Прямое Выдавливание

Прямое выдавливание — это операция холодной штамповки, при которой проволочная заготовка или полуфабрикат продавливается через отверстие матрицы, диаметр которого меньше диаметра исходного материала. Металл течёт в том же направлении, что и ход пуансона или ползуна — вперёд, в матрицу — и выходит с уменьшенным диаметром и увеличенной длиной.

Forward Extrusion — Cross-Section

1Punch drives the single blank into the container bore (diameter d₁)

2The blank nose enters the conical die throat — the same material is forced through the smaller orifice

3One continuous piece: thicker section in bore, thinner section exiting at d₂ — no material added or removed

Принцип Работы

Заготовка позиционируется перед отверстием матрицы. Пуансон (или ползун машины, действующий через оснастку) прикладывает сжимающее усилие к торцу заготовки. По мере нарастания давления металл достигает предела текучести и течёт через сужающееся отверстие матрицы. Рабочий поясок матрицы — участок минимального диаметра — определяет конечный диаметр выдавленного участка.

Степень обжатия выражается в процентах уменьшения площади сечения:

% уменьшения площади = (A₁ − A₂) / A₁ × 100

где A₁ = исходная площадь поперечного сечения, A₂ = площадь сечения после выдавливания

Более высокая степень обжатия требует большего формующего усилия и создаёт большие нагрузки на оснастку. Типичный диапазон степени обжатия за один проход при холодной штамповке составляет от 15% до 35% в зависимости от материала.

Открытое и Закрытое Выдавливание

Открытое выдавливание: заготовка лишь частично удерживается матрицей в ходе хода выдавливания. Применяется при умеренных степенях обжатия.
Закрытое выдавливание: заготовка полностью закрыта в матричной полости до и в процессе выдавливания. Применяется, когда заготовка должна поддерживаться для предотвращения продольного изгиба или когда требуются более жёсткие допуски.

Типичные Применения

Прямое выдавливание используется для:

Уменьшения диаметра стержня с целью формирования тела болта или винта
Создания ступенчатых валов с несколькими диаметрами в одной детали
Изготовления заострённых концов (операция заострения)
Уменьшения диаметра как подготовительный переход перед последующими операциями высадки

Влияние на Свойства Материала

Как и все операции холодной штамповки, прямое выдавливание вызывает наклёп — металл становится прогрессивно прочнее и твёрже с каждым проходом. Непрерывная волокнистая структура вдоль выдавленного стержня придаёт готовой детали превосходящую усталостную прочность по сравнению с обработанным резанием аналогом той же геометрии.

Связь с Технологией Manzoni

На машинах Manzoni система Manzoni Absolute Zero Clearance® — которая устраняет все зазоры в ползуне и механизме передачи путём монтажа на специальных подшипниках вместо бронзовых втулок — обеспечивает постоянную соосность пуансона с осью матрицы на протяжении всего хода формовки. Эта соосность критически важна при выдавливании: даже незначительное боковое отклонение пуансона приводит к эксцентричному выдавливанию, дефектам концентричности или преждевременному износу инструмента.