|
Штампы для холодной штамповки классифицируют по видам операций, по технологическому признаку и по универсальности при- менения. / По видам операций различают штампы для разделительных операций (для вырубки,, для пробивкиJ\i. д.), формоизменяющих операций (для вытяжки, для гибки, шя высадки и т. п.) и сборочных операций, в которых выполняют^оединение отдельных частей изделия. По технологическому признаку штампы подразделяются на штампы простого действия, совмещенного действия и последователь* ного действия. Штампы простого действия (рис. 67, а) предназначены для выполнения одной или нескольких одноименных операций^за один ход ползуна пресса в пределах одного шага подачи заготовки. В таких штампах выполняют только вытяжку или только гибку, или пробивку одного или нескольких отверстий и т. д.
В штампе совмещенного действия (рис. 67, б) за один ход пресса выполняются разноименные операции или переходы штамповки, например, вырубка и вытяжка, гибка и пробивка. Штампы последовательного действия (рис. 67, в) предназначены для выполнения нескольких операций или переходов штамповки за несколько ходов ползуна пресса. Каждый переход штамповки осуществляется в отдельной позиции штампа, а заготовка или лента после каждого хода ползуна пресса перемещается из предыдущей позиции в последующую. Штампы последовательного действия могут иметь и признаки штампов совмещенного действия, т. е. в отдельных позициях выполняется не одна, а несколько операций. Штампы простого действия проще по конструкции и дешевле. Их чаще применяют в серийном и мелкосерийном производстве. Штампы совмещенного и последовательного действия сложнее и дороже, но более производительны. Их применяют главным образом в массовом и крупносерийном производствах. При массовой штамповке на многопозиционных прессах-автоматах обычно пользуются штампами простого действия, отдельными для каждой позиции штамповки.
По универсальности применения различают специальные и универсальные штампы. Специальные штампы предназначаются для изготовления какой-либо одной определенной детали. Такие штампы собираются из сборочных единиц (узлов) и деталей, используемых только в данном штампе. В универсальном штампе можно изготавливать различные детали, переналаживая или сменяя отдельные сборочные единицы (узлы) штампа. Различают следующие виды универсальных штампов: переналаживаемый штамп, штамп со сменным пакетом, штамп со сменными/рабочими органами (пуансоном и матрицей) и сборный штамп. В переналаживаемом штампе универсальность достигается перемещением деталей штампа относительно /руг друга. Сборный штамп собирают из универсального комплекта деталей иуборочных единиц (узлов), предназначенных для много-/кратной сборки. По конструктивным признакам штампы могут быть без направляющих или с направляющими, обеспечивающими повышенную точность совмещения верхней и нижней половин штампа при штамповке. Направляющими устройствами в штампах служат направляющие колонки (рис. 68, д), направляющие плиты (рис. 68, г), направляющий плунжер (рис. 68, е). Штампы со свободным доступом в зону совмещения пуансона и матрицы называют открытым и f (рис. 68, а, д)у если эта зона закрыта, — закрытыми (рис. 68, б, б, г, е). Те и другие могут быть без направляющих или с направляющими. Закрытые штампы исключают попадание рук рабочего между пуансоном и матрицей. Поэтому они более безопасны. При работе на открытых штампах для предупреждения травмирования рук рабочего применяют различные защитные устройства. По конструкции съемника различают штампы с неподвижным съемником и с подвижным, который может быть жестким с тягами или пружинным.
По эксплуатационным признакам штампы подразделяют по способам подачи материала или заготовок и по способам удаления полуфабрикатов и отходов. То и другое можно осуществлять вручную или автоматически, применяя специальные устройства. Устройство штампов должно соответствовать требованиям безопасности труда. § 2. Детали штампов По назначению детали штампов'подразделяются на технологические-и конструктивные. Первые непосредственно обеспечива-вают выполнение технологической операции и находятся во взаимодействии с обрабатываемым материалом. К ним относят пуансоны, матрицы, направляющие планки, прижимы, выталкиватели и др. Вторые служат для соединения всех деталей штампа в единую конструкцию и для крепления штампа на прессе. Это — плиты штампа, хвостовики, направляющие колонки, крепежные детали.
