тел.(812)955-36-84
      (911)210-88-50
      
Сегодня %d %M %y г.
%h:%m

Изготовление штампов для холодной штамповки


Производство штампов для холодной штамповки

Изготовление металлических деталей при помощи холодной штамповки занимает большую часть в технологии обработки материалов и часто применяется в разных отраслях промышленного производства. В основе метода лежит пластическое деформирование поверхностей без их дополнительного предварительного нагрева. Применение специального оснащения в виде штампов позволяет получить детали практически любой формы и размера.

Штамповкой называют сложный технологический процесс, во время которого металлическая заготовка подвергается механическому давлению, что приводит к ее пластической деформации. Для выполнения подобной обработки используется специальное оборудование. В результате его воздействия на материал получают заготовки требуемой формы и размеров. Основным сырьем, применяемым для штампования, является листовой металл разной толщины.

Данный метод обработки разделяют на два вида:

Детали, изготовленные холодной штамповкой

  • горячий. Подразумевает предварительное нагревание заготовок;
  • холодный. Перед штамповкой заготовки не нагреваются.

Горячее штампование применяется для материалов, не обладающих высокой пластичностью. Данный метод обработки чаще всего используется при производстве заготовок небольшими партиями из металлического листа, имеющего толщину 5 мм. При изготовлении деталей возникает необходимость применения больших допусков. При их остывании происходит коробление и другие негативные процессы, влияющие на размеры будущей заготовки.

При выполнении холодного штампования используется специальная оснастка. В процессе обработки материал дополнительно упрочняется, но теряется его пластичность. Чтобы предотвратить повышение хрупкости готовых изделий, их дополнительно подвергают рекристаллизационному отжигу.

Особенности технологии холодного штампования

Технология штамповки холодным способом подразумевает обработку заготовок с изменением их формы и размеров, но с сохранением других геометрических характеристик.

В качестве сырья для получения необходимых изделий используются полосы, лента или листы, полученные из легированных низкоуглеродистых сталей. Могут применяться сплавы алюминия, меди, латуни, магниевые, титановые или другие высокопластичные составы. Это связано с тем, что такие материалы легко поддаются деформации.

Перечень выполняемых операций во время штампования

В процессе холодной штамповки металла выполняются различные операции, которые помогают придать изделию требуемых характеристик. Они могут быть разделительными и формоизменяющими. В первом случае поверхность материала частично отделяют по указанному контуру. К разделительным операциям относят:

  • резка. Отделение части заготовки по прямой или фигурной линии при помощи пресса в виде ножниц;
  • пробивка. Выполняется для создания в детали отверстия необходимой формы и размера;
  • вырубка. Готовая деталь имеет вид замкнутого контура.

Классификация основных операций штамповки

Формоизменяющие операции при штамповке подразумевают изменение формы или размеров заготовки из листового металла путем перемещения ее частей определенным способом. При этом не происходит физическое разрушение детали. К самым распространенным формоизменяющим операциям относят:

  • вытяжка. Относится к объемной штамповке, при помощи которой получают полые детали разной формы (конуса, цилиндра, полусферы, куба);
  • гибка. С помощью такой штамповки изгибу листового материала придается практически любая форма;
  • рельефная формовка. Подразумевает локальные изменения при сохранении конфигурации самой заготовки;
  • холодная высадка. Позволяет получить деталь нужной длины с увеличением ее диаметра.

Возможно штампование комбинированным способом, подразумевающим разделение и формообразование детали.

Дополнительные операции, выполняемые в процессе штампования

Отжиг стали для штамповки

В процессе холодной штамповки металла его могут подвергать некоторым вспомогательным операциям, позволяющим повысить эксплуатационные качества полученных изделий. К таким относят отжиг и травление. С их помощью улучшаются механические характеристики, и увеличивается срок службы деталей.

Для улучшения износостойкости металла его обрабатывают специальными защитными покрытиями.

При объемной штамповке выполняется перечень операций, позволяющих улучшить механические характеристики изделий из металла:

  • предварительная термическая обработка металла для снижения его прочности;
  • подготовка поверхности к основным работам;
  • непосредственно обработка металла.

Оборудование для холодного штампования

Холодное штампование металла осуществляется при помощи специального оборудования. Для обработки деталей применяется штамповочный пресс, который может быть механическим (эксцентриковые, с кривошипно-шатунным механизмом) или гидравлическим.

