Чем отличается ковка от штамповки

Кованый металлопрокат получают двумя основными способами: ковкой или штамповкой. В первом случае изделию придают необходимую форму посредством постепенной обработки молотами, прессами и т. д. Во втором – заготовку размещают на матрице, после чего ее сдавливает пресс. В итоге готовое изделие получают практически мгновенно.

Различают три вида поковки:

• Свободная ковка на молотах и прессах.
• Ковка с применением подкладных штампов для производства деталей более сложной конфигурации.
• Ковка на радиально-ковочных ротационных агрегатах.

В свою очередь, штамповка делится на четыре вида:

• На молотах и прессах, в том числе с чеканкой.
• Высадка на горизонтально-ковочных установках.
• Экструдинг – выдавливание детали на специальном прессе.
• Штамповка на калибровочных кривошипных установках.

Преимущества и недостатки процессов поковки и штамповки

Обе технологии имеют как свои плюсы, так и минусы, поэтому для производства разных деталей более целесообразны различные процессы. Методы ковки менее затратные, а себестоимость готовых кованых изделий, как правило, ниже. К тому же, на ковочных прессах можно обрабатывать очень большие заготовки (до 250 т). К сожалению, поковка не позволяет получить деталь сложной конфигурации, а качество поверхности изделия невысокое.

Напротив, детали, полученные штамповкой, характеризуются высокой точностью изготовления. Они полностью соответствуют требуемому изделию, а их конфигурация может быть достаточно сложной. Кроме того, методы штамповки позволяют производить небольшие высокоточные детали. Однако цены на такую продукцию достаточно высоки, из-за технологической сложности самого процесса, а также немалой стоимости оборудования и штамповочных матриц. На повышение стоимости влияет и более высокий процент брака (по сравнению с ковкой).

Покупатели, которые просматривали этот товар, также интересуются

Проблема выбора между стальными и легкосплавными колёсными дисками продолжает вызывать множество споров в среде автолюбителей. Масла в огонь подливают производители, всячески рекламирующие продукты собственного изготовления с целью продажи. Поэтому о характеристиках изделий, изготавливаемых из разных металлов, сформировались стереотипы, не отвечающие действительности. Отсюда и цель данного материала — рассказать, чем отличаются штампованные, кованые и литые диски, как отличить их друг от друга и какие лучше подойдут при различных условиях эксплуатации авто.

Колёсные диски из лёгкого сплава

Название «легкосплавные» присвоено данным изделиям из-за свойств материалов, из которых они делаются. Это сплав лёгких металлов — алюминия и магния, для прочности и пластичности к нему в небольших количествах добавляются титан и медь. Отсюда и второе название таких дисков — титановые. Существует 2 разновидности легкосплавных ободьев:

Эти 2 группы изделий отличаются друг от друга технологией изготовления, эксплуатационными свойствами и стоимостью. Чтобы понять, какие из них лучше, нужно рассмотреть производство дисков подробнее.

Так внешне выглядят легкосплавные диски

Примечание. Торговые представители зачастую навязывают автомобилистам мнение, что в отличие от литых изделий кованые обода делают из невероятно прочных и дорогих металлов, чуть ли не из платины. В действительности это миф, состав сплава для изготовления обеих групп продуктов абсолютно одинаков. Производители могут незначительно менять соотношение основных и добавочных металлов в расплаве на своё усмотрение.

О технологии производства

Как яствует из названия, литые изделия делаются методом заливки расплавленного металла в специальные формы (способом литья). Последовательность технологических операций выглядит так:

1. Металлы — ингредиенты помещаются в печь, расплавляются и перемешиваются.
2. Сплав подаётся к форме и заливается туда специальным ковшом.
3. После застывания заготовка извлекается из формы и перемещается на механическую обработку. При этом структура обода и спиц уже сформирована, остаётся только удалить лишний материал по краям и уточнить отверстия для болтов, а также сбалансировать диск.
4. Последний этап — тестирование при определённых скоростных и ударных нагрузках.

Робот перемещает только что отлитый диск на механическую обработку

Справка. На заводах известных брендов процесс идёт в полностью автоматическом режиме с применением станков с ЧПУ, даже литье выполняет робот. Ручной труд практически исключён.

