Бизнес план штамповка металла

На этой странице вы узнаете про Бизнес план штамповка металла. Читайте также статьи по теме:

Содержание


Оборудование для горячей объемной штамповки

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже.

Подобные работы

Сущность процесса, материалы для горячей штамповки и разделка заготовок. Температурный интервал и типы нагревательных устройств. Штамповка на молотах, кривошипных горячештамповочных прессах, горизонтально-ковочных машинах, винтовых фрикционных прессах.

контрольная работа [42,1 K], добавлена 11.10.2013

Кривошипные горячештамповочные прессы и классификация штампуемых поковок, их разновидности и функциональные особенности. Гидравлические и винтовые прессы, область применения. Специфика штамповки заготовок на горизонтально-ковочных машинах (ГКМ).

презентация [1,5 M], добавлена 18.10.2013

Листовая штамповка – процесс получения изделий из листового материала путем деформирования его на прессах. Горячая объемная штамповка – способ обработки металлов давлением. При холодной штамповке штампуют без предварительного нагрева заготовки.

реферат [561,3 K], добавлена 18.01.2009

Сущность процесса горячей объемной штамповки, применяемое оборудование, инструмент, показатели качества заготовок. Правила выбора плоскости разъема матриц штампа. Проектирование полостей в поковках. Определение массы и размеров заготовки под штамповку.

презентация [872,3 K], добавлена 18.10.2013

Обоснование рациональности способа горячей объемной штамповки. Преимущества штамповки на кривошипных горячештамповочных прессах (КГШП). Технологическая разработка процесса штамповки детали на примере детали втулка — выбор материала, расчеты, схемы.

курсовая работа [166,9 K], добавлена 16.04.2008

Экономическая эффективность обработки металла давлением. Процесс получения поковок горячей объемной штамповки. Расчет режима резания при сверлении. Технология токарной обработки. Преимущества штамповки в закрытых штампах. Точность обработки заготовок.

курсовая работа [92,2 K], добавлена 13.12.2010

Расчет и выбор оборудования для подогрева и резки прутков. Расчет и выбор оборудования для горячей объемной штамповки. Разработка чертежа холодной поковки. Расчет размеров облойной канавки и объема облоя. Построение эпюры сечений и расчетной заготовки.

дипломная работа [758,3 K], добавлена 12.08.2011

Применяемое оборудование и инструмент. Классификация молотовых поковок, ручьев при штамповке. Определение размеров исходной заготовки, количества переходов. Рекомендации по разработке чертежа поковки. Диаметр расчетной заготовки в произвольном сечении.

презентация [685,1 K], добавлена 18.10.2013

Виды штамповки листовых материалов, различающиеся по типу применяемой оснастки. Сущность процесса горячей объёмной штамповки, ее применение при серийном и массовом производстве. Особенности штамповки в открытых штампах, основные стадии течения металла.

реферат [1,3 M], добавлена 12.12.2012

Деление способов штамповки взрывом на две группы. Гидровзрывная штамповка. Две разновидности способа штамповки взрывом в бассейне. Взрывная штамповка порохами. Штамповка с использованием давления пороховых газов на листовую заготовку в передающей среде.

дипломная работа [2,0 M], добавлена 10.03.2009

Оборудование для горячей объемной штамповки

Оборудование для горячей объемной штамповки молоты штамповочные, горячештамповочные кривошипные прессы, горизонтально-ковочные машины. Процессы штамповки на этих машинах имеют свои особенности, обусловленные устройством и принципом их действия.

Горячая объемная штамповка на молотах

Основным типом молотов являются паровоздушные штамповочные молоты. Их конструкция несколько отличается от ковочных молотов. Стойка станины устанавливается непосредственно на шаботе. Молоты имеют усиленные регулируемые направляющие для движения бабы. Масса шабота превышает массу падающих частей в 30…30 раз. Все это обеспечивает необходимую точность соударения штампов.

Масса падающих частей составляет 630…25000 кг.

Используются молоты бесшаботной конструкции. Шабот заменен подвижной нижней бабой, связанной с верхней бабой механической или гидравлической связью. Энергия удара поглощается механизмами молота. При соударении верхней и нижней баб развивается значительная энергия, что позволяет штамповать поковки в одноручьевых штампах.

Особенностями ГОШ на молотах являются ударный характер деформирующего воздействия и возможность регулирования хода подвижных частей и величины удара при одновременном кантовании заготовки, что позволяет более эффективно производить перераспределение металла. На молотах возможно выполнение всех заготовительных переходов, в том числе протяжки и подката. Верхняя часть штампа заполняется лучше. Части штампа при штамповке на молоте должны смыкаться.

При штамповке в открытых штампах облойная канавка имеет вид, представленный на рис. 14.1.

Рис. 14.1. Виды облойной канавки при штамповке на молотах

Размеры облойной канавки (рис. 14.1.а) назначаются в зависимости от сложности поковки и ее размеров в плане. Клиновая облойная канавка (рис. 14.1. б) позволяет снизить потери на облой в результате повышения сопротивления течению металла.

При закрытой штамповке на молотах применяются штампы с одним и двумя замками. Конструкции штампов представлены на рис. 14.2.

Штампы с одним замком используются чаще, так как они проще в изготовлении. Но они требуют точной наладки и хорошего состояния оборудования. Второй замок (больший конус) предохраняет первый замок и упрощает наладку штампа, но при этом увеличиваются его размеры и масса.

Рис. 14.2. Конструкции закрытых молотовых штампов

а — с одним замком; б — с двумя замками

Геометрическая точность поковок, полученных на молотах

На молотах поковки изготавливаются с самыми низкими классами точности: Т4, Т5. Это обусловлено возможностью смещения частей штампа, отсутствием направляющих в конструкции штампа, ударным характером деформирования.

Допускаемые отклонения от номинальных размеров поковки соответствуют припускам, поэтому также являются увеличенными.

Кузнечные напуски имеют максимальные значения. Ввиду ударного характера работы молота в конструкции штампа нельзя использовать выталкиватели, поэтому для извлечения поковки из ручья штампа на вертикальных поверхностях поковок оформляются значительные штамповочные уклоны: наружные — до 7 0. внутренние — до 10 0. Радиусы закругления назначаются для облегчения течения металла, повышения стойкости штампа, обеспечения расположения волокон.

Горячая объемная штамповка на прессах

Наиболее часто используются кривошипные горячештамповочные прессы. Выбор пресса осуществляется по номинальному усилию, которое составляет 6,7…100 МН.

К особенностям конструкции пресса следует отнести жесткий привод, не позволяющий изменять ход ползуна, отсутствие ударных нагрузок.

Жесткий привод не позволяет производить переходы, требующие постепенно возрастающего обжатия с кантованием, (протяжка, подкат). Для фасонирования заготовки могут быть использованы заготовительные ручьи: пережимной, гибочный. Поэтому при штамповке на прессах сложных заготовок, имеющих удлиненную форму в плане (шатуны, турбинные лопатки), фасонирование осуществляется ковочными вальцами, свободной ковкой, высадкой на горизонтально-ковочных машинах.

Отсутствие ударных нагрузок позволяет не применять массивные шаботы, использовать сборную конструкцию штампов (блок-штампы).

При открытой штамповке на прессах части штампа не должны смыкаться на величину, равную толщине облоя. Полость штампа выполняется открытой и облойная канавка имеет вид, показанный на рис. 14.3.

Рис. 14.3. Вид облойной канавки при штамповке на прессах

Для закрытой штамповки используются штампы двух видов:

· с цельной матрицей, для изготовления поковок типа тел вращения, усилие распора в них воспринимается матрицей и не передается ползуну пресса;

· с разъемной матрицей, для легкого извлечения из полости штампа поковок, что позволяет значительно уменьшить штамповочные уклоны.

Поковки, полученные на прессах, характеризуются высокой точностью, которая достигается за счет снижения припусков на механическую обработку (в среднем на 20…30% по сравнению с поковками, полученными на молотах) и допускаемых отклонений на номинальные размеры, снижения штамповочных уклонов в два — три раза. Наличие постоянного хода приводит к большей точности поковок по высоте, а жесткость конструкции пресса делает возможным применение направляющих колонок в штампах, что исключает сдвиг.

Производительность труда повышается в среднем в 1,4 раза за счет однократности и повышения мощности деформирующих воздействий. В результате себестоимость поковок снижается на 10…30%. Как показывают исследования, штамповка на прессах может быть экономически выгодной даже при загрузке оборудования на 35…45%.

При штамповке на прессах деформация глубже проникает в заготовку, что позволяет штамповать малопластичные материалы, применять штампы с разъемной матрицей с боковым течением металла.

Процессу штамповки на прессах присущи недостатки:

· окалина вдавливается в тело поковки, для предотвращения этого необходимо проводить малоокислительный или безокислительный нагрев или полную очистку заготовки от окалины;

· из-за невысокой скорости деформирования время контакта металла с инструментом больше, чем на молотах, поэтому имеет место переохлаждение поверхности заготовки, что приводит к худшему заполнению полости штампа.

Штамповка на горизонтально-ковочных машинах

Горизонтально-ковочная машина представляет собой механический кривошипный штамповочный пресс, имеющий разъемную матрицу, одна часть которой является подвижной — зажимной.

Кроме главного деформирующего ползуна, имеется ползун, движение которого перпендикулярно движению главного.

Горизонтально-ковочные машины выбираются по номинальному усилию, которое составляет 1…31,5 МН.

