Прокатка, объемная штамповка и термическая обработка материалов — основные процессы получения деталей в производственных отраслях с массовым характером выпуска продукции. Все они видоизменяют обрабатываемый материал, материало- и энергозатратны. В свою очередь, свойства заготовок оказывают решающее влияние на все операции технологического цикла. Следовательно, знание истории деформирования материала и изменение данных показателей в процессе обработки важны как для разработки оптимального процесса, так и для повышения его производительности и качества готового продукта.
Особым фактором, влияющим на работу конструкторов и проектировщиков, является состояние рынка конечной продукции. Давление рынка сказывается и на поведении поставщиков полуфабрикатов, и на качестве сырья, и на логистике. Существуют также определенные отношения между качеством проектирования технологических процессов и желаемыми свойствами готовых поковок. В итоге конструктора как лица, стоящие у начала всей цепочки производственных процессов, наделяются особо высокой ответственностью за результат.
К тому же проектировщики должны по большей части ориентироваться на возможности, особенности и ограничения при использовании того или иного оборудования, с помощью которого на практике будут реализовываться внесенные изменения и предложения. Состояние этого оборудования неизвестно и не зависит от желаний и правил, разрабатываемых конструкторами.
Сегодня разработчики технологических процессов обработки металлов давлением сталкиваются с серьезными проблемами со стороны заказчиков. Основными из них являются:
• Оперативность доставки полуфабрикатов к точкам сборки или окончательной обработки.
• Ограничения по стоимости продукции.
• Постоянно возрастающая сложность конфигурации готовых поковок.
Эти проблемы порождают минимизацию внутренних дефектов, которая вызвана плохим качеством исходного материала, а также невозможность в создании удовлетворительного формоизменения, которое проявляется в неоднородности деформации, что в свою очередь создает проблемы со смазкой, текущим состоянием формоизменяющего инструмента — пуансонов и матриц, сложности температурного контроля за режимом горячей штамповки.