Полученную после калибровки заготовку без промежуточной термообработки и подготовки поверхности можно направлять на основные штамповочные операции. Фасонирование заготовки следует, как правило, совмещать с калибровкой (рис. 2.26, е). Однако, если калибровка совмещалась с фасонированием (образованием конусов, изменением профиля сечения и т. п.) и относительная деформация е > 0,15, то для латуней, бронз, никеля, никелевых сплавов и стали при штамповке на прессах целесообразно провести РТО и повторную подготовку поверхности. РТО и подготовка поверхности непосредственно перед основными штамповочными операциями позволяют использовать наиболее полно технологические возможности штамповки на прессах в отличие от штамповки на автоматах. Вопрос о необходимости РТО и подготовки поверхности перед калибровкой и фасонированием решается в зависимости от условий деформации. Штамповочные операции. Штамповка из штучной заготовки на прессах по сравнению со штамповкой из калиброванной проволоки (или прутка) на автоматах значительно расширяет технологические возможности процесса:
максимальный диаметр (размер поперечного сечения) может быть увеличен по сравнению с автоматами с 35—40 до 100—150 мм. Длина заготовок до (0,2—2,5) диаметров, т. е. до 250—300 мм при штамповке на механических прессах и до 1 м и более при применении механических прессов специальных конструкций и гидравлических прессов. Масса штампуемых заготовок на механических прессах достигает 12—15 кг, а штампуемых на механических прессах специальных конструкций и гидравлических прессах — 20—40 кг, а в отдельных случаях до 120 кг; повышенная точность штампуемых заготовок, особенно по поперечному сечению, что обеспечивается конструкциями как пресса, так и штампа. Возможность восстановления заданной точности направляющих элементов его конструкции по мере их изнашивания. Повышенная точность позиционирования при многопозиционной штамповке; требования к технологической деформируемости заготовок могут быть значительно снижены, так как на любом этапе формоизменения может быть проведена РТО и подготовка поверхности. Это позволяет штамповать на прессах более сложные по форме детали, а также детали из сплавов с повышенными эксплуатационными свойствами. Основные направления повышения технологической деформируемости при штамповке на прессах: отработка режимов предварительной РТО и подготовки поверхности и рациональный выбор их места в технологическом цикле; выравнивание суммарных деформаций, регулирование кинематики течения и напряженно-деформированного состояния металла. При изготовлении заготовок и готовых деталей холодной объемной штамповкой на прессах применяют однопозиционную и многопозиционную штамповку. При однопозиционной штамповке на прессах, по сравнению с многопозиционной, меньше требования к технологической деформируемости заготовок, так как между операциями может проводиться разупрочняющая термообработка, возобновление подсмазочного и смазочного слоев. Выбор технологии подготовки поверхности и состава технологической смазки не зависит практически от конструктивных особенностей штампа и тем более от конструктивных особенностей пресса. Штамповка на прессах позволяет оформлять конструктивные элементы штампуемых заготовок выдавливанием различного вида, в том числе поперечным, радиальным и совмещенным, устанавливать специальные устройства для регулирования напряженного состояния в очаге деформации и кинематики течения металла. Решение этих задач при использовании одно и многопозиционных пресс-автоматов, как правило, затруднительно и оправдывает себя только в машинах специального назначения. Однопозиционная штамповка на прессах применима в большом диапазоне выпуска заготовок и деталей по количеству, сложности конструкции, размеров и массы, что обеспечивает гибкость производства, но рентабельность достигается при строго ограниченном числе формоизменяющих операций. При сложной форме деталей сокращение числа операций обычно достигается применением комбинированных прессов (совмещенное выдавливание, прямое выдавливание Ц высадка и др.). При пониженной деформируемости заготовок, недостаточной пластичности и сильном упрочнении материала процесс формоизменения сечения разбивается на несколько переходов с промежуточными отжигами. Для однопозиционной штамповки применяют механические (кривошипные и кривошипно-коленные) и гидравлические прессы. Штамповке выдавливанием, выдавливанием в сочетании с высадкой и редуцированием в наибольшей степени по технологическим требованиям и условиям механизации и автоматизации (привод бункерных устройств, механизмов подачи и выгрузки и т. п.; синхронизация и сочетание во времени рабочего хода пуансона, выталкивателя, транспортирующих и других вспомогательных механизмов; останов пресса при нарушении процесса) соответствуют специализированные механические прессы для холодного выдавливания.
Наиболее универсальны по номенклатуре штампуемых деталей, размерам в плане и по длине, технологической деформируемости исходных заготовок, требованиям к нагрузочному графику по длине хода гидравлические прессы. Значительное преимущество гидравлического пресса — независимость допустимого усилия от положения ползуна (пуансона). Это позволяет применять гидравлические прессы как вертикальные, так и горизонтальные для выдавливания удлиненных деталей, в том числе ступенчатых валов длиной до 1 м, массой до 10 кг и более. Для этого процесса характерна жесткость пресса, простота наладки штампа, надежность и простота ограничения хода ползуна по заданным величинам допустимых усилий и высоты пресс-остатка (перемычки и т. п.) В ряде случаев необходимость снижения скоростей деформирования вызвана физической природой металла и технологическими особенностями процесса. При определенных условиях, зависящих от физической природы металла, величин активных и реактивных сил трения и соотношения поперечных размеров и толщины перемычки, процесс пластической деформации при холодном выдавливании прекращается и наступает срез. Наибольшую опасность это явление представляет при совмещенном выдавливании заготовок, имеющих полость и сплошной стержень, если диаметр полости равен или несколько больше диаметра стержня. Уменьшение скоростей деформирования создает условия для стабилизации процесса, так как усилие выдавливания снижается по сравнению со штамповкой на автоматах не менее чем на 8—10 %, а максимальная сдвиговая деформация соответственно увеличивается. Снижение скорости деформирования дает положительный эффект также при заполнении различных элементов полости штампа путем радиального и бокового выдавливания. При выдавливании полостей глубиной более диаметра заметно повышается стойкость пуансонов.
