Способи встановлення та кріплення пластмасою пуансонів штампів
При виготовленні дрібних штампів з великою кількістю близько розташованих один до одного в пуансонодержателях пуансонів різних профілів потрібна ретельна і трудомістка механічна обробка останніх для забезпечення рівномірного зазору по всьому контуру. На ряді машинобудівних заводів з успіхом застосовується спосіб кріплення пуансонів в пуансонодержателі шляхом заливання їх матеріалом, що швидко твердіє, — стирокрилом марки ТШ. Стиро-крил складається з двох компонентів: порошку (сополімер) та рідини (метил-метакрилат). Механічна міцність затверділого стирокрілу: межа міцності на розрив 3 кгс/мм2, ударна в'язкість 7-10 кгс-м/см2, твердість НВ 10-13. Стирокрил успішно застосовується при виготовленні багатопуансонних штампів, а в деяких випадках і для згинальних штампів. Він добре піддається обробці різанням, має досить високу опір стирання при експлуатації штампів.
При закріпленні пуансонів у пуансоно-тримачах вирубних штампів необхідно виконувати такі основні вимоги: витримати необхідний для розрахунку зазор між отвором у матриці та пуансоном; забезпечити міцне закріплення пуансонів, щоб у процесі роботи проміжок між матрицею і пуансоном по всьому периметру залишався постійним.
Саме заливка стирокрилом пуансонів у пуансонодержателях дозволяє при складанні штампів витримувати рівномірний зазор між пуансоном та матрицею, а також забезпечити необхідну міцність кріплення пуансона. Заливаються поверхні пуансонів і пуансонодержателя обробляють без дотримання особливої точності і шорсткості. Між цими поверхнями має бути зазор у межах 2-5 мм. Для більш міцного кріплення на поверхнях, що заливаються, пуансонів.прорізають поперечні канавки і встановлюють кільця з дроту діаметром 3-4 мм (див. 153 а). Ці поверхні спочатку труять, а потім оксидують. Після цього кожен пуансон підганяють і доводять за відповідним гніздом матриці і перевіряють перпендикулярність його установки по відношенню до різальної площини. Для збереження рівномірного зазору між пуансоном та матрицею застосовують прокладки з фольги.
Кріплення стирокрилом пуансонів може бути багатопозиційним або індивідуальним. Багатопозиційне кріплення застосовується на відстані між окремими пуансонами менше 6 мм. За великої відстані доцільно застосовувати індивідуальне кріплення пуансонів.
У зібраному вигляді (153 а) пуансони 2 встановлюють в гнізда 4 пуансоно-тримача 5 і матриці 1: між ними укладають знімач 3 і два блоки кінцевих заходів 7. Забезпечивши надійну і точну установку по матриці і всіх деталей на плиті, приступають до заливання гнізд пуансонотримача стирокрилом 6*. Заливку роблять у той момент, коли порошок і рідина при змішуванні утворюють сметаноподібну масу.
Пластмаса АСТ-Т. заповнивши всі нерівності у пазах гнізд, міцно утримує пуансони. Для запобігання прилипання пластмаси до пуансонів їх поверхні покривають рослинною або машинною олією. Пластмаса АСТ-Т складається з білого порошку та рідини, які змішують перед вживанням. Масу доводять до сметаноподібного стану та заливають у гнізда при кімнатній температурі. Час затвердіння становить 10-15 хв. Пластмаса АСТ-Т може оброблятися будь-яким способом різання. Застосування пластмаси АСТ-Т при виготовленні штампів дозволяє скоротити час складання та зменшити трудомісткість при обробці пуансоутримувачів та знімачів. Причому наймачі служать і напрямними. що особливо важливо у штампах, що маютьпуансони невеликого перерізу.
Технологія виготовлення штампу зводиться до наступного: гнізда під пуансони в пуансонодержателі довільно розфрезеровують, у бічних стінках гнізд роблять пази в горизонтальній площині. У готову матрицю встановлюють пуансони і вивіряють їхню перпендикулярність щодо площини матриці. На пуансони надягають пуансоно-тримач врівень з верхнім торцем пуансонів і заливають пластмасою.
Застосування пластичних мас для виготовлення згинальних штампів. У промисловості широкого поширення набуло виготовлення технологічного оснащення і згинальних штампів з пластичних мас — епоксипласту, стирокрілу та ін. доводочних операцій та скорочується загальна обробка різанням.
До складу епоксипласту входять епоксидні смоли, наповнювач, пластифікатор та затверджувач. Основа суміші - низькомолекулярна смола ЕД-5, ЕД-6 або ЕД-40 (100 ваг. ч). Смола ЕД-5 добре перемішується з наповнювачем, затверджувачем або пластифікатором, що входять до складу суміші. Смолу ЕД-6, як густішу, перемішують з іншими складовими суміші в нагрітому стані при температурі 70-80 ° С протягом 1-3 год (100-150 вага. Год), як затверджувача застосовують поліетиленполіамін (8-9 вага. ч), пластифікатор - дибутілфта-лат (20-25 вага. ч.). Заливальну суміш виготовляють у пропорції: епоксидної смоли ЕД-5 100 вагу. ч., дибутілфталату 20 вагу. ч., залізного порошку 100 вагу. ч., поліетиленполіаміну 10 вагу. ч. Епоксидну смолу перемішують з дибутілфта-латом протягом 5-10 хв дерев'яною лопаткою; потім поступово додають у суміш при постійному перемішуванні залізнийпорошок. Поліетиленполіамін додають до суміші з трьох компонентів перед заливанням у форми також при постійному перемішуванні. Змішування ведуть до одержання однорідної маси. Температура заливальної суміші повинна бути не вищою за 18°С. Суміш застигає через 30-40 хв після приготування. Епоксипласт під час виготовлення деталей заливають ковшем у дерев'яну форму. Дефекти поверхні форми усувають нанесенням епоксидної шпаклівки Е-4022 або швидковисихаючої шпаклівки АС-235. Після цього наносять два шари лаку 933 з витримкою після нанесення першого шару 30-40 хв. Деталі середніх розмірів у природних умовах сохнуть протягом 10-12 діб, у термошафі від 24 до 96 год при нагріванні до температури 50 е С. Час витримки встановлюють залежно від розмірів та конструкцій деталей.
Невеликі дефекти поверхні вирівнюють за допомогою пасти, наступного складу: епоксидної смоли ЕД-5 100 вага. ч., каоліну 100 вагу. ч.. ливарного графіту 3-5 вага. ч., дибутілфталату 15 вагу. ч., поліетиленполіаміну 10 вагу. ч. На 153 б показаний згинальний штамп для виготовлення деталей 9 з листового алюмінієвого сплаву. Робочі частини штампу (матриця товщиною 1,5 мм та пуансон) виконані з пластичної маси. Штамп складається з нижньої та верхньої плит 7 та 2, обойми 3, робочих частин (місця заливання) 4 та 5, каркаса 6 та робочих частин 7 та 9, утворених при заливанні. Для виготовлення основи деталей штампів з епоксипласту використовують масу наступного складу: епоксидної смоли ЕД-5 100 вага. год., кварцового піску з вологістю трохи більше 1% 1000 вагу. ч., дибутілфталату 10 вагу. ч., кубового залишку гексаметилендіаміну 20 вагу. год.
Для приготування маси спочатку змішують зв'язуючу частину, що складається зі смоли, дибутилфталату та затверджувача, протягом 5-10 хв до отримання однорідної суміші. Потім у посудину завантажуютькварцовий пісок, просіяний через сито з осередком 2 2 мм, заливають сполучну суміш і перемішують протягом 10-15 хв. Суміш через 30-50 хв густіє. Для виготовлення пуансону із зазначеної маси застосовують гіпсову модель матриці. Робочу частину моделі обшивають дерев'яними дощечками на товщину облицювального шару. Бічні неробочі поверхні опоки змащують товстим шаром технічного вазеліну чи солідолу. У форму перед завантаженням маси встановлюють стрижні під ливарні та повітряні канали та болти кріплення. Поверхні дерев'яних форм та поверхні стрижнів під ливарні та повітряні канали покривають плівкою або трьома-чотирма шарами розчину воску. Виливки витримують у формі протягом 24-48 год. Після цього з виливки виймають стрижні, видаляють розділювальну мастило, виливок знежирюють і поверхню її очищають від пилу та бруду. Потім з гіпсової моделі знімають дерев'яну обшивку та виправляють пошкоджені місця.
Облицювальний шар з епоксипласту заливають через літникові канали безпосередньо за гіпсовою моделлю, яку покривають двома-трьома шарами полізо-бутилену. Кожен наступний шар наносять протягом 20-25 хв. При заливці струмінь суміші, проходячи по литниковому каналу, не повинен його перекривати. Заливку закінчують, коли всі ливарні та повітряні канали наповнюються облицювальною сумішшю. Після заливання облицювальної сумішшю виливки витримують у формі не менше 24-48 год, потім піддають їх термічній обробці.
Епоксипласт використовують також для виготовлення штампів. У цьому випадку застосування пластичних мас доцільно в умовах дрібно- та середньосерійного виробництва, а також при освоєнні нових деталей, коли потрібно скоротити цикл підготовки та не потрібна висока стійкість штампу.
Стійкість штампів з епоксипласту нижче, ніж сталевих штампів.Переваги штампів з епоксипласту – менша трудомісткість та короткий цикл їх виготовлення. Застосування пластмасового штампу для партії деталей 1000 шт. має переваги порівняно із сталевим штампом. Литі штампи з епоксипласту застосовують для згинальних, формувальних та витяжних операцій, при штампуванні деталей з маловуглецевих сталей та алюмінієвих сплавів.
Роз'ємний пристрій (154) призначений для зняття матриці з пуансонів після заливання їх пластмасою АСТ-Т. Пристосування складається з планки 3 з двома пазами, за якими при необхідності переміщаються стійки 2, що спираються на плиту 1. Гвинт 4, що вільно повертається від руки, тягне за собою другу планку 5 з прихватами 6, що охоплюють буртик матриці 7, забезпечуючи знімання її з пуансонів 8 без перекосів.
Виготовлення матриць із органічного скла. Для штампування виробів з рельєфними зображеннями або жетонів з листового матеріалу (латунь або залізо завтовшки 0,3-0,5 мм) можна використовувати штампи, матриці яких виготовлені з органічного скла. Ці матриці можуть витримувати лише до 1000 ударів, але оскільки процес виготовлення таких матриць простий, їх вигідно застосовувати при дрібносерійному виробництві.
Штамп (155), застосовуваний виготовлення матриць з органічного скла, дуже простий: він складається з круглої плити-обойми / з гніздами посередині для вставки 2 і матриці 3, в яку кладуть заготовку 4. Верхня опорна плита 5, укладена на пуансонодержателе 6, оберігає від зміщення пуансон -7 і колонки 8. Штамп попередньо нагрівають до температури 150°, достатньої для того, щоб заготівля з органічного скла, укладена в матрицю, перетворилася на драглисту масу. Ця маса при тиску на пуансон ущільнюється і заповнює поглиблені ділянки його поверхні.утворюється точний відбиток, що відповідає формі та розмірам виробів. Маса в обоймі при закритому штампі охолоджується і стає твердою, здатною витримати навантаження 450-600 кгс, при якій можна отримати на виробі рельєф заввишки до 0,3-0,5 мм.