ЛИСТОВАЯ ШТАМПОВКА. Штамповка листовая
Листовая штамповка. Общие сведения
Листовая штамповка – процесс получения изделий или заготовок из листового или фасонного проката без обусловленного значительного перераспределения металла в поперечном сечении исходной заготовки.
Детали, изготовленные листовой штамповкой, широко применяются в автомобильной промышленности. Этим методом можно изготавливать сложные по форме изделия; например: детали кузовов автомобилей, капоты двигателей, топливные баки, различные прокладки и т.д.
К преимуществам процесса относятся: небольшая масса деталей, полученных штамповкой, экономичный расход металла, хорошая чистота поверхности изделий, возможность получения изделий сложной конфигурации (в сочетании с пайкой, сваркой, клепкой).
Для деталей, получаемых листовой штамповкой, характерно то, что толщина их стенок незначительно отличается от толщины исходной заготовки. При изготовлении листовой штамповкой пространственных деталей заготовка испытывает значительные пластические деформации. Это обстоятельство вынуждает предъявлять к материалу заготовки достаточно высокие требования по пластичности.
При листовой штамповке чаще всего используют низкоуглеродистую сталь, пластичные легированные стали, медь, латунь, содержащую более 60%Cu, алюминий и его сплавы, магниевые сплавы, титан и другие. Листовой штамповкой получают изделия из листовых неметаллических материалов, таких как кожа, целлулоид, органическое стекло, фетр, текстолит и другие.
В качестве заготовки при листовой штамповке используют полученный прокаткой лист, полосу или ленту. Толщина заготовки при холодной штамповке обычно не более 10 мм, иногда 10…20 мм. Детали из заготовок толщиной более 20 мм штампуются с нагревом до ковочных температур (горячая листовая штамповка), что позволяет значительно уменьшить усилия деформации по сравнению с холодной штамповкой. Холодная листовая штамповка получила более широкое распространение, чем горячая.
При проектировании технологического процесса изготовления деталей листовой штамповкой основной задачей является выбор наиболее рациональных операций и последовательности их применения, позволяющих получать детали с заданными эксплуатационными свойствами при минимальной себестоимости и хороших условиях труда.
В зависимости от способа действия внешних сил и характера напряженно-деформированного состояния операции листовой штамповки делят на разделяющие (отрезка, вырубка, пробивка, просечка и др.) и формоизменяющие (гибка, вытяжка, отбортовка и
др.)
Вырубка – есть полное отделение заготовки или изделия от исходной заготовки по замкнутому контуру путем сдвига. Вырубка производится с помощью штампов на механических или гидравлических прессах.
При вырубке отделяемая часть металла, которая проходит через отверстие в матрице, является изделием, а оставшаяся – отходом.
В штампах роль верхнего перемещающегося ножа выполняет пуансон 2, а нижнего – матрица 4 (рис. 4.1).
Пуансон вдавливает часть заготовки в отверстие матрицы. В начальной стадии деформирования происходит врезание режущих кромок в заготовку и смещение одной части заготовки относительно другой без видимого разрушения.
При определенной глубине внедрения режущих кромок в заготовку зарождаются трещины, начинается формирование поверхности среза. Состояние поверхности среза зависит от правильности выбора зазора между пуансоном и матрицей Z. Зазор Z назначают в зависимости от толщины и механических свойств материала заготовки.
При работе пресса на средних скоростях для материалов толщиной S=0,5..1,0 мм значения двусторонних или параметрических зазоров составляет от 5 до 15% от толщины листа S. При этом размер отверстия матрицы DМ равен номинальному размеру вырубаемого изделия DH , а размер пуансона DП
ра Z
меньше на величину зазоDM = DH;
DП = DH − Z ,
где DH
DM
номинальный размер вырубаемой заготовки, мм;
диаметр отверстия матрицы, мм;
DП диаметр пунсона, мм;
Z диаметральный зазор между пуансоном и матрицей, мм.
На рис. 4.1 показан вырубной штамп с параллельными режущими кромками. Угол скоса режущих кромок пуансона φ=0, а угол резания δ =90˚. Усилие вырубки в этом случае определяется по формуле
P0 = F0 • σCP
= П • S • σCP , кГс/мм2
(Н),
где F0
-площадь среза мм2;
П – длина контура (периметр) вырубаемой детали, мм;
S толщина материала, мм;
σCP
сопротивление среза, кГс/ мм2 (МПа).
