В практике металлообработки часто возникает необходимость получать неразъемные соединения металлических деталей с неметаллическими. В таких случаях рационально использовать преимущества процессов холодной объемной штамповки, которые обеспечивают требуемую прочность и герметичность, не ухудшая при этом физико-механических характеристик применяемых материалов. Особенно перспективным представляется применение холодного выдавливания.
Среди процессов холодного выдавливания винтовое является наименее распространенным. Это связано с разнообразием траекторий перемещения рабочего инструмента и неопределенностью сферы применения данного способа. Однако требования современного производства предопределяют необходимость реализации не только традиционных преимуществ холодного выдавливания — высокого коэффициента использования металла и улучшения эксплуатационных показателей готовой продукции, но и применения процесса при изготовлении деталей и соединений сложных форм.
Принципиальная особенность винтового выдавливания заключается в том, что подвижный инструмент (пуансон), двигаясь поступательно, обеспечивает перемещение матрицы по винтовой линии. При этом одновременно происходят радиальная и продольная деформации. В результате обрабатываемое изделие получает наиболее равномерное распределение рабочих нагрузок по всему объему, что положительно влияет на эксплуатационные свойства.
Схема процесса винтового выдавливания (применительно к процессу опрессовки заготовок) представлена на рис. 1.
Особенностью штампового блока является его продольное перемещение по винтовой линии со скоростью v, которое инициируется пуансоном. Неметаллический сердечник 3, подлежащий опрессовке, устанавливается в посадочную полость фиксатора, расположенного в нижней половине штампового блока (с целью универсализации применения фиксатор может быть съемным). Пуансон 4 имеет винтовую нарезку своего внешнего диаметра (используется трехходовая упорная резьба). Получая перемещение l0 от ползуна пресса, пуансон входит в зацепление с соответствующими винтовыми канавками внешней образующей матрицы 1, от чего она получает винтовое перемещение. При дальнейшем движении ползуна пуансон касается торца заготовки 2 диаметром d0 и начинает ее вдавливание в кольцевой зазор между рабочим отверстием d1 в матрице и обжимаемым сердечником 4. По достижении требуемой длины опрессовки ползун останавливается, и пуансон извлекается из матрицы. Готовое соединение выталкивается из штампового блока либо встроенным выталкивателем пресса, либо специально спроектированным для этих целей рычажным съемником.