3.6 Холодная объемная штамповка

Холодной объемной штамповкой получают заготовки деталей сложной формы малых и средних размеров. Площадь горизонтальной проекции заготовок обычно не превышает 450…500 мм². Заготовки круглых деталей разделяют на группы по максимальному диаметру от очень мелких (до 2 мм) до крупных (50…100 мм) и очень крупных (свыше 100 мм). Получают заготовки разнообразных форм:

- ступенчатые;

- переменного сечения с односторонними и двухсторонними бобышками;

- типа стержней и стаканов с разнообразными по форме стенками и дном;

- других сложных форм;

- валов диаметром 50…200 мм, длиной 200…300 мм;

- шестерен и фланцев диаметром до 200 мм.

Массы штучных заготовок достигают 1…10 кг.

Холодная деформация приводит к значительному изменению механических свойств материала. Прочностные характеристики увеличиваются в 1,6…2,6 раза, а характеристики пластичности снижаются. В связи с этим холодной штамповке подвергают материалы (углеродистые и легированные стали, цветные металлы и сплавы) определенной пластичности и до определенных степеней деформации. Например, рекомендуются стали:

- марок 08, 08кп, 10, 10кп, 15, 15кп – мягкие, с низким сопротивлением деформированию для выдавливания и высадки заготовок сложных форм с большими степенями деформаций;

- марок 15Х, 15Г, 20, 20Х, 20Г, 20ХН, 20ХГ, 18ХГТ, 18ХГН, 20ХГР и т. п. – средней твердости со средним сопротивлением деформированию для выдавливания (преимущественно прямого, реже обратного) и высадки заготовок упрощенных форм со средними степенями деформации;

- марок 30, 35, 40, 45, 30Х, 30Г, 40Х, 40ХН, 40Г, У7…У12, У8А, У10А, Х12М и т. п. – твердые, с высоким сопротивлением деформированию для прямого выдавливания и высадки заготовок простых форм с небольшими степенями деформации.

Такое применение сталей связано с тем, что при увеличении содержания углерода и легирующих элементов снижается их пластичность.

Из цветных металлов и сплавов для холодной штамповки используются латуни Л63, Л68, медь, алюминиевые сплавы и др., у которых низкий предел текучести, большое относительное удлинение и малая твердость.

Основные показатели качества заготовок, полученных способом холодной объемной штамповки, показаны в таблице 3.4.

Таблица 3.4 – Показатели качества заготовок, полученных способами холодной объемной штамповки

Способ холодной объемной штамповки	Размер или поверхность	Квалитет	Параметр шероховатости Ra, мкм
Выдавливание	Диаметр	IT8 – IT10	-
	Длина	IT12 – IT15
Выдавливание цветных сплавов	Внутренняя поверхность	IT8 – IT10	До 0,04
	Наружная поверхность	IT12 – IT15	До 0,16
Выдавливание черных сплавов	Внутренняя поверхность	IT8 – IT10	До 0,16
	Наружная поверхность	IT12 – IT15	До 1,0
Высадка	Поперечный размер	IT8, IT9	0,63…2,5
	Длина	IT11, IT12