Штамповка

Для изготовления объемных изделий небольшой глубины, к которым предъявля­ются жесткие требования по толщине и качеству поверхности, используют метод штамповки (рис.-14.7). Заготовку (пленку, лист, пластину, блок) помещают в специаль­ную форму, матрица и пуансон которой выполнены сопряженными. Форму уста­навливают на пресс (гидравлический, пневматический, механический), с помощью которого и осуществляется процесс формования.

Горячая штамповка предполагает использование предварительно нагретой заготов­ки; в зависимости от вида перерабатываемого материала процесс формования осуществ­ляется либо за счет высокоэластической (аморфный полимер вблизи температуры стек­лования), либо за счет пластической (кристаллический полимер выше температуры плавления) деформации. Заготовки из термореактивных материалов используют недоотвержденными и нагревают до температуры размягчения. После завершения про­цесса формования готовое изделие охлаждают в форме, снабженной системой охлаж­дения. Необходимое давление составляет 10-70 МПа.

Холодная штамповка осуществляется благодаря способности аморфных полиме­ров к вынужденной эластичности, а кристаллических — к значительным деформаци­ям ниже температуры плавления. Заготовка заданного объема, нагретая до сравни­тельно низкой температуры (ниже температуры стеклования или ниже температуры плавления, в случае кристаллических полимеров), деформируется в замкнутой пресс-форме с высокой скоростью; удельные давления формования могут достигать 150-200 МН/м² Необходимость охлаждения изделия в форме из-за низкой темпера­туры формования практически отпадает.

Рис. 14.7. Формование изделий методом штамповки: а — объемная штамповка; б — плоская штамповка: 1 — заготовка; 2 — изделие

Метод штамповки отличается высокой производительностью, однако связан с ис­пользованием дорогостоящей оснастки, поэтому его применение целесообразно толь­ко при производстве крупносерийных изделий с переменной толщиной стенки, повы­шенной точностью размеров и рельефной поверхностью.

Для изготовления плоских тонкостенных изделий из листовых или пленочных материалов с одновременным оформлением отверстий и вырубкой их из заготовки используют штамповку-вырубку. В этом случае формующая оснастка (штамп) снаб­жается режущими элементами. В зависимости от материала и конструкции изделия температура заготовки и скорость процесса могут меняться. Усилие вырубки состав­ляет 15 кН на 1 см² поперечного сечения вырубаемого контура изделия.

В отдельных случаях тонкостенные изделия штампуют с использованием элас­тичной формы (рис. 14.8).

Рис. 14.8. Схема штампова­ния в эластичной форме: 1 — заготовка; 2 — эластичная подушка; 3 — матрица; 4 — изделие