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

В бесштифтовом креплении целесообразно под головки винтов ставить пружинные шайбы, что гарантирует плотный контакт секций с опорными плоскостями в процессе эксплуатации.

Следует избегать таких конструкций, в которых распирающие усилия воспринимались бы винтами. Кроме того, в разделитель-

Рис. 110. Рекомендации по размещению штифтов при фиксации секций

Рис. 111. Примеры применения противоотжимов

ных штампах всегда нужно стремиться к тому, чтобы штифты

с помощью противоотжимов. Особенно при односторонних рас­ пирающих нагрузках, которые возникают при выполнении раз­ делительных и формообразующих операций (рис. 111).

201

Кроме того, в большинстве случаев противоотжимы одновре­ менно предотвращают смещение верхней части штампа относительно нижней, что очень важно для продления срока службы направ­ ляющих элементов при сохранении необходимой точности совпа­ дения рабочих частей.

Трущиеся поверхности противоотжима необходимо обильно смазывать. С этой целью на поверхности стальных вкладышей делают канавки. Открытые места смазывают вручную, а закры­ тые — колпачковыми и прессовыми масленками или принуди­ тельно от централизованной системы смазки штампа.

£ 7. КРЕПЛЕНИЕ ПОДВИЖ НЫ Х Д ЕТАЛ ЕЙ

Подвижные детали крепят с неподвижными винтами, жест­ кими фланцами и скобами.

Для крепления можно использовать обычные винты, или спе­ циальные (рис. 1Т2, а). Постоянная длина I специальных винтов обеспечивает всегда определенное заданное расстояние между соединяемыми деталями.

Обычные винты как ограничители можно применять только при установке фиксирующих упорных винтов 1, а также контр­ гайки или распорной втулки (трубы). Последнее целесообразно, когда втулка одновременно выполняет функции промежуточного стержня, например при использовании механического толкателя пресса.

Ход подвижной детали штампа часто ограничивается толщиной несущей плиты, поэтому иногда применяют специальные удлини­ тели. Удлинители (рис. 112, б) состоят из втулки 1 и планки 2, удерживающей втулку от выпадания. Общая длина хода подвиж­ ной детали в этом случае

I — 1\ + 1г-

При установке удлинителя ход детали можно увеличить в 2 раза. При конструировании штампов нередко возникает необходи­ мость располагать головку винта в отверстие подвижной детали на расстоянии h от поверхности детали. В разделительных штам­ пах расстояние h представляет собой некоторый запас на заточку (восстановление) рабочей части. В общем случае этот запас нужен на компенсацию возможного уменьшения расстояния h от различ­ ных причин: произвольного вывертывания специальных винтов в процессе работы, выработки плиты по толщине и др. В формо­ образующих штампах расстояние h должно быть не менее 1—2 мм, ■а в разделительных 3—8 мм. Если толщина подвижной детали незначительна, то ее увеличивают преимущественно приварива­ нием местных бобышек или планок (рис. 112, б). Однако иногда сварное соединение оказывается недостаточно прочным. В этом случае применяют втулки с буртиками, которые в сочетании со

сваркой гарантируют надежное крепление.

202

В небольших штампах при их смыкании специальные винты могут выступать из плиты. Но это допустимо только в случае ис­ пользования буфера штампа или пресса. В этом случае головки специальных винтов 2 (рис. 113, а) в процессе работы постоянно отстают от буферных шпилек 1 на некоторую величину А.

Рис. 112. Крепление подвижных деталей штампов винтами

Если штамп без шпилек, то специальные винты опираются непосредственно на тарелку буфера, выполняя одновременно функ­ ции шпилек (рис. 113, б). Однако практически трудно получить точный контакт всех головок специальных винтов на плоскости тарелки буфера, что является существенным недостатком. Осо­ бенно не следует применять специальных винтов, выполняющих одновременно функции буферных шпилек, в вытяжных штампах

203

Рис. 113. Схемы применения ступенчатых винтов в формообразующих 'штампах

Рис. 114. Применение фланцев в подвижных деталях штампов для ограничения хода

204

для первых операций. В крупногабаритных штампах тем более это неприемлемо также еще из-за неудобства их хранения.

детали обычно выполняютсфланцами, которые опираются нажестко закрепленные неподвижные детали (рис. 114, а). При этом способе подвижная деталь должна быть обязательно направ­ ленной.

обеспечивают поперечные стержни 2 [22], это соединение исполь­ зуют преимущественно в крупных и средних штампах. Несомнен­ ным преимуществом соединения является возможность свобод­ ного выполнения монтажа и демонтажа подвижной детали непо­ средственно на прессе в процессе эксплуатации штампа. При съеме и установке подвижной детали 1 стержень 2 перемещают влево или вправо. Его фиксация осуществляется планкой 3.

§8. ОСОБЕННОСТИ КРЕП Л ЕН И Я РАБОЧИХ Д Е Т А Л Е Й

ИЗ ТВЕРДЫ Х СПЛАВОВ

По мере усовершенствования методов обработки твердых спла­ вов, а также улучшения их качества упрощаются и способы креп­ ления деталей из этих сплавов. Раньше твердосплавные вставки крепили в штампах припайкой к державкам. Однако опыт пока­ зал, что этот метод при ударных нагрузках не является лучшим. Пайка вызывает появление микротрещин в сплаве, и он в процессе эксплуатации разрушается.

205

Специальные методы пайки устраняют этот дефект, но не ис­ ключают отскакивания твердого сплава от основания при штам­ повке. Поэтому пайку применяют только при относительно малых удельных нагрузках, например при разделении тонких металлов, и когда невозможно использовать другие методы. Следует учиты­ вать, что при пайке медыо обоймы и державки необходимо изго­ товлять из углеродистой стали. Легированные стали плохо под­ даются пайке.

Наиболее эффективным припоем является сплав, содержащий 90% меди, 5% никеля, 5% ферромарганца электролитического. Можно также паять латунью Л68, однако соединение получается менее прочное.

Осваивается пайка твердосплавных пластин в вакууме. При­ поем служит техническая медь (марки Ml). Качество пайки в ва­ кууме гораздо выше, чем в обычных условиях.

Более надежным и универсальным является механическое крепление. Оно ничем не отличается от способов, применяемых для крепления рабочих деталей из закаливаемых сталей, но имеет некоторые особенности. Механическое крепление можно осу­ ществлять с натягом клиньями, планками, непосредственно вин­ тами, в державках без натяга и другими способами.

Цельные (монолитные) матрицы в большинстве случаев под­ вергаются распорным усилиям, направленным от центра к пери­ ферии, и испытывают растягивающие напряжения. Но твердый сплав не способен выдерживать больших растягивающих напря-' жений, поэтому матрицы разделительных и формообразующих штампов следует закреплять в обоймах с натягом. Последние, создают в твердом сплаве предварительные напряжения сжатия, что способствует уменьшению растягивающих напряжений, воз­ никающих в процессе нагружения матрицы. Но это в полной мере удается выполнить только при цилиндрических посадочных по­ верхностях. Прямоугольные и фасонные поверхности практически трудно пригнать по всей площади равномерно с заданным большим натягом и поэтому не следует рассчитывать на получения предва­ рительных напряжений. Отсюда и толщину стенок деталей из твердого сплава необходимо назначать относительно больше.

Практика показала, что обоймы следует выполнять из легиро­

и 2-му классам точности. При запрессовке секционных рабочих деталей целесообразно применять переходные обоймы с постепен­ ным увеличением натяга.

Если требуется обеспечить больший натяг, то посадку произ­ водят с подогревом державки до 300—400° С. Как показал опыт, при изготовлении разделительных штампов можно получать большой натяг без подогрева державок, если посадочную поверх-

206

ность матрицы выполнить с уклоном (а = 0° ЗО'-г-1°), который в сочетании с натягом (0,1—0,2 мм) обеспечивает надежное соеди­ нение. Матрицы относительно малого диаметра обычно запрессо­ вывают в несквозное отверстие (рис. 116, а). Уклон посадочной поверхности допускает установку твердосплавных вставок 1 при сквозном отверстии державки (рис. 116, б), что при использова­ нии промежуточной опоры 2 улучшает технологичность изготов­ ления. Горячую посадку рекомендуется применять только в осо­ бых случаях и главным образом при формообразующих операциях.