Фирменные кованые диски с ажурным рисунком спиц

Название «кованые» не совсем точно отражает методику производства этих дисков, поскольку их не куют, а выдавливают из нагретого сплава на гидравлических прессах большой мощности. Алгоритм изготовления такой:

1. Как и в предыдущем случае, в печи готовится сплав, из которого отливаются заготовки цилиндрической формы.
2. Каждая заготовка проходит несколько операций прессования, где из неё формируется сплошной колёсный обод без спиц и отверстий.
3. Изделия проходят 2 операции термообработки — закалку (упрочняет сплав) и отпуск для снятия внутренних напряжений в металле.
4. С помощью механической обработки на разнообразных станках в дисках делают отверстия, вырезают рисунок спиц, удаляют лишний материал по краям и проводят балансировку.
5. На специальном оборудовании выполняется тестирование при критических нагрузках.

Это прессованные заготовки кованых дисков, их еще надо обработать

Примечание. Вот и второй миф развеян — о том, что из-за технологии изготовления кованые диски не могут похвастать разнообразным дизайном. На фрезерных станках с ЧПУ можно вырезать в теле заготовки любой, даже самый сложный рисунок.

Плюсы и минусы литых изделий

Главное преимущество дисков, изготавливаемых методом литья из лёгкого сплава, — привлекательный внешний вид, благодаря чему автомобиль любого возраста и марки выглядит гораздо симпатичнее. Да и выбор изделий по конфигурации и количеству спиц невероятно широк. Это основная причина, побуждающая автолюбителей поменять стальные колёсные обода на легкосплавные.

Остальные достоинства тоже имеют значение, но они носят технический характер:

• сниженная масса изделий даёт меньший расход топлива и повышает управляемость авто;
• по той же причине улучшается разгонная динамика машины, а тормозной путь — сокращается;
• изделия изначально сбалансированы благодаря технологии производства;
• длительный срок службы.

Из перечисленных позитивных моментов реально заметна только долговечность и сбалансированность литых дисков, когда владелец авто меняет резину в шиномонтажной мастерской. Улучшение управляемости и разгонной динамики может ощутить лишь опытный водитель, а изменение расхода топлива настолько незначительно, что незаметно вовсе (0,1—0,2 л на 100 км пробега). Поэтому в приоритете остаётся красота легкосплавных дисков, а уж потом ценятся их технические параметры.

Трудно отказать себе в покупке таких красивых колес, когда есть возможность

Теперь о недостатках:

1. Изделия боятся сильных и резких ударов. Трещина появляется в наиболее тонком месте либо там, где внутри металла образовалась воздушная раковина. Производители утверждают, что литье ремонту не подлежит.
2. Цена продукта выше, нежели у штампованных стальных дисков. Из-за разбега цен разница может составлять от 50 до 200%.
3. Литые обода нельзя ставить на микроавтобусы и малые грузовики, поскольку они не рассчитаны на подобные нагрузки.
4. Операции по обслуживанию таких изделий на шиномонтаже (смена резины, балансировка) обходятся дороже.

Пайка трещины, полученной от удара

Справка. В странах постсоветского пространства функционирует множество мастерских, где специалисты приловчились паять трещины алюминиевого литья. Но подобный ремонт нельзя назвать полноценным, а восстановленные диски недопустимо ставить на переднюю ось машины.

Преимущества и недостатки кованых дисков

Существенный и единственный недостаток кованых ободьев — большая стоимость, превышающая литье в 2—5 раз в зависимости от завода — изготовителя. Но за эти деньги вы получите такие достоинства:

• надёжность и прочность;
• долговечность, прессованный обод прослужит столько же, сколько сам автомобиль;
• малый вес изделия (даже по сравнению с литьём), улучшающий поведение авто на дороге и снижающий расход горючего.

Благодаря прессованию и закалке при изготовлении таких ободьев металл не имеет скрытых раковин и обретает повышенную прочность, поэтому трещины от ударов — чрезвычайно редкий случай. Вдобавок спицы изделия можно выполнить тоньше и ажурнее, придав дизайну колеса дополнительную лёгкость и красоту. Вот за что вы платите деньги, покупая кованый колёсный диск.

Как делают литые легкосплавные диски — видео

Стальные штампованные обода — секрет популярности

Более 60% всех автомобилей на территории стран постсоветского пространства оснащены дисками, сделанными из листовой углеродистой стали. Подавляющее большинство этих машин комплектуется такими колёсами с завода, поскольку они дешевле других. Исключения — авто в комплектации «люкс» либо элитные марки, которым «штамповка» откровенно не подходит по внешнему виду.

Традиционные штампованные диски

Невзирая на дешевизну, железные диски отличаются множеством достоинств:

• по сравнению с алюминиевым сплавом сталь обладает пластичностью и упругостью, поэтому обод частично поглощает удары при езде по крупным неровностям;
• по той же причине стальные изделия легко ремонтировать, — деформированные места можно рихтовать, а трещины — заварить;
• сфера применения — транспорт любого назначения и грузоподъёмности;
• низкие цены на обслуживание колёс;
• нет проблем с креплением колёс, для чего используются заводские (штатные) болты.

Погнутую штамповку можно прокатать и успешно выровнять

Наиболее ценным преимуществом при езде по нашим дорогам является высокая ремонтопригодность штампованных дисков и способность поглощать удары. В сочетании с низкой стоимостью указанные особенности делают традиционные железные обода наиболее привлекательными в глазах рядовых пользователей. Чтобы понимать, как формируется их себестоимость, не помешает ознакомиться с технологией изготовления подобных изделий.

Производство методом штамповки

Для изготовления железных ободьев применяется толстая листовая сталь. Из неё нарезаются заготовки двух типов — круг и полоса, отправляемые на дальнейшую обработку. Процесс выглядит так:

1. На гидравлическом прессе из стального круга штампуется сердцевина будущего диска с отверстиями под болты и технологическими проёмами.
2. Полоса отправляется на вальцы, где изгибается в форме цилиндра. Торцы листа свариваются между собой, после чего выполняется зачистка шва.
3. Из цилиндра гидравлический пресс выдавливает готовый обод, затем в нём просверливается отверстие для вентиля.
4. Оба элемента соединяются методом сварки, потом покрываются грунтом и окрашиваются.

После удара пресса стальной круг превращается в среднюю часть колёсного диска

При изготовлении штампованных изделий не применяются дорогостоящие станки с ЧПУ и печи, отчего и затраты энергоносителей существенно ниже. Отсюда небольшая цена конечного продукта.

Обод сваривается со средней частью

Видео процесса сборки штампованных изделий

Слабые стороны стальных дисков

По сравнению с симпатичными изделиями из лёгкого алюминиевого сплава штампованные железные обода проигрывают по внешнему виду, что зачастую становится причиной их замены. Не решают вопрос и пластиковые декоративные колпаки, которые вечно теряются на выбоинах наших дорог, а хозяину авто приходится покупать новые.

Для справки. Чтобы колпаки не слетали с колёс, многие водители пристёгивают их к дискам пластмассовыми электромонтажными хомутиками. Это помогает, хотя несколько портит внешний вид авто.

Оригинальные колпаки от Volkswagen стоят баснословных денег, но теряются реже из-за хорошего крепления

В эксплуатации «штамповок» есть и другие негативные моменты:

• из-за большого веса колёс управляемость машиной хуже, а расход топлива — выше;
• увеличенный тормозной путь;
• изделия из штампованного железа не могут похвастать хорошей балансировкой;
• металл ржавеет, а потому требует ухода.

Судя по статистике, перечисленные недостатки не слишком смущают большинство российских водителей. Опять же, часть негативных моментов неверно интерпретируется продавцами. Например, лишено оснований утверждение, что сталь может сгнить за 2 года и диск станет непригодным к дальнейшему использованию. Чтобы довести металл до такого состояния, потребуется период вдвое дольше, а при своевременном уходе изделие прослужит не меньше легкосплавного.

Примечание. Существует миф, что краска штампованных ободьев легко царапается и быстро приходит в негодность, а поверхность из лёгкого сплава повредить невозможно. Вторая часть утверждения неверна, литые диски тоже можно поцарапать, а вот покрасить их значительно труднее.

Рекомендации по выбору

Выбор типа колёсных дисков лучше выполнять по трём критериям:

• в зависимости от условий эксплуатации машины;
• класс и марка авто;
• активная езда в холодный или тёплый период года.

Совет. Если вы рассчитываете пользоваться одним комплектом ободьев круглогодично, то с учётом российских дорожных условий лучше не рисковать деньгами и поставить стальную «штамповку».

Идеальный вариант — иметь 2 комплекта дисков, используя их в тёплое и холодное время года. Для летней езды по асфальтированным покрытиям отлично подойдут легкосплавные обода, а вот на зиму нужно ставить штампованные. Проблема в наледи, появляющейся на асфальте из-за неубранного снега, отчего ровная дорога покрывается сплошными выбоинами. Та же наледь по краям проезжей части легко поцарапает ваши красивые титановые диски при выезде на обочину либо приближении вплотную к бордюру.

Выбирая комплект новых дисков, не помешает учесть и другие рекомендации:

1. Не стоит раскошеливаться и покупать изделия из лёгкого сплава, если вы ездите по полям на внедорожнике. И наоборот, на элитные автомобили, эксплуатируемые по ровным дорогам, не стоит ставить «штамповку», это выглядит предосудительно.
2. Кованые диски подходят для любых легковых авто и различных условий езды, кроме откровенного бездорожья.
3. Не пытайтесь ставить легкосплавные обода на микроавтобус, который работает на коммерческих перевозках, вы рискуете быстро привести их в негодность.

При выборе кованых изделий возникает закономерный вопрос — как отличить их от литья при внешней схожести. Ведь недобросовестный продавец может подсунуть вам более дешёвый товар по цене кованых дисков. На этот счёт есть ряд советов:

1. Ковка легче литья. Например, кованый обод размером 15 дюймов весит не более 5 кг, а литой — 7—8 кг.
2. На прессованных изделиях, обработанных фрезерными станками, вы не отыщете заусениц или небольшого облоя по краям, как это бывает с литьём.
3. Как правило, надписи на литых дисках выступают над поверхностью, а на ковке они заглублены, потому что наносятся путём выдавливания.
4. Если изделие — фирменное и сопровождается документами, то в спецификации кованого обода вы найдёте соответствующее английское слово — FORGED.

Совет. Из этих правил есть множество исключений, проявляющихся при изучении продукции отечественных либо китайских производителей. Лучший вариант — покупать кованые автомобильные диски в торговых точках с безупречной репутацией или у официальных дилеров.

Несмотря на многочисленные достоинства легкосплавных дисков, они не могут отвоевать и половины российского рынка. Подобная ситуация наблюдается и в странах бывшего СССР, где штампованные изделия актуальнее и практичнее алюминиевых. Изменения тенденции стоит ожидать не раньше, чем произойдёт кардинальное улучшение дорог с твёрдым покрытием.

С того времени, как человек узнал железо, он начал искать способы делать его прочнее, надежнее и в то же время придавать ему нужную форму. Губчатое железо в холодном состоянии били колотушками, чтобы придать металлу нужную форму и удалить из него примеси. Затем, чтобы легче было решать эту задачу, догадались бить его в нагретом состоянии. Этот способ назвали горячей ковкой.

Ковка — один из самых древних методов обработки металлов. Орудиями труда кузнеца в далеком прошлом были наковальня, молот и простейшие инструменты: бородки, зубила, гладилки и т. п. В XVI в. появились молоты, которые приводились в действие энергией движущейся воды (водяной привод). Это дало возможность увеличить массу молота (падающего бойка) в 10-15 раз — до 400 кг. Сила удара такого молота, естественно, значительно возросла. С появлением паровых машин открылись новые возможности для увеличения силы удара молота. Почти одновременно с паровозом родился паровой молот. Масса его бойка (иногда его называют бабой) достигала уже нескольких тонн. Но и этого оказалось мало! Все увеличивавшиеся размеры изделий (валы кораблей, стволы пушек) требовали более мощных молотов.Появились прессы, которые сдавливали крупные, хорошо нагретые стальные слитки и этим придавали им нужную форму. В то же время (60-70-е годы прошлого века) появились прокатные станы (см. ст. "Черная металлургия"). Но кузнечная обработка не потеряла своего значения. В наше время она получила новое развитие. Ковкой не только придают металлу нужную форму, но и одновременно улучшают его качество: делают его однороднее и прочнее.