Схема горячей объемной штамповки на горизонтально-ковочной машине показана на рис. 14.4.

Рис. 14.4. Схема горячей объемной штамповки на горизонтально-ковочной машине

Штамп состоит из трех частей: неподвижной матрицы 3. подвижной матрицы 5 и пуансона 1. размыкающихся в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Пруток 4 с нагретым участком на его конце закладывают в неподвижную матрицу. Положение конца прутка определяется упором 2. При включении машины подвижная матрица 5 прижимает пруток к неподвижной матрице, упор автоматически отходит в сторону, и только после этого пуансон 1 соприкасается с выступающей частью прутка и деформирует ее. Металл при этом заполняет формующую полость, расположенную впереди зажимной части. Формующая полость может находиться только в матрице, только в пуансоне, а также в матрице и пуансоне.

После окончания деформирования пуансон движется в обратном направлении, выходя из полости матрицы. Матрицы разжимаются, деформированную заготовку вынимают или она выпадает из них.

Штамповка выполняется за несколько переходов в отдельных ручьях, оси которых расположены одна над другой. Каждый переход осуществляется за один рабочий ход ползуна. Осуществляются операции: высадка, прошивка, пробивка. За один переход можно высадить выступающий из зажимной части матрицы конец прутка только в том случае, если его длина не превышает трех диаметров. При большей длине возможен изгиб заготовки, поэтому предварительно необходимо произвести набор металла. Набор металла осуществляется в полости пуансона, которой придают коническую форму.

В качестве исходной заготовки используют пруток круглого или квадратного сечения, трубный прокат. Штампуют поковки: стержни с утолщениями и глухими отверстиями, кольца, трубчатые детали со сквозными и глухими отверстиями.

Так как штамп состоит из трех частей, то напуски на поковки и штамповочные уклоны малы или отсутствуют.

К недостаткам горизонтально-ковочных машин следует отнести их малую универсальность и высокую стоимость.

Ротационные способы изготовления поковок

В основе этих способов лежит процесс ротационного обжатия при вращении инструмента или заготовки. При обкатывании инструментом заготовки очаг деформации имеет локальный характер и постоянно перемещается по заготовке, вследствие чего усилие, действующее на инструмент, меньше чем при штамповке. Это позволяет изготовлять поковки большой массы (заготовка вагонных осей) с большой точностью, так как упругие деформации при меньших усилиях меньше.

Штамповка на ковочных вальцах напоминает продольную прокатку, на двух валках закрепляют секторные штампы, имеющие соответствующие ручьи (рис. 14. 5.а).

Рис. 14.5. Схемы действия ковочных вальцов (а), ротационно-ковочной машины (б), станов поперечно-клиновой прокатки (в); раскатки (г)

штамповка поковка молот пресс

Нагретую заготовку 1 подают до упора 2. когда секторные штампы 3 расходятся. При повороте валков происходит захват заготовки и обжатие ее по форме полости; одновременно с обжатием заготовка выталкивается в сторону подачи.

На вальцах изготовляют поковки типа звеньев цепей, рычагов, гаечных ключей и т.п. а также осуществляют фасонирование заготовок. Исходное сечение заготовки принимают равным максимальному сечению поковки, так как при вальцовке происходит главным образом протяжка.

Штамповка на ротационно-ковочных машинах подобна операции протяжки и заключается в местном обжатии заготовки по периметру (рис. 14.5.б). Заготовку 1 в виде прутка или трубы помещают в отверстие между бойками 5 машины, находящимися в шпинделе 4. Бойки могут свободно скользить в радиально расположенных пазах шпинделя. При вращении шпинделя ролики 3. помещенные в обойме 2. толкают бойки 5. которые наносят удары по заготовке. В исходное положение бойки возвращаются под действием центробежных сил. В машинах этого типа получают поковки, имеющие форму тел вращения. Существуют машины, у которых вместо шпинделя с бойками вращается обойма с роликами; в этом случае для возвратного движения ползунов служат пружины. В таких машинах получают поковки квадратного, прямоугольного и других сечений.

Поперечно-клиновой прокаткой (рис. 14.5.в) получают заготовки валов и осей с резкими ступенчатыми переходами диаметром от 12 до 120 мм. Деформирование может осуществляться инструментом в виде двух валков, валка и сегмента или двух плоских плит. Плоско-клиновой инструмент наиболее прост и обеспечивает получение валов сложной конфигурации с высокой точностью. Заготовка 2 из круглого прокатанного прутка после нагрева автоматически перемещается в рабочую зону клиньев 1 в их исходном положении. Клиновой инструмент, закрепленный в подвижной салазке станка, совершает прямолинейное движение. Заготовка прокатывается между двумя клиновыми плитами.

Раскатка кольцевых заготовок на раскатных станах получила особенно большое распространение при производстве колец подшипников. Схема процесса показана на рис. 14.5.г. Заготовка 1 представляет собой кольцо с меньшим диаметром и большей толщиной стенки, чем у поковки. Заготовки получают штамповкой на молотах или горизонтально-ковочных машинах. При подведении к заготовке 1. надетой на валок 2. быстро вращающегося валка 3 заготовка и валок 2 начинают вращаться. При дальнейшем сближении валков 2 и 3 увеличивается наружный диаметр заготовки за счет уменьшения толщины и происходит ее контакт с направляющим роликом 4. обеспечивающим получение правильной кольцевой формы поковки. После касания поковкой контрольного ролика 5 раскатка прекращается.

Раскаткой получают поковки колец с поперечными сечениями различной формы наружным диаметром 70…700 мм и шириной 20…180 мм.

Штамповка жидкого металла

Штамповка жидкого металла является одним из прогрессивных технологических процессов, позволяющих получать плотные заготовки с уменьшенными пропусками на механическую обработку, с высокими физико-механическими и эксплуатационными свойствами.

Технологический процесс штамповки жидкого металла объединяет в себе процессы литья и горячей объемной штамповки.

Процесс заключается в том, что расплав, залитый в матрицу пресс-формы, уплотняют пуансоном, закрепленным на ползуне гидравлического пресса, до окончания затвердевания.

Сопряжение пуансона и матрицы образует закрытую фасонную полость. Наружные контуры заготовки получают разъемной формой, если деталь имеет наружные выступы, или неразъемной формой — при отсутствии выступов. Внутренние полости образуются внедрением пуансона в жидкий металл.

После извлечения из пресс-формы заготовку подвергают различным видам обработки или используют без последующей обработки.

Под действием высокого давления и быстрого охлаждения газы, растворенные в расплаве, остаются в твердом растворе. Все усадочные пустоты заполняются незатвердевшим расплавом, в результате чего заготовки получаются плотными, с мелкокристаллическим строением, что позволяет изготавливать детали, работающие под гидравлическим давлением.

Этим способом можно получить сложные заготовки с различными фасонными приливами на наружной поверхности, значительно выходящими за пределы основных габаритных размеров детали. В заготовках могут быть получены отверстия, расположенные не только вдоль движения пуансона, но и в перпендикулярном направлении.

Возможно запрессовывать в заготовки металлическую и неметаллическую арматуру.

Процесс используется для получения фасонных заготовок из чистых металлов и сплавов на основе магния, алюминия, меди, цинка, а также из черных металлов.

Штамповка и ее виды

Виды штамповки листовых материалов, различающиеся по типу применяемой оснастки. Сущность процесса горячей объёмной штамповки, ее применение при серийном и массовом производстве. Особенности штамповки в открытых штампах, основные стадии течения металла.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже.

Подобные документы

Экономическая эффективность обработки металла давлением. Процесс получения поковок горячей объемной штамповки. Расчет режима резания при сверлении. Технология токарной обработки. Преимущества штамповки в закрытых штампах. Точность обработки заготовок.

курсовая работа [92,2 K], добавлен 13.12.2010

Обоснование рациональности способа горячей объемной штамповки. Преимущества штамповки на кривошипных горячештамповочных прессах (КГШП). Технологическая разработка процесса штамповки детали на примере детали втулка — выбор материала, расчеты, схемы.

курсовая работа [166,9 K], добавлен 16.04.2008

Сущность процесса, материалы для горячей штамповки и разделка заготовок. Температурный интервал и типы нагревательных устройств. Штамповка на молотах, кривошипных горячештамповочных прессах, горизонтально-ковочных машинах, винтовых фрикционных прессах.

контрольная работа [42,1 K], добавлен 11.10.2013

Описание операций по резке металла: отрезке, вырубке, пробивке, обрезке, надрезке, зачистке и др. Применение операций при штамповке листовых и рулонных полимерных материалов. Оборудование и специальная технологическая оснастка для листовой штамповки.


реферат [1,4 M], добавлен 18.01.2009

Разработка схемы планировки роботизированного технологического комплекса (РТК) горячей штамповки и ее элементов, техническое обеспечение системы управления, схема подключения программируемого логического контроллера (ПЛК), алгоритм и программа управления.

курсовая работа [4,7 M], добавлен 13.11.2009

Деление способов штамповки взрывом на две группы. Гидровзрывная штамповка. Две разновидности способа штамповки взрывом в бассейне. Взрывная штамповка порохами. Штамповка с использованием давления пороховых газов на листовую заготовку в передающей среде.

дипломная работа [2,0 M], добавлен 10.03.2009

Влияние технологических параметров и жесткости прессов на точность получаемого изделия. Исследование по установлению влияния начальных параметров заготовки на максимальную силу штамповки. Разработка пластического предохранителя для КГШП силой 25 МН.

