ЛЕКЦИИ

4206

Левшунов М.А.

1.Технология изготовления штампа

Особенности процесса изготовления штампа

Особенность заключается в том, что повышенные требования к точности и идентичности получаемых поковок и штамповок и к стойкости штампов, привели к применению инструментальных высоколегированных сталей и твердых сплавов для изготовления деформирующих частей штампов. Обработка таких материалов обычными методами затруднена, а иногда и невозможна. Эти материалы требуют специальной обработки, особых режимов резания, термической обработки и окончательной доводки.

Для изготовления штампов необходимы специальные станки – расточные, координатно-вертикальные, фасонно-строгальные, копировально-фрезерные, опиловочные и довточные станками с оптическими устройствами. Для обработки твердосплавных деталей штампов используют электроэрозионные и ультразвуковые станки.

К специфическим особенностям технологии изготовления штампов относятся сложность геометрических форм формообразующих деталей, отсутствие взаимозаменяемости, тщательности сборки, контроля и испытания штампов.

В настоящее время основное количество штампов изготовляют в инструментально – штамповочных цехах.

Весь процесс изготовления штампов состоит из следующих 4-х последовательно осуществляемых этапов:

1. Подготовка. Изготовление поковок, моделей для литья и отливки, шаблонов и другого инструмента второго порядка, отрез заготовок из сортового проката по спецификации.

2. Предварительная станочная обработка. Обдирка поковок, литья и сортовых заготовок на строгальных, фрезерных, токарных и других металлорежущих станках (обдирку производят без разметки, руководствуясь габаритными размерами, стоящими в спецификации), шлифование плоскостей и баз под разметку, разметка.

3. Окончательная обработка и сборка. Обработка на металлорежущих станках заготовок с доведением их размеров до заданных чертежом (если деталь еще раз обрабатывается, то с учетом припуска). Слесарная, термическая и чистовая обработка, сборка.

4. Доведение штампа до рабочего состояния. Испытание штампа на прессе, проверка годности отштампованных деталей, выявление дефектов, доведение штампа до состояния, пригодного для эксплуатации.

Заготовки применяемые для деталей штампов.

Велико разнообразие заготовок встречающихся в штамповочном производстве. Наряду с использованием сортового проката и холоднотянутого материала широко применяют чугунные и стальные отливки и заготовки, полученные методом точного литья, а также кованные и штамповочные, а в ряду случаев и сварные заготовки.

Для изготовления деталей штампов наиболее часто используют стальные ковочные заготовки. Применяется специальный двухслойный прокат. Из него изготавливают прямолинейные секции матриц и пуансонов для вырубки и обрезки. Главная особенность двухслойного проката состоит в том, что при его прокатке для опорной части применяется сталь обычного качества, а для рабочей – легированная инструментальная сталь. При термообработке закалять можно только рабочую часть. Путем гибки в горячем состоянии из 2-х слойного проката можно получить секции представляющие собой окружности большого радиуса.

При отсутствии специального 2-х слойного проката заготовки почти с такими же параметрами, как и у специального проката, можно изготовлять с помощью сварки (электродуговой или электростыковой) из сортового проката крепежную часть 2 секции, представляющую собой прямоугольную полосу сортового проката из стали обыкновенного качества, стыковой сварки 3 соединяют с рабочей частью 1 секции, для которой используют квадратный прокат из инструментальной углеродистой или легированной стали. Сваренную заготовку отливают, после чего обрабатывают резанием, а потом закаливают и отпускают.

Литые заготовки в технологическом и экономическом отношении особенно пригодны для секций с кривошипной рабочей кромкой. Чем сложнее конфигурация рабочей кромки секции, тем незаменимее литые заготовки. Точность литых заготовок зависит от способа литья.

Применение твердых сплавов

При больших партиях штампуемых деталей возникает необходимость изготовления рабочих частей штампа из материалов обладающих повышенной износостойкостью из твердых сплавов. Применение таких штампов дает большой экономический эффект. Стойкость стального штампа между переточками 2000-3000 ударов, стойкость твердосплавных штампов 200000 ударов. При эксплуатации твердосплавных штампов резче проявляются дефекты прессов, поэтому к прессам должны предъявляться более жесткие требования, более тщательной должна быть установка и наладка штампов.

В штампах для холодной штамповки применяются вольеррамокобальтовые металлокерамические твердые сплавы. Они обладают большей твердостью и высокой вязкостью. Это в основном сплавы марок: ВК8; ВК15; ВК20; ВК25.

- разделительные операции – ВК15, ВК20,ВК-25

- формоизменяющие – ВК6, ВК8, НRА-86-88

Чтобы снизить расход инструментальной стали, применяют наплавку на рабочие части деталей сплавы повышенной прочности (сплавы типа стеллит В3К).

Применение пластмасс

Применение пластмассы для изготовления штампов значительно снижает трудоемкость слесарно-доводочных работ и общую трудоемкость изготовления штампа. Из пластмасс изготавливают рабочие детали штампов (пуансоны, матрицы и др.) Детали изготавливают путем простейших технологических процессов (отливки, прессования, напыления и т.д.). Кроме того пластмассы применяют как материал для соединения рабочих и других деталей штампов с несущими деталями (плитами, пуансонодержателями и т.д.). При этом исключается трудоемкая взаимная пригонка, центровка, появляется возможность быстро и без больших затрат осуществить строгое согласование в расположении рабочих и других деталей штампов.

Возможность применения пластмассовых штампов возрастает (с экономической точки зрения) с увеличение сложности профиля детали.

Изготовление штампов с применением пластмасс обладает следующими преимуществами:

- быстрота и простота изготовления;

- изготовление рабочих частей без дополнительной обработки;

- стабильность размеров;

- высокая механическая прочность, ;

- стойкость к смазывающим материалам;

- небольшой вес.