Холодная листовая штамповка

Листовая штамповка – вид обработки давлением, в котором заготовкой выступает отдельный лист металла, полоса, лента или рулон. Размер обрабатываемой детали может различаться в огромных пределах.

Холодная листовая штамповкаРазмер обрабатываемой детали может различаться в огромных пределах
 

В качестве примера миниатюрной детали можно привести шестеренки наручных часов, а наибольшими деталями, получаемыми из листа, выступают корпуса самолетов и кораблей.

Особенности листовой штамповки

Листовая штамповка является наиболее распространенным видом обработки металлов с использованием давления. Причины её высокой популярности следующие:

  • Возможность изготовления деталей сложной конфигурации;
  • Возможность производства прочных и одновременно легких конструкций;
  • Высокая точность изготовляемых деталей;
  • Легкая переналадка оборудования;
  • Отсутствие нагрева для обработки, что позволяет сохранить поверхность качественной;
  • Возможность использования труда с низкой квалификацией без снижения качества продукции;
  • Значительная производительность, особенно на специальных устройствах;
  • Невысокие нагрузки во многих операциях;
  • Значительные возможности по механизации и автоматизации;
  • Низкая стоимость продукции в условиях массового производства.

Все эти достоинства приводят к тому, что объем деталей, полученных листовой штамповкой, составляет 60-95% в разных областях промышленности.

Оборудование и инструменты для листовой штамповки

Листовая штамповка выполняется на прессах. Наибольшее распространение получили кривошипно-шатунные и гидравлические пресса. Молота плохо подходят для штамповочных операций из-за крайне низкой точности и сильному износу инструмента.

В кривошипно-шатунных прессах рабочий орган приводится в движение электродвигателем. Перевод вращательного движения электродвигателя в поступательное происходит при помощи шатуна, который работает аналогично поршням в двигателе внутреннего сгорания. Также между двигателем и валом, на котором вращается верхняя часть шатуна, расположена ременная передача. Шкив, находящийся на валу электродвигателя, имеет небольшие размеры. Второй шкив обладает большими размерами и называется маховиком. Он выступает в качестве механического аккумулятора энергии.

Необходимость в маховике обусловлена разными режимами работы двигателя и рабочего инструмента – двигатель вращается постоянно, а инструмент нагружается периодически. Маховик позволяет аккумулировать механическую энергию и отдавать её в моменты нагрузки. Это дает возможность использовать двигатели меньшей мощности, чем в схеме пресса без маховика. Остальные известные схемы превращения вращательного движения двигателя в поступательное перемещение инструмента показывают меньшую эффективность, поэтому они не получили распространения.

Гидравлические пресса используются во всех видах обработки металлов давлением, и листовая штамповка не исключение. Данные пресса имеют все достоинства, важные для кузнечнопрессовых машин. Их размер может различаться в значительных пределах. На территории России работают два наибольших пресса в мире – усилием 750 МН. Они используются для штамповки цветнометаллических модулей.

Инструментом для листовой штамповки выступают штампы. Их строение может значительно различаться в зависимости от операции. Основными компонентами штампов выступают:

  • Плиты, верхняя и нижняя. Выполняются массивными, на них опираются остальные элементы штампа. Верхняя крепится на ползуне пресса, а нижняя – к столу пресса. Некоторые штампы имеют дополнительную среднюю плиту.
  • Колонны. Соединяют плиты, вдоль них происходит перемещение элементов штампов.
  • Матрица и пуансон. Детали штампа, которые непосредственно выполняют штамповку.
  • Съемники и выталкиватели. Требуются для того, чтобы деталь не застревала в штампе. Съемник удаляет заготовку с пуансона, а выталкиватель – из матрицы.
  • Втулки, подкладки, держатели и т. д. Необходимы для закрепления компонентов штампа.

Операции листовой штамповки

Все операции, применяемые в листовой штамповке, можно выделить в 3 группы:

  • Разделительные. Они характеризуются запланированным разрушением заготовки, то есть заготовка разделяется по заранее намеченному контуру. Особенность разделительных операций – небольшой ход инструмента, несколько больший, чем толщина заготовки. Поэтому для резки листового металла вдоль прямой линии используют специальные машины, предназначенные для этих операций. Резка вдоль сложного контура выполняется в штампах, в которых может одновременно выполняться несколько операций, например, получение множества отверстий.
  • Формообразующие. На них заготовка меняет свою форму без разрушения. Позволяют превратить плоскую заготовку в пространственную деталь, иногда довольно сложной формы, например, кузов автомобиля.
  • Сборочные. Предназначаются для соединения двух и более заготовок в одну деталь. Соединение может осуществляться разными способами: запрессовкой, вальцовкой, клепкой и т. д.

В условиях крупносерийного производства, когда на первое место выходит производительность, широко применяются комбинированные штампы, которые дают возможность выполнить две и более операции за один ход пресса. Такие штампы отличаются сложностью конструкции.

Статья носит ознакомительный характер.
Не забывайте консультироваться со специалистами.