дипломная работа [15,4 M], добавлен 26.06.2012

Обзор способов холодной штамповки. Разработка технологии, определение технологических параметров и конструкции штампов для холодной объемной штамповки. Выбор материала детали, инструмента и оборудования. Описание маршрутной технологической карты.

курсовая работа [4,2 M], добавлен 12.05.2011

Импульсные методы обработки металлов давлением. Сведения о взрывчатых веществах: оборудование для штамповки взрывом. Процесс гидровзрывной штамповки. Электрогидравлические установки для штамповки деталей. Сущность магнитно-импульсной обработки металлов.

реферат [811,8 K], добавлен 10.05.2009

Анализ конструктивных и технологических особенностей штампуемой детали. Выбор способа штамповки, конструирование ее переходов и расчет размеров и сходной заготовки. Конструирование штампа (молотового, обрезного). Расчет завершающих и отделочных операций.

курсовая работа [2,5 M], добавлен 28.01.2014

Введение

Штамповка и ее виды

Горячая объёмная штамповка

Штамповка в открытых штампах

Стадии процесса штамповки в открытых штампах

Список использованной литературы

Введение

Кузнечное ремесло и кузнечное производство имеют многовековую историю. Человеку давно были известны простейшие кузнечные инструменты для ковки: молот, клещи и наковальня, а также и простейшее нагревательное оборудование — горн. Первая механизация процессов ковки относится к XVI веку, когда стали применять механические рычажные, вододействующие молоты, приводимые энергией водяного потока. При отсутствии гидроэнергии применялись копровые (падающие) молоты.

В 1842 году Джеме Несмит построил первый паровой молот, а в 1846 году Армстронг — первый паровой гидропресс. В том же XIX веке начали применять приводные механические и пневматические молоты, получили развитие кривошипные прессы и другие кривошипные кузнечно-штамповочные машины.

Штамповка и ее виды

Штамповка — процесс пластической деформации материала с изменением формы и размеров тела. Чаще всего штамповке подвергаются металлы или пластмассы. Существуют два основных вида штамповки — листовая и объёмная. Листовая штамповка подразумевает в исходном виде тело, одно из измерений которого пренебрежимо мало по сравнению с двумя другими (лист до 6 мм). Примером листовой штамповки является процесс пробивания листового металла в результате которого получают перфорированный металл (перфолист). В противном случае штамповка называется объёмной. Для процесса штамповки используются прессы — устройства, позволяющие деформировать материалы с помощью механического воздействия.

По типу применяемой оснастки штамповку листовых материалов можно разделить на виды:

штамповка в инструментальных штампах,

штамповка эластичными средами,

импульсная штамповка:

магнитно-импульсная,

гидро-импульсная,

штамповка взрывом,

валковая штамповка

Рисунок 1 — Схемы штамповки на различных видах оборудования:

1 — ручей штампа; 2 — облой; 3 — выталкиватель

Различают штамповку в открытых и закрытых штампах (рисунок 1). В открытом штампе избыток металла выдавливается наружу (в облой), поэтому

заготовки можно нарезать с малой точностью на пресс-ножницах. При безоблойной штамповке весь металл расходуется на изделие, но появляется необходимость в точной дозировке металла, что возможно при резке заготовок на пилах.

Фасонные штампованные детали получают окончательную форму в

чистовом штампе, а предварительную — либо в черновом (заготовительном)

штампе, либо на специализированном оборудовании (ковочных вальцах), либо свободной ковкой.

Горячая объёмная штамповка

Горячая объёмная штамповка — это вид обработки металлов давлением, при которой формообразование поковки из нагретой заготовки осуществляют с помощью специального инструмента — штампа. Течение металла ограничивается поверхностями полостей (а также выступов), изготовленных в отдельных частях штампа, так что в конечный момент штамповки они образуют единую замкнутую полость (ручей) по конфигурации поковки. В качестве заготовок для горячей штамповки применяют прокат круглого, квадратного, прямоугольного профилей, а также периодический. При этом прутки разрезают на отдельные (мерные) заготовки, хотя иногда штампуют из прутка с последующим отделением поковки непосредственно на штамповочной машине.

Применение объемной штамповки оправдано при серийном и массовом производстве. При использовании этого способа значительно повышается производительность труда, снижаются отходы металла, обеспечиваются высокие точность формы изделия и качество поверхности. Штамповкой можно получать очень сложные по форме изделия, которые невозможно получить приемами свободной ковки.

Штамповка в открытых штампах

Штамповка в открытых штампах характеризуется переменным зазором между подвижной и неподвижной частями штампа. В этот зазор вытекает часть металла — облой, который закрывает выход из полости штампа и заставляет остальной металл заполнить всю полость. В конечный момент деформирования в облой выжимаются излишки металла, находящиеся в полости, что позволяет не предъявлять высокие требования к точности заготовок по массе. Штамповкой в открытых штампах можно получить поковки всех типов.

Штамповка в открытых штампах сопровождается образованием заусенца (облоя), который выполняет специальные технологические функции.

На рисунке 2 представлена схема штамповки в открытых штампах. Верхняя половина штампа 1 перемещается под действием усилия Р и давит на торцевые поверхности заготовки 5. Металл при этом деформируется в ручьях 6 штампа, образованного верхней 1 и нижней 2 половинами, и, заполняя его, вытекает в заусенечную канавку 3. Сформированная таким образом поковка 4 имеет по периметру заусенец (облой) 7. Для извлечения поковки из штампа служат штамповочные уклоны б. величина которых составляет 5-10о.

штамповка листовой металл

Рисунок 2 — Схема штамповки в открытых штампах

Открытая штамповка характеризуется следующими факторами.

Объем металла при ней — непостоянен. Следовательно, имеется часть металла, которая удаляется в отход. При этом должно соблюдаться условие

Vзаг =Vпок + Vзаус,

где Vзаг, Vп, Vз — соответственно, объемы заготовки, поковки и заусенца.

Направление вытеснения металла перпендикулярно направлению движения штампа.

Заусенец (облой) создает противодавление, которое, увеличивая гидростатическое давление в штампе, обеспечивает заполнение угловых элементов ручья, при этом реализуется возможность регулирования заполнения штампа.

При открытой штамповке выделяют три основные стадии течения металла (рисунок 3): свободную осадку (рисунок 3,а); заполнение штампа (рисунок 3,

б) и выдавливание заусенца (рисунок 3, в). На практике существует и четвертая (нежелательная) стадия, когда ручьи штампа заполнены, но поковка не выполнена по высоте (ее часто называют доштамповкой). Постадийное изменение усилия штамповки представлено на рисунок 3, г.

Основной недостаток штамповки в открытых штампах — это большие потери металла на заусенец, которые зависят от массы и формы поковок и могут достигать 30 % и более. Кроме того, волокна металла при удалении облоя оказываются перерезанными, что существенно снижает качество поковок.

Заусенечную щель выполняют в виде специальной канавки. Она состоит из магазина (приемной части) и мостика (переходная часть от основнойполости штампа). Магазин должен быть заполнен не более чем на две трети от своего объема, в противном случае возможна поломка штампа. Канавки (рисунок 4) выполняют двух видов:

для машин со свободным ходом (молот, гидропресс);

для машин с регламентированным ходом (кривошипные пресса).

а б в г

Рисунок 3 — Схема стадий течения металла при штамповке: a — стадия свободной осадки; б — стадия заполнения штампа; в — стадия выдавливания заусенца

а б

Рисунок 4 — Формы заусенечной канавки: а — для машин со свободным ходом;

б — для машин с регламентированным ходом

Стадии процесса штамповки в открытых штампах

На первой стадии происходит свободная осадка заготовки на величину DH1.В более сложных случаях свободная осадка сопровождается частичным выдавливанием в дополнительные углубления полости или прошивкой металла с образованием выемок в поковке.

С момента соприкосновения заготовки с боковыми стенками штампа начинается вторая стадия штамповки. Эта стадия штамповки завершается при обжатии на DH2.

На третьей стадии штамповки при обжатии на DH3 избыточный металл заготовки вытекает в канавку. Третья стадия штамповки характерна тем, что в это время заусенец выполняет свою основную технологическую функцию — закрывает полость штампа. При дальнейшей деформации сопротивление выходу металла в канавку возрастает вследствие уменьшения заусеничной щели. Так как сопротивление течению металла в незаполненные углы полости теперь меньше, чем в канавку, то к концу этой стадии ручей штампа оказывается заполненным.

На четвертой стадии происходит вытеснение избыточного металла из полости штампа. Обжатие совершается на величину DH4 (величину недоштамповки до размеров по чертежу поковки). Наибольшее сопротивление деформации достигается именно на этой стадии.

Для правильного представления о механизме заполнения полости штампа следует иметь в виду, что стадии штамповки следуют друг за другом не одновременно по всему периметру поковки. Углы штампа заполняются вначале только отдельных местах полости.

Рисунок 5 — Стадии процесса штамповки в открытых штампах.

Список использованной литературы

1. Голенков В.А. Дмитриев А.М. Кухарь В.Д. Радченко С.Ю. Яковлев С.П. Яковлев С.С. Специальные технологические процессы и оборудование обработки давлением. М. Машиностроение, 2004. — 464 с. ил.

2. Ковка и штамповка: Справочник в 4 т.; Под ред. Е.И. Семенова и др. — М. Машиностроение, 1987. — Т.2: Горячая объемная штамповка; Под ред. Г.А. Навроцкого. — 384 с.

3. Брюханов А.Н. Ребельский А.В. Горячая штамповка. Конструирование и расчет штампов. М. Металлургиздат 1952г. 665 с. с илл.

Контрактное производство (аутсорсинг)

Выполнение заказов большого объема в сжатые сроки.

РПРЗ предоставляет заказчику необходимые производственные мощности, берет на себя всю работу по изготовлению промышленных партий деталей, их дальнейшую обработку, упаковку.

Горячая объемная штамповка. Технология горячей объемной штамповки. Схемы штамповки. Штамповка в открытых и закрытых штампах.

Горячая объемная штамповка

Основная операция горячей объемной штамповки (ГОШ) может быть выполнена за один или несколько переходов. При каждом переходе формообразование осуществляется специальной рабочей полостью штампа – ручьем (гравюрой). Переходы и ручьи делятся на две группы: заготовительные и штамповочные. Схема технологического процесса получения сложной заготовки в нескольких ручьях представлена на рисунке 1.

Стадии получения сложной поковки в нескольких ручьях

Виды штамповочных ручьев

Заготовительные ручьи предназначены для фасонирования в штампах. Фасонирование – перераспределение металла заготовки с целью придания ей формы, обеспечивающей последующую штамповку с малым отходом металла. К заготовительным ручьям относятся протяжной, подкатной, гибочный и пережимной, а также площадка для осадки.

Протяжной ручей предназначен для увеличения длины отдельных участков заготовки за счет уменьшения площади их поперечного сечения, выполняемого воздействием частых слабых ударов с кантованием заготовки.

Подкатной ручей служит для местного увеличения сечения заготовки (набора металла) за счет уменьшения сечения рядом лежащих участков, то есть для распределения объема металла вдоль оси заготовки в соответствии с распределением его в поковке. Переход осуществляется за несколько ударов с кантованием.

Пережимной ручей предназначен для уменьшения вертикального размера заготовки в местах, требующих уширения. Выполняется за 1…3 удара.

Гибочный ручей применяют только при штамповке поковок, имеющих изогнутую ось. Служит для придания заготовке формы поковки в плоскости разъема. Из гибочного ручья в следующий заготовку передают с поворотом на 90 0 .

При штамповке поковок, имеющих в плане форму окружности или близкую к ней, часто применяют осадку исходной заготовки до требуемых размеров по высоте и диаметру. Для этого на плоскости штампа предусматривают площадку для осадки .

Штамповочные ручьи предназначены для получения готовой поковки. К штамповочным ручьям относятся черновой (предварительный) и чистовой (окончательный).

Черновой ручей предназначен для максимального приближения формы заготовки к форме поковки сложной конфигурации. Глубина ручья несколько больше, а поперечные размеры меньше, чем у чистового ручья (чтобы заготовка свободно укладывалась в чистовой ручей). Радиусы скругления и уклоны увеличиваются. В открытых штампах черновой ручей не имеет облойной канавки. Применяется для снижения износа чистового ручья, но может отсутствовать.

Чистовой ручей служит для получения готовой поковки, имеет размеры «горячей поковки», то есть больше, чем у холодной поковки, на величину усадки. В открытых штампах по периметру ручья предусмотрена облойная канавка, для приема избыточного металла. Чистовой ручей расположен в центре штампа, так как в нем возникают наибольшие усилия при штамповке .

Технология горячей объемной штамповки

Технологический процесс ГОШ отличается значительным разнообразием и определяется выбором самого изделия и применяемым оборудованием. Технологический процесс зависит от формы поковки. По форме в плане поковки делятся на две группы: диски и поковки удлиненной формы.

К первой группе относятся круглые или квадратные поковки, имеющие сравнительно небольшую длину: шестерни, диски, фланцы, ступицы, крышки и др. Штамповка таких поковок производится осадкой в торец исходной заготовки с применением только штамповочных переходов.

Ко второй группе относятся поковки удлиненной формы: валы, рычаги, шатуны и др. Штамповка таких поковок производится протяжкой исходной заготовки (плашмя). Перед окончательной штамповкой таких поковок в штамповочных ручьях требуется фасонирование исходной заготовки в заготовительных ручьях штампа, свободной ковкой или на ковочных вальцах .

Схемы штамповки

Так как характер течения металла в процессе штамповки определяется типом штампа, то этот признак можно считать основным для классификации способов штамповки. В зависимости от типа штампа выделяют штамповку в открытых и закрытых штампах (рисунок 2).

Схемы штамповки


Рис. 2

Штамповка в открытых штампах (рисунок 2, позиция а) характеризуется переменным зазором между подвижной и неподвижной частями штампа. В этот зазор вытекает часть металла – облой, который закрывает выход из полости штампа и заставляет остальной металл заполнить всю полость. В конечный момент деформирования в облой выжимаются излишки металла, находящиеся в полости, что позволяет не предъявлять высокие требования к точности заготовок по массе. Штамповкой в открытых штампах можно получить поковки всех типов.

Штамповка в закрытых штампах (рисунок 2, позиция б) характеризуется тем, что полость штампа в процесс деформирования остается закрытой. Зазор между подвижной и неподвижной частями штампа постоянный и небольшой, образование в нем облоя не предусмотрено. Устройство таких штампов зависит от типа машины, на которой штампуют. Например, нижняя половина штампа может иметь полость, а верхняя – выступ (на прессах ), или верхняя – полость, а нижняя – выступ (на молотах ). Закрытый штамп может иметь две взаимно перпендикулярные плоскости разъема (рисунок 2, позиция в).

При штамповке в закрытых штампах необходимо строго соблюдать равенство объемов заготовки и поковки, иначе при недостатке металла не заполняются углы полости штампа, а при избытке размер поковки по высоте будет больше требуемого. Отрезка заготовок должна обеспечивать высокую точность.

Существенное преимущество штамповки в закрытых штампах – уменьшение расхода металла из-за отсутствия облоя. Поковки имеют более благоприятную структуру, так как волокна обтекают контур поковки, а не перерезаются в месте выхода металла в облой. Металл деформируется в условиях всестороннего неравномерного сжатия при больших сжимающих напряжениях, это позволяет получать большие степени деформации и штамповать малопластичные сплавы.

Бизнес-план: Производство сэндвич панелей и прокат легких металлических профилей

Срок разработки: 10 рабочих дней

Данный проект индивидуально дорабатывается в соответствии с пожеланиями клиента.

1. В рамках проекта предполагаются производство следующих видов продукции и услуг:

— Холодная прокатка лент и узких полос

— Прокат плоский шириной менее 600 мм холоднокатаный

— Услуги в области производства полос узких холоднокатаных стальных

— Холодная формовка или фальцовка

— Профили и уголки полученные холодной штамповкой или гибкой из стали

— Листы ребристые из стали

— Сэндвич панели из покрытого стального листа

— Услуги в области производства изделий, полученных холодной штамповкой или гибкой

2. Производство планируется в СЭЗ XXX, Республика Казахстан

Детальная проработка проекта и соответствие требуемым стандартам позволит использовать ТЭО для получения государственного финансирования.

ТЭО будет подготовлено в соответсвии с требованиями к технико-экономическому обоснованию проекта, подаваемого заявителем для осуществления деятельности в качестве участника специальной экономической зоны СЭЗ XXX.

3. ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ ПРОЕКТА

3.1. Описание проекта и предполагаемых услуг, продукции:

— Холодная прокатка лент и узких полос

— Прокат плоский шириной менее 600 мм холоднокатаный

— Услуги в области производства полос узких холоднокатаных стальных

— Холодная формовка или фальцовка

— Профили и уголки полученные холодной штамповкой или гибкой из стали

— Листы ребристые из стали

— Сэндвич панели из покрытого стального листа

— Услуги в области производства изделий, полученных холодной штамповкой или гибкой

3.2. Общие сведения о юридическом лице (когда, где, и кем учреждено, численность работников, уставный капитал, основные и оборотные средства)

3.3. Финансово-экономические показатели проекта

3.4. Структура управления

3.5. Кадровый состав, требования к персоналу и образование

3.6. Нормы охраны труда и техники безопасности;

3.7. Вклад в развитие региона, общественная и социальная активность

3.8. Возможность экспорта или импортозамещение

3.9. Конкурентоспособность продукции и услуг

3.10. Степень готовности проекта (научно-техническая документация, макет)

3.11. Патентоспособность и авторские права

3.13. Безопасность и экологичность

4. МАРКЕТИНГОВЫЙ ПЛАН

4.1. Обзор рынка сэндвич панелей и легких металлических профилей в Казахстане

4.2. Основные тенденции на рынке

4.3. Анализ потребителей

4.4. Сегментация потребителей сэндвич панелей и легких металлических профилей в Казахстане

4.5. Ценообразование на рынке

4.6. Анализ влияния сезонности на потребление

4.7. Текущие тенденции и факторы развития рынка сэндвич панелей и легких металлических профилей в Казахстане

5. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПЛАН

5.1. Описание зданий и помещений

5.2. Описание технологического процесса

5.3. Описание оборудования

5.4. Сырье, материалы и комплектующие

5.5. Прочие технологические вопросы

6.9. Расчет выручки

6.10. Прогноз прибылей и убытков

6.11. Прогноз движения денежных средств

6.12. Анализ эффективности проекта

— Показатели эффективности проекта

— Методика оценки эффективности проекта

— Чистая приведенная стоимость (NPV)

— Внутренняя норма доходности (IRR)

Пробивка металла, холодная листовая штамповка, перфорация

Координатная пробивка металла, осуществляемая нашей компанией это процесс, позволяющий проделывать в заготовках из листового металла отверстия по заданным координатам. Данная технология особенно актуальна в случае, когда есть необходимость изготовления однотипных деталей в серийном и крупносерийном производстве. Осуществляемая ООО АМ-Продактс координатная пробивка металла позволяет получать отверстия (углубления) различных форм и размеров.

