Об'ємне штампування металу
У техніці під об'ємним штампуванням мається на увазі такий технологічний процес, в результаті якого відбувається просторове зміна різних об'ємних заготовок, що мають найпростішу геометричну конфігурацію (циліндричну, призматичну і т.п.), для того, щоб виготовити з них деталі набагато більш складної форми. Після закінчення штампування виріб відповідає тій формі, що має порожнину штампів - основних робочих інструментів. З точки зору фізики штампування являє собою ні що інше, як відбувається в результаті пластичної деформації процес перерозподілу металу. з якого виготовлена вихідна заготовка. Фахівці поділяють об'ємну штампування на гарячу і холодну.
Холодна об'ємна штампування
Головною відмінною характеристикою холодного об'ємного штампування є те, що вона проводиться без нагрівання заготовки. В якості вихідного матеріалу для неї використовуються штучні (мірні) заготовки, які нарізаються з каліброваних прутків, або ж відрізки дроту, що поставляються на виробництва в бухтах (бунтах).
Холодна об'ємна штампування використовується в тих випадках, коли необхідно випустити деталі, які мають стабільні і високі механічні характеристики, які використовуються в відповідальних вузлах і механізмах. В ході цього технологічного процесу в заготовках не відбувається рекристалізація металу. до того ж він істотно зміцнюється. В окремих випадках поковки, які виходять в результаті штампування. являють собою готові деталі і не вимагають подальшої обробки.
Одним із суттєвих недоліків холодного об'ємного штампування є те, що при здійсненні цього технологічного процесу штампи швидко зношуються, оскільки вони відчувають на собі значні механічні навантаження.
Гаряча об'ємна штампування
При здійсненні гарячого об'ємного штампування заготовки розігріваються до температури від +200 ° С до +1300 ° С (конкретна величина цього показника залежить від умов обробки і складу сплаву). Вихідним матеріалом для гарячого штампування є заготовки розрізані на окремі відрізки, які за своїм обсягом рівні майбутнім готовим виробам. По своїй фізичній суті процес гарячого об'ємного штампування практично ідентичний вільному куванні, однак найбільш істотне його відмінність полягає в тому, що виробляється він з використанням спеціальних, попередньо виготовлених штампів.
З використанням технологічного процесу гарячого об'ємного штампування виготовляють такі поковки, які мають порівняно високу точність, структурну однорідність, а також досить складну конфігурацію, яка недосяжна при використанні технології вільного кування.
Основним робочим органом, що використовуються під час гарячого об'ємного штампування. є штампи. які складаються з двох частин: матриць і пуансонів. При установці в спеціальних вертикальних пресах і молотах матриці є нерухомими, а пуансони - рухливими. Для здійснення процедури об'ємного штампування використовуються так звані відкриті штампи. в яких площина роз'єму їх складових частин розташована перпендикулярно напрямку штампування. Ще одним технологічним способом здійснення цього процесу є використання закритих штампів. Вони характеризуються тим, що в них площину роз'єму розташовується безпосередньо по периметру поковки.
Відкриті штампи універсальні в застосуванні і прості за своїм устроєм, однак їх використання веде до утворення задирки (він розташовується в спеціальній канавці і потім обрізається на відрізні верстати). У закритих штампах задирок або немає взагалі, або вони зовсім невеликі, проте ці робочі органи не відрізняються універсальністю застосування.
Для отримання методом штампування деталей високої точності за своїми об'ємним характеристикам застосовуються закриті штампи. забезпечені компенсаторами. Вони являють собою додаткові порожнини, призначені для видалення надлишкового металу заготовки, і знаходяться в тих місцях, куди метал проникає в останню чергу. Цей матеріал неминуче йде в відхід, і тому використання компенсаторів є неекономічним.
Ще одним широко використовуваним при гарячому штампуванні методом є застосування штампувальних ухилів. Вони робляться в порожнинах штампів для того, щоб полегшити витяг з них готових деталей. При цьому, однак, форма готової поковки виявляється трохи перекрученою.
Для досягнення досить високої точності готових деталей способом гарячого об'ємного штампування їх нерідко випускають в так званих роз'ємних матрицях. Вони являють собою спеціальні штампи. які мають дві і більше площині роз'єму. Такі матриці добре підходять для штампування в кривошипних і гидровінтових пресах, а однією з їх відмінних рис є відсутність ухилів.