1
2
z/2
DП z/2
3
δ φ
4
5
DM
|
Рис. 4.1. Схема вырубки заготовки в вырубном штампе:
1 ползун пресса; 2 – пуансон; 3 – материал; 4 – матрица;
5 – стол пресса
Сопротивление среза, в свою очередь, зависит от механических свойств материала заготовки. Обычно его берут равным
σСP = (0.80…0.86)• σB
, кГс/мм2 (МПа),
где σВ
временное сопротивление материала, кГс/ мм2(МПа).
Усилие вырубки зависит от ряда факторов: механических свойств материала, толщины листа, формы и размеров вырубаемого контура детали, а также величины зазора между пуансоном и матрицей, скорости деформирования, смазки инструмента и т.д. В производственных условиях влияние дополнительных факторов учитывается введением в формулу коэффициента k=1,0…1,3. Тогда
действие усилия вырубки можно посчитать по формуле
PВЫР = (1,0…1,3)П • S • σCP
, кГс/мм2 .
Вытяжка – это процесс образования полой заготовки или изделия из плоской или полой исходной листовой заготовки, осуществляемый в вытяжных штампах.
В зависимости от материала заготовки и глубины полого изделия процесс вытяжки может выполняться как за один переход, так и за несколько. Схема первого перехода вытяжки приведена на рис.
4.2. Исходную плоскую заготовку выкладывают на плоскость матрицы. Пуансон надавливает на центральную часть заготовки и смещает ее в отверстие матрицы. Центральная часть «тянет» за собой периферийную; последняя, смещаясь в матрицу, образует стенки вытянутого изделия.
P
1 P
2
3
Рис. 4.2. Схема операции вытяжки за один переход:
1 – пуансон; 2 – заготовка; 3 – матрица
Условия деформации при этом таковы, что каждая элементарная часть заготовки, радиально расположенная, вклинивается между соседними такими же частями. В результате этого в кольцевом направлении появляются напряжения сжатия, вызывающие появление складок. Складки могут появиться при условии
(D − Dn ) ≥ (18…20) ⋅ S ,
где D – диаметр заготовки, мм; Dn – диаметр пуансона, мм; S – толщина листа, мм.
Для предотвращения появления складок применяют прижим, который с определенной силой прижимает фланец заготовки к плоскости матрицы. Схема вытяжки с прижимом представлена на рис. 4.3.
Для уменьшения концентрации напряжения и соответственно опасности разрушения заготовки кромки заготовки и матрицы скругляются по радиусу, равному 5 – 10 толщинам заготовки.
1
2
3
Рис. 4.3. Схема вытяжки с прижимом материала:
1 – пуансон; 2 – прижимное кольцо; 3 – вытяжная матрица
Для уменьшения силы трения вытяжку обычно ведут со смазкой заготовки. Состав смазочного материала выбирается с учетом материала заготовки, степени деформации и формы вытягиваемых изделий.
Различают два вида вытяжки: без утонения стенок и с утонением стенок. Вытяжку без утонения стенок производят в случае штамповки глубоких изделий из тонкого материала, при этом соблюдается условие
S
• 100% < 1,5% и
D
S
dn-1
• 100% < 1,0% ,
где S – толщина листа, мм;
D – диаметр исходной плоской заготовки, мм;
dn-1 – диаметр полой заготовки при последней вытяжке, мм.
При изготовлении неглубоких изделий из толстого материала соблюдается условие
S •100% > 2,0% и
D
S
d n−1
•100% > 1,5%
При этом вытяжку ведут без прижима.
При вытяжке без утонения стенки зазор между матрицей и пуансоном выбирают из условия, при котором материал заготовки не должен утоняться сжатием между поверхностями пуансона и матрицы. Это в свою очередь способствует повышению стойкости инструмента.
При вытяжке с утонением стенки зазор между пуансоном и матрицей должен быть меньше толщины стенки, которая, сжимаясь между поверхностями пуансона и матрицы, утоняется и одновременно удлиняется. Следует заметить, что при ведении расчетов принимают, что толщина донца не меняется.
