Холодное прессование, выдавливание

Разновидностью прессования является холодное выдавливание, осуществляемое в штампах. Холодное выдавливание производится по прямому, обратному, комбинированному методам. В качестве заготовок используют заготовки, вырубленные из листа, и прутковые заготовки. С помощью выдавливания изготавливают стаканчики, гильзы, баллончики, валики, болты и т.д. Материалами могут служить цветные металлы, их сплавы, стали. Сталь значительно труднее выдавливается. При этом необходимо соблюдение условий, касающихся выбора материала, матрицы и пуансона, их термической обработки, качества и свойств стали, подвергающейся выдавливанию, скорости выдавливания, размеров и форм изделия, методов смазки и т.д. Так как холодное выдавливание протекает в условиях преобладания схемы всестороннего неравномерного сжатия, то почти все стали могут быть подвержены этому процессу. Не смотря на это, из-за больших давлений, перегружающих инструмент, существуют ограничения, обусловленные допустимыми удельными давлениями в инструменте и пластическими свойствами обрабатываемой стали. Считается, что если Р>250 кг/мм² или состав стали не допускает за один переход степени деформации больше 25 %, то процесс неэкономичен.

Большинство деталей машин изготавливают из конструкционной стали с подбором условий их холодного выдавливания. Успешно изготавливаются изделия из сталей: 08КП, 08Ю, 15КП, 35, 15Х, 20ХГ, 40Х, 35ХЮА.

Некоторые стали обрабатывают со степенью деформации до 90 %. На величину удельного давления и работу штампового инструмента особое влияние оказывают: механические свойства деформируемой стали, степень деформации, коэффициент трения, смазка, толщина стенки выдавливаемого изделия, угол конусности входного отверстия матрицы и пуансона.

Стальные изделия нецелесообразно изготавливать выдавливанием, если толщина стенки менее 4–4,5 мм, так как при малой толщине резко увеличивается удельное давление, величина которого даже для низкоуглеродистой стали превышает 250 кг/мм². При выдавливании сплошных деталей, удельное давление значительно ниже, чем при выдавливании полых деталей.

При конструировании штампов, оптимальным углом входного конуса матрицы, при котором наблюдается минимальная величина удельного давления, является угол 120–130°. Торец пуансона делают коническим. Материалом для рабочих частей штампов служат как инструментальные стали Х12М, ХВГ, так и твердые сплавы Р18. Обоймы для матриц изготовляют из сталей марок 5ХНМ, 5ХНВ и т.д.

Холодное выдавливание стальных изделий целесообразно в условиях массового производства из-за высокой стоимости штампов. Преимуществами холодного выдавливания являются: его высокая точность (0,1 мм), качество поверхности, которое превышает качество поковок и снижение отхода металла на 60–70 %.

Холодным выдавливанием изготавливают детали до 160 мм, и длиной до 1500 мм. Стойкость рабочих деталей может составлять 4–5 тыс. штук изделий. Важным фактором стойкости штампов является смазка и подготовка поверхности. Фосфотированная стальная поверхность хорошо удерживает смазку (стеариновую кислоту, минеральные масла, живые и растительные жиры). Основным оборудованием для холодного выдавливания являются прессы (кривошипные, эксцентриковые, гидравлические).

Дата добавления: 2014-01-20