Общие положения и классификация процессов листовой штамповки

Введение

Листовая штамповка — это технологический процесс обработки металлов давлением, при котором исходная форма материала пластически изменяется с обеспечением требуемой геометрической точности, состояния и ка- чества поверхности. Этот процесс широко применяется в различных отраслях промышленности для изготовления деталей с высокой повторяе- мостью и эффективностью.

Основные инструменты листовой штамповки

Формоизменение заготовки в процессах листовой штамповки осуществ- ляется с использованием основных инструментов — пуансона и матри- цы, а также вспомогательных элементов, таких как прижим, съемник и выталкиватель.

• • Пуансон вдавливается в деформируемый материал, который обтягивается, обтекает или охватывает его.
  • Матрица принимает материал и пуансон, обеспечивая изменение фор- мы заготовки. Поверхность матрицы, по которой измеряется проем, называется зеркалом матрицы. Зеркало может быть плоским или ис- кривленным. Контур проема матрицы определяется линией пересе- чения полости с базовой поверхностью. Полость матрицы может быть глухой (с дном) или сквозной (в виде отверстия).
  • Жесткий инструмент изготавливается из материала, более твердого и прочного, чем заготовка. В некоторых случаях один из инструментов (пуансон или матрица) может быть выполнен из эластичного ма- териала, что позволяет использовать его в специальных процессах.

Исходный материал, предназначенный для обработки, называется за- готовкой. Процесс изготовления детали может включать одну или несколько операций, каждая из которых изменяет форму заготовки. Многоопера- ционные процессы применяются для сложных деталей.

Классификация листовой штамповки по тол- щине листа

В зависимости от толщины листа (s) листовая штамповка условно делится на следующие группы:

• • Тонколистовая штамповка: s < 4 мм.
  • Нормальная штамповка: s = 4 . . . 15 мм.
  • Толстолистовая штамповка: s > 15 . . . 20 мм.

Толстолистовая штамповка, как правило, выполняется с нагревом заготовки. Нагрев также применяется для штамповки сплавов с пониженной деформируемостью, таких как некоторые титановые сплавы.

Классификация операций листовой штамповки

Все процессы листовой штамповки можно разделить на следующие основные группы операций:

• • Разделительные операции: приводят к разрушению материала за- готовки (например, вырубка, пробивка).
  • Формоизменяющие операции: изменяют форму и размеры заготов- ки без разрушения (например, гибка, вытяжка).
  • Прессовочные операции: включают сжатие материала для получения сложных форм.
  • Комбинированные операции: сочетают разделительные и формоизменяющие процессы.
  • Штампосборочные операции: используются для соединения дета- лей (например, клепка, сшивка).

Современные способы листовой штамповки

Помимо классических методов штамповки, использующих жесткие металлические инструменты, существуют прогрессивные способы, основанные на использовании различных сред и полей. Эти методы разработа- ны для обработки труднодеформируемых высокопрочных и жаропрочных сплавов, а также для производства крупногабаритных деталей в судостроении, авиационной и ракетной технике. К ним относятся:

• • Электрогидравлическая штамповка: использует ударную волну, возникающую при электрическом разряде в жидкости.
  • Штамповка взрывом: основана на передаче энергии взрывной волны через воздух или жидкость.
  • Магнитно-импульсная штамповка: применяет силы электромехани- ческого взаимодействия, возникающие между вихревыми токами в заготовке и импульсным магнитным полем.

Контрольные вопросы

1. Что такое листовая штамповка, и какие характеристики она обеспе- чивает для изготовленных деталей?
2. Какие основные и вспомогательные инструменты используются в листовой штамповке? Опишите их функции.
3. Как классифицируется листовая штамповка по толщине листа? В каких случаях применяется нагрев заготовки?
4. Перечислите основные группы операций листовой штамповки и дайте их краткую характеристику.
5. Какие современные способы листовой штамповки вы знаете? Для каких целей они применяются?