Учебное пособие 800680

вещества при вырубке стальных материалов служит машинное или веретенное масло, для латуни и бронзы — мыльная эмульсия.

Для легких гибочных работ применяются машинное либо сурепное масло или смесь крепкого мыльного щелока с машинным или трансформаторным маслом. Для тяжелых гибочных работ следует применять такие же смазочные вещества, что и для вытяжных операций.

Для вытяжных и формовочных штампов смазка уменьшает трение между заготовкой, прижимным кольцом и поверхностью рабочего инструмента, облегчает съем и выталкивание изделия из штампа и охлаждает штамповочный инструмент. Все эти благоприятные условия для штамповки способствуют увеличению стойкости формоизменяющих штампов в два-три раза. В качестве смазочного материала при вытяжных и формовочных операциях

Рис. 3.36. Стойкость штампа при штамповке деталей с применением предварительно протравленной исходной

заготовки.

180

или смесь такого состава: 57 % эмульсола, 21,5 % серного порошка, остальное вода. Для коррозионно-стойкой стали 1X13, 2X13 применяют кашеобразную смесь из веретенного масла, графита, зеленого мыла и воды.

При вытяжке из цветных металлов применяются следующие смазочные материалы: для алюминия и его сплавов

— растительное (соевое) масло, машинное масло, технический вазелин; для меди, латуни и биметалла — сурепное масло, мыльная эмульсия, содержащая 7…10 % мыла; для никеля и его сплавов — смесь крепкого мыльного раствора с минеральным маслом.

Для объемной формовки при штамповке цветных металлов — алюминия, и его сплавов, меди и мягкой латуни — применяются смеси следующего состава: 60 % технического вазелина, 30 хозяйственного мыла и 10 % стеарина. Для стальных материалов можно: использовать машинное масло с наполнителями из графита и мела, фосфатирование с последующим омыливанием густой мыльной эмульсией и сушкой заготовок.

Наиболее подходящими смазочными материалами при холодном выдавливании для алюминия являются животные жиры (костный, свиной, лярд, баранье сало) и жировая эмульсия следующего состава: 0,9 кг талька, 1,1 кг цилиндрового масла, 0,03 кг глицерина, 0,3 кг топленого сала и 10 л четыреххлористого углерода; для меди и латуни — животные жиры и графитная смесь: для цинка — животные жиры, ланолин и тальк. Для стальных заготовок следует применять фосфатирование с последующим омыливанием.

Надежные установка и крепление штампа.

Неправильная установка штампа часто приводит к преждевременному износу его рабочих частей, а иногда даже и к поломке штампа или пресса; кроме того, она может привести к браку деталей при штамповке и к несчастному случаю во время работы: на штампе. Поэтому при установке штампов следует строго руководствоваться правилами, рекомендуемым;: для

182

наладчиков и установщиков штампов. Эти правила регламентируются в зависимости от характера работы, конструкции и размера штампа, типа и размера пресса.

Для обеспечения хорошей стойкости штампа необходимо пользоваться стандартными комплектами и отдельными

Рис. 3.38. Деформация станины при изменении усилий, развиваемых прессом.

деталями приспособлений для крепления штампа (планки, скобы, подставки, болты, шайбы и др.) соответствующими данному прессу и условиям работы.

Правильный выбор конструкции и контроль состояния прессового оборудования. Стойкость штампов без направляющих значительно снижается при установке их на одностоечных прессах или на прессах с С-образной станиной. Причинами снижения стойкости являются пружинение станины пресса в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а также прогиб плиты пресса во время работы, вследствие чего происходит отклонение оси ползуна, а следовательно, и пуансона относительно оси матрицы. На рис. 3.38 показана деформация станины пресса С-образной формы при штамповке в зависимости от развиваемого прессом усилия. Если усилие 320 кН, то пружинение = 4 мм.

В результате несовпадения осей пуансона и матрицы происходят преждевременный износ и выкрашивание режущих кромок у вырубных штампов. У гибочных и вытяжных

183

штампов обнаруживаются односторонние риски как на штампуемом изделии, так и на рабочих кромках и на поверхности инструмента, что влияет на стойкость штампа. У штампов для объемной штамповки наблюдается несовпадение верхней и нижней форм отштампованного изделия, при холодном выдавливании — разностенность. Все это приводит

куменьшению стойкости штампового инструмента.

Вцелях повышения стойкости штампов необходимо повысить требования к качеству ремонта и наладки прессов, а также строго придерживаться соответствующих нормативов по штамповочному оборудованию, в частности применять количественные оценки таких параметров, как параллельность стола и ползуна, зазоры между направляющими ползуна и станины, перпендикулярность хода ползуна к плоскости стола пресса. Эти параметры должны соответствовать нормам точности по ГОСТ 15477 и ГОСТ 5793.

