Semenov E.I., i dr. (red.) Kovka i shtampovka. Spravochnik. Tom 4 (Mashinostroenie, 1987)(ru)(L)(T)(273s) (813579), страница 92
Текст из файла (страница 92)
Наиболее характерными материалами для изготовления деталей штампов в будущем станут полимеры. Распространенным видом полимеров является пластмасса. Пластические материалы, армированные стеклянными нли синтетическими нитями или тканями, дают прочность, сравнимую со сталью. Но основной задачей ближайшего будущего является изыскание таних пластических материалов, которые по прочности н всем механическим свойствам превзойдут лучшие современные стали и сплавы. Трудоемкость изготовления штампов с применением пластмасс составляет примерно 50 % трудоемкости изготовления цельнометаллических.
Пластмассу применяют при изготовлении формообразующих штампов; вследствие малой твердости (ОВ 22) их используют только в мелкосерийном производстве. При повышении прочности пластмассы можно будет применять и в штампах для серийного и крупносерийного производства. Большим преимуществом пластмасс является нх легкость (плотность в 4— 5 раз меньше плотности металла). Твердые материалы для ишотовления рабочих деталей штампов совер- 13. Мехаянческяе свойства матерналов, рекомендуемых для изготовления рабочих частей штампов ВЫБОР МАТЕРИАЛОВ Продолжеиие табл. 14 Продолжение табл. 13 Услоаяя яагру- жеяяя Тяя штампа Прсдельяая рабочая твердость Дояуснаемое яапряже- яяе яа смятяе. МПа яря яагруеяе Деталь штампе Мерка материала Твердость Термообра.
бочка Матеря<а ПЕС (ИВ! статячесяоа ударяоя Легкие, средиие Тяже. лые Стали: УВА, У10А, Х12 Стали: Х12М, Х!2Ф!, ХВВФ, Р6М5 Пуансон, матрица, пуансон- матрица, при. жим, их сек- ции Матрица 57 — 61 ИНСа Твердые сплавы: ЦН-4; Сормайт ВК6М; ВКВ; ВК10 ВК)5; ВК20 ВК25; ВКЗО НйА 83 — 85 ННА 86 — В НйА 84 — 8 НйА 83 — 8 Закалка 3430 †39 2450 †27 Твердые сплавы 86 — 88 ИНА Пуансон матрица, прижим, вы- талкиватель Средние 190 — 260 НВ Тяже- лые 181 — 255 НВ Для калибровки, чеканки и других работ <иа удара Пуансон, матрица, выталкиватель Средиие 55 — 59 Нйс Стали: УВА, У10А, ТНФ Стали: ВХФ, 9ХФ, 9ХС, ХВВВ, РВМ5 Тяже- лме 86 — 88 НйА Твердые сплавы Марка материала Уел ояя я яагру- жеяяя Тяп я<тампа Деталь штампа Таердасть 446 КОНСТРУКЦИИ ШТАМПОВ.
ВЫБОР МАТЕРИАЛОВ 'Состав чугуна СЧШ: 3 — 3,3% С; 1,6 — 2,2% ВП 0,6 — 1% Мп; 0,8 — 1,1% Сг; 1,6 — 20еА Х). 03<4 Р. 0'1% 5 " Состав медистой стали Е-4. 0,55 — 0,65 об С; О,3 †,4 % 51; 1,0— 1,2% Мп; 1,0 — 1,2% Сг; 0,08 — 0,15% Т1; 0,8 — 1,1% Сп; 0,04% Р; 004% 5 П р и и е ч а и и я; 1. Азотироваиие сталей Х12М и Х12Ф) повышает их поверхностную твердость и износостойкость. Толщина азотироваииого слоя 0,15 — 0,30 мм. 2.
Хромироваиие углеродистых инструментальных сталей для штампов при вытяжных работах уменьшает коэффициент трения (примерио в два раза), повышает изиосостойкость и уменьшает иалипаиие деформироваииого металла. Толщина хромированного слоя 0,01 — 0,02 мм. 3. Цемеитацию примеияют для повышения поверхностной твердости деталей из иизкоуглеродистых сталей до 59 — 63 НйС .
Глубина слоя 0,5 — 1,0 мм. 4. Твердые сплавы (кроме ЦН 4 и Сормайта) применять при лрочиом баидажироваиии. 14. Материалм, рекомеидуемые для изготовлеиия основных деталей штампа в зависимости от условий работы Для фор- моизмеияющих операций (гибка, вытяжка, отбортовка, формовка и др.) Для формоизмеияю. щях операций круп- иогабаритиых (облицовочиых) деталей Специальиый ле. гироваииый чугуи Осиоваиие: чугуи СЧ 30, армироваииый стальвыми сек- пнями ВЫБОР МАТВРИАЛОВ Продолженне табл. 14 Продолженне табл. 14 Услояня нагру- ження Тип штампа Тии штампа Деталь штанин Марка материала Твердость услания нагру. жемия твердость Марка матерняла Деталь штемие Сталь 45 42 — 46 НйСя 76 — 86 (среднее значение 82) по Шору А До дав- ления !00 МПа Для фор- монзменяющнх н раз. делитель. ных опе- раций Пружины, эластичная среда а роли матрицы н пуансона Сталь 20 59 — 63 НйС, (после цемента.
цнн) Легкие Средние Стали: 20, Стз В состояннн по. ставки 42 — 46 НйСе Стали: 40, 40Х, 45 Стали: УВА, 5ХНТ, 5ХНМ Сталь УБА Стали: У10А, Х12М, 5ХГС Тяже- лые Легкие Сред- нне, тяже- лые 51 55 НйСе П р н м е ч а н н я: 1. К тяжелым условиям работы относятся: нагруженне рабочих частей до предельно допустимых нагрузок; относительно тонкие стенки матрицы н пуансонов; высокая «плотность» размещения рабочих контуров; работы на повышенных скоростях; эксплуатация штампа прн массовом выпуске деталей.
По разделительным операциям: вырубка, пробнвка электротехнических сталей, углеродистых н легированных ста. лей с твердостью после термической обработки до 50НйС н особенно, когда не допускаются заусенцы в детали. По формонзменяющнм операциям: вытяжка с утоненнем стенок детали; калибровка деталей прн повышенных требованиях к точности размеров; прецизионная штамповка.
2. К легким условиям работы относятся: нагружеине рабочих частей с высоким запасом прочности; эксплуатация штампов прн относительно малых партняк штампуемых деталей (мелкие серии). 3. К средним условиям нагруження рабочих частей относятся такие, при которых работают штампы в серийном производстве с годовой и рограммоб штамповки ориентировочно до 100 тыс. деталей, перерабатывающих в основном аысокопласгнчные н другие металлы с пределом прочносгн не более 500 МПа. Эта категория штампов является преобладающей в промышленности. Клнн, пол- зушкн малых и средннх размеров 53 — 57 ННСе 57 — 61 НйС Клнн, ползушкн круп.
ногабарнтные с накладнымн планкамн Планка накладная Все тнпы штампов Чугуны: СЧ 25, СЧ 30 Стали: ЯО, 45 180 — 255 НВ Легкие Сталь 20 59 — 63 (после цнн) 57 — 61 НйСа цемента. Сред. нне, тяжелые Легкие, средине Тяже. лые Сталя: У!ОА, Х!2М НйС Плитки подкладные для пуансонов н матриц, для ползушек Сталь 45 Сталь УВА Сталь 20 42 — 46 НйСз 5! — 55 НйСя 59 — 63 Нйс (после цемента.
цнн) Протнво. отжнмы н плапкн к ннм Легкие, среднне Тюке. лые Сталь У10А Сталь Х!2М Сталь 20 57 61 НйСя Плавя н направляющне 59 — 63 (после цнн) 42 — 46 51 — 55 НйС цемента- Сталя: 40, 45 Стали; У8А, У! ОА Стали: 45, 40Х НЙС НйС Фиксаторы Упоры 42 — 46 НйС 448 кОнстРукции штАмпОВ, ВНБОР млтнриллов Державин быстросмен. ных пуансонов Державин с шариковым креплением пуансонов Съемннк, выталкиватель шенствуют в различных направлениях. Особенно важно добиться повышения допускаемых удельных нагрузок, твердости н сопротнвленпя нстнранню.
Увеличения допускаемых удельных нагрузок добиваются нзмененнем содержания легнрующнх элементов в высоколегнровапных сталях. Одннм нз эффектнвных направленнй является нспользованне н совершенствованне магнневого н модпфнцнрованного чугунов, обладающих высокнмн механнческнмн н аптнфрнкцноннымн свойствамн. В настоящее 15 Пг'р А. Д. Матвеева Полиуретан СКУ-7Л ТТ (Гост 22202 — 83) Лнтьевые поли- уретаны (ТУ 84.404 — 78) (прямоугольной н цилиндриче- ской формы) Заменитель— резина 3826 время создают новые стала с твердостью, близкой к порошковым материалам. Одновременно этн стали должны иметь высокую прочность на нзгпб, н на сжатие, повышенный предел вынослнвостн, хорошую технологнчность прн обработке.
