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

классом чистоты поверхности. При этом снижается трение между рабочими деталями и материалом и, следовательно, повышается стойкость штампа.

Благодаря тщательной обработке рабочих деталей шерохо­ ватость поверхности штампуемых изделий может достигнуть 7—8-го классов чистоты. Чем выше твердость инструмента, тем больше возможностей для получения высокого класса чистоты поверхности изделий.

Тот или иной класс чистоты поверхности во многом зависит от способа обработки. Так, если отверстие в незакаленной детали окончательно обработано разверткой, то полученная шерохова­ тость поверхности соответствует 7-му классу чистоты; после обычного сверления — 3—4-му классам чистоты и т. д.

Из всех видов обработки при изготовлении деталей штампов наиболее часто используют шлифование. Шлифуют закаленные детали и большинство незакаленных. Шлифование очень удобно для получения параллельности различных плоских деталей с вы­ сокой точностью, что очень важно для штампов. В зависимости от назначения деталей применяют шлифование грубое, чистовое и отделочное; После шлифования шероховатость поверхности может соответствовать 3—10-му классам чистоты. Ниже приведены рекомендации по назначению классов чистоты обработки деталей штампов;

знак <лэ проставляют на - поверхностях литых плит или ко­

в контакт с другими деталями и не влияющими на работу штампа; 4- й класс (V4) — для поверхностей, не соприкасающих

с другими деталями, кроме того, для поверхностей отверстий

по 2-му классу точности; опорных поверхностей плит штампов повышенной точности; поверхностей многих закаленных деталей штампов, имеющих взаимный контакт; рабочих поверхностей

матриц большинстваразделительных и формообразующих штам­ пов; наружных поверхностей круглых стальных и твердосплав­ ных деталей, сопрягаемых с другими деталями по 2-му классу точности;

9- й класс (V9) — для рабочих поверхностей стальных детал при особых требованиях к их классу чистоты поверхности, напри­ мер для поверхностей матриц и складкодержателей, по которым происходит скольжение штампуемых деталей (кроме инструмен­ тов, предназначенных для очень мягких металлов, где класс

252

Рис. 150. Рекомендации по назначению класса чистоты поверхности для некоторых распространенных деталей штампов

253

ГЛАВА IV

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПРОСТАНОВКИ РАЗМЕРОВ

§ 1. ОСОБЕННОСТИ ПРОСТАНОВКИ РАЗМ ЕРО В НА Ч ЕРТЕЖ АХ ШТАМПОВ

Специфика холодноштамповочного производства требует осо­ бого подхода к простановке размеров на деталях штампа. При этом преследуется основная цель — получение формы и размеров штампуемых деталей, заданных чертежом, а также обеспечение взаимных соединений.

Размеры на вспомогательных деталях подчинены кинематике штампа и технологическим требованиям изготовления. При вы­ черчивании узлов штампов, собираемых с помощью различных посадок, не имеющих непосредственного отношения к контуру изделий, размеры проставляют по общим правилам, принятым в машиностроении.

Основные рабочие детали штампа — матрицы и пуансоны — всегда соответственно спарены между собой. В разделительных штампах их взаимную пригонку осуществляют с учетом соблю­ дения режущего зазора, а в формообразующих — толщины штам­ пуемого материала и некоторых обусловленных дополнительных зазоров. Таким образом, между пуансоном и матрицей преду­ сматривают зазоры, которые вызваны особенностями технологи­ ческого процесса.

В каждом комплекте рабочих деталей при простановке раз­ меров за основную принимают одну из деталей, а вторую строят по первой. В зависимости от формы штампуемой детали и от того, как заданы размеры, в одних случаях основной рабочей деталью является матрица, а в других — пуансон.

При бездеталировочном методе на сборочном чертеже указы­ вают только основные размеры рабочих и вспомогательных дета­ лей, без которых невозможно изготовление штампа. Такие раз­ меры, как координаты отверстий крепежных деталей, глубина резьбы и другие, принимают по масштабу чертежа.

Однако и основные размеры рабочего контура не всегда могут быть даны на сборочном чертеже. Поэтому делают ссылки на

чертеж детали (перехода).

При оформлении чертежа штампа с частичной деталировкой нестандартиЗованных деталей конструктор обязан ставить все

255

размеры, относящиеся недеталируемым деталям, к которым от­ носятся обычно плиты блока, не подвергаемые сложной меха­ нической обработке.

Целесообразно выполнять чертежи отливок для нестандартизованных плит. В этом случае графические работы и размеры, связанные с механической обработкой, не приводят.

Все нестандартизованные узлы, относящиеся к механизации, подлежат полному деталированию при любом оформлении чертежа.

В дальнейшем по мере расширения числа стандартизованных деталей и узлов объем деталировки будет значительно сокра­ щаться. Теперь уже имеется достаточно много типовых конструк­ ций штампов, в которых большая часть деталей стандартизована. Предоставляется возможность компоновать чертеж штампа из стандартизованных деталей со ссылкой на соответствующие но­ мера стандартов.. Это экономически и технически .целесообразно.

Независимо от метода оформления чертежа размеры рабочего контура проставляют полностью только в случае, когда чертеж детали исчерпывающе ясен. Если контур детали не имеет всех размеров, а есть ссылка на мастер-модель, то аналогично посту­ пают и при оформлении чертежа штампа. Однако базовые и га­ баритные размеры должны быть проставлены, иначе невозможно будет выполнять заготовки деталей. Из рабочих размеров про­ ставляют размеры, определяющие положение детали. Например, в матрице с несквозным окном указывают наибольшую глубину, угол наклона (установки) какой-либо исходной поверхности относительно горизонтали или вертикали. Одновременно про­ ставляют размеры между осями сложного контура детали и штампа. Кроме того, на рабочей поверхности матрицы указывают размеры, необходимые по конструктивным и технологическим признакам (например, радиус закругления R на резких переходах).

На чертеже формообразующего штампа ссылку на мастермодель обычно приводят в следующей редакции: «Рабочую по­ верхность пригнать по мастер-модели с учетом толщины штампуе­ мого материала». Иногда при сложных контурах некоторые размеры могут быть показаны только в результате замеров с на­ туры (мастер-модели или эталонной детали).

При холоднолистовой штамповке очень часто контуры загото­ вок для деталей, подвергаемых формообразованию проверяютэкспериментом. В этом случае рассчитывают теоретический кон­ тур заготовки, который со всеми размерами приводят на сбороч­ ном чертеже.

Если эксперименту подлежит весь контур заготовки, то вы­ полняют одну из следующих надписей: «Размеры заготовки экспе­ риментировать», «Контур экспериментировать» или «Размеры про­ верить экспериментом», но иногда проверить экспериментом необходимо только некоторые размеры. Тогда их выделяют какимлибо знаком (рамкой, звездочкой) и в виде примечания делают надпись: «Указанные размеры экспериментировать».

256

Ссылка на эксперимент усложняет работу изготовителей штампа, но упрощает простановку размеров на чертежах рабочих деталей. В этом случае при вычерчивании «основного инструмента» (обычно матрицы) рабочий контур выполняют без размеров и ограничиваются примечанием: «Рабочий контур разметить по шаблону экспериментальной заготовки». Однако для ориенти-

Рис. 151. Типовые записи на чертежах деталей разделительного (вырубного) штампа при выполнении эксперимента для уточнения контура изделия

ровки рабочих частей относительно главных осей штампа при­ водят установочные размеры (рис. 151).

При секционных матрицах и пуансонах, когда габаритные раз­ меры секций определить невозможно, рекомендуется места рас­ положения их стыка оговаривать примечанием, указанным на

рис. 151.

Контур заготовки подвергают эксперименту в следующих ос­

новных случаях:

когда края детали не обрезаются после формообразования; если вытянутая (отформованная) деталь подвергается обрезке

с последующей дотяжкой (формовкой); при выявлении оптимальной формы в целях получения вы­

тяжки (формовки) без складок и обрывов.

Эксперименту может подвергаться контур заготовки и контур

рабочих частей штампа.

В первом случае отыскивают правильную заготовку при опро­ бовании ее на последующем формообразующем штампе, где раз­ меры рабочих частей соответствуют окончательным размерам штампуемой детали. Только после благоприятных результатов приступают к разметке и изготовлению первого штампа.

Во втором случае заданы размеры детали совершенно опре­ деленные, но для того чтобы их получить, необходимо скорректи­ ровать размеры рабочих контуров матрицы и пуансона. Например,

а.)

Рис. 152. Примеры элементов рабочих деталей, подвергаемых экспери­ менту для уточнения их формы или размеров при отладке штампов

для деталей, получаемых из упругих материалов гибкой (рис. 152, а), рабочие части изготовляют с уменьшенными углами а и р и уменьшенными радиусами R и г. Однако их окончательные размеры можно установить только после эксперимента.

Рассмотрим еще один пример. Требуется произвести одновре­ менно пробивку отверстия и формовку выступа (рис. 152, б). Размер отверстия должен соответствовать заданному в чертеже детали. Анализируя процесс, нетрудно убедиться, в том, что про­ бивка осуществляется до окончания формообразования. По мере опускания ползуна, после пробивки происходит растяжка мате­ риала в зоне отверстия. Следовательно, для того чтобы прийти к заданному размеру отверстия в детали, следует учитывать утяжку материала, что можно сделать только после проверки экспериментом диаметра пуансона.

