Виды штамповочных процессов и штампов

Молотовые и прессовые штампы состоят обычно из двух частей — верхней и нижней (верхний штамп и нижний штамп). При сомкнутом положении обеих частей штампа полость внутри его определяет форму поковки. Любые полости в штампе, в которых осуществляется деформирование металла, носят название ручьев.

Способы штамповки можно подразделить на две основные группы: штамповка в открытых штампах и штамповка в закрытых штампах.

Штамповка в открытых штампах сопровождается вытеканием металла в стороны, за пределы полости штампа при заполнении ее металлом. В результате на поковке по линии разъема образуется кольцевой заусенец («облой»), для которого в штампах предусматривают специальную канавку (рис.). При этом процесс штамповки в открытых штампах можно рассматривать состоящим из двух периодов. В первый период (б) происходит заполнение полости штампа и с определенного момента начнется вытекание заусенца. Во втором периоде (в) в заусенец вытекает излишек металла, имеющийся в заготовке по сравнению с готовой поковкой, и происходит «доштамповка» поковки по высоте.

В первый период заусенец играет положительную роль, замыкая штамп по поверхности разъема и создавая сопротивление, обеспечивающее заполнение формы. При этом по мере движения верхнего штампа толщина заусенца уменьшается, а сопротивление течению в заусенец увеличивается и, следовательно, в конечный момент этого периода заполняются участки полости штампа, требующие максимального удельного усилия (выступающие углы поковки).

Теоретически этот момент должен совпадать с концом всего процесса штамповки. Однако практически невозможно получить заготовку с точно необходимым объемом металла, поскольку исходный материал изготовляется с определенными допусками, длина заготовки колеблется в зависимости от неточности резки, не вполне постоянной температуры нагрева и т. п. В связи с этим необходим некоторый небольшой гарантийный излишек металла, который и будет вытекать в заусенец во второй период штамповки при уже заполненной полости штампа.

В свою очередь первый период в общем случае можно подразделить на два этапа. На первом этапе происходит деформация заготовки при отсутствии бокового давления (а). Второй этап начинается с момента соприкосновения заготовки с боковыми стенками штампа и в дальнейшем сопровождается вытеканием металла в заусенец (б). Возникает боковое давление, которое непрерывно увеличивается, напряженное состояние всестороннего сжатия металла заготовки становится все более и более резким, пластичность металла возрастает.

Заусенец при штамповке представляет собой отход, часто весьма значительный (десятки процентов от объема исходного материала). Это является существенным недостатком штамповки в открытых штампах. Зато в открытых штампах возможно штамповать поковки наиболее широкой номенклатуры и самых разнообразных форм.

При штамповке в закрытых штампах металл деформируется в замкнутой полости (рис.) штампа, не имея возможности вытекать в стороны за ее пределы. Незначительный торцевой заусенец может образоваться лишь в конечный период штамповки от затекания металла в зазор А (а) между боковыми стенками верхней и нижней части штампа. В закрытых штампах прессов часть штампа, входящая в полость другой, носит название пуансона, а охватывающая часть — матрицы.

Основными преимуществами штамповки в закрытых штампах является сокращение расхода металла в связи с отсутствием кольцевого заусенца, а также более благоприятная схема напряженного состояния — более резко выраженное неравномерное всестороннее сжатие. Последнее обстоятельство особенно ценно при штамповке малопластичных цветных сплавов. Однако формы поковок, которые можно штамповать в закрытых штампах, значительно менее разнообразны по сравнению с поковками, получаемыми в открытых штампах.

Это объясняется, например, тем, что входящая часть штампа для поковок с круглыми, эллиптическими или ромбическими поперечными сечениями получается с острыми нестойкими кромками К (б). В равной мере сложные очертания поковки в плане приводят к неконструктивным формам штампов.

9 Июнь 2015 Опубликовано в Мастер-класс

Комментирование закрыто.