Матрицы.

Они оформляют, как правило, наружную поверхность изделия. Это наиболее ответственная деталь ПФ. В большинстве ПФ матрицы являются сочетанием двух элементов: непосредственно матрицы и загрузочной камеры. Конструктивно они выполняются как одно целое. Изготовление цельной матрицы нецелесообразно и технологически оправдано только для простых матриц, а для сложных необходимо выполнять матрицу составной. Т.е. отдельные конструктивные элементы оформляются вставками в матрицу. Эти вставки легко обрабатываются, т.к. к ним имеется свободный доступ.

Размеры загрузочной камеры рассчитывают в следующей последовательности:

1. Объем загружаемого прессматериала:

V=(M×k×n)/ρ

Где M – масса прессуемого изделия; k – коэффициент уплотнения (для порошков k=1/ρ_н, где ρ_н – насыпная плотность; для таблетированных порошковых материалов k=1,4 – 1,5; волокнистых k=2,5 – 3; АГ-4В – 3,5); n – число одновременно прессуемых изделий с использованием одной загрузочной камеры; ρ – плотность отпрессованного изделия.

2. Высота загрузочной камеры Н:

Н=(V-Vи×n)/Aзк+8мм,

Где Aзк – площадь поперечного сечения загрузочной камеры. Поскольку с увеличением площади поперечного сечения загрузочной камеры увеличивается усилие прессования и расход материала, то размеры камеры не должны превышать более чем на 2 – 5 мм формующей полости и полезная площадь прессования должна быть не менее 70 % всей площади загрузочной камеры Aзк. Посадочная поверхность матриц независимо от контура изделия всегда выполняется круглой, прямоугольной или квадратной, что связано с обработкой и подгонкой сопрягаемых деталей.

Для уменьшения трения с пуансоном верхняя часть загрузочной камеры делается с уклоном 10-15 ° на сторону. Высота его равна половине высоты загрузочной камеры. Верхняя кромка загрузочной камеры закругляется R2.

При конструировании матриц и пуансонов важным является обеспечение точности совпадения стыков в сомкнутом положении. Поэтому недопустимы малейшие завалы на острых кромках этих стыков, т.к. завалы будут заполнятся полимером и на изделии будет образовываться след.

При изготовлении деталей типа катушка используются составные матрицы. Здесь предусматривается несамотормозящий угол (5 - 10°).

Сопряжение матрицы с плитой матрицедержателя выполняется по посадке с натягом (Н7/n6). Для фиксации цилиндрических матриц используют шпонки, штифты и т.п.

Шероховатость формообразующих поверхностей Ra 0,1. Формообразующие поверхности хромируют.

Пуансоны

Они применяются для передачи давления на пресскомпозицию и при прямом прессовании оформляют внутреннюю поверхность изделия. Пуансоны могут выполняться цельными и сборными. При круглом пуансоне и несимметричном изделии необходима фиксация пуансона в плите пуансонодержателе. Фиксация осуществляется шпонками, штифтами, вставленными в буртик. Правильное сопряжение пуансона с загрузочной камерой обеспечивает создание необходимого давления на пресскомпозицию, а также удалению из формующей полости лишнего материала. Величина зазора зависит от диаметра и сечения пуансона. Но его минимальное значение должно быть в пределах 0,03 – 0,05 мм. Это обусловлено тем, что связующая смола очень подвижна в вязкотекучем состоянии и если зазоры будут больше, то может произойти отжим и вытекание связующей смолы. Данному требованию удовлетворяют посадки H9/f7.

Посадочная поверхность матриц независимо от контура изделия всегда выполняется круглой, прямоугольной или квадратной, что связано с обработкой и подгонкой сопрягаемых деталей. Сопряжение пуансона и плиты пуансонодержателя осуществляется по посадке с натягом H7/n6.

Для матриц и пуансонов простой конфигурации используют стали марок У8А и У10А. Данные стали подвергают закалке до твердости 56..61 HRC.

Для матриц и пуансонов сложной конфигурации 40Х (45..50 НRC), 40Х13 (50..55 HRC), 20Х, 12ХН3А, 5ХНМ (цементировать 56..61 НRC).

Стали с содержанием хрома более 12% не хромируют.