Необходимость уточнения того или иного размера рабочей части оговаривается в чертеже примечанием: «Уточнить экспери­ ментом». Конструкцию соответствующего узла следует выполнять таким образом, чтобы изменения размеров или замена отдельных деталей не вызывали существенных переделок в штампе.

258

£ 2. ОСНОВНЫЕ И УСТАНОВОЧНЫЕ Р А ЗМ Е Р Ы НА СБОРОЧНОМ ЧЕРТЕЖЕ

Независимо от того, как оформляется чертеж штампа с дета­ лировкой или без нее, в большинстве случаев возникает необхо­ димость в нанесении на сборочном чертеже основных размеров. К ним прежде всего относятся: закрытая высота (з. в.) штампа, габариты блока в плане и ряд установочных размеров. Закрытая высота суммирует все высоты, входящих в штамп деталей в рабо­ чем положении, когда штампуемая деталь продеформирована. Одновременно она показывает, каким должно быть подштамповое пространство при нижнем положении ползуна.

Габариты блока в плане обычно определяются размерами ниж­ ней плиты, так как верхняя плита в большинстве случаев равна или меньше нижней. Закрытая высота и размеры плит в плане составляют габариты штампа (если в конструкции отсутствуют детали или узлы, выходящие за габариты плит).

Нередко указывают месторасположение горизонтальной оси штампа относительно края плиты. Если пресс с С-образной ста­

обеспечения взаимосвязи между деталями штампа, которые за­ крепляют порознь. Только в простых конструкциях, состоящих из нескольких цельных деталей, они не требуются. Установочные размеры на сборочном чертеже должны учитывать построение размерной цепи штампуемой детали.

Избранный способ простановки размеров должен обеспечивать возможность проверки их нормальным измерительным инстру­ ментом.

С главными осями штампа не всегда необходимо увязывать все монтируемые детали. Достаточно увязать только одну из них. С этой целью обычно выбирают такую деталь или узел, в которой один из элементов рабочего контура может быть принят за базовый. Остальные детали комплекта увязывают с базовой.

Если же раздельно по каждой детали ставить установочные размеры до осей штампа, то необходимые размеры штампуемой детали окажутся потерянными среди новой искусственной про­ становки и проверка их будет затруднена. Кроме того, такой метод исключает возможность ограничивать размеры допусками, так как практически нецелесообразно ставить допуск на размер, стоящий от какой-либо оси штампа, потому что он не может быть точно выполнен и проверен.

Для установки каждой монтируемой детали достаточно одной или двух координат с направлением по главным осям. Пример простановки установочных размеров приведен на рис. 153.

Установочные размеры для рабочих контуров указывают на плане низа или реже на плане верха, выдерживая общеизвестный принцип, что один и тот же размер рекомендуется ставить только раз без повторения его в других местах. Где именно привести

Puc. 153. Рекомендации no проста­ новке установочных (монтазюных)''раз­ меров на сборочном чертеже

установочные размеры (внизу или вверху) определяется чертежом изделия и схемой работы штампа. Иногда некоторые подобные размеры наносят на изображение главного вида.

Когда комплект рабочих деталей (пуансонов и матриц) собран в одну державку, то размеры между осями внутри державки ста­ вят на сборочном чертеже только в случае применения бездеталировочного метода. Если соответствующий, второй, комплект ра­ бочих деталей закрепляют на плите раздельно (разрозненно), то его окончательную фиксацию осуществляют по «первым» рабочим

260

деталям, смонтированным в державке. Размеры, определяющие их расположение, приводят только как справочные — без ука­ зания допускаемых отклонений.

Не менее важно давать на сборочном чертеже размеры для установки фиксаторов, особенно, когда их месторасположение можно определить только через сложную цепочку размеров.

а) В)

Рис. 154. Примеры простановки ответственных размеров, про­ веряемых при сборке узлов формоизменяющих штампов

В формообразующих штампах с целью контроля правильности компоновки верхних рабочих деталей с нижними целесообразно на сборочном чертеже указывать технологический зазор между ними (рис. 154, а). Данные размеры следует ограничивать допу­ сками на неточность изготовления.

При гибке омегообразного профиля и в других подобных слу­ чаях, кроме зазора между матрицей и пуансоном, необходимо ука­ зывать размер высоты h (рис. 154, б) с допуском на неточность изготовления.

Простановка на сборочном чертеже установочных и некоторых сборочных размеров с указанием допусков на неточность изготов­ ления дает право конструктору оставлять в деталях штампа сво­ бодными все размеры, от которых они зависят. Кроме того, про­ становкой контрольных размеров выделяют главное, на что прежде всего следует обратить внимание. Это помогает наиболее пра­ вильно составлять технологию на изготовление штампа.

Если установочные рабочие размеры зависят от нескольких спариваемых деталей, то они на сборочном чертеже особенно не­ обходимы. Например, при формообразовании детали (формовкой

261