3.9. Оборудование для листовой штамповки, применяемое в мелкосерийном производстве

Большая производительность листовой штамповки делает применение ее очень заманчивым, но высокая стоимость инструмента — штампа не позволяла использовать ее в единичном и мелкосерийном производстве. В настоящее время разработан ряд методов, преодолевающих это затруднение, делающих штампы более универсальными, или упрощающими их. Опишем основные из этих методов.

Поэлементная штамповка применяется для получения от нескольких штук до нескольких сотен штук деталей. Сущность метода состоит в расчленении контура детали на простейшие элементы (прямые участки, закругления, пазы, отверстия), которые штампуются последовательно при помощи набора универсальных штампов.

Основной набор включает следующие штампы:

• для отрезки по прямой или вырезки прямого угла;

• для обрезки по радиусу дуги 180 (радиус — переменный);

• то же дуги 90 (прямого угла);

• для пробивки отверстий;

• для прорезки П-образных пазов;

• гибочный универсальный.

Комплект может быть дополнен штампами более узкого назначения. За каждым штампом закрепляется настольный пресс усилием обычно 4–7 т. Рассмотрим, как производится штамповка детали (рис. 3.56, a) по элементам. Сначала на штампе для отрезки по прямой получают прямоугольную карточку (рис. 3.56, б). Затем на штампе для обрезки по радиусу угла 90 по одному скругляют углы (рис. 3.56, в). Далее, на пробивном штампе последовательно пробивают два отверстия (рис. 3.56, г). Наконец, на штампе для пробивки П-образных пазов пробивают паз (рис. 3.56, д). Штамповке на каждом штампе предшествует настройка упоров универсальных штампов на необходимый размер и установка пуансонов и матриц требуемых размеров.

Рис. 3.56. Схема поэлементной штамповки

Применение данного метода для достижения большего эффекта требует предварительной тщательной нормализации и стандартизации элементов конструкции изготавливаемых деталей (т. е. установления оптимального ряда типоразмеров штампуемых элементов: диаметров отверстий, ширин пазов, радиусов скруглений и др.).

Внедрение поэлементной штамповки позволяет заменить полукустарные методы слесарной обработки механизированными приемами работы. В отличие от штамповки на специальных штампах рабочий выступает здесь в роли технолога (подбирает типовой техпроцесс), наладчика штампов и штамповщика, что снимает нудное однообразие работы, уменьшает текучесть кадров. В то же время инструмент работает до полного износа, как в массовом производстве, обрабатывая большое число одинаковых элементов, но в разных деталях.

Применение универсальных блоков экономит на каждом штампе затраты: до 40% — экономия металла, на 25–30% сокращается цикл изготовления штампа, на 30% — время проектирования, на 30–40% — площадь штамповых складов.

Штамповый блок при переходе от одной детали к другой остается прежним, меняются только пакеты. Блок становится принадлежностью пресса. За одним универсальным блоком закрепляется 150 и более пакетов. Метод целесообразен и в крупносерийном производстве.

Существуют три разновидности блоков:

• с механическим креплением — для штамповки на пластинчатых штампах как крупных, так и мелких деталей. Пластинчатые штампы выполнены из листовых материалов и значительно проще и дешевле обычных;

• с электромагнитным креплением — для штамповки тонколистовых материалов на пластинчатых штампах;

• с электромагнитно-механическим креплением — для штамповки магнитного материала, если возникает вредное притяжение к матрице.

Универсально-сборные штампы (УСШ) собираются на плитах с Т-образными пазами из универсальных узлов и элементов. После выполнения заданной программы (обычно от 10 шт. до 1,5 тыс. штук) штампы разбирают и можно собирать новые варианты. В состав комплекта УСШ для вырубки-пробивки входят 1870 деталей, из них 1034 — крепежных (винты, гайки, шпонки и др.). Такой комплект в мелкосерийном производстве обеспечивает сборку до 2200 штампов в год. УСШ изготавливают централизованно.

Штамповка на револьверных пробивных прессах применяется для пробивки отверстий и пазов в деталях типа плат, панелей, шасси радиоаппаратуры и электроаппаратуры с большим количеством пазов и отверстий разных форм и размеров.

Заготовка 3Г подается на рабочую позицию РП (рис. 3.57) координатным устройством вручную, или автоматически, с программным управлением. На РП пуансон сочленяется с ползуном пресса ПП. Барабан пресса содержит 28–32 пар матриц М и пуансонов П, т. е. без смены инструмента можно обработать 28–32 типоразмеров пазов и отверстий.

Упрощенные штампы. При мелкосерийной штамповке высокие механические свойства деталей штампов не нужны, т. к. полностью не задействованы. Например, для упрощения изготовления можно снизить твердость деталей штампов, т. к. из-за небольшой серийности не требуется высокая износостойкость. Рассмотрим некоторые другие примеры упрощенных штампов.

Рис. 3.57. Схема штамповки на револьверном прессе

Пинцетный штамп не имеет направляющих колонок, втулок и ряда других деталей, присущих обычным штампам (рис. 3.58).

Рис. 3.58. Пинцетный штамп: 1 — матрица; 2 — пуансон; 3 — пуансонодержатель; 4 — ручка

Штампы с универсальной эластичной полиуретановой матрицей для гибки или вытяжки (рис. 3.59). Полиуретановая упругая матрица 2, помещенная в металлический контейнер 1, имеет универсальный характер, ее можно использовать для некоторого интервала размеров деталей.

Рис. 3.59. Штамповка эластичной матрицей: 1 — металлический контейнер; 2 — полиуретановая матрица; 3 — заготовка; 4 — пуансон; 5 — основание

Рис. 3.60. Универсальный гибочный штамп: 1 — пуансонодержатель, 2 — пуансон, 3 — матрица, 4 — корпус, 5 — линейка

Инструмент универсального гибочного штампа (рис. 3.60) позволяет переустановкой одного пуансона и одной матрицы выполнять гибку по четырем радиусам.