Холодная штамповка позволяет изготавливать изделия со сложной геометрией с высокой точностью. Полученная этим способом продукция практически не нуждается в дополнительной обработке поверхности. Процесс можно автоматизировать, значительно ускорив производство металлоизделий с высокими техническими характеристиками. Штамповке подвергаются не только мягкие металлы, но и стали твёрдых марок.
Виды холодной штамповки
Существуют следующие виды холодной штамповки:
- объёмная – формирование изделий сложной геометрической формы из плоских заготовок. Параметры меняются в разных направлениях, формируя рельеф с выемками и выступами разной глубины. В этом случае металлическая заготовка буквально растягивается на поверхности штампа, повторяя его форму;
- листовая – такая технология холодной штамповки листового металла используется повсеместно для формования широко востребованных металлоизделий (от элементов часовых механизмов до деталей конструкций судов, автомобилей, самолётов). При этом способе производства толщина металла остаётся неизменной.
Холодная штамповка, которая не предполагает разогрева заготовки до высоких температур, позволяет избежать таких дефектов изготавливаемой детали, как микротрещины, заусенцы, царапины, оплывы. Металлическое изделие сохраняет свойства сырья, из которого его изготавливают, и не нуждается в дополнительной обработке поверхности. Однако при штамповании деталей из сталей с высоким сопротивлением возникают сложности, поскольку оборудование едва справляется с продавливанием твёрдого металла. В таком случае процесс происходит при нагревании заготовки до температуры, которая не превышает предела ковкости, то есть используют метод горячей штамповки.
По способу формования заготовки различают такие виды холодной штамповки, как:
- выдавливание – изготовление детали путём применения матрицы, с помощью которой листовой металл или заготовка принимает сложную форму. При этом способе используют постоянное или нарастающее давление;
- высадка – формирование прототипа изделия с помощью цикличного воздействия ударной нагрузки. Силу удара и скорость (до 11 000 уд/мин) выбирают соответственно силе сопротивления металла. Таким способом производят метизы;
- объёмная формовка – заготовку обжимают с разных сторон, придавая ей нужную форму. В штампах открытого типа лишний металл выдавливается, а в оборудовании закрытого типа вес изделия получается таким же, как вес заготовки (безотходное производство).
Преимущества холодной штамповки металла
Изготовление металлоизделий способом холодной штамповки снижает затраты на производство и, соответственно, приносит определённые выгоды производителю. Уменьшается время процесса формирования заготовок, что позволяет заводам выпускать больше продукции за определённый промежуток времени. Снижаются затраты за счёт отсутствия в технологии этапа разогрева, охлаждения, ковки металла и последующей чистовой обработки.
Качество и точность деталей, изготовленных методом холодной штамповки, выше, чем у изделий после горячей штамповки, что делает их незаменимыми в отдельных сферах человеческой деятельности. Готовая продукция сохраняет все свойства металла, из которого она выполнена, а значит, можно заранее продумать, где и как её применять без «сюрпризов». Качества изделия горячего штампования зависят от выбора температуры разогрева и величины нагрузки. Если перегреть, то металл станет зернистым, хрупким и недолговечным, а если недогреть, то он может потрескаться в точках высокого напряжения при выдавливании.
Заготовки при методе холодной штамповки можно поправлять, проверять качество поверхности, убирать выдавленный лишний металл из открытого штампа. Оператор имеет беспрепятственный доступ к деталям и видит, как происходит процесс формовки. Разогретый металл требует осторожного обращения и соблюдения определённых правил.
Способом холодного штампования изготавливают изделия сложной геометрии. Кроме того, не нужно остужать металл и обрабатывать поверхность, чтобы перейти к следующему этапу производства: сверлению отверстий, вырубке засечек, нанесению антикоррозионного покрытия и т. д. Метод подходит для работы как с мягкими, податливыми сплавами с высокой пластичностью, так и с твёрдыми сталями.