Матрица для холодной ковки: Доступ с вашего IP-адреса временно ограничен — Авито

Матрицы для ковки — особенности изготовления и применения

Матрицы для ковки использовали и применяют, если нужно изготовить большое количество однообразных элементов: пик, листьев, шариков и прочих.

Задолго до появления в производстве технологии штамповки изделий, такой метод массового изготовления вещи по шаблону внедряли в своих кузницах многие мастера. Чаще всего матрицы для ковки использовали и применяют сегодня, если нужно изготовить большое количество однообразных элементов: пик, листьев, шариков и прочих.

Что из себя представляют такие штампы, как их изготавливают и используют в работе — об этом далее в нашем материале.

Обзор матриц

Все матрицы используют в кузницах для изготовления, как правило, декоративных элементов, которые часто повторяются. Это могут быть различные листья или шарики, на производство которых вручную уйдет масса времени. Также такие элементы, как правило, должны быть одинаковыми по параметрам, что тоже довольно непросто сделать.

Как выглядит матрица для ковки? Внешне — это металлическая доска с вогнутым рельефным тиснением, которое изображает необходимый элемент.

Довольно часто можно увидеть такие штампы в продаже с наиболее распространенными фигурами: гусиной лапки, пики или листа растения.

 

Сегодня их изготавливают из соответствующих сортов стали, которая проходит еще и дополнительную термообработку. Вследствие чего такие штампы долговечны и их можно неоднократно применять в производстве.

Кроме показанных примеров, существует множество других матриц с различными изображениями и формами.

Использование матриц имеет глубокую историю. В 15-17 веках на Руси было распространено так называемое басменное тиснение, с помощью которого производили декоративные украшения на книги, сундуки, оклады икон. Для такой технологии изготовляли матрицы из меди, дерева или камня. Методика работы была следующая: на штамп укладывали листовой (2-2,5 мм) металл, сверху накрывали его свинцом и наносили удары молотом. Полученное изображение могли доводить с помощью чеканов.

Такие штампы используют двумя способами: либо подкладывают под заготовку на наковальне, либо крепят на боек молотка.

Кондуктора для гибки

Матрицы могут быть как односторонними, так и двусторонними, когда на импровизированных щипцах для обжима расположены рисунки в зеркальном отображении.

Похожими приспособлениями пользуются и при изгибании металла с целью получить различные завитки. Для этого применяют кондуктора в виде плиты и прикрепленной к ней полосе, повторяющей форму витка.

Такие приспособления применяют в холодной ковке, получая одинаковые витые элементы.

Каким образом используют матрицы для производства и какие кузнечные приемы применяют?

Использование штампов

Матрицы могут использовать как в ручной ковке, так и при применении различных прессов и пневматических молотов.

Технология таких кузнечных работ следующая.

• На наковальню укладывают штамп нужно формы.
• Заготовку разогревают до ковкой температуры.
• Нагретую болванку укладывают на штамп и ударами молота проводят так называемую раскатку металла.
• Лишние элементы отрубаются зубилом или срезаются.

При работе с такими матрицами, как пика, гусиная лапка, лист и другие подобные, используют прокат в виде прутка, круга или квадрата соответствующего размера.

Когда изготавливают двухсторонний рисунок, разогретую заготовку укладывают между двух половинок матрицы и, нанося удары молота, формируют конфигурацию кованого изделия.

При использовании пневматических или других механизированных молотов матрица может устанавливаться на боек молота (обычно на нижний неподвижный).

Также штампы монтируют и на различные прессы.

Если при изготовлении требуется сделать дополнительные операции (например, отверстия), изделие прошивают, отдельно пользуясь соответствующими инструментами.

Технология использования матриц стала основоположницей такого вида производства, как штампование. Принцип изготовления похож, только вместо ручной работы применяют машины.

Как сделать матрицу для ковки

Сегодня не составляет труда приобрести готовые штампы с различными формами, в том числе и стандартные листы, гусиные лапки, пики, хомуты и прочие.

Однако, как можно изготовить матрицы для ковки своими руками, что для этого нужно и какими материалами воспользоваться?

Материал

Материал матрицы должен обладать высокими качествами, ведь готовый штамп будет постоянно соприкасаться с разогретыми заготовками, да и, к тому же, постоянно испытывать ударные, сжимающие нагрузки.

Для изготовления такого шаблона можно взять сталь с полуоси автомобиля, как показано на представленном видео:

Также можно сделать матрицу на поверхности бойка одного из рабочих молотов.

Или подойдет любой другой кусок стали с отличными свойствами противостоять деформации и сильному разогреву.

Что понадобиться

Чтобы изготовить матрицу, потребуется соответствующий инструмент: болгарка, зубила, чеканы и прочие.

Есть виды штампов, которые изготавливают на фрезерном станке. Например, как на этом видео:

В предыдущем видео отлично показано, как сделать простейший тип матрицы — гусиную лапку, используя только болгарку, напильник и сварочный аппарат.

Процесс изготовления

Изготовление матриц по сложности зависит от рисунка, нанесенного на ее поверхность. Элементарные тиснения типа гусиных лапок или хомутов сделать намного проще, чем, например, фигурные пики или листы. Сложные рисунки придется наносить зубилами и чеканами.

• Для изготовления простого штампа гусиной лапки подготавливают заготовку. Ее поверхность выравнивают.
• На рабочей стороне нужно сделать разметку в виде расходящихся линий. Изначально отбивают центральную ось, а уже потом от нее два-три ответвления.
• Использую болгарку и отрезной круг, по линиям делают прорезы, углубляя их по краям.
• Работая угловой шлифовальной машиной, нужно сформировать по прорезям треугольные выступы.
• После чего весь рельеф дорабатывают напильником.
• Если изготавливается двухсторонняя обжимка, нужно с такого же куска материала сделать зеркальное отображение с выступами, точно совпадающими с впадинами на первой матрице.
• Обжимку соединяют в виде щипцов.
• Ударную сторону можно дополнительно усилить наваренным сверху бойком.
• Для удобного использования двухсторонней обжимки можно дополнительно изготовить ограничитель из трубы или другого подобного материала.
• Дополнительно сталь нужно закалить, чтобы повысить ее прочностные свойства.

Если все сделать правильно, то такая самодельная матрица прослужит очень длительную службу.

Еще более простым штампом для производства гусиных лапок может стать брусок стали с нарезанными и доведенными до нужной формы продольными бороздами. На такой форме можно очень просто сделать односторонний рисунок ручной ковкой.

А что Вы можете добавить к материалу этой статьи? Поделитесь своим опытом изготовления матриц для ковки металла, а также техниками их использования в кузнечных работах. Присоединяйтесь к обсуждениям в блоке комментариев к этой статье.

Сервис объявлений OLX: сайт объявлений в Украине

Xiomi redmi not 5 Телефоны и аксессуары » Мобильные телефоны / смартфоны Болехов Сегодня 02:27

Макияж Красота / здоровье » Макияж / косметология / наращивание ресниц Золотоноша Сегодня 02:27

Возрождения Сегодня 02:26

Павлоград Сегодня 02:26

3 999 грн. Договорная Днепр, Индустриальный Сегодня 02:25

Харьков, Немышлянский Сегодня 02:25

4 000 грн. Договорная Великая Лепетиха Сегодня 02:25

700 грн. Договорная Херсон Сегодня 02:25

Черкассы Сегодня 02:24

1 770 грн. Договорная Днепр, Соборный Сегодня 02:24

Гидравлический пресс Декор-3

Станок Декор-3 с пресс-формой.

Придает заготовке четкую геометрическую форму методом холодной ковки (в соответствии с формой матрицы), а также методом горячей ковки (с помощью сменных пуансон-матриц). Изготовление одного элемента занимает 3-5 сек. Работает в двух режимах: простой и цикличный. Управление осуществляется с помощью ножной педали и имеет возможность работать в заданном цикличном режиме.

Возможности Декор-3:

Узнать цену

Узнать цену

Оставьте свои данные и мы дадим вам ответ максимально быстро.

Внимание акция!!!

Если вы хотите экономить
покупая по самой низкой цене

Пришлите счет
который собираетесь платить

и мы сделаем вам встречное предложение
на более выгодных условиях.

То есть дешевле!!!

Сэкономим ваше время.
Подберем оптимальный вариант.
Позвоните нам:

8 800 500 0074

Звонок по РФ бесплатный

Дополнительная комплектация

Артикул / Название

Что делает / Описание

Заготовка

Изготовление балясин холодной ковкой

Используются для придания четкой геометрической формы на холодном металлопрокате.

Д3-1

Длина заготовки L = 1000 мм.

Круг, квадрат: 6-10 мм.

Д3-2

Длина заготовки L = 650 мм.

Круг, квадрат: 8-12 мм.

Д3-3

Длина заготовки L = 930 мм.

Круг, квадрат: 6-10 мм.

Д3-4

Длина заготовки L = 650 мм.

Круг, квадрат: 10-14 мм.

Д3-5

Длина заготовки L = 250 мм.

Круг, квадрат: 8-14 мм.

Д3-6

Длина заготовки L = 210 мм.

Круг, квадрат: 8-12 мм.

Д3-7

Длина заготовки L = 750 мм.

Круг, квадрат: 8-12 мм.

Д3-8

Длина заготовки L = 450 мм.

Круг, квадрат: 8-12 мм.

Д3-9

Длина заготовки L = 700 мм.

Круг, квадрат: 8-10 мм.

Д3-10

Длина заготовки L = 700 мм.

Круг, квадрат: 8-16 мм.

Д3-11

Длина заготовки L = 850 мм.

Круг, квадрат: 6-14 мм.

Д3-12

Длина заготовки L = 720 мм.

Круг, квадрат: 8-14 мм.

Д3-13

Длина заготовки L = 720 мм.

Круг, квадрат: 8-10 мм.

Д3-14

Длина заготовки L = 500 мм.

Круг, квадрат: 8-14 мм.

Д3-15

Длина заготовки L = 1000 мм.

Круг, квадрат: 8-16 мм.

Д3-16

Длина заготовки L = 800 мм.

Круг, квадрат: 8-16 мм.

Д3-17

Длина заготовки L = 1000 мм.

Круг, квадрат: 8-10 мм.

Д3-18

Круг, квадрат: 8-14 мм.

Д3-19

Круг, квадрат: 6-12 мм.

Ваш вариант

Вы можете заказать свой вариант пресс-формы размерами до 790х160 мм.

Горячая формовка

ПГФ

Приспособление для горячей формовки металла

Приспособление устанавливается на станок «Декор 3» и оснащается сменными пуансон матрицами для выполнения работ по свободной художественной ковке на горячем металле.

Пресс-формы для горячей формовки

ПМ-1

ПМ-2

ПМ-3

ПМ-4

ПМ-5

ПМ-6

ПМ-7

ПМ-8

ПМ-9

ПМ-10

Ваш вариант

Мы готовы изготовить пуансон — матрицу по вашему эскизу.

Преимущества

1. Изготовление всего оборудования серии «Декор»осуществляется на собственном производстве с применением высокоточных обрабатывающих центров с ЧПУ и использованием инструмента ведущих мировых производителей, что обеспечивающих высокоточную сборку с допусками изготовления до 0,002 мм.

2. Гидравлический пресс Декор 3, по заказу покупателя, может быть оснащен гидравликой как отечественного так и иностранного производителя.

