Обработка деталей штампов и пресс-форм

Специальные виды высокопроизводительной обработки рельефов

Конструктивные особенности рабочих деталей штампов и пресс-форм (значительное количество вогнутых и выпуклых рельефов, замкнутые профили сложной геометрической формы и труднодоступные для механической обработки места) требуют больших затрат труда высококвалифицированных рабочих.

Общеизвестные средства механизации слесарного труда в этом сложном производстве в ряде случаев оказываются неприменимы. Это заставляет рабочих-новаторов данной отрасли производства искать другие, специфические пути повышения производительности труда. В результате появились такие виды обработки, как, например, холодное выдавливание, чеканка, прошивание и горячее выдавливание.

Процесс холодного выдавливания, разработанный новаторами производства , Е. Н. Деминым, В. М. Веселовым, В. Н. Стоговым и другими, применяется для обработки глухих полостей сложной формы с выпукло-вогнутым рельефом. Специальный инструмент (пуансон) под давлением гидравлического пресса мощностью 100 т и более медленно погружается в заготовку профилируемой детали штампа или пресс-формы и, таким образом, создает в ней углубление, обратное форме рабочей части инструмента.

Применяются два способа холодного выдавливания: открытое и закрытое. Открытым способом называют такой способ выдавливания (фиг. 140, а), при котором отсутствует ограничение для радиального течения металла под воздействием силы давящего инструмента. При закрытом выдавливании (фиг. 140, б) радиальное течение металла ограничивается стенками обоймы, охватывающей заготовку. В результате металл может двигаться только в направлении хода давящего инструмента (пуансона). Закрытое выдавливание требует воздействия больших сил по сравнению с открытым выдавливанием. Большее распространение получило закрытое выдавливание, приводящее к лучшим результатам.

Фиг. 140. Способы холодного выдавливания

Необходимые для выдавливания усилия можно уменьшить, применяя облегчающие камеры и приемники. Назначение этих камер и приемников состоит в создании условий для более свободного выхода металла в осевом направлении.

Схема выдавливания с облегчающей камерой в заготовке приведена на фиг. 141, а, а схема выдавливания с приемником дана на фиг. 141, б.

Фиг. 141. Способы уменьшения усилий при холодном выдавливании: 3 - пуансон; 2 — кольцо; 3 — заготовка; 4 — облегчающая камера; 5 — приемник.

Типичной оснасткой для выдавливания служат пуансоны и обоймы (фи. 142). Пуансоны самых сложных контуров выполняются из стали Х12М или Х12Ф. Не особенно сложные пуансоны изготовляются из стали У10А—У12А. Твердость пуансонов должна быть Rс = 58-62. Во избежание надрывов металла пуансоны тщательно обрабатываются, а их торцовые кромки округляются радиусом 0,2—0,3 мм. Вертикальным стенкам инструмента придаются задние углы, равные 10—15'.

Фиг. 142. Оснастка для холодного выдавливания.

Обойма, как правило, делается составной. Собствено обойма должна быть изготовлена из малоуглеродистой вязкой стали, а внутренний стакан или полукольца — из закаленной стали У10А.

Материалом заготовок матриц и пресс-форм, обрабатываемых с помощью холодного выдавливания, служат малоуглеродистые стали марок 10—15 с последующей их цементацией и закалкой. При выдавливании несложных профилей могут быть применены стали марок У7—У8А.

Чтобы обеспечить при открытом выдавливании условия для нормального течения металла, площадь сечения заготовок принимается равной 4—5-кратной площади сечения пуансона, а высота заготовки — трехкратной глубине выдавливания. При закрытом выдавливании диаметр заготовки берется равным трем диаметрам пуансона, а высота — сумме диаметра пуансона и 1½ глубины выдавливания.

Технологический процесс выдавливания имеет свои особенности. Прежде всего, его следует осуществлять в условиях исключительной чистоты рабочего места. Поверхности пуансона омедняются раствором медного купороса. Рабочий, производящий выдавливание, должен быть огражден от возможного разрыва обоймы или от попадания осколков сломавшегося пуансона.

