книги из ГПНТБ / Скворцов, Г. Д. Основы конструирования штампов для холодной листовой штамповки подготовительные работы

Ширина В фланца (полки) зависит от диаметра винтов. Если рабочая часть детали в поперечном сечении имеет тонкие стенки, то следует ширину фланца уменьшить до минимума. В этом слу­ чае целесообразно во фланце выполнять резьбовые отверстия (рис. 85). При сложных рабочих контурах инструмента абсолют­ ную ширину фланца соответствующей детали можно уменьшать местными срезами под различными углами. В табл. 33 приведены

с рабочей поверхностью детали. Выпрессовку штифтов производят стержнем меньшего диаметра через отверстие диаметром d x. Та­ кое исполнение' возможно при фиксации матрицы, прижимов, пуансонов и других рабочих деталей.

т. е. соответствует общепринятым нормам для деталей машин. Излишняя длина нарезанной части винта не усиливает крепления.

При тонких деталях винтовую нарезку выполняют на всю толщину собираемой детали. В толстых массивных деталях свер­ лят несквозные отверстия под резьбу на глубину, несколько пре­ вышающую длину нарезанной части винта. Обычно достаточно,

если это превышение г равно Увеличение глубины отверстия

только облегчает труд сборщика и, если возможно, то целесо­ образно z увеличивать до da.

Глубина внедрения штифта в деталь также, как и для винта, достаточна в пределах /2 = (1,5-т-2) dm. Поэтому в толстых дета­ лях штампа (обычно в плитах) рекомендуется несопрягаемую со штифтом часть отверстия обрабатывать на больший диаметр (рис. 87, а). В результате уменьшается глубина отверстия, под­ вергающегося развертыванию, и облегчается выпрессовка штифта.

170

П р и м е ч а н и я : 1. Данные приведены исходя из условия, что диаметры винта и штифта в одном и том же соединении равны.

2.Винты с цилиндрической головкой и шестигранным углублением под ключ.

3.При диаметре винта МЫ учитывают штифты диаметром 1G мм.

4.Для деталей из чугуна размеры принимать как для деталей из закаленной

стали.

ч

171

Часто в этих целях используют карманы, ниши, которые рас­ полагают так, чтобы через них был возможен доступ к штифтам. При секционных рабочих частях штампа обычно один карман охва­ тывает два штифта и винты, принадлежащие двум соседним сек­ циям (рис. 87, б).

Рис. 86. Примеры запрессовки штифтов до упора и выпол­ нения несквозных резьбовых отверстий

Соотношение между диаметрами винта и штифта, входящих в одно и то же соединение, должно быть 1: 1. Например, если для какого-либо соединения приняты винты М12, то рекомендуется брать штифты диаметром 12 мм. При необходимости можно допу­ скать любые сочетания.

Рис. 87. Примеры местного уменьшения толщины массивной детали

Если деталь штампа не работает на отрыв, но подвержена сдвигу в одну сторону, то в этом случае прежде всего увеличивают сечение штифтов. Часто этого бывает достаточно, чтобы не вво­ дить в конструкцию дополнительных жестких опор (соответствую­ щие рекомендации см. § 6).

Нередко бывает наоборот: деталь работает преимущественно на отрыв. Но для обеспечения фиксации она заштифтована. Здесь отдается предпочтение винтам. В зависимости от конкретных воз-

172

ложностей их или усиливают по сечению, или увеличивают по числу. Иногда делают то и другое.

Штифтовка деталей с применением несквозных отверстий воз­ можна способом, приведенным на рис. 86, когда предусмотрен доступ к соединению с противоположной стороны, и в условиях, исключающих доступ к отверстию. В последнем случае устанав­ ливают специальные штифты с резьбовыми отверстиями, благодаря которым возможна их выпрессовка (с помощью вспомогательного винта). Например, для соединения детали с торцом большой плиты (рис. 88) нецелесообразно при­ менять обычные штифты, так как для выпрессовки потребо­ валось бы сверлить отверстие через всю плиту. Поэтому в дан­ ном случае наиболее рациональ­ но установить штифты с резь­ бовыми отверстиями.