3. Управление станком осуществляется с помощью ножной педали, что повышает удобство работы на станке.

4. На станке Декор 3 может быть задан режим цикличной работы с регулированием цикла работы (особенно удобно при работе с пуансон матрицами в режиме свободной горячей ковки).

5. Оснащается пуансон — матрицами для свободной горячей ковки и пресс — форм для придания четкой геометрической формы стандартному металлопрокату.

6. По вашему эскизу мы готовы изготовить любой комплект пуансон — матриц и пресс — форм.

7. Длительный срок гарантии 3(Три) года, гарантийное и постгарантийное обслуживание производителем.

Практические примеры применения стального квадрата

Квадрат стальной – вариант формовки стали, при котором изделию придается сечение квадратной формы, то есть стороны одинаковой длины и угол в 90 градусов. Это форма проката обладает плюсами профильной трубы (четыре ребра придают жесткость), но при этом гораздо лучше ведет себя при ковке, изменении размеров и габаритов. Благодаря этим свойствам, стальной квадрат стал основным материалом для холодной ковки.

Холодная ковка в домашних условиях

Холодная обработка металла своими руками – несложный процесс, но требующий опыта. В процессе ковки не требуется нагрев металла, деформация осуществляется за счет приспособлений. Холодная металлообработка заключается в процессах вытяжки, гибки, кручения.

Вытяжка подразумевает под собой раскатывание прутка, с целью изменить его сечение. Чаще всего, раскатывается конец прутка. Процесс подойдет для изготовления элементов “гусиная лапка”, “пики”.

Гибка – основа холодной ковки. Большая часть элементов формируется именно таким образом. Используется для получения всевозможных завитков, вензелей, спиралей.

Кручение – процесс создания витых элементов, основанный на пластических свойствах металла. Закрученные вдоль своей оси прутки, чаще всего, являются заготовками, которые придают более изящный внешний вид готовому изделию.

Основными инструментами (верстаками) холодной ковки являются:

• Улитка или кондуктор – это своего рода матрица, для горизонтальной спиральной гибки прутка.
• Гнутик – это инструмент, с помощью которого можно получать дуги с различным углом изгиба.
• Волна – инструмент с двумя роликами, благодаря которому получаются волны с различной амплитудой.

• Фонарик – представляет собой приспособление, состоящие из головки, ползунка и вала. Позволяет делать крученые объемные элементы.
• Торсион или твистер – инструмент закручивающий стальной квадрат по спирали (вокруг своей оси).
• Объемник – требуется для получения дуг большого радиуса. Он удобен в случаях, если необходимо сделать большое количество одинаковых заготовок.

Стоит учесть, что ручные инструменты позволяют деформировать квадратные прутки размером до 14 мм.

Иногда, в процессе холодной ковки все же приходится применять нагревание, например для исправления брака. Для этого может подойти обычный газовый резак. Не стоит забывать и о процессах резки и шлифовки, которые сопутствуют изготовлению изделий методом холодной ковки.

Элементы, которые можно получить из квадратного прутка

• Лапки, пики, навершия — для завершения концов решеток или других линейных деталей. 
• Завитки — волюта (концы загнуты в одну сторону), червонка (спирали в разные стороны), запятые (просто изогнутый конец прута), кольца.                              
• Корзинки — два прута закрученные по спирали и соединенные на концах.          
• Торсионы — прутки скрученные вокруг своей оси.                                                                

Изготовление и монтаж холодной ковки от компании «Город»

Холодная ковка, в отличие от горячей ковки , деформирует металл ниже точки его рекристаллизации — около или при комнатной температуре. Холодный метод ковки для более мягких металлов (таких как алюминий), холодная ковка является менее дорогой и обладает способностью производить кованые детали, которые практически не требуют процессов чистовой обработки.

Процесс холодной обработки, холодная ковка влечет за собой вставку стержня в матрицу, а затем отжим с помощью второй закрытой матрицы.

По аналогии с процессом холодной штамповки (разница в том, что при холодной ковке используются вертикальные прессы вместо горизонтальных машин холодной резки), заготовка сжимается между двумя штампами до тех пор, пока она не примет желаемую форму матрицы.

Деформация происходит при комнатной температуре, вызывая изменение размера и формы металла. Здесь следует отметить, что этот метод ковки зависит от объема и, как правило, дополняет процессы холодной обработки, добавляя более сложные формы к заготовке, используемой в процессах холодной обработки.

Основные типы оборудования, используемые для диапазона метода ковки, включают вертикальные прессы, либо полностью автоматические, либо с ручной подачей. Также обратите внимание, что эти вертикальные прессы могут быть с гидравлическим или механическим приводом.

Надежный и экономически эффективный процесс, некоторые детали, изготовленные методом холодной ковки, включают в себя детали для использования в автомобильной электротехнической промышленности и включают в себя:

• Части для автомобильных сидений и генераторов (таких как полюс когтя).
• Различные типы передач используются на других частях.
• Детали для стартеров, такие как корпус соленоида трансмиссии, сердечник и плунжер, и это лишь некоторые примеры.
• Запчасти для мотоциклов, например, для магнитов на маховике.
• Части, которые являются полыми с валами и стержнями.
• Детали, используемые для клапанов и переключателей.
• Холодная ковка также используется для изготовления виброизолирующих пауков и деталей.

Преимущества холодной ковки
Этот конкретный процесс ковки, такой как горячая ковка, предлагает производителям ряд преимуществ, в том числе:

• В процессах холодной ковки нагрев не требуется.
• Этот процесс ковки обеспечивает лучшую взаимозаменяемость, а также воспроизводимость.
• Лучшее качество поверхности достигается, а проблемы загрязнения минимизируются.
• Холодная ковка обеспечивает превосходный контроль размеров.
• Способность придавать направленные свойства на формируемый металл.

Недостатки холодной ковки

Холодная ковка имеет следующие недостатки:

• Производство нежелательного остаточного напряжения.
• Кованые металлы менее пластичны, и в процессе холодной ковки требуются большие усилия.
• Из-за более высоких сил, требуемых в этом процессе, требуется более тяжелое и более мощное оборудование, а также более прочные инструменты.
• Хотя они способны придавать металлу свойства направленности, эти свойства могут быть вредными.
• Поверхности используемых металлов должны быть чистыми и не иметь накипи.
• Из-за потери пластичности, которая сопровождает деформационное упрочнение, могут потребоваться промежуточные отжиги.

Особенности холодной ковки

Не все марки стали поддаются холодной ковке. Содержание углерода должно быть ниже 0,5%, а показатель деформационного упрочнения должен быть приемлемым. Как правило, механические свойства усиливаются за счет деформационного упрочнения, поэтому детали не нуждаются в постштамповке на протяжении всего цикла термообработки, включая аустенизацию, закалку и отжиг.

 

Конструируем и изготавливаем окончательные пуансоны1 для холодной высадки2 шлицов

Работы по штамповке и прессовке различных заготовок требуют применения специальных пуансонов. Такое изделие используется для маркировки узлов устройств, при обработке металлов или в процессе штамповки. Для того чтобы сделать качественную штамповку или маркировку узла устройства, к нему необходимо приложить непосредственное давление. Именно для этой цели и был разработан пуансон, который может быть самой разной конструкции.

Специалисты выделяют следующие типы подобных приспособлений:

• вырубные;
• пробивные;
• прошивочные;
• просечные.

Что такое пуансон и матрица?

Матрица – металлический короб, создающий форму продукта. Конструкция обладает пропорциональными параллельными границами и не имеет крышки.

По конструкции их разделяют на:

Простые матрицы применяются для изготовления несложных строительных материалов (кирпичи и блоки), сложные же изготавливают исключительно на заказ, без массового производства.

Пуансон – элемент, закрывающий сверху матрицу, точно повторяющий её размеры и форму. Сам по себе он представляет собой пресс небольшого размера для штамповки и маркировки изделий. Деталь может выполнять несколько функций:

• пресс-штамппель – в этом случае на изделии выдавливаются нужные границы, образуются впадины и выступы;
• маркировка – тиснение одной области с нанесением нужно информации или рисунка;
• штамп.

Штамповка с помощью пуансона производится в следующей последовательности действий:

1. Происходит давление на пресс-шайбу пуансоном.
2. Заготовка расположенная между пресс-шайбой и матрицей продавливается под воздействием высоких температур.
3. Изделие из высокопрочной стали не деформируется и принимает нужную форму, если оборудование хорошо заточено и отшлифовано.

Если обобщить, то действие пуансона направлено на изготовление однотипных заготовок (или единичных) большим тиражом, что безусловно является неотъемлемой частью любого массового производства. Ведь с помощью этой детали можно быстро и качественно выпускать большое количество товара, не проверяя каждое изделие на соответствие и ее прилагая особых усилий.

У каждого отверстия предварительно установлены параметры, по которым оборудование вытесняет или вырезает узоры или текст. Каждое из них при использовании качественного прессинга не требует дополнительной обработки и прочих манипуляций. То есть изделие изготавливается за 1-2 действия (если необходимо дополнительное снятие листа специальными инструментами).

Матрица и пуансон для пресса – неотъемлемая часть любого штамповочного или прессового производства. Продукция созданная данным методом наиболее часто используется в строительной сфере и там, где применимы предметы металлообработки. Широкое распространение оборудование получило в процессе формирование листовых заготовок из стали и создания фигурных пустот в газобетонных блоках.

Матрица пресс гранулятора в процессе гранулирования

Цель гранулирования – получение твердых гранул, которые устойчивы к деформации и крошению, а также сохраняют свойства изначального продукта.

Для достижения этой прочности производители соблюдают определенные пропорции между длиной гранулирования и диаметром отверстий. Чем больше в диаметре пеллеты, тем длиннее должен быть рабочий канал. Также ширина сечения фильер прямо влияет на производительность пресс-гранулятора. Чем уже каналы, тем меньше выход продукции. Если из-за малого диаметра фильер вход сырья осложнен, их раззеньковывают изнутри

Стандартный диаметр отверстий матрицы для пеллет – 6 или 8 мм, для комбикорма — от 2,5 до 10 мм.

Для обработки разных по свойству материалов и смесей выпускают матрицы с самой разной конфигурацией фильер. Суть различий формы каналов – в поиске оптимального пути гранулирования для заданного материала, при котором гранула будет плотно прессоваться, и после выхода наружу не разбухнет и не пойдет трещинами. Чем мягче и эластичнее продукт, тем выше вероятность разбухания гранул. Раскалывание пеллет по окружности показывает, что сырье нужно дольше выдерживать под давлением.

На процесс изготовления пеллет влияет такой фактор, как шлифовка внутренних отверстий. Чем более гладкие внутри фильеры, тем меньше они забиваются, и выше производительность пресса. Когда в смеси для гранулирования присутствует много абразивных частиц, отверстия теряют гладкость, некоторые из них забиваются материалом. Это создает дисбалансы в работе: повышается нагрузка на пресс, а выход гранул снижается. Производительность пресса зависит и от других параметров: давления пара, его температуры и т. д. Однако, матрица – дорогостоящая деталь. Поэтому владельцы обычно пытаются ее восстановить путем шлифовки — полировки внутренней поверхности фильер. Данная услуга продлевает срок эксплуатации старой детали при некритическом износе.

Когда приходит время замены, обычно меняют весь узел гранулирования вместе с пресс-вальцами (роликами), которые соприкасаются со внутренней поверхностью кольца и проталкивают массу в каналы. Если вальцы не заменять, новая матрица может быть повреждена изношенными обечайками роликов.

Из каких материалов изготавливают пуансоны и матрицы?

Матрица является основой данного приспособления и всегда представлена только в металле, как и (материалы пуансона), однако, их разновидности варьируются в зависимости от температуры при осуществлении процесса давления. Ведь при горячем прессовании показатели очень велики. Именно этот нюанс и диктует из чего должно быть изготовлено оборудование, чтобы не расплавиться и не деформироваться.

1. При осуществлении холодных процессов используются высокопрочная сталь, способная выдержать уровень накаливания до 54-65 HRC. На замену ей может выступить материал марки 6ХВ2С. Их основными характеристиками является высокая прочность, устойчивость к повреждениям и антикоррозийные свойства. Категорически запрещено использование легализованной стали, так как они под воздействием высоких температур становятся более хрупкими и теряют свою износоустойчивость.
2. Горячие процессы предполагают собой работу с очень высокими температурами. При этом сталь деталей пуансона не должна подвергаться деформации во время штампования. Поэтому материалы используют с повышенной износоустойчивостью.
3. Прогресс движется вперёд и уже на производстве широко используются новые материалы, такие как полиуретан. Он обладает не только устойчивостью к деформации, но и эластичными свойствами в совокупностью с высокой твердостью до 98 ед. по Шору после застывания, что делает его уникальным сырьём.
4. Матрица же может быть изготовлена ещё и из резины, помимо других материалов.

Рубрики

• 18+
• авиация
• авто
• армия
• архитектура
• Без рубрики
• город
• дети
• дизайн
• еда
• животные
• здоровье
• знаменитости
• игры
• искусство
• история
• кино
• косметика
• космос
• литература
• лытдыбр
• медицина
• мода
• музыка
• напитки
• наука
• образование
• общество
• отзывы
• отношения
• политика
• природа
• производство
• происшествия
• психология
• путешествия
• работа
• религия
• россия
• рукоделие
• семья
• спорт
• техника
• технологии
• транспорт
• фантастика
• философия
• финансы
• эзотерика
• экономика
• энергетика
• юмор

© Авторское право 2020 Авторский блог. Все права защищены. Fashion Diva | Разработана Blossom Themes.Сайт работает на WordPress.

Типы и виды пуансонов

Виды пуансонов классифицируются посредством техники воздействия на материал и типу конструкции:

• вырубной пуансон;
• пробивной;
• прошивной;
• просечный.

Первый вид состоит из пуансона вырубного штампа, задающего форму будущему изделию и матрицы с его силуэтом. Зачастую заготовку приходится снимать с помощью дополнительных инструментов, так как она плотно прилегает к оборудованию под воздействием высоких температур. Удаление производится таким же методом.

Пуансон вырубной и матрица, которые изготовлены из высококачественных сплавов могут использоваться для гидравлических прессов. Но самое большое распространение они получили в стандартном промышленном оборудовании. Для менее качественных изделий альтернативой может стать использование плоского позитива (штампа) с прорезью в стальном листе. Именно таким методом успешно пользовались в самом начале в области авиастроения.

Для такого вида штамповки рекомендовано выбирать высокоуглеродистую сталь. При правильной работе, очистке, выборе материалов и подготовке оборудования оно создаст больше сотни заготовок.

Пробивной (тип пуансона) создан специально для того, чтобы не только делать отверстия в детали, но и оставлять очертания нужного отпечатка на следующем листе заготовки. Такой процесс повторяется и по уже существующим наметкам гораздо оперативнее создаются следующие изделия.

Если используется элемент с рифленой поверхностью, это в разы увеличивает износоустойчивость будущего изделия. Эта технология снижает риск возникновение заусенцев и прочих неровностей на поверхности листов. Также упрощается процедура отсоединения готового продукта от оборудования: для этого не нужно использование дополнительных инструментов.

Прошивным пуансоном делают сквозные отверстия. Его устанавливают в специальное гнездо, предназначенное для пауснодержателя. Перед использованием детали цилиндрической формы предварительно обрабатывают на токарном и строгальном оборудовании. Прошивка также подготавливается отдельно и затем крепится к верхней части элемента. В большинстве пуансонов такого типа проделывают небольшое отверстие в 1,5 мм с целью отвода образовавшихся газов.

Штампы с просеянными пуансонами предназначены для холодного воздействия и поэтому изготавливаются из высокопрочной стали, которая не подвергается коррозии. Также используются для горячей работы с заготовками из углеродистого материала небольших деталей и элементов. Кромки по контуру используют исключительно острозаточенные. Штамповка происходит за счёт прорезывания листов ножевыми выступающими элементами. Для того, что снять готово изделие с оборудования, используют специализированный выталкиватель. На (фото пуансона) просеянного типа видны ножевые штампы, которые и выполняют основные задачи. Именно эти элементы должны быть тщательно обработаны и наточены для выхода четких линий без затяжек и заусенцев.

Использование штампов

Матрицы могут использовать как в ручной ковке, так и при применении различных прессов и пневматических молотов.

Технология таких кузнечных работ следующая.

• На наковальню укладывают штамп нужно формы.
• Заготовку разогревают до ковкой температуры.
• Нагретую болванку укладывают на штамп и ударами молота проводят так называемую раскатку металла.
• Лишние элементы отрубаются зубилом или срезаются.

При работе с такими матрицами, как пика, гусиная лапка, лист и другие подобные, используют прокат в виде прутка, круга или квадрата соответствующего размера.

Когда изготавливают двухсторонний рисунок, разогретую заготовку укладывают между двух половинок матрицы и, нанося удары молота, формируют конфигурацию кованого изделия.

При использовании пневматических или других механизированных молотов матрица может устанавливаться на боек молота (обычно на нижний неподвижный).

Также штампы монтируют и на различные прессы.

Если при изготовлении требуется сделать дополнительные операции (например, отверстия), изделие прошивают, отдельно пользуясь соответствующими инструментами.

Технология использования матриц стала основоположницей такого вида производства, как штампование. Принцип изготовления похож, только вместо ручной работы применяют машины.

Особенности пуансонов и матриц

Данные детали очень просты в эксплуатации, но из-за активной работы с ними под воздействием высоких температур и недостатке должного ухода часто подлежат замене. Чтобы увеличить срок их службы необходимо регулярно очищать их от оставшегося на стенках материала с помощью специальных приспособлений: щёток, скребков, шпателей различного размера и жесткости. Также осуществляется промывка пресса с помощью шланга с проточной водой под большим напором. Перед следующим использованием поверхности полностью просушивают.

Но несмотря на бережный уход за матрицами и пуансонами их срок службы составляет от 4 до 6 лет. Разработчики системы предусмотрели момент недолгой службы деталей и поэтому они с легкостью поддаются замене в случае необходимости. В специализированных магазинах представлен широкий ассортимент различных конфигураций (пуансонов для штампа) или пресса. Также можно выбрать материал изделия согласно необходимому процессу воздействия на сталь.

Пуансон – инструмент, который должен иметь идеальную поверхность без пробоин, зазоров и выступов, чтобы при изготовлении изделия не деформировать его. Поэтому пуансоны цилиндрической формы перед первым применением тщательно отшлифовывают в 2 этапа, а элементы тиснения затачивают. Формы для штампа изготавливают при определенной температуре, чтобы добиться максимально гладкости поверхностей и чётких оттисков.

Для различных видов операций выбирают разные пуансоны. Обращают внимание на следующие параметры:

• форма;
• материал изделия:
• тип;
• размер.

Выбрав необходимую модификацию деталей, следует обратить внимания на следующие критерии:

• между матрицей и пуансоном не должно быть зазора более нормы или же полного его отсутствия;
• отсутствие неровностей на поверхностях;
• противопоказано наличие трещин на деталях.

Обработка (пуансона для пресса) со сложным тиснением требует особо внимания. Для данных целей используют большое количество различных станков, в том числе строгальный и фризеровочный. Матрица проходит дополнительную подготовку такими же средствами.

Главное помнить, что даже самое качественное оборудование перед применением стоит предварительно обследовать и обработать. Только в этом случае можно добиться желаемого результата по чистоте среза.

Основные характеристики матриц

Матрицу изготавливают из сверхтвердого металла или металлосплава, который может выдержать постоянные нагрузки.

Материалы изготовления :

• 20CrMnTi. Данный сплав стали характеризуется высоким содержанием хрома, увеличивающий коррозионную стойкость, и марганца, уплотняющего сталь.
• Нержавеющая сталь – легированная сталь, устойчивая к коррозии в агрессивной среде.
• Высокоуглеродистый сплав. Чаще всего используется для высокоабразивного сырья, с содержанием органо-минеральных примесей.

По виду матрицы делятся на кольцевые и плоские

(дискообразные).

• Грануляторы с плоской матрицей распространены в производстве комбикорма. Исключением для производства пеллет можно назвать грануляторы фирмы Amandus Kahl, которые способны прессовать плотные пеллеты из древесины.
• Грануляторы с кольцевой матрицей бывают исключительно промышленного назначения. Они обладают повышенной производительностью и высоким качеством прессования. Такие модели, как пресс-гранулятор ОГМ, используются для гранулирования широкого круга материалов: начиная опилками и кормосмесями, заканчивая химическими удобрениями и торфом.

Под каждый вид сырья требуется собственная технология гранулирования. Так при производстве топливных пеллет стараются добиться максимальной плотности для высокой теплоотдачи и прочности. Матрица – один из ключевых моментов в технологии грануляции.

Основные параметры матрицы

1. Длина рабочего канала

   – это длина фильеры (отверстия, канала в матрице) по которому материал проходит прессование. Он может быть меньше общей длины фильеры в том случае, если ее рассверливают (зенькуют) изнутри или делают встречный канал снаружи диска/кольца для увеличения толщины матрицы.

2. Диаметр фильеры

   – это, по сути, диаметр будущих пеллет. На современных матрицах разброс диаметров – от 2 до 19 мм. Форма отверстий может быть круглой, квадратной и даже фигурной (например, в форме четырехлистника).

3. Толщина матрицы

   – то же самое, что и общая длина канала.

4. Степень сжатия

   – это степень давления фильеры на материал. Она рассчитывается как отношение рабочей длины канала к диаметру отверстия. Чем больше длина и меньше диаметр, тем выше степень сжатия. Для каждого вида материала используется своя степень сжатия.

Роль зазора между матрицей и пуансоном

Наличие зазора между матрицей и пуансоном – одно из основных требований при их совместное работе для качественного точного среза. При его отсутствии или не соответствующем размере могут возникнуть следующие проблемы:

• поверхность среза при недостаточном зазоре будет рваной, слоистой, неоднородной;
• большое расстояние обеспечит наличие риска втянуть тонкий слой металла в оттиск большего количества нежели требуется, что приведёт к его разрыву. Готовый результат будет неудовлетворительным по качеству, так как края среза окажутся затянутыми, с отсутствием гладкой поверхности, что должно являться стандартом для каждого полученного продукта;
• для изделий более низкого качества существует допустимый стандарт, отличающийся от принятых показателей. Но и он составляет лишь 30%от толщины стали.

Для изготовления высококачественных изделий допустимый зазор колеблется между 4-16%. В противном случае товар не идёт на реализацию, а попадает под списание.

В этом процессе очень важна точность, поэтому при разработке любого проекта индивидуально до миллиметров подбирается толщина зазора и при хорошо наточенном пуансоне осуществляется качественный оттиск изделия. Чем лучше заточены и обработаны (пуансон и матрица в штампе), тем дольше они прослужат на производстве.

Несмотря на то, что матрица и пуансон – лёгкие в эксплуатации элементы оборудования стоит тщательно подходить к их подбору каждый раз. Ведь с их помощью можно изготовить не только грубые изделия для черновой строительной отделки, но и изделия с красивым тонким оттиском для декоративных целей. Если гарантировать деталям своевременную очистку и их смену, то в результате получится качественный товар на продажу, который можно производить как больших тиражом, так и в единичных экземплярах, в зависимости от потребностей заказчика и изготовителя.

Определение

Прессовочные приспособления состоят из контейнера, в котором находятся пуансон, матрица, иглы и другие составляющие. Что это такое – пуансон? Он играет важную роль в процессе штамповки или нанесении маркировочных данных и является одним из основных элементов прессовочного устройства. Задачей пуансона является давление на металлическую деталь для выделения на ней определенных символов или отверстий. Также с помощью данного оборудования можно выдавить необходимую деталь, нанести стандартную или зеркальную маркировку и наштамповать нужное количество элементов.

Кондуктор (улитка) своими руками, простейший вариант для профильной трубы, холодная ковка (Видео)

Array
(
    [TAGS] => Ковка
    [~TAGS] => Ковка
    [ID] => 96032
    [~ID] => 96032
    [NAME] => Кондуктор (улитка) своими руками, простейший вариант для профильной трубы, холодная ковка (Видео)
    [~NAME] => Кондуктор (улитка) своими руками, простейший вариант для профильной трубы, холодная ковка (Видео)
    [IBLOCK_ID] => 1
    [~IBLOCK_ID] => 1
    [IBLOCK_SECTION_ID] => 2003
    [~IBLOCK_SECTION_ID] => 2003
    [DETAIL_TEXT] => 

 

	  

    [~DETAIL_TEXT] => 

 

	  

    [DETAIL_TEXT_TYPE] => html
    [~DETAIL_TEXT_TYPE] => html
    [PREVIEW_TEXT] => Кондуктор (улитка) своими руками, простейший вариант для профильной трубы, холодная ковка (Видео)
    [~PREVIEW_TEXT] => Кондуктор (улитка) своими руками, простейший вариант для профильной трубы, холодная ковка (Видео)
    [PREVIEW_TEXT_TYPE] => text
    [~PREVIEW_TEXT_TYPE] => text
    [DETAIL_PICTURE] => 
    [~DETAIL_PICTURE] => 
    [TIMESTAMP_X] => 15.03.2019 14:19:44
    [~TIMESTAMP_X] => 15.03.2019 14:19:44
    [ACTIVE_FROM] => 01.11.2018
    [~ACTIVE_FROM] => 01.11.2018
    [LIST_PAGE_URL] => /news/
    [~LIST_PAGE_URL] => /news/
    [DETAIL_PAGE_URL] => /news/2003/96032/
    [~DETAIL_PAGE_URL] => /news/2003/96032/
    [LANG_DIR] => /
    [~LANG_DIR] => /
    [CODE] => konduktor_ulitka_svoimi_rukami_prosteyshiy_variant_dlya_profilnoy_truby_kholodnaya_kovka_video
    [~CODE] => konduktor_ulitka_svoimi_rukami_prosteyshiy_variant_dlya_profilnoy_truby_kholodnaya_kovka_video
    [EXTERNAL_ID] => 96032
    [~EXTERNAL_ID] => 96032
    [IBLOCK_TYPE_ID] => news
    [~IBLOCK_TYPE_ID] => news
    [IBLOCK_CODE] => news
    [~IBLOCK_CODE] => news
    [IBLOCK_EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1
    [~IBLOCK_EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1
    [LID] => s1
    [~LID] => s1
    [NAV_RESULT] => 
    [DISPLAY_ACTIVE_FROM] => 01.11.2018
    [IPROPERTY_VALUES] => Array
        (
            [SECTION_META_TITLE] => Кондуктор (улитка) своими руками, простейший вариант для профильной трубы, холодная ковка (Видео)
            [SECTION_META_KEYWORDS] => кондуктор (улитка) своими руками, простейший вариант для профильной трубы, холодная ковка (видео)
            [SECTION_META_DESCRIPTION] => Кондуктор (улитка) своими руками, простейший вариант для профильной трубы, холодная ковка (Видео)
            [SECTION_PAGE_TITLE] => Кондуктор (улитка) своими руками, простейший вариант для профильной трубы, холодная ковка (Видео)
            [ELEMENT_META_TITLE] => Кондуктор (улитка) своими руками, простейший вариант для профильной трубы, холодная ковка (Видео)
            [ELEMENT_META_KEYWORDS] => кондуктор (улитка) своими руками, простейший вариант для профильной трубы, холодная ковка (видео)
            [ELEMENT_META_DESCRIPTION] => Кондуктор (улитка) своими руками, простейший вариант для профильной трубы, холодная ковка (Видео)
            [ELEMENT_PAGE_TITLE] => Кондуктор (улитка) своими руками, простейший вариант для профильной трубы, холодная ковка (Видео)
            [SECTION_PICTURE_FILE_ALT] => Кондуктор (улитка) своими руками, простейший вариант для профильной трубы, холодная ковка (Видео)
            [SECTION_PICTURE_FILE_TITLE] => Кондуктор (улитка) своими руками, простейший вариант для профильной трубы, холодная ковка (Видео)
            [SECTION_DETAIL_PICTURE_FILE_ALT] => Кондуктор (улитка) своими руками, простейший вариант для профильной трубы, холодная ковка (Видео)
            [SECTION_DETAIL_PICTURE_FILE_TITLE] => Кондуктор (улитка) своими руками, простейший вариант для профильной трубы, холодная ковка (Видео)
            [ELEMENT_PREVIEW_PICTURE_FILE_ALT] => Кондуктор (улитка) своими руками, простейший вариант для профильной трубы, холодная ковка (Видео)
            [ELEMENT_PREVIEW_PICTURE_FILE_TITLE] => Кондуктор (улитка) своими руками, простейший вариант для профильной трубы, холодная ковка (Видео)
            [ELEMENT_DETAIL_PICTURE_FILE_ALT] => Кондуктор (улитка) своими руками, простейший вариант для профильной трубы, холодная ковка (Видео)
            [ELEMENT_DETAIL_PICTURE_FILE_TITLE] => Кондуктор (улитка) своими руками, простейший вариант для профильной трубы, холодная ковка (Видео)
        )

    [FIELDS] => Array
        (
            [TAGS] => Ковка
        )

    [DISPLAY_PROPERTIES] => Array
        (
        )

    [IBLOCK] => Array
        (
            [ID] => 1
            [~ID] => 1
            [TIMESTAMP_X] => 15.02.2016 17:09:48
            [~TIMESTAMP_X] => 15.02.2016 17:09:48
            [IBLOCK_TYPE_ID] => news
            [~IBLOCK_TYPE_ID] => news
            [LID] => s1
            [~LID] => s1
            [CODE] => news
            [~CODE] => news
            [NAME] => Пресс-центр
            [~NAME] => Пресс-центр
            [ACTIVE] => Y
            [~ACTIVE] => Y
            [SORT] => 500
            [~SORT] => 500
            [LIST_PAGE_URL] => /news/
            [~LIST_PAGE_URL] => /news/
            [DETAIL_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/news/#SECTION_ID#/#ELEMENT_ID#/
            [~DETAIL_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/news/#SECTION_ID#/#ELEMENT_ID#/
            [SECTION_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/news/#SECTION_ID#/
            [~SECTION_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/news/#SECTION_ID#/
            [PICTURE] => 
            [~PICTURE] => 
            [DESCRIPTION] => 
            [~DESCRIPTION] => 
            [DESCRIPTION_TYPE] => text
            [~DESCRIPTION_TYPE] => text
            [RSS_TTL] => 24
            [~RSS_TTL] => 24
            [RSS_ACTIVE] => Y
            [~RSS_ACTIVE] => Y
            [RSS_FILE_ACTIVE] => N
            [~RSS_FILE_ACTIVE] => N
            [RSS_FILE_LIMIT] => 0
            [~RSS_FILE_LIMIT] => 0
            [RSS_FILE_DAYS] => 0
            [~RSS_FILE_DAYS] => 0
            [RSS_YANDEX_ACTIVE] => N
            [~RSS_YANDEX_ACTIVE] => N
            [XML_ID] => clothes_news_s1
            [~XML_ID] => clothes_news_s1
            [TMP_ID] => c83b747129a532c27a029fc5ccf0d07c
            [~TMP_ID] => c83b747129a532c27a029fc5ccf0d07c
            [INDEX_ELEMENT] => Y
            [~INDEX_ELEMENT] => Y
            [INDEX_SECTION] => Y
            [~INDEX_SECTION] => Y
            [WORKFLOW] => N
            [~WORKFLOW] => N
            [BIZPROC] => N
            [~BIZPROC] => N
            [SECTION_CHOOSER] => L
            [~SECTION_CHOOSER] => L
            [LIST_MODE] => 
            [~LIST_MODE] => 
            [RIGHTS_MODE] => S
            [~RIGHTS_MODE] => S
            [SECTION_PROPERTY] => N
            [~SECTION_PROPERTY] => N
            [PROPERTY_INDEX] => N
            [~PROPERTY_INDEX] => N
            [VERSION] => 1
            [~VERSION] => 1
            [LAST_CONV_ELEMENT] => 0
            [~LAST_CONV_ELEMENT] => 0
            [SOCNET_GROUP_ID] => 
            [~SOCNET_GROUP_ID] => 
            [EDIT_FILE_BEFORE] => 
            [~EDIT_FILE_BEFORE] => 
            [EDIT_FILE_AFTER] => 
            [~EDIT_FILE_AFTER] => 
            [SECTIONS_NAME] => Разделы
            [~SECTIONS_NAME] => Разделы
            [SECTION_NAME] => Раздел
            [~SECTION_NAME] => Раздел
            [ELEMENTS_NAME] => Новости
            [~ELEMENTS_NAME] => Новости
            [ELEMENT_NAME] => Новость
            [~ELEMENT_NAME] => Новость
            [CANONICAL_PAGE_URL] => 
            [~CANONICAL_PAGE_URL] => 
            [EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1
            [~EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1
            [LANG_DIR] => /
            [~LANG_DIR] => /
            [SERVER_NAME] => www.alfa-industry.ru
            [~SERVER_NAME] => www.alfa-industry.ru
        )

    [SECTION] => Array
        (
            [PATH] => Array
                (
                    [0] => Array
                        (
                            [ID] => 2003
                            [~ID] => 2003
                            [TIMESTAMP_X] => 2019-03-15 12:51:01
                            [~TIMESTAMP_X] => 2019-03-15 12:51:01
                            [MODIFIED_BY] => 1
                            [~MODIFIED_BY] => 1
                            [DATE_CREATE] => 2019-03-15 12:51:01
                            [~DATE_CREATE] => 2019-03-15 12:51:01
                            [CREATED_BY] => 1
                            [~CREATED_BY] => 1
                            [IBLOCK_ID] => 1
                            [~IBLOCK_ID] => 1
                            [IBLOCK_SECTION_ID] => 
                            [~IBLOCK_SECTION_ID] => 
                            [ACTIVE] => Y
                            [~ACTIVE] => Y
                            [GLOBAL_ACTIVE] => Y
                            [~GLOBAL_ACTIVE] => Y
                            [SORT] => 500
                            [~SORT] => 500
                            [NAME] => Видео по ковке
                            [~NAME] => Видео по ковке
                            [PICTURE] => 
                            [~PICTURE] => 
                            [LEFT_MARGIN] => 11
                            [~LEFT_MARGIN] => 11
                            [RIGHT_MARGIN] => 12
                            [~RIGHT_MARGIN] => 12
                            [DEPTH_LEVEL] => 1
                            [~DEPTH_LEVEL] => 1
                            [DESCRIPTION] => 
                            [~DESCRIPTION] => 
                            [DESCRIPTION_TYPE] => text
                            [~DESCRIPTION_TYPE] => text
                            [SEARCHABLE_CONTENT] => ВИДЕО ПО КОВКЕ

                            [~SEARCHABLE_CONTENT] => ВИДЕО ПО КОВКЕ

                            [CODE] => 
                            [~CODE] => 
                            [XML_ID] => 
                            [~XML_ID] => 
                            [TMP_ID] => 
                            [~TMP_ID] => 
                            [DETAIL_PICTURE] => 
                            [~DETAIL_PICTURE] => 
                            [SOCNET_GROUP_ID] => 
                            [~SOCNET_GROUP_ID] => 
                            [LIST_PAGE_URL] => /news/
                            [~LIST_PAGE_URL] => /news/
                            [SECTION_PAGE_URL] => /news/2003/
                            [~SECTION_PAGE_URL] => /news/2003/
                            [IBLOCK_TYPE_ID] => news
                            [~IBLOCK_TYPE_ID] => news
                            [IBLOCK_CODE] => news
                            [~IBLOCK_CODE] => news
                            [IBLOCK_EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1
                            [~IBLOCK_EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1
                            [EXTERNAL_ID] => 
                            [~EXTERNAL_ID] => 
                            [IPROPERTY_VALUES] => Array
                                (
                                    [SECTION_META_TITLE] => Видео по ковке
                                    [SECTION_META_KEYWORDS] => видео по ковке
                                    [SECTION_META_DESCRIPTION] => 
                                    [SECTION_PAGE_TITLE] => Видео по ковке
                                    [ELEMENT_META_TITLE] => Видео по ковке
                                    [ELEMENT_META_KEYWORDS] => видео по ковке
                                    [ELEMENT_META_DESCRIPTION] => 
                                    [ELEMENT_PAGE_TITLE] => Видео по ковке
                                    [SECTION_PICTURE_FILE_ALT] => Видео по ковке
                                    [SECTION_PICTURE_FILE_TITLE] => Видео по ковке
                                    [SECTION_DETAIL_PICTURE_FILE_ALT] => Видео по ковке
                                    [SECTION_DETAIL_PICTURE_FILE_TITLE] => Видео по ковке
                                    [ELEMENT_PREVIEW_PICTURE_FILE_ALT] => Видео по ковке
                                    [ELEMENT_PREVIEW_PICTURE_FILE_TITLE] => Видео по ковке
                                    [ELEMENT_DETAIL_PICTURE_FILE_ALT] => Видео по ковке
                                    [ELEMENT_DETAIL_PICTURE_FILE_TITLE] => Видео по ковке
                                )

                        )

                )

        )

    [SECTION_URL] => /news/2003/
)

Кондуктор (улитка) своими руками, простейший вариант для профильной трубы, холодная ковка (Видео)

01.11.2018

Просмотров: 3958

Понимание процесса и его преимуществ

Введение

Холодная штамповка — это процесс ударного формования, при котором пластически деформируется кусок сырья под действием высокого сжимающего усилия между пуансоном и матрицей в подходящем оборудовании, таком как машинный пресс.

Некоторые базовые методы включают выдавливание (вперед, назад, вперед и назад), чеканку, высадку и обжимку. Эти методы могут выполняться за один ход пуансона или за отдельные операции, в зависимости от требований конкретного приложения.

По сути, холодная штамповка — это процесс вытеснения, при котором существующему материалу придается желаемая форма; Сравните это с традиционной обработкой, при которой материал удаляется для создания желаемой формы. Как будет показано в следующих разделах, это различие дает несколько существенных преимуществ. В последнем разделе представлены некоторые ключевые факторы, которые следует учитывать при рассмотрении холодной ковки как производственного процесса.

Обычно при холодной ковке используются 2 типа штампов:

• Открытая поковка: Материал может улетучиваться после заполнения полости.
  • Преимущество: меньшее напряжение и нагрузка
  • Недостаток: может потребоваться некоторая последующая обработка в зависимости от требований приложения
• Закрытая поковка: Объем полости штампа точно такой же, как и объем материала, что позволяет достичь конечной формы или почти чистой формы.
  • Преимущество: устраняет необходимость в последующей обработке
  • Недостаток: повышенное напряжение и нагрузка; матрица может быть серьезно повреждена, если материал превышает

Повышение производительности при больших объемах

Основная причина, по которой многие компании переходят на холодную штамповку, заключается в том, что им необходимо добиться более высокой производительности производственной линии.Во многих случаях обычные процессы (такие как механическая обработка, сварка или другие методы изготовления) включают многопроходные операции для удаления материала и чистовой обработки детали (например, вертикальное, горизонтальное, объемное удаление, подкраска деталей и т. Напротив, холодная ковка обычно представляет собой однопроходный процесс формования, который деформирует существующий материал в желаемую форму.

В зависимости от параметров детали, экономия времени на единицу продукции может привести к значительному повышению производительности. Например, некоторые детали, обработка которых занимает от 3 до 5 минут, могут достичь производительности более 50 деталей в минуту, если вместо этого используется холодная ковка.

Возможность повысить производительность более чем в 100–200 раз обеспечивает быструю окупаемость инвестиций в штамп и оснастку для холодной штамповки. Таким образом, многие компании предпочли использовать другие методы только для создания прототипов или на ранних этапах производства, с переходом на холодную штамповку, запланированную для подготовки к увеличению объемов производства.

Экономия материалов и снижение затрат

Еще одним ключевым преимуществом холодной ковки является отсутствие потерь материала.Вместо того, чтобы удалять значительное количество сырья, в процессе холодной ковки полностью используется сырье.

Входы в его процесс представляют собой заготовки материала, которые вырезаются из сыпучих материалов (рулонов, балок, листов и т. Д.). Каждая заготовка — это точное количество материала, необходимое для конечной детали, поэтому нет потерь или потерь материала. Этот безотходный процесс может предложить значительные преимущества при крупносерийном производстве, когда количество отходов на каждую деталь является ключевым фактором затрат, и / или в ситуациях, когда сырье является дорогостоящим, например, когда используются специальные сплавы или дефицитные металлы.

Повышенная целостность и прочность деталей

Очень важным фактором, который компании принимают во внимание при принятии решения об использовании холодной штамповки, является ее способность значительно улучшить прочность и целостность готовой детали. Ковка позволяет получить гораздо более прочные детали, чем аналогичные изделия, изготовленные литьем, сваркой, методами порошкового металла или обработкой необработанного прутка / листового металла.

Высокие силы сжатия при холодной штамповке фактически смещают и переупорядочивают зернистость основного материала, чтобы минимизировать любые внутренние недостатки.Это особенно важно для конструкций деталей, где требуемая форма имеет слабые места вдоль существующей текстуры основного материала — например, длинные выступы, которые пересекают структуру волокон, или узкие точки, которые могут быть подвержены поломке под нагрузкой. Процесс холодной штамповки решает эти проблемы, уменьшая беспокойство инженеров по поводу зернистости исходного материала.

Улучшенный внешний вид и обработка поверхности

Холодная штамповка также может предложить явные преимущества перед механической обработкой, прогрессивной штамповкой, литьем, сваркой и другими процессами изготовления, поскольку на выходе обычно не требуется дополнительных этапов обработки для достижения презентабельного внешнего вида и / или требуемой гладкости поверхности.

В зависимости от конкретных требований конечного применения, некоторые детали могут потребовать очистки для удаления заусенцев, канавок, бороздок или других артефактов в процессе обработки. Это не проблема для готовых деталей, созданных в процессе холодной штамповки.

Рекомендации по применению

Хотя холодная ковка подходит не для всех областей применения, в определенных ситуациях она может дать очень значительные преимущества. Учитывая, что для этого требуется специализированное оборудование, а также вложения в инструменты и штампы, использование холодной штамповки должно быть сбалансировано с общими объемами производства, материальными затратами, требованиями к прочности деталей и прогнозами рентабельности инвестиций (ROI).

В некоторых случаях, когда решающее значение имеют прочность, форма и гладкость поверхности, холодная штамповка является единственным процессом, позволяющим эффективно производить детали, отвечающие требуемым спецификациям. Следовательно, некоторые из этих деталей, такие как сложные ведущие шестерни, разработаны специально для процесса холодной штамповки, поскольку их нельзя изготовить с помощью механической обработки или других процессов.

Передача производства на аутсорсинг опытному партнеру по холодной штамповке может компенсировать инвестиции компании в капитальное оборудование, так что непериодические затраты на проектирование (NRE) могут быть сосредоточены на создании инструментов и штампов.Помимо затрат, следует искать партнера по холодной штамповке с большим опытом работы в широком спектре конечных приложений и ноу-хау для решения ключевых вопросов оптимизации процесса, таких как:

Объем материала

При закрытой ковке необходимо точно контролировать размер заготовки. Избыточному материалу некуда уйти в закрытую полость матрицы при сжатии; это может вызвать чрезмерно высокое напряжение в штампе, что может привести к серьезному повреждению инструмента.С другой стороны, если используется открытая ковка, дополнительный материал обычно не вызывает подобных повреждений, как упомянуто выше, поскольку пути выхода материала обычно предусматриваются в процессе.

Бондеризация

Бондеризация — это процесс погружения, при котором поверхность заготовки покрывается фосфатом и мылом, чтобы облегчить поток материала через пуансоны или штампы во время процесса ковки. Это помогает снизить трение, силу и напряжение, а также улучшает качество поверхности.

Отжиг

Отжиг — это процесс, который смягчает материал и снижает напряжение течения для облегчения течения материала.Промежуточный отжиг, применяемый между стадиями ковки, необходим, когда холодная ковка вызывает деформационное упрочнение до такой степени, что дальнейшая холодная обработка данного материала практически или возможна.

Смазка

При холодной штамповке использование высоковязкого масла имеет решающее значение для уменьшения контакта металла с металлом без покрытия. Однако для того, чтобы также рассеивать выделяемое тепло, обычно также требуется добавление нужного количества жидкого масла.

Сводка

Понимание компромиссов при холодной штамповке и выбор партнера с большим опытом в области холодной штамповки, включая вертикальную интеграцию с другими процессами, может предложить конструкторам и технологам ценную альтернативу традиционным процессам обработки или литья.

Ключ к успеху — начать оценку на раннем этапе процесса проектирования и рассмотреть общий объем производства и требования к наращиванию мощности, чтобы можно было использовать холодную штамповку для оптимальной рентабельности инвестиций и качественных результатов.

По сравнению с другими конкурирующими технологиями, такими как механическая обработка, литье под давлением, литье пластика под давлением , сварка и литье металла под давлением, холодная штамповка позволяет создавать изделия с более высокой ударной вязкостью, улучшенной структурной целостностью и большей точностью при использовании меньшего количества материала.Процесс также высокопроизводительный и оптимален для обработки поверхностей.

