Урок 3.5ДеформироватьГлава 3 · Объёмная штамповка

Холодная высадка

Резка проволоки на заготовки и высадка головки в холодном состоянии

Холодная высадка отрезает короткий кусок проволоки и расплющивает один его конец в головку, при комнатной температуре, за долю секунды. Почти каждый ваш винт, болт, гвоздь и заклёпка сделаны так. Почти нет отходов металла, и это один из самых быстрых способов сделать сплошную деталь.

Фото: R. Henrik Nilsson, CC BY 4.0, через Wikimedia Commons

Холодная высадка: от проволоки до заготовки винта за четыре позицииКаждая панель — одна позиция одной и той же машины; цифры в кружках соответствуют шагам ниже.

Как это работает

Отрезать заготовку. Тянутую проволоку (урок 3.4) подают из бухты, выпрямляют и проталкивают через подающую трубку. Нож отрезает заготовку (короткий слиток) точно нужной длины.
Осадить первым ударом. Передающие пальцы помещают заготовку в матрицу (закалённый блок с отверстием). Пуансон бьёт по её торцу и осаживает её (сплющивает, делая короче и толще) в грубый конус.
Сформировать головку. На следующей позиции высадочный пуансон расплющивает конус в окончательную головку. Штифт на пуансоне вдавливает шлиц, например крестообразный или шестигранный под отвёртку.
Выбросить. Выталкиватель выталкивает готовую заготовку из матрицы. Заготовка винта затем идёт на накатку резьбы (урок 3.6) и часто на термообработку и нанесение покрытия.

Ключевые факты

Материалы: Низко- и среднеуглеродистые стали, легированные стали, нержавеющая сталь, алюминий, медь и латунь
Типичные детали: Винты, болты, заклёпки, гвозди, штифты, заготовки шариков, корпуса свечей зажигания, небольшие валы
Размер детали: Обычно от примерно 1 мм до примерно 30 мм в диаметре и длиной до нескольких сотен миллиметров
Точность: Обычно около ±0,05–0,1 мм по диаметрам; головки чуть менее точные
Качество поверхности: Гладкие, слегка блестящие формованные поверхности, без следов резания
Подходящая партия: Очень большие: от десятков тысяч до миллионов одинаковых деталей
Стоимость оснастки и оборудования: Наборы матриц и пуансонов: тысячи долларов. Многопозиционные высадочные автоматы: от сотен тысяч до миллионов
Скорость: Мелкие детали: часто несколько сотен в минуту; крупные болты: десятки в минуту

Сильные стороны и ограничения

Сильные стороны

Очень быстро и очень дёшево на деталь
Почти нет отходов: нет стружки, почти вся проволока превращается в изделие
Холодная деформация упрочняет металл, а волокна следуют форме головки
Очень повторяемые детали с автоматических машин

Ограничения

Оснастка и наладка окупаются только на очень больших партиях
Ограничено довольно компактными круглыми формами из проволоки
Металл должен быть достаточно пластичным, чтобы не треснуть при холодном сплющивании
Точные элементы (мелкие резьбы, точные отверстия) требуют дополнительных операций

Где применяется

КрепёжШурупы и винты, болты, заклёпки, гвозди
АвтомобилестроениеКолёсные болты, болты двигателя, шпильки шаровых опор, детали клапанов
ЭлектроникаКрошечные винты для телефонов и ноутбуков, контактные штифты
СтроительствоАнкерные болты, конструкционные болты, гвозди
ПодшипникиСтальные заготовки шариков перед шлифованием

Как узнать процесс

Головка плавно переходит в стержень, без шва или линии сварки.
Слегка шероховатый или сплющенный кончик с дальнего конца, где проволока была срезана.
Буквы или цифры, выпуклые или вдавленные на головке пуансоном (класс прочности болта и клеймо производителя).
Одинаковые детали тысячами, обычно продаются в коробках навалом.

Сравните с

Ковка3.1холодная высадка — это штамповка в закрытых штампах в холодном состоянии, очень быстро, для небольших деталей из проволоки.Токарная обработка5.1винт можно также вырезать из прутка на токарном станке, но это тратит металл и намного медленнее.Накатка резьбы3.6следующий шаг для заготовки винта: резьба вдавливается, тоже без резания.

Смотрите

Corey @ SmithReps · Минутный обзор того, как высаживают головки винтов

Nedschroef Machinery · Как многопозиционный автомат формует деталь удар за ударом

Arjaan Buijk · Моделирование течения металла на каждой позиции

INFASCO · Завод болтов: от бухты проволоки до готового болта

Смотреть реальные фото

Википедия: холодная высадка — принцип, типы высадочных автоматов и течение волокон
Поиск фотографий в Wikimedia Commons

Запомните

Холодная высадка режет проволоку на заготовки и высаживает на них головку, в холодном состоянии, за несколько ударов.
Несколько позиций в одной машине формуют каждую деталь шаг за шагом, сотни раз в минуту.
Так делают почти все винты, болты и заклёпки, почти без отходов.