Листове штампування деталей: технології та особливості процесу

Серійне виробництво деталей, застосовуваних у складанні технічних виробів і приладів, передбачає вплив екстремальних температур і пресування. Виходячи з цих вимог і підбираються оптимальні технології забезпечення механічної обробки. Наприклад, у виробництвах об'ємних і плоских тонкостінних елементів поширене застосування листового штампування. Даний метод дозволяє з невеликими затратами впоратися з випуском великої кількості деталей за одну робочу зміну з мінімальною завантаженням ресурсів. Крім цього, операція листового штампування вигідна і за якістю кінцевого результату. Справа в тому, що масове виготовлення технічних елементів з використанням металу на високих частотах рідко характеризується одержанням високоякісної продукції на виході. У даному ж випадку особливі умови забезпечують виготовлення і наділення матеріалу оптимальними для майбутньої експлуатації властивостями.

Загальні відомості про процесі штампування

Для отримання тонкостінних вісесиметричних деталей застосовуються сучасні способи формоутворення. Зокрема, такі методи дозволяють працювати з виробами звужується і усіченої форми. Найчастіше ці способи передбачають застосування інструментів пластичного деформування тонкостінних заготовок в особливих середовищах. Наприклад, штампування листового металу може виконуватися в умовах всебічного повітряного розтягування. Тобто, крім коштів механічного впливу, технологи передбачають і благотворні з точки зору формування фізико-хімічні процеси впливу на вихідний матеріал.


Що стосується безпосередньо штампування, то даний процес дозволяє працювати з металами, забезпечуючи на виході різні формоутворення у відповідності із завданнями проекту. Власне листовий штампування є лише різновидом загальної технології пластичної деформації. На відміну від обладнання для об'ємної обробки, дана методика передбачає роботу з тонкостінними заготовками, що визначає і менш високі трудовитрати в процесі забезпечення механічного зусилля. Втім, на цьому особливості методу не закінчуються.

Особливості листового штампування

Оскільки технічні засоби, за рахунок яких забезпечується процес штампування такого типу, припускають роботу з тонкими листами заготовок, то основний упор робиться на операції формування. Тобто оператори виконують роботи по згину, скручування і зажиму матеріалу, дозволяючи утворити на виході виріб потрібної форми. З такими діями не впорається оснастка для об'ємного штампування – або, принаймні, виконає таку роботу менш якісно. Є й інша особливість, яку має листовий штампування в традиційному розумінні. Знову ж таки, якщо об'ємна обробка робить акцент на силовий вплив, то в даному випадку воно не є головним. Цим пояснюється і різноманітність матеріалів, з якими працює метод листового штампування. Так, крім металу, виробники обробляють також картон, ебоніт, пластики, шкіру, гуму, фібру і заготовки з іншої сировини.

Технологія холодного листового штампування

Практично всі альтернативні способи штампування поділяються на холодні та гарячі методики. У випадку з листовим штампуванням мається на увазі в основному холодна обробка. В якості заготовки застосовується металопрокат у вигляді стрічки або смуги, яка спочатку може бути згорнута в рулон. Далі через спеціальну подає оснастку або без неї матеріал надходить на робочу площадку, на якій виробляються основні технологічні процеси. Якщо мова йде про металі, то заготовка може зазнавати значної пластичної деформації. Тобто бажано, щоб вихідний матеріал сам по собі мав у своєму розпорядженні достатніми якостями пластичності. На виході холодне штампування листового металу дозволяє формувати просторові і плоскі деталі високої якості. Готова продукція такого роду використовується в багатьох галузях промисловості, серед яких приладобудування та електротехнічне виробництво.

Операції листового штампування

Незважаючи на високу ефективність виконання формувальних дій, все ж основу робочого процесу на більшості підприємств становить механічна обробка за допомогою різання, пробивання і вирубки. Зокрема, поширене відділення частини заготівлі по кривій або прямій лінії. Різання здійснюється різними видами ножичних установок. Дана техніка дозволяє забезпечувати розкрій металевих пластів з отриманням смуг потрібних розмірів. До речі, якщо об'ємна обробка дає можливість роботи з твердими і товстими металами, то листовий штампування в плані механічного різання відрізняється високою точністю. На практиці це означає отримання виробів з параметрами, оптимально підходящими для використання в подальшій збірці. Це ж відноситься до операцій рубки і пробивки.