Особенности устройства и работы пресса кривошипного типа

Общий вид кривошипного пресса

Листовая штамповка, подразумевающая вырубку, вытяжку, пробивку металла, проводится на прессах кривошипного типа. Он имеет электрический привод.

Основным действующим элементом пресса является кривошипный вал. Он движется за счет передачи вращения от маховика электродвигателя через зубчатый механизм. В результате ползун кривошипа осуществляет возвратно-поступательные действия, что запускает штампование.

Основные узлы кривошипного пресса изготовляются из высокопрочной стали. Они дополнительно укрепляются, что придает оборудованию повышенную жесткость.

Устройство гидравлического пресса

Гидравлические прессы преимущественно используются для проведения объемной штамповки методом продавливания.

Устройство гидравлического пресса

Принцип действия такого оборудования довольно прост:

  • работа пресса обеспечивается давлением жидкости, которая размещается в двух специальных емкостях с поршнями;
  • резервуары соединены между собой при помощи трубки;
  • давление, возникающее в процессе ее передвижения жидкости по емкостям пресса, передается на ползун;
  • за счет смещения ползуна осуществляется холодное штампование.

Как происходит изготовление штампов для проведения холодной штамповки?

Технология холодной листовой штамповки

Штампом называют специфический вид оснастки, которая активно используется в процессе листовой штамповки. Он непосредственно воздействует на материал, деформируя его. После обработки металл приобретает такую же форму, какая характерна для рабочей части штампа. Данный инструмент устанавливается на специальные молоты и прессы, приводящие его в действие.

Штамп состоит из двух частей – матрицы и пуансона. Последний элемент закрепляется на специальном ползуне, за счет которого осуществляется движение инструмента. Деформация металла происходит в момент прижимания пуансона к матрице.

Этапы производства штампов для холодного штампования

К процессу создания эскизов штампов и их непосредственному изготовлению предъявляются высокие требования. От качества полученной оснастки зависит правильность формировки самых изделий и их качество. Обычно изготовление штампов происходит в такой последовательности:

Холодная объемная штамповка

  1. Составляется эскиз штампа с учетом всех представленных требований.
  2. При помощи специальной компьютерной программы создается схема штампа.
  3. Определяется рациональность полученного оснащения, при необходимости проводится корректировка эскиза.
  4. Определяются места, где в дальнейшем будут сформированы отверстия необходимого размера и формы.
  5. После согласования чертежей непосредственно приступают к изготовлению штампа.

Заготовки, изготовленные из металла, будут правильно обработаны методом холодного штампования, если эффективно подобрать все оснащение. Штампы – это один из главных элементов, влияющих на качество проведенных работ. При их изготовлении используется современное оборудование с ЧПУ, что позволяет осуществить необходимый контроль качества.

Видео: Листовая штамповка

promzn.ru

Холодная штамповка металла: технология, виды, оборудование

Холодная штамповка (ХШ) считается наиболее передовой методикой обработки металлов давлением. Ее квалифицированное применение позволяет получать изделия различных форм и размеров. Что важно, изделия, изготовленные по данной технологии, отличаются точностью своих геометрических параметров и высоким качеством сформированной поверхности, поэтому не нуждаются в дальнейшей доработке. Процесс выполнения холодной штамповки можно легко автоматизировать, что дает возможность изготавливать продукцию с его помощью с высокой производительностью.

Эти детали были изготовлены методом холодной штамповки

Тонкости технологии

Штамповка, или штампование, как часто называют такую технологическую операцию, – это процесс, при котором заготовка из металла под воздействием давления подвергается пластической деформации. В результате такого воздействия, для оказания которого используется специальное оборудование, из заготовки формируется готовое изделие требуемых размеров и формы. Деформирование металлической заготовки может выполняться с ее предварительным нагревом, тогда такой процесс называется горячей штамповкой. Если же никакого предварительного термического воздействия на заготовку не оказывается, тогда выполняется холодная штамповка металла.

Классификация основных операций штамповки

При выполнении холодной штамповки металла используется специальная технологическая оснастка. При этом металл, из которого сделана заготовка, подвергается дополнительному упрочнению. Между тем при выполнении холодной штамповки металла ухудшается его пластичность. Повышение прочности заготовки при выполнении холодной штамповки приводит к увеличению хрупкости металла, что является достаточно негативным фактором. Чтобы избежать этого, между технологическими операциями, из которых состоит штамповка деталей в холодном состоянии, выполняют термическую обработку заготовки – рекристаллизационный отжиг. В готовых изделиях, которые в процессе производства были подвергнуты такой термической обработке, оптимально сочетаются параметры прочности и пластичности.

Виды холодной штамповки

Для того чтобы изменить изначальные геометрические параметры металлического листа в нескольких направлениях, применяется холодная объемная штамповка. Чтобы не увеличить сопротивление металла и, соответственно, не снизить его текучесть, такую технологическую операцию выполняют при температуре, которая не превышает ковочную.

Вырубка шайб – простейший пример холодной штамповки

Используя данную технологию, которая требует применения специального оборудования, изготавливают изделия повышенной точности, без таких дефектов, как горячие трещины, царапины, заусенцы и риски, участки, подвергнутые усадке металла. Однако из-за того, что штамповочный пресс, используемый для выполнения объемной ХШ, вынужден преодолевать огромное сопротивление ненагретого металла, получить с его помощью детали сложной конфигурации проблематично. В таких случаях лучше использовать не холодную, а горячую штамповку.

Еще одним видом обработки металла давлением, при выполнении которой заготовки не подвергаются предварительному нагреву, является холодная листовая штамповка. При выполнении обработки по данному методу в качестве заготовок могут выступать лист, лента или полоса, изготовленные из металла. Толщина стенок обрабатываемой детали при использовании такой технологии практически не изменяется, а получить пространственные изделия можно только из пластичных металлов.

Этапы изготовления штампов

Большую роль в обеспечении требуемого качества готового изделия играет проектирование штампов для холодной штамповки, за счет которых и происходит формирование детали с требуемыми геометрическими параметрами. Выполняться рабочие чертежи таких рабочих инструментов, устанавливаемых на штамповочных прессах, могут как в двух-, так и в трехмерном формате. Для решения этой задачи требуются соответствующие знания и навыки.

Разработка чертежа и последующее изготовление штампа, используемого для холодной штамповки, выполняются в несколько этапов:

  • составление эскиза будущего штампа;
  • изучение схемы, по которой будет выполняться раскрой материала, проверка такой схемы посредством специальной компьютерной программы;
  • редактирование эскиза, если в том есть необходимость;
  • окончательная проверка размеров разработанного штампа;
  • обозначение положения и точных размеров отверстий, которые будут выполнены на рабочей поверхности штампа.

При разработке штампов часто приходится выбирать между качеством будущей детали и экономичностью производства

Разрабатывая штампы для холодной штамповки, необходимо разбить чертеж готового изделия на отдельные части и внимательно изучить их. После того как такая процедура будет выполнена, осуществляют производство штампов. При этом необходимо уделить особое внимание требованиям, которые предъявляются к параметрам готового изделия. Для каждого этапа технологического процесса холодной штамповки разрабатывается маршрутная карта, в которой учитываются как время выполнения отдельных операций, так и характеристики поковок на отдельных этапах обработки.

Большая часть штампов изготавливается из углеродистой или легированной стали, но иногда используются и сплавы алюминия и меди

В таком вопросе, как выполнение холодной штамповки металлической заготовки, значение имеют очень многие параметры, к которым, в частности, относятся последовательность выполнения технологических операций, распределение материала в полости рабочего инструмента, используемое оборудование и режимы обработки.

К процессу изготовления штампов для холодной штамповки также предъявляются серьезные требования, поскольку именно от точности данного инструмента зависит качество формируемого изделия.

Штамповка деталей, при которой в качестве заготовки используется листовой металл, может включать в себя целый перечень механических операций. Такими операциями, в частности, являются резка, вырубка, выдавливание, гибка, холодная высадка, формовка, обжим и вытяжка. При этом резка, вырубка и ряд других технологических операций относятся к разделительным операциям, а холодная высадка, формовка, гибка и др. – к формоизменяющим.

Типы разделительных операций листовой штамповки

Типы формоизменяющих операций листовой штамповки

После штамповки изделие может быть подвергнуто и ряду вспомогательных операций, к которым относятся отжиг и травление. При помощи таких операций готовому изделию придаются требуемые механические характеристики. Чтобы повысить износостойкость изделий, полученных методом холодной штамповки, на их поверхность наносят различные защитные покрытия.

Если заготовку из листового металла необходимо подвергнуть объемной штамповке, то такая операция может выполняться по двум технологическим схемам.

Первая из них состоит из трех операций:

  1. предварительной термической обработки заготовки (это необходимо для того, чтобы снизить прочность металла);
  2. подготовки поверхности заготовки к выполнению штамповки;
  3. непосредственно самой штамповки.

При выполнении холодной штамповки по второй технологической схеме к трем вышеуказанным этапам добавляется еще один – предварительная подготовка мерных заготовок, из которых и будут формироваться готовые изделия.

met-all.org

Производство штампов для холодной штамповки

Изготовление металлических деталей при помощи холодной штамповки занимает большую часть в технологии обработки материалов и часто применяется в разных отраслях промышленного производства. В основе метода лежит пластическое деформирование поверхностей без их дополнительного предварительного нагрева. Применение специального оснащения в виде штампов позволяет получить детали практически любой формы и размера.

Штамповкой называют сложный технологический процесс, во время которого металлическая заготовка подвергается механическому давлению, что приводит к ее пластической деформации. Для выполнения подобной обработки используется специальное оборудование. В результате его воздействия на материал получают заготовки требуемой формы и размеров. Основным сырьем, применяемым для штампования, является листовой металл разной толщины.

Данный метод обработки разделяют на два вида:

Детали, изготовленные холодной штамповкой

  • горячий. Подразумевает предварительное нагревание заготовок;
  • холодный. Перед штамповкой заготовки не нагреваются.

Горячее штампование применяется для материалов, не обладающих высокой пластичностью. Данный метод обработки чаще всего используется при производстве заготовок небольшими партиями из металлического листа, имеющего толщину 5 мм. При изготовлении деталей возникает необходимость применения больших допусков. При их остывании происходит коробление и другие негативные процессы, влияющие на размеры будущей заготовки.

При выполнении холодного штампования используется специальная оснастка. В процессе обработки материал дополнительно упрочняется, но теряется его пластичность. Чтобы предотвратить повышение хрупкости готовых изделий, их дополнительно подвергают рекристаллизационному отжигу.

Особенности технологии холодного штампования

Технология штамповки холодным способом подразумевает обработку заготовок с изменением их формы и размеров, но с сохранением других геометрических характеристик.

В качестве сырья для получения необходимых изделий используются полосы, лента или листы, полученные из легированных низкоуглеродистых сталей. Могут применяться сплавы алюминия, меди, латуни, магниевые, титановые или другие высокопластичные составы. Это связано с тем, что такие материалы легко поддаются деформации.

Перечень выполняемых операций во время штампования

В процессе холодной штамповки металла выполняются различные операции, которые помогают придать изделию требуемых характеристик. Они могут быть разделительными и формоизменяющими. В первом случае поверхность материала частично отделяют по указанному контуру. К разделительным операциям относят:

  • резка. Отделение части заготовки по прямой или фигурной линии при помощи пресса в виде ножниц;
  • пробивка. Выполняется для создания в детали отверстия необходимой формы и размера;
  • вырубка. Готовая деталь имеет вид замкнутого контура.

Классификация основных операций штамповки

Формоизменяющие операции при штамповке подразумевают изменение формы или размеров заготовки из листового металла путем перемещения ее частей определенным способом. При этом не происходит физическое разрушение детали. К самым распространенным формоизменяющим операциям относят:

  • вытяжка. Относится к объемной штамповке, при помощи которой получают полые детали разной формы (конуса, цилиндра, полусферы, куба);
  • гибка. С помощью такой штамповки изгибу листового материала придается практически любая форма;
  • рельефная формовка. Подразумевает локальные изменения при сохранении конфигурации самой заготовки;
  • холодная высадка. Позволяет получить деталь нужной длины с увеличением ее диаметра.

Возможно штампование комбинированным способом, подразумевающим разделение и формообразование детали.

Дополнительные операции, выполняемые в процессе штампования

Отжиг стали для штамповки

В процессе холодной штамповки металла его могут подвергать некоторым вспомогательным операциям, позволяющим повысить эксплуатационные качества полученных изделий. К таким относят отжиг и травление. С их помощью улучшаются механические характеристики, и увеличивается срок службы деталей.

Для улучшения износостойкости металла его обрабатывают специальными защитными покрытиями.

При объемной штамповке выполняется перечень операций, позволяющих улучшить механические характеристики изделий из металла:

  • предварительная термическая обработка металла для снижения его прочности;
  • подготовка поверхности к основным работам;
  • непосредственно обработка металла.

Оборудование для холодного штампования

Холодное штампование металла осуществляется при помощи специального оборудования. Для обработки деталей применяется штамповочный пресс, который может быть механическим (эксцентриковые, с кривошипно-шатунным механизмом) или гидравлическим.

