Особенности холодной штамповки металла

Холодная штамповка – это один из самых массовых методов металлообработки для получения изделий сложной конфигурации. Она используется практически во всех отраслях современной промышленности: от производства металлических шайб до создания узлов ракетной техники. Холодная штамповка металла применяется в машиностроении, производстве станков, автомобилей, авиационной техники, судостроении. При помощи данного метода можно обрабатывать сталь различных марок, медь, алюминий, латунь и даже некоторые современные полимеры.

Особенности технологии холодной листовой штамповки

Метод холодной штамповки появился во второй половине 19 века и к концу столетия приобрел большую популярность. С развитием техники и появлением спроса на массовое изготовление прочных и надежных изделий сложной формы холодная штамповка была внедрена практически повсеместно.

Принцип производства деталей и узлов из листового железа разной толщины при помощи данного метода заключается в применении тяжелых прессов различной конструкции и назначения для придания заготовке необходимой формы. Продукция, полученная в результате такой обработки, отличается следующими особенностями:

• После штамповки получается готовая деталь, не требующая дополнительной механической или термической обработки;
• Даже тонкостенные изделия отличаются высокой механической прочностью;
• Себестоимость штампованных деталей является очень низкой;
• При холодной штамповке площадь листового металла или ленты используется максимально эффективно, количество отходов минимально;
• Уровень автоматизации цехов холодной штамповки и скорость изготовления деталей очень высоки.
• 

Виды операций

При помощи прессов для холодной штамповки можно делать несколько видов операций, позволяющих получать детали необходимой формы и размеров. Единственным ограничением для применения холодной штамповки является масса изделия. Если необходимо изготовить деталь весом более 1 тонны, то лучше выбирать для ее производства горячую штамповку.

При обработке металлов холодной штамповкой нет необходимости производить предварительный разогрев заготовки выше температуры ковки металла. В зависимости от типа и конструкции штампов можно производить следующие виды обработки листового металла:

• Разрезание – выполняется при помощи промышленных ножниц и гильотин, позволяет получать изделия и заготовки с прямыми краями или кромками сложной конфигурации;
• Пробивка – при помощи специальных деталей определенной формы, называемых пуансонами, в ленте или листе пробиваются отверстия любого размера;
• Вырубка – в данном случае пуансон вырубает из заготовки деталь любой формы;
• Вытяжка – получение деталей вытянутой формы при помощи выдавливания из листовой заготовки, таким образом можно получить, например, металлический стакан; при использовании этого способа изменяется толщина заготовки, поэтому ее размеры закладываются с учетом этих изменений;
• Отбортовка – создание бортика необходимой высоты по наружному или внутреннему контуру заготовки;
• Обжим – уменьшение размеров заготовки в торцевой части;
• Гибка – получение гнутых деталей различной формы;
• Формовка – придание нужной формы детали на определенных участках поверхности, общие габариты обычно не изменяются.

Оборудование для холодной штамповки

Еще в середине прошлого века для холодной штамповки металлов применялись паровоздушные молоты. Они и сейчас сохранились на некоторых предприятиях. Это оборудование отличается большими размерами и является очень громоздким и достаточно медленным. Для него требуется очень высокое помещение, а установка производится на сильно заглубленный капитальный фундамент.

Сейчас в металлообрабатывающих цехах применяют механические или гидравлические кривошипно-шатунные прессы. Принцип работы такого оборудования основан не на высокой массе и силе удара, а на создании необходимого для выполнения операции давления на заготовку. Это оборудование приводится в работу при помощи электрических двигателей и отличается высоким КПД.

Следующей ступенью развития оборудования для холодной штамповки стали координатно-пробивные и гибочные комплексы с числовым программным управлением. После установки соответствующих пуансонов и загрузки металлического листа машина самостоятельно выполнит все необходимые операции согласно заданной программе. Такое оборудование отличается высокой точностью изготовления и скоростью работы. Также на некоторых предприятиях внедряются более экзотические методы холодной штамповки. К ним можно отнести обработку металла жидкостью под давлением, выдавливание резиной, использование микровзрывов и электрических разрядов высокой мощности.