Металлический штамп для металла

Обновлено: 04.10.2024

Мы проконсультируем вас по любым вопросам!

Изготовление металлических деталей при помощи холодной штамповки занимает большую часть в технологии обработки материалов и часто применяется в разных отраслях промышленного производства. В основе метода лежит пластическое деформирование поверхностей без их дополнительного предварительного нагрева. Применение специального оснащения в виде штампов позволяет получить детали практически любой формы и размера.

Особенности технологии штампования

Штамповкой называют сложный технологический процесс, во время которого металлическая заготовка подвергается механическому давлению, что приводит к ее пластической деформации. Для выполнения подобной обработки используется специальное оборудование. В результате его воздействия на материал получают заготовки требуемой формы и размеров. Основным сырьем, применяемым для штампования, является листовой металл разной толщины.

Данный метод обработки разделяют на два вида:

горячий. Подразумевает предварительное нагревание заготовок;
холодный. Перед штамповкой заготовки не нагреваются.

Горячее штампование применяется для материалов, не обладающих высокой пластичностью. Данный метод обработки чаще всего используется при производстве заготовок небольшими партиями из металлического листа, имеющего толщину 5 мм. При изготовлении деталей возникает необходимость применения больших допусков. При их остывании происходит коробление и другие негативные процессы, влияющие на размеры будущей заготовки.

При выполнении холодного штампования используется специальная оснастка. В процессе обработки материал дополнительно упрочняется, но теряется его пластичность. Чтобы предотвратить повышение хрупкости готовых изделий, их дополнительно подвергают рекристаллизационному отжигу.

Особенности технологии холодного штампования

Технология штамповки холодным способом подразумевает обработку заготовок с изменением их формы и размеров, но с сохранением других геометрических характеристик.

В качестве сырья для получения необходимых изделий используются полосы, лента или листы, полученные из легированных низкоуглеродистых сталей. Могут применяться сплавы алюминия, меди, латуни, магниевые, титановые или другие высокопластичные составы. Это связано с тем, что такие материалы легко поддаются деформации.

Перечень выполняемых операций во время штампования

В процессе холодной штамповки металла выполняются различные операции, которые помогают придать изделию требуемых характеристик. Они могут быть разделительными и формоизменяющими. В первом случае поверхность материала частично отделяют по указанному контуру. К разделительным операциям относят:

резка. Отделение части заготовки по прямой или фигурной линии при помощи пресса в виде ножниц;
пробивка. Выполняется для создания в детали отверстия необходимой формы и размера;
вырубка. Готовая деталь имеет вид замкнутого контура.

Классификация основных операций штамповки

Формоизменяющие операции при штамповке подразумевают изменение формы или размеров заготовки из листового металла путем перемещения ее частей определенным способом. При этом не происходит физическое разрушение детали. К самым распространенным формоизменяющим операциям относят:

вытяжка. Относится к объемной штамповке, при помощи которой получают полые детали разной формы (конуса, цилиндра, полусферы, куба);
гибка. С помощью такой штамповки изгибу листового материала придается практически любая форма;
рельефная формовка. Подразумевает локальные изменения при сохранении конфигурации самой заготовки;
холодная высадка. Позволяет получить деталь нужной длины с увеличением ее диаметра.

Возможно штампование комбинированным способом, подразумевающим разделение и формообразование детали.

Дополнительные операции, выполняемые в процессе штампования

В процессе холодной штамповки металла его могут подвергать некоторым вспомогательным операциям, позволяющим повысить эксплуатационные качества полученных изделий. К таким относят отжиг и травление. С их помощью улучшаются механические характеристики, и увеличивается срок службы деталей.

Для улучшения износостойкости металла его обрабатывают специальными защитными покрытиями.

При объемной штамповке выполняется перечень операций, позволяющих улучшить механические характеристики изделий из металла:

предварительная термическая обработка металла для снижения его прочности;
подготовка поверхности к основным работам;
непосредственно обработка металла.

Оборудование для холодного штампования

Холодное штампование металла осуществляется при помощи специального оборудования. Для обработки деталей применяется штамповочный пресс, который может быть механическим (эксцентриковые, с кривошипно-шатунным механизмом) или гидравлическим.

Особенности устройства и работы пресса кривошипного типа

Листовая штамповка, подразумевающая вырубку, вытяжку, пробивку металла, проводится на прессах кривошипного типа. Он имеет электрический привод.

Основным действующим элементом пресса является кривошипный вал. Он движется за счет передачи вращения от маховика электродвигателя через зубчатый механизм. В результате ползун кривошипа осуществляет возвратно-поступательные действия, что запускает штампование.

Основные узлы кривошипного пресса изготовляются из высокопрочной стали. Они дополнительно укрепляются, что придает оборудованию повышенную жесткость.

Устройство гидравлического пресса

Гидравлические прессы преимущественно используются для проведения объемной штамповки методом продавливания.

Принцип действия такого оборудования довольно прост:

работа пресса обеспечивается давлением жидкости, которая размещается в двух специальных емкостях с поршнями;
резервуары соединены между собой при помощи трубки;
давление, возникающее в процессе ее передвижения жидкости по емкостям пресса, передается на ползун;
за счет смещения ползуна осуществляется холодное штампование.

Как происходит изготовление штампов для проведения холодной штамповки?

Штампом называют специфический вид оснастки, которая активно используется в процессе листовой штамповки. Он непосредственно воздействует на материал, деформируя его. После обработки металл приобретает такую же форму, какая характерна для рабочей части штампа. Данный инструмент устанавливается на специальные молоты и прессы, приводящие его в действие.

Штамп состоит из двух частей – матрицы и пуансона. Последний элемент закрепляется на специальном ползуне, за счет которого осуществляется движение инструмента. Деформация металла происходит в момент прижимания пуансона к матрице.

Этапы производства штампов для холодного штампования

К процессу создания эскизов штампов и их непосредственному изготовлению предъявляются высокие требования. От качества полученной оснастки зависит правильность формировки самых изделий и их качество. Обычно изготовление штампов происходит в такой последовательности:

Составляется эскиз штампа с учетом всех представленных требований.
При помощи специальной компьютерной программы создается схема штампа.
Определяется рациональность полученного оснащения, при необходимости проводится корректировка эскиза.
Определяются места, где в дальнейшем будут сформированы отверстия необходимого размера и формы.
После согласования чертежей непосредственно приступают к изготовлению штампа.

Заготовки, изготовленные из металла, будут правильно обработаны методом холодного штампования, если эффективно подобрать все оснащение. Штампы – это один из главных элементов, влияющих на качество проведенных работ. При их изготовлении используется современное оборудование с ЧПУ, что позволяет осуществить необходимый контроль качества.

Производство штампов

Процесс изготовления оснастки сложен в силу того, что включает множество аспектов, которые требуют внимания. Первым этапом является оформление заказа клиентом. Чтобы технические специалисты могли провести необходимые расчеты, уточнить стоимость работ и указать сроки готовности оснастки, заказчик должен предоставить максимум актуальных сведений.

Согласование документации на изготовление

Разработка штампов происходит по чертежам, математическим моделям. По ним выполняют автоматизированное проектирование в системах CAD, модель будущей пресс-формы и штампа служит основой для разработки спецификаций. Одновременно с этим идет работа в цехе холодной штамповки и литья пластмасс. Там происходит отработка изделия на технологичность, что позволяет составить рекомендации для технологов.

Когда вся конструкторская документация прошла согласование, она попадает в руки технологов. Их задачи:

составление маршрута операций,

разработка материальных карт,

проектировка вспомогательного инструмента.

После согласования предложенных условий и подписания договора на услуги, начинается процесс непосредственно изготовления деталей. Конструкторская и технологическая документация попадает в руки специалистов инструментального цеха завода.

Работа инструментального цеха

Цех поделен на производственные участки с различным оборудованием для выполнения следующих операций:

маркировка и пр.

Кроме описанных участков, в рамках цеха функционирует ремонтная и сервисная служба, в перечень их задач входит наладка и заточка инструмента.

Финальная доводка пресс-форм и штампов происходит на участке сборки, после чего они передаются на испытания и замеры, где проводится сверка готовых изделий с техническим заданием. Если обнаруживаются, что результат не соответствует, то изделие дорабатывают или переделывают. Использование современных программируемых станков гарантирует высокую точность работ и отсутствие брака.

Испытания готовых изделий

Процедура испытаний проводится с участием технолога проекта. Факт приемки пресс-формы или штампа документируется.

АО «Завод «Снежеть» предлагает экспертные услуги по проектированию и изготовлению технологической оснастки. Материально-техническая база завода позволяет оперативно выполнять сложные заказы на производство пресс-форм и штампов любой сложности.

Наши услуги

Комбинированные штампы представляют собой один из видов оснастки для технологических линий обработки металлических заготовок. Эти разновидности штампов дают возможность за одно воздействие на деталь выполнить сразу несколько операций — вырубку изделия из заготовки, вытяжку его в нужную форму, гибку под определенными углами.

Вытяжной штамп — это технологическая оснастка, которую используют для изготовления металлических деталей сложной формы. Он используется для воздействия на деталь в случае, если нужно видоизменить ее первоначальную форму с сохранением количества материала. Сфера применения оснастки рассматриваемого типа — производство изделий, имеющих форму чаши, диска, цилиндра и т. п.

Гибочный штамп используется для создания готовых изделий и заготовок для дальнейшего производства. С его помощью обрабатываемым деталям придается нужная форма путем сгибания под определенным углом вокруг одной или нескольких осей. Использование этой оснастки в технологическом процессе позволяет получать большое количество деталей сложной формы с минимальными затратами.

Вырубной штамп — это разновидность оснастки для технологического оборудования на промышленном предприятии. Основная сфера его применения — производство деталей из листового проката. Использование вырубных штампов позволяет ускорить процесс производства, снизить стоимость операции, увеличить рентабельность работы завода или фабрики.

Штампованные изделия из металла. Виды объемной штамповки

Кроме разделения на горячую и холодную, штамповка изделий из металла подразделяется и на ряд других категорий в зависимости от ее назначения и технологических условий. Так, операции штамповки, в результате которых происходит отделение части металлической заготовки, называются разделительными. Сюда, в частности, относятся резка, рубка и пробивка деталей из металла.

Другой категорией таких операций, в результате которых штампуемый лист металла изменяет свою форму, являются формоизменяющие штамповочные операции, часто называемые формовкой. В результате их выполнения детали из металла могут подвергаться вытяжке, холодному выдавливанию, гибке и другим процедурам по обработке.

Как уже отмечалось выше, существуют такие виды штамповки, как холодная и горячая, которые, хотя и реализуются по одному принципу, предполагающему деформирование металла, имеют ряд значимых отличий. Штамповку деталей, предполагающую их предварительный нагрев до определенной температуры, применяют преимущественно на крупных производственных предприятиях.

Это связано прежде всего с достаточно высокой сложностью такой технологической операции, для качественного выполнения которой необходимо сделать предварительный расчет и точно соблюсти степень нагрева обрабатываемой заготовки. С помощью штамповки, выполняемой по горячей технологии, из листового металла различной толщины получают такие ответственные детали, как днища котлов и другие изделия в форме полусфер, корпусные и другие элементы, используемые в судостроении.

Характеристики и виды деталей, производимых на горячештамповочных прессах

Для нагрева деталей из металла перед их горячей штамповкой используется нагревательное оборудование, которое в состоянии обеспечить точный температурный режим. В этой функции, в частности, могут использоваться электрические, плазменные и другие нагревательные устройства. Перед началом выполнения горячей штамповки необходимо не только рассчитать нормы нагрева обрабатываемых деталей, но и разработать точный и подробный чертеж готового изделия, в котором будет учтена усадка остывающего металла.

При выполнении холодной штамповки металлических деталей процесс формирования готового изделия протекает только за счет давления, оказываемого рабочими элементами пресса на заготовку. За счет того, что заготовки при штамповке по холодной технологии предварительно не нагреваются, они не подвержены усадке. Это позволяет изготавливать изделия законченного вида, которые не требуют дальнейшей механической доработки. Именно поэтому данная технология считается не только более удобным, но и экономически выгодным вариантом обработки.

Если квалифицированно подойти к вопросам проектирования размеров и формы заготовок и к последующему раскрою материала, то можно значительно уменьшить его расход, что особенно актуально для предприятий, выпускающих свою продукцию крупными сериями. В качестве материала, заготовки из которого успешно подвергаются штамповке, может выступать не только углеродистые или легированные стали, но также алюминиевый и медный сплавы. Более того, оснащенный соответствующим образом штамповочный пресс успешно используется для обработки заготовок из таких материалов, как резина, кожа, картон, полимерные сплавы.

Разделительное штампование, целью которого является отделение от обрабатываемой заготовки части металла, – это очень распространенная технологическая операция, используемая практически на каждом производственном предприятии. К таким операциям, которые выполняются посредством специального инструмента, установленного на штамповочный пресс, относятся резка, вырубка и пробивка.

В процессе резки металлические детали разделяются на отдельные части, причем такое разделение может осуществляться по прямой или кривой линии реза. Для выполнения резки могут использоваться различные устройства: дисковые и вибрационные станки, гильотинные ножницы и др. Резку чаще всего используют для того, чтобы раскроить металлические заготовки для их дальнейшей обработки.

Вырубка – это технологическая операция, в процессе которой из металлического листа получают детали, имеющие замкнутый контур. При помощи пробивки в заготовках из листового металла делают отверстия различной конфигурации. Каждая из таких технологических операций должна быть тщательно спланирована и подготовлена, чтобы в результате ее выполнения получилось качественное готовое изделие. В частности, должны быть точно рассчитаны геометрические параметры используемого инструмента.

Технологическими операциями штамповки, в процессе которых осуществляется изменение начальной конфигурации металлических деталей, являются формовка, гибка, вытяжка, отбортовка и обжим. Гибка – это наиболее распространенная формоизменяющая операция, в процессе которой на поверхности металлической заготовки формируются участки с изгибом.

Вытяжка – это объемная штамповка, целью выполнения которой является получение из плоской металлической детали объемного изделия. Именно при помощи вытяжки металлический лист превращается в изделия цилиндрической, конической, полусферической или коробчатой конфигурации.

По контуру изделий из листового металла, а также вокруг отверстий, которые в них выполнены, часто необходимо сформировать бортик. С этой задачей успешно справляется отбортовка. Такой обработке, выполняемой посредством специального инструмента, подвергают и концы труб, на которые необходимо установить фланцы.

При помощи обжима, в отличие от отбортовки, концы труб или края полостей в заготовках из листового металла не расширяют, а сужают. При выполнении такой операции, осуществляемой при помощи специальной конической матрицы, происходит наружное обжатие листового металла. Формовка, которая также является одной из разновидностей штамповки, предполагает изменение формы отдельных элементов штампованной детали, при этом наружный контур детали остается неизменным.

Объемная штамповка, которая может выполняться по различным технологиям, требует не только тщательных предварительных расчетов и разработки сложных чертежей, но и использования специально изготовленного оборудования, поэтому реализовать такую технологию в домашних условиях проблематично.

История возникновения процесса

Известен и используется издревле, так как был изобретен еще до Средневековья и уже тогда позволял нашим предкам изготавливать оружие, украшение и другие нужные в быту вещи. В течение столетий неуклонно совершенствовался, всегда отличаясь сравнительной простотой и высокой производительностью, но выполнялся вручную вплоть до 1850-х годов, после чего уровень развития технологий позволил вплотную заняться его механизацией.

С середины XIX века технические операции стали проводить на станках, с начала XX – приступили к выпуску кузовов авто, с 1930-х – корпусов и механизмов морских и речных судов и летательных аппаратов, с 1950-х – функциональных узлов и элементов в ракетостроении.

Металлическая штамповка столетиями сохраняла популярность из-за следующих своих особенностей и преимуществ:

Универсальность – с ее помощью выполняют детали каких угодно размеров и форм, причем как нуждающиеся в последующей обработке, так и уже готовые к эксплуатации.
Точность изготовления, особенно при современном уровне технологий, что позволяет обеспечить взаимозаменяемость выпускаемых элементов даже без доводки.
Склонность к механизации и автоматизации – высокая производительность всегда была очевидным достоинством, и сегодня она достигается за счет использования роторно-конвейерных линий.
Прочность конечных изделий, даже тонких, легких, габаритных.

Особенно актуален процесс при массовом выпуске – как мелких элементов, вроде шестеренок для часов, так и крупных предметов, например, кузовов автомобилей.

Изготовление пресс-штампов для холодной штамповки металла

Высокоточные станки известных производителей: Mitsubishi (Япония), HAAS (США), ARISTECH (Тайвань), LG (Корея).

Специалисты с большим опытом проектирования и изготовления оснастки, консультация и сопровождение на всех этапах эксплуатации.

Ресурс работы штампа до 1 000 000 циклов.

Основным направлением деятельности НПО «Электроавтоматика» является разработка и создание электротехнической продукции. Динамичному развитию компании способствует наличие собственного производства технологической оснастки. Мы обладаем большим опытом проектирования и изготовления штампов (для холодной штамповки металла, пресс-форм и других) различной сложности. Наше предприятие активно работает по коммерческим заказам.

Каталог продукции

Штамп Купить

НПО «Электроавтоматика»занимается проектированием и производством электротехнической продукции, инструментальных штампов по металлу различной сложности, пресс-форм и литформ с доставкой по Москве и РФ. По данным на 2021 год, нами выпущена 251 единица технологической оснастки: из них пресс-формы – 45%, штампы – 40%, литформы – 15%.

Типы и преимущества нашей продукции

Мы изготавливаем штампы по металлу следующих видов:

вырубные;
гибочные;
комбинированные;
последовательного действия;
чеканочные;
технологические приспособления;

Потому что у нас есть собственный конструкторский центр, применяющий самые современные технологии трехмерной визуализации будущего изделия
Потому что у нас имеется собственный парк современного высокоточного станочного оборудования
Потому что у нас работает высокопрофессиональный коллектив, который позволяет реализовывать самые сложные проекты по изготовлению технологической оснастки высочайшего качества и осуществлять контроль на каждом этапе производственного процесса.

Чтобы узнать цену штампа по металлу, позвоните менеджерам НПО «Электроавтоматика» или заполните форму на сайте и отправьте нам. Итоговая стоимость заказа зависит от типа и сложности конструкции, срочности выполнения работы и объема требований к готовому продукту.

Цена производства пресс-штампа для металла

Тип штампа	Габаритные размеры, мм	Стоимость, руб.
Вырубной последовательный штамп	220х160х140	188000
Чеканочный штамп	160х100х120	127000
Вырубной штамп	240х320х164	175000
Штамп калибровки	245х125х150	84000
Шаговый штамп	280х200х200	504000
Гибочный штамп	180х100х130	57000
Вальцовочный штамп	200х200х162	136000

В стоимость изготовления оснастки включено: создание 3Д-моделей и чертежей, испытание и получение опытного образца.

Виды вырубных штампов, технология изготовления

Штампы для работы с листовым металлом. Виды и назначение штампов. Изготовление штампов для холодной штамповки металла, разработка чертежей и основные этапы производства.

Изготовление изделий холодной штамповкой – один из основных способов в технологии холодной металлообработки, применяющийся в различных отраслях промышленности. При реализации метода осуществляется пластическая деформация ненагретых заготовок с использованием специальных штампов: гибочных, формовочных, вырубных и иных. Применение специальной оснастки позволяет выпускать продукцию любых размеров и формы. Изготовление штампов для холодной штамповки металла – процесс не из простых, требующий не только тщательной разработки технологической документации, но и неукоснительного следования им на каждом этапе производства.

Что такое штамп

Штамп – это один из видов технологической оснастки, используемый для придания заготовке из листового металла формы и объема на специализированном оборудовании.

Существует два способа обработки металла штампованием:

горячий, подразумевающий предварительный нагрев заготовки;
холодный, выполняемый без температурной обработки материала.

Горячий способ используется для металлов и сплавов, обладающих низкой пластичностью при толщине заготовок от 5 мм. Процесс подразумевает наличие значительных размерных допусков, так как при остывании материал коробится, меняет форму.

Холодная штамповка позволяет создать продукцию с минимальными отклонениями от назначенных параметров.

При холодном штамповании материал теряет пластичность, но при этом дополнительно упрочняется. Для предотвращения увеличения хрупкости по окончании технологического цикла изделия подвергаются рекристаллизационному отжигу.

Виды штампов и их назначение

технологическому;
конструктивному;
способу подачи заготовок.

По технологическому признаку оснастка относится к одной из двух основных групп, предназначенных для выполнения операций с листовым металлом:

К первой группе отнесены штампы для вырубки металла, отрезки, нарезки, обрезки, пробивки, зачистки. Для изменения геометрических параметров заготовок применяется оснастка для вытяжки, формования, гибки, объемной штамповки.

Помимо этого, классификация инструмента по технологическому признаку подразумевает их разделение по степени совместимости операций на одно- и многооперационные (комбинированные). Последние также разделяются на приспособления последовательного и совмещенного действия.

По типу конструкции штампы делятся на модели:

без направляющих элементов;
блочные (с колонками);
пакетные (с плитой).

В зависимости от реализованного метода подачи заготовки оснастка для холодной штамповки разделяется на ручную и автоматическую.

Изготовление штампов

Определяющим моментом для достижения качества продукции, соответствия ее заданным геометрическим параметрам является проектирование и процесс изготовления штампов для холодной штамповки металла.

Разработка рабочего чертежа оснастки и последующее ее производство осуществляется в несколько стадий:

выполнение эскиза;
проработка технологической схемы, в соответствии с которой производится раскрой металла, проверка работоспособности принятого варианта в специальной программе;
внесение корректив в предварительно составленный рисунок (при необходимости);
проверка параметров;
нанесение размеров и позиций отверстий, выполняемых на поверхности оснастки.

При разработке инструмента для штамповки металла важно определить «золотую середину» между качеством изготавливаемой продукции и ее минимальной стоимостью.

Производство штампов следует начинать после тщательного изучения чертежей. Отдельного внимания требуют условия, предъявляемые к характеристикам готовой продукции из металла. Для каждой стадии технологического процесса должна быть разработана маршрутная карта, учитывающая срок осуществления операций и параметры заготовок на различных этапах сборки.

Точность инструмента для штамповки металла во многом определяет качество создаваемой продукции.

Изготовление изделий в условиях поточного производства в большинстве случаев включает в себя множество операций:

резание;
вырубку;
формовку;
вытяжку;
холодную высадку;
обжим.

По завершении штамповки изделия обычно подвергаются дополнительным операциям: травлению или отжигу, – придающим необходимые эксплуатационные характеристики. Для повышения износостойкости поверхности на металл наносятся разнообразные защитные покрытия.

А вы когда-нибудь работали со штампами для холодной штамповки на производстве или в домашних условиях? Поделитесь, пожалуйста, своим опытом в комментариях.

Читайте также: