Горячая объемная штамповка
Объемная штамповка - это вид обработки металлов давлением, при котором формообразование поковки осуществляется пластическим деформированием заготовки в специальном инструменте - штампе. Полости в верхней и нижней частях штампа называют ручьями штампа.
ГОРЯЧАЯ ШТАМПОВКА - это формообразование поковок принудительным перераспределением металла нагретой заготовки в штампе. Горячая штамповка производится в открытых и закрытых штампах.ТЕХНОЛОГИЯ ГОРЯЧЕЙ ШТАМПОВКИ включает операции: подготовку заготовок, оформление поковок в штампах, отделочные операции. Заготовки отрезают обычно на специальных ножницах или прессах.
Штамповка в открытых штампах характеризуется тем, что полость штампа в процессе деформирования незамкнута (рис. 22.1). В течение всего процесса деформирования между верхним и нижним штампами существует переменный зазор, который постепенно уменьшается. В него выдавливается металл, образующий по периметру поковки заусенец (облой).
При штамповке в закрытых штампах благоприятная схема неравномерного всестороннего сжатия возникает в самом начале процесса, что способствует лучшему проявлению пластических свойств металла. Это дает возможность штамповать малопластичные сплавы. Однако при штамповке в закрытых штампах требуются заготовки высокой точности, так как объем заготовки должен быть точно равен объему поковки.
Установление припусков, допусков и напусков необходимо, так как штамповкой нельзя получить абсолютно точные поковки. Припуски включают дефективный слой металла, вмятины от окалины, искривление поковки, обезуглероженный слой и т. д. Этот дефектный слой удаляется при механической обработке.
Допуски учитывают недоштамповку поковки по высоте, износ ручья штампов, возможный сдвиг штампов и другие факторы.
Припуски и допуски при объемной штамповке назначают по стандарту. Величины их зависят от габаритов и массы поковки, от вида оборудования, требуемой шероховатости поверхности.
Иногда для упрощения формы поковки и технологии ее изготовления на поковку назначают напуски. В частности, устанавливают напуск на отверстия при диаметре менее 30 мм, так как стойкость выступов штампа для получения выемки в поковке диаметром менее 30 мм будет очень мала. К технологическим напускам относятся также штамповочные уклоны, шпоночные канавки и др.
Штамповочные уклоны необходимы для облегчения заполнения полости штампа металлом и извлечения из нее поковки. Штамповочные уклоны устанавливаются сверх припуска и назначаются на все вертикальные поверхности поковки, перпендикулярные плоскости разъема. Различают наружные и внутренние штамповочные уклоны. Наружные штамповочные уклоны в большинстве случаев составляют 5-70, внутренние 7-100. Их величина зависит от отношения глубины полости к ее ширине, материала поковки, смазки штампов, наличия выталкивателей и других факторов.
Холодной объемной штамповкой обрабатываются сплавы, обладающие в холодном состоянии необходимой пластичностью. Поскольку сопротивление деформированию сплавов в холодном состоянии высокое, то этим видом штамповки изготавливают стальные детали диаметром до 70-80 мм, детали из медных и алюминиевых сплавов до 150-200 мм при толщине стенок деталей от 0,1 до 15 мм и длине до 1500 мм.
Листовая штамповка - это методы получения деталей и изделий, для которых в качестве исходной заготовки используют листовой материал, трубные заготовки, катаные и гнутые профили.
Листовую штамповку осуществляют как в холодном, так и подогретом состоянии. Горячей листовой штамповкой получают крупногабаритные детали паровых и гидравлических турбин большой мощности, детали прессов, прокатных станов, элементы космических аппаратов, подводных лодок, судов и др.