Листове штампування

§ 1. Сутність процесу

Листовим штампуванням наз. процес одержання деталей з аркуша, стрічки або смуги. Товщина деталей майже не відрізняється від товщини листового матеріалу й не перевищує 10 мм. Листове штампування це один з найбільш прогресивних і високопродуктивних способів одержання деталей складної форми з тонкими стінками. Звичайно неї здійснюють у холодному стані.

При листовому штампуванні виробу виходять із дуже малими допусками й високою якістю поверхні, що найчастіше не вимагають подальшої обробки.

До переваг листового штампування ставляться також ощадлива витрата металу й широкі можливості механізації й автоматизації процесу.

Вихідним матеріалом при листовому штампуванні є аркуші, стрічки й смуги з горячекатаної тонколистової сталі звичайної якості Ст.2, Ст.3, Ст.4, Ст.5 і холоднокатаної тонколистової якісної конструкційної сталі 10кп, 15кп, 20кп, 10, 20, 30, 40, а також аркуші, стрічки й смуги з міді, латуні, дюралюмінію, титана й ін.

§ 2. Операції листового штампування

Аркушевий матеріал штампують за одну операцію або за кілька послідовних операцій. Розрізняють операції поділу й операції зміни форми пластичною деформацією металу.

До операцій поділу відносять: різання, вирубку по контурі, пробивання отвору й ін., при яких заготівля відокремлюється від вихідного матеріалу.

Різання листового матеріалу на заготівлі потрібних розмірів здійснюють на ножицях (гільйотинних, дискових). Різання ножицями не дозволяє одержати будь-які контури заготівлі й звичайно мнуть її краю. Тому для одержання фасонних листових заготівель частіше застосовують вирубку по контурі в штампах або пробивання. Вирубкою одержують зовнішній контур заготівлі, а пробиванням - внутрішній.

До операцій зміни форми відносять згинання, витяжку без витончення стінки, витяжку з витонченням стінки, формування.

При згинанні одну частину або кілька частин листової заготівлі згинають щодо інших її частин. Розрізняють згинання одне-, двох-, чотирьох- і багатокутове. Більшість гнутих деталей може бути виконане за допомогою двох прийомів згинання: V - образне згинання в тупий кут - однокутове; і U - образне згинання в прямий кут - двохкутове. Чим більше радіус кута, тим легше протікає процес згинання, менше небезпеки появи тріщин і менше перекручувань форми виробу.

Витяжка - найбільш складна операція, при якій плоска заготівля перетворюється в порожнє тіло (ковпачок). По характері деформації металу витяжку розрізняють без витончення стінки й з витонченням стінки виробу.

Витяжка без витончення стінки виконується у витяжному штампі, у якого зазор між пуансоном 1 і матрицею 3 на 5 - 10% більше товщини заготівлі 2. Радіуси закруглення робочої частини матриці й пуансона забезпечують плавність перетворення круглої листової заготівлі в ковпачок. При витяжці виробів плоска частина заготівлі (фланець) може згортатися з утворенням складок. Для запобігання їхнього утворення застосовують притиски 4. (Рис.)

При листовому штампуванні можлива витяжка з витонченням стінки заготівлі. При цьому необхідно мати зазор між пуансоном і матрицею менше товщини аркуша. Звичайно витончення стінок за один прохід не перевищує 30 - 35% початкової товщини аркуша.

§ 3. Інструмент і встаткування для листового штампування

Інструментом для листового штампування служать штампи, які класифікуються по технологічних, конструктивних і експлуатаційних ознаках.

По типі й характеру виконуваних операцій розрізняють штампи простої дії (одноперехідні) і комбіновані (багатопереходні), які у свою чергу розділяються на штампи послідовної й сполученої дії.

Штампи простої дії призначені для виконання якої-небудь однієї операції за один робітник хід преса: вирубки, гнучкі, витяжки.

Штампи послідовної дії  можуть виконувати декілка операцій штампування при переміщенні заготівлі в напрямку подачі.

Штампи сполученої дії застосовують для виконання за один робітник хід преса 2, 3 і більше операцій.

Устаткуванням для листового штампування є преси, які за принципом дії розрізняють на механічні, гідравлічні, електромагнітні й пневматичні.

З механічних часто застосовують кривошипні преси. Вони бувають простої, подвійної й потрійної дії.

Преси простої дії мають один повзун, що рухається, і призначені для вирізки, пробивання, гнучкі й ін. операцій.

Преси подвійної дії мають два незалежно рухаються повзуна: зовнішній для притиску заготівлі й внутрішній для глибокої витяжки.

Преси потрійної дії мають два верхніх повзуни й один нижній (або стіл, що рухається). Ці преси застосовуються для штампування деяких деталей кузова автомобіля.

§ 4. Технологічний процес листового штампування

Складається з наступних операцій:

1. підготовка матеріалу;
2. одержання заготівель (різанням, вирубкою по контурі, пробиванням);
3. формозміна заготівель (гнучкої, витяжкою, формуванням);
4. термічна обробка (для зняття наклепу й одержання необхідної структури й властивостей);

обробка (калібрування, галтовка для видалення заусенців, травлення, виправлення, полірування, нанесення покриттів)