Кроме того, нередко требуется, чтобы штамповые стали обладали устойчивостью против отпуска н высокой прокалнваемостью. Твердые (порошковые) сплавы уже сейчас широко прнменяют в производстве, а в будущем онн постепенно вытесняют закалнваемые детали штам- ВЫБОР МАТЕРИАЛОВ на. Их можно использовать для изготовления всех разделительных и формообразующих штампов. В разделительных штампах, изготовленных из твердых сплавов, по сравнению со штампами из сталей более продолжительное время сохраняется в надлежащем виде режущая кромка при стабильном технологическом зазоре. Высокая твердость этих материалов позволяет легко разделять относительно хрупкие и термообработанные материалы. Такие штампы экономичны, — в результате уменьшения числа веточек увеличивается выпуск продукции и сокращается простой оборудования.
В формообразующих штампах твердые сплавы, кроме повышения стойкости, обеспечивают заданные параметры шероховатости поверхности и стабильную высокую точность штампуемых деталей. При использовании этих сплавов исчезают такие вредные явления, как прилипание штампуемого материала к рабочим частям штампа и образование задиров. В табл. !3 приведены механические характеристики некоторых материалов, рекомендуемых для изготовления рабочих частей штампов листовой штамповки, а в табл, 14 конкретные рекомендации по их применению.
Глава СТой)БИОСТ)з Понятие о стойкости штампов. В процессе эксплуатации штампов наиболее часто приходят в негодность нх основные рабочие части †матри и пуансоны. Поэтому следует различать; полную стойкость штампа, определяемую числам деталей, отштампованных до полного изнашивания его рабочих частей, и получением размерного брака штампуемых деталей; промежуточную (качественную] стойкость или стойкость между двумя пере- точками (для устранения заусенцев прн вырубке †пробив) или между зачистками рабочих частей для устранения заднров, рнсок и царапин прн вытяжке, гнбке.
Полная стойкость штампов непосредственно сиязана с промежуточной стойкостью, так как число допустимых переточек н зачисток ограничено полным использованием рабочих деталей штампов илн получением размерного брака деталей. Стойкость штампа до полного нзнашнван»я Т = ЛМль где л — число переточек; % — число нагружен»й на период между двумя переточкамн; л, — число рабочих мест в штампе. Стойкость штампа до переточкн рабочих частей имеет большое значение для обеспечения его бесперебойной работы в производственных условиях. Экономичность штампа характеризуется стойкостью его рабочих частей до полного изнашивания, поскольку стоимость изготовления последних для большинства типов штампов составляет 65 — 80 »4 стоимости всего штал1па.
Характеристика условий работы режущих кромок вырубных и пробивных штампов. Исследованиями В П. Романовского установлено, что удельная нагрузка на режущие кромки при вырезке стальных деталей равна 15» з р,»,„— 3,12 (й — 1) пв (2) где й — коэффициент, зависящий от величины зазора г; з и о — соответ- ственно толщина заготовки и диаметр отверстия; г = 0.15з 0,1Ъ 0,05з 0,025з 0,005з й = 2.0 2,38 3,33 4,1 5,0 При чистовой вырубке сопротивление разделению (сдвигу) выше, чем при обычной вырубке, н составляет осн = (и — - - 0,75) о» (3) где коэффициент т = 3,0 пр» г = — 0 005х (беззазорная вырубка) т = = 2,5 при г = 0,025з Максимальная удельная нагрузка на режущие кромки пуансонов при чистовой вырубке (без прот»водавлення) прн г= 0,005з равна р»м, ж 3,9 (4 — + 1) ов, (4) д а с учетом прот»воданления Рт»хкк 4 5 (4, 1 1) пв (5) Удельная нагрузка на режущие кромки матриц прн чистовой вырубке несколько ниже нагрузки пуансонов и составляет рма,м Рз 3,6 (4 — -(-1) ль.
(6) На рнс. 1 приведена зависимость рш»х)оз от относительной толщины (з)л) заготовки, действительная для различных марок углеродистой н коррознонно-стойкой сталей. Так как с увеличением отношения з/И удельная нагрузка резко возрастает, то для режущих частей штампов различных СТОЙКОСТЬ ШТАМПОВ стоя кость ц! тампон 453 Г~ гз чм г р „,мла аппп п,г зппп «ппп зппп гппп матрицей сокращается в 5 — 6 раз. Кроме того, полностью исключаются ручные работы по подгонке рабочих контуров матрицы и пуансона. В ленточно-ножевых штампах с сопряженными режущими кромками в качестве матрицы применяют стальную термически обработанную ленту, поставленную на ребро между матрице- держателем и пуансоиодержателем н заточенную под углом 35' так, что на торце остается небольшая площадка.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
