Объемная штамповка осуществляется на кривошипных или гидравлических прессах. Процесс холодной объемной формовки сходен с объемной калибровкой, и эти операции выполняются обычно на кривошипно-коленных прессах.

Холодная высадка производится на холодновысадочных автоматах, подобных горизонтально-ковочным машинам. Они обеспечивают автоматическую подачу прутка, отрезку заготовки, перемещение ее из ручья в ручей штампа.

Листовую штамповку чаще всего выполняют на кривошипных и реже (для крупногабаритных деталей) – на гидравлических прессах. Применяют кривошипные прессы простого и двойного действия.

При выборе оборудования для холодной штамповки необходимо учитывать вид операции, материал, размеры и сложность конфигурации заготовки. Основной вопрос, решаемый при выборе оборудования, – определение усилия пресса. Для холодной объемной штамповки требуемое усилие определяют по таким же зависимостям, как для горячей штамповки с учетом особенностей холодной штамповки. Усилия здесь получаются больше, так как пластичность металлов в холодном состоянии гораздо ниже, чем в горячем.

При листовой штамповке требуемые усилия могут быть рассчитаны по формулам, приведенным в справочниках. Кроме усилия, создаваемого прессом, при выборе оборудования необходимо учитывать также мощность, необходимую для выполнения данной операции, величину хода, закрытую высоту пресса, габариты стола, число ходов пресса, удобство и безопасность обслуживания и другие факторы. Выбор оборудования осуществляют по каталогам.

ПРОИЗВОДСТВО МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОФИЛЕЙ И ЗАГОТОВОК Прокатка

Прокатка позволяет с наименьшими удельными затратами производить изделия, которые либо полностью воспроизводят предусмотренное конструктором поперечное сечение детали, либо максимально приближаются к нему.

Прокатка обладает более высокими технико-экономическими показателями по сравнению с другими способами обработки металлов: высокой производительностью, низкой себестоимостью и высоким коэффициентом использования металла.

Заготовки из проката используют при непосредственном изготовлении из них деталей на металлорежущих станках и для получения поковок.

Круглый сортовой прокат (постоянное поперечное сечение) используют для изготовления гладких и ступенчатых валов с небольшим перепадом ступеней; стаканов диаметром до 50 мм и втулок с наружным диаметром до 25 мм.

Сортовой квадратный, шестигранный и прямоугольный прокат применяют для изготовления крепежных деталей, небольших деталей тяг, рычагов и планок.

Листовой прокат – идет на изготовление цилиндрических полых заготовок, фланцев и плоских деталей различной формы.

Трубы используют для изготовления цилиндров, втулок, гильз, стаканов, барабанов, роликов, фланцев и т. п.

Периодический профильный покат (поперечное сечение не постоянно). Может быть продольным и поперечно-винтовым.

Из продольного проката получают заготовки гаечных ключей, лопаток турбин, шатунов, вилок, рычагов и тонких деталей.

Его применение позволяет снизить, по сравнению с обычным прокатом, расход метала на 15%, повысить производительность труда на 25…30% и уменьшить себестоимость заготовок на 10…20%.

Из поперечно-винтового проката изготовляют шары для подшипников качения, заготовки валов винтового профиля, полые профилированные трубчатые заготовки и пр.

Специальный прокат применяют в крупносерийном и массовом производствах. Его применение почти полностью исключает обработку резанием. Остается только отрезка, обработка отверстий и отделка.

Прессование металла

Процесс прессования представляет собой выдавливание металла, помещенного в замкнутую полость контейнера, через отверстие матрицы. Этот способ пластической обработки находит широкое применение при деформировании как в горячем, так и в холодном состоянии.

Прессованием изготовляют прутки диаметром 3...250 мм, трубы диаметрам 20...400 мм при толщине стенки 1,5...12 мм, полые профили с несколькими каналами сложного сечения, с наружными и внутренними ребрами, разнообразные профили с постоянным и изменяющимся (плавно или ступенчато) сечением по длине. Профили для изготовления деталей машин, несущих конструкций и других изделий, получаемые прессованием, часто оказываются более экономичными, чем изготовляемые прокаткой, штамповкой или отливкой с последующей механической обработкой. Кроме того, прессованием получают изделия весьма сложной конфигурации, что исключается при других способах пластической обработки.

К основным преимуществам прессования металла относятся:

возможность успешной пластической обработки в том числе мало пластичных металлов и сплавов; возможность получения практически любого поперечного сечения изделия, что при обработке металла другими способами не всегда удается; получение широкого сортамента изделий на одном и том же прессовом оборудовании с заменой только матрицы; производство изделий с высокими качеством поверхности и точностью размеров поперечного сечения, что во многих случаях превышает принятую точность при пластической обработке металла другими способами (например, при прокатке). К недостаткам получения изделий прессованием следует отнести:

повышенный расход металла на единицу изделия из-за существенных потерь в виде прессостатка; появление в некоторых случаях заметной неравномерности механических и других свойств по длине и поперечному сечению изделия; сравнительно высокую стоимость прессового инструмента.

Волочение металла

Обработка металла волочением, т. е. протягивание прутка через отверстие, выходные размеры которого меньше, чем исходное сечение прутка, находит широкое применение в металлургической, кабельной и машиностроительной промышленностях. Волочением получают проволоку с минимальным диаметром 0,002 мм, прутки диаметром до 100 мм различного сечения, трубы небольшого диаметра и с тонкой стенкой. Применяются стали разнообразного химического состава, прецизионные сплавы, а также практически все цветные металлы (золото, серебро, медь, алюминий и др.) и их сплавы. Изделия, полученные волочением, обладают высоким качеством поверхности и высокой точностью размеров поперечного сечения. Если изделию требуется придать в основном эти характеристики, то такой вид обработки называют калибровкой.

Волочение чаще всего выполняют при комнатной температуре, когда пластическую деформацию большинства металлов сопровождает наклеп. Это свойство в совокупности с термической обработкой используют для повышения некоторых механических характеристик металла. Так, например, арматурная проволока диаметром 3... 12 мм из углеродистой конструкционной стали (0,70...0,90 ХС) при производстве ее волочением обеспечивает предел прочности 1400... 1900 МПа и предел текучести 1200...1500 МПа.

Волочение выгодно отличается от механической обработки металла резанием (строганием), фрезерованием, обточкой и пр., так как при этом отсутствуют отходы металла в виде стружки, а сам процесс заметно производительнее и менее трудоемок.

Волочением можно изготовлять полые и сплошные изделия часто сложного поперечного сечения, производство которых другими способами не всегда представляется возможным (например, тонкие изделия, прутки значительной длины).