Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Листовая штамповка металлов

01.02.2019

Отличительной особенностью листовой штамповки по сравнению с другими методами обработки металла давлением (прокаткой, свободной ковкой, штамповкой, прессованием и волочением) является то, что толщина стенок получаемых изделий в большинстве случаев мало отличается от толщины исходной заготовки. Листовой штамповкой изготовляют различные по сложности конфигурации изделия из материалов, обладающих достаточно высокой пластичностью. В качестве исходного материала для холодной штамповки используют прокатные листы, полосы и ленты из малоуглеродистой и пластичной легированной стали, меди, латуни, алюминия, из их сплавов и различных неметаллических материалов (пластмасс, кожи, асбеста и др.). Листовая штамповка в промышленности получила широкое распространение вследствие того, что она обеспечивает получение изделий как простой, так и сложной формы, изготовление которых другими методами почти не осуществимо, высокую производительность (до 40 000 деталей в смену), возможность механизации штамповочных работ, высокую точность размеров и чистоту поверхности полученных деталей.

Листовой штамповкой изготовляют детали-кузовов автомобилей и автобусов, корпусов самолетов и вагонов, металлическую посуду, детали мотоциклов, различных приборов, часов и др., а также различные тяжелые толстолистовые детали корпусов морских и речных судов, днища паровых котлов, резервуаров и т. п. Листовой штамповкой и сваркой штамповочных деталей и узлов изготовляют станины металлорежущих станков, прессов и т. п.

Листовую штамповку условно делят на тонколистовую и толстолистовую. Тонколистовой называют штамповку из листа толщиной до 4 мм, толстолистовой — из листа толщиной свыше 4 мм.

Листовая штамповка бывает горячей и холодной. Операции листовой штамповки подразделяются на разделительные и формоизменяющиеся. К разделительным операциям относятся отрезка, вырубка, пробивка и зачистка, к формоизменяющимся — гибка, вытяжка, обжим, отбортовка и формовка.

Отрезкой производят отделение материала заготовки или части ее от листа, полосы, ленты. Отрезка обычно осуществляется на ножницах по прямой линии. При этом пользуются различными ножницами: рычажными, параллельными, гильотиновыми или дисковыми. Ножницы применяют как ручные, так и механические. На ручных ножницах производят отрезку заготовок от металла толщиной до 1 мм.

Вырубкой получают заготовку изделия требуемого контура. Форма контура может быть различной: круг, квадрат, овал и т. п. В заготовке можно пробивать также отверстия любой формы. Штамп для вырубки состоит из матрицы и пуансонов. Пробивка отверстий в заготовке может также производиться на отдельном штампе.

Зачисткой снимают припуски в изделиях по внешнему периметру или отверстию, устраняют шероховатость и наклон среза после вырубки или пробивки. Гибку производят для изменения направления оси заготовки. При холодной гибке происходит пружинение заготовки для чего дают угол, отличный от требуемого угла у изделия. Для получения изделий более высокой прочности рекомендуется располагать лист так, чтобы волокна в нем были направлены перпендикулярно линии отгиба.

Bытяжкой получают сосуды из листовой заготовки. Для этой цели заготовку, полученную вырезкой, кладут на матрицу, после чего вытягивают пуансоном. Если при этом зазор между матрицей и пуансоном будет равен толщине заготовки, то толщина стенок изделия будет равной толщине заготовки. Если же зазор будет меньше, то произойдет утонение толщины стенок изделия. Во время вытяжки заготовки из листа в верхней плоской части ее могут образовываться складки. Чтобы предупредить их появление, применяют прижимы. Прижимы могут закрепляться как на матрице, так и в ползуне пресса. При холодной вытяжке металл упрочняется и пластические свойства понижаются. Поэтому при изготовлении изделий путем применения нескольких вытяжных операций заготовки подвергают межоперационному рекристаллизационному отжигу с последующей очисткой для снятия окалины. Для уменьшения трения между матрицей, пуансоном и заготовкой их рабочие поверхности смазывают. В качестве смазки применяют минеральные масла, графит и мыльные эмульсии.

Отбортовкой производят образование борта по внешнему и внутреннему контурам изделия. Для этой цели в плоском участке заготовки с отверстием путем раздачи его получают горловину (борт).

Обжим применяют для уменьшения диаметра вытянутого изделия. При обжиме рабочим инструментом в основном является матрица, в которую обжимается заготовка. Чтобы не произошло образования складок в обжимаемой части и посадки цилиндрической части заготовки, уменьшение обжимного диаметра допускают в 1,2—1,3 диаметра заготовки.

Формовкой изменяют форму заготовки в результате возникновения местных деформаций. Например, формовкой получают ребра жесткости, увеличивают диаметр в средней части заготовки путем раздачи.

Формовку раздачей производят в разъемной матрице при помощи резинового вкладыша, стальных шариков или жидкости, на которые давит пуансон, передавая усилие на стенки заготовки. Применение стальных шариков или жидкости удобно, так как они легко удаляются из отштампованного изделия.

