3.6.5.         Способы горячей штамповки

В зависимости от типа штампа выделяют штамповку в открытых штампах, закрытых штампах и штамповках для выдавливания.

Штамповка в открытых штампах (рис. 3.10) характеризуется переменным зазором между подвижной и неподвижной частями штампа. В этот зазор вытекает заусенец (облой), который закрывает выход полости и заставляет металл целиком заполнять всю полость. В конечный момент деформирования в заусенец выжимаются излишки металла, находящиеся в полости, что позволяет не предъявлять  особо высокие требования к точности заготовок по массе. Заусенец затем обрезается в специальных штампах. Штамповкой в открытых штампах получают поковки всех типов.

Штамповка в закрытых штампах (рис. 3.11) характеризуется тем, что полость штампа в процессе деформирования остается закрытой. Зазор между подвижной и неподвижной частями штампа при этом постоянный и небольшой, так что образование заусенца в нем не предусмотрено. Устройство таких штампов зависит от типа машины, на которой осуществляется обработка. Например, нижняя половина штампа может иметь полость, а верхняя – выступ, или наоборот. Закрытый штамп может иметь не одну, а две взаимно перпендикулярные плоскости разъема, т.е. состоять из трех частей.

При штамповке в закрытых штампах необходимо строго  соблюдать равенство объемов заготовки и поковки, иначе при  недостатке металла не заполняются углы полости штампа, а при избытке – размер поковки по высоте будет больше требуемого.


Следовательно, в этом случае процесс получения исходной заготовки усложняется, поскольку их отрезка должна обеспечивать высокую точность.

Существенное преимущество штамповки в закрытых штампах – уменьшение расхода металла, поскольку нет отхода в заусенец. Поковки, получаемые в закрытых штампах, имеют более благоприятную макроструктуру, так как волокна обтекают контур поковки, а не перерезаются в месте выхода металла в заусенец. При штамповке в закрытых штампах металл деформируется в условиях всестороннего неравномерного сжатия при бо’льших сжимающих напряжениях, чем в открытых штампах. Это позволяет получать бо’льшие степени деформации и штамповать малопластичные сплавы.

Штамповка в штампах для выдавливания  (рис. 3.12)  характеризуется выдавливанием металла в зазоре между  подвижной и неподвижной частями штампа. Зазор при этом является основной формообразующей  полостью, по нему растекается металл при деформации, а сам процесс по схеме нагружения и напряженно-деформированному состоянию  материала аналогичен прессованию. Поковки, изготовленные выдавливанием, имеют высокое качество поверхности, плотную микроструктуру, и точность на уровне 12 квалитета. К недостатку процесса следует отнести высокие удельные усилия деформирования, большие энергозатраты на реализацию процесса и низкую стойкость штамповой оснастки.

Для выдавливания наиболее целесообразны следующие типы поковок: стержень с фланцем, клапаны двигателей, полые детали типа стаканов и т.п.