Виды выполняемых операций

  • Штамповка листового металла. Мы производим разъединительную (происходит разделение заготовки по заданному контуру) или формоизменяющую (материал перемещается без разрушения) штамповку.
  • Пробивка листового металла. Этот процесс подразумевает проделывание сквозных отверстий заданной формы и размера в заготовке.
  • Перфорация металла подразумевает проделывание в заготовке сквозных просечек и отверстий различных форм и размеров, располагающихся с большой плотностью размещения на листе.

Наше оборудование и его возможности

Для пробивки металла нашей компанией используется комбинированный координатно-пробивной пресс с угловыми ножницами с ЧПУ Advanced Machinery AMPS .

Возможности этого оборудования позволяют:

  • совместить операции штамповки и резки заготовки гильотинными ножницами в одну операцию;
  • организовать поток материалов от стадии заготовки до готового изделия без необходимости осуществления переналадок в процессе работы;
  • обеспечить защиту заготовки и зажимов от повреждений (за счет наличия системы контроля зажимов);
  • организовать автоматическую подачу и сортировку, значительно ускоряющие процесс.

Оборудование может использоваться при работе с такими металлами, как сталь (в т.ч. и нержавеющая), алюминий, медь и пр.

Основные технические характеристики оборудования

  • Максимальный размер листа составляет 1250×2500 мм
  • Длина реза 800×1250 мм
  • Максимальный вес листа 150 кг
  • Максимальная толщина стального листа 4,0 мм
  • Максимальная толщина алюминиевого листа 5,0 мм
  • Минимальная толщина листа 0,5 мм

Во сколько вам обойдется координатная пробивка металла от АМ-Продактс

Стоимость 1 часа работы на координатно-пробивном прессе с угловыми гильотинными ножницами Advanced Machinery AMPS 3000 руб. с НДС при общем заказе с машинным временем менее 24 часов.

Если время пробивки металла превышает 24 часа, то стоимость выполнения таких заказов рассчитывается индивидуально.

Узнать, во сколько вам обойдется пробивка, холодная штамповка или перфорация металла, вы можете, связавшись с менеджером компании. Цена на эти работы зависит от разных факторов, поэтому и формируется индивидуально для каждого клиента.

На это влияют:

  • тип металла;
  • толщина заготовки;
  • количество отверстий на единице площади листа;
  • временные затраты на выполнение работ.

Примеры работ

Преимущества заказа холодной штамповки, пробивки или перфорации металла в ООО АМ-Продактс

Среди преимуществ сотрудничества с нами стоит выделить:

Если вам нужна пробивка отверстий в металле, услуги по нанесению перфорации на заготовке или холодной штамповке, обращайтесь к нам. Свяжитесь с менеджерами компании по телефону +7 (495) 617-19-99. Также на нашем сайте реализована возможность заказа обратного звонка и форма для отправки заявки на услуги .

§ 6. Объемная холодная штамповка

Объемная холодная штамповка применяется для изготовления деталей сложной формы, но малых размеров из металлов, обладающих высокой пластичностью. Процесс объемной штамповки — пластическая деформация деталей — подобен горячей штамповке. Однако отсутствие нагрева позволяет получить более точные детали и с более чистой поверхностью. Применение объемной штамповки в сочетании с другими штамповочными операциями позволяет получить детали, не требующие или почти не требующие дальнейшей механической обработки.

К числу операций объемной штамповки относятся: осадка, объемная формовка, холодное выдавливание, высадка, чеканка, клеймение.

Осадка среди других операций объемной штамповки является наиболее простой и часто применяемой. Она используется для расплющивания заготовок и при изготовлении деталей с односторонними и двусторонними выступами (рис. 43 а—в). При осадке металл свободно течет в радиальном направлении, а при наличии полостей в верхней или нижней частях штампа заполняет их.

Рис. 43. Схемы осадки и объемной формовки. а — осадка между плоскими плитами штампа, б — осадка с истечением в нижнюю кольцевую плиту, в — осадка с истечением в нижнюю и верхнюю кольцевые плиты, г — формовка в закрытом штампе, д — примеры деталей, полученных объемной формовкой; 1 — выталкиватель, 2 — матрица, 3 — обойма, 4 — пуансон

Объемная формовка (холодное прессование) является разновидностью осадки и применяется для изготовления деталей более сложной формы и в более точных штампах, имеющих фигурные полости. Вследствие наклепа детали, отформованные холодным способом, имеют повышенную прочность и твердость. Шероховатость поверхности детали достигает 7-го класса, а точность размеров — 5-го класса. На рис. 43, г показан пример изготовления детали методом холодного прессования, на рис. 43, д — детали, полученные объемной формовкой.

Применяются два метода объемной формовки: в открытых штампах, в которых излишек металла вытесняется в зазор между верхней и нижней половинками штампа в виде заусенцев, и в закрытых штампах — без образования заусенцев.

При формовке в открытых штампах добавляется дополнительная операция обрезки заусенцев, но отпадает необходимость выдерживать точные размеры заготовки. Точность размеров деталей, изготовляемых в закрытых штампах, зависит от того, с какой точностью выполнена заготовка. Штампы для объемной формовки делают массивными, формующие полости выполняют достаточно точно и тщательно отделывают. Для особенно точных и сложных по форме деталей изготовляют два штампа: первый для предварительной формовки, и второй — для калибрующей.

Шероховатость поверхности отформованных деталей зависит от шероховатости поверхности заготовок, поэтому заготовки перед формовкой тщательно очищают от окалины, ржавчины и посторонних наслоений.

Холодное выдавливание заключается в том, что металл под действием высокого давления переходит в пластичное состояние и течет в зазор между матрицей и пуансоном.

Преимуществом холодного выдавливания по сравнению с вытяжкой является возможность изготовления тонкостенных деталей со сложной формой дна, более высокий коэффициент использования металла, более высокая производительность, чем при вытяжке, и более низкие затраты на изготовление штампов.

Для холодного выдавливания пригодны металлы, обладающие высокой пластичностью, малым пределом прочности и низкой способностью к упрочнению.

Существуют два основных способа выдавливания (рис. 44, а): прямой, при котором металл течет в направлении движения пуансона (рис. 44,I), и обратный, когда металл течет навстречу движению пуансона (рис. 44,II). Применяется также комбинированное выдавливание (рис.44,III), при котором металл течет одновременно в направлении движения пуансона и навстречу ему.

Прямой способ применяется для получения деталей с фланцем и деталей типа стержней и трубок с различной формой поперечного сечения, обратный — для полых деталей с дном типа колпачков, комбинированный — для деталей сложной формы с различными уступами и ребрами в дне детали, и деталей, имеющих две полости с перемычкой между ними.

Заготовками для прямого способа выдавливания служат плоские шайбы или толстостенные колпачки (рис. 44,б). Для обратного выдавливания заготовки и детали получают чистовой вырубкой из листа или отрезкой от прутка. Форма заготовок должна соответствовать форме поперечного сечения детали.

Рис. 44. Схемы холодного выдавливания. I — прямого, II — обратного, III — комбинированного; а — схемы процесса, б — формы заготовок, в — готовые детали

Методом холодного выдавливания изготовляют детали (рис. 44, в) из свинца, алюминия, цинка, меди, латуни и низкоуглеродистой стали.

Холодная высадка — это процесс увеличения поперечных размеров части заготовки за счет одновременного уменьшения ее длины. Холодная высадка применяется для формообразования головок заклепок, болтов, винтов, шурупов, гаек, а также некоторых деталей машин из стали и цветных металов. Без нагрева высаживают болты размером до М20 и гайки размером до М27.

Высадка выполняется обычно на холодновысадочных автоматах одноударного, двухударного и трехударного действия. Материалом для высадочных работ служит проволока или прутки соответствующего сечения. Высадка за один удар применяется для изготовления заклепок и винтов с полукруглой головкой и других деталей, имеющих небольшую относительную длину высаживаемой части заготовки.

Цикл одноударной высадки заклепки протекает следующим образом. После подачи материала (калиброванной проволоки) через отрезную матрицу нож автомата отрезает заготовку и переносит ее на линию высадки. Высадочный пуансон заталкивает заготовку в матрицу и после упора заготовки в выталкиватель осуществляет высадку головки. В момент возврата пуансона в исходное положение высаженная деталь удаляется выталкивателем из матрицы, и цикл повторяется.

Рис. 45. Схемы холодной высадки. а—винт с полупотайной головкой, полученный за два удара на автомате б — винт, полученный за четыре удара на автомате

Высадка за два удара позволяет получить детали с разнообразной формой головок при длине высаживаемой заготовки, равной 3—6 диаметрам. На рис. 45, а показана последовательность высадки на двухударном автомате винтов с полукруглой головкой, снабженной шлицем. Пуансон с ребром, образующим шлиц, изготовляют методом холодного выдавливания.

