.

Внимание! Полностью отказаться от свободной ковки в пользу штамповки невозможно, потому что изготовление штампа – дорогой и сложный процесс, оправдывающий себя при массовом производстве.

По температуре, при которой осуществляется операция, различают горячую и холодную штамповку.

Особенности горячей штамповки

Суть процесса:

  • заготовку нагревают в печи и помещают в нижнюю часть инструмента;
  • верхняя часть штампа опускается и сдавливает заготовку;
  • металл заполняет объем штампа и приобретает необходимую форму.

Определение! Штампы бывают открытыми и закрытыми. В первом случае заготовки имеют заусенцы, во втором – нет.

Горячая технология применяется в случаях, если:

  • мощности применяемого оборудования недостаточно для осуществления холодной штамповки;
  • материал обладает низкой пластичностью;
  • толщина листа – более 3 мм.

Применяется для изготовления полушарий, буев, днищ котлов, корпусов других изделий, используемых в судостроении. При конструировании деталей, подвергаемых горячей штамповке, учитывают припуски на:

  • вырубку;
  • пробивку;
  • гибку;
  • степень коробления.

Холодная штамповка

Этот процесс отличается от горячего тем, что нагрев заготовки не осуществляется. Применяется для тонколистовых стальных заготовок, а также произведенных из мягких металлов и сплавов, полимеров.

Используется при производстве: изделий для автотракторной индустрии, шайб различных типов, любых других нагружаемых высокоточных изделий.

Для технологии характерны: высокая производительность, точность размеров и качественная поверхность продукции, чистота которой в отдельных случаях соответствует 8-му классу.

Основные операции, выполняемые с помощью технологии холодной штамповки:

  • Вырубка. С помощью этой разделительной операции изготавливают плоские детали круглой или другой замкнутой формы, например шайбы. Отделение производится по линиям любой конфигурации.
  • Пробивка. Служит для получения отверстий.
  • Вытяжка. Это более сложная операция, называемая формообразующей. Применяется для превращения листа в пространственные формы.
  • Отбортовка. Чаще всего востребована для формирования бортиков на концах труб.
  • Обжим. Служит для сужения торцов полых элементов.
  • Гибка. Обеспечивает требуемый изгиб.
  • Формовка. При этой операции меняются форма и размеры отдельных участков детали.

Штампуемые стали

Для холодной штамповки востребованы низкоуглеродистые стали, содержание Cв которых не превышает 0,2%, марганца – 0,4%, количество азота, кислорода и водорода минимально. Наиболее популярная марка – 08 кп/сп/пс. Также применяются «черные» углеродистые стали – 05 кп, 10, 15, 20, Ст 1, Ст 3.

Для изготовления высокопрочных изделий применяют низколегированные стали – 03ХГЮ, 06ХГСЮ, 12ХМ, 06Г2СЮ. В качестве легирующих элементов они содержат марганец, кремний, хром, небольшие добавки алюминия и вольфрама.

Нержавеющие стали по процентному соотношению хрома и никеля делят на следующие группы:

  • Хром – 16-18%, никель – 6-8%. Эти стали применяют при производстве высоконагруженных изделий. Для изготовления штампованной продукции не рекомендуются.
  • Хром – 17-20%, никель – 8-11%. Материалы средней пластичности, могут использоваться для неглубокой вытяжки.
  • Хром – 17-18%, никель – 10-12%. Для этой стали характерна высокая пластичность, поэтому она может применяться для глубокой вытяжки.

При добавлении титана и ниобия снижается пластичность, для компенсации этого явления повышают содержание никеля.

Оборудование для штамповки

Для осуществления горячей и холодной штамповки листа применяется пресс, рабочим органом которого является штамп. Его элементы – пуансон и матрица – изготавливаются из инструментальной стали. При обработке мягких материалов эти элементы могут изготавливаться из древесины или полимеров.

Для холодной штамповки используются в основном гидравлические прессы, имеющие различную мощность и функциональные возможности. Для вырубки и пробивки востребованы прессы простого действия, для вытяжки – двойного действия.

По конструкции прессы делятся на одно-, двух- и четырехкривошипные. На оборудование последних двух видов устанавливают ползуны больших размеров.

Для нагрева стали перед горячей штамповкой применяют нагревательные устройства: электрические, плазменные и другие.

Источник: https://www.navigator-beton.ru/articles/shtampovka-listovoj-stali.html

Холодная листовая штамповка изделий из металла

Листовая штамповка деталей любой конфигурации и сложности в 250 х 200 из штрипса до 3 мм.

Постоянное совершенствование технологии конструкции штампов для листовой штамповки и оборудования для их изготовления привело к тому, что листовая штамповка стала применяться для изготовления изделий самых разнообразных конфигураций (от самых простых плоских деталей до очень сложных, используемых в авто-, авиа- и судостроении) и размеров (от миллиметров до пары метров).

Преимущества пресса для листовой штамповки

  1. Мы гарантируем высокую точность изготавливаемых деталей, что гарантирует их взаимозаменяемость;
  2. Высокий КПД нашего оборудования позволяет выпускать от 100 000 до 1 000 000 изделий в самые короткие сроки;
  3. Качество получаемых изделий всегда будет одинаково высоким;
  4. При необходимости в процессе штамповки мы можем задавать необходимые механические свойства в определённых участках деталей;
  5. Благодаря высокому качеству и точности обрабатываемых деталей становится возможным полностью исключить (или в ряде случаев свести к минимуму) обработку резанием;
  6. Наше оборудование позволяет производить с минимальной металлоемкостью, которую невозможно получить другими способами обработки;
  7. Минимальный отход металла – экономия ваших средств.

