ВИГОТОВЛЕННЯ ШТАМПІВ ДЛЯ МОЛОТІВ

1. Особливості технології виробництва штампів для об'ємної

2. Технічні умови виготовлення молотових штампів.

3. Механічна обробка штампових кубиків.

4. Виготовлення остаточного струмка штампу та його контроль.

5. Виготовлення заготовчого струмка штампу.

6. Довідкові роботи.

1.Особливості технології виробництва штампів для об'ємної

Деталі штампів для об'ємного штампування працюють у важких умовах. Вони відчувають або відносно невеликі питомі тиски, але при дуже високій температурі металу, що деформується, або, при холодному штампуванні, дуже високі питомі тиски, що наближаються для інструментальних сталей до руйнівних .

Тому звертається особлива увага на вибір матеріалу, а також на механічну та особливо термічну обробку. Сталеві кубики, блоки і фасонні заготовки кують з наступною попередньою термічною обробкою, що полягає у відпалі або нормалізації (загартування та високу відпустку). Завдяки нормалізації покращується якість сталі та зменшується короблення штампу при загартуванні.

Підвищення стійкості робочих порожнин штампів для холодного об'ємного штампування сприяють підвищеним вимогам до якості їхньої робочої поверхні. Для гарячого штампування блискучі робочі порожнини сприяють приварюванню матеріалу, що штампується до них. Тому робочим площинам штампу слід надати темного, матового кольору шляхом додаткової відпустки або вороніння в маслі.

При виборі марок сталей для штампів гарячого об'ємного штампування перевагу слід віддати тим маркам, які забезпечують необхідні механічні властивості при гарячій деформації, високу ударну в'язкість, високу стійкість розпалу і зносостійкість,достатню стійкість проти відпустки і, нарешті, глибоку прожарюваність і хорошу оброблюваність різанням.

Для деталей штампів холодного об'ємного штампування вимоги щодо міцності та ударної в'язкості підвищені, а теплові фактори не враховуються.

2. Технічні умови виготовлення молотових штампів.

Основним документом, що визначає вимоги до виготовлення молотових штампів, є ГОСТ 21546-86 "Штампи молотові формувальні для об'ємного штампування". Вказаним ГОСТом встановлені граничні відхилення лінійних вертикальних і горизонтальних розмірів, вимоги до розташування та форми поверхні, що допускаються зміщення частин штампу, параметри шорсткості поверхонь. Розміри необроблених поверхонь повинні виконуватися з точністю, що визначається ГОСТ 7062-87, 7829-90 та 20009-85.

Молотові штампи виготовляють із вихідних заготовок - кубиків, що поставляються згідно з ГОСТ 7831-88.

Молотові штампи поділяються на відкриті та закриті. Відкриті штампи бувають одноручними та багаторучними. Крім того, штампи поділяються на цілісні та зі вставками.

Цілісні штампи для молотів складаються з двох половин, кожна з яких має форму паралелепіпеда з проструганими виступами - хвостовиками для кріплення до баби та штампутримувача молота.

Для молота з вагою частин до 3 т.с. використовуються штампи із вставками. При цьому робочі частини штампу є змінними, а сам блок – постійним. Вставки в блоці можуть кріпитися шляхом гарячої посадки, гвинтами, шпильками, клиновими пристроями, кульковим кріпленням. Вставки застосовуються призматичні та циліндричні.

Для виготовлення відкритих та закритих молотових штампів, кованих блоків з чорновими струмками для вставок та вставок для штампування вуглецевих та легованих.сталей рекомендується застосовувати сталь марки 5ХГСВФ. Крім цієї сталі можна використовувати сталі 5ХНВ, 5ХГС. ЕХ3С М(в), 5Х20М(В). Ковані блоки (без струмків) для вставок рекомендується виготовляти зі сталей 45Х або сталі 40Х, а литі блоки - зі сталей марок 45Л та 50Л. Вставки для штампування сталей, що важко деформуються, виготовляють зі сталі 4Х5В2ФС. Найбільш відповідальні штампи виготовляють із сталі 5ХНМ. Для струганих поверхонь роз'єму, хвостовика та контрольного кута відхилення має бути в межах 0,03% їх розмірів. Якщо цей допуск порушено в процесі обробки або внаслідок жолоблення при термообробці, поверхні необхідно грубо прошліфувати. Паралельність опорної площини хвостовика в площині роз'єму має бути в межах 0,05% найбільшого розміру цих площин, опорних площин верхнього та нижнього штампів-0,03%. Для штампів із габаритними розмірами у плані понад 750 мм допускається непаралельність у межах 0,6 мм, бічних поверхонь хвостовика 0,03% його довжини тощо.

Контрольний кут має бути оброблений з точністю 90 0 5 '.

При встановленні штампів по контрольному куту розбіжність контурів штампувального струмка у верхній та нижній частинах штампу не повинна перевищувати 0,2-0,4 мм при розмірах струмка до 100 мм; 0,3-0,6 мм при розмірах струмка до 250 мм та 0,4 мм при розмірах струмка у площині роз'єму понад 250 мм. Найменші значення відхилень відносяться до остаточного струмка, а більші - попереднього.

3. Механічна обробка штампових кубиків.

Штампові заготовки (кубики) кують зі злитків під молотами або пресами ковочними великої потужності. В даний час застосовують технологічний процес кування штампових кубиків, що включає наступні основні операції: відтяжка технологічної цапфи з прибутку злитка,білетування злитка, осаду злитка в кільці з увігнутою внутрішньою поверхнею; протяжка на прямокутний або квадратний переріз: протяжка бруса прямокутного або квадратного перерізу, рубка на заготовки, що дорівнює довжині кубика; торцювання кубиків для отримання розмірів кутів, плоских граней. Виняток операції біллетування зливка значно знижує трудомісткість кування. Це дозволяє здійснити всі операції кування з першого нагрівання. З другого нагрівання до 200-250 градусів здійснюється торцювання кубиків. У всіх випадках обов'язковою є осадка з куванням не менше двох. Після кування кубики відпалюють за режимом, що залежить від марки сталі.

Побудова операцій механічної обробки штампових кубиків залежить від величини твердості, заданої за кресленням готового штампу. Відповідно до величини твердості робочої частини штампів, технологічна послідовність їх механічної обробки є однією з трьох схем.

1. Штампи дрібні та середні, що мають у готовому вигляді найбільш високу твердість, спочатку піддаються повній механічній обробці, потім загартуванні та відпустці, після цього слідує слюсарна обробка та полірування робочих поверхонь.

2. Штампи середні та напівважкі, що мають у готовому вигляді середню твердість, піддаються попередньої механічної обробки, загартування та відпустки, а потім остаточної механічної обробки.

3. Найбільш важкі штампи піддаються гартуванню та відпустці до механічної обробки. Їхня низька твердість дозволяє вести механічну обробку після термообробки.

Послідовність механічної обробки молотового штампу може бути схематично представлена наступним порядком операцій.

Розмітка штампових кубиків здійснюється на розмічальних столах за допомогою універсальних іспеціальних розмічувальних інструментів, шаблонів. Основами для розмітки є контрольні поверхні штампу. Від контрольних площин проводять ризики (осьові лінії та лінії контуру). Після попередньої розмітки на радіально-свердлильному верстаті свердлять підйомні отвори, а потім стругають обидві частини штампу на поздовжньо-стругальному верстаті при великому ході різця. При струганні кубики обробляють із боку площини роз'єму на глибину 5-10. Потім стругають поздовжню контрольну поверхню таку ж глибину шириною 60 мм. Кубик повертають на 180° і стругають площину з боку хвостовика на ту ж глибину. Відповідно до розмітки стругають бічні уступи для утворення хвостовика. Потім скоси та опорні площини уступів хвостовика; потім стругають заокруглення на хвостовику, після цього стругають поперечну контрольну поверхню на глибину 10 мм і майданчик для таврування.

Після стругання кубики контролюють. Потім розмічають і фрезерують майданчик для таврування і кубики таврують. У такому вигляді кубики надходять на розмітку площини гнізда. Порядок обробки після цього залежить від форми роз'єму штампу та наявності у нього замків. Замки служать для запобігання зсуву фігури струмка в площині роз'єму і для врівноваження зрушуючих сил. За наявності замків проводиться їх розмітка, стругання, фрезерування, слюсарна обробка поверхонь замку до повного зіткнення частин штампу по поверхні зіткнення.

4. Виготовлення остаточного струмка штампу та його контроль.

Струмки обробляють після обробки замків. Якщо у штампі відсутні замки, то після таврування кубиків обробляють струмки. Струмки нескладної форми дрібних штампів в основному фрезерують на вертикально - фрезерних верстатах, а струмки складнішої форми великих і середніх штампів накопіювально - фрезерних верстатах. Фрезерування ведуть за розміткою. Контури струмків розмічають за кресленням за допомогою шаблонів.