Лучшей формой для предварительного набора деформируемого металла является усеченный конус. На рис. 45,б показан процесс высадки деталей на четырех-ударном холодновысадочном автомате. При отсутствии трех- или четырехударных высадочных автоматов применяют повторную высадку на одно- или двухударных холодновысадочных автоматах.

Калибрование применяется для получения точных размеров и ровной, чистой и гладкой поверхности деталей, изготовленных объемной штамповкой или горячим прессованием. Калибрование выполняется в штампах на прессах ударного действия — фрикционных или чеканочных. Различают плоскостное и объемное калибрование.

При плоскостном калибровании обжимаются только отдельные плоскости заготовки и калибруются ее размеры по толщине (рис. 46, а). Степень осадки обычно составляет 5—10% от первоначальной толщины заготовки.

Объемное калибрование заключается во всестороннем обжатии заготовки с вытеснением избытка металла в облой, который удаляют последующей обрезкой или зачисткой (рис. 46,б).

В некоторых случаях детали подвергают комбинированному калиброванию — сначала объемному, а затем плоскостному.

Холодное калибрование поковок и других заготовок обеспечивает получение точности до 0,05 мм и гладкой поверхности с шероховатостью до 7—8-го класса чистоты (как при чистовом шлифовании).

Точность и качество калибрования зависят от точности изготовления штампа и отделки его калибрующих поверхностей.

Рис. 46. Схемы калибрования. а — плоскостного, б — объемного

Чеканкой образуется выпукло-вогнутый рельеф на поверхности детали за счет незначительного перемещения металла. Во многих случаях чеканка заменяет гравирование на металле. При чеканке заготовка сдавливается между двумя формующими частями штампа и получает на поверхности оттиск его рельефа. Для сохранения размеров и формы детали чеканка выполняется обычно в закрытых штампах без вытеснения металла из рабочей полости матрицы. Производится она на чеканочных прессах, обеспечивающих большое давление и точную настройку зазора между торцом пуансона и дном матрицы.

Клеймение, т. е. выдавливание надписей, букв, цифр и делений, выполняется аналогично чеканке.

Тема: Штамповка и ее виды

Горячая объёмная штамповка

Штамповка в открытых штампах

Стадии процесса штамповки в открытых штампах

Список использованной литературы

Введение

Кузнечное ремесло и кузнечное производство имеют многовековую историю. Человеку давно были известны простейшие кузнечные инструменты для ковки: молот, клещи и наковальня, а также и простейшее нагревательное оборудование — горн. Первая механизация процессов ковки относится к XVI веку, когда стали применять механические рычажные, вододействующие молоты, приводимые энергией водяного потока. При отсутствии гидроэнергии применялись копровые (падающие) молоты.

В 1842 году Джеме Несмит построил первый паровой молот, а в 1846 году Армстронг — первый паровой гидропресс. В том же XIX веке начали применять приводные механические и пневматические молоты, получили развитие кривошипные прессы и другие кривошипные кузнечно-штамповочные машины.

Штамповка — процесс пластической деформации материала с изменением формы и размеров тела. Чаще всего штамповке подвергаются металлы или пластмассы. Существуют два основных вида штамповки — листовая и объёмная. Листовая штамповка подразумевает в исходном виде тело, одно из измерений которого пренебрежимо мало по сравнению с двумя другими (лист до 6 мм). Примером листовой штамповки является процесс пробивания листового металла в результате которого получают перфорированный металл (перфолист). В противном случае штамповка называется объёмной. Для процесса штамповки используются прессы — устройства, позволяющие деформировать материалы с помощью механического воздействия.

По типу применяемой оснастки штамповку листовых материалов можно разделить на виды:

штамповка в инструментальных штампах,

Листовая штамповка

См. также в других словарях:

листовая штамповка — Штамповка изделий без обусловленного перераспределения металла в поперечном сечении исходной заготовки. [ГОСТ 18970 84] Тематики оборуд. для бесстружечной обработки … Справочник технического переводчика

листовая штамповка — [press forming] штамповка (1.) с использованием в качестве заготовки листового проката. Листовая штамповка условно подразделяют на тонколистовую (при толщине обрабатываемого листа 4 мм), причем листовой полосы, ленты) без существенного изменения толщины исходного материала. Осуществляется, как правило, в штампах, состоящих из неподвижной и подвижной полосы, ленты) изделий, имеющих плоскую или пространств. форму, без существ. изменения толщины материала. Лист толщ. до 15 мм штампуют без нагрева, а большей толщины с нагревом. К Л. ш. относятся: обработанных, профилированных или разрезанных в прессе за одно или большее количество действий. (Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под при котором формообразование детали осуществляется в специализированном инструменте Штампе; разновидность кузнечно штамповочного производства (См. Кузнечно stamping, pressing] 1. Способ обработки металлов давлением, при котором формообразование металла осуществляется в результате пластического деформирования в полостях штампа при взаимодействии его частей под действием внешних сил. 2. методики расчета технологических параметров большинства операций листовой штамповки, исчерпывающие методики расчета технологических параметров большинства операций листовой штамповки, исчерпывающие разработки принципиально новых технологий.

Развитие и совершенствование любого производства в настоящее время связано с его автоматизацией, созданием робототехнических комплексов, широким использованием вычислительной техники, применением станков и числовым программным управлением. Все это составляет базу, на которой создаются автоматизированные системы управления, становятся возможными оптимизация технологических процессов и режимов обработки, создание гибких автоматизированных комплексов.

Важным направлением научно-технического прогресса является также создание и широкое использование новых конструкционных материалов. В производстве все шире используют сверхчистые, сверхтвердые, жаропрочные, композиционные, порошковые, полимерные и другие материалы, позволяющие резко повысить технический уровень и надежность оборудования. Обработка этих материалов связана с решением серьезных технологических процессов.

Создавая конструкции машин и приборов, обеспечивая на практике их заданные характеристики и надежность работы с учетом экономических показателей, инженер должен уверенно владеть методами изготовления деталей машин и их сборки. Для этого он должен обладать глубокими технологическими знаниями.

1. Холодная штамповка

1.1. Холодное выдавливание

Под холодной штамповкой понимают штамповку без предварительного нагрева заготовки. Для металлов и сплавов, применяемых при штамповке, такой процесс деформирования соответствует условиям холодной деформации.

Холодную штамповку можно подразделить на объемную штамповку (сортового металла) и листовую штамповку (листового металла). Такое подразделение целесообразно потому, что характер деформирования, применяемые операции и конструкции штампов для объемной и листовой штамповки значительно различаются между собой. Основные разновидности холодной объемной штамповки – холодное выдавливание, холодная высадка и холодная объемная формовка.

При холодном выдавливании заготовку помещают в полость, из которой металл выдавливают в отверстия, имеющиеся в рабочем инструменте. Выдавливание обычно выполняют на кривошипных или гидравлических процессах в штампах, рабочими частями которых являются пуансон и матрица. Различают прямое, обратное, боковое и комбинированное выдавливание.

При прямом выдавливании (рисунок 1.1, а) металл вытекает в отверстие, расположенное в донной части матрицы 2, в направлении совпадающим с направлением движения пуансона 1 относительно матрицы. Так можно получить детали типа стержней с утолщениями (болты, тарельчатые клапаны и так далее). При этом зазор между пуансоном и цилиндрической частью матрицы, в которой размещается исходная заготовка, должен быть небольшой, чтобы металл не вытекал в зазор [1].

Если на торце пуансона (рисунок 1.1, б) имеется стержень, перекрывающий отверстие матрицы до начала выдавливания, то металл выдавливается в кольцевую щель между стержнем и отверстием матрицы. В этом случае прямым выдавливанием можно получить детали типа трубки с фланцем, а если исходная заготовка имела форму толстостенной чашечки, то детали в виде стакана с фланцем.

Рисунок 1.1. Схемы выдавливания

При обратном выдавливании направление течения металла противоположно направлению движения пуансона относительно матрицы. Наиболее часто встречающейся схемой обратного выдавливания является схема, при которой металл может вытекать в кольцевой зазор между пуансоном и матрицей (рисунок 1.1, в). По такой схеме изготавливают полые детали типа труб (корпуса тюбиков), экранов радиоламп и так далее.

Реже применяют схему обратного выдавливания, при которой металл выдавливается в отверстие в пуансоне, для получения деталей типа стержня с фланцем (рисунок 1.1, г).

При боковом выдавливании металл вытекает в отверстие в боковой части матрицы в направлении, не совпадающем с направлением движения пуансона (рисунок 1.1, д.). Таким образом, можно получить детали типа тройников, крестовин и других. В этом случае, чтобы обеспечить удаление заготовки после штамповки, матрицу выполняют состоящей из двух половинок с плоскостью разъема, совпадающей с плоскостью, в которой расположены осевые линии заготовки и получаемого отростка.

Комбинированное выдавливание характеризуется одновременным течением металла по нескольким направлениям и может быть осуществлено по нескольким из рассмотренных ранее схем холодного выдавливания. На рисунке 1.1.   е. приведена схема комбинированного выдавливания, совмещающая схемы, показанные на рисунке 1.1. а, в для изготовления обратным выдавливанием полой, чашеобразной части детали, а прямым выдавливанием стержня, отходящего от ее донной части.