Особенности устройства и работы пресса кривошипного типа

Общий вид кривошипного пресса

Листовая штамповка, подразумевающая вырубку, вытяжку, пробивку металла, проводится на прессах кривошипного типа. Он имеет электрический привод.

Основным действующим элементом пресса является кривошипный вал. Он движется за счет передачи вращения от маховика электродвигателя через зубчатый механизм. В результате ползун кривошипа осуществляет возвратно-поступательные действия, что запускает штампование.

Основные узлы кривошипного пресса изготовляются из высокопрочной стали. Они дополнительно укрепляются, что придает оборудованию повышенную жесткость.

Устройство гидравлического пресса

Гидравлические прессы преимущественно используются для проведения объемной штамповки методом продавливания.

Устройство гидравлического пресса

Принцип действия такого оборудования довольно прост:

  • работа пресса обеспечивается давлением жидкости, которая размещается в двух специальных емкостях с поршнями;
  • резервуары соединены между собой при помощи трубки;
  • давление, возникающее в процессе ее передвижения жидкости по емкостям пресса, передается на ползун;
  • за счет смещения ползуна осуществляется холодное штампование.

Как происходит изготовление штампов для проведения холодной штамповки?

Технология холодной листовой штамповки

Штампом называют специфический вид оснастки, которая активно используется в процессе листовой штамповки. Он непосредственно воздействует на материал, деформируя его. После обработки металл приобретает такую же форму, какая характерна для рабочей части штампа. Данный инструмент устанавливается на специальные молоты и прессы, приводящие его в действие.

Штамп состоит из двух частей – матрицы и пуансона. Последний элемент закрепляется на специальном ползуне, за счет которого осуществляется движение инструмента. Деформация металла происходит в момент прижимания пуансона к матрице.

Этапы производства штампов для холодного штампования

К процессу создания эскизов штампов и их непосредственному изготовлению предъявляются высокие требования. От качества полученной оснастки зависит правильность формировки самых изделий и их качество. Обычно изготовление штампов происходит в такой последовательности:

Холодная объемная штамповка

  1. Составляется эскиз штампа с учетом всех представленных требований.
  2. При помощи специальной компьютерной программы создается схема штампа.
  3. Определяется рациональность полученного оснащения, при необходимости проводится корректировка эскиза.
  4. Определяются места, где в дальнейшем будут сформированы отверстия необходимого размера и формы.
  5. После согласования чертежей непосредственно приступают к изготовлению штампа.

Заготовки, изготовленные из металла, будут правильно обработаны методом холодного штампования, если эффективно подобрать все оснащение. Штампы – это один из главных элементов, влияющих на качество проведенных работ. При их изготовлении используется современное оборудование с ЧПУ, что позволяет осуществить необходимый контроль качества.

источник: https://promzn.ru/stanki-i-oborudovanie/shtampy-dlya-holodnoj-shtampovki.html

(Пока оценок нет) Загрузка...

delfaservice.ru

Изготовление и испытание штампов для холодной штамповки

Требования, предъявляемые к изготовлению штампов.

К изготовлению штампов для холодной штамповки предъявляются следующие основные требования:

  • высокая точность изготовления деталей и сборки;
  • высокое качество обработки сопрягаемых и формующих поверхностей деталей.

Эти требования зависят друг от друга. Так, например, высокое качество обработки поверхностей пуансонов и матриц штампа обеспечивает необходимую стойкость, а точная взаимная подгонка пуансона и матрицы — получение высококачественных деталей и высокую стойкость штампа в работе. Пренебрежение одним из этих требований явится причиной низкого качества штампа. Например, низкая твердость штампа вследствие неправильного режима термической обработки сведет на нет все усилия по получению высокой точности обработки, так как штамп будет иметь низкую стойкость.

Штампованная оснастка в процессе эксплуатации находится под действием значительных нагрузок. Эти нагрузки различны по величине и направлению и зависят от характера работ, для которых предназначен штамп. Так, например, матрицы вырубных штампов при работе испытывают напряжение на изгиб, на разрыв и на срез; матрицы штампов ударного выдавливания испытывают напряжения на изгиб и разрыв, а пуансоны к этим штампам — напряжения на изгиб и сжатие. Выдержать все эти нагрузки сможет лишь такая деталь штампа, для изготовления которой правильно выбран материал.

Помимо силовых нагрузок, возникающих в рабочий момент, на штамповую оснастку влияют и другие условия, например загрязнение материала, подвергающегося штамповке. Попадание грязи в виде земли или песка является причиной истирания рабочей кромки пуансонов и матриц в вырубных штампах или приводит к задирам на рабочих поверхностях вытяжных и гибочных штампов.

Способность штампов выдержать определенное количество вырубок до ремонта или до полного износа называют их стойкостью. Для вырубных штампов средняя стойкость составляет 15 000—20 000 деталей до переточки и 600 000—800 000 деталей до полного износа.

Штамп, изготовленный с учетом особенностей технологии штамповки (например, устройство соответствующего уклона в окнах вырубных матриц), имеет более высокие эксплуатационные данные.

Повышение стойкости штампов зависит от качества их изготовления: от точности сопряжения, термической обработки деталей шпампа, участвующих в формообразовании изделий, и качества отделки рабочих поверхностей пуансонов и матриц. Наибольшее значение это имеет при изготовлении матриц и пуансонов вытяжных штампов и штампов для ударного выдавливания.

В результате механической обработки на поверхностях деталей штампа остаются следы воздействия режущего инструмента или абразива. Эти следы в виде гребешков и впадин отрицательно влияют на работу формующих и сопрягаемых деталей.

Таблица 1. Классы точности и посадки, принятые для деталей штампов холодной штамповки

Класс точности Посадка Обозначение Характеристика посадки Рекомендации по применению
отверстие вал
1 Скользящая А1 С1 Посадка обеспечивает продольное перемещение без вращения при особо высоких требованиях к соосности и центрированию Направляющие колонки во втулках при вырубке металла толщиной до 0,5 мм и при ударном выдавливании тонкостенных деталей
2 Горячая А Гр Неподвижное соединение без добавочного крепления. В материале деталей возникают значительные напряжения: в наружных слоях — растяжение, во внутренних — сжатие Твердосплавная матрица в обойме
2 Прессовая А Пр Посадка, обеспечивающая неразборное соединение. Рассчитано на отверстие в чугуне при толщине стенки не менее 0,5 диаметра вала и длине соприкосновения не менее диаметра вала Направляющие колонки и втулки в плитах штампов
2 Глухая А Г Детали, надежно сохраняющие свое относительное положение. Сборка выполняется при значительных давлениях. Разъединение производится редко Установочные цилиндрические штифты
2 Тугая А Т Соединение для деталей, которые должны плотно сидеть одна в другой. Разборка их производится редко и с приложением усилий. Необходимо дополнительное предохранение от поворота Посадка пуансонов, матриц, ловителей, упоров, фиксаторов в державки, термически не обработанные
2 Напря-женная А Н Плотное соединение, сборка и разборка которого происходит без значительных усилий. Для предохранения от поворотов и сдвигов предусматривается дополнительное крепление Неподвижная посадка термо-обработанных деталей в термообработанные
2 Сколь-зящая А С Соединение, допускающее продольное перемещение без вращения. Центрирование деталей при высоких требованиях к концентричности. Движение при хорошей смазке вручную Направляющие колонки во втулках штампов для разделительных операций, центрирующие проточки и выступы в деталях при точном центрировании, быстросменные пуансоны в державках
2 Ходовая А X Соединение, обеспечивающее свободное вращение и перемещение деталей при достаточном центрировании Направляющие колонки во втулках гибочных и вытяжных штампов для деталей среднего габарита и толщине обрабатываемого металла до 5 мм. Ползушки в направляющих при точной штамповке
3 Скользящая Аз C8 Посадка, обеспечивающая свободное перемещение деталей без присасывания. Центрирование при невысоких требованиях к соосности Подвижные упоры, прижимы в их гнездах, ползушки в направляющих
3 Ходовая Аз Хз Соединение, обеспечивающее свободное вращение и перемещение при невысокой точности Направляющие колонки во втулках гибочных штампов среднего габарита при толщине обрабатываемого материала свыше 5 мм, а также в крупногабаритных штампах
4 Ходовая А4 х4 Соединение со значительными зазорами Направляющие колонки во втулках в штампах для грубых формоизменяющих операций при обработке материалов толщиной более 5 мм

Направление штриха от полировочного материала на рабочих поверхностях деталей штампов должно быть параллельно течению или движению материала штампуемой детали. Особенно это касается штампов ударного выдавливания, в которых металл под действием удара переходит в пластическое состояние и течет вверх по пуансону. В этом случае поперечные риски на матрице и пуансоне будут задерживать течение металла, трение увеличится и появится необходимость в приложении дополнительного усилия для его преодоления. Это же можно сказать и об условиях работы вытяжных штампов. В некоторых случаях по этой причине возможен даже отрыв дна вытягиваемой детали.

