7. Прессование –

процесс выдавливания металла заготовки из замкнутой полости инструмента-контейнера через отверстие матрицы с площадью меньшей площади поперечного сечения заготовки. При этом можно получать самые разнообразные профили выдавливаемых изделий. Прессуются как чёрные, так и цветные сплавы прямым и обратным методами в холодном и горячем состоянии на вертикальных и горизонтальных гидропрессах с усилием до 25 тыс. тонн.

8. Штамповка (рис.8)

8.1. Горячая объёмная штамповка

– метод формообразования поковок в специальных инструментах – штампах, имеющих рабочие полости называемые ручьями. Ручьи допускают течение деформируемого металла только в определённом направлении по ручью и до определённых пределов – до заполнения ручья. Так обеспечивается принудительное получение поковок заданной формы и размеров. Метод штамповки обеспечивает высокую точность и качество поковок, высокий КИМ (коэффициент использования металла), высокую производительность при сравнительно невысокой стоимости

8.2. Инструменты и оборудование при штамповке

Инструментами являются штампы: открытые и закрытые. Открытыми называются штампы, у которых вдоль всего внешнего контура окончательного ручья выполнена специальная облойная канавка. При штамповке в эту канавку (узкую щель) вытекает часть металла заготовки, образуя по контуру поковки облой, который затем обрезается.

Штампы, в которых металл деформируется в замкнутом пространстве, т.е. без облойных канавок называют закрытыми, а штамповку в них – безоблойной. Это более рациональный и экономичный метод. Нагрев при нём должен быть безокислительным для снижения угара.

Штампы различают одно- и многоручьевые, при этом различают ручьи предварительные и окончательные. Штамповку осуществляют на кривошипных прессах, горизонтально-ковочных машинах (ГКМ), гидравлических прессах, высокоскоростных молотах.

8.3. Методы горячей штамповки

а) Для горячей штамповки применяют кривошипные, гидравлические и другие прессы, на которых получают заготовки разнообразной формы и размеров: шатуны, шестерни, диски, фланцы и другие. Штамповка производится в основном осаживанием, расплющиванием, выдавливанием с образованием облоя и без него.

б) Штамповку на горизонтально-ковочных машинах (ГКМ) (рис.9) применяют для получения поковок в виде стержней с головками, сквозными и глухими отверстиями, боковыми выступами, фланцами и т.п. ГКМ представляет собой горизонтальный кривошипный пресс с вертикальным разъёмом штампов и горизонтально движущимся ползуном. Достоинствами процесса являются: а) высокое качество штамповки; б) отсутствие облоя и штамповочных уклонов;

в) высокий КИМ; г) автоматизация процесса.

в) Горячее гидродинамическое выдавливание (ГГДВ) – перспективный метод обработки давлением. Этим методом получают фасонные заготовки режущего инструмента из быстрорежущих сталей и заготовок из трудно деформируемых сплавов. Метод ГГДВ заключается в выдавливании металла через окно матрицы при ударе бойка (молота). При этом пространство между стенками матрицы-контейнера и заготовкой заполняется графитом, обеспечивающим при ударе бойка всестороннее сжатие (давление) на заготовку и пластическое течение металла. Качество штамповки высокое.

г) Высокоскоростная штамповка ответственных деталей: лопаток авиадвигателей, втулок гильз и др. из жаропрочных и титановых сплавов. Сущность метода заключается в высокой скорости деформации заготовки при падении бойка со скоростью 20-40 м/сек. Высокая скорость деформации обеспечивает хорошую прорабатывемость структуры, высокие свойства и точность штамповки

д) Горячая раскатка применяется для кольцевых заготовок, колец подшипников, бандажей двигателей на специальных машинах. Заготовка принудительно вращается и деформируется валками, увеличиваясь в диаметре и уменьшаясь по толщине. Метод обеспечивает получение заготовок высокого качества

При выборе наиболее рационального метода штамповки определяют КИМ и выбирают тот метод, при котором значение КИМ наибольшее, а отходы наименьшие

, где

Р д – вес детали; Рз – вес заготовки;

Vд – объём детали; Vз – объём заготовки

γ- удельный вес материала детали