Обробку металів тиском на пресах за допомогою формотворного пристосування (штампа) називають штампуванням. Як спосіб отримання заготовок ювелірних виробів і їх деталей штампування широко поширена в ювелірній промисловості. На ювелірних підприємствах листової холодної штампуванням отримують значну частину самих різних деталей: кастою, рантів, швензи, шинок, - а також цілком виробів, наприклад обручок.
Операції холодного штампування. Штампування як одна з заготівельних операцій в умовах організації ювелірного виробництва є високопродуктивної, технологічно нескладної, економічно вигідною, а нерідко просто незамінною, що дозволяє значно розширити обсяги випуску ювелірних виробів. Операції холодного штампування діляться на розділові й формоізменяющіе. При розділових операціях одна частина металу відділяється від іншої. При формозмінних операціях заготівлях надається задана форма без руйнування самої заготовки. До розділовим операцій належать такі, як різання, вирубка, пробивка; формоізменяющіе операціями є гнучка, витяжка, карбування.
Різка. На підприємствах ювелірної промисловості цю розділову операцію застосовують для відділення по заданій лінії однієї заготовки від іншої. Різкою отримують заготовки у вигляді смуг або пластин. Виконують різання механічними ножицями з паралельними або похилими ножами (гільйотинних ножиць) і з дисковими (роликовими ножицями).
При різанні ножицями з паралельними ножами розрізається лист встановлюють в зазор між ними і надають руху верхній ніж. Процес різання (обрізки) дисковими ножицями проводиться за допомогою двох дисків (ножів), які обертаються назустріч один одному, безперервно втягуючи за рахунок тертя розрізається лист в зазор між дисками.
Вирубка і пробивка. При вирубці і пробиванні відбувається поділ (відділення) частини заготовки по замкнутому контуру. Вирубкою отримують плоску заготовку з певним зовнішнім контуром, пробивкой - отвір в заготівлі. Вирубка і пробивка здійснюються в штампі, що складається з рухомого пуансона і нерухомою матриці, які грають роль ножів, верхнього і нижнього з паралельними чи скісними лезами. Лист укладається на вирубними матрицю, а пуансон силою преса пробиває матеріал і проштовхує деталі або відходи через отвір матриці.
Заготовки, отримані вирубкою і пробивкой, необхідно піддавати додатковій обробці (зачистці), так як вони мають досить шорстку поверхню зрізу. З метою зачистки виконують операцію, звану зрізанням припуску. Вона полягає в тому, що заготовка, попередньо вирубана пуансоном, вдавлюється в матрицю, ріжучакромка якої зрізає перший шар (стружку) з деталі. При такій зачистці отримують деталі високої розмірної точності і невеликими параметрами шорсткості поверхні.
Гнучка. Гнучка тиском дозволяє змінювати форму деталі без зміни її перетину. Гнуття як заготівельну операцію на відміну від гнучкі як складальної операції виконують із застосуванням згинальних штампів на спеціальних гибочних машинах і пресах. При такій згинанні шари металу, розташовані з внутрішньої частини пуансона, стискають, а зовнішні шари (з боку матриць) розтягують. Заготівлю в гибочном штампі слід розташовувати так, щоб задирки на її крайках виявилися в зоні стиснення, інакше вони можуть викликати появу тріщин. Розрізняють згинання: без калібрування, з притиском для отримання точного кута вигину, з правкою для забезпечення площинності.
Витяжка. Процес отримання пустотілих деталей з листових або порожнистих заготовок за допомогою штампів називається витяжкою. Під час витяжки метал, піддаючись тиску пуансона, як би затікає в зазор між матрицею і пуансоном, і часткова його деформація спочатку переходить потім в повну деформацію всієї заготовки. При витяжці деталей з тонкого металу на ньому можуть з'являтися під дією стискаючих напружень радіальні складки. Щоб усунути таке небажане явище, витяжку ведуть, застосовуючи спеціальне пристосування - верхній притиск. Деталі, отримані витяжкою, мають нерівні кромки, які слід обрізати.
Карбування. Отримання на плоскій заготівлі певного рельєфу, малюнка за допомогою штампа називається механізованої карбуванням. При цьому по товщині заготівля змінюється мало. Механізована карбування буває як односторонньої, так і двосторонньої.
