Особенности и применение холодной и горячей штамповки

Введение
Механическая обработка осуществляется резанием и давлением. Она применяется для разделения материала и снятия припуска с заготовки; формоизменения заготовки; придания нужных свойств поверхности; подготовки поверхности детали под напыление.
В производстве многих типов машин удельная трудоемкость механической обработки составляет 40 …80 %.
Механическая обработка давлением заключается в пластическом деформировании или разделении материала. Пластическое деформирование, происходящее без разделения заготовки, бывает холодное и горячее. Эти процессы подразделяются на листовую и объемную штамповку, а также на поверхностное пластическое деформирование.
Обработка давлением является одним из наиболее прогрессивных методов изготовления деталей. Высокая производительность труда, низкая себестоимость изделий, изготовляемых большими партиями, и высокий коэффициент использования материала способствуют широкому применению этих процессов в различных отраслях машиностроения.
Пластическое деформирование заготовки, происходящее без ее разделения, приводит к формоизменению заготовки и перераспределению материала в ее объеме. В случае же разделения материала заготовки происходит также ее механическое разрушение.
В металлах процесс пластической деформации в основном осуществляется путем скольжения тонких слоев монокристалла относительно друг друга. Скольжение охватывает ряд плоскостей или тончайших слоев (полосы скольжения), в промежутках между которыми элементы пластической деформации отсутствуют. Многочисленными исследованиями установлено, что сдвигающее (касательное) напряжение, необходимое для начала пластической деформации скольжения для данного металла, при данной температуре и скорости деформации есть величина постоянная, не зависящая от ориентировки плоскостей скольжения относительно действующих на тело сил.
Особенности применения холодной и горячей штамповки
Горячая объемная штамповка представляет собой процесс намеренного деформирования нагретой заготовки из разного рода металла для изменения ее размеров и конфигурации.
Причем, геометрические характеристики изделия при этом меняются в нескольких измерениях, а не в одной плоскости

. Технология нашла применение во многих отраслях промышленности и имеет весьма обширные перспективы для дальнейшего развития и совершенствования.
Горячая объемная штамповка ‒ вид обработки металлозаготовок с помощью давления, который подразумевает использование специального инструмента, штампа, для формообразования поковки из разогретой заготовки.
Поверхности полостей и выступов отдельных частей штампа при этом ограничивают течение металла, поэтому в итоге операции происходит образование единственной замкнутой полости по конфигурации поковки. Такую полость называют ручьем.
Для данного вида обработки необходимы специальные штамповочные заготовки. Их изготавливают с применением проката профилей разных форм путем разрезания прутков на отдельные изделия кривошипными пресс-ножницами, механическими пилами, газовой резкой и т.п.
Достоинства такой технологии при сравнении с ковкой заключается в следующем:
-высокие показатели производительности;
-более высокая точность изготовления деталей: допуски при штамповании поковок в 3 раза меньше, нежели при ковке.
Основными недостатками технологии являются дороговизна инструмента и его узкая направленность: конкретный штамповочный станок подходит для создания поковки одной формы и размера. Помимо этого, для осуществления объемной горячей штамповки поковок потребуется в несколько раз больше усилий деформирования, нежели для ковки аналогичных поковок.
Крупными называют поковки с массой в несколько сот килограммов, но они используются в редких случаях. Еще реже можно встретить изделия с массой 2-3 тонны. Наиболее распространенные формы имеют массу от 20 до 30 кг.
Технология активно применяется на производственных предприятиях металлообрабатывающей промышленности, которые имеют дело с алюминиевыми сплавами, латунью.
С помощью горячей штамповки прессом изготовляются заготовки для деталей легковых автомобилей, тракторов и других видов сельскохозяйственных машин, самолетов, железнодорожных вагонов, станков и т.п.
С учетом тенденции к росту серийности в машиностроении штамповка в будущем приобретет еще большую популярность и развитие.
Холодная штамповка считается передовым методом в обработке металлов