Услуги по ковке металла | Горячая и холодная ковка

Что такое ковка металла?

Ковка по металлу — это процесс формовки металлической детали с использованием постоянного давления, часто применяемый для обработки стали или железа. Экстремальное давление может потребовать прокатки, прессования или удара по заготовке, чтобы придать ей желаемую форму. Распространенными примерами кованых деталей являются прокатные стальные стержни и балки.

Ковка на прессе — один из наиболее часто используемых процессов.Вместо того, чтобы молотить или раскатывать материал, для придания формы детали используется пресс. Для сжатия материала пресс создает значительную силу. Некоторые прессы могут использовать давление до 50 000 тонн.

После ковки деталь новой формы имеет более плотную структуру, что делает ее более прочной и эластичной. Существует множество видов ковки. Методы штамповки часто делятся на категории в зависимости от температуры, при которой детали кованы. К основным категориям относятся холодная, теплая и горячая ковка.

Горячая штамповка vs.Холодная штамповка

Для штамповки деталей доступен широкий спектр процессов металлообработки. Тип поковки зависит от технических характеристик детали и требований к производственному циклу.

В большинстве случаев ковка металла включает использование очень высокой температуры для размягчения металла. При горячей ковке металл можно нагреть до 2100 градусов по Фаренгейту. Поскольку металл более податлив, для его образования требуется меньшее давление.

После прессования материал остывает и затвердевает.Готовая деталь часто бывает намного прочнее по сравнению с исходной формой. Однако горячая штамповка обеспечивает менее точные допуски по сравнению с холодной штамповкой.

При холодной высадке металл не нагревается. Он образуется при комнатной температуре, что делает его более подходящим для работы с более мягкими металлами. Основные преимущества холодной ковки включают более высокую производительность и повышенную взаимозаменяемость.

Общие методы ковки

Капельная ковка — это процесс падения большого молотка на нагретый металл для придания ему формы штампа.Некоторые штампы представляют собой формы с различными формами, в то время как другие имеют плоскую поверхность. Двумя наиболее часто используемыми методами штамповки являются штамповка в открытых штампах и штамповка в закрытых штампах.

При ковке на прессе вместо молотка применяется пресс для приложения усилия. Пресс движется с меньшей скоростью по сравнению с молотком, что позволяет ему проникать глубже в материал. Металлическая заготовка воздействует равномерно.

По сравнению с штамповкой методом штамповки штамповка дает много полезных преимуществ. Он обеспечивает большую точность и производительность, что делает его пригодным для обработки крупных деталей.Некоторые прессы автоматизированы, что снижает трудозатраты и общие затраты. Это также более экономичное решение для крупносерийного производства.

Валковая ковка — это еще один процесс ковки, который в основном используется для производства стальных стержней и длинных деталей. В процессе ковки используются два цилиндрических валка, которые деформируют пруток. Нагретый материал проходит через цилиндрические валки до достижения желаемой формы и размера. Это приводит к меньшим отходам материала по сравнению с некоторыми методами ковки методом капельной ковки и обеспечивает благоприятную структуру зерна.

Ковка в закрытых штампах и ковка в открытых штампах

Традиционная кузнечная ковка — это разновидность открытой штамповки. Этот процесс требует, чтобы заготовка была помещена между двумя поверхностями, такими как наковальня и молоток. Молоток ударяет по заготовке, образуя ее.

Современная ковка в открытых штампах часто включает использование двух штампов. Заготовка зажата между матрицами, но никогда не ограничивается полностью. Преимущества выбора открытой штамповки:

• Непрерывный поток зерна
• Снижена вероятность дефектов
• Повышенная прочность и сопротивление усталости
• Более мелкозернистая структура

Поковка в закрытых штампах (штамповка) сжимает заготовку в штампе, который содержит полости.Заготовка удерживается в матрице. При приложении силы металл заполняет пространство в полости матрицы. Когда металл сжимается, излишки материала вытесняются из штампа, создавая вспышку. После ковки детали флеш снимается. Этим методом можно изготавливать детали массой до 25 тонн. Он также позволяет получать почти чистые формы, что ограничивает необходимость в отделке.

Когда следует подумать об использовании ковки металла?

Ковка — жизненно важная часть нашей экономики, поскольку детали кованы для использования в таких областях, как национальная оборона, автомобилестроение, добыча металлов и нефти, даже хирургические и стоматологические инструменты могут быть сделаны из кованого металла.Ковка используется на протяжении тысячелетий и продолжает предоставлять решения для отраслей по всему миру. Ковка может привести к экономии затрат по сравнению с другими процессами изготовления металла. Эти методы также подходят для использования с различными материалами. Тем не менее, нержавеющая сталь и железо остаются наиболее часто используемыми материалами.

Наши возможности по ковке металла

Кузнечные заводы The Federal Group USA оснащены современными прессами, в том числе:

• Пресс механический
• Гидравлический пресс
• Пресс шнековый

В механическом прессе используются кривошипы и клеванты для создания заданного хода.Механический пресс работает быстрее по сравнению с гидравлическим прессом, в котором для создания силы используется поршень и давление жидкости. Однако гидравлический пресс обеспечивает большую гибкость и производительность.

Эти прессы позволяют нам ковать вес от двух унций до более чем 100 фунтов. Наши производственные мощности позволяют нам использовать различные методы ковки, в том числе ковку чистой формы и ковку почти чистой формы.

Если вы рассматриваете проект по ковке металла, вам может быть полезна наша статья, в которой сравниваются отливки и поковки.Вы также всегда можете связаться с The Federal Group USA по электронной почте или позвонить нам по телефону (800)759-2658, чтобы получить дополнительную информацию о наших возможностях ковки металла или запросить ценовое предложение. Вы также можете ознакомиться с некоторыми из наших предыдущих работ в нашей галерее кованых деталей

.

Холодная штамповка меди, латуни и бронзовых сплавов

Что такое холодная ковка?

В отличие от горячей штамповки, холодная штамповка — это процесс штамповки, при котором металл деформируется ниже точки рекристаллизации — близкой к комнатной температуре или при ее температуре.Холодная ковка является предпочтительным методом ковки для более мягких металлов, таких как алюминий или медь. По сравнению с другими процессами металлообработки, холодная ковка менее затратна и позволяет производить поковки с меньшими затратами или вообще без обработки.

В процессе холодной ковки сохраняется процедура нагрева, металл вставляется непосредственно в матрицу, а затем сжимается с помощью верхней закрытой матрицы. Заготовку сжимают между двумя штампами до тех пор, пока она не примет желаемую форму, как ожидалось. Деформация происходит при комнатной температуре, вызывая изменение размера и формы металла.Обратите внимание, что этот метод ковки зависит от объема и обычно дополняет процессы холодной штамповки, добавляя более сложные формы к заготовке, используемой в процессах холодной штамповки.

Несмотря на слово «холодная», холодная ковка на самом деле происходит при комнатной температуре или около нее. Один из наиболее распространенных типов холодной ковки — это процесс, называемый штамповкой в ​​штампе, когда металл помещается в штамп, прикрепленный к наковальне. Затем по металлу ударяют опускающимся молотком и вдавливают в матрицу.В зависимости от продукта молоток может падать на металл несколько раз в очень быстрой последовательности.

Холодная штамповка меди, латуни и бронзовых сплавов

Поковка почти чистой формы является наиболее распространенной, когда детали кованы без нагревательной заготовки. Сплавы меди, латуни и бронзы — распространенные материалы, которые можно подвергать холодной ковке в зависимости от окончательной формы. Смазка формируемых деталей имеет решающее значение для увеличения срока службы сопряженных штампов.

Преимущества холодной штамповки медных, латунных и бронзовых сплавов

Производители медной ковки могут предпочесть холодную ковку горячей ковке по ряду причин: поскольку холодные кованые детали из меди, латуни или бронзы требуют очень мало или совсем не требуют отделочной обработки, этот этап процесса изготовления часто является необязательным, что позволяет сэкономить деньги. Холодная ковка также менее подвержена проблемам загрязнения, а конечный компонент имеет лучшую общую поверхность. Другие преимущества холодной ковки:

• Легче придать свойства направленности
• Улучшенная взаимозаменяемость
• Повышенная воспроизводимость
• Повышенный контроль размеров
• Справляется с высокими нагрузками и нагрузками на штамп
• Производит детали формы нетто или почти нетто формы

Для поставки поковок из меди, латуни и бронзы наиболее экономичным методом ковки CFS Forge также имеет отдельный цех холодной ковки.В зависимости от формы детали наш инженер порекомендует нашим клиентам разумный метод ковки. Чаще всего применяются холодные кованые изделия из меди, латуни или бронзы, такие как вал, ступица и т. Д. Любой запрос по холодной ковке из меди, латуни или бронзы, пожалуйста, дайте нам знать!

Холодная штамповка против горячей штамповки: плюсы и минусы

Холодная ковка — важный процесс, используемый для придания формы и упрочнения металлов. Чтобы лучше понять, как это работает, важно сначала понять, что такое ковка и что предлагает каждый тип ковки.

Что такое ковка?

Ковка — это производственный процесс, в ходе которого цельнометаллическая заготовка деформируется, а затем изменяет форму с помощью сжатия. В отличие от других методов придания формы металлу, ковка дает создателю больший контроль над конечным результатом, поскольку зернистость металла деформируется, повторяя новую форму. Это означает, что кузнец может решить, какие части нового металлического предмета будут самыми прочными. В результате кованая деталь прочнее, чем такая же деталь, созданная путем литья или механической обработки.

Для ковки используются различные инструменты, в том числе более традиционные молоток и наковальня, а также промышленное использование молотов, приводимых в действие электричеством, паром или гидравликой. Сегодня ковка в основном выполняется с помощью машин на промышленном уровне и является мировой отраслью.

Ковка бывает «горячей», «теплой» или «холодной». Независимо от температуры, используемые методы и машины могут быть классифицированы как одно из следующих:

• Ударная ковка: использование ковочных молотков и винтовых прессов
• Ковка под давлением (вращательное движение): использование гидравлических и механических машин
• Ковка под давлением (поступательное движение): использование прокатных станов
• Ковка под давлением (комбинация поступательного и вращательного движения): флоппиннинг и орбитальная ковка

Что такое холодная ковка?

Холодная штамповка, также называемая холодной штамповкой, — это процесс, который происходит при температуре около комнатной, а не при более высоких температурах, таких как теплая и горячая штамповка.Это делается путем помещения заготовки между двумя штампами и растачивания штампов до тех пор, пока металл не примет их форму. Из-за трения, создаваемого процессом, температура кованного металла может фактически подняться до 250 ° C или 482 ° F. Холодная ковка имеет свои преимущества и недостатки.

Преимущества холодной ковки

Поскольку этот процесс происходит без предварительного нагрева металла, он дает много преимуществ и часто используется в автомобильной промышленности.Например, это часто более экономично, чем другие процессы, поскольку конечный продукт не требует особой отделки, если вообще требует. После этого также почти не остается лишнего материала, так как вес нетто исходного металла примерно такой же, как вес готового продукта. В дополнение к отсутствию лишнего материала штампы, используемые при холодной штамповке, служат дольше, чем при более горячих процессах, что означает меньшее количество замен.

Другое преимущество состоит в том, что, хотя пластичность металла снижается во время процесса холодной ковки, металл значительно увеличивает как текучесть, так и предел прочности.Поскольку он не нагревается, зерно металла сохраняет свой размер и меняет направление, чтобы соответствовать изменению формы самой детали, что приводит к увеличению прочности.

Недостатки холодной ковки

Основным недостатком холодной ковки является то, что ее нельзя использовать для каждого металла, потому что некоторые типы гораздо чаще трескаются или ломаются во время процесса. Например, в то время как некоторая сталь может быть выкована при комнатной температуре, типы стали с содержанием углерода не превышают.5% и выше не могут.

Еще один недостаток — холодная ковка позволяет создавать только определенные формы. Эти формы обычно более простые и производятся серийно. Если вы ищете нестандартную металлическую деталь, для достижения желаемого результата, вероятно, лучше подойдет другой процесс.

Чем он отличается от горячей штамповки?

Самая очевидная разница между холодной и горячей ковкой — это температура. В отличие от холодной ковки, которая начинается при комнатной температуре или близкой к ней, горячая ковка происходит, когда металл нагревается выше температуры рекристаллизации.Обычно это чрезвычайно высокая температура, например, сталь нагревается до 1150 ° C или 2202 ° F, а медные сплавы до 700-800 ° C или 1300-1470 ° F, что составляет примерно 75% от температуры плавления. Эти высокие температуры необходимы для предотвращения деформационного упрочнения металла в процессе ковки. При таких температурах металл находится в пластичном состоянии, технически остается твердым, но гораздо более пластичным.

Горячая ковка обычно выполняется посредством процесса, называемого штамповкой, что означает, что нагретый металл помещается в пресс, а затем сжимается между штампом и инструментом.

Преимущества горячей штамповки

Поскольку процесс ковки происходит при высоких температурах, пластиковый металл пластичный и легко поддается формованию. Во время горячей штамповки можно создавать сложные формы и конструкции, в отличие от холодной штамповки, где это может быть чрезвычайно сложно. Если вы хотите изготавливать металлические детали по индивидуальному заказу, горячая ковка — лучший вариант, поскольку они податливы перед закалкой. Этот метод идеально подходит для создания трехмерных и сложных форм.

В отличие от холодной ковки, которая иногда требует дополнительного нагрева металла снаружи для придания ему нужных свойств, поверхность металла, кованная при высоких температурах, идеально подходит для большинства видов отделочных работ.

Горячая ковка также идеально подходит для металлов с высоким коэффициентом пластичности, поскольку целостность металла не нарушается из-за высокой температуры. Этим металлам можно легко придать форму, не замечая в нем каких-либо дефектов, что делает их прочными и пластичными.

Недостатки горячей штамповки

Недостатком горячей ковки по сравнению с холодной ковкой является то, что некоторые металлы могут деформироваться, если не следить за их нагревом, ковкой и затем охлаждением. Это означает менее точные допуски, чем у металла, кованного методом холодной штамповки.

Горячая ковка также часто бывает дороже холодной ковки из-за термической обработки, необходимой для начала процесса ковки, а также из-за процесса охлаждения, предотвращающего коробление. Эту термообработку лучше всего проводить в автоматическом режиме, особенно в промышленных масштабах, что может привести к дополнительным первоначальным затратам на покупку инструментов.

В конечном счете, выбор процесса зависит от того, какой продукт вам нужен, и от типа металла, который вы собираетесь использовать. Оба метода ковки могут быть эффективными способами упрочнения ваших металлических заготовок и придания им необходимого конечного продукта.

Для получения дополнительной информации о том, как GK может поддержать процесс ковки, ознакомьтесь с нашим оборудованием или поговорите с нашими экспертами сегодня!

Micro холодной штамповки помогает продлить срок службы штампа | 2018-06-11

Износ и окончательный выход из строя штамповок являются неотъемлемой частью процесса ковки металла. Accurapuls Canada Inc. предлагает процесс холодной штамповки (или механической ударной обработки), при котором производится холодная обработка всей поверхности штампа для упрочнения, отделки и / или поддержания целостности поверхности штампа.

Ковочные штампы подвержены ряду механизмов отказа, и замена или ремонт могут быть дорогостоящими и трудоемкими. По этой причине важно сделать все возможное, чтобы максимально продлить срок службы штампа.

Ковочные штампы испытывают два типа усталости. Первый — при холодной ковке, когда многократный контакт с заготовкой приводит к механической усталости. Второй — при горячей штамповке, когда штамп для ковки помимо механической усталости испытывает термическую усталость.Эти термические напряжения приводят к трещинам на поверхности матрицы. Это явление обычно называют «тепловой проверкой».

Другой частой причиной выхода из строя матрицы является износ. Это особенно актуально при ковке в открытых штампах. При открытой штамповке нагретая заготовка помещается в нижнюю (нижнюю) половину соответствующего комплекта штампов. Когда верхняя (верхняя) половина комплекта штампов прижимается к нагретой заготовке, заготовка деформируется в форму штампа по мере того, как материал и вспышка проходят мимо поверхности штампа.Двумя основными факторами, которые влияют на износостойкость поверхностей штамповочной штамповки, являются твердость и шероховатость поверхности.

В этой статье мы обсудим эти отказы более подробно и обсудим, как холодная ковка с помощью микроконтроллера может обеспечить эффективное и экономичное решение этих проблем.

Микро-холодная штамповка

Микро-холодная штамповка (MCF), также известная как машинная ударная обработка, представляет собой автоматизированный процесс обработки поверхности, в котором используется упрочняющий молоток с электромагнитным управлением, прикрепленный к станку с ЧПУ, роботу или специальному станку. .Чаще всего используется фрезерный станок с ЧПУ, который выполняет окончательное фрезерование, поэтому другой станок или установка не требуется. На рисунке 2 показан молоток MCF, прикрепленный к роботу.

Станок перемещает молоток по направлению к поверхности штампа заготовки так же, как и резцом, а ударник со сферическим наконечником контактирует и подает по поверхности, создавая быстрое возвратно-поступательное воздействие. Как частота ударов (до 500 ударов в секунду), так и сила удара (до 400 фунтов за удар) являются переменными для оптимизации результатов.На рис. 3 показан молот, работающий на штампе.

Один из наших клиентов использует этот процесс для отделки и обслуживания штампов. Раньше, когда на поверхности штампа возникали трещины или износ, им приходилось перефрезеровывать штамп, удаляя до 30 мм материала. Однако теперь они реализовали новый подход.

Новые штампы подвергаются упрочнению перед использованием в производстве. Периодически, когда штамп подвергается износу в зонах повышенного напряжения, его вручную полируют для удаления поврежденного материала.После этого поврежденные участки подвергаются повторной шлифовке и азотированию. Используя этот метод, наш клиент эффективно исключил образование трещин в своих штампах с помощью MCF. Они сообщили, что их штампы служат на 95% дольше между интервалами между ремонтами.

В другом случае заказчик увеличил срок службы штампов в 10 раз.

Повышение твердости

Износ — сложная тема, которую особенно трудно количественно оценить и проанализировать из-за того, что существует несколько механизмов и типов износа.Наиболее распространенным механизмом износа поковки является истирание. Абразивный износ определяется соотношением твердости абразивного материала (в данном случае заготовки) и изношенного материала (в данном случае матрицы). Если матрица тверже заготовки, скорость износа матрицы значительно снижается. ^[2]

Было показано, что наш процесс увеличивает твердость поверхности на глубину до 1,4 мм. ^[3] Увеличение твердости обратно пропорционально твердости исходной заготовки.Другими словами, штамп, изготовленный из очень твердой инструментальной стали, не будет иметь такого же увеличения твердости, как штамп из низкоуглеродистой стали.

Даже в твердых сталях наш процесс может заметно повысить твердость. Например, в закаленной стали AISI 1045 твердость по Виккерсу увеличивается на 9,9%, с 527 HV ​​до 579 HV (51-54,1 HRC). ^[4] Инструментальная сталь AISI h23, типичная сталь, используемая в штампах для горячей штамповки, подвергается отпуску от исходной твердости по Виккерсу 177 HV до твердости в диапазоне от 370 HV до 560 HV (37.7-53 HRC), в зависимости от области применения.

Поскольку MCF представляет собой процесс холодной обработки, увеличение твердости зависит от предела текучести. Стали h23 и 1045, закаленные до высокой твердости, имеют аналогичный предел текучести и будут реагировать аналогично нашему процессу чистовой обработки поверхности. Основываясь на этой информации, MCF является жизнеспособным вариантом для повышения твердости и износостойкости ваших штампов для горячей штамповки.

Повышение усталостных характеристик

Усталостные отказы в конечном итоге сводятся к пределу выносливости материала.Когда материал штампа многократно подвергается нагрузкам, превышающим предел выносливости во время операций ковки, материал в конечном итоге выходит из строя. Этот отказ часто проявляется в виде растрескивания поверхности, в результате чего на штампе получаются детали с выходом за допустимые пределы с плохой обработкой поверхности до тех пор, пока он не будет отремонтирован.

При горячей штамповке штампы не только испытывают механическую усталость, связанную с многократным ударом по заготовке, но и подвергаются термической усталости. Когда поверхность матрицы многократно нагревается и охлаждается, циклы расширения и сжатия приводят к внутренним напряжениям в материале.Образование трещин как результат термической усталости обычно называют «тепловым контролем».

Инженеры часто оценивают предел выносливости стальных сплавов как половину предела прочности материала на растяжение. Деформационное упрочнение — это известный способ увеличения предела прочности материала на разрыв. Процесс MCF обеспечивает эффективное деформационное упрочнение всей поверхности заготовки. По этой причине это отличный способ продлить срок службы штампов.

Оптимальная шероховатость поверхности

Шероховатость поверхности штампованных штампов — сложный вопрос.Если поверхность штампа слишком шероховатая, штамп будет подвергаться большему абразивному износу, что приведет к более быстрому выходу из строя и плохому качеству поверхности кованой детали. Чрезмерно гладкая поверхность матрицы снижает задержку смазки между матрицей и заготовкой. Оптимальный диапазон средней арифметической шероховатости штампа (Ra) составляет от 1,5 мкм до 0,51 мкм. ^[5]

MCF может легко создать шероховатость поверхности (Ra) от 0,3 мкм до 1,54 мкм путем изменения параметров процесса, таких как ударное усилие и диаметр ударного шарика. ^[2] На рис. 4 показан переход гладкости поверхности фрезерованной детали после упрочнения.

В другом случае один из наших клиентов даже сообщил о достижении алмазной чистоты класса А (Ra ≤ 0,076 мкм) с использованием нашего процесса.

Эти улучшения в сочетании с единообразием и повторяемостью автоматизированного процесса делают MCF очень жизнеспособным вариантом для полировки штампованных штампов.

Преимущества автоматизации

Спецификации шероховатости поверхности ковочных штампов обычно достигаются путем ручной полировки штампа.У этого метода есть ряд недостатков. Во-первых, это предел человеческой ошибки. Даже самые опытные профессионалы в области полировки штампов могут совершить ошибки и слишком сильно полировать штамп, что приведет к тому, что окончательная геометрия штампа не будет соответствовать спецификации. Таким образом, процесс ручной полировки является непоследовательным.

Ручная полировка штампа требует особого набора навыков, а квалифицированный персонал может быть труднодоступным. Керамические частицы из полировального оборудования, переносимые по воздуху, также представляют опасность для здоровья персонала.Ручная полировка — тоже очень трудоемкий процесс.

Один из способов удовлетворить потребность в высококачественной отделке поверхности — обработать поверхность штампа как можно более гладкой перед полировкой. Однако этому методу также присущи ограничения. Во-первых, такие операции резания требуют много времени на обработку с использованием самых лучших и дорогих станков с высокими скоростями, подачей, точностью, жесткостью и мощностью обработки программ. Во-вторых, для этого требуются специальные расходные режущие инструменты, которые на самом деле «режут» сталь, а не просто скользят, царапают или волочат по поверхности, что может привести к дефектам поверхности.В-третьих, операции резания просто не могут достичь идеальной плавности. Таким образом, несмотря на наилучшие методы окончательного фрезерования, вторичная полировка остается необходимым процессом для получения требуемой шероховатости поверхности.

Автоматизация этого процесса полировки с помощью MCF — отличная альтернатива ручной полировке или усовершенствованному поверхностному фрезерованию для достижения необходимых характеристик гладкости поверхности. Только начали открываться потенциальные преимущества и экономия от внедрения этого процесса при отделке и ремонте штамповочной штамповки.

Ведущий автор Брайан Гилд — вице-президент, директор по коммуникациям Accurapuls Canada, Inc. С ним можно связаться по телефону 780-445-0920 или [email protected]. Соавтор Каран Биллинг, технический аналитик Accurapuls Canada, Inc., с ним можно связаться по телефону 780-802-0125 или [email protected]. Для получения дополнительной информации посетите https://accurapuls-canada.com/.

Список литературы

1. М. Грувер, Основы современного производства, 5-е изд. Хобокен, Нью-Джерси: John Wiley & Sons, Inc., 2013, с. 446

2. Пинтауд, Джузеппе и Синатора, Амильтон и Альбертин, Э. (2005). Обзор механизмов абразивного износа металлических материалов

3. В. Шульце, Ф. Блейхер, П. Гроче, Ю. Гуо и Ю. Пьюн, «Модификация поверхности с помощью машинной ударной обработки и полировки», CIRP Annals, vol. 65, нет. 2, pp. 809-832, 2016

4. Б. Аджассохо, Э. Козешник, К. Лехнер, Ф. Блейхер, С. Гессинджер и К. Бауэр, «Возникновение остаточных напряжений и повышение твердости поверхности с помощью механического молотка. Технология упрочнения », Анналы DAAAM за 2012 г. и материалы 23-го Международного симпозиума DAAAM, т.23, нет. 1, стр. 697-702, 2012

5. Д. Новак, «Исследование шероховатости поверхности и потока металла при горячей штамповке», магистр, Университет Маркетта, 2014 г.

6. Лехнер, К., Блейхер, Ф. ., Хаберсон, К., Бауэр, К. и Гессинджер, С., «Использование технологии Machine Hammer Peening для сглаживания и структурирования поверхностей», Анналы DAAAM за 2012 г. и материалы 23-го Международного симпозиума DAAAM, 23 (1 ), стр. 331-336, (2018)

Холодная штамповка

Процесс холодной штамповки

На протяжении всей истории холодная ковка или холодная штамповка как производственный процесс вызывали повышенный интерес и стали одним из наиболее широко используемых методов изготовления деталей.Текущий энергетический кризис, нехватка материалов и рост затрат в совокупности заставили задуматься о большей эффективности производства деталей. Преимущества холодногнутых деталей могут уменьшить влияние этих проблем на производственный процесс.

Два основных типа стали для холодной экструзии — это прямая и обратная экструзия. Основная цель холодного экструдирования — максимально быстро и экономично изготавливать детали. Процесс экструзии позволяет сохранить сталь и дает прекрасные возможности для массового производства.Показанная выше свеча зажигания является отличным примером способности холодной ковки экономить материал, поскольку готовая деталь фактически содержит большую часть материала из заготовки. Корпуса свечей зажигания производятся миллионами каждый год с использованием процесса экструзии.

Холодная ковка — это обработка металла при комнатной температуре. Деформационное упрочнение, также называемое деформационным упрочнением, происходит во время холодной штамповки из-за дислокаций. в металлической кристаллической структуре. Предел текучести материалов не снижается, пластичность не повышается, деформационное упрочнение происходит быстро.Все эти факторы крайне затрудняют холодную ковку. Требуется большое усилие, и иногда требуется несколько операций для получения более сложных форм. Однако при правильной смазке срок службы инструмента значительно увеличивается по сравнению с горячей или теплой ковкой. Структура зерен более прочная, и многократное упрочнение путем термообработки не требуется из-за деформационного упрочнения, происходящего в процессе формования.

История холодной штамповки Процесс холодной штамповки был разработан в Германии незадолго до окончания Второй мировой войны.Он использовался для производства артиллерийских снарядов и других боеприпасов для войны. После войны процесс перешел в руки американцев, и ряд американских фирм подхватили эту идею. Сначала большая часть работ здесь была сосредоточена на производстве корпусов, но …. подробнее	Материалы для холодной штамповки Как черные, так и цветные металлы можно подвергать холодной штамповке. Способность ковать эти металлы и степень возможной деформации во многом зависят от химического состава и свойств сплава после отжига.Такие свойства, как твердость и пластичность, являются критическими свойствами при определении формуемости металла. Важно знать, что механические свойства материалов …. подробнее
Методы холодной штамповки Наиболее часто используемые методы холодной штамповки — это прямая и обратная экструзия. Оба требуют сочетания свойств для удовлетворения требований экструзии. Свойства материала являются одними из наиболее важных свойств, которые следует учитывать при принятии решения об использовании процесса холодной экструзии.Помимо экструзии, есть много других методов, которые могут использоваться …. подробнее	Преимущества холодной ковки Улучшенное использование материала, снижение энергии ковки и устранение процессы обработки с высокой точностью ковки — это лишь несколько причин, чтобы рассматривать холодную ковку как альтернативу другим способам изготовления. В текущий энергетический кризис, нехватка материалов и рост затрат в совокупности сила рассмотрения большего…. еще
Промышленное применение холодной штамповки во всем история, холодная штамповка или холодная штамповка как производственный процесс увидел растущий интерес и стал одним из самых широко применяемые методы изготовления деталей. Текущая энергия кризис, нехватка материалов и рост затрат объединились заставить задуматься о большей эффективности …. подробнее	Наши возможности Детали, которые мы изготавливаем, обычно варьируются от 1 унции до 5 фунтов с максимальным длина детали 12 дюймов.Мы формируем детали за пределами этих параметров в зависимости от типа и места необходимой деформации. У нас есть гидравлические и механические прессы от 8 до 1200 тонн. …. подробнее

(PDF) Исследование проектирования штампов для холодной штамповки с использованием различных методов

Vol. 3, No. 3 Modern Applied Science

152

J. M. Monaghan, (1993). Анализ напряжений процесса холодной штамповки, применяемого к крепежу с потайной головкой, Journal of

Materials Processing Technology, Volume 39, Issues 1-2, October 1993, Pages191-211.

J.-H. Песня и Ю.-Т. Им, (2007), Проектирование процесса штамповки конической зубчатой ​​передачи с использованием метода конечных элементов, Журнал

по технологиям обработки материалов, тома 192-193, 1 октября 2007 г., страницы 1-7.

Йенс Гроенбек и Торбен Биркер, (2000), Инновации в конструкции штампов для холодной штамповки, Journal of Materials Processing

Technology, Volume 98, Issue 2, 29 января 2000, страницы 15-161.

Джон А. Пэйл, Раджив Шивпури и Тайлан Алтан (1992).Последние разработки в инструментах, станках и исследованиях в холодной формовке сложных деталей

, Journal of Materials Processing Technology, Volume 33, Issues 1-2, August 1992, Pages

1-29.

John Walters, Wei-Tsu Wu, Anand Arvind, Guoji Li, Dave Lambert и Juipeng Tang, (2000), Последние разработки

моделирования процессов для промышленных приложений, Journal of Materials Processing

Technology, Volume 98, Issue 2, 29 января 2000 , Страницы205-211.

К.Д. Хур, Ю. Чой и Х. Т. Йео, (2003). Метод проектирования холодной обратной экструзии с использованием КЭ-анализа, Finite

Elements in Analysis and Design, Volume 40, Issue 2, December 2003, Pages 173-185.

К. Севенлер, П. С. Рагхупати и Т. Алтан, (1987). Расчет последовательности формования для многоступенчатой ​​холодной штамповки, журнал

технологии механической обработки, том 14, выпуск 2, март 1987 г., страницы 121-135.

Л. С. Нильсен, С. Лассен, К. Б. Андерсен, Й. Грёнбек и Н.Бэй, (1997). Разработка гибкой инструментальной системы для мелкосерийного производства

при холодной штамповке, Журнал технологий обработки материалов, том 71, выпуск

1, 1 ноября 1997 г., страницы 36-42.

Лю Цинбинь, Фу Цзэнсян, Ян Хэ и У Шичунь, (1997). Сопряженный термомеханический анализ высокоскоростного процесса горячей штамповки

, Journal of Materials Processing Technology, Volume 69, Issues 1-3, September

1997, Pages190-197.

м.Арентофт, Т. Ванхайм, М. Линдегрен и С. Лассен, (2005), Обратное деформирование при осесимметричном сжатии

, Журнал Технологии обработки материалов, Том 159, Выпуск 1, 10 января 2005 г., страницы 62-68.

Марк Робинсон и Ховард А. Кун, (1978). Анализ технологичности холодной штамповки зубчатых колес с

зубцами, Journal of Mechanical Working Technology, Volume 1, Issue 3, February 1978, Pages 215-230.

Маркус Мейдерт, Маркус Кнёрр, Кнут Вестфаль и Тайлан Алтан, (1992).Численное и физическое моделирование холодной штамповки конических зубчатых колес

, Journal of Materials Processing Technology, Volume 33, Issues 1-2, August 1992, Pages75-93.

Минван Фу и Баочжун Шан, (1995). Анализ напряжений прецизионного штампа для конической передачи и его оптимальной конструкции

с использованием метода граничных элементов, Journal of Materials Processing

Technology, Volume53, Issues3-4, September 1995, Pages511-520.

П. Б. Хуссейн, Дж. С.Cheon, D. Y. Kwak, S. Y. Kim и Y. T. Im, (2002). Моделирование процесса ковки муфты

с использованием CAMPform, Journal of Materials Processing Technology, Volume 123, Issue 1, 10 апреля 2002 г., страницы 120-132

P. Huml, D. Zonghai and Y. Wei, New, (1997 ). Модель напряжения муки в условиях холодного формования, CIRP Annals —

Manufacturing Technology, Volume 46, Issue 1, 1997, Pages 163-166.

П.Ф. Бариани, Дж. Берти, Л. Д’Анджело и Дж. Дж. (1998). Ян (Интегрированный подход в инструментах проектирования, настройке и синхронизации

кузнечно-передаточных машин, CIRP Annals — Manufacturing Technology, Volume 47, Issue

1, 1998, Pages203-206.

Куанг-Чернг Сю и Ронг-Шин Ли, (1997). Проектирование процесса холодной штамповки, основанное на введении аналитических знаний

, Journal of Materials Processing Technology, Volume 69, Issues 1-3, September 1997, Pages 264-272.

Р. Ди Лоренцо и Ф. Микари, (1998).