Технология инструментального производства

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра: “Металлорежущие станки и инструменты”

Реферат

Технология инструментального производства

Выполнил: Кощеев Е.А.

Группа 103531

Проверил: Василенко А.Г.

Минск

2015

Штампы для холодной штамповки

Штампы различаются по технологическому признаку, конструктивному оформлению, по способу подачи заготовок и удалению отходов.

По технологическому признаку штампы разделяются на две группы: штампы для разделительных операций и штампы для формоизменяющих операций.

К первой группе относятся штампы для отрезки, вырубки, пробивки, надрезки, обрезки, зачистки, ко второй--штампы для гибки, формовки, вытяжки, объемной штамповки и Некоторых других операций.

Кроме того, к технологическому признаку классификации штампов относится степень совмещенности операций: штампы однооперационные и многооперационные (комбинированные). Комбинированные штампы могут быть подразделены на штампы совмещенного действия и на штампы последовательного действия.

По конструктивному оформлению различают штампