Технологии холодной штамповки металла

Холодная штамповка металла — это современный метод обработки давлением. Благодаря данной технологии удается получить металлические изделия разнообразных форм и габаритов. Такие заготовки отличаются геометрической точностью, высоким качеством поверхности. Благодаря этому они не нуждаются в дополнительной обработке. Холодная штамповка автоматизирована и механизирована за счет отсутствия нагрева, что повышает производительность технологического процесса и улучшает условия труда.

Особенности технологии холодной штамповки металла

Это холодный способ обработки листового или сортового металла, который осуществляется без нагрева материала, отсюда и название. Именно это и является его основной особенностью, которая отличает его от горячего метода. Изготовление деталей расчленяется на операции и переходы, выполняемые в специальных штампах. Холодное штампование сопровождается упрочнением. Иными словами, увеличением прочности обрабатываемого материала и уменьшения его пластичности. Благодаря этому при дальнейших операциях снижает риск деформации металла. Чтобы снизить вредное влияние упрочнения, используется межоперационная термическая обработка, которая называется рекристаллизационным отжигом.

История возникновения технологии

Холодный способ обработки металла был известен и используется со Средневековья. При помощи данной технологии в те времена изготавливали оружие, украшения, предметы, используемые в быту и т.д.

Конечно, сейчас используется усовершенствованная штамповка. Раньше ее выполняли вручную, вплоть до 1850-х гг. Сейчас процесс механизирован и автоматизирован. Однако, несмотря на использование ручной технологии, этот метод всегда отличался простотой и высокой производительностью.

В середине 19 века штамповочный способ обработки металла начал осуществляться на специализированных станках. С начала 20 в. при помощи данной технологии стали производить кузова для транспортных средств. С 1930-х гг. — конструктивные детали судов, летательных аппаратов. С 1950-х гг. — узлов и различных элементов в ракетостроении.

Преимущества технологии

Этот штамповочный метод обладает несколькими преимуществами:

• Универсальность. Благодаря ему металл может получить любую форму, что позволяет изготавливать детали различной геометрии и габаритов, разного назначения. Они не нуждаются в дальнейшей обработке, сразу готовы к использованию.
• Высокая точность. Если сравнивать с ковкой, у холодной штамповки она выше.
• Возможность оптимизации производственных процессов. Высокая производительность обеспечивается благодаря роторно-конвейерным линиям. Это позволяет выпускать изделия в большом количестве, что является очевидным достоинством.

Благодаря перечисленным достоинствам технология пользуется неизменно популярностью в течение нескольких веков.

Виды холодной штамповки

За несколько веков появился целый ряд методов данной технологии. До современного производства дошли те, которые смогли обеспечить высокую скорость выполнения работ, точность, качество, безопасность рабочего процесса.

Существуют следующие виды в зависимости от типа обрабатываемых полуфабрикатов:

• Листовой тип. Формоизменяющая и разделительная, в процессе которой излишки материала отсекаются. Как правило, используется при массовом производстве. Готовая деталь формируется при помощи специализированного оборудования.
• Объемный тип. Штампы для поэтапного приближения к окончательной форме. Суть заключается в том, что за счет пластической деформации сразу по 3-м плоскостям из простых заготовок делают более сложные.

По принципу проведения работ ХШ подразделяется на следующие виды: выдавливание, высадка, объемная формовка.

В первом случае металл выдавливается из матрицы. Данный метод производства элементов их хромистой стали в машиностроении (для гильз, маховиков).

Высадка подразумевает обработку с использованием неоднократных ударных усилий (11 000 ударов/мин). На металл воздействуют так, чтобы он уменьшался в длину, увеличивался при этом в ширину. Данный метод используют для производства метизов, заклепок, винтов. Так как металл упрочняется, необходим неоднократный подход с промежуточными отжигами.

Объемная формовка подразумевает изменение конфигураций с использованием обжимающих воздействий. Если штамп открытый, излишки металла вытекают. Закрытые формовки подразумевают безотходное производство. Предварительно заготовкам придают необходимую форму вырубкой. Такую технологию обычно применяют для высокоточных деталей небольшого размера.