Описание
Одним из средств ускорения научно – технического прогресса
Является осуществление единой технической политики по созданию принципиально новых орудий труда, материалов и технологических процессов, превосходящих по своим технико – экономическим показателям лучшие отечественные и мировые достижения.
Важное место в развитии обработки металлов давлением играет технология изготовления штампов. Так, например, при изготовлении штампов листовой штамповки, технология изготовления пуансонов и матриц в значительной мере влияет на стойкость и качество работы штампа. Качество изготовления блока также влияет на долговечность штампа. Износ рабочих частей штампа проявляется в изменении исполнительных (оформляющих) размеров и в ухудшении состояния поверхности. Износ пуансона при вырубке «на провал» почти в 2 раза больше износа матрицы.
Большое влияние на износ оказывает твердость рабочих частей штампа. Износостойкость матрицы зависит от твердости и структуры материала, из которого она изготовлена, т.е. при повышении твердости матрицы наблюдается увеличение её стойкости.
Многочисленными опытами установлена зависимость между чистотой поверхности частей штампа и его стойкостью. При повышенных требованиях к шероховатости поверхности рабочих частей наблюдается налипание штампуемого материала на рабочие части штампа и, в результате этого, наблюдается усиленный их износ. При пониженной чистоте поверхности налипшие частицы металла сравнительно легко отделяются при следующем рабочем ходе штампа.
Основным документом, определяющим требования к изготовлению штампов, является ГОСТ 22472 – 87 »Штампы листовой штамповки. Общие технические условия». Он назначает технические требования к материалам основных деталей, к их точности и шероховатости поверхности, к исходным заготовкам, к сборке, определяет точность применяемых блоков, правила приемки и методы контроля штампов, правила маркировки и упаковки, содержит указания по эксплуатации и гарантии изготовителя в части стойкости штампа. В частности стандартом определено, что гарантированная стойкость и ресурс штампов простого действия с рабочими частями из сталей Х12М, Х12Ф1, 9ХС не должна быть ниже 25,0 и 250 тыс. деталей соответственно.
2. Изготовление нормализованных деталей.
Нормализованные детали наиболее рационально изготавливать заранее, обрабатывая их полностью или частично с последующей доработкой при установке в штамп. Заготовки крупногабаритных плит поступают в виде отливок, которые обрабатывают на вертикально – фрезерном или поперечно – строгальном станках. Основные базовые их поверхности обрабатывают с припуском под шлифование, затем фрезеруют лыску (место маркировки), шлифуют плоскости, размечают и сверлят отверстия под колонки и втулки с припуском до 10 мм на диаметр. Отверстие в верхней плите под хвостовик обрабатывают при изготовлении штампа, так как его положение и размеры не могут быть определены заранее. Положение оси отверстия под хвостовик зависит от положения центра давления штампа. Форма и размеры отверстия зависят от применяемого хвостовика. Отверстие под хвостовик сверлят и растачивают (или нарезают резьбу). Заготовками мелких и средних штампов могут быть плиты, вырезанные автогеном или лазером из горячекатаных листов. Материалами плит являются низкоуглеродистые стали или чугун.
Направляющие колонки изготавливают из прутка на токарном станке с припуском под шлифование. Материалом является сталь 20. После механической обработки колонки цементируют, а затем подвергают закалке и отпуску. В результате цементации поверхностный слой приобретает твердость, а сердцевина сохраняет первоначальные твердость и ударную вязкость. Далее колонки подвергают шлифованию.
Колонки диаметром от 50 и выше изготавливают из штучных заготовок. Заготовки закрепляют в «центрах» токарного станка.
Направляющие втулки изготавливают из прутка или толстостенной трубы на токарных станках. Внутреннее отверстие и наружную посадочную часть подвергают цементации. Далее осуществляют термообработку и шлифование внутренней поверхности и посадочной части.