двух штифтов на линиях разъема.

Шлифование секционных твердбсплавных деталей по наруж­ ному диаметру и окончательную обработку рабочего окна осу­ ществляют после закрепления секций в монтажной плите (или в оправке) пайкой или другим способом. Установка штифтов значительно облегчается, если к детали из твердого сплава при­ паять металлические втулки (рис. 117, б).

При необходимости твердосплавные матрицы можно надежно крепить одним из способов, приведенных на рис. 118. Так же, как и при установке штифтов, иногда в твердый сплав заделывают втулки, что обеспечивает возможность применения резьбового соединения.

Твердосплавные пуансоны, как и стальные, можно крепить в державках. Цельные (монолитные) пуансоны рационально изготовлять с фланцами (буртами). Если рабочий контур сложный и изготовление буртов вызывает затруднение, то рекомендуется заливать пуансоны легкими сплавами. Для этой цели применяют ранее рекомендованные сурьмяно-висмутовые сплавы (типа НИАТ-23 и НИАТ-40). Вставки пуансонов в виде колец приго­ няют к стальным державкам по скользящей или напряженной посадке и закрепляют или непосредственно винтами, или с при­ менением промежуточных деталей. Основные схемы крепления пуансонов (или вставок), из твердого сплава приведены на рис. 119. Более подробно см. специальную литературу [33] и [38].

207

Рис. 118. Различные способы крепления твердосплавных рабочих частей без применёния штифтов

крепления пуансонов, выполненных из твердого сплава

208

§9. К РЕП Л ЕН И Е СБОРОЧНЫХ ЕДИНИЦ (УЗЛОВ)

ШТАМ ПОВ С П Л И ТАМ И БЛОКА

Детали и узлы штампов крепят к двум основным несущим плитам. Так устроено большинство штампов. В зависимости от конструкции оборудования рабочая ось штампов может быть вертикальной, горизонтальной или наклонной (под некоторым углом). Большинство штампов устанавливают вертикально. Каждый штамп состоит из подвижной части, прикрепляемой к ползуну (траверсе) пресса, и неподвижной, прикрепляемой к столу.

Рис, 120. Схемы крепления узлов мелких штампов к несущим плитам винтами

Для изготовителей штампов и для цехов большое значение имеют способы крепления узлов к плитам, из которых наиболее распространенными являются следующие:

1) с единым направлением винтов для верха и для низа штампа: сверху—вниз (рис. 120, а);

2)со встречным направлением винтов, когда винты в нижнюю часть штампа ввертывают снизу, а в верхнюю—сверху (рис. 120,6);

3)со встречным направлением винтов, когда винты в нижнюю

и др.

Первые два способа наиболее распространены, их применяют в основном в мелких штампах (рис. 120).

Крепление верхнего комплекта деталей с направлением винтов от плиты к инструменту облегчает сборку штампа. Это преиму­ щество особенно важно при окончательном спаривании инстру­ мента, когда верхний комплект фиксируют относительно нижнего штифтами. Одновременно, благодаря размещению головок винтов в плитах, уменьшаются габаритные размеры деталей штампа. При этом способе появляется возможность снизить закрытые

высоты, что очень важно для мелких штампов, так как их уста­ навливают на малые прессы. Например, цилиндрическую рабочую деталь (рис. 121, а) при креплении снизу вверх необходимо выпол­ нять с фланцем. Однако, если ее закрепить с противоположной стороны, то фланец станет ненужным (рис. 121, б).

Таким образом, в результате изменения направления винтов

вкреплении можно уменьшить деталь по диаметру. Недостатком этого способа является необходимость выпол­

нения резьбовых отверстий в термообработанных деталях, что в большинстве случаев нежелательно.

Встречное крепление с направлением винтов от инструмента к плитам (рис. 122) применяется в крупногабаритных и средних штампах. Это крепление в крупных штампах дает возможность выполнять демонтаж или замену деталей непосредственно на прессе при открытом штампе, чему способствуют большие ходы соответствующего прессового оборудования.

Быстросменное крепление узлов штампа к плитам применяют главным образом при - использовании универсальных блоков.

210