Основной положительной особенностью выдавливания является возможность получения без разрушения заготовки весьма больших степеней деформации. Для мягких, пластичных металлов k 100 (алюминиевые трубы со стенкой толщиной 0,1-0,2 мм при диаметре трубы 20-40 мм). Возможность получения столь больших степеней деформации обеспечивается тем, что пластическое деформирование   при выдавливании происходит в условиях всестороннего неравномерного сжатия. Однако то же всесторонне сжатие приводит и к отрицательным явлениям. Чем больше степень деформации, тем больше усилие деформирования, и удельные усилия, действующие на пуансон и матрицу, могут достичь значений, больших в несколько раз предела текучести деформируемого металла, и превышающих величины, допустимые для инструмента по условиям его прочности или стойкости [2].

Высокие удельные усилия выдавливания определяют достижимые степени деформации и сдерживают широкое применение этого процесса в производстве. Удельные усилия выдавливания изменяются в ходе деформирования и зависят от высоты подвергающейся деформированию части заготовки. При выдавливании пластическая деформация обычно охватывает не весь объем заготовки, а лишь часть его (рисунок 1.1.).   До тех пор, пока высота деформации меньше, чем высота деформируемой заготовки, удельные усилии по ходу пуансона изменяются незначительно. Однако когда высота деформируемой части заготовки становится меньше высоты естественного очага деформации, удельные усилия начинают интенсивно возрастать. Это обстоятельство ограничивает допустимую толщину фланца или донышка штампуемой детали.

Для уменьшения удельных усилий выдавливания при проектировании штампуемой детали необходимо стремиться к такой ее конфигурации, при которой отсутствовали бы застойные зоны под торцом пуансона (рисунок 1.1. в) или у рабочей поверхности матрицы (рисунок 1.1. б).

1.2. Холодная высадка

Холодную высадку выполняют на специальных холодновысадочных автоматах. Штампуют от прутика или проволоки. Пруток подается до упора, поперечным движением ножа отрезается заготовка требуемой длины и последовательно переносится с помощью специального механизма в позиции штамповки, на которых из заготовки получают деталь.

На холодновысадочных автоматах штампуют заготовки диаметром 0,5-40 мм из черных и цветных металлов, а также детали с местными утолщениями сплошные и с отверстиями (заклепки, болты, винты, гвозди, шарики, ролики, гайки, звездочки, накидные гайки и так далее). На рисунке 1.2. показаны последовательные переходы штамповки двух характерных деталей. Название этих автоматов связано с тем, что основной выполняемой на них операцией является высадка (уменьшение длины части заготовки с получением местного увеличения поперечных размеров). Однако при штамповке на холодновысадочных автоматах все шире используют другие операции штамповки сортового металла, в частности операцию холодного выдавливания, что расширяет номенклатуру изготовляемых деталей [1].

Штамповкой на холодновысадочных автоматах обеспечивается достаточно высокая точность размеров и хорошее качество поверхности, вследствие чего некоторые детали не требуют последующей обработки резанием. Так, в частности, изготовляют метизные изделия (винты, болты, шпильки), причем и резьбу получают на автоматах обработкой давлением – накаткой.

Штамповка на холодновысадочных автоматах высокопроизводительна: 20-400 деталей в минуту (большая производительность для деталей меньших размеров). Штамповка на холодновысадочных автоматах характеризуется высоким коэффициентом использования металла. Средний коэффициент использования металла показанной на рисунке 1.2. а.

Холодная объемная штамповка требует значительных удельных усилий вследствие высокого сопротивления металла деформированию в условиях холодной деформации и упрочнения металла в процессе деформирования. Упрочнение сопровождается и уменьшением пластичности. Для уменьшения вредного влияния упрочнения и облегчения процесса деформирования при холодной штамповке оформление детали обычно расчленяют на переходы, между которыми заготовку подвергают рекристаллизационному отжигу. Отжиг снижает удельные усилия при штамповке на последующих переходах и повышает пластичность металла, что уменьшает опасность разрушения заготовки в процессе деформирования и увеличивает доступную степень деформации.

Холодной объемной штамповкой можно изготовить пространственные детали сложных форм (сплошные и с отверстиями). Холодная объемная штамповка обеспечивает также получение деталей со сравнительно высокими точностью размеров и качеством поверхности. Это уменьшает объем обработки резанием или даже исключает ее. Так как штампуют обычно за один ход ползуна пресса, то холодная штамповка (даже при использовании нескольких переходов со своими штампами) характеризуется большей производительностью по сравнению с обработкой резанием. Однако, учитывая, что изготовление штампов трудоемко и дороже изготовления инструмента, используемого при обработке резанием, холодную штамповку следует применять лишь при достаточно большей серийности производства.

Рекомендации по конструированию деталей применительно к изготовлению их холодной штамповкой сходны с рекомендациями, приведенными для горячей объемной штамповки. Допустимые углы наклона и радиусы скруглений обычно меньше, чем углы наклона и радиусы скруглений при горячей штамповке.

2. Холодная листовая штамповка

2.1. Сущность способа

В качестве заготовки при листовой штамповке используют полученные прокаткой лист, полоску или ленту, свернутую в рулон. Толщина заготовки при холодной штамповке обычно не более 10 мм и лишь в сравнительно редких случаях – более 20 мм. Детали из заготовок толщиной более 20 мм штампуют с нагревом до ковочных температур (горячая листовая штамповка), что позволяет значительно уменьшить усилие деформирования по сравнению с холодной штамповкой. Холодная листовая штамповка получила более широкое применение, чем горячая.

Листовой штамповкой изготавливают самые разнообразные плоские и пространственные детали массой от доли грамма и размерами, исчисляемыми долями миллиметра и детали массой в десятки килограммов и размерами, составляющими несколько метров (облицовка автомобиля, самолета, ракеты) [1].

Для деталей, получаемых листовой штамповкой, характерно то, что толщина их стенок незначительно отличается от толщины исходной заготовки. При изготовлении листовой штамповкой пространственных деталей заготовка обычно испытывает значительные пластические деформации. Это обстоятельство вынуждает предъявлять к материалу заготовки достаточно высокие требования по пластичности.

Листовую штамповку широко применяют при различных отраслях промышленности, особенно в таких, как авто-, тракторо-, самолето-, ракето- и приборостроение, электротехническая промышленность и другие.

К преимуществам листовой штамповки относится возможность получения деталей минимальной массы при заданной их прочности получения деталей и жесткости; достаточно высокие точность размеров и качество поверхности, позволяющие до минимума сократить отделочные операции обработки резанием; сравнительная простота механизации и автоматизации процессов штамповки, обеспечивающая высокую производительность (30-40 тысяч деталей в смену с одной машины); хорошая приспособляемость к масштабам производства, при которой листовая штамповка может быть экономически целесообразной и в массовом, и в мелкосерийном производстве.

При листовой штамповке пластические деформации получают лишь часть заготовки. Операцией листовой штамповки называется процесс пластической деформации, обеспечивающий характерное изменение формы определенного участка заготовки. Различают формоизменяющие операции, в которых заготовка не должна разрушаться в процессе деформирования, и разделительные операции, в которых этап пластического деформирования обязательно завершается разрушением.

При проектировании технологического процесса изготовления деталей листовой штамповкой основной задачей является выбор наиболее рациональных операций и последовательности их применения, позволяющих получить детали с заданными служебными свойствами при минимальной себестоимости и хороших условиях труда [2].

2.2. Операции листовой штамповки

Рассмотрим основные разделительные и формоизменяющие операции листовой штамповки.

Отрезка – отделение части заготовки по незамкнутому контуру на специальных машинах – ножницах и в штампах. Отрезку чаще применяют как заготовительную операцию для разделения листа на полосы заданной ширины. Основные типы ножниц – ножницы с поступательным движением режущих кромок ножа (рисунок 2.1. а) и вращательным движением режущих кромок – дисковые ножницы (рисунок 2.1. б). Для уменьшения усилия резания режущие кромки в ножницах с поступательным движением ножа наклонены друг к другу под углом 1-5° (гильотинные ножницы). Лист подают до упора, определяющего ширину отрезаемой полосы В. Длина отрезаемой полосы L не должна превышать длины ножей.

Рисунок 2.1. Схемы действия ножниц: а – гильотинных; б – дисковых

При отрезке на дисковых ножницах длина отрезаемой полосы не ограничивается инструментом, вращение дисковых ножей обеспечивает не только разделение, но и подачу заготовки действием сил трения. Прямолинейность линии отрезки на дисковых ножницах обеспечивается соприкосновением разделяемых частей заготовки с плоскими поверхностями ножа и тем, что режущие кромки ножей заходят одна за другую. Для обеспечения захвата и подачи заготовки диаметр ножей должен быть больше толщины заготовки в 30-70 раз (увеличиваясь с уменьшением коэффициента трения).

При вырубке и пробивке характер деформирования заготовки одинаков. Эти операции отличаются только назначением. Вырубкой оформляют наружный контур детали, а пробивкой – внутренний контур.

Вырубку и пробивку обычно осуществляют металлическими пуансоном и матрицей. Пуансон вдавливает часть заготовки в отверстие матрицы. В начальной стадии деформирования происходит врезание режущих кромок в заготовку и смещение одной части заготовки относительно другой без видимого разрушения (рисунок 2.2. а).

