Горячая объемная штамповка

Горячая объёмная штамповка — способ обработки металла при помощи давления. В чем заключается данная технология? В общих чертах процесс горячей объемной штамповки можно описать следующим образом: нагретая заготовка подвергается деформации, происходит изменение ее размеров, формообразование, для чего используется специальный инструмент — штамп. Полости и выступы, расположенные в тех или иных частях штампа, ограничивают течение металла своей поверхностью, конечным результатом штамповки таким образом становится единая замкнутая полость, имеющая форму рабочей поверхности штампа.

Стандартной заготовкой для горячей объемной штамповки служить прокат (квадратный, круглый и прямоугольный профили). Обычно прутки разрезаются на отдельные мерные заготовки, другой вариант, менее распространенный вариант - штамповка из прутка с последующим отделением поковки непосредственно на штамповочной машине.

Горячая объемная штамповка обычно применяется на массовом и/или серийном производстве, то есть там, где предполагается очень высокий объем работ и высокая загруженность. Этот способ обработки металлов дает огромные преимущества на больших производствах: он дает возможность существенно повысить производительность труда, снизить уровень отходов металла, обеспечить высокую точность формы конечного продукта и отличное качество поверхности. Методом штамповки производятся изделия, имеющие очень сложную форму, часто изготовить их, используя приемы свободной ковки, попросту не представляется возможным, горячая же штамповка такую возможность дает.

Возможна горячая объемная штамповка с использованием открытых и закрытых штампов. Для штамповки в открытом штампе характерно наличие переменного зазора между неподвижной частью штампа и его подвижной частью. Зазор служит для того, чтобы обеспечить вытекание части металла, называемой облоем, которая закупоривает выход из полости штампа, таким образом весь оставшийся металл заполняет всю полость целиком. На последнем этапе работы излишки металла, который находится в полости, выжимаются в облой. К произведенным таким способом заготовкам не предъявляются высокие требования в плане точности их по массе. Указанный метод можно использовать для получения поковок всех возможных типов.

Главное отличие второго способа горячей штамповки, штамповки в закрытых штампах, от первого заключается в том, что во втором случае процесс деформации металла производится в полости штампа, которая остается полностью закрытой. Между неподвижной частью штампа и его подвижной частью существует зазор, но он имеет небольшие размеры и облой в нем образовываться не должен. Такие штампы могут иметь различную конфигурацию, их устройство напрямую зависит от того типа машины, на котором производится штамповка.

К примеру, штампы, предназначенные для работы на прессах, могут иметь в нижней половине полость, а в верхней — выступ, штампы, предназначенные для работы на молотах, наоборот, имеют полость в верхней части и выступ на нижней. Возможна ситуация, когда закрытый штамп состоит из двух взаимно перпендикулярных плоскостей разъема. При работе с закрытыми штампами важно строгое соблюдение равенства объемов поковки и заготовки, в противном случае, если обнаружится недостаток металла, углы полости штампа не будут заполнены, если же металла окажется чрезмерно много, поковка будет иметь размер по высоте больший, чем требуется. При отрезке заготовка должна быть обеспечена высокая точность.

Горячая объемная штамповка ведется в интервале температур, которые обеспечивают снятие упрочнения.

Еще раз обратим внимание на преимущества, которые предоставляет горячая объемная штамповка, делающие ее более выгодным способом обработки металла, чем свободная ковка. В первую очередь это намного более высокая производительность, а также точность размеров. Изделия, произведенные методом горячей штамповки, имеют заметно лучшее качество поверхности, что позволяет свести к минимуму время, которое тратится на дальнейшую чистовую обработку резанием. Методом штамповки можно изготовить деталь любой, даже самой сложной формы, что не всегда может обеспечить метод свободной ковки.

Впрочем, у свободной ковки есть свое преимущество — универсальность инструмента. Штамп, как инструмент горячей штамповки, может быть использован для изготовления только одной поковки — той, для которой он и был спроектирован.

Что представляет собой штамп? Это массивная толстостенная деталь, внутри которой имеется рабочая полость - гравюра, формообразующая поковку. Минимальное количество частей, из которых может состоять штамп — две, части эти представляют собой половины. Еще один немаловажный термин — это поверхность разъема, так называют поверхность совпадения частей штампа. Существуют также, кроме уже описанных, многоразъемные штампы — это штампы, которые состоят из нескольких частей, содержащих части общей гравюры.

