Художественная штамповка из листового металла

В самом понятии “художественная штамповка по металлу” заложено некое противоречие. С одной стороны, штамповочные операции предполагают серийность, выпуск одинаковых и как две капли воды похожих деталей. С другой, художественность - значит уникальность, изготовление изделий, которые не пользуются массовым спросом. Тем не менее, выпуск сувенирной продукции, предметов декора и прочих эстетичных вещей из металла тоже может быть поставлен на поток, и это как раз тот случай, о котором мы говорим.

Преимущества штамповки перед другими видами
обработки металла

Работа с листовыми заготовками составляет основной сегмент заказов для заводов холодной штамповки. В отличие от фасонных заготовок этот прокат намного удобнее, и на его основе можно легко построить серийный выпуск. Изготовление штампованных изделий может осуществляться по “холодной” или “горячей” технологии. Всё зависит от толщины листа: как правило, если она не превышает 4 мм, технологи рекомендуют холодную штамповку.

О популярности этого способа обработки металлов говорит даже сухая статистика: 2/3 комплектующих для автомобильной промышленности получают именно штамповкой, она же занимает около 90% рынка товаров народного потребления. Кроме простоты операции и возможности массового выпуска металлоизделий можно отметить и другие преимущества штамповки листов. Это:

возможность получать оттиски любой формы и сложности, что особенно важно для художественной штамповки из листового металла;
небольшая удельная масса деталей в сочетании с их прочностью и жесткостью;
предельная точность и полная идентичность продукции;
высокий уровень автоматизации процесса;
низкая отходность, практически полное исключение брака.

Основная сложность любого штамповочного процесса, даже штамповки пластин из металла, в том, что для него необходимо изготовить штамп - конструкцию, состоящую из матрицы и пуансона. Именно его проектирование и выпуск занимают львиную долю времени. Но не следует забывать, что прослужит такое изделие очень долго, а при незначительном износе может быть восстановлено. Следовательно, затраты на его производство окупаются, и многократно.

Виды листовой штамповки

Под штамповкой изделий из листового металла принято понимать получение на заготовке оттиска. Хотя ее возможности намного шире, а количество операций занимает добрый десяток. К ним относятся:

отрезка - отделение от листа целой и полностью готовой детали. К этому виду обработки, в частности, относится штамповка шайб из листового материала;
вырубка - операция, родственная отрезке. Но в этом случае инструмент решительно внедряется в металл, а отрезка проводится за счет сдвига материала;
разрезка - разрезание имеющейся заготовки на отдельные части;
надрезка - тоже предполагает отделение заготовки от основного листа, но не полное, а частичное;
обрезка - отсечение от заготовки лишнего;
просечка - образование в металле свободных полостей, пустот. При помощи этой технологии выполняют штамповку отверстий в листовом металле;
проколка - способ обработки, при котором в отличие от просечки не образуются отходы;
зачистка - доведение детали до совершенства, отделение технических припусков. Достаточно тонкая операция, отходами которой становятся не куски металла, а стружка.

Перечисленные операции относятся к разделительным. Другая, не менее обширная группа штамповки листа металла связана с формоизменяющими операциями. Один из самых распространенных видов листовой штамповки - гибка: процесс, в результате которого материал деформируется в криволинейную форму или приобретает необходимый угол.

В процессе вытяжки листовая заготовка преображается в полую форму. При этом она может стать симметричной или несимметричной, округлой или коробчатой, ее края могут остаться неизмененными или на них могут появиться фланцы. Дно полученной детали может стать плоским или фасонным. Процедуре вытяжки родственна технология обтяжки, при которой лист “надевается” на форму. В зависимости от задач толщина листа может остаться неизменной или же уменьшиться.

Еще одна формоизменяющая технология - отбортовка - используется для образования на изделии бортов. Эта операция может дополнять вытяжку или применяться вместо нее. А за счет технологии закатки края заготовки полой формы приобретают скругленные очертания. При завивке подобные манипуляции производят над плоским листовым прокатом.

Вариант обжима в штампе используют для полых листовых заготовок, чтобы сократить параметры их поперечного сечения. В процессе обработки давление на деталь оказывается по всему периметру. Самым известным продуктом такой операции, в целом далеком от художественной штамповки по металлу, можно назвать гильзу. Хотя он используется и для изготовления декоративных трубчатых изделий. При осуществлении раздачи трубная заготовка, напротив, увеличивается в диаметре. Решить эту задачу помогает пуансон конической формы.

К формоизменяющим действиям относится и калибровка - финишная операция, в процессе которой изделие “подгоняется” под необходимые параметры. Она же снижает процент шероховатости на поверхности детали.

Выполняют заводы холодной штамповки и операции, связанные с получением на листах разнообразных оттисков. Самым известным вариантом их образования считается чеканка, использующаяся для “выдавливания” на металле рельефных изображений. В художественной штамповке из листового металла она применяется очень активно.

Ближайший “родственник” чеканки - процесс кернения, при котором углубления на заготовке выполняются не объемно, а точечно. К вариантам чеканки относится и клеймение, при котором металл продавливается на совсем небольшую глубину, чтобы на его поверхности появилось легкое рельефное изображение.