Штампы для листовой штамповки. Штампы для листовой, штамповки представляют собой сложную конструкцию, состоящую из рабочих элементов и вспомогательных деталей. В виде оснований у штампов имеются нижняя и верхняя плиты. Нижнюю плиту при помощи болтов крепят к нижней плите пресса, верхнюю плиту при помощи хвостовика — к ползуну пресса. К верхней плите крепят пуансон, а к нижней — матрицу. Правильность совмещения осей пуансонов и матриц при штамповке обеспечивается правильным совмещением верхних и нижних плит. Совмещение плит штампа достигается в результате применения направляющих колонок и втулок, запрессованных в плиты. Комплект, состоящий из плит штампа с направляющими колонками, втулками и хвостовиком, называется пакетом штампа.

К штампам простого действия относятся также штампы, при помощи которых можно выполнять одну операцию листовой штамповки. Многооперационные штампы являются более сложными и дают значительно большую производительность. Они подразделяются на штампы последовательного и совмещенного действия.

В последовательных штампах на общем пакете монтируют несколько пар пуансонов и матриц, расположенных в линию. Штамповка изделий на этих штампах производится из полосы или ленты. При этом заготовка последовательно проходит через все операции.

На штампах совмещенного действия выполняют несколько операций. Заготовка перемещается при переходе от одной оде-рации к другой в направлении движения ползуна пресса.

На прессах штампов последовательного и совмещенного действия в основном выполняются операции вырубки, пробивки, вытяжки, гибки, отбортовки, причем на одном штампе можно выполнять до пяти и более операций. В штампах, кроме пуансонов и матриц, имеются упоры, ловители и ограничители для правильной установки заготовки, съемники, сбрасыватели и выбрасыватели отходов и обрабатываемых изделий, прижимы и т. п. Штампы также часто снабжаются механизмами для автоматической подачи заготовки и удаления отштампованных изделий и отходов.

Пуансоны и матрицы штампов в основном изготовляют из инструментальной стали с последующей закалкой, а плиты — из чугунных или стальных отливок. Остальные части штампа (крепежные детали и приспособления) изготовляют из конструкционной стали. При штамповке крупных по габаритам изделий из тонкого листа пуансоны и матрицы иногда делают из дерева с последующей облицовкой листовым материалом. Также применяют пуансоны и матрицы, изготовленные отливкой из черных и цветных сплавов, а в отдельных случаях из пластических масс.

Горячая листовая штамповка. Горячей листовой штамповкой изготовляют днища и детали химических машин и аппаратов, котлов, цистерн и другие изделия. Разделку исходного листа на заготовки производят обычно газовой резкой. Заготовку перед штамповкой нагревают в пламенных камерных печах. Штамповку осуществляют обычно на гидравлических или фрикционных винтовых прессах.

Холодная листовая штамповка. Холодная листовая штамповка получила широкое распространение в машиностроении и металлообрабатывающей промышленности. Холодной листовой штамповкой изготовляют около 70% деталей легковых автомобилей, более 80% деталей счетно-пишущих машин, около 98 % металлических изделий народного потребления.

Этим методом получают изделия как простой, так и сложной конфигурации: облицовку автомобилей, рамы, баки, шайбы, втулки, раковины, различную хозяйственную посуду и т. п. Разделку исходного листа на мерные заготовки для штамповки производят резкой в основном на гильотинных ножницах, которые представляют собой низкий широкий кривошипный пресс с неподвижным горизонтально расположенным нижним ножом и укрепленным на ползуне верхним ножом.

Штамповку производят преимущественно на листоштамповочных кривошипных, эксцентриковых и винтовых фрикционных прессах. Кривошипные прессы применяются простого и двойного действия. Они развивают давление от 500 до 2000 т. Кинематическая схема кривошипного пресса простого действия для листовой штамповки аналогична схеме пресса для объемной штамповки.

На прессах двойного действия производят штамповку с глубокой вытяжкой крупных габаритных изделий (рис. 197). Пресс имеет два ползуна. На внутреннем ползуне укреплен вытяжной пуансон, а на наружном — кольцо. Внутренний ползун совершает возвратно-поступательное движение, а наружный получает движение от кулачков, связанных с коленчатым валом. Во время вытяжки наружный пуансон прижимает кромки заготовки, после вытяжки он поднимается одновременно с внутренним пуансоном и изделие освобождается.

Эксцентриковые прессы имеют устройство, аналогичное кривошипным прессам простого действия. Отличие состоит лишь в том, что на вал вместо кривошипа насаживается эксцентрик. На эксцентриковых прессах производится преимущественно обрезка заготовки.

Винтовые фрикционные прессы применяются с давлением 30—2000 т. Схема фрикционного листоштамповочного пресса аналогична схеме пресса, применяемого для горячей штамповки.

Для листовой штамповки также применяются прессы-автоматы различных конструкций. Из автоматических прессов, снабженных подающими и другими устройствами, создают поточные автоматические штамповочные линии для получения изделий в массовых количествах.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: