Вырубные штампы: виды и технология изготовления

Одним из самых основных методов холодной металлообработки, применяющихся в промышленности, является холодная штамповка. Процесс включает в себя деформацию ненагретых заготовок с применением штампов. Это позволяет выпускать продукцию различных размеров и форм. Изготовление штампов не назовешь легким процессом. Это очень трудоемкая работа, которая заключается в детальной разработке технологической документации и четкого соблюдения нормативов на каждом этапе производства.

Что такое штамп

Штамп – это вид технологической оснастки, придающий заготовке из листового металла форму и объем. Методов обработки металла путем штампования всего два:

• Горячий – происходит предварительный нагрев заготовки до нужной температуры. Обычно применяют для низкопластичных металлов и сплавов, толщиной не менее 5 мм. При использовании данного способа нужно учитывать, что при остывании материал имеет свойство коробиться и менять форму, поэтому во время процесса изготовления необходимо наличие значительных допусков.
• Холодный – температурная обработка отсутствует. Такой способ позволяет изготовить материал с незначительными отклонениями от заданных характеристик. Холодная штамповка делает металл менее пластичным, однако это дает ему повышенную прочность. Для этого после технологического цикла материал подвергается рекристаллизационному отжигу.

Виды штампов

Классификация штампов осуществляется по следующим признакам:

• Технологические;
• Конструктивные;
• По подаче заготовок.

По технологическому признаку выделяют два вида операций, осуществляющихся с листовым металлом:

• Разделительные – сюда входят штампы для вырубки, нарезки, обрезки, зачистки и т.д.
• Формоизменяющие – штампы предназначены для вытяжки, формирования, обжима и т.д.

По степени совместимости штампы также делят на однооперационные и многооперационные (их еще называют комбинированные), которые бывают последовательного и совмещенного действия.

По конструктивному признаку штампы разделяют на:

• Модели без направляющих элементов;
• Блочные модели;
• Пакетные модели.

Исходя из способа подачи заготовки, оснастка для холодной штамповки бывает ручной и автоматической.

По способу удаления готовых материалов штамп производится:

• С обратной полосной детальной запрессовкой;
• Путем выталкивания;
• Провалом сквозь матрицу;
• Путем выталкивания в верхнюю часть;
• Путем выдувания сжатым воздухом;
• Путем ручного снятия.

Процесс изготовления штампов

В большинстве своем качество изделия и его соответствие геометрическим параметрам зависит от проектирования и процесса изготовления штампов для холодной штамповки. Его разработка и производство происходит в несколько этапов:

• Создание эскиза;
• Работа над технологической схемой – важный этап, так как на его основании происходит раскрой металла и проверка работоспособности созданного варианта в специальных приложениях и программах;
• Внесение поправок в чертеж;
• Проверка параметров;
• Процесс нанесения размеров и позиций отверстий.

Крайне важно в процессе разработки штампа определить оптимальное соотношение цены и качества инструмента.

Изготовление штампа начинается только после детального изучения схем и чертежей. Также очень важно, чтобы для каждого этапа производства была создана индивидуальная технологическая карта, включающая в себя крайний срок операции и нужные параметры заготовок.

Качество и надежность продукции целиком и полностью определяет точность штампа. В производствах, пущенных на поток, обычно выполняются такие операции как:

• Резание;
• Вырубка;
• Формовка;
• Вытяжка;
• Холодная высадка и т.д.

После процесса штамповки материал обычно подвергается процессам травления или отжига. Они придают изделию необходимые при эксплуатации характеристики и свойства. А для повышения прочности в конце наносится слой защитного покрытия.