Операции штамповки металла относятся ко всему процессу или набору действий. Они связанны с формовкой, резкой или формовкой металлических заготовок с помощью штамповочных машин. Операции включают в себя ряд этапов:
- проектирование и оснастку,
- подачу материала,
- штамповку,
- контроль качества,
- иногда и постобработку.
Виды операций по штамповке металла, применяемые на металлообрабатывающем предприятии, следующие:
Прогрессивная штамповка (штампы, соединенные в единую линию)
При прогрессивной штамповке лист металла разворачивается, подается в пресс и проходит через различные операции штамповки. Каждая из операций выполняет один или несколько процессов металлообработки (например, резка, гибка и(или) вытяжка- штамповка). Лист остается в конвейерной системе штамповочного станка. Деталь остается соединенной в базовой полосе на протяжении всего процесса.
Заготовка останавливается на каждой операции и формируется штампом, прежде чем двигаться дальше на следующую операцию. После завершения штамповки пресс перемещается вверх, а лист перемещается горизонтально в станине. Деталь постепенно формируется по мере продвижения заготовки по операциям. На последней операции готовая деталь выталкивается или вырубается из листа.
Преимущества прогрессивной штамповки заключаются в быстром производстве деталей со сложной геометрией, жестких допусках, высокой повторяемости и снижении трудозатрат. Прогрессивная штамповка сочетает в себе несколько этапов металлообработки в выстроенную в единую линию оборудованием.
Трансферная штамповка (штамповка с разделенными операциями).
При штамповке с трансферным условием заготовка обычно сначала отделяется от металлического листа и переносится с одного оборудования на другое. Разделенные материалы могут передаваться на разные прессы, что позволяет производить различные детали параллельно.
Трансферная Штамповка обычно используется при формовке крупных деталей. Поскольку деталь не соединена с основным металлическим листом, пуансон может проникать на максимальную глубину. Он не влияет на другие операции, поэтому она подходит для деталей, требующих глубокой вытяжки. Данная операция также используется в процессах с промежуточными этапами. Разделение детали на ранних этапах процесса было бы более эффективным. Также данная технология подразумевает снижение затрат на обслуживание оснастки. Так как при изготовлении сложных деталей, которая включает разные виды штамповки методом составной (последовательной) обработки, увеличиваются эксплуатационные издержки ввиду сложности оснастки. Но требуется учитывать один фактор. В этом случае уменьшается количество выпускаемой продукции на единицу времени.
Многопозиционная Штамповка.
При многопозиционной штамповке или многоскользящей штамповке плунжеры выравниваются по направляющей и скользят к заготовке. Это уникальный тип процесса штамповки, отличающийся от традиционного процесса штамповки, который требует нисходящего хода пресса. Каждый этап имеет один инструмент, который может одновременно сгибать, скручивать, резать или формировать деталь. Многоступенчатая штамповочная машина может иметь более четырех движущихся направляющих.
Многопозиционная штамповка идеально подходит для создания сложных и множественных изгибов. Для изгибов более 90 градусов и для формовки цилиндрических деталей. Обладает уникальной способностью образовывать скрутки. Этот вид штамповки может быстро производить детали, имеет недорогую оснастку и более низкую первоначальную стоимость, а также производит меньше отхода и снижает стоимость материала. Данный вид обработки применяют при малой толщине материала, а также материала, который легко поддается обработке. Наибольшее распространение вышеуказанный вид обработки применяется в электротехнической промышленности для изготовления клемм и других видов изделий, требующий множественное количество операций.
Составная Штамповка (штампы последовательного действия).
При составной штамповке штамп может выполнять несколько операций, таких как резка, гибка и Штамповка, одним движением вниз. Лист непрерывно подается в штамповочную машину, а затем готовая деталь выталкивается из металлической полосы. Ход может создавать несколько разрезов и отверстий в заготовке без использования нескольких штампов и выполнения нескольких ходов, что сокращает время производства и увеличивает экономию средств. Данная технология подразумевает увеличение затрат на обслуживание оснастки, так как при изготовлении сложных деталей, которая включает разные виды штамповки данным методом обработки, увеличиваются эксплуатационные издержки, ввиду сложности оснастки. Но требуется учитывать тот фактор, что в этом случае увеличивается количество выпускаемой продукции на единицу времени по сравнению с трансферной (разделенной штамповкой).
Штамповка горячего металла.
Горячее прессование — это процесс, который обычно известен как закалка под прессом и формовка горячим прессом. Это процесс термоформования, который включает в себя термическую обработку в процессе штамповки.
Заготовку для горячего прессования помещают в печь для нагрева до нужной температуры. Как только заготовка достигает примерно 930 ° С, она переносится с помощью подачи под пресс, который быстро закрывается над заготовкой и прочно удерживает ее в течение нескольких секунд, пока она не остынет. Закаленная и отформованная деталь выталкивается для окончательной отделки.
Существует две формы штамповки горячего металла: прямая и непрямая, которые различаются тем, как обрабатывается заготовка перед процессом нагрева. При прямом горячем тиснении заготовка сразу помещается в печь для нагрева. При непрямом горячем тиснении заготовка подвергается холодной формовке перед процессом нагрева.
Некоторые из причин, по которым горячая Штамповка предпочтительнее холодной обработки — это свойства материала, форма и закалочная оснастка. Прокаливаемость штамповки горячим металлом повышает прочность заготовки при одновременном снижении ее веса, что делает процесс идеальным для производства деталей для автомобильной промышленности, а также для изготовления крепежных метизов. Закалка и формовка штамповки горячего металла способствует достижению заготовкой надлежащей микроструктуры.
Обратной стороной штамповки горячего металла является количество времени, необходимое для производства каждой детали. Пресс для холодной штамповки может делать от 20 до 1500 ударов в минуту, в то время как пресс для горячей штамповки металла занимает от 10 до 30 секунд с каждым ходом, что может быть дольше для более толстых металлов. Задержки в процессе еще больше увеличиваются за счет послештамповочной отделки.