Как уже писалось выше, существуют закрытые и открытые штампы. Рассмотрим их более подробно. Возьмем для примера простейший открытый штамп, предназначенный для штамповки цилиндрических деталей. В одной его половине имеется гравюра, вторая же представляет собой плоский боек. Идеальное заполнение гравюры возможно в том случае, когда объем заготовки строго соответствует объему полости, но на практике получить заготовку строго определенного объема достаточно нелегко, поэтому в большинстве случаев она выполняется в несколько большем объеме, чтобы гравюра (поковка) гарантированно заполнилась. Излишки металла удаляются путем вытекания их в разъем штампа. Излишки эти именуются облоем, поэтому и весь этот способ штамповки называется облойным. Облой по сути представляет собой отходы производства и должен удаляться и утилизироваться.

В процессе штамповки поковка сначала упруго разжимает штамп, а затем, после того как снята нагрузка, сильно охватывается им. Чтобы облегчить процесс извлечения поковки из штампа, стенки штампа изготавливаются с наклоном по отношению к разъему. Это так называемый «штамповочный уклон», он остается на теле поковки в виде напуска.

Основное различие между открытыми и закрытыми штампами заключается в том, что в случае с последними на одной из частей штампа выполняется гравюра, а вторая часть изготовлена таким образом, что входит в эту первую часть с гравюрой и запирает ее. Таким образом, в этом случае отсутствует выход, предназначенный для облоя. Металл заготовки не может вытечь из штампа, весь его объем остается внутри, в поковке. Такую штамповку называют безоблойной.

Штампы для безоблойной штамповки испытывают на себе крайне высокие механические и тепловые нагрузки. К примеру, во время штамповки стали удельные усилия на поверхности гравюры достигают 1 Гн/м2 (100 кг/мм2), а температура на контакте с поковкой составляет 700-800° С. Это служит причиной того, что штампы для безоблойной штамповки изготавливаются из закаленной и отпущенной штамповой стали, легированной никелем, хромом, вольфрамом, ванадием, молибденом и т. п. Но даже в этом случае стойкость штампов не становится очень высокой, они могут выдержать от трех тысяч до десяти тысяч поковок. При этом стоимость штампов достаточно высока. Именно по этой причине горячая штамповка может считаться экономически выгодным способом обработки металла только когда речь идет о больших партиях деталей, составляющих тысячи и десятки тысяч штук. В серийном и массовом производстве этот метод очевидно превосходит метод свободной ковки, и имеет массу очевидных преимуществ.

Горячая объемная штамповка производится на самых разных машинах - это и штамповочные молоты, и кривошипные горячештамповочные прессы, и гидравлические и фрикционные прессы, и горизонтально-ковочные и горизонтально-гибочные машины, и ковочные вальцы. Приведенный список далеко не полон.

Мы предоставляем услуги по горячей ковке и имеем весь необходимый для этого парк машин и оборудования. Наши изделия известны своим высоким качеством, а сотрудники — высокой квалификацией. При этом мы стараемся держать приятный для клиентов уровень цен даже на самые технологически сложные работы.

Метод горячей объемной штамповки может использоваться в производстве поковок из самых разных металлов — медных, алюминиевых, стальных, а также различного назначения, форма и сложности. Основой служит прокатанный прутковый материал: медные сплавы, конструкционные углеродистые и легированные стали, алюминиевые деформируемые сплавы и т.д.

Мерные заготовки нагреваются под горячую штамповку в соответствии со всеми необходимыми технологиями, местом нагрева служат камерные электрические или газовые нагревательные печи. Оставшийся после горячей объемной штамповки облой (излишки металла) обрубается на эксцентриковом прессе.

Завершающий этап в производстве поковок методом горячей объемной штамповки — это очищение поверхности от окалины, которое производится на дробеметной установке, либо в пескоструйном очистном барабане. После завершения термообработки и успешного проведения всех необходимых контрольных операций, формируется партия поставки, сопровождаемая сертификатом качества.

Горячая объемная штамповка — технологически сложный процесс, который можно доверить только настоящим профессионалом. Мы являемся такими профессионалами! В случае, если у вас возникла необходимость в горячей объемной штамповке, обратитесь к нам, и вы можете быть уверены в результате!

Узнать подробную информацию об этой услуге, вы можете по телефону (812) 388-12-50 или заполнив форму обратной связи: