Приемы для повышения стойкости инструмента

С учетом характера разрушения деформирующего инструмента задачу повышения стойкости того или иного вида инструмента следует решать в определенной последовательности:

· определение преобладающего вида разрушения;

· выделение участков инструмента, из-за которых инструмент выходит из строя;

· определение основных причин разрушения (конструкция инструмента, режим работы, материал и т. д.);

· назначение мер повышения стойкости.

Преобладающий вид разрушения можно определить, например, по данным распределения инструмента в зависимости от признака разрушения (таблица 3).

Таблица 3 – Относительное распределение выбракованных штампов по виду разрушения, %

Стойкость молотовых штампов можно увеличить, главным образом, путем повышения прочности. Для штампов ГКМ требуются технические решения, направленные на то, чтобы затормозить процесс образования разгарных трещин. Прессовые штампы КГШП нуждаются в защите одновременно по всем трем разновидностям разрушения. Совершенствование конструкции инструмента — один из путей повышения стойкости. Например, при конструировании штампов размеры облойного мостика выбирают из условия полного заполнения гравюры штампа деформируемым металлом при максимальном отходе металла в облой. Если стойкости штампа придается основное значение, то высоту мостика в ущерб экономии металла можно несколько увеличивать. Зачастую несущественное (с точки зрения конструкции) изменение формы инструмента в несколько раз повышает его стойкость. Например, увеличение переходной зоны у матрицы для прессования прутков из латуни позволило увеличить стойкость матрицы с 8 до 23 прессовок (рисунок 44).

Чем проще конфигурация поковки, тем легче изготовить штамп, тем выше его стойкость. Это важное правило, продиктованное производственной практикой, не всегда учитывается конструкторами.

Рисунок 44 - Различная конструк­ция канала матрицы: а — 8 прессовок, б - 23 прессовки

Рисунок 45 - Сборнаяматрица

С целью уменьшения температурных напряжений и задержки возникновения разгарных трещин инструмент для горячей обработки давлением перед формоизменением целесообразно подогревать. Наиболее изнашиваемые элементы инструмента целесообразно изготавливать в виде вставок из металлокерамических сплавов (рисунок 45).

Хорошими способами повышения износостойкости рабочих поверхностей инструмента являются также хромирование, азотирование, борированне, цианирование, силицирование и сульфидирование, а также электроискровой способ упрочнения.

МЕТОДЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИНСТРУМЕНТА

*вставка

Механическая обработка

Механическая обработка деформирующего инструмента выполняется на сверлильных, токарных, фрезерных, строгальных, долбежных и шлифовальных станках. Из сверлильных применяют радиально и вертикально сверлильные станки. Они служат для сверления отверстий, например для подъема и транспортировки штампов, запрессовки направляющих колонок, размещения нагревателей и т.п. Радиально и вертикально – сверлильные станки применяют также и для обработки штампов и их деталей.

Из токарных применяют в большинстве случаев универсальные высокоточные токарно-револьверные и токарно-винторезные станки для изготовления инструмента преимущественно круглой формы: пуансоны, матрицы, штампы деталей к ним, пресс – шайбы, иглы и т.п. Для обработки крупных штампов преимущественно с ручьями, близкими по форме к телам вращения, используют токарно–карусельные станки.

К универсальным, применяемым для выполнения фрезерных работ, относят вертикально и горизонтально фрезерные станки. На этих станках фрезеруют заготовительные ручьи, облойные канавки, плоскости различны вставок, отдельные углубления и полости несложных ручьев. Обработку ручьев на вертикально-фрезерных станках производят по разметке и с применением шаблонов.

Первой операцией при обработке ручья штампа является черновое фрезерование. Эту операцию производят для удаления основной массы металла из полости ручья, при этом оставляют припуск от 1 до 5 мм на чистовое фрезерование. Чистовое фрезерование производят с высокой точностью пальчиковыми фрезами с профилем, позволяющим обеспечить требуемую конфигурацию ручья (уклоны и радиусы сопряжения стенок с дном).

Наиболее распространенным методом обработки плоскостей инструмента является строгание на универсальных поперечно-строгальных, продольно-строгальных и фасонно-строгальных станках. Фасонно-строгальные станки все шире применяют для изготовления сложных наружных поверхностей обрезных пуансонов и сборных матриц. Инструмент со сложным профилем обрабатывают по разметке, нанесенной на его верхнем торце.

Такие виды инструмента, как пуансон ГКМ, обрезные матрицы, вальцовочные штампы обрабатывают на долбежных станках. Для обработки пространственно-сложных поверхностей инструмента применяют копировально-фрезерные станки с программным управлением, а также станки с фотоэлектромеханической системой управления, где в качестве задающего устройства используют чертеж. На рис. Показано изготовление штампа на копировально-фрезерном станке с помощью копира. Модель имеет полость, полностью соответствующую требуемой полости инструмента. По ее поверхности скользит палец копировального устройства и передает сигналы электронному устройству, обеспечивающие вертикальное перемещение поперечины, продольное – шпиндельной бабки и поперечное – стола с закрепленным на нем штампом. Фреза повторяет из относительно штампа и нарезает в нем такую же полость.

Шлифование – одна из важнейших операций механической обработки инструмента ,обеспечивающая получение высокого класса шероховатости поверхности и точных размеров. При изготовлении инструмента широко применяют плоскошлифовальные и круглошлифовальные станки. При круглофлифовальных станках также можно

Рисунок 33 – Изготовление штампа на копировально-фрезерном станке: 1 – модель, 2 – палец копировального устройства, 3 – электронное устройство, 4 – поперечина, 5 – шпиндельная бабка, 6 – пальчиковая фреза, 7 - штамп

осуществить профильное шлифование с помощью специально профилированных кругов.

Окончательными операциями механической обработки инструмента являются доводка и полирование. Доводке подвергают главным образом закаленные инструменты. Сущность процесса доводки заключается в обработке поверхности инструмента твердыми и мягкими абразивными материалами. Полирование применяется для того, чтобы улучшить чистоту формообразующих поверхностей инструмента, устранить на них следы предыдущих операций обработки.

Очень часто доводку и полирование инструмента осуществляется на шлифовальных станках. Метод имеет следующие недостатки:

при изготовлении инструмента происходит перерезание волокон, что влечет за собой повышение склонности инструмента к образованию трещин и износа;

имеют место большие трудности в процессе изготовления инструмента из труднообрабатываемых металлов;

после станочных операций требуется слесарная обработка, которая отличается низкой производительностью и вредными условиями труда.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: