03.09.2008
Способы установки и крепления пластмассой пуансонов штампов
При изготовлении мелких штампов с большим количеством близко расположенных друг к другу в пуансонодержателе пуансонов различных профилей требуется тщательная и трудоемкая механическая обработка последних для обеспечения равномерного зазора по всему их контуру. На ряде машиностроительных заводов с успехом применяется способ крепления пуансонов в пуансонодержателе путем заливки их быстротвердеющим материалом — стирокрилом марки ТШ. Стиро-крил состоит из двух компонентов: порошка (сополимер) и жидкости (метил-метакрилат). Механическая прочность затвердевшего стирокрила: предел прочности на разрыв 3 кгс/мм2, ударная вязкость 7—10 кгс-м/см2, твердость НВ 10—13. Стирокрил успешно применяется при изготовлении многопуансонных штампов, а в некоторых случаях и для гибочных штампов. Он хорошо поддается обработке резанием, имеет достаточно высокую сопротивляемость истиранию при эксплуатации штампов.
При закреплении пуансонов в пуансоно-держателях вырубных штампов необходимо выполнять следующие основные требования: выдержать необходимый по расчету зазор между отверстием в матрице и пуансоном; обеспечить прочное закрепление пуансонов, чтобы в процессе работы зазор между матрицей и пуансоном по всему периметру оставался постоянным.
Именно заливка стирокрилом пуансонов в пуансонодержателях позволяет при сборке штампов выдерживать равномерный зазор между пуансоном и матрицей, а также обеспечить необходимую прочность крепления пуансона. Заливаемые поверхности пуансонов и пуансонодержа-теля обрабатывают без соблюдения особой точности и шероховатости. Между этими поверхностями должен быть зазор в пределах 2—5 мм. Для более прочного крепления на заливаемых поверхностях пуансонов прорезают поперечные канавки и устанавливают кольца из проволоки диаметром 3—4 мм (см. 153, а). Эти поверхности сначала травят, а затем оксидируют. После этого каждый пуансон подгоняют и доводят по соответствующему гнезду матрицы и проверяют перпендикулярность его установки по отношению к режущей плоскости. Для сохранения равномерного зазора между пуансоном и матрицей применяют прокладки из фольги.
Крепление стирокрилом пуансонов может быть многопозиционное или индивидуальное. Многопозиционное крепление применяется при расстоянии между отдельными пуансонами менее 6 мм. При большом расстоянии целесообразно применять индивидуальное крепление пуансонов.
В собранном виде (153, а) пуансоны 2 устанавливают в гнезда 4 пуансоно-держателя 5 и матрицы 1: между ними укладывают съемник 3 и два блока концевых мер 7. Обеспечив надежную и точную установку по матрице и всех деталей на плите, приступают к заливке гнезд пуансонодержателя стирокрилом 6*. Заливку производят в тот момент, когда порошок и жидкость при смешивании образуют сметанообразную массу.
Пластмасса АСТ-Т. заполнив все неровности в пазах гнезд, прочно удерживает пуансоны. Для предотвращения прилипания пластмассы к пуансонам их поверхности покрывают растительным или машинным маслом. Пластмасса АСТ-Т состоит из белого порошка и жидкости, которые смешивают перед употреблением. Массу доводят до сметанообразного состояния и заливают в гнезда при комнатной температуре. Время отверждения составляет 10—15 мин. Пластмасса АСТ-Т может обрабатываться любым способом резания. Применение пластмассы АСТ-Т при изготовлении штампов позволяет сократить время сборки и уменьшить трудоемкость при обработке пуансонодержателей и съемников. Причем съемники служат и направляющими. что особенно важно в штампах, имеющих пуансоны небольшого сечения.
Технология изготовления штампа сводится к следующему: гнезда под пуансоны в пуансонодержателе произвольно расфрезеровывают, в боковых стенках гнезд делают пазы в горизонтальной плоскости. В готовую матрицу устанавливают пуансоны и выверяют их перпендикулярность относительно плоскости матрицы. На пуансоны надевают пуансоно-держатель заподлицо с верхним торцом пуансонов и заливают пластмассой.
Применение пластических масс для изготовления гибочных штампов. В промышленности широкое распространение получило изготовление технологической оснастки и гибочных штампов из пластических масс — эпоксипласта, стирокрила и др. Применение пластических масс сокращает время и снижает трудоемкость изготовления оснастки и штампов, так как исключается обработка на копиро-вально-фрезерных станках, уменьшается количество слесарно-доводочных операций и сокращается общая обработка резанием.
В состав эпоксипласта входят эпоксидные смолы, наполнитель, пластификатор и отвердитель. Основа смеси — низкомолекулярная смола ЭД-5, ЭД-6 или ЭД-40 (100 вес. ч). Смола ЭД-5 хорошо перемешивается с наполнителем, отвердителем или пластификатором, входящими в состав смеси. Смолу ЭД-6, как более густую, перемешивают с другими составляющими смеси в нагретом состоянии при температуре 70—80° С в течение 1—3 ч (100—150 вес. ч), в качестве отвердителя применяют полиэтиленполиамин (8— 9 вес. ч), пластификатор — дибутилфта-лат (20—25 вес. ч.). Заливочную смесь изготовляют в пропорции: эпоксидной смолы ЭД-5 100 вес. ч., дибутилфталата 20 вес. ч., железного порошка 100 вес. ч., полиэтиленполиамина 10 вес. ч. Эпоксидную смолу перемешивают с дибутилфта-латом в течение 5—10 мин деревянной лопаткой; затем постепенно добавляют в смесь при постоянном перемешивании железный порошок. Полиэтиленполиамин добавляют к смеси из трех компонентов перед заливкой в формы также при постоянном перемешивании. Смешивание ведут до получения однородной массы. Температура заливочной смеси должна быть не выше 18°С. Смесь застывает через 30—40 мин после приготовления. Эпоксипласт при изготовлении деталей заливают ковшом в деревянную форму. Дефекты поверхности формы устраняют нанесением эпоксидной шпаклевки Э-4022 или быстросохнущей шпаклевки АС-235. После этого наносят два слоя лака 933 с выдержкой после нанесения первого слоя 30—40 мин. Детали средних размеров в естественных условиях сохнут в течение 10—12 суток, в термошкафу от 24 до 96 ч при нагреве до температуры 50 е С. Время выдержки устанавливают в зависимости от размеров и конструкций деталей.
Небольшие дефекты поверхности выравнивают с помощью пасты, следующего состава: эпоксидной смолы ЭД-5 100 вес. ч., каолина 100 вес. ч.. литейного графита 3—5 вес. ч., дибутилфталата 15 вес. ч., полиэтиленполиамина 10 вес. ч. На 153, б показан гибочный штамп для изготовления деталей 9 из листового алюминиевого сплава. Рабочие части штампа (матрица толщиной 1,5 мм и пуансон) выполнены из пластической массы. Штамп состоит из нижней и верхней плит 7 и 2, обоймы 3, рабочих частей (места заливки) 4 и 5, каркаса 6 и рабочих частей 7 и 9, образованных при заливке. Для изготовления основания деталей штампов из эпоксипласта используют массу следующего состава: эпоксидной смолы ЭД-5 100 вес. ч., кварцевого песка с влажностью не более 1% 1000 вес. ч., дибутилфталата 10 вес. ч., кубового остатка гексаметилендиамина 20 вес. ч.