Удельные усилия на контактных поверхностях при вытяжке с утонением стенки значительно больше, чем при вытяжке без утонения стенки.
При вытяжке с утонением стенки, ее толщина за один переход может быть уменьшена в 1,5 – 2 раза.
Степень деформации при вытяжке оценивается коэффициентом вытяжки m, который подсчитывается как отношение последующего диаметра к предыдущему (m<1).
Коэффициент вытяжки зависит от следующих основных факторов: механических свойств материала (его пластичности), состояния поверхности заготовки, толщины металла S, диаметра и формы вытягиваемого изделия, способа вытяжки (с прижимом или без него), числа и порядкового номера операций, радиусов закруглений пуансона и матрицы, материала и состояния поверхностей элементов штампа.
Если при допустимом для первого перехода коэффициенте вытяжки невозможно получить деталь с заданными размерами, ее вытягивают за несколько переходов. С каждым последующим переходом степень деформации уменьшается, а величина коэффициента вытяжки растет.
Как известно, при холодной деформации металл упрочняется.
Пластичность его уменьшается. Это явление носит название наклепа.
Для восстановления первоначальных свойств металла применяют термическую обработку – отжиг. Чаще отжиг проводят после трехчетырех вытяжных операций. Проводится также и отжиг готового изделия.
Отжиг ведут в безокислительных печах; часто применяют безокислительный (светлый) отжиг в атмосфере водорода, азота и других защитных средах. Для осуществления отжига отдельных наклепанных частей детали применяют индукционный нагрев токами нормальной частоты. После отжига для снятия окалины детали подвергают травлению в слабых растворах кислот с последующей промывкой в воде.
Материал взят из книги Горячая обработка металлов (В.Д. Александров)
ЛИСТОВАЯ ШТАМПОВКА - это... Что такое ЛИСТОВАЯ ШТАМПОВКА?
процесс получения из листового проката (листа, полосы, ленты) изделий, имеющих плоскую или пространств. форму, без существ. изменения толщины материала. Лист толщ. до 15 мм штампуют без нагрева, а большей толщины - с нагревом. К Л. ш. относятся: резка (разрезка, вырубка, пробивка отверстий), гибка, вытяжка (в т. ч. глубокая) и ряд дополнит. операций (отбортовка, закатка, сборка и др.). Применяется в автомоб. (цельноштампов. кузова и т. п.), радиотехнич., электронной и мн. др. отраслях пром-сти. См. рис.
Схема установки заготовки в вырубном штампе при листовой штамповке: 1 - вырубленная деталь; 2 - матрица; 3 - пуансон; 4 - пуансонодержатель; 5 - верхняя плита; 6 - заготовка; 7 - штамп
Большой энциклопедический политехнический словарь. 2004.
- ЛИСТИНГ
- ЛИСТОВОЙ МЕТАЛЛ
Смотреть что такое "ЛИСТОВАЯ ШТАМПОВКА" в других словарях:
листовая штамповка — Штамповка изделий без обусловленного перераспределения металла в поперечном сечении исходной заготовки. [ГОСТ 18970 84] Тематики оборуд. для бесстружечной обработки … Справочник технического переводчика
листовая штамповка — [press forming] штамповка (1.) с использованием в качестве заготовки листового проката. Листовая штамповка условно подразделяют на тонколистовую (при толщине обрабатываемого листа 4 мм), причем листовой… … Энциклопедический словарь по металлургии
Листовая штамповка — листовое штампование, изготовление полуфабрикатов, деталей и готовых изделий из листовых металлических заготовок деформированием их под действием давления. Л. ш. возникла много столетий назад как способ изготовления одинаковых по … Большая советская энциклопедия
листовая штамповка — получение изделий плоской или пространственной формы из листовых металлических заготовок (листа, полосы, ленты) без существенного изменения толщины исходного материала. Осуществляется, как правило, в штампах, состоящих из неподвижной и подвижной… … Энциклопедия техники
Листовая штамповка — 5. Листовая штамповка Штамповка изделий без обусловленного перераспределения металла в поперечном сечении исходной заготовки Источник: ГОСТ 18970 84: Обработка металлов давлением. Операции ковки и штамповки. Термины и определения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Холодная листовая штамповка — Die stamping Холодная листовая штамповка. Общий термин изготовления заготовок листовой штамповки, обработанных, профилированных или разрезанных в прессе за одно или большее количество действий. (Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под… … Словарь металлургических терминов
Штамповка эластичными средами — специальный вид обработки металлов давлением и считается одним из прогрессивных технологических процессов. Содержание 1 Достоинства … Википедия
Штамповка — Штамповочный пресс Штамповка процесс пластической деформации материала с изменением формы и размеров тела. Чаще всего штамповке подвергаются металлы или пластмассы. Существуют два основных вида штамповки листовая и объёмная. Листовая штамповка… … Википедия
Штамповка — процесс обработки металлов давлением (См. Обработка металлов давлением), при котором формообразование детали осуществляется в специализированном инструменте Штампе; разновидность кузнечно штамповочного производства (См. Кузнечно… … Большая советская энциклопедия
Штамповка — [forging, stamping, pressing] 1. Способ обработки металлов давлением, при котором формообразование металла осуществляется в результате пластического деформирования в полостях штампа при взаимодействии его частей под действием внешних сил. 2.… … Энциклопедический словарь по металлургии
dic.academic.ru
листовая штамповка - это... Что такое листовая штамповка?
stamping
Англо-русский словарь технических терминов. 2005.
- листовая целлюлоза
- листовая электротехническая сталь
Смотреть что такое "листовая штамповка" в других словарях:
листовая штамповка — Штамповка изделий без обусловленного перераспределения металла в поперечном сечении исходной заготовки. [ГОСТ 18970 84] Тематики оборуд. для бесстружечной обработки … Справочник технического переводчика
листовая штамповка — [press forming] штамповка (1.) с использованием в качестве заготовки листового проката. Листовая штамповка условно подразделяют на тонколистовую (при толщине обрабатываемого листа 4 мм), причем листовой… … Энциклопедический словарь по металлургии
Листовая штамповка — листовое штампование, изготовление полуфабрикатов, деталей и готовых изделий из листовых металлических заготовок деформированием их под действием давления. Л. ш. возникла много столетий назад как способ изготовления одинаковых по … Большая советская энциклопедия
листовая штамповка — получение изделий плоской или пространственной формы из листовых металлических заготовок (листа, полосы, ленты) без существенного изменения толщины исходного материала. Осуществляется, как правило, в штампах, состоящих из неподвижной и подвижной… … Энциклопедия техники
Листовая штамповка — 5. Листовая штамповка Штамповка изделий без обусловленного перераспределения металла в поперечном сечении исходной заготовки Источник: ГОСТ 18970 84: Обработка металлов давлением. Операции ковки и штамповки. Термины и определения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ЛИСТОВАЯ ШТАМПОВКА — процесс получения из листового проката (листа, полосы, ленты) изделий, имеющих плоскую или пространств. форму, без существ. изменения толщины материала. Лист толщ. до 15 мм штампуют без нагрева, а большей толщины с нагревом. К Л. ш. относятся:… … Большой энциклопедический политехнический словарь
Холодная листовая штамповка — Die stamping Холодная листовая штамповка. Общий термин изготовления заготовок листовой штамповки, обработанных, профилированных или разрезанных в прессе за одно или большее количество действий. (Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под… … Словарь металлургических терминов
Штамповка эластичными средами — специальный вид обработки металлов давлением и считается одним из прогрессивных технологических процессов. Содержание 1 Достоинства … Википедия
Штамповка — Штамповочный пресс Штамповка процесс пластической деформации материала с изменением формы и размеров тела. Чаще всего штамповке подвергаются металлы или пластмассы. Существуют два основных вида штамповки листовая и объёмная. Листовая штамповка… … Википедия
Штамповка — процесс обработки металлов давлением (См. Обработка металлов давлением), при котором формообразование детали осуществляется в специализированном инструменте Штампе; разновидность кузнечно штамповочного производства (См. Кузнечно… … Большая советская энциклопедия
Штамповка — [forging, stamping, pressing] 1. Способ обработки металлов давлением, при котором формообразование металла осуществляется в результате пластического деформирования в полостях штампа при взаимодействии его частей под действием внешних сил. 2.… … Энциклопедический словарь по металлургии
dic.academic.ru