Штампы обычно состоят из блока — комплекта деталей конструктивного назначения (рис. 69, а—г) и нескольких сборочных единиц (узлов) из деталей технологического назначения. Блок состоит из верхней и нижней плит штампа, направляющих устройств (обычно колонки и втулки) и хвостовика. По универсальности применения различают специальные и универсальные блоки. Первые предназначены для эксплуатации с постоянным пакетом, а вторые — со сменным пакетом. Пакет штампа—это комплект деталей, монтируемых в блоке и обеспечивающих выполнение данной операции.
Штампы изготавливают главным образом из стандартных и нормализованных деталей. Существуют нормали РТМ (руководящие технические материалы) и ГОСТы на плиты штампов, хвостовики, пуансоны, матрицы, державки пуансонов и матриц и на многие иные детали штампов. Плиты штампа (рис. 69, а). К верхней и нижней плитам крепятся детали штампа. Форму и размеры плит штампа выбирают в зависимости от размеров штампуемых деталей, видов переходов штамповки, размеров штампового пространства и других данных. Плиты отливают из чугуна или стали. Хвостовик (рис. 70, а — д) применяют в малых и средних штампах для крепления верхней плиты к ползуну пресса. Хвостовики изготавливают из стали 45, 50 и др. Направляющие колонки и втулки (рис. 70, щ£ ж) обеспечивают точное совмещение верхней половины штампа с^-нижней, а соответственно и точное совмещение пуансонов и матриц при штамповке. Применение направляющих колонок и/втулок упрощает установку и наладку штампа на прессе. В блоке ьптампа может быть несколько комплектов направляющих колонок у(втулок. На направляющих колонках делают проточки, которые разделяют колонки на две части. Одна из них запрессовывается в/плиту, другая служит для направления движения. Наиболее часто колонки запрессовывают в нижнюю плиту штампа, а втулки— в верхнюю. Иногда для удо-
бства удаления полуфабриката из штампа колонки запрессовывают в верхнюю плиту, а втулки — в нижнюю. У некоторых штампов одна из колонок может быть запрессована в верхнюю плиту, а Другая— в нижнюю. Во втулках, а иногда и в колонках делают канавки для смазки. Нередко применяют втулки, оснащенные обоймой с шариками или роликами. Это позволяет сократить потери на трение, особенно при скоростной штамповке. Колонки и втулки обычно изготовляют из стали 20, цементируют на глубину 0,5—1,0 мм и затем закаливают и отпускают, обеспечивая твердость их поверхностей HRC 58—62. Такие колонки и втулки имеют вязкую середину и твердую поверхность, что обеспечивает высокую износостойкость их при необходимой прочности. Иногда применяют каленые колонки из стали 45. Пуансоны '(рис. 71, а — г). В штампах для листовой штамповки применяют пуансоны различных назначений и конструкций. Геометрические формы их рабочей части выбирают в зависимости от назначения и формы штампуемой детали, а рабочие размеры определяют расчетом. Вырубные пуансоны больших размеров, например пуансоны для вырубки заготовок облицовочных деталей автомобиля, изготовляют литыми. Пуансоны средних размеров делают из стали У10А, Х12М, 6ХВФ и др. Твердость рабочих поверхностей пуансонов, составляет HRC 54—58. Марку стали и твердость рабочей поверхности пуансонов устанавливают в зависимости от их назначения. Матрицы. Конструкции матриц зависят от вида тех- Г/ нологической операции! При вырубке | небольших круглых деталей или пробивке небольших отверстий применяют матрицы вида колец (рис. 72, а). При вырубке или пробивке фасонных отверстий применяют целые или составные (рис. 72, в, г) матрицы с фасонным отверстием. Отдельные части крупных фасонных составных пуансонов и матриц непосредственно прикрепляют к соответствующим деталям штампа. Части небольших составных матриц запрессовывают в общую обойму. Крупные вытяжные матрицы иногда изготовляют литыми.