Характеристики и конструктивные особенности станков для штамповочного производства

Наши пресс для листовой штамповки стали и других материалов обладают следующими особенностями:

  • присутствие в конструкции автомата клещевой подачи предоставляет точность шага ленты до +/- 0,1 мм;
  • на подшипники качения устанавливается главный вал и шатуны автоматов, что предоставляет надежность оборудования и понижает мощность главного привода;
  • оборудование имеет ножницы, предназначенные для резки отходов с ленты;
  • автоматы имеют узлы для смены штампов, что значительно сокращает время на перестройку автомата;
  • за безопасную работу операторов оборудования отвечают блокировки;
  • все оборудование имеет разматывающие устройства;
  • для каждого автомата предоставляется определенное количество запасных деталей и оснастки.
Номинальное усилие, кН 630
Max регулируемая частота ходов, мин-1 630
Min регулируемая частота ходов, мин-1 125
Вид регулировки плавная
Наибольший шаг подачи, мм 180
Точность подачи, мм ± 0,1
Наибольшие размеры ленты, мм Толщина — 2,8; Ширина — 250
Ход траверсы ползуна, мм 28
Габаритные размеры, мм В плане — 3000 x 1770; Высота — 2250
Потребляемая мощность, кВт 20,3
Напряжение, В 380
Масса, кг 7250

Холодная листовая штамповка на нашем оборудовании

  • отрезка – полное отделение части заготовки;
  • пробивка – отделение части заготовки в штампе для получения отверстий определенного диаметра;
  • вырубка – отделение части заготовки, которая впоследствии будет подвержена механической или другой обработке, может быть полуфабрикатом для выполнения дальнейшей обработки;
  • пуклевка – соединение двух пластин между собой без использования дополнительных деталей (по типу «заклепки»). Пуклевочник нашего изготовления;
  • зачистка – снятие стружки на боковых поверхностях изделий, которое было получено пробивкой или вырубкой отверстия;
  • обрезка – отделение крайней части изделия, которое было получено путем формоизменяющих операций;
  • вытяжка без утонения стенки – трансформация плоской заготовки в полое изделие или увеличение высоты полуфабриката путем его протягивания;
  • вытяжка с утонением стенки – увеличение высоты полого незавершенного изделия за счет уменьшения толщины его стенок (заметим, что в этом случае очаг деформации захватывает практически всю площадь заготовки);
  • гибка – изменение кривизны поверхности заготовки деформированием всей заготовки (при этом существенного изменения линейных размеров не наблюдается). Электромеханический листогиб нашего производства;
  • обжим – уменьшение краевой части путем его помещения в сужающую рабочую область;
  • отбортовка – создание горловин путем вдавливания части заготовки. Во время выполнения этого процесса увеличивается периметр отверстия. Заказать зиговочную машину производства «НПП Мехатроника»;
  • формовка – создание локальных выпуклостей при помощи уменьшения толщины заготовки, без изменения наружных размеров. Очаг деформации обычно охватывает часть заготовки, расположенную напротив отверстия матрицы, а схема напряженного состояния близка к плоской одноименной схеме растяжения.

Наше оборудование для штамповки металла позволяет создавать не только плоские заготовки и изделия из листового металла, но и выполнение объемной формовки. При помощи наших автоматов можно изготовить роторные и трансформаторные пластины, стопорные кольца, метизную продукцию, значки, монеты, мебельную фурнитуру, сувенирные медали, фасадные клямеры, уголки, крепления, пуговицы, пули, свинцовые грузики, шайбы, петли и другие изделия.

И все это реально изготовить на наших штампах.

Химическое покрытие или порошковое окрашивание

После проведения штамповки мы можем осуществить химическую обработку поверхности, такую как: цинкование белое и желтое, оксидирование, анодирование, порошковое окрашивание. Наша компания проектирует и изготавливает специальное оборудование для химической обработки поверхности деталей после холодной штамповки.

Характеристики оборудования по нанесению химического или покрасочного покрытия

Ширина готового изделия 250 мм
Длина готового изделия 250 мм
Глубина вытяжки до 25 мм
Толщина металла 3,2 мм
Точность шага подачи ленты ± 0,1 мм
Материал горячекатаный и холоднокатаный лист, алюминий, латунь, нержавеющая сталь

Штампы для листовой штамповки и пресс-формы нашего производства

Наша компания занимаемся проектированием и изготовлением индивидуальных штампов, штамповой оснастки и пресс-формы:

  • штамповую оснастку для холодной штамповки;
  • штампы для разделительных операций (штампы пробивные, штампы вырубные, штампы отрезные, штампы комбинированные);
  • штампы формовочные, вытяжные;
  • штампы для чеканки и клеймения;

При необходимости, по чертежам на детали или их образцам, разработаем конструкцию оснастки.

Холодная листовая штамповка металла позволяет превращать сложные процессы обработки в более простые. Наше штамповочное оборудование обеспечивает постоянную точность изготавливаемых деталей, тем самым почти исключаются дополнительные операции обработки изделий после штамповки.

Компания «НПП Мехатроника» имеет большой опыт в модернизации штамповочного производства, поэтому предлагает: автоматизацию и почти полную механизацию Вашего производства, повышение стойкости и быстрозаменяемости штампов для листовой штамповки, увеличение энергоэффективности оборудования для штамповки деталей, увеличение скорости деформирования в специальных формах, а также снижение расхода металла.

Источник: http://www.mehatronhas.ru/proizvod/stanok-list-metall/list-shtamp/

Ссылка на основную публикацию