Сборка штампов

Изготовление специальных деталей

Среди специальных деталей наиболее ответственными являются матрицы и пуансоны. Следует отметить сложность и трудоемкость завершающей стадии обработки. В первую очередь это относится к многопрофильным пуансонам и матрицам для разделительных операций, так как они должны быть обработаны и собраны в пакете штампа с весьма малым зазором, обеспечивающим качество операции. Равномерность зазора между рабочими элементами может быть получена способом независимой обработки или взаимной пригонки. При крупносерийном и массовом производстве круглые вырубные пуансоны и матрицы делают взаимозаменяемыми и изготавливают раздельно. При серийном производстве штампы некруглого контура, а так же средние и крупные штампы круглого профиля изготавливают слесарной подгонкой пуансона по матрице для вырубных и матрицы по пуансону для пробивных штампов.

Кроме этого обработка деталей штампа может включать операции механической обработки: координатное растачивание, контурное фрезерование, фасонное строгание, токарную обработку, доводку, копирование, шлифование. Кроме этого применяется электроискровая, электроимпульсная обработка и ультразвуковая обработка.

Матрицы со сложным профилем рекомендуется делать составными из частей, которые было бы легко обработать.

Процесс изготовления штампа завершается сборкой и испытанием.

Особенность сборки состоит в том, что многие ее операции не поддаются контролю, и поэтому ошибки, допущенные при сборке выявляются при испытании и эксплуатации штампа.

Сборку штампа обычно выполняют в два этапа: в первый входят все операции, подготовляющие условия для окончательной сборки (сверление отверстий, нарезание резьбы, сборка отдельных деталей узлов); во второй входит окончательная сборка.

Сборка штампа для вырубки, пробивки начинается с крепления матрицы к нижней плите по предварительно обработанным отверстиям. Затем пуансоны через отверстие в съемнике вставляют в рабочие окна матрицы на глубину 3-4 мм. Скрепляют съемники с матрицей струбцинами, сверлят и разворачивают отверстия под штифты. После установки штифтов в съемнике сверлят отверстия под винты.

После сборки нижней части штампа переходят к верхней. Сборку начинают с установки в пуансонодержатель пуансонов и ножей; в первую очередь устанавливают вырубной пуансон, обращая особое внимание на отсутствие качки в посадке и строгую перпендикулярность к плоскости пуансонодержателя. Поочередно вставляют все пуансоны. Проверку осуществляют накладыванием матрицы на пуансоны и подсвечиванием зазора снизу, что позволяет убедиться в его равномерности.

Если пуансоны не имеют заплечиков, их после проверки слегка расклепывают с верхней стороны и шлифуют, чтобы совместить опорные плоскости пуансонов и пуансонодержателя. Затем пуансонодержатель крепят к верхней плите. Для этого пуансоны вводят в окна матрицы, закрепленной на нижней плите блока, на пуансонодержатель накладывают верхнюю плиту, надетую втулками на направляющие колонки, весь штамп скрепляют в таком виде струбцинами и после этого сверлят крепежные и штифтовые отверстия в сборе в верхней плите и пуансонодержателе.

Сборка штампов для гибки и вытяжки в отношении слесарной обработки менее сложна. При сборке их без блока не требуется никаких специальных операций для обеспечения правильного взаимного расположения матрицы и пуансона, которое достигается при установке на прессе.

При сборке блочного штампа сначала крепят матрицу к нижней плите, пуансон устанавливают на матрице, укладывая на их рабочей поверхности, между матрицей и пуансоном, эталонную деталь или набор плиток. Верхнюю плиту, введённую втулками на колонки, устанавливают на пуансонодержатель (или непосредственно на пуансон, если последний крепят к плите без пуансонодержателя), скрепляют штамп струбцинами и обрабатывают крепёжные и штифтовые отверстия в верхней части штампа в сборе.

Сборку штампа совмещённого действия для пробивки и вырубки (см. рис.56) необходимо производить в следующем порядке: 1) установить пуансон-матрицу 3 с матрицедержателем 2 и подкладной плиткой на нижнюю плиту 1, скрепить струбцинами, обработать в сборе отверстия под штифты, затем скрепить матрицедержатель с нижней плитой; 2) посадить съёмник 12 на пуансон-матрицу, наметить отверстия через нижнюю плиту, обработать отверстия, нарезать резьбу; 3) надеть матрицу 4 на пуансон-матрицу, подложив под матрицу на пуансонодержатель 6 дистанционные технологические плитки; 4) ввести пуансоны с пуансонодержателем в отверстия пуансона-матрицы, предварительно проложив промежуточную плиту 10 между матрицей и пуансонодержателем; 5) наложить поверх пуансонодержателя упорную плиту 8; 6) установить верхнюю плиту 7 с втулками на колонки и наложить её на плиту 8, затем скрепить верхнюю часть штампа струбцинами и снять её с колонок; 7) сверлить и развернуть в сборе отверстия во всех деталях верхней части штампа по отверстиям в матрице 4 и закрепить штифтами; 8) установить на нижней части штампа буфер, закрепить съёмник; 9) собрать верхнюю часть штампа с выталкивателем 11; 10) установить верхние толкатели, тарелку 9, пружину и ввернуть хвостовик; 11) собрать хвостовик с обоймой.

Рис.56 Штамп совмещённого действия:

1- нижняя плита; 2- матрицедержатель; 3- пуансон-матрица; 4- матрица; 5- пуансон; 6- пуансонодержатель; 7- плита верхняя; 8- плита упорная; 9- тарелка; 10- плита промежуточная; 11- выталкиватель; 12- съёмник

8.4 Особенности изготовления штампов с применением твёрдых сплавов

При больших партиях штампуемых деталей, при штамповке материалов, вызывающих повышенный износ рабочих деталей штампов, последние изготовляют из твёрдых сплавов. Применяют вольфрамовые металлокерамические сплавы ВК15, ВК10 и ВК25 – в штампах для разделительных операций; ВК6,ВК8 – в штампах для формоизменяющих операций. Технологический процесс изготовления твёрдосплавных деталей состоит из двух основных частей – изготовления исходных заготовок и их обработки.

Процесс изготовления исходных заготовок начинается с восстановления вольфрамового ангидрида до металлического вольфрама, которое происходит при температуре 800-1000⁰С в потоке водорода. Восстановленный металлический порошок вольфрама просеивают и сортируют по размерам зёрен порошка. Кобальт восстанавливают при температуре 500-700⁰С, затем просеивают и сортируют. Вольфрам смешивают с сажей, полученную смесь прокаливают при температуре 1460-1480⁰С и получают слегка спёкшийся порошок карбида вольфрама; его измельчают до размера частиц менее 3мкм. Затем этот порошок смешивают с кобальтом и производят мокрый размол в шаровых мельницах. Полученную смесь отфильтровывают, прессуют и затем спекают. Получение исходной заготовки и изготовление из неё готовой матрицы, пуансона и других деталей осуществляют в зависимости от типа производства и сложности конфигурации изделия по различным схемам. Например, для единичного и серийного производства как, сложных, так и простых по форме деталей, применяют следующую схему обработки. В качестве исходных используются полуспеченные заготовки после предварительного спекания при температуре 900-1000⁰С. Исходная заготовка должна быть близкой по форме и размерам к готовой детали. Обработка исходной заготовки включает шлифование абразивными кругами для получения промежуточной заготовки, близкой по форме к готовой детали с размерами, учитывающими припуски на окончательную обработку и усадку, происходящую при окончательном спекании, окончательное спекание при температуре 1340-1450⁰С, окончательную механическую (алмазную) или электрофизикохимическую комбинированную обработку и доводку.

При изготовлении твёрдосплавных штампов широко применяют установку матриц в обоймы с натягом (с посадкой в обоймы при их нагревании до 370-400⁰ С). Для сборных матриц и пуансонов применяют клиновое крепление. Матрицы и пуансоны крепят также винтами и штифтами. При этом либо в твёрдый сплав впаивают втулки, в которых сверлят и развёртывают отверстия под штифты и нарезают резьбу под винты, либо нарезают резьбу в пластифицированной заготовке или электроэрозионным способом - в окончательно спечённой заготовке.

Наряду с разъёмными применяют способы неразъёмного крепления: заливкой легкоплавкими сплавами, эпоксидным клеем или самотвердеющей пластмассой, пайкой твёрдыми припоями, диффузионной сваркой и др.

Твёрдосплавные штампы отличаются более жёсткими блоками, имеющими направляющие повышенной точности. В блоках используют более толстые плиты. Число направляющих колонок втулок увеличивают до четырёх. Для обеспечения возможности заточки матрицы и пуансонов без полной разборки штампа в нижней плите блока с односторонним расположением устанавливают две или одну колонку (в зависимости от того, сколько колонок будет иметь блок), а остальные колонки помещают в верхней плите с противоположной стороны.

Дата добавления: 2014-10-31