§ 21. Получение изделий холодной объемной штамповкой

1. Холодное выдавливание — процесс получения штамповок при плас- тическом течении металла в полости штампа. При холодном выдавливании в отличие от прессования заготовкой является не слиток, а штучная прут- ковая заготовка. При этом получается не протяженный профиль, а чаще всего готовая деталь, требующая незначительной обработки резанием. Пластическое деформирование выдавливанием происходит в условиях неравномерного всестороннего сжатия и обеспечивает высокую степень деформации. Для мягких, пластичных металлов (алюминия) степень де- формации, определяемая отношением площадей поперечного сечения за- готовки и детали, может быть больше 10 ООО %. Но выдавливание требует высоких давлений: для алюминия до 0,7 ГПа, для сталей до 3 ГПа. Раз- личают прямое, обратное и комбинированное выдавливание.

При прямом, выдавливании (рис. 1У.29, а) металл вытекает через отвер­стие в неподвижной матрице / в направлении движения пуансона 2. Удаляется деталь 3 с помощью выталкивателя 4. Таким методом получают детали типа стрежней с утолщениями и труб с фланцами (болты, клапаны и т. п.) При обратном выдавливании направление течения металла проти­воположно движению пуансона 2 (рис. 1У.29, б). Удаляется деталь 3 с помощью съемника 5. Таким методом получают полые детали с дном (корпусы туб, стаканы и т. п.). Штамповка деталей методом комбиниро­ванного выдавливания сопровождается течением металла в разных направ­лениях (рис. IV.29, в).

2. Холодная высадка применяется при изготовлении широкого ассор- тимента деталей в массовом производстве: болтов, гаек, шпилек, винтов, шурупов, заклепок, гвоздей, спиц и др. Исходной заготовкой служат проволока или прутки диаметром 0,5—38 мм. Холодная высадка деталей производится за 1, 2, 3 и более переходов (ударов) в зависимости от формы высаживаемой части и ее размеров. Отношение длины высаживаемой части заготовки к ее диаметру не должно превышать 2,5 при высадке за 1 удар, 8 — при высадке за 3 удара.

Схема высадки заклепки на холодновысадочном автомате показана на рис. 1У.29, г. Автомат имеет механизмы подачи, отрезки и переноса заготовки с линии подачи на линию высадки, а также механизмы высад­ки и выталкивания. Пруток или проволока роликами 6 подается через матрицу 7 до упора 8. Матрица перемещается на линию высадки, отрезая при этом заготовку от прутка. Высадка заклепки 10 осуществляется пуан­соном 9, а удаляется она из матрицы выталкивателем //.

3. Холодную формовку применяют для изготовления сложных по фор­ме деталей с площадью горизонтальной проекции до 5000 мм² и высотой до 25 мм (рис. IV.30). Ее производят в открытых и закрытых штампах. Исходной заготовкой обычно является штучная заготовка из сортового или листового проката, полученная горячей штамповкой либо точным литьем. Иногда (чаще при штамповке в закрытых штампах) заготовкой служит полоса или пруток, но при этом расход материала по сравнению со штучной заготовкой возрастает на 10—30 %.

Технологический процесс изготовления деталей холодной формовкой включает обычно следующие операции: резку заготовок, формовку (иног­да предварительную и окончательную), обрезку заусенца (при открытой штамповке), калибровку (или зачистку)-

При холодной формовке применяют следующие основные формо­изменяющие операции: осадку плоскопараллельными бойками (рис. IV.29, д); открытую осадку с выдавливанием в одну или две сторо­ны для образования бобышек, выступов (рис. IV.29, е); закрытую осад­ку с истечением металла в одну или две полости штампа для формовки частичных утолщений с одновременным формообразованием требуемого контура (рис. IV.29, ж). Холодную формовку в закрытых штампах при­меняют в основном для изготовления деталей из сплавов цветных металлов.

При формовке за несколько переходов для повышения пластичности производят промежуточный отжиг. Холодную формовку, как и холодное выдавливание, производят со смазкой.