Точность взаимного расположения соединяемых деталей во многом зависит от их числа. Чем меньше деталей входит в соби­ раемый узел, тем выше точность совпадения спариваемых конту­ ров. Следовательно, наиболее точный результат наблюдается при соединении двух деталей.

Когда высота пакета спариваемых деталей незначительна, то достаточная точность достигается и при соединении трех деталей, но с условием, что из них только одна подвергнута закалке. При большем числе термообработанных деталей точность соединения уменьшается, так как в результате неизбежного коробления дета­ лей при термообработке расстояния между центрами отверстий изменяются.

Поэтому не следует устанавливать сквозные штифты в высоком пакете, состоящем из большого числа деталей и особенно при не­ скольких термообработанных деталях. В этих случаях целесо­ образно применять ступенчатое соединение. Например, узел со­ стоит из четырех основных деталей (рис. 89). Две нижние детали 1 и 2 соединяют вместе, образуя зафиксированную ступень /. Верх­

173

бой подогнаны с технологическим зазором г. Исключением могут быть только силы трения, возникающие между пуансоном и мат­ рицей, при подгонке режущих поверхностей без зазора. Но силы трения настолько малы, что ими можно пренебречь.

Однако в этих же процессах пуансоны при съеме с них штампуе­ мого материала испытывают некоторые отрывные усилия.

В формообразующих штампах, когда штампуемые детали имеют параллельные полки (и особенно, при замкнутых контурах), пуансон и матрица испытывают отрывные усилия.

Рис. 91. Способы жесткого крепления рабочих деталей в державках

Вбольшинстве случаев при отрывных усилиях только посадка

снатягом оказывается ненадежной для удерживания рабочей части. Поэтому применяют дополнительные способы крепления.

Из них наиболее эффективными являются выполнение деталей с буртиками (фланцами) или крепление их винтами и прихватами.

Фланцы (буртики) делают у пуансонов и матриц (рис. 91, а). Форма фланца возможна прямоугольная и коническая (а = 45°). Прямоугольные фланцы применяют для рабочих деталей любой конфигурации, а конические — в основном только для цилин­ дрических рабочих деталей. Размеры фланца для наиболее рас­ пространенных случаев указаны в стандартах машиностроения.

Заметим, что рабочие детали с фланцем широко применяют не только при отрывных усилиях. Например, в разделительных штампах матрицы (глазки) с фланцем часто крепят в державках со сквозными отверстиями, что технологически более целесо­ образно по сравнению с креплением матрицы в державках с глу­ хим отверстием (см. рис. 91, а и 95). Фланец увеличивает площадь опоры матрицы, что также является немалым преимуществом. Кроме того, он упрощает фиксацию от проворота цилиндрических деталей (с некруглым рабочим контуром) (см. рис. 95).

175

Поперечное сечение пуансона малого размера некруглой формы целесообразно выполнять постоянным по всей длине. В этом слу­ чае вместо фланца устанавливают штифт (рис. 91, б).

Иногда по конструктивным соображениям необходимо регу­ лировка пуансонов по высоте. Для этой цели применяют винтовую опору (рис. 92, а). Сечение винта (или пробки) подбирают в соот­ ветствии с рабочим усилием.

