Штамповка

Чтобы узнать об ударе, см. Удар (боевой) .

Выдавливание отверстий с помощью пуансона и матрицы, используемых для их создания. не использовалось. пилотное отверстие Слева

Перфорация — это процесс формовки , в котором используется пробойник , чтобы протолкнуть инструмент, называемый пуансоном , сквозь заготовку, чтобы создать отверстие посредством сдвига . Перфорация применима к широкому спектру материалов, которые имеют листовую форму, включая листовой металл , бумагу , вулканизированное волокно и некоторые виды пластиковых листов. Пуансон часто проходит через работу в матрицу . При этом кусок лома из отверстия попадает в матрицу. В зависимости от перфорируемого материала эта заготовка может быть переработана и использована повторно или выброшена.

Перфорация часто является самым дешевым методом создания отверстий в листовых материалах при средних и больших объемах производства. Когда для создания нескольких пригодных для использования деталей из листа материала используется пуансон специальной формы (т. е. выбитая деталь является хорошей деталью), этот процесс называется вырубкой . При ковке металла изделие часто штампуют в горячем состоянии, и это называется горячей штамповкой.Пробивка - это тип операции штамповки металла, при которой действие пуансона прекращается, как только разрушение металла завершено; перфорированная деталь не удаляется, а остается в отверстии.

Процесс

Инструменты для пуансонов (пуансон и матрица) часто изготавливаются из закаленной стали или карбида вольфрама . Матрица расположена на противоположной стороне заготовки и поддерживает материал по периметру отверстия, помогая локализовать срезающие усилия для получения более чистой кромки. Между пуансоном и матрицей имеется небольшой зазор, чтобы предотвратить застревание пуансона в матрице, и поэтому для изготовления отверстия требуется меньше силы. Необходимый зазор зависит от толщины: для более толстых материалов требуется больший зазор, но зазор всегда меньше толщины заготовки. Зазор также зависит от твердости заготовки. Пробивной пресс продавливает пуансон через заготовку, образуя отверстие, диаметр которого равен диаметру пуансона, или немного меньше после его удаления. Все пластичные материалы в некоторой степени растягиваются во время штамповки, что часто приводит к застреванию пуансона в заготовке. В этом случае пуансон необходимо физически вытащить обратно из отверстия, при этом заготовка поддерживается со стороны пуансона, и этот процесс известен как зачистка. На стенках отверстий будут видны полированные области, перекосы и изломы матрицы, поэтому их часто приходится подвергать дальнейшей обработке. Пуля из отверстия падает через матрицу в какой-то контейнер, где ее можно либо утилизировать, либо переработать.

Характеристики штамповки

К характеристикам перфорации относятся:

• Это наиболее экономически эффективный процесс изготовления отверстий в полосе или листовом металле для средней и высокой производительности.
• Он способен создавать отверстия различной формы.
• Пуансоны и матрицы обычно изготавливаются из обычной инструментальной стали или карбидов.
• Это создает перекат полированной области и разрушение штампа на боковой стенке полученного отверстия.
• Это быстрый процесс.

Геометрия

Промышленные пуансоны с покрытием из нитрида титана (TiN) катодно-дугового осаждения . методом

Заготовка часто имеет форму листа или рулона. Материалы для заготовки могут быть разными, обычно это металлы и пластмассы. Сами пуансон и матрица могут иметь различную форму, что позволяет создавать в заготовке множество отверстий разной формы. Несколько пуансонов можно использовать вместе для создания детали за один этап.

Обычно пуансон и матрица имеют близкие размеры, поэтому при их встрече образуется срезанная кромка. Пуансон, который значительно меньше штампа, можно использовать для создания выдавленного отверстия , в котором пуансон смещает перфорированный материал в стороны, образуя трубку, перпендикулярную перфорированному листу.

Оборудование

Большинство штамповочных прессов имеют механический привод, но простые пуансоны часто приводятся в действие вручную. Основными компонентами этого механического пресса являются рама, двигатель, подъемник, стойки матрицы, балка и станина. Пуансон установлен в плунжере, а матрица прикреплена к опорной пластине. Отходы выпадают по мере продвижения заготовки к следующему отверстию. Наиболее распространены в промышленности большие пробивные прессы с компьютерным управлением, называемые ЧПУ . Чаще всего они относятся к типу «башенных» или «рельсовых». В револьверном пробивном прессе пуансоны и соответствующие им штампы размещаются во вращающейся индексированной револьверной головке, а в пуансоне рельсового типа инструменты хранятся на задней направляющей в стороне от заготовки. Эти машины используют как гидравлическую, так и пневматическую энергию, чтобы прижимать форму с достаточной силой, чтобы разрезать металл.

• 
  Дырокол с одним отверстием для кожи, ткани или тонкого пластика.
• 
  Однодырочный дырокол для листового металла
• 
  Промышленный пуансон для металлообработки.

Силы

Усилие пробивки, необходимое для пробивки куска листового металла, можно оценить по следующему уравнению:

$F=0.7tL(UTS)$

Где t — толщина листового металла, L — общая длина среза (периметр формы), а UTS — предел прочности материала на разрыв.

Форма матрицы и пуансона влияет на силу во время процесса штамповки. Сила удара увеличивается во время процесса, поскольку вся толщина материала срезается одновременно. Скошенный . пуансон помогает резать более толстые материалы за счет уменьшения силы в начале удара Однако снятие фаски с пуансона исказит форму из-за возникающих боковых сил. Составные матрицы позволяют осуществлять многократное формование. Использование составных штампов обычно замедляет процесс и обычно обходится дороже, чем другие штампы. Прогрессивные матрицы могут использоваться в высокопроизводительных операциях. Различные операции штамповки и штампы могут использоваться на разных этапах работы на одной и той же машине.

Связанные процессы

Другие процессы, такие как штамповка , вырубка , перфорация, разделение, волочение, надрез, прокалывание и гибка , связаны с штамповкой.

Пластмассы

Штамповка при производстве пластмасс обычно подразумевает удаление пластикового лома из желаемого изделия. Например, при экструзионном формовании с раздувом обычно используются штампы для удаления хвостов, формовочных остатков (пластмассовых отходов) и заготовок ручек из бутылок или других формованных контейнеров.

В челночных машинах контейнеры обычно обрезаются на машинах, а готовые контейнеры покидают выдувную машину. Другое оборудование для выдувного формования, такое как машины с вращающимися колесами , требует использования последующей обрезки. Типы последующего оборудования для обрезки включают в себя детабберы для удаления хвостов, вращающиеся или возвратно-поступательные триммеры с пуансонами и вращающиеся триммеры.

См. также

• Нокаутирующий удар