Обробка на вертикально - фрезерних верстатах починається з чорнового фрезерування найглибшої частини струмка. На подальшу обробку залишаються припуски до 2 мм. Чорнове фрезерування виконується торцевими фрезами. Чистове фрезерування конусними фрезами з ухилом, який дорівнює штампувальному ухилу, вказаному в кресленні штампу і радіусом торця, що дорівнює радіусу закруглення біля дна струмка. Бічні кути в порожнині струмка обробляють такими ж фрезами, але меншого діаметра та з плоским округленням торця. Окремі частини струмка, що мають форму тіл обертання діаметром до 50 мм з вертикальною віссю, обробляють спеціальними двозубими мірними фрезами, що заточуються за шаблоном. Такі фрези встановлюють точно по центру порожнини, що обробляється, потім повідомляють їм вертикальну подачу. Окремі частини струмка, що мають форму напівциліндрів з горизонтальною віссю та невеликим радіусом циліндра, обробляють радіусними фрезами при горизонтальній подачі, а при великому радіусі – на вертикально – фрезерних верстатах з кулісним механізмом, що забезпечує подачу фрези по радіусу необхідного розміру. Після чистового фрезерування найглибшої частини струмка у такий же спосіб обробляють менш глибокі його частини. На всіх поверхнях струмка залишають припуск 0,3-0,5 мм на бік слюсарної обробки. На поверхні роз'єму залишають припуск 02-03 мм для контрольного шліфування після термообробки. Слід врахувати, що в процесі експлуатації глибина струмка штампу зменшується внаслідок зминання поверхні роз'єму. Тому при виготовленні нового штампу глибину струмка слід виконувати за верхнім відхиленням розміру.

Після обробки чистового струмка доцільнозробити контрольну заливку струмка штампу. Для цього встановлюють штамп на поворотні столики. Перед контрольною заливкою в струмок укладають каркас з м'якого сталевого дроту діаметром 2-3 мм для дрібних виливків і 5-8 мм для великих виливків. Штамп ставлять на столик виїмкою під рицину догори, вирівнюють по контрольному куту і стягують ланцюговою струбциною. Розплавлену до 400 – 450 градусів суміш, що складається з двох частин азотно – натрієвої та однієї частини азотно – калієвої селітри, заливають у виїмки під рицину. Через канавку для заливання суміш потрапляє у струмки. Отримана таким чином первинна виливок служить для перевірки форми порожнини струмка. Після огляду та вимірів виливки можна визначити правильність виготовлення штампу. При незначному зміщенні половини штампу складають знову так, щоб струмок був поєднаний, роблять пробну заливку і, якщо порожнини суміщаться, укладають в струмок якісний виливок і заново обробляють грані контрольного кута.

Одночасно з повторною обробкою контрольного кута відновлюють паралельність бічних сторін хвостовиків по відношенню до бокової сторони контрольного кута.

Після контрольної заливки за умови правильного виконання струмка приступають до обробки заготівельних струмків.

При обробці заготівельних струмків закритого типу на вертикально - фрезерних верстатах спочатку фрезерують пайовий контур струмка по осі з посадкою поздовжнього контуру шаблону. Обробляють поперечні перерізи з посадкою поперечних контурних шаблонів, потім фрезерують всі виступи, що залишилися, і нерівності. Заготівельні струмки закритого типу обробляють на копіювально - фрезерних верстатах за моделями, заготовчі струмки відкритого типу - переважно на вертикально - фрезерних верстатах за шаблонами.

6. Довідковіроботи.

Для виконання слюсарної обробки струмків використовуються тирси - зачисні верстати, шліфувальні машинки і т.д. Обробка проводиться бором – фрезами, шарошками та абразивним інструментом. Розміри перевіряють універсальним вимірювальним інструментом та шаблонами. Слюсарна обробка закінчується полірування штампувальних струмків, містка облійної канавки та закруглень по контурах штампувальних струмків. Полірують всі елементи шліфувальними шкірками.

Після цього штампи піддають термообробці і виправляють шліфування шліфуванням на плоскошлифовальном верстаті опорної площини хвостовика і поверхні роз'єму при одночасному доведенні глибини штампувальних струмків до необхідного розміру. Остаточно оброблений штамп надходить на розмітку шпонкових пазів. Розмітка провадиться з установкою від поперечної контрольної бази. Потім фрезерують шпонкові гнізда та фаски на вертикально - фрезерному верстаті. Для цього встановлюють на столі верстата обидві частини штампу хвостовиками вгору і гніздами шпоночними один до одного. Після цього проводиться остаточний контроль штампу у зборі, а також верхньої та нижньої його частин окремо за допомогою шаблонів та універсального вимірювального інструменту.