При односторонній карбуванні необхідний рельєф завдано тільки на пуансоні, при двосторонньої - на пуансоні і матриці. Перед виконанням карбування заготовку обов'язково отжигают.
Устаткування й оснащення для штампування. При холодного листового штампування в якості обладнання застосовують механічні ножиці (розглянуті вище) і преси, а в якості технологічної оснастки - штампи. Преси розрізняються по конструкції і принципу дії. За конструкцією преси бувають з одно- і двостійкового станиною, а за принципом дії - механічними, гідравлічними, Електромагнітними, пневматичними і з ручним приводом. Тип і розмір преса вибирають в залежності від виконуваної операції і необхідного зусилля штампування. Преси двухстійкові мають найбільші зусилля штампування і точність, найменші пружні деформації. На підприємствах ювелірної промисловості найбільш поширені механічні та гідравлічні преси. Механічні преси діляться на кривошипні і фрикційні. У кривошипних пресах перетворення обертального руху в поступальний досягається за допомогою кривошипно-шатунного механізму, в фрикційних - за допомогою фрикційної передачі.
Фрикційні преси мають великий хід повзуна, прості по пристрою. Вони застосовуються для виконання операцій гнуття-правки, карбування, витяжки. Колонні преси економічні, швидкохідні, використовуються при всіляких штампувальних роботах.
Останнім часом все більшого поширення набувають дугостаторние преси. У порівнянні з фрикційними і кривошипними вони швидкохідні, продуктивніше, можуть бути задіяні на автоматичний режим роботи. Преси гідравлічні мають свої переваги перед механічними, головними з яких є: котра не піддається зміні швидкість руху повзуна на робочому ділянці ходу; великий хід повзуна; можливість його миттєвої зупинки в будь-якій точці і повернення штампа. Їх широко застосовують в штамповочном виробництві. Штампи для листового холодного штампування, що виконується в процесі виробництва ювелірних виробів, технологічно, за характером виконуваних операцій, різноманітні, а конструктивно в головному схожі: складаються з двох частин - пуансона (верхньої, рухомий) і матриці (нижньої, нерухомою). Нижня частина штампа кріпиться до нерухомої частини преса (на столі), верхня - до рухомої частини преса (повзуна).
Штампи, використовувані в ювелірному виробництві, повинні забезпечувати високу продуктивність, простоту, зручність і безпеку в роботі, достатню тривалість терміну служби і необхідну якість вироблюваних заготовок.
Назви штампів визначаються назвами виконуваних ними операцій, а принципова відмінність штампів полягає в конструкції їх деталей - пуансона і матриці, форма яких також обумовлюється характером здійснюваних робіт. Матеріалом для виготовлення штампів служать інструментальні стали.
З усіх розглянутих штампів тільки штампи для карбування виконані з нанесенням на робочу поверхню матриці і пуансона певного рельєфу. Рельєф цей (простий або складний малюнок) довгий час наносили тільки технікою гравірування. У 1975 р фахівці ВНДІ-ювелірпрома домоглися отримання такого рельєфу методом електрохімічної обробки, т. Е. Шляхом витравлювання за допомогою електроліту, підведеної через отвір, просвердлюють в місці облоя малюнка.
Для виконання зазначеного процесу необхідні інструмент-матриця з негативним зображенням малюнка, інструмент-пуансон з позитивним зображенням малюнка, пуансон-переводник (подматочнік) і установка для проведення електролізу.
Впровадження цього методу в практику ювелірної справи дозволило відмовитися від ручної праці гравіровщіка, значно скоротити час виготовлення чеканочних штампів, здешевити їх виробництво.
Основні вимоги до технологічного процесу отримання заготовок ювелірних виробів обробкою тиском.
Цей технологічний процес повинен включати як обов'язкові такі операції: підготовку матеріалу - очищення, змащення; отримання заготовок - різання листів, смуг, стрічок; деформування металу в штампах; термічну обробку - проміжний відпал для зняття наклепу після деформування; проміжні операції - травлення, промивання; оздоблювальні операції - видалення задирок, промивку, полірування, золочення, сріблення, нікелювання; проміжний або остаточний контроль якості деталей.