Рисунок 2.2. Последовательность деформирования при вырубке (а) и характер среза при нормальном (б) и малом (в) зазорах: 1 – матрица; 2 – пуансон

При определенной глубине внедрения режущих кромок в заготовку у режущих кромок зарождаются трещины, быстро проникающие в толщу заготовки. Эти трещины наклонены к оси инструмента под углом 4-6°; если эти трещины встречаются, то поверхность среза получается сравнительно ровной (рисунок 2.2. б), состоящий из блестящего пояска, образующегося от внедрения режущих кромок до появления трещин, и наклонной шероховатой поверхности разрушения в зоне прохождения трещин.

Возможность совпадения трещин, идущих от режущих кромок пуансона и матрицы, зависит от правильного выбора зазора между пуансоном и матрицей. Зазор z назначают в зависимости от толщины и механических свойств заготовки. При малом зазоре трещины не встречаются, и на поверхности среза появляются пояски вторичного среза (рисунок 2.2. в),   ухудшающие ее качество и способствующие разрушению заготовки при последующем деформировании и работе детали.

Кроме рассмотренных разделительных операций, в технологии листовой штамповки применяют и другие, такие, как нарезка и обрезка. Характер деформирования заготовки для этих операций аналогичен рассмотренному.

Гибка – операция, изменяющая кривизну заготовки практически без изменения ее линейных размеров (рисунок 2.3. а). В процессе гибки пластическая деформация сосредотачивается на узком участке, контактирующем с пуансоном, в то время как участки, образующие полки деталей, деформируются упруго.

Рисунок 2.3. Схема гибки (а) и изделия, получаемые при ее использовании   (б): 1 – нейтральный слой; 2 – пуансон; 3 – матрица.

В зоне пластических деформаций наружные слои растягиваются, а внутренние сжимаются. У середины заготовки находятся слои, деформация которых равна нулю. Деформация растяжения наружного слоя и сжатия внутреннего увеличивается с уменьшением радиуса рабочего торца пуансона. Деформация растяжения наружного слоя не беспредельна, и при определенной ее величине может начаться разрушение заготовки с образованием трещин, идущих от наружной поверхности в толщу заготовки. Это обстоятельство ограничивает минимальные радиусы, исключающие разрушение заготовки. В зависимости от материала заготовки.

При снятии внешних сил, вызывающих изгиб заготовки, растянутые слои стремятся сжаться, а сжатые слои – удлиниться. Благодаря этому при разгрузке изменяются углы между полками (пружинение при гибки). Угол между полками при разгрузке изменяется в зависимости от механических свойств (отношение придела упругости к модулю текучести) и увеличивается с увеличением этих параметров.

Углы пружинения уменьшаются при гибке с подчеканкой (когда полки заготовки с определенным усилием сжимаются между соответствующими плоскостями пуансона и матрицы), а также при приложении сжимающих или растягивающих сил, действующих вдоль оси заготовки. В последнем случае можно устранить зону растяжения или сжатия в очаге пластических деформаций. При разгрузке все слои заготовки будут или растягиваться, или сжиматься, что уменьшит угловые деформации.

При гибке в штампах можно одновременно изменять кривизну на нескольких участках по длине заготовки, оставляя другие участки прямолинейными, в некоторых случаях пластические деформации при гибке могут охватывать всю заготовку. На рисунке 2.3. б, показаны примеры деталей, полученных гибкой. Детали, изогнуты в нескольких плоскостях, обычно изготовляют последовательным деформированием заготовки в нескольких штампах. В этих случаях гибке может подвергаться пространственная заготовка, полученная на предыдущих переходах [1].

Вытяжка без утонения стенки превращает плоскую заготовку в полое пространственное изделие при уменьшении периметра вытягиваемой заготовки. Схема первого перехода вытяжки приведена на рисунке 2.4. а. Исходную вырубленную заготовку укладывают на плоскость матрицы. Пуансон надавливает на центральную часть и смещает ее в отверстие матрицы. Центральная часть заготовки тянет за собой периферийную часть (фланец) ее заготовки, и последняя, смещаясь в матрицу, образуют стенки вытянутого изделия.

Во фланце в радиальном направлении действуют растягивающие напряжения последующей вытяжки (б), вытяжки с утонением стенки (в): 1 – заготовка; 2 – изделие; 3 – прижим; 4 – пуансон; 5 – матрицы; 6 – изделие со складками.

Для предотвращения появления складок применяют прижим 3, с определенной силой прижимающий фланец заготовки к плоскости матрицы. При вытяжке без утонения стенки зазор выбирают из условия, при котором утолщенный край заготовки не должен утоняться сжатием между поверхностями пуансона и матрицы. Если при допустимом для первого перехода коэффициенте вытяжки невозможно получить деталь с заданным отношением высоты к диаметру, ее вытягивают за несколько переходов. В последующих переходах заготовкой служит полый полуфабрикат, полученный на предыдущем переходе вытяжки. Схема вытяжки на последующем переходе уменьшается диаметр полой заготовки и увеличивается ее высота.

Вытяжка с утонением стенки увеличивает длину полой заготовки в основном за счет уменьшения толщины стенок исходной заготовки (рисунок 2.4. в). При вытяжки с утонением зазор между пуансоном и матрицей должен быть меньше толщины стенки, которая, сжимаясь между поверхностями пуансона и матрицы, утоняется и одновременно удлиняется. Вытяжку с утонением стенки применяют для получения деталей, у которых толщина донышка больше толщины стенок, деталей со стенкой, толщина которой уменьшается к краю, а также тонкостенных деталей, получение которых вытяжкой без утонения стенки затруднительно в связи с опасностью складкообразования.

Отбортовка – получение бортов (горловин) путем вдавливания центральной части заготовки с предварительно пробитым отверстием в матрицу (рисунок 2.5. а). При отбортовке кольцевые элементы в очаге деформации растягиваются, причем больше всего увеличивается диаметр кольцевого элемента, граничащего с отверстием. Допустимое без разрушения (без образования продольных трещин) увеличения диаметра отверстия при отбортовке составляет d б / d о = 1,2-1,8 в зависимости от механических свойств материала заготовки, а также от ее относительной толщины S / d о. Разрушению заготовки способствует наклепанный слой у кромки отверстия, образующийся при пробивке. Большее увеличение диаметра можно получить, если заготовку отжечь перед отбортовкой или изготовить отверстие обработкой резанием, создающим небольшое упрочнение к края отверстия.

Обжим – операция, при которой уменьшается диаметр краевой части полой заготовки в результате заталкивания ее в сужающуюся полость матрицы (рисунок 2.5. б). Обжимаемая заготовка получает форму рабочей полости матрицы [1].

Формовка – операция, при которой изменяется форма заготовки в результате растяжения отдельных ее участков. Толщина заготовки при этих участках уменьшается. Формовкой получают местные выступы на заготовке, ребра жесткости и так далее. Часто вместо металлического пуансона или матрицы применяют резиновую подушку (рисунок 2.5. в). С помощью резинового вкладыша (или жидкости) можно увеличить размеры средней части полой заготовки (рисунок 2.5. г). При этом резина или жидкость легко удаляется из штампованной детали, а матрица должна быть разъемной.

Оборудование листовой штамповки. При листовой штамповке наиболее применимы кривошипные процессы для объемной штамповки (рисунок 2.6.).

Рисунок 2.6. Кинематическая схема кривошипного горячештамповочного процесса

Пресс двойного действия для штамповки средне- и крупногабаритных деталей имеет два ползуна, внутренний и наружный. Внутренний ползун, как у обычного кривошипного процесса, получает возвратно-поступательное движение от коленчатого вала через шатун. Наружный ползун получает движение от кулачков, закрепленных на коленчатом валу, или системы рычагов, связанных с коленчатым валом. Кинематическая схема процесса такова, что наружный ползун обгоняет внутренний, прижимает фланец заготовки к матрице и остается неподвижным в процессе деформирования заготовки пуансоном, перемещающимся с внутренним ползуном. После окончания штамповки оба ползуна поднимаются.

Заключение

Описание технологических процессов основано на их физической сущности и предваряется сведениями о строении и свойствах конструкционных материалов. Все это составляет базу, на которой создаются автоматизированные системы управления, становятся возможными оптимизация технологических процессов и режимов обработки, создание гибких автоматизированных комплексов.

Коренное преобразование производства возможно в результате создания более совершенных средств труда, разработки принципиально новых технологий. Совершенствование любого производства в настоящее время связано с его автоматизацией, созданием робототехнических комплексов, широким использованием вычислительной техники, применением станков и числовым программным управлением.

Для повышения производительности труда прессы для листовой штамповки оснащают устройствами, механизирующими подачу заготовки к рабочему инструменту и удаление отштампованных деталей от пресса. Подобные устройства резко увеличивают производительность труда, делают труд рабочего более безопасным, исключая манипулирование заготовкой в опасной зоне штампа. В штамповочных цехах начинают применять работы, которые по программе осуществляют движения, аналогичные движениям руки человека при манипулировании заготовкой в процессе штамповки.

Библиографический список

1. Технология конструкционных материалов: Учебник для машиностроительных вузов / А.М. Дальский; И.А. Арутюнова; Т.М. Барсукова и др.; Под общей редакцией А.М. Дальского. – 2-е изд.; перераб. И доп. – М. Машиностроение, 1985. – 448с.

2. Технология металлов и других конструкционных материалов. Под редакцией доктора технических наук проф. Н.П. Дубинина. Изд. 2-е, перераб. И доп. Учебник для машиностроительных специальностей вузов. М. Высшая школа, 1969. – 516с.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *