Работа с прессом по металлу
Обновлено: 10.05.2024
Штамповка — это один из наиболее частых видов обработки металла, который представляет собой деформацию, придающую детали необходимую форму методом выдавливания на поверхности определенного рельефа, узора, отверстий. Процесс этот осуществляется на специальных прессах различной конструкции.
Виды штамповки и оборудования
На производстве используются два вида штамповки:
При горячем способе обрабатывается нагретый металл. При этом улучшаются качества материала: он становится плотнее, однороднее. Плюс холодного метода в том, что на поверхности не появляется слой окалины, размеры детали получаются точнее, поверхность глаже.
Штамповка может быть листовой или объемной. Листовым методом производят: посуду, ювелирные изделия, детали часов, климатической техники и микросхем, оружие, медицинское оборудование, детали для автомобиле-, машино- и станкостроения. Полученные детали не требуют дальнейшей обработки. В ходе объемного прессования холодный или раскаленный металл продавливается в формах.
В металлообработке прессы используются для:
- производства поковок;
- запрессовки шестеренок, подшипников;
- объемной и листовой штамповки.
Станки для прессования могут основываться на принципах механики или гидравлики, обрабатывать материалы статическим или ударным способом.
Кривошипные станки выполняют холодную и горячую штамповку металла давлением: вытяжку, вырубку и прорубку. Гидравлические прессы используются для объемной кузнечной обработки металла. Согласно технологическим возможностям прессы делятся на: универсальные, специальные и специализированные. Универсальные можно использовать практически для любых видов ковки (пример — гидравлический ковочный станок). Специализированные станки выполняют только один технологический процесс (пример — кривошипные вытяжные). Специальные прессы производят конкретный вид изделий, используя одну технологию.
Принцип работы и устройство прессов различных типов
Любой стандартный штамповочный станок состоит из следующих основных узлов: мотора, передачи, исполнительного механизма. Передача и двигатель вместе составляют «привод». Главная характеристика привода — это вид связи двигателя и исполнительного механизма: механическая или не жесткая (жидкость, газ, пар). Рабочие органы прессов: валки, ползун, траверсы, ролики, бабы.
Кривошипно-шатунный пресс
Привод станка вращается, движение на ползуне преобразуется в возвратно-поступательное. Под действием этого движения при помощи штампа обрабатывается металл. Все детали станка производят из прочной стали и оснащаются ребрами жесткости. Движение ползуна происходит по жесткому графику. Усилие по ползуну достигает 8 тысяч тонн. Кривошипные ковочные установки позволяют ускорить, упростить и удешевить производство деталей, сэкономить до 30% проката. Все кривошипные станки делятся на простые, с двойным и тройным действием.
Кривошипно-шатунный пресс способен выполнять следующие виды работ:
- штамповку в открытых и закрытых матрицах;
- формирование заусенца;
- выдавливание;
- прошивку;
- комбинированную обработку.
Механический пресс воздействует на материал ударом, тогда как гидравлический, прилагая меньшую силу, получает больший эффект. Поэтому вторые используют для изготовления крупных изделий с толстыми стенками.
Гидравлические прессы
Способны проштамповывать поверхность, продавливать и ковать изделия из металла. Они также применяются для переработки металлических отходов. Действие станка основано на увеличении силы давления на металл во множество раз. Пресс представляет собой два сообщающихся цилиндра с водой, между которыми проходит труба. В цилиндрах установлены поршни. Принцип работы пресса основан на законе Паскаля.
Радиально-ковочный аппарат
Обрабатывает металл горячим способом. Болванка поступает в нагревательный модуль, функционирующий по принципу индукции. Здесь она нагревается, когда металл становится достаточно податливым, подается через конвейер на механизм захвата, подающий заготовку прямо в зону обработки. Ковка или штамповка осуществляется бойками, в процессе заготовка все время крутится, благодаря чему она обрабатывается равномерно со всех сторон. Пресс работает от электромотора, соединенного клиноременной передачей с валами. Они размещены вертикально и направляют движение на шатун и боек, между которыми установлен ползун. Чтобы все движения механизма были синхронными, существуют копирные барабаны. Держатель болванки вращается электромотором посредством червячных передач. Пружинная муфта в нужные моменты притормаживает движение.
Электромагнитный пресс
Это новейшая разработка, которая только начинает использоваться в промышленности. Рабочий орган станка — сердечник электромагнита, который совершает движения под действием электромагнитного поля. Сердечник двигает ползун или штамп, пружины возвращают ползун в исходное положение. Такие станки отличаются высокой производительностью и экономичностью. На сегодняшний день существуют модели с небольшой амплитудой движения рабочего органа — 10 мм и усилием не более 2,5 тонны.
Работа штамповочного станка черновой обработки в видеоролике:
22 совета по использованию нового листогибочного пресса (часть 1)
Листогибочный пресс - один из важнейших инструментов на производственном предприятии крупных компаний. Когда он выключен, работа останавливается. Знание того, как правильно ухаживать за листогибочным прессом, - одна из важнейших составляющих эффективного бизнеса. Вот 22 советов по обслуживанию, которые помогут продлить срок службы листогибочного пресса!
Примечание: данная статья является переводом.
1. Выбор, замена и меры предосторожности при работе с верхним и нижним штампом
1) Выбор верхнего пуансона
A) Выбор верхнего пуансона зависит от изгибающего усилия и не может превышать предельную нагрузку пресс-формы;
B) Пользователи могут выбрать специальные пресс-формы, и в этом случае обратите особое внимание на то, что нагрузка на эти пресс-формы будет отличаться от нагрузки на пресс-формы стандартного образца.
2) Выбор нижней матрицы
Ширина V-образного отверстия нижней матрицы должна определяться толщиной S листового материала. Общая формула такова:
S: толщина листа (мм);
b: минимальная ширина гибки (мм);
V: ширина нижнего проема штампа (мм);
Минимальная ширина гиба b и угол гибки изменяются соответственно. Только таким образом можно научно определить предел формы нижнего штампа.
2. Меры предосторожности при установке верхней и нижней формы, методы установки
1) Меры предосторожности
A) В опасной зоне листогибочного станка оператор должен соблюдать принципы безопасности при установке пресс-формы;
B) Не допускается прохождение руки или тела через пресс-форму;
2) Установка верхней пресс-формы
A) Переключите режим управления станком в ручной режим с помощью клавишного переключателя;
D) Нажмите на ножной выключатель, чтобы плунжер листогибочной машины медленно опустился вниз и остановился в точке преобразования гиба;
F) Ослабьте зажимы пресс-формы, чтобы установить или заменить верхний пуансон;
G) Закрепите верхнюю пресс-форму и основание верхней пресс-формы, слегка затяните зажимной винт или закройте зажимы пресс-формы;
3) Установка нижней пресс-формы
A) При установке или замене нижней пресс-формы сначала ослабьте зажимной винт нижней пресс-формы;
B) Вручную совместите центр отверстия нижнего штампа с центром верхнего пуансона;
D) Нажать на педальный переключатель;
E) В режиме ручного позиционирования вручную медленно перемещайте маховик для перемещения плунжера вниз;
F) Прижмите пресс-форму друг к другу с небольшим усилием, центр верхней пресс-формы и центр нижней пресс-формы должны находиться на одной линии;
G) После того, как все стороны края пресс-формы соприкоснутся, затяните зажимную часть верхней и нижней пресс-формы;
3. Регулировка натяжения ремня привода ГРМ
A) Переведите машину в состояние остановки;
B) Откройте заднюю защитную крышку станка;
C) Ослабьте промежуточное положение листогибочного станка или затяжной винт натяжного колеса на позиции соединительной пластины двигателя оси X;
D) Отрегулируйте натяжное колесо в соответствующее положение;
E) Закрепите установочный винт натяжного устройства;
F) Установите задний кожух машины;
4. Регулировка точности манометра
A) Проверка точности заднего пальца после перемещения;
B) Измерьте погрешность двух задних пальцев с помощью глубиномера;
C) Отрегулируйте задний палец так, чтобы расстояние от двух задних пальцев до центра нижнего отверстия штампа было одинаковым;
D) Произведите пробную гибку заготовки и измерение погрешности точности оси X;
E) Внесите поправки по оси X;
F) Пробная гибка заготовки и использование ее для обычной гибки после подтверждения корректности.
5. Настройка опорной точки оси X
A) Произведите пробную гибку заготовки, измерьте точность оси X и рассчитайте погрешность;
B) В автоматическом или ручном режиме опустите плунжер ниже точки перехода на изгиб;
C) Измените значение опорной точки оси X;
D) После возвращения станка в точку отсчета используйте его для нормальной гибки после подтверждения корректности установок;
6. Метод регулировки, при котором ось X параллельна нижней пресс-форме
A) Проверьте, совпадают ли центр верхнего пуансона и центр нижней матрицы;
B) Верхняя пресс-форма используется в качестве эталона, а для измерения погрешности на обоих концах луча оси X используется обратный палец (рука или тело не должны попадать в пресс-форму);
C) Откройте заднюю защитную крышку машины;
D) Ослабьте крепежный винт зубчатого ремня на переднем конце винта на правой стороне балки оси X листогибочного пресса;
E) Закрепите правый соединитель коробки, чтобы предотвратить его перемещение вперед-назад;
F) Отрегулируйте зубчатый ремень для перемещения винта на левой стороне балки оси X вперед или назад;
G) Затем верхняя пресс-форма используется в качестве эталона, и ошибка измеряется на обоих концах луча оси X одним задним пальцем; продолжайте регулировку, если есть какая-либо ошибка, ошибка на обоих концах не должна превышать 0,20 мм;
H) Затяните крепежные винты ремня ГРМ с правой стороны коробки;
I) Ослабьте крепление правого разъема коробки;
J) Станок возвращается в исходную точку;
K) Пробная гибка заготовки, измерение точности оси X и расчет погрешности;
L) Измените количество опорных точек оси X;
M) После возвращения станка в исходное положение попробуйте согнуть заготовку, чтобы подтвердить правильность и нормальность обработки;
7. Настройка опорной точки оси Y
A) Выполните пробную гибку заготовки и измерьте погрешность точности по осям Y1 и Y2 (на базе 90 градусов);
B) В автоматическом или ручном режиме опустите плунжер ниже точки перехода изгиба;
C) Выберите параметр оси Y;
D) Измените положение опорной точки оси Y1, Y2 (примерно 0,07 на один градус);
E) После возвращения станка в исходное положение попробуйте согнуть заготовку, чтобы подтвердить правильность и нормальность обработки;
8. Регулировка высоты
A)Пробная гибка заготовки и измерение погрешности промежуточной точности заготовки (на основе 90 градусов);
B) В автоматическом или ручном режиме опустите плунжер ниже точки перехода гибки;
C) Выберите ось CROWNING;
D) Измените минимальное значение DA и максимальное значение DA в соответствии с фактической ситуацией;
9. Регулировка колебаний оси X
A) В автоматическом или ручном режиме опустите плунжер ниже точки перехода изгиба;
B) Измените (уменьшите) усиление оси X соответствующим образом;
C) После возвращения станка в исходное и рабочее состояние при холостом ходе можно приступать к обработке заготовки;
10. Регулировка перемещения оси X
B) Измените (увеличьте) усиление оси X соответствующим образом;
11. В нормальном состоянии листогибочной машины плунжер скользит вниз
1) Отрегулируйте клапан резервного давления следующим образом;
A) Ослабьте шестигранную контргайку резервного клапана;
B) Отрегулируйте регулировочный винт резервного клапана давления;
C) Убедитесь, что величина хода ползуна в норме;
D) Обработайте заготовку после нормальной работы;
2) Очистите резервный клапан следующим образом;
A) Опустите плунжер в нижнее положение в ручном режиме;
B) Выключите двигатель масляного насоса станка и отключите питание станка;
C) Снимите резервный клапан с седла клапана для очистки;
D) Установите резервный клапан давления после очистки;
E) После возвращения плунжера в исходное положение и нормального сухого хода можно приступать к обработке заготовки;
3) Замените резервный клапан следующим образом;
A) Опустите плунжер до самого низа в ручном режиме;
B) Выключите двигатель масляного насоса листогибочного станка и отключите питание;
C) Снимите резервный клапан с седла клапана;
D) Замените новый резервный клапан;
E) После возвращения плунжера в исходное положение новый резервный клапан давления правильно отрегулирован, и заготовка может обрабатываться после сухой операции в нормальном режиме;
12. Регулировка синхронного сервоклапана
1) Плунжер не перемещается в нормальных условиях. Сначала проверьте, в норме ли цепь. После подтверждения того, что цепь в норме, сервоклапан может быть проверен следующим образом:
A) Введите команду, выберите проверку клапана;
B) Выберите левый или правый клапан;
C) Потрясите маховиком, чтобы увидеть, изменяется ли напряжение;
D) Если изменений нет, необходимо очистить или заменить синхронный сервоклапан;
2) Метод очистки синхронного сервоклапана следующий:
B) Выключите двигатель масляного насоса машины и отключите питание машины;
C) Выньте штекер цепи управления синхронного сервоклапана;
D) Выверните соединительный винт синхронного сервоклапана и снимите седло клапана;
E) Снимите синхронный сервоклапан и разберите синхронный сервоклапан. (Там, где есть лакокрасочное уплотнение, его нельзя открывать.)
F) Снимите сердечник клапана для удаления заусенцев с помощью металлографической наждачной бумаги, чтобы сердечник клапана мог свободно двигаться в корпусе клапана;
G) Очистите золотник клапана бензином. Соберите синхронный сервоклапан;
H) Закрепите соединение между синхронным сервоклапаном и седлом клапана с помощью винтов;
I) Установите штекер цепи управления синхронного сервоклапана;
J) После установки проверьте синхронный сервоклапан (если он не в норме, рекомендуется заменить синхронный сервоклапан).
K) После того, как тест показал удовлетворительный результат, машина возвращается в исходное состояние;
L) После нормальной работы в сухом режиме можно обрабатывать заготовку;
Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!
Штамповка деталей из листового металла
Одна из самых распространенных технологий обработки металла – это штамповка. С ее помощью производят детали для всех отраслей народного хозяйства. Использование штамповки позволяет получать из плоского листа детали разных размеров и формы.
Штамповка листового металла
Технология штамповки деталей из металлических листов и ее виды
Обработка деталей из листового металла – это процесс получения деталей необходимой формы и определенного размера. Работа по формированию деталей происходит на специальном оборудовании с применением инструмента под названием штамп.
Говоря о деталях, произведенных из листового металла, надо понимать, что на заготовку оказывается серьезное давление. Технологию штамповки начали применять еще в древние времена. Таким образом, производили орудия для обработки земли, посуду, украшения.
Штамповка деталей из металлических листов
В наши дни эта технология широко применяется при производстве деталей из листового металла, обладающих разными размерами и формой. Такой вид обработки широко применяется в автомобиле строении при производстве кузовных деталей.
Холодная и горячая листовая штамповка
Получение деталей из листового металла может быть выполнено в холодном или горячем виде.
Холодная штамповка
Применение холодной обработки давлением считают наиболее эффективным способом обработки листового металла. Применение такого способа выполняют в тех случаях, когда нет необходимости в дальнейшей механической обработке, например, резанием. Такой метод получения деталей применяют чаще всего при изготовлении автомобильных деталей, элементов конструкции авиационной техники и ряда других.
Использование метода холодной обработки металла давлением позволяет осуществить существенную экономию листового металла, разумеется, при грамотном раскрое листа и правильно изготовленной штамповой оснастки. Наибольшую эффективность штамповка показывает в крупносерийном и массовом производстве.
Такой способ показывает наибольшую эффективность при работе с такими сталями, как углеродистые и легированные. Кроме того, штамповкой получают детали из многих цветных металлов, например, медных или алюминиевых сплавов.
Холодная штамповка листового металла
Кроме листовых металлов, метод листовой штамповки допустимо использовать и при получении деталей из резины, картона и многих полимеров.
Кстати, такая обработка металла улучшает его прочностные параметры.
Горячая штамповка
Этот метод обработки листового металла применяют при производстве деталей котельных установок и некоторых деталей, используемых в корабельном деле. Для таких деталей применяют стальные листы толщиной в 3 – 4 мм.
Технологические операции применяемые в горячей штамповке во многом схожи с теми, которые применяют в холодной обработке листового металла. Инженеры, разрабатывающие технологии обработки листового металла должны учитывать то, что детали должны быть разогреты до определенной температуры. Соответственно должны быть учтены такие явления как утяжка листового металла, при выполнении отверстий, гибке и ряда других. Кроме того, при остывании деталей необходимо помнить и о возникающем короблении.
Горячая штамповка листового металла
Все это приводит к тому, что изменяются размеры допусков, на размеры получаемых из металла деталей.
Перед обработкой на прессовом оборудовании заготовки из металла проходят нагрев в печах различного типа, например, электрических или газопламенных.
Резка
Операция, в ходе которой происходит отделение части листового металла, от тела будущей детали называют резкой. Эту операцию применяют для изготовления и готовых деталей, и при выполнении раскроя листового металла на полосы заданных размеров. При выполнении этой операции необходимо обеспечить максимальное количество готовых деталей, таким образом, количество отходов будет минимизировано.
Газокислородная резка металла
Эффективность раскроя определяет коэффициент использования листа. Его рассчитывают как отношение площади полученных деталей к площади целого листа.
Для этой операции применяют разное оборудование, в том числе вибрационные, дисковые, гильотинные и другие виды прессового оборудования.
Вырубка
Так называют технологическую операцию по получении заготовки с замкнутым контуром.
Вырубка листового металла
Вытяжка
Операция в результате которой заготовку выполненную в плоском виде трансформируют в пространственную. Вытяжку используют при изготовлении деталей разной формы и цилиндрические, и конусные, и коробчатые.
Ротационная вытяжка металла
Для вытяжки применяют штамповую оснастку, которая состоит из пуансона, который втягивает листовой металл в отверстие расположенное в матрице.
Гибка
Эта операция позволяет получать из листовой заготовки детали с требуемой формой изгиба.
Пробивка
Эту операцию применяют при необходимости получения отверстий определенной формы.
Координатная пробивка и ее недостатки
Рельефная формовка
Так называют операцию, которая позволяет изменять форму в каком-то определенном месте, но при этом сохраняется внешний контур детали.
Рельефная формовка листового металла
Как пример можно привести производство ребер жесткости.
Оборудование и инструменты
Оборудование, которое необходимо для выполнения штамповки включает в свой состав – прессы, а в качестве рабочего инструмента применяют штампы.
Как правило, в цехах, где выполняют штамповку применяют пресса двух типов – механические и гидравлические. В станках первого типа, для выполнения операции используют энергию падающего шатуна, в оборудовании второго типа, для обеспечения необходимой нагрузки используют гидравлическую машину, которая создает усилие на штамповочном узле.
К механическим станкам относят и такие как кривошипно-шатунные, винтовые, гильотинные, комбинированные и некоторые другие.
Усилие, которое будет направлено на формование детали, в зависимости от модели пресса может составлять несколько килограмм (настольные прессы, пневматического действия), а может несколько сотен тонн, например, пресс марки КА9536. Его усилие составляет 400 тонн, дина хода шатуна составляет 250 мм, а максимальный размер штамповой оснастки составляет 1000 на 1000 мм в плане.
На территории нашей страны действует ГОСТ 6809-87. Он определяет технические параметры для прессового оборудования, применяемого в горячей штамповке.
Станок для штамповки листового металла должен быть установлен на отдельный фундамент, который не связан с основным фундаментом здания, в котором размещаю штамповочный цех.
Прессовое оборудование может быть использовано в производствах по крупносерийному или массовому изготовлению деталей.
Прессы, практически всех типов имеют два режима работы, ручной и автоматический. Последний, позволяет встраивать их в линии по производству сложных деталей.
Например, при изготовлении кузовных автомобильных деталей, в одной линии размещено несколько прессов. На каждом из них установлены индивидуальные штампы, последовательное использование которых позволяет получать из листа готовую деталь, например, крышку багажного отделения или дверь.
Точность обработки на таком оборудовании позволяет запускать полученные детали в дальнейшее производство без использования промежуточных операций, связанных с механической обработкой.
Прессовое оборудование механического типа может использовать в своей работе энергию сжатого воздуха. Для этого в штамповочных цехах применяют линии подачи сжатого воздуха. Рабочее давление в них составляет 8 – 12 атм. Станки этого типа оснащают системами очистки воздуха от воды и следов масел.
Прессовое оборудование механического типа
Сжатый воздух, принимает участие в раскрутке маховика, который поднимает шатун в верхнее положение. Нажимая на педаль или кнопки управления прессом, оператор открывает муфту, воздух выходит из системы и шатун под своим весом устремляется вниз.
Гидравлические прессы
Гидравлический пресс, представляет собой набор деталей, включающий в свой состав:
- емкость для хранения масла;
- насосную станцию, предназначенную для создания необходимого давления на шток пресса;
- систему фильтров, отделяющих от рабочей жидкости воду и твердые частицы.
Гидравлические прессы для листового металла
Все прессы включают в состав своей конструкции шкафы управления, выносные пульты, с которыми непосредственно работает оператор пресса.
Радиально ковочный аппарат
Основное предназначение аппарата этого типа – это получение заготовок для валов определенной формы и размера.
Радиусная гибка листа
Чаще всего на оборудовании этого типа производят заготовки с диаметром порядка 150 мм и длиной до 1200 мм.
Прессы этого типа появились относительно недавно. В качестве источника энергии для получения деталей заданной формы используют сердечник, который является частью электромагнита.
Электромагнитный пресс для листового металла
Именно он перемещает ползун, на котором установлена верхняя часть штампа, а возвращают его в исходное положение возвратные пружины. Эти станки показывают высокую производительность. Чаще всего применяют электромагнитные прессы с длиной хода в 10 мм, а усилие на штампе составляет 2,5 тонны.
Инструмент для штамповки
Для обработки деталей при помощи штамповки применяют инструмент под названием штамп.
Штамп для листового металла
Он состоит из двух частей, верхняя закрепляется на подвижном ползуне, нижняя на неподвижном столе, который является неотъемлемой частью станины.
Для производства штампов применяют инструментальные стали типа У8, ХВГ и некоторых других.
Штамповочный пресс для листового металла: виды, конструкция, принцип работы
Штамповка, для выполнения которой используется пресс для металла, является одной из наиболее распространенных технологических операций по обработке данного материала. Суть данной процедуры состоит в том, чтобы придать заготовке, изготовленной из металла, необходимую форму, для чего применяют пластическую деформацию, выдавливая определенный рельеф, узоры или осуществляя пробивку отверстий. Прессы для обработки металла в зависимости от перечня задач, для решения которых они предназначены, отличаются друг от друга как своими техническими параметрами, так и конструктивным исполнением.
Прессы для обработки металла находят применение на любом производстве: мелкосерийном, серийном или массовом
Виды штамповочных технологических операций и оборудования
Штамповка как метод обработки заготовок из металла бывает:
Первая подразумевает, что металл подвергается обработке в нагретом состоянии. Большим преимуществом горячей штамповки является то, что при ее выполнении характеристики обрабатываемой заготовки улучшаются (в частности, структура металла становится плотнее и однороднее). Между тем на поверхности металлических заготовок, обрабатываемых по технологии холодной штамповки, не создается слой окалины, при этом размеры готовых изделий получаются более точными, а их поверхность – более гладкой.
Горячая штамповка часто заменяет ковку, обеспечивая более точное соблюдение размеров
По типу заготовки, подвергаемой штамповке, такая технологическая операция может быть листовой или объемной. Штамповка первого вида применяется для обработки заготовок из листового металла, по такой технологии производят:
- посуду;
- ювелирные изделия;
- оружие;
- оборудование и инструменты медицинского назначения;
- детали часов, бытовой, климатической техники и электротехнического оборудования;
- детали для комплектации автомобильной техники;
- детали станков и другой машиностроительной продукции.
Штамповка листового металла на координатном револьверном прессе
Готовые изделия из металла, полученные по технологии листовой штамповки, не нуждаются в дальнейшей доработке. Формирование их геометрических параметров при выполнении объемной штамповки происходит в специальных формах, в которых горячий или холодный металл подвергается продавливанию.
Станок пресс обычно используется при:
- производстве заготовок из металла методом ковки;
- запрессовке и выпрессовке валов, подшипников и шестеренок;
- выполнении штамповки листового и объемного типа.
По принципу действия прессовальные станки могут относиться к механическому или гидравлическому типу, выполнять обработку металла статическими или ударными способами.
Однокривошипный механический пресс К2130 относится к оборудованию двустоечного типа
Прессовальное оборудование механического типа по своему конструктивному исполнению может быть:
Кривошипные станки используются как для холодной, так и для горячей штамповки металла. Применяется это штамповочное оборудование и для выполнения таких технологических операций, как вытяжка, вырубка и прорубка. Пресс гидравлический используется для штамповочных и кузнечных технологических операций с объемными металлическими заготовками.
Штамповочный цех холодной обработки металла
По своим функциональным возможностям прессовальные станки подразделяются на следующие виды:
- универсальные;
- специальные;
- специализированные.
Универсальный прессовочный станок обладает самыми широкими функциональными возможностями, использовать такое оборудование можно для выполнения практически любой ковочной операции. Специализированные штампы или прессы применяются для реализации одного технологического процесса. Минимальной функциональностью обладают специальные прессы, которые используются для штампования изделий одного вида, при этом в основе их работы лежит одна технология.
Конструкция и принцип работы прессового оборудования
Конструкцию любого оборудования для штамповки составляют следующие элементы:
- приводной электродвигатель;
- механизм передачи движения;
- исполнительный механизм.
Основные части механического кривошипного пресса
В зависимости от того, каким образом приводной двигатель пресса связан с его исполнительным механизмом, выделяют станки со связью:
- механической;
- немеханической, осуществляемой за счет жидкости, газа или пара.
В качестве исполнительного механизма, которым оснащается оборудование для выполнения штамповки, могут выступать траверсы, ползун, валки, ролики и бабы.
Прессы кривошипно-шатунного типа
Основным конструктивным элементом данных прессов является кривошипно-шатунный механизм, который преобразует вращательное движение, получаемое им от привода, в возвратно-поступательное движение ползуна. Исполнительный механизм, которым оснащается пресс штамповочный данного типа, связан непосредственно с ползуном, способным развивать усилие до 100 тонн. Движение ползуна в таких прессах осуществляется с одной и той же периодичностью.
Сборный штамп кривошипного пресса
Прессы кривошипно-шатунного типа могут относиться к оборудованию простого типа, двойного или тройного действия. Используя такие станки, можно выполнять следующие технологические операции:
- штамповку с использованием матриц открытого и закрытого типа;
- резку листового металла;
- прошивку;
- формирование готового изделия методом выдавливания;
- комбинированную обработку.
В тех случаях, когда для формовки готового изделия из металлической заготовки требуется более мощное оборудование, применяются станки гидравлического типа.
Кривошипно-шатунный пресс-автомат ESSA
Используя гидравлический пресс, можно прессовать как более габаритные, так и более толстостенные детали из металла. Такое оборудование для листовой штамповки, объемной штамповки, ковки, гибки и других технологических операций в зависимости от конкретной модели может развивать усилия от 150 до 2000 тонн и даже более.
Основными конструктивными элементами, которыми оснащен любой гидравлический пресс, являются два цилиндра разного диаметра, которые наполнены рабочей жидкостью и сообщаются между собой. В каждом из таких гидравлических цилиндров установлен поршень, создающий давление рабочей жидкости или перемещающийся под его воздействием. Именно перемещением поршней в гидравлических цилиндрах обеспечивается движение исполнительного механизма оборудования. Величина усилия, которое может создавать такой штамповочный пресс, определяется разницей диаметров его гидроцилиндров.
Прессы радиально-ковочного типа
Радиально-ковочный станок – это формовочный пресс, на котором предварительно нагретые болванки из металла превращают в готовые изделия цилиндрической конфигурации. Конструкцию прессов данного типа составляют:
- индукционная печь, в которой происходит предварительный нагрев заготовки;
- конвейер для подачи заготовки в зону обработки;
- захватные механизмы, при помощи которых обрабатываемая деталь из металла, постоянно вращаясь, проходит через зону ковки;
- червячная передача, соединенная с электродвигателем и отвечающая за работу захватных механизмов;
- четыре вала с эксцентриковыми буксами, передающими движение шатуну с бойком, между которыми зафиксирован ползун (сами валы посредством клиноременной передачи получают вращение от приводного электродвигателя);
- копирные барабаны, отвечающие за синхронное сближение бойков и последующее движение заготовки;
- пружинная муфта, обеспечивающая торможение детали в момент ее обработки бойками.
Радиально-ковочная машина используется для получения квадратных или круглых поковок, близких к профилю готовых изделий
Прессы электромагнитного типа
Это новый вид прессовального оборудования. Принцип его действия основан на свойствах сердечника, помещенного в проволочную катушку, через которую проходит электрический ток, и совершающего перемещения под воздействием электромагнитного поля. Сердечник электромагнита таких прессов воздействует на исполнительный механизм станка, направляя его к обрабатываемой заготовке из металла.
Трехпозиционный электромагнитный пресс для установки фурнитуры
Отличительными характеристиками электромагнитных прессов являются высокая производительность выполняемой обработки и экономичность использования.
А в заключение предлагаем посмотреть небольшое видео, демонстрирующее работу координатно-вырубного пресса.
Штамповка листового металла (горячая и холодная): виды, оборудование
Штамповка деталей из листового металла сегодня является очень распространенной технологией, по которой производят изделия практически для всех отраслей промышленности. Благодаря применению такой технологии из плоского металлического листа можно получать как миниатюрные, так и габаритные детали даже сложной геометрической формы.
Листовые заготовки, изготовленные на координатно-револьверном прессе
Что собой представляет листовая штамповка
Говоря о штамповке деталей, изготовленных из листового металла, имеют в виду технологическую операцию, при выполнении которой на заготовку оказывается значительное давление. Под воздействием такого давления заготовка деформируется, приобретает требуемую конфигурацию и размеры.
Использовать такую операцию (правда, в значительно упрощенном виде) начали еще наши далекие предки. Именно при помощи воздействия на металл давлением они изготавливали сельскохозяйственные орудия, оружие, предметы домашнего обихода и различные украшения.
Современный пресс для штамповки кузовных деталей
Активное развитие штамповка как технология производства изделий из листового металла получила в конце XIX века. Именно в тот период (начиная с 1850-х годов) данная технология активно совершенствовалась, а для ее реализации специалисты создали мощное оборудование. Штампованные детали, которые в то время можно было уже производить серийно, отличались достойным качеством и обладали хорошими эксплуатационными характеристиками.
На совершенно новый уровень развития как горячая, так и холодная штамповка вышла уже в начале XX века. Именно благодаря совершенствованию технологии штамповки листового металла стал возможен серийный выпуск автомобилей, для которых с помощью данного метода производились кузовные детали. Начиная с 1930-х годов данную технологию начали активно применять предприятия, работающие в авиа- и судостроительной отрасли, а чуть позже (спустя всего пару десятков лет) при помощи штамповки стали производить детали космических аппаратов.
Высокая популярность, которую штамповка завоевала за относительно долгий период своего развития, объясняется возможностями:
- производства изделий различных геометрических форм и размеров, качество и точность изготовления которых позволяют сразу использовать их по прямому назначению;
- полной механизации и автоматизации производственных процессов, что достигается, в частности, путем оснащения производства роторно-конвейерным оборудованием для штамповки листового металла;
- серийного производства изделий, геометрические параметры которых отличаются особо высокой точностью (такие изделия могут быть легко заменены друг на друга, если в этом возникает необходимость).
Холодная штамповка на гидравлическом прессе
Использование такой технологической операции, как объемная штамповка, позволяет превратить металлический лист в геометрически сложное и небольшое по массе изделие, прочностные характеристики которого находятся на высоком уровне. Применение методов штамповки деталей из листового металла позволяет изготавливать как очень массивные изделия, используемые при производстве машиностроительной продукции, водных и воздушных судов, так и миниатюрные детали для электронных устройств и часовых механизмов.
Горячая и холодная штамповка часто используется в качестве подготовительной операции. Например, по таким технологиям производят детали, которые затем обрабатываются другими методами – сваркой, резкой и др.
Особенности технологии
В качестве исходного сырья для штамповки может выступать металлический лист, стальная полоса или тонкая лента. Наибольшее распространение по целому ряду причин получила холодная листовая штамповка. Технологию горячей штамповки применяют в тех случаях, когда мощности используемого оборудования не хватает для деформирования металла в холодном состоянии или когда обработке необходимо подвергнуть деталь из металла, отличающегося невысокой пластичностью. Как правило, по технологии горячей штамповки выполняют обработку листовых заготовок, толщина которых не превышает 5 мм.
В зависимости от того, что в процессе выполнения штамповки необходимо сделать с листовым металлом, различают разделительные и формоизменяющие технологические операции. В результате выполнения первых от заготовки отделяется часть металла, что может происходить по прямым или кривым линиям, а также по определенному контуру. Отделение металла в таких случаях происходит из-за сдвига его частей относительно друг друга.
Существует целый ряд разделительных штамповочных операций, для выполнения которых используется пресс, оснащенный специальным инструментом.
В процессе резки части металлической детали отделяются друг от друга по прямой или фигурной линии. Пресс, при помощи которого выполняется такая операция, правильнее называть ножницами, которые могут быть дисковыми, вибрационными или гильотинными. При помощи резки получают готовые к дальнейшей эксплуатации изделия или формируют заготовки для их дальнейшей обработки другими методами.
Схемы резки листового металла ножницами
Эта операция используется для того, чтобы сформировать в листовой заготовке отверстия различной конфигурации.
В процессе пробивки часть материала удаляется в отход
При помощи вырубки из металлической детали формируют готовое изделие с замкнутым контуром.
Пример детали, изготовляемой из полосы вырубкой
Формоизменяющие штамповочные операции в полном соответствии со своим названием используются для того, чтобы без механического разрушения изменить форму листовой металлической заготовки, а также ее размеры.
Это технологическая операция штамповки листового металла, в результате выполнения которой вокруг отверстий в металлической заготовке, а также по ее контуру формируются бортики требуемых размеров и формы. Чаще всего отбортовке подвергают концы труб, на которых впоследствии планируется фиксировать фланцы.
Схема отбортовки детали вокруг заранее пробитого отверстия
Это по-настоящему объемная штамповка, целью которой является получение из плоского металлического листа полых пространственных изделий. При помощи такой технологической операции можно изготавливать предметы коробчатой, полусферической, цилиндрической, конической и других форм.
Инструментальные способы вытяжки
Данная операция выполняется при помощи матрицы конического типа. Целью обжима является сужение торцов полых деталей, изготовленных из листового металла.
При обжиме конец заготовки вталкивается в воронкообразное отверстие матрицы
При помощи такой технологической операции штамповки заготовкам из листового металла придают требуемый изгиб.
Гибка позволяет получать детали разнообразных форм, в зависимости от которых различают типы гибки
Это такое изменение формы и размеров локальных участков заготовки, при котором внешний контур изделия остается неизменным.
Обработке по технологии холодной штамповки могут подвергаться не только листы из углеродистых и легированных сталей, но также детали из меди, алюминия и их сплавов. Более того, используя пресс и соответствующие штампы листовой штамповки, можно выполнять обработку таких материалов, как кожа, картон, резина, полимерные сплавы.
Производственный цех, в котором ведется процесс листовой штамповки
Следует иметь в виду, что выполнение холодной штамповки листового металла сопровождается увеличением его прочностных показателей.
Выбирая пресс для выполнения такой технологической операции, а также занимаясь проектированием штампов листовой штамповки, следует учитывать целый ряд параметров исходного сырья. Только так можно обеспечить высокое качество готовых изделий. К таким параметрам, в частности, относятся:
- электрическая и магнитная проводимость материала, который будет подвергаться обработке;
- твердость и механическая прочность металла;
- масса заготовки;
- ударная вязкость, которой обладает обрабатываемый металл;
- теплопроводность металла, а также его теплостойкость;
- степень устойчивости металла к коррозии и его износостойкость, что будет оказывать влияние на долговечность, которой будет обладать штампованный лист.
Оборудование, инструменты и приспособления
Для штамповки деталей, изготовленных из листового металла, необходимы пресс и сам рабочий орган такого оборудования – штамп. В свою очередь рабочими органами штампа, элементы конструкции которого изготавливаются из инструментальных сталей, являются матрица и пуансон. Деформирование обрабатываемого листа как раз и осуществляется матрицей и пуансоном, а происходит это в тот момент, когда они сближаются друг с другом.
В процессе обработки двигается только верхняя часть штампа, которая фиксируется на ползуне пресса. Нижняя часть рабочего инструмента, являющаяся неподвижной, устанавливается на рабочем столе оборудования. В отдельных случаях, когда штамповке подвергают не листовую сталь, а более мягкий материал, рабочие элементы штампа могут изготавливаться из древесины или полимерных сплавов.
Штамповая оснастка для вырубки
Когда методом штамповки необходимо изготовить крупногабаритную единичную деталь, нередко используют не пресс, а несложное приспособление, состоящее из бетонной или чугунной матрицы и контейнера, наполненного жидкостью, в качестве которой выступает вода. Обрабатываемый металлический лист укладывают на матрицу, а жидкий пуансон располагают над ним.
Чтобы создать в жидкости давление, которое деформирует лист металла по форме матрицы, в ней подрывают пороховой заряд или создают электрический разряд требуемой мощности. Для выполнения такой технологической операции, как резка, используют не пресс, как уже говорилось выше, а ножницы, отдавая предпочтение моделям вибрационного типа.
Классификация прессовых машин по кинематической схеме
Собираясь выполнить штамповку изделия из листового металла, следует уделить особое внимание выбору пресса. Чаще всего в качестве такого оборудования выбирают устройства кривошипного типа, которые могут быть оснащены одним, двумя или четырьмя кривошипными механизмами. Принцип работы этого устройства достаточно прост и заключается в следующем.
- Приводной электродвигатель передает движение на кривошипный вал через кинематическую цепочку, состоящую из клиноременной передачи и фрикционной муфты.
- Чтобы сообщить движение ползуну кривошипного механизма, используется шатун, длина которого может регулироваться.
- Чтобы запустить рабочий ход пресса, используют ножную педаль.
Штамповочное оборудование, которое применяется для изготовления изделий сложной конфигурации, может быть оснащено не одним, а несколькими ползунами.
Читайте также: