Основное оборудование для горячей штамповки в
кузнечном производстве
В отличие от свободной ковки, когда течение металла направляется
кузнецом с помощью различных инструментов, при штамповке течение металла
ограничивается поверхностями полостей, вырезанных в штампе, в которых
металл принимает необходимые форму и размеры. Для того чтобы изготовить
поковку штамповкой, для каждого изделия нужен свой штамп.
Штампами называются бойки, в которых вырезана форма штампуемой в них
детали. Каждый штамп состоит из двух частей, соответствующих верхнему и
нижнему бойкам.
Место, занимаемое штамповкой в горячей обработке металла, по сравнению с
другими видами этой обработки, очень велико. Подсчитано, что около
15—20% всего металла подвергается горячей штамповке. Так, например,
современный автомобиль содержит по весу до 80% деталей, изготовляемых
штамповкой; самолет 85%; танк 70%; паровоз до 60% и т. д. В массовом и
крупносерийном производстве кованые детали изготовляются преимущественно
штамповкой, так как свободная ковка невыгодна.
При мелкосерийном производстве, например, когда цех за год изготовляет
30—50 шт. деталей, применять штамповку невыгодно, так как стоимость
изготовления штампа намного увеличит стоимость поковки; такие поковки
выгоднее изготовлять свободной ковкой или штамповкой с применением
подкладных штампов.
В мелкосерийном и единичном производстве метод изготовления мелких
поковок (для молотов до 30 кг) свободной ковкой иногда заменяют методом
комбинированной ковки-штамповки на специальном высокопроизводительном
оборудовании (на кривошипных прессах). При этом применяется специальная
оснастка, и работы ведутся по специальной технологии с расчленением
сложного технологического процесса изготовления поковки на отдельные
простые операции, которые выполняются в определенной последовательности
в ручьях штампа или приспособления.
Преимущество штамповки перед свободной ковкой не ограничивается только
сокращением времени, необходимого для изготовления такого же изделия
методом свободной ковки. Штампованные детали более точны, а припуски на
механическую обработку меньше, что значительно сокращает время,
затрачиваемое на механическую обработку, а также расход металла для
поковки. Штамповка дает возможность изготовлять изделия очень сложной
формы. Работать на штамповочном молоте могут менее квалифицированные
рабочие, чем на молотах свободной ковки.
При штамповке серийные детали получаются совершенно одинаковых размеров
(взаимозаменяемыми), что облегчает их дальнейшую механическую обработку
(например, облегчается возможность применения специальных
приспособлений, станков-автоматов и пр.). Механические свойства
штампованных изделий во многих случаях выше, чем изделий, изготовленных
свободной ковкой, так как в штампе легче создать такие условия
распределения волокон в металле, которые бы улучшали механические
свойства изделий при их работе в машинах под нагрузкой. Расход металла
при штамповке меньше, чем при свободной ковке.
Для штамповки применяются: штамповочные молоты, приводные прессы,
гидравлические прессы и горизонтально-ковочные машины.