Матрицы обычно изготовляют из тех же сталей, что и пуансоны. Части составных матриц для вырубки небольших деталей изготовляют из твердых сплавов. Твердость рабочей поверхности стальных матриц после термической обработки обычно составляет HRC 56—60. Для вытяжки крупных деталей иногда применяют матрицы и пуансоны, изготовленные из пластических масс на металлических каркасах (рис. 72, д). Такие штампы дешевле металлических, но менее стойки. В отдельных случаях при малой серийности штамповки вытяжку и формовку крупных и средних деталей производят, применяя пуансоны и матрицы, отлитые из легкоплавких сплавов. Крепление пуансонов и матриц. Пуансоны и матрицы прикрепляют к верхней или нижней плите штампа с помощью пуансоно- и матрицедержателей (рис. 73, а, б, в, см. также рис. 67, я, б) или непосредственно (рис. 74). Небольшие пуансоны запрессовывают в пуансонодержатели. Пуансоно- и матрицедержатели привертываются к плите винтами и фиксируются штифтами. Между пуансонодержателем и верхней плитой помещают стальную каленую прокладку — опорную плитку. Она необходима для предохранения верхней плиты от вмятин, возникающих при работе штампа в результате надавливания головки пуансона. Небольшие матрицы запрессовывают в державке, которые винтами и штифтами прикрепляют к соответствующей плите штампа. Крупные пуансоны и матрицы можно запрессовь^вать в специально расточенные места в плитах штампа (см. рис. 6У, а) или привертывать винтами к. шлифованной поверхности пли/и фиксировать штифтами (см. рис. 67, б). Если пуансон или м/трица собраны из от-
дельных секций (см. рис. 72, г), то каждую секцию отдельно привертывают не менее чем двумя винтами и фиксируют не менее чем двумя штифтами. Кроме того, для фиксации положения секций пуансонов и матриц применяют шпонки или врезают эти секции в плиты. Быстросменные пуансоны и матрицы можно крепить в державке, оснащенной шариковым замком (см. рис. 73, а), гайкой с внутренней конической поверхностью и т. д. Для крепления колонок и втулок в плитах штампов, а пуансонов и матриц в державках иногда применяют заливку их легкоплавкими металлами, а иногда и быст-ротвердеющими пластическими массами (см. рис. 73, б). Фиксирующие детали штампов — это упоры, ловители, трафареты, фиксаторы, направляющие планки и боковые прижимы и др. (рис. 75, а, б, в). Упоры служат для точной ориентировки подаваемого в штамп листа, полосы или заготовки. Подаваемый лист или заготовка упирается в упор и устанавливается строго определенно— в направлении подачи относительно пуансона и матрицы. Упоры применяют при штамповке с ручной подачей. Они могут быть подвижными и неподвижными.
Ловители применяют в последовательных штампах для устранения погрешности подачи полосы или ленты. Ловитель устанавливают во второй или одной из последующих позиций штамповки. Входя в ранее пробитое отверстие, он точно фиксирует положение полосы или заготовки в штампе. Фиксаторы и трафареты, установленные ка поверхности матрицы, применяют для точной ориентировки штучных заготовок относительно пуансонов и матриц в двух направлениях. Направляющие планки и боковые прижимы ориентируют по лосу или ленту в штампе только в/поперечном направлении (рис. 75, г, щ При'ж имающие и удаляющие детали ш т &'м п о в — это прижи- • мы, съемники, выталкиватели. Прижимы^ предупреждают образование складок при вытяжке, кроме этого, их применяют и для предупреждения искривления плоских деталей при вырубке или пробивке. Одновременно они могут служить и съемниками. При вырубке или пробивке металл, упруго деформируясь, плотно охватывает пуансон. Для того чтобы снять .металл с пуансона, применяют неподвижные или подвижные съемники.||Если при вырубке, пробивке, вытяжке деталь или отход не удается удалить, протал кивая в отверстие матрицы, его удаляют обратным выталкиванием, применяя выталкиватели. Выталкиватели бывают механические (жесткие и пружинные), гидравлические, пневматические. Различные виды фиксирующих, прижимающих и удаляющих деталей штампов рассматриваются ниже при описании конструкций штампов. |