Продольные риски на рабочих поверхностях матриц и пуансонов вытяжных штампов приводят к образованию на вертикальных стенках вытягиваемой детали полос (рисок), портящих ее внешний вид.

Правильное и стабильное сопряжение трущихся поверхностей штампов также зависит от шероховатости поверхности сопрягаемых деталей. Плохо отполированные посадочные поверхности после непродолжительной работы вследствие истирания гребешков теряют свои размеры: увеличивается размер отверстия, а размер стержня уменьшается и скользящая посадка переходит в посадку движения или ходовую, точность теряется.

В инструментальном производстве для контроля шероховатости обработанных поверхностей применяют специальные приборы или сравнивают проверяемую поверхность с поверхностью эталона чистоты (см. стр. 72).

Точность изготовления деталей штампов связана с точностью, предъявляемой к детали, для которой предназначен штамп. Поэтому вопросы точности рассматриваются в каждом случае, исходя из назначения детали штампа и заданной точности штампуемой детали (табл. 3).

При этом все детали штамповой оснастки разделяются на две группы:

  • детали технологического назначения, непосредственно участвующие в формообразовании штампуемых изделий (матрицы, пуансоны); к изготовлению деталей этой группы предъявляются наиболее высокие требования;
  • детали конструктивного назначения, обеспечивающие связь и взаимную фиксацию частей штампа; детали этой группы изготовляются с пониженной точностью.

Точность обработки отдельных участков деталей штампа обычно рассматривается в соответствии с принадлежностью их к одной из следующих трех категорий:

  • участки или отдельные элементы деталей, определяющие качество изготовления штампуемых деталей по конфигурации и размерам (рабочие окна матриц, рабочие части вырубных, вытяжных и других пуансонов); эти детали, наиболее трудоемкие и сложные по технике обработки, характеризуются наибольшей точностью изготовления и требуют соблюдения строгих допусков;
  • сопрягаемые поверхности, обеспечивающие правильное положение в штампе отдельных его деталей, участвующих в формообразовании штампуемых изделий (плоскости соединения сборных матриц и их посадочные плоскости, установочные поверхности пуансонов, вкладышей, стержней, контурные окна направляющих и пу-ансонодержателей и т. д.); в большинстве случаев все эти поверхности (при некруглой форме) обрабатываются по месту индивидуальной подгонкой;
  • поверхности и участки деталей, не влияющие на точность изготовляемой детали (верхние и нижние плиты, плоскости пуансонодержателей, основания штампов и т. п.); эти поверхности обрабатывают по допускам свободных размеров.

Наиболее точного изготовления требуют матрицы и пуансоны вырубных и пробивных штампов, а также направляющие колонки и втулки.

Допуски на изготовление вырубных и пробивных пуансонов и матриц тесно связаны с величиной зазора между ними, так как повышенные допуски влекут за собой увеличение данного зазора. Кроме того, погрешности изготовления и измерения находятся в зависимости от номинальных размеров рабочих частей штампа.

Таким образом, при установлении допусков на рабочие размеры пуансонов и матриц для операций вырубки и пробивки необходимо исходить из размеров штампуемой детали, ее точности, возможного износа штампа и правильных зазоров между рабочими частями штампа.

Так как износ матрицы приводит к увеличению размеров детали, а износ пуансона — к уменьшению размеров детали, размеры матрицы выдерживают минимально допустимые, а размеры пуансона — максимальные.

Схема построения допусков при вырубке наружного контура (D—А) показана на рис. 1, а. Номинальный

Рис. 1. Схемы построения допусков на изготовление пуансонов и матриц: а — при вырубке наружного контура, б — при пробивке отверстия

Допуски на изготовление пуансонов и матриц берут по таблицам допусков (в зависимости от их номинальных размеров) по 2-му классу точности. При штамповке особенно точных деталей (по 2-му классу точности) допуски на изготовление пуансонов и матриц принимают по 1-му классу точности.

Раздельное изготовление пуансонов и матриц по их предельным размерам возможно только для круглого контура при допусках на штампуемую деталь не выше 4-го класса точности. Поэтому по расчетным размерам обычно изготовляют только первую деталь комплекта (матрицу при вырубке контура и пуансон при пробивке отверстия), а вторую деталь изготовляют подгонкой по первой с учетом необходимого зазора.

При изготовлении по расчетным размерам пуансона матрицу дорабатывают по оттиску с пуансона с учетом нужного зазора.

При вырубке зазор получают за счет уменьшения размера пуансона, а при пробивке —за счет увеличения отверстия матрицы.

В закрытых штампах (когда на штампе установлен жесткий съемник) в момент съема отштампованной детали с пуансона размеры пробитого отверстия уменьшаются. Величина этого уменьшения зависит от степени упругости штампуемого материала.

Когда штамп изготовляется без чертежей на оснастку, допуск на точность изготовления пуансона или матрицы принимают равным 25% от допуска штампуемой детали. Зазоры в этих случаях определяют, исходя из толщины штампуемого материала с учетом его твердости, согласно табл. 4, а геометрические параметры матриц— по табл. 5.

Таблица 2. Двусторонние зазоры при изготовлении вырубных и пробивных штампов

Примечания. 1. Наименьшие зазоры являются номинальными. Наибольшие зазоры учитывают увеличение их за счет допусков на изготовление пуансона и матрицы. 2. При пробивке отверстий с гладкими стенками берут наименьшие зазоры, указанные в данной таблице. 3. Для вырубки и пробивки мягкого алюминия толщиной до 5 мм зазоры берут наименьшие, а для вырубки и пробивки твердых материалов — наибольшие, указанные в таблице.

Таблица 3. Геометрические параметры матриц, для вырубки и пробивки

При изготовлении вырубных и пробивных штампов для несопрягаемых деталей, для которых не требуется направление допусков обязательно в «тело» детали, номинальный размер матрицы (а при пробивке —пуансона) берут равным номинальному наружному размеру детали (или, соответственно, отверстия) и изготовляют пуансон или матрицу по 4-му классу точности. Необходимую величину зазора получают подгонкой матрицы по пуансону или наоборот.

Шероховатость поверхностей деталей штампов реко мендуется следующая:

  • нерабочие поверхности деталей, т. е. не соприкасающиеся ни со штампуемой деталью, ни с поверхностями других деталей (стержни винтов и отверстия под них, просверленные отверстия в матрицах и нижних плитах) обрабатывать по 4-му классу чистоты;
  • опорные поверхности, к которым не предъявляются высокие требования (опорные поверхности винтов, поверхности хвостовиков, соприкасающиеся с ползуном пресса), обрабатывать по 5-му классу чистоты;
  • неподвижные соединения пуансонов с пуансонодер-жателем некруглой формы, а также круглой формы, выполняемые по 3-му классу точности (отверстия под пуансоны в пуансонодержателях, поверхности выталкивающих штифтов, неподвижные соединения пуансонов с ловителями, прилегающие поверхности плит блока), при зазорах между матрицей и пуансоном более 0,05 мм обрабатывать по 6-му классу чистоты;
  • неподвижные соединения деталей круглой формы, изготовляемых по 2-му классу точности (соединения пуансона или пуансона-матрицы круглой формы с пуансо-нодержателем, соединения установочных штифтов, упоров, направляющих втулок и колонок, прилегающие и опорные поверхности пакета, выталкивателей, съемника, плит блока), при зазорах между матрицей и пуансоном менее 0,05 мм обрабатывать по 7-му классу чистоты;
  • рабочие поверхности матриц и пуансонов, оформляющие контур вырезаемых или изгибаемых деталей, а также поверхности вытяжных пуансонов, поверхности
  • скольжения, выполняемые по 1—2-му классам точности (подвижные соединения направляющих колонок и втулок и т. п.), обрабатывать по 8-му классу чистоты;
  • рабочие поверхности матриц, прижимов и выталкивателей вытяжных штампов, рабочие поверхности вырезных штампов при штамповке мягких цветных металлов и сплавов, а также неметаллических материалов; рабочие поверхности пуансонов и матриц зачистных штампов; поверхности качения в блоках с шариковыми направляющими; поверхности подвижных соединений направляющих колонок и втулок в блоках прецизионных штампов — выполнять по 9—10-му классам чистоты.

На рис. 2 показана схема рекомендуемых классов чистоты обработки поверхностей деталей штампа.

Рис.2. Назначение класса чистоты обработки основных деталей штампов

promkaskad.ru


Смотрите также