Способ обработки профильных поверхностей с помощью чеканок также распространен в производстве штампов и пресс-форм. Этот способ применяют в тех случаях, когда приходится обрабатывать замкнутые и полузамкнутые глухие углубления, форма которых не позволяет полностью обработать деталь на станке.

Процесс чеканки состоит в следующем. Из закаленной стали изготовляется чеканка, имеющая сечение, соответствующее форме обрабатываемого углубления. В процессе обработки (фиг. 143) чеканка 1 прижимается к обрабатываемой поверхности струбцинкой 2 и рядом последовательных ударов осаживается ко дну углубления изделия, удаляя в углах излишки металла, оставленные фрезой. Процесс чеканки ведут не сразу за один проход по всей длине снимаемого слоя, а чеканку периодически освобождают и, удалив срезанную структуру во избежание порчи дна углубления, продолжают процесс.

Фиг. 143. Процесс чеканки.

Механическая обработка некоторых элементов рабочего профиля матриц штампов и пресс-форм отличается большой трудоемкостью. К числу таких элементов относятся, например, окна малых размеров, распространенные в конструкциях вырубных и проколочных штампов. В таких случаях оказывается выгодной обработка окон слесарными прошивками.

Процесс прошивания легко осуществить на ручном винтовом прессе с применением специального приспособления, предупреждающего перекосы и поломки прошивок (фиг. 144).

Фиг. 144. Процесс прошивания.

Прошивание в применении к некоторым фасонным отверстиям и узким пазам представляет собой весьма производительный способ обработки. Точность процесса прошивания зависит от точности выполнения прошивки и правильности ведения процесса.

Прошивание пазов, как правило, производится за несколько проходов прошивок, причем размеры каждой последующей прошивки отличаются на 0,1—0,15 мм от каждой предыдущей прошивки.

Окончательная калибровка профиля осуществляется прошивками, выполненными по полному профилю прошиваемого отверстия. Процесс прошивания ведется по предварительно обработанному отверстию. При подготовке отверстия под прошивание стремятся выбрать из него как можно большее количество металла. Там, где оказывается возможным, отверстие преварительно долбят или фрезеруют с таким расчетом, чтобы припуск под последующее прошивание был минимальным и на его удаление требовалось небольшое количество прошивок.

Там, где это осуществить не удается, высверливают на координатнорасточном станке несколько отверстий возможно ближе друг к другу.

Конструкции прошивок рассчитываются на прошивание как отдельного окна, так и нескольких окон сразу. Прошивки для нескольких окон довольно сложны и поэтому применяются в тех случаях, когда в матрице необходимо сохранить точное расположение относительно друг друга ряда фасонных окон или узких пазов.

На фиг. 145 показано несколько конструкций прошивок: одиночная прошивка (фиг. 145, а), прямоугольная шаговая прошивка (фиг. 145, б) и шаговая прошивка для пазов, расположенных по окружности (фит. 145, в).

Фиг. 145. Прошивки.

Последние две прошивки применяются для получения общего первичного оттиска на .матрице глубиной 0,3—0,5 мм и для окончательной калибровки матрицы. Промежуточное прошивание ведется одиночными прошивками.

Метод горячего выдавливания находит применение при изготовлении рабочих частей мелких чеканочных штампов, наносящих на металлические поверхности отдельные знаки (цифры и буквы) и сложные рисунки.

Чтобы осуществить горячее выдавливание заданной фигуры на пуансоне, слесарь делает специальный обратник, т. к. штамп, рельеф которого представляет обратное изображение того рельефа который должен быть выполнен на чеканочном пуансоне. Выполнение рельефа обратника делается вручную или на гравировальном станке. Обратник закаливается и доводится. Нагретый пуансон устанавливают под ручным прессом и при помощи обратника выдавливают необходимый рельеф на его поверхности.

Подобные работы могут выполняться и методом холодного выдавливания, а также электроискровым и ультразвуковым методами.

После нанесения рельефа одним из перечисленных методов пуансон подвергается закалке и доводке.

Рейтинг@Mail.ru