Основные преимущества холодной листовой ковки заключаются в следующем:
- Высокая производительность: использование автоматизированных станков и линий позволяет значительно увеличить эффективность процесса;
- Высокая точность: технология обеспечивает точность получаемых деталей, что особенно важно для автомобильной и авиакосмической промышленности;
- Экономия материала: благодаря возможности использования тонких листов материала, данный вид штамповки позволяет существенно снизить вес деталей и, следовательно, общий вес готового изделия;
- Улучшение механических свойств: помощь в улучшении механических свойств материала, таких как прочность, твердость и пластичность;
- Создание сложных форм: используя технологию, можно создавать детали и изделия сложной геометрической формы, включая криволинейные поверхности и мелкие элементы.
Однако при проведении холодной ковки, металл теряет свою пластичность и становится более хрупким, что может стать негативным последствием данной технологии.
Классификация штампов
1. Штампы с разделением материала направлены на полное или частичное отделение одной части металла от другой при помощи давления. Разделительные операции включают в себя:- Отрезку – применяя технологию сдвига происходит полное отделение доли заготовки;
- Разрезку – с помощью сдвига происходит разделение части металла по незамкнутому контуру;
- Вырубку – операция, позволяющая полностью отделить деталь от исходной заготовки;
- Надрезку – операция, где применяется сдвиг и происходит неполное отделение части заготовки;
- Проколку – пробивка отверстий в заготовке без удаления материала;
- Пробивку – пробивка отверстий в заготовке с помощью сдвига с устранением части материала;
- Обрезку – технология устранения лишнего материала сдвигом;
- Зачистку – шлифование заготовки для устранения налета, шероховатостей и для повышения точности размеров детали;
- Высечку – технология полного отделения части от целой заготовки с применением инструментов;
- Просечку – пробивка отверстий с устранением части материала с применением инструмента;
- Надрубку – операция по образованию углублений на заданной глубине изделии с применением инструмента;
- Отрубку – технология полного отделения доли заготовки с применением инструмента;
- Разрубку – технология, при которой с исходной заготовки удаляется верхний слой и разрубается на части;
- Ломку – изгибая деталь заготовка разделяется на части.
Рисунок 1. Пример штампа с разделением материалов.
2. Штампы с изменением формы – это вид технологии, который используется для создания сложных металлических деталей. В процессе такой штамповки металл помещается в форму, а затем подвергается давлению, чтобы принять нужную форму.
К нему относятся следующие технологии:
- Гибка – деформация металла путем его изгиба, при котором происходит растяжение внутренних слоев и сжатие внешних слоев материала;
- Вытяжка – обработка металла, при котором заготовка деформируется в полую деталь путем постепенного вытягивания материала;
- Скручивание – процесс деформации металла путем поворота одной его части относительно другой;
- Растяжка – процесс увеличения длины и уменьшения толщины металлического изделия путем приложения растягивающих усилий;
- Рельефная формовка – это процесс создания трехмерных объектов из металлического листа или полосы путем придания ему формы с помощью специальных штампов и оборудования;
- Отбортовка отверстий – это процесс обработки отверстий в металлических заготовках, который заключается в увеличении их диаметра и формировании отбортовки по краю отверстия;
- Отбортовка контура – процесс деформации края металлического листа или профиля для создания полой или выпуклой кромки;
- Обжатие – это технологический процесс, при котором происходит уменьшение размеров поперечного сечения металлической заготовки под воздействием давления.
Рисунок 2. Пример штампа с изменением формы.
3. Штампы совмещенного действия – это штампы, которые используются для выполнения двух или более операций одновременно, сокращая тем самым время производства и повышая эффективность работы.Данный вид штампов принято делить на три категории:
- Сочетание разделительных методов (пробивка и проколка)
- Сочетание формоизменяющих методов (отбортовка и гибка)
- Сочетание разделительных и формоизменяющих методов (вырубка и гибка, вырубка и формовка).
Рисунок 3. Пример штампа совмещенного действия.
4. Штампы последовательного действия – включает в себя выполнение двух и более технологий последовательно с использованием отдельных пунсонов в одном штампе за несколько действий при продвижении заготовок. На последней операции производится окончательная обработка детали.
Штампы последовательного действия делятся на 2 группы:
- Выполнение нескольких разделительных технологий.
- Выполнение нескольких как разделительных, так и формоизменяющих технологий.
Рисунок 4. Пример штампа последовательного действия.
Подводя итог, холодная ковка считается широко применимой технологией обработки металлов давлением, благодаря которой можно получать изделия разнообразных форм и размеров. Применение такой техники позволяет добиться высокой точности геометрии изделий и качества поверхности, что устраняет необходимость дополнительной отделки.