Холодная штамповка или холодная обработка - это любой процесс металлообработки, при котором металлу придают форму при температуре ниже его температуры рекристаллизации , обычно при температуре окружающей среды. Такие процессы контрастируют с методами горячей обработки , такими как горячая прокатка , ковка , сварка и т. Д. [1] : с.375
Методы холодной штамповки обычно делятся на четыре основные группы: сжатие, гибка, вытяжка и резка. Как правило, они имеют то преимущество, что их проще выполнять, чем методы горячей обработки.
В отличие от горячей обработки, холодная обработка приводит к деформации кристаллических зерен и включений вслед за течением металла; которые могут вызвать деформационное упрочнение и анизотропные свойства материала. Упрочнение делает металл более твердым , жестким и прочным , но менее пластичным , и может вызвать трещины в детали. [1] : с.378
Возможные применения холодной штамповки чрезвычайно разнообразны, включая большие плоские листы, сложные гнутые формы, металлические трубы, головки винтов и резьбу, заклепочные соединения и многое другое.
Процессы [ править ]
Ниже приводится список процессов холодной штамповки: [1] : стр.408
- Выжимание:
- Гибка :
- Стрижка
- Резка листового металла ножницами
- Разрезание
- Гашение
- Пирсинг
- Копье
- Перфорация
- Насечка
- Откусывание
- Бритье
- Обрезка
- Отрезать
- Dinking
- Рисунок
- Волочение проволоки
- Чертеж трубы
- Прядение металла
- Тиснение
- Формирование растяжения
- Чертеж листового металла
- Глажка
- Сверхпластическая формовка
Преимущества [ править ]
Преимущества холодной обработки перед горячей обработкой включают: [1] : стр.375
- Отопление не требуется
- Лучшая обработка поверхности
- Превосходный контроль размеров
- Лучшая воспроизводимость и взаимозаменяемость
- Металлу могут быть приданы направленные свойства.
- Проблемы с загрязнением сведены к минимуму
В зависимости от материала и степени деформации увеличение прочности за счет наклепа может быть сопоставимо с увеличением прочности при термообработке . Следовательно, иногда более экономично обрабатывать в холодном состоянии менее дорогой и более слабый металл, чем горячую обработку более дорогого металла, который можно подвергать термообработке, особенно если также требуется точность или чистовая обработка поверхности.
Процесс холодной обработки также снижает количество отходов по сравнению с механической обработкой или даже исключает использование методов, близких к конечной . [1] : с.375 Экономия материала становится еще более значительной при больших объемах, и тем более при использовании дорогих материалов, таких как медь, никель, золото, тантал и палладий. [2] Экономия сырья в результате холодной штамповки может быть очень значительной, как и экономия времени обработки. Время производственного цикла при холодной обработке очень короткое. На многостанционном оборудовании время производственного цикла еще меньше. Это может быть очень выгодно для больших серий производства.
Недостатки [ править ]
Некоторые недостатки и проблемы холодной обработки: [1] : стр.375
- Металл более твердый, что требует больших усилий, более твердых инструментов и штампов, а также более тяжелого оборудования.
- Металл менее пластичный и податливый, что ограничивает возможную деформацию.
- Металлические поверхности должны быть чистыми и без накипи.
- Может оставить нежелательную анизотропию в готовом изделии.
- Может оставлять нежелательные остаточные напряжения в готовом изделии.
Потребность в более тяжелом оборудовании и более твердых инструментах может сделать холодную обработку пригодной только для крупносерийной обрабатывающей промышленности. [1] : с.375
Потеря пластичности из-за наклепа может потребовать промежуточных отжигов и окончательного отжига для снятия остаточного напряжения и придания желаемых свойств изготовленному объекту. Эти дополнительные этапы свели бы на нет некоторые экономические преимущества холодной штамповки по сравнению с горячей штамповкой. [1] : с.378
Холодное работали пункты страдают от явления , известного как упругое , или упругим упругое . После снятия деформирующего усилия с заготовки заготовка слегка пружинит. Величина отталкивания материала равна деформации текучести (деформации в пределе текучести) материала. [1] : с.376
Для сохранения общей формы заготовки во время холодной обработки могут потребоваться особые меры предосторожности, такие как дробеструйная обработка и равноканальная угловая экструзия .
Ссылки [ править ]
- ^ Б с д е е г ч я ДеГармо, Е. Павла; Black, J T .; Козер, Рональд А. (2003). Материалы и процессы в производстве (9-е изд.). Вайли. ISBN 0-471-65653-4..
- ^ Дерингер-Ней, «Преимущества холодной штамповки и холодной высадки» , 29 апреля 2014 г.