Для приготовления массы сначала смешивают связывающую часть, состоящую из смолы, дибутилфталата и отвердителя, в течение 5—10 мин до получения однородной смеси. Затем в сосуд загружают кварцевый песок, просеянный через сито с ячейкой 2 2 мм, заливают связующую смесь и перемешивают в течение 10— 15 мин. Смесь через 30—50 мин густеет. Для изготовления пуансона из указанной массы применяют гипсовую модель матрицы. Рабочую часть модели обшивают деревянными дощечками на толщину облицовочного слоя. Боковые нерабочие поверхности опоки смазывают толстым слоем технического вазелина или солидола. В форму перед загрузкой массы устанавливают стержни под литьевые и воздушные каналы и крепежные болты. Поверхности деревянных форм и поверхности стержней под литьевые и воздушные каналы покрывают пленкой или тремя-четырьмя слоями раствора воска. Отливки выдерживают в форме в течение 24— 48 ч. После этого из отливки вынимают стержни, удаляют разделительную смазку, отливку обезжиривают и поверхность ее очищают от пыли и грязи. Затем с гипсовой модели снимают деревянную обшивку и исправляют поврежденные места.
Облицовочный слой из эпоксипласта заливают через литниковые каналы непосредственно по гипсовой модели, которую покрывают двумя-тремя слоями полизо-бутилена. Каждый последующий слой наносят в течение 20—25 мин. При заливке струя смеси, проходя по литниковому каналу, не должна его перекрывать. Заливку заканчивают, когда все литьевые и воздушные каналы наполняются облицовочной смесью. После заливки облицовочной смесью отливки выдерживают в форме не менее 24—48 ч, затем подвергают их термической обработке.
Эпоксипласт используют также при изготовлении штампов. В этом случае применение пластических масс целесообразно в условиях мелко- и среднесерийного производства, а также при освоении новых деталей, когда нужно сократить цикл подготовки и не требуется высокая стойкость штампа.
Стойкость штампов из эпоксипласта ниже, чем стальных штампов. Преимущества штампов из эпоксипласта — меньшая трудоемкость и короткий цикл их изготовления. Применение пластмассового штампа для партии деталей в 1000 шт. имеет преимущества по сравнению со стальным штампом. Литые штампы из эпоксипласта применяют для гибочных, формовочных и вытяжных операций, при штамповке деталей из малоуглеродистых сталей и алюминиевых сплавов.
Разъемное приспособление (154) предназначено для снятия матрицы с пуансонов после заливки их пластмассой АСТ-Т. Приспособление состоит из планки 3 с двумя пазами, по которым при необходимости перемещаются стойки 2, опирающиеся на плиту 1. Винт 4, свободно поворачиваемый от руки, тянет за собой вторую планку 5 с прихватами 6, охватывающими буртик матрицы 7, обеспечивая съем ее с пуансонов 8 без перекосов.
Изготовление матриц из органического стекла. Для штамповки изделий с рельефными изображениями или жетонов из листового материала (латунь или железо толщиной 0,3—0,5 мм) можно использовать штампы, матрицы которых изготовлены из органического стекла. Эти матрицы могут выдерживать лишь до 1000 ударов, но поскольку процесс изготовления таких матриц весьма прост, их выгодно применять при мелкосерийном производстве.
Штамп (155), применяемый для изготовления матриц из органического стекла, очень прост: он состоит из круглой плиты-обоймы / с гнездами посредине для вставки 2 и матрицы 3, в которую кладут заготовку 4. Верхняя опорная плита 5, уложенная на пуансонодержателе 6, предохраняет от смещения пуансон -7 и колонки 8. Штамп предварительно нагревают до температуры 150° С, достаточной для того, чтобы заготовка из органического стекла, уложенная в матрицу, превратилась в студенистую массу. Эта масса при давлении ее на пуансон уплотняется и заполняет углубленные участки его поверхности — образуется точный оттиск, соответствующий форме и размерам изделий. Масса в обойме при закрытом штампе охлаждается и становится твердой, способной выдержать нагрузку 450— 600 кгс, при которой можно получить на изделии рельеф высотой до 0,3—0,5 мм.
Росстан \ каталог \ металлообработка
