Tvarovanie za studena, známe aj ako tvárnenie za studena, je proces spracovania kovov, pri ktorom sa drôt alebo tyč transformuje do požadovaného tvaru pri izbovej teplote. Na rozdiel od kovania za tepla si tvárnenie za studena nevyžaduje vonkajší ohrev; namiesto toho sa spolieha na tvárnosť materiálu, ktorý tečie pod vysokým tlakom. Táto metóda sa široko používa na výrobu spojovacích prvkov, ako sú skrutky, nity, a poskytuje vynikajúcu rozmerovú presnosť, vynikajúcu povrchovú úpravu a minimálny odpad materiálu. Keďže kov sa nikdy nezahrieva nad teplotu rekryštalizácie, zrná v materiáli zostávajú neporušené, čo vedie k zvýšenej pevnosti a odolnosti proti únave.
Cievka drôtu je namontovaná na výplatnom bubne a vedená cez rovnací mechanizmus na odstránenie ohybov alebo závitov. Drôt sa potom vkladá do stroja na správnu dĺžku (polotovar).
Presné nožnice strihajú drôt tak, aby vznikol "polotovar" rovnakej dĺžky. Tento polotovar je východiskovým bodom pre postup tvárnenia.
Stroje na obrábanie za studena majú zvyčajne viacero staníc (alebo "pohonov"). Každá stanica vyvíja postupne vyšší tlak na pretváranie polotovaru:
Po poslednej stanici sa novovytvorený diel vysunie z lisu. Integrovaný dopravník alebo žľab potom smeruje hotové komponenty na balenie alebo sekundárne operácie.
Automatické meracie systémy môžu kontrolovať kritické rozmery (napr. priemer hlavy, dĺžku stopky) na linke, čím sa zabezpečí, že diely spĺňajú tolerancie a zníži sa množstvo zmetkov.
Stroje na výrobu hlavičiek za studenasú cenené pre veľkoobjemové, vysoko presné diely. Bežnékomponenty so studenou hlavouzahŕňa:
Ich všestrannosť sa rozširuje aj na vlastné tvary, ako sú príruby, štvorcestné kríže a viaclupienkové tvary v závislosti od konštrukcie lisovacieho zariadenia.
Funkcia | Studené záhlavie | Kovanie za tepla |
Teplota | Pokojová teplota | Nad teplotou rekryštalizácie |
Pevnosť materiálu | Zlepšené v dôsledku spevnenia pri práci | Môže byť nižšia, ak nie je následne tepelne upravená |
Povrchová úprava | Vynikajúci - minimálny výskyt vodného kameňa alebo oxidácie | Často si vyžaduje čistenie povrchu |
Rozmerová presnosť | Dosiahnuteľné vysoké tolerancie | Tolerancie sú voľnejšie; môže byť potrebné dodatočné obrábanie |
Využitie materiálu | Až 98 % (veľmi málo odpadu) | Nižšie, kvôli blesku a orezávaniu |
Rýchlosť výroby | Veľmi vysoká rýchlosť cyklov (stovky za minútu) | Pomalšie; závisí od vykurovacích cyklov |
Náklady na nástroje | Vyššie počiatočné náklady na lisovanie; amortizované v priebehu objemu | Nižšie náklady na lisovanie, ale vyššie prevádzkové náklady |
Kovanie za studena vyniká v aplikáciách, ktoré si vyžadujú vysokú pevnosť, presnosť a objem, zatiaľ čo kovanie za tepla je naďalej vhodné pre väčšie a objemnejšie diely, pri ktorých je prenos tepla menej dôležitý.