Обработка металла штамповкой – процесс, подразумевающий механическое воздействие на заготовку с целью придания ей необходимой формы. По технологии штамповка деталей из металла сходна с ковкой: отличие заключается в использовании при штамповке специальных инструментов – штампов, форму которых и будет принимать обрабатываемая заготовка.
Виды штамповочной обработки металлического изделия выделяют в зависимости от используемой технологии.
Горячая штамповка
Горячая штамповка металла предполагает предварительное нагревание обрабатываемой детали. Преимущество этого способа в том, что таким образом деталь большой толщины легче принимает форму штампа, а вероятность повредить ее минимальна. Кроме того, при использовании горячей штамповки происходит закалка металла. С другой стороны, деталь может деформироваться при остывании, а технология самого процесса обработки сравнительно сложна.
В зависимости от типа используемого штампа выделяют два типа горячей штамповки:
-
при штамповке в открытых штампах между плоскостями пресса оставляется зазор, в который при воздействии на заготовку вытесняется лишний металл. Благодаря тому, что излишки материала заполняют все пустое пространство, оставшийся металл заполняет пространство пресс-формы. Использование открытых штампов позволяет добиться наиболее точного соблюдения необходимых форм и размеров детали, но после штамповки необходима дополнительная обработка с отрезанием образовавшегося облоя;
-
при штамповке в закрытых штампах используются пресс-формы без зазора. Такой подход подразумевает высокую точность расчетов как при изготовлении штампов, так и при подборе заготовок нужных габаритов. Однако при горячей штамповке в закрытых штампах не возникает облоя, и на изготовление изделий уходит меньше материала.
Холодная штамповка
Холодная штамповка металла проходит без нагревания детали только за счет давления штампом. Такой способ чаще всего применяется при обработке металлического листа или производстве деталей высокоточного оборудования при объемной штамповке. Холодная штамповка листового металла точнее и позволяет получить более гладкую поверхность изделия.
Также штамповку подразделяют на два вида в зависимости от типа обрабатываемой детали:
-
листовая штамповка – обработка металлического листа, ленты или рулона, то есть плоской заготовки. Методом штамповки деталей из листового металла изготавливаются плоские детали различных изделий, металлическая посуда и медицинские расходные материалы;
-
объемная штамповка металла подразумевает создание объемных изделий и деталей сложной формы (цилиндрической, сферической, фасонной). В качестве заготовок при объемной штамповке используется металлопрокат круглого, квадратного или прямоугольного профиля.
Для выполнения штамповочных работ используется специальное оборудование. Станок для штамповки металла представляет собой гидравлический или кривошипно-шатунный пресс, зачастую оснащающийся системой числового программного управления для автоматизации работы.
Виды оборудования для штамповки металла
Станки для штамповки листового металла и объемной штамповки сходны по конструкции и имеют общую классификацию. Виды таких станков выделяют по принципам их устройства и функционирования.
-
Кривошипно-шатунные станки могут применяться для выполнения многих типов работ. Используются эти прессы для штамповки листового металла, объемной холодной и горячей штамповки в закрытых и открытых штампах, а также прошивки и резки металлических листов. Принцип их функционирования основан на использовании кривошипно-шатунного механизма, передающего энергию вращательного движения привода ползуну, совершающему возвратно-поступательные движения. С помощью ползуна в движение приводится и сам прессовочный механизм. При работе станок сохраняет частоту движений.
-
Гидравлические станки отличаются большей мощностью и производительностью. На них также можно выполнять штамповку листового металла, но чаще они используются при объемной штамповке крупногабаритных заготовок. Принцип действия гидравлического пресса основан на использовании давления жидкости. Такие прессы оснащаются двумя сообщающимися цилиндрами разного размера с установленными в них поршнями. Под давлением из меньшего цилиндра жидкость, в качестве которой используют специальное гидравлическое масло, поступает в больший, соединенный непосредственно с прессом.
-
Радиально-ковочные станки используют для придания цилиндрической формы предварительно разогреваемых заготовок. Для разогрева заготовки используется индукционная печь, являющаяся элементом станка, а непосредственно формовка производится с помощью бойков, обрабатывающих поверхность вращающейся заготовки. Работа радиально-ковочных станков осуществляется за счет мощного электропривода.
-
Электромагнитные штамповочные станки – сравнительно новый вид штамповочного оборудования. Принцип действия основан на использовании электромагнитов, приводящих штампы в движение. Из-за относительно малой мощности применяются только при холодной штамповке листового металла.
