Холодная обработка

В металлургии , холодная штамповка или холодная обработка — это любой процесс металлообработки при котором металлу придают форму ниже температуры рекристаллизации , обычно при температуре окружающей среды. Такие процессы противопоставляются методам горячей обработки, таким как горячая прокатка , ковка , сварка и т. д. ^[1]^{: стр.375} Те же или подобные термины используются в производстве стекла для обозначения эквивалентов; например, граненое стекло изготавливается методом «холодной обработки», резки или шлифования формованного объекта.

Методы холодной штамповки обычно делятся на четыре основные группы: сжатие, изгиб, вытяжка и резка. Их преимущество, как правило, заключается в том, 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; что может привести к наклепу и анизотропии свойств материала. Закалка делает металл тверже , жестче и прочнее , но менее пластичным и может вызвать трещины на изделии. ^[1]^{: стр.378}

Возможные варианты использования холодной штамповки чрезвычайно разнообразны, включая большие плоские листы, сложные сложенные формы, металлические трубы, головки винтов и резьбу, заклепочные соединения и многое другое.

Процессы

Ниже приводится список процессов холодной штамповки: ^[1]^{: стр.408}

Сжатие:
Гибка :
- Угловой изгиб
- Гибка валков
- Рисование и сжатие
- Профилирование рулонов
- Сшивание
- отбортовка
- Выпрямление
стрижка
Рисунок

Преимущества

К преимуществам холодной обработки перед горячей можно отнести: ^[1]^{: стр.375}

Не требуется подогрев
Лучшее качество поверхности
Превосходный контроль размеров
Лучшая воспроизводимость и взаимозаменяемость
Металлу можно придать направленные свойства.
Проблемы загрязнения сведены к минимуму

В зависимости от материала и степени деформации повышение прочности за счет наклепа может быть сравнимо с увеличением прочности при термообработке . Поэтому иногда более экономично обрабатывать холодным способом менее дорогой и более слабый металл, чем горячую обработку более дорогого металла, который можно подвергнуть термообработке, особенно если также требуется точность или чистота поверхности.

Процесс холодной обработки также снижает количество отходов по сравнению с механической обработкой или даже исключает их при использовании методов, близких к чистой форме . ^[1]^{: стр.375} Экономия материалов становится еще более существенной 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, равно 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 при больших объемах производства.

Недостатки

Некоторые недостатки и проблемы холодной обработки: ^[1]^{: стр.375}

Металл тверже, что требует больших усилий, более твердых инструментов и штампов, а также более тяжелого оборудования.
Металл менее пластичен и податлив, что ограничивает величину деформации, которую можно получить.
Металлические поверхности должны быть чистыми и без окалины.
Может оставить нежелательную анизотропию в конечном изделии.
Может оставить нежелательное остаточное напряжение в готовой детали.

Потребность в более тяжелом оборудовании и более твердых инструментах может сделать холодную обработку подходящей только для крупных обрабатывающих предприятий. ^[1]^{: стр.375}

Потеря пластичности из-за наклепа может потребовать промежуточных и окончательных отжигов для снятия остаточных напряжений и придания изготовленному объекту желаемых свойств. Эти дополнительные шаги сведут на нет некоторые экономические преимущества холодной штамповки по сравнению с горячей штамповкой. ^[1]^{: стр.378}

Изделия, обработанные методом холодной обработки, страдают от явления, известного как упругая отдача или упругая отдача . После снятия с заготовки деформирующей силы заготовка слегка пружинит назад. Величина упругости материала равна деформации текучести (деформации в точке текучести) материала. ^[1]^{: стр.376}

Для сохранения общей формы заготовки во время холодной обработки могут потребоваться специальные меры предосторожности, такие как дробеструйная обработка и равноканальная угловая экструзия .

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я Дегармо, Э. Пол; Блэк, Джей Т.; Кохсер, Рональд А. (2003). Материалы и процессы в производстве (9-е изд.). Уайли. ISBN 0-471-65653-4 . .
^ Дерингер-Ней, «Преимущества холодной штамповки и холодной высадки» , 29 апреля 2014 г.

[dega-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я Дегармо, Э. Пол; Блэк, Джей Т.; Кохсер, Рональд А. (2003). Материалы и процессы в производстве (9-е изд.). Уайли. ISBN 0-471-65653-4 . .

[dering-2] Дерингер-Ней, «Преимущества холодной штамповки и холодной высадки» , 29 апреля 2014 г.

[1]

[2]