Потребность в более резком изменении высоты установки пуан­ сона возникает, например, в штампах, предназначенных для про­ бивки переменного числа отверстий в группе аналогичных дета­

лей. Эти штампы проектируют с таким числом и расположением пуансонов, при которых можно обрабатывать любую из данной группы деталь. Пуансоны, общие для всех деталей, закрепляют

впостоянной, жесткой опоре, а остальные пуансоны имеют опору

ввиде подвижных заслонок 1 (рис. 92, б). Когда заслонки занимают левое крайнее положение, то соответствующие пуансоны вырав­ ниваются по высоте с другими неподвижными иодновременно с ними участвуют в работе. При перемещении заслонок направо пуансоны поднимаются и, следовательно, в процессе не участвуют. Воз­ вратно-поступательное движение заслонок можно осуществлять вручную или специальными механизмами. Например, это нетрудно выполнять клиновым механизмом или пневмоприводом.

Глубину запрессовки или, что то же самое, толщину державки обычно унифицируют. В соответствии со стандартами рекомен­

дуется следующий ряд державок толщиной Н, мм: 10; 14; 16; 18; 22; 25; 28; 32; 36. Малую глубину запрессовки следует приме­ нять для рабочих деталей меньших сечений, а большую —соответ­ ственно для крупных деталей. Однако при запрессовке в одну державку нескольких деталей с различными сечениями это условие нарушается. Поэтому при стандартизации державок ограничиваются минимальным числом типоразмеров.

176

Державин для пуансонов и матриц в формообразующих штам­ пах требуются значительно тоньше державок для пуансонов тех же сечений в разделительных штампах. Это объясняется тем, что державки в разделительных штампах, помимо крепежных функ-. ций, должны одновременно обеспечивать высокоточное направле­ ние. В формообразующих штампах возможно некоторое отклоне­ ние пуансонов и матриц относительно оси посадки, так как в про­

экономится металл (высоко­ качественная инструментальная сталь). Например, в случаях,

когда рабочая поверхность массивной детали находится на значительном расстоянии от несущей плиты (рис. 93, а). Этот способ крепления также целесообразно использовать при близ­ ком расположении рабочих деталей (рис. 93, б). При этом рабочая деталь врезается на малую глубину и высота тонкой стенки h между пуансонами уменьшается до минимума, что обе­ спечивает прочность державки.

Запрессованную матрицу можно также закреплять по методу, применяемому для кондукторных втулок, когда винтовую нарезку выполняют в державке вблизи посадочного отверстия. В этом слу­ чае только часть головки касается матрицы, что вполне достаточно для удержания ее (см. рис. 95). Такое крепление удобно, когда по тем или иным причинам требуется крепить расположенную далеко от края державки матрицу без фланца. Это целесообразно при точ­ ной штамповке или тяжелых условиях работы.

На предприятиях с небольшими штампово-инструментальными участками пуансоны при некруглом рабочем контуре изготовляют преимущественно без фланца (рис. 94) с последующей расклеп­ кой в державках под углом 45° при сборке. Расклепка головки пуансона несколько облегчается, если на его торце предварительно сделать выемку глубиной h (рис. 94, б). В табл. 34 приведены раз­

меры припуска на расклепку пуансонов по данным НИАТ. Рас­ клепка является трудоемкой операцией сборки; ее применение оправдано в условиях мелкосерийного производства. В массовом и крупносерийном производстве она нецелесообразна, так как вызывает полукустарную сборку штампа, которая уменьшает производительность и не всегда обеспечивает взаимозаменяемость рабочих частей.

Однако как исключение расклепка незаменима при любом производстве, если пуансоны или матрицы расположены близко друг к другу. Иногда расклепку применяют по технологическим соображениям, например, когда трудно выполнить рабочую деталь с прямоугольным фланцем.

Рис. 94. Крепление пуансонов в державках расклепкой

Для удобства сборки желательно, чтобы верхняя поверхность державки была плоской в зоне расположения отверстия для за­ прессовки детали. Это обеспечивает равномерную запрессовку детали одновременно по всему периметру. Однако не всегда удается выполнить такое требование.

В практике возможны случаи соединения двух деталей с по­ мощью посадки при наличии наклонной плоскости, ступеней и т. д. Так как в данном случае трудно обеспечить большой натяг, то пользуются преимущественно напряженными посадками.

178