Искусство нагревать металл

Процесс ковки основан на природных пластических свойствах металлов. Однако, когда металл холодный, эти свойства проявляются крайне слабо. Поэтому, для того чтобы металл стал пластичным, его нагревают до температуры свыше 1000° С. Искусство нагревать металл очень сложное и тонкое. Кузнец или штамповщик знает, что стали разных марок (или другие сплавы) требуют разных температурных режимов.

Металлы — тела кристаллические. Каждый кристалл состоит из определенного числа симметрично расположенных и образующих те или иные геометрические формы атомов. Кристалл железа — куб. Атомы в нем размещаются двояким образом. В одних случаях они располагаются в вершинах и центре куба, образуя так называемую объемно-центрированную решетку, в других — еще и посередине каждой грани. Такая решетка называется гранецентрированной. Во втором случае атомы размещены теснее, чем в первом. А чем теснее располагаются атомы в кристаллах, тем прочнее металл.

Железо может пребывать в разных кристаллических состояниях. Оно меняется по мере нагрева или, наоборот, при остывании. Да и размер самого куба не остается неизменным: в одних случаях грани куба больше, в других — меньше. Еще в 1868 г. русский ученый Д. К. Чернов определил так называемые критические точки (температуры) железа, при которых происходит перестройка его кристаллов. Впоследствии оказалось, что такие перестройки характерны не только для железа, но и для других металлов.

Ковка улучшает структуру металла. Чем теснее располагаются атомы в кристаллах, тем прочнее металл. Поэтому, нагревая металл для ковки, необходимо очень строго соблюдать температурный режим. Если металл перегреть, то кристаллы (зерна), из которых он состоит, сильно увеличатся и металл станет непрочным; если же температура нагрева окажется ниже требуемой, металл не будет поддаваться ковке. В зависимости от того, сколько углерода содержится в стали, критические точки сдвигаются в сторону более высоких или более низких температур. Поэтому стали с разным содержанием углерода нагревают по-разному.

Обработка металлов давлением основывается на науке о пластичности. Выдающуюся роль в развитии этой науки сыграли отечественные ученые Н. С. Курнаков, А. А. Бочвар, Я. И. Френкель, П. П. Давиденков, которые своими трудами значительно расширили представления о пластическом разрушении твердых тел. Советские ученые разработали физико-химические основы пластической обработки металлов. Все это облегчает главную задачу: посредством ковки, горячей и холодной штамповки получать почти готовые изделия заданных размеров. Чтобы нагревать высококачественные стали, строят печи из нескольких камер, в каждой из которых поддерживают определенную температуру. В первую камеру загружают холодный металл, в ней температура 300-350° С. Затем, переходя из камеры в камеру, металл постепенно нагревается до 1050-1250° С. Очень крупные слитки нагревают в больших однокамерных печах. Под (пол) в этих печах выдвижной — на нем слиток въезжает в печь и выезжает после нагрева. В момент загрузки температуру в печи снижают до 300° С, а затем ее постепенно повышают.

От устройства печей зависит скорость и качество нагрева металла. Печи бывают пламенные и электрические. Раньше пламенные печи работали на угле или нефти и в кузницах было дымно, чадно. Современные кузницы работают преимущественно на природном газе. Это значительно улучшило условия труда. Еще более благоприятные условия труда при нагреве поковок электричеством. Широко применяются для этого токи высокой частоты (см. ст. "Обработка токами высокой частоты").

Два способа ковки металлов

Существует два способа ковки — свободная ковка и штамповка. Свободную ковку производят или ударом на молотах, или давлением на прессах. При свободной ковке ударом заготовку, которую нужно отковать, кладут, не закрепляя, на неподвижную подставку — наковальню, над которой вниз и вверх ходит молот — боек. Быстро опуская и поднимая молот, по предварительно нагретому металлу наносят удары. При этом металл расплющивается (кузнецы говорят — течет). Ширина и длина заготовки увеличивается, а толщина уменьшается. После того как заготовку обожмут с одной стороны, ее поворачивают на 90° и вновь куют. Такие операции совершаются до тех пор, пока металл не примет нужной формы,- поковка готова.

Приблизительно так же протекает процесс свободной ковки на прессах, только на них заготовку обрабатывают не ударом, а прессованием. Свободной ковкой на молотах и прессах можно обрабатывать заготовки любой массы — и самые маленькие, и очень крупные, до 200 т, например поковки для турбин наших гигантских электростанций. Однако таким способом невозможно изготовить детали точных размеров и форм. Поковки приходится потом обрабатывать на станках, превращая много металла в стружку. Часто бывает даже так: поковку ставят на станок при помощи крана, а деталь уже без труда снимают вручную. Для превращения поковок в детали нужных размеров и форм требуется большой парк металлорежущих станков, огромное количество инструментов.

Индуктор для индукционного нагрева заготовок перед ковкой и штамповкой.

Штамповка под прессом. Штамп ограничивает свободное течение металла.

На штамповочных молотах можно обрабатывать огромные детали. Тут человеку на помощь приходит механический "кузнец" — манипулятор. В массовом производстве, например на автомобильных, авиационных, вагоностроительных заводах, детали не куют, а штампуют.

Штамповка по сути дела та же ковка, но здесь "течение" металла ограничено формой — штампом. Штамп состоит из двух половин. Нижняя половина закреплена на наковальне неподвижно, а верхняя прикреплена к бабе молота и перемещается вместе с ней вверх и вниз. Металл укладывают на нижний штамп. Под ударами молота он заполняет полость штампа, принимая ее форму, так как "течение" металла ограничено стенками штампа. Заготовки, полученные таким способом, называют штамповками.. По форме и размерам они значительно ближе к изделию, чем заготовки, полученные свободной ковкой. А значит, при последующей обработке в стружку уходит меньше-металла. Есть и еще преимущество: отштамповать деталь можно гораздо быстрее, чем отковать. За время, в которое обычный молот откует одну или две детали, молот со штампом сделает десятки, а то и сотни деталей. Насколько штамповка выгоднее других способов, можно судить по следующему примеру. Сорок с лишним лет назад, когда в Москве только начинали делать автомобили, коленчатые валы вырезали из стальной полосы. При этом в стружку уходило около 2/3 металла. Затем валы стали ковать. С поковок, полученных свободной ковкой, приходилось снимать только 1/2 металла. Теперь коленчатые валы штампуют. Потери уменьшились до 1/3, еще велики.

В последние годы машиностроители стали применять новые высокопрочные и очень дорогие материалы. Поэтому перед технологами кузнечного производства встала задача — добиться еще более точных штамповок, чтобы и по форме, и по размерам они максимально приближались к изделиям. Эта задача теперь решена, и на ряде заводов производят крупногабаритные точные штамповки.

Почему же совсем не отказаться от свободной ковки? Потому что изготовить штамп сложно и дорого: его делают из очень крепкой стали и очень точно. К штамповке прибегают в тех случаях, когда нужно изготовить достаточно большое количество одинаковых деталей. Только тогда затраты на изготовление штампов оправдываются.
Применение индукционного нагрева ТВЧ.

Ковочные машины

Свободную ковку производят паровоздушными, пневматическими молотами.
Простейший паровой молот состоит из массивной станины, в верхней части которой находится рабочий цилиндр, а в нем поршень,, передвигающийся вверх и вниз (как в велосипедном насосе). На конце поршня — шток, к которому прикреплена тяжелая стальная баба — молот. В цилиндр, в пространство под поршнем, под высоким давлением подают пар -поршень вместе со штоком и бабой поднимается, Сильно сжатый под поршнем пар удерживает тяжелый молот в верхнем положении.

Нагретую заготовку кладут на наковальню, укрепленную на чугунном или стальном основании.
Все готово. Можно начать ковку. Пар из-под поршня выпускают и нагнетают его в пространство над поршнем: баба падает и наносит удар по заготовке. Так, попеременно впуская и выпуская пар, поднимают и опускают бабу. Она ударяет по заготовке, обжимает ее. Заготовка постепенно меняет форму, металл "растекается".
Но вот ковка закончена. Деталь обхватывают цепями, кран поднимает и уносит ее. Тотчас подвозят следующую заготовку.

Тяжелые паровые молоты постепенно вытесняются гидравлическими прессами. Мощности их непрерывно растут. Еще недавно максимальное усилие прессов не превышало 100 МН. А сейчас на советских заводах действуют ковочные прессы с усилием в 300-400 МН и более. Фундаменты, на которые они опираются, уходят глубоко в землю -на десятки метров. Чтобы привести такие прессы в действие, требуются электродвигатели огромной мощности.

Штамповочные молоты мало чем отличаются от молотов для свободной ковки. Когда штамповщик нажимает педаль, баба автоматически поднимается. Часть металла при штамповке вытекает в промежуток между двумя половинками штампа, и образуется заусенец, который затем удаляют на обрезном штампе. Штампы бывают одноручъевые и многоручьевые (ручьи — это углубления в нижней, неподвижной части штампа, от формы которых зависит конфигурация детали). При работе на одноручьевом штампе заготовку, предварительно подготовленную свободной ковкой, приходится перекладывать с пресса на пресс, со штампа на штамп, пока она не примет нужной формы.
А на многоручьевом штампе всего за несколько ударов молота, перебрасывая заготовку из ручья в ручей, можно изготовить сложную деталь.

Процесс формовки металла взрывом: над формой укрепляется лист металла, а точно рассчитанном расстоянии над заготовкой подвешивается взрывчатое вещество. Взрыв происходит в воде: она равномернее распределяет взрывную волну. Взрывная волна вдавливает металл в форму. Разновидность штамповочных молотов — горизонтально-ковочные машины. Их применяют для горячей штамповки деталей из прутков: колец, втулок и т. д. У этих машин штампы обычно многоручьевые. Они состоят из матрицы и пуансона. Матрицы здесь — 2 металлических полукруга, а пуансон -крепкий стальной стержень. Смыкаясь, матрицы (двигаются они по горизонтали, отсюда и название машины) зажимают пруток и таким образом придают металлу нужную форму. В то же время укрепленный на специальном ползуне пуансон (тоже двигающийся по горизонтали) заходит в эту образованную матрицей полость, пробивает заготовку (пруток) и отрезает ее. Этим методом изготовляют, например, кольца для подшипников.

Автоматический "кузнец"

Современная кузница мало похожа на кузницы старых заводов. Пар, вода, сжатый воздух и электричество освободили человека от тяжелой работы. Человек непосредственно больше не участвует в формировании поковки или штамповки. Современный кузнец — механик при кузнечной машине или даже при автоматической линии из кузнечных машин. Такие линии, например, успешно действуют на автомобильных заводах. На них делают коленчатые валы двигателей и другие сложные детали.

Штамповка взрывом

Поиски новых, более совершенных способов придания металлу требуемой формы привели к мысли использовать для этой цели энергию направленного взрыва, производимого в воде. Штамповка взрывом имеет большое будущее, так как ей поддаются даже самые твердые металлы. Над формой укрепляется лист металла. Между ним и формой создают вакуум. На точно рассчитанном расстоянии над листом металла подвешивается взрывчатое вещество. Затем все погружается в воду (вода равномернее распределяет взрывную волну, чем воздух). Происходит взрыв, и взрывная волна с удивительной точностью вдавливает металл в форму.

Прессование и холодная высадка

Штамповка бывает и холодной. В этом случае она называется прессованием. При прессовании из листа металла или пластмассы вырубают (вырезают) деталь, а затем придают ей в специальных штампах или при помощи гибочных станков нужную форму. Так делают различные детали — от маленьких шай-бочек до кузовов автомобилей и корпусов самолетов. Только прессы, конечно, для этих деталей используют разные: для шайбочек — чуть повыше обычной тумбочки, а для панелей автомобильного кузова — с двухэтажный дом.

Наряду с прессованием деталей из листа в машиностроении все шире применяется метод холодной высадки — детали получают на механических прессах без нагрева металлических заготовок. При этом методе ширина одной части заготовки увеличивается за счет ее высоты, и наоборот. Так из различных металлов и сплавов, а также из пластмасс делают простые шайбы, болты и т. д.

Метод холодной высадки благодаря своей экономичности все более вытесняет на машиностроительных заводах механическую обработку деталей на металлорежущих станках. Дело в том, что при холодной высадке деталей не образуется стружки, поэтому этот способ прозвали еще безотходным. Например, раньше, чтобы изготовить болт, надо было произвести 5-6 операций на различных станках: фрезерном, токарном, резьбонарезном. И каждый раз со станка свисала металлическая стружка. А теперь нажим пресса — и вылетает совершенно готовый болт.