Для уменьшения зазоров между направляющими ползуна и станины рекомендуется применять текстолитовые накладки, прикрепляемые к направляющим ползуна пресса. Этой мерой достигаются более плавный ход пресса и уменьшение люфта в его направляющих устройствах, что повышает стойкость штампа.

3.7.2. Расчет технико-экономической эффективности применения твердосплавных штампов.

Первоначальные затраты на штампы, оснащенные твердыми сплавами, значительно превышают затраты на штампы со стальными режущими частями, поэтому в каждом случае необходимо произвести технико-экономический расчет эффективности применения твердого сплава в штампах.

Основным показателем экономической эффективности применения твердого сплава в штампах является снижение удельных затрат, необходимых для обеспечения годового объема выпуска штампуемых деталей. Экономическая эффективность (условная годовая экономия) применения

184

твердого сплава в штампах при неизменном технологическом процессе

где К — годовой объем выпуска штампуемых изделий, шт.; Пс

— средняя полная стойкость штампа со стальными рабочими частями, шт.; ПТ — полная стойкость штампа, оснащенного твердым сплавом, шт.; С — стоимость одного штампа со стальными рабочими частями, руб.; Ст — стоимость одного твердосплавного штампа, руб.; И — издержки производства на содержание и ремонт одного штампа, приблизительно равные 15 % стоимости изготовления штампа.

Полная стойкость ПТ штампа, оснащенного твердым сплавом,

где rт – стойкость штампа между переточками или ремонтами, шт.; п - количество переточек или ремонтов.

Количество допускаемых переточек твердосплавных рабочих деталей разделительных штампов 15…25 (при расчете экономической эффективности рекомендуется принимать п =

15).

Стоимость Ст штампа, оснащенного твердым сплавом,

где С — стоимость стального штампа, руб.; 3…5 — коэффициент, зависящий от уровня технологии изготовления твердосплавных штампов.

Верхние значения стойкости принимаются при штамповке деталей из мягких материалов (малоуглеродистой стали, латуни), нижние — при штамповке деталей из твердых материалов и электротехнической стали.

185

3.8. Расчет и конструирование штампов для холодной объемной штамповки.

3.8.1. Расчет и конструирование штампов для холодного выдавливания на прессах.

Штампы для холодного выдавливания работают в тяжелых условиях, испытывая большие нагрузки от высоких удельных усилий, значительных сил трения металла об инструмент, температурных изменений при формообразовании. Для обеспечения стабильности технологического процесса, заданного качества деталей и экономически обоснованной стойкости инструмента к штамповой оснастке предъявляются следующие основные требования: высокие жесткость и прочность; технологичность формы и размеров деталей штампа; унифицированность деталей; надежность крепления их в штампе; возможность легкой и быстрой смены изношенных деталей; надежность и прочность центрирования рабочих частей штампа; простота и надежность работы устройств для загрузки заготовок и удаления деталей из штампа; возможность механизации и автоматизации транспортных операций; возможность подачи технологических смазочных и охлаждающих веществ; безопасность работы.

Выбор конструкции штампа зависит от формы и точности размеров деталей, сортамента и марки материала исходной заготовки, объема выпуска и типа применяемого оборудования.

Конструирование штампованных блоков. Блоки штампов могут быть двух основных типов: без колонок (рис. 3.39, а) и с колонками (рис. 3.39, б и в). Первые обычно рекомендуется применять при использовании прессов для холодного выдавливания, обладающих повышенной точностью и жесткостью, вторые — для штамповки на универсальном оборудовании. Однако использование блоков с колонками дает ряд дополнительных преимуществ с точки зрения удобства их

187

хранения, съема и установки на пресс, транспортировки. Блоки могут иметь две, три или четыре колонки. У

блоков с двумя колонками последние могут быть расположены по диагонали (рис. 3.40, а) или с дальней стороны от фронта пресса параллельно ему (рис. 3.40, б). Наибольшее распространение получили блоки с двумя колонками. Дополнительные колонки рекомендуется ставить при штамповке на универсальных прессах с недостаточной точностью и жесткостью или при конструировании многопозиционных штампов, плиты которых имеют сравнительно большую длину.

Для крепления штампов в плитах обычно делают пазы или выборки, соответствующие расположению пазов на поверхности ползуна или подштамповой плиты. В некоторых случаях верхние плиты имеют форму «ласточкин хвост». Для транспортировки, монтажа и демонтажа штампов в плитах предусматривают отверстия без резьбы

и с резьбой для установки штифтов или рым-болтов, а также различные приливы. В случае необходимости в верхней плите штампа устанавливают штифт, позволяющий точно сцентрировать штамп на прессе. В ползуне у некоторых прессов по центру приложения давления имеется соответствующее отверстие.

Для обеспечения стабильности работы штампа в плитах кроме обычных подкладок зачастую устанавливают массивные закаленные вставки из инструментальной стали (см. рис. 3.39,

б).

188