Механізм процесу формування

Метод виготовлення вісесиметричних елементів нерідко передбачає деформування секційними разжимними пуансонами. При цьому формуються деталі після процесу штампування по колу можуть мати недопустиму з погляду подальшого використання продукції ограновування. Тобто при виконанні операцій по згину, закручування і стиску також стоїть завдання максимального виключення додаткового доопрацювання. Іншими словами, готова до кінцевого застосування деталь повинна випускатися за один виробничо-формувальний цикл. Домогтися високої якості в освіті деталей допомагають штампи для листового штампування, параметри яких відповідають вимогам проектного рішення. Технічно робочий процес виконується з застосуванням матриці, активного пуансона, розсувних секторів і допоміжної оснастки, за допомогою якої здійснюється вплив на заготовку.

Вживане обладнання

Найчастіше використовуються невеликі виробничі комплекси, що являють собою багатофункціональні лінії обробки листового металопрокату. Але навіть рядовий приватний майстер може організувати в невеликому приміщенні аналогічну лінію з окремих компонентів. Для робочого процесу потрібно згаданий штамп, виконаний з інструментальної сталі. Важливо саме застосування оснастки з високоміцних сталей, інакше вона не прослужить довго. Основою для операційної функції виступить прес, який забезпечить базові операції різання, розкрою і формування. Іноді в цілях здешевлення технічної організації виробництва деякі компоненти лінії виготовлення замінюються підручними пристосуваннями. Наприклад, процес листового штампування можна виконувати і з застосуванням контейнера з водою, який замінить собою базову нішу пуансона.

Характеристики одержуваної продукції

Метод дозволяє формувати вироби високої якості, що виражається в точних розмірах і рівних геометричних лініях. Фахівці відзначають, що тільки ця технологія формує плоскі металеві деталі, товщина яких практично не змінюється порівняно з заготовками. Вироби, які випускає листовий штампування, відрізняються магнітної та електричної провідністю. Це означає, що деталі можуть використовуватися в електротехнічній промисловості, виконуючи функції провідників струму. У залежності від вихідного матеріалу виробники можуть наділяти кінцеві деталі високою міцністю, оптимальними показниками в'язкості і теплостійкістю.

Переваги методу

Крім вигідних техніко-експлуатаційних якостей вироблених даною методикою виробів, такий підхід до обробки матеріалів доцільно використовувати з економічних міркувань. Справа в тому, що широке розмаїття матеріалів, які можуть піддаватися такій обробці, обумовлює універсальність методу. Хоча є очевидні обмеження щодо використання твердотілих і об'ємних заготовок, спектр того ж металопрокату досить широкий. Разом з цим штампування деталей з листового металу відноситься до традиційних засобів механічної обробки, не вимагає високих вкладень. Організувати потужний і продуктивний штамп не складе труднощів при наявності базових навиків роботи у сфері металообробній галузі.

Висновок

При оцінці ефективності того чи іншого методу обробки металів показники експлуатаційних якостей одержуваної продукції все рідше виходять на перший план. Це пов'язано з тим, що плазмові, гидроабразивние і лазерні верстати практично усунули всі бар'єри в досягненні високоточної різки. І зрозуміло, що за якістю продукції, що випускається їм помітно поступається звичайний металообробний верстат. Тим не менш листовий штампування деталей істотно мінімізує цей розрив, дозволяючи зберегти і гідності традиційного обладнання. Ці переваги в багатьох випадках мають велике значення для підприємств, оскільки виражаються і в зниженні фінансових витрат на обробку, і спрощення самого процесу організації виробництва. Досить зазначити, що штампування на відміну від абразивного різання не потребує подачі витратних матеріалів у вигляді піску і води.