Одними из наиболее ответственными деталями штампа являются пуансон и матрица. Круглые пуансоны и матрицы разделительных штампов, державки к ним и подкладные плиты гостированы. Ступенчатые пуансоны, рабочий диаметр которых не превышает 5 мм, ввиду трудности шлифования изготавливают на токарном станке без припуска, а после закаливания зачищают абразивной шкуркой на быстроходных токарных станках. Бесступенчатые пуансоны диаметром 8 – 10 мм изготавливают из серебрянки. Предварительное шлифование её выполняют на бесценрово – шлифовальных станках, затем производят отрезание заготовки нужной длины с учетом припуска на расклёпывание головки и шлифование рабочего торца.
Среди других гостированных деталей штампов наиболее распространенными являются цилиндрические пружины, шаговые ножи, ножи для разрезания отходов, ловители, фиксаторы. Упоры, прижимы, винты, штифты. Детали, являющиеся телами вращения с несложной образующей изготавливают на токарных станках. Пружины навивают на токарном станке, отжигают. Их крайние витки поджимают и подравнивают, затем производится закаливание, отпуск и обжатие в тисках. Шаговые ножи и ножи для разрезания отходов изготавливают фрезерованием. Шестигранные углубления в головках винтов можно получать в специальных штампах в холодном или горячем состояниях. В первом случае требуется предварительное сверление технологического отверстия на месте шестигранного углубления. Применение горячей высадки позволяет получать шестигранное углубление без предварительного сверления. При этом используется специальное устройство, устанавливаемое на механическом прессе и оснащенное электрическим подогревом.
3. Изготовление специальных деталей.
Сложные пуансоны и матрицы изготавливаются в той же
последовательности, как и другие детали. К самым сложным работам относится выполнение рабочего профиля до и после термообработки. До термообработки рабочий профиль обрабатывают на вертикально – фрезерных, координатных, копировально – фрезерных, профиле строгальных и других станках. Все операции проводятся по разметке или шаблону. Операции по окончательной обработке профиля могут быть выполнены до термической обработки, но из – за больших искажений после термической обработки этого делать не рекомендуется. Их можно применять лишь при наличии специальных марок стали, не подвергающейся короблению и использованием специальных «холодных» видов термохимической обработки, например, цианирования. После механической обработки рабочие детали поступают на слесарный участок для сверления, развертывания отверстий под штифты, нарезания резьбы и т.д.
При изготовлении рабочих частей пуансонов и матриц, их профили, сопрягающиеся между собой, должны быть обработаны с равномерным зазором. Равномерный зазор между матрицей и пуансоном разделительных штампов может быть получен двумя способами: взаимной пригонки и независимой обработкой. При изготовлении партии одинаковых штампов рекомендуется применять способ независимой обработки. При обработке способом взаимной пригонки вначале полностью обрабатывается одна из деталей, а вторая пригоняется по ней. Так как контур и размеры вырубаемой детали определяются матрицей, то для вырубных штампов первичной при обработке является рабочее окно матрицы. Профиль пуансона пригоняют по матрице с нужным зазором. Если матрица перед этим была закалена, то пуансон пригоняют по оттиску профиля готовой матрицы на заготовке пуансона. Заготовку пуансона получают по предварительной разметке и фрезеровании с припуском 0,3 – 0,6 мм. Затем пуансон устанавливают над отверстием матрицы и давят на него ползуном ручного винтового пресса. На торце пуансона получается отчетливый отпечаток контура матрицы. После этого пуансоны вновь обрабатывают по контуру с припуском 0,05 мм под слесарную обработку, которая выполняется предварительно до термообработки и окончательно после неё.
Пуансоны простой формы, доступной для шлифования по всему контуру до термообработки пригоняют по матрице. После закалки их подвергают шлифованию на станках с обеспечением зазора по готовой матрице.
Размеры пробиваемых отверстий определяются размерами пуансонов, поэтому первичным при обработке в таких штампах является пуансон. Его рабочий контур обрабатывается полностью. При этом можно использовать профильное шлифование. На заготовке матрицы с предварительно обработанным отверстием делают оттиск закаленным пуансоном, после чего контур матрицы обрабатывают окончательно.
Несколько небольших, одинаковых отверстий целесообразно обрабатывать с помощью прошивок (мастер – пуансонов). Для этого в матрицах предварительно растачивают на координатно – расточном станке технологические круглые отверстия, в которые вставляется цилиндрическая направляющая часть прошивки. При надавливании прессом на прошивку, её рабочая часть наносит на поверхность матрицы оттиск глубиной 0,3 – 0,5 мм, по которому производится последующее фрезерование, долбление или сквозное прошивание несколькимипрошивками снимающими небольшой слой металла.
При изготовлении вырубных матриц и пуансонов со сложной конфигурацией отверстия целесообразно их изготавливать секционными, что позволяет полность исключить ручную слесарную обработку рабочих профилей, перевести её на профильную шлифовку после термообработки. Задача слесаря в этом случае сводится только к сборке матрицы или пуансона.
В штампах для гибки и вытяжки вопрос взаимной пригонки пуансона и матрицы решается проще, так как технологический зазор значительно больше зазора в разделительных штампах. Матрицы гибки, в большинстве случаев полностью обрабатываются на станках, только в некоторых случаях рабочий профиль матрицы подвергается слесарной обработке.
Гибочный пуансон простой формы полностью обрабатывается на станках. При сложном контуре пуансоны требуют слесарной доработки. Зазор между гибочным пуансоном и матрицей обычно выполняется по шаблону. Так как при сложной гибки профиль пуансона и матрицы подлежит уточнению после испытания штампа, пробная гибка производится до термообработки пуансона и матрицы. После пробной гибкипроизводится корректировка профиля пуансона и матрицы до получения годной гнутой детали.
Матрицы вытяжных штампов также в основном обрабатываются на станках, только при фигурном рабочем контуре отверстия, окончательная припиловка его осуществляется слесарем. Так как для гибочных и вытяжных матриц имеет большое значение ш6ероховатость поверхности, особую роль придается доводке и полировке рабочей поверхности.
Сложный контур рабочего окна цельной матрицы может быть прошлифован на контуро – шлифовальном станке по контуру (шаблону) или на координатно – шлифовальном станке.
В настоящее время имеются станки для контурной резки пуансонов, оснащенные фотоэлектрической копировальной системой. Перемещение стола этих станков с закрепленной заготовкой осуществляется по 2-м координатам с помощью гидросистемы. Точность обработки ±0,025 мм.
Для опиловки и подгонки контуров пуансонов и матриц применяют опиловочные станки с возвратно – поступательным движением напильников, бор машинки с гибким валом и насадкой фрез – напильников или шлифовальных кругов.
Пуансоны со сложным контуром бывают двух типов: с постоянным сечением по длине и с утолщением (фланцем). Первый тип пуансонов изготовляется на поперечно – строгальном станке или фрезерном и, чаще всего, их можно окончательно обрабатывать профильным шлифованием. Пуансоны с фланцем (буртиками) обрабатывают на фасонно – строгальном станке по предварительной разметке или по оттиску на рабочем торце. Особенность станка заключается в том, что перемещение резца на большей части пути прямолинейное, а вблизи фланца (буртика) пуансона оно переходит в криволинейное с различными радиусами.
Обработка съемников и пуансонодержателей обычно производится после окончательного изготовления пуансонов и матриц. Если инструмент монтируется на блоке, контурные окна в съемнике, предварительно обработанные на станках, припиливают по оттиску пуансона с зазором, величина которого зависит от того, чем направляется верхняя часть инструмента. В тех случаях, когда окно съемника одновременно служит направлением инструмента, зазор между пуансоном и съемником должен быть меньше зазора между пуансоном и матрицей. При наличии в штампе направляющих колонок и втулок величина зазора между пуансоном и съемником может быть значительно больше и не зависит от толщины штампуемого материала.
Наиболее трудоемки в изготовлении пуансонодержатели разделительных штампов. Разметка окон в пуансонодержателе производится накоординатно – расточном станке. Если посадочная часть пуансона имеет несложную форму, окно в пуансонодержателе обрабатывают окончательно по размерам чертежа. Если окно в пуансонодержателе повторяет контур пуансона, его обработка ведется по оттиску. Крупные посадочные отверстия растачивают на координатно — расточном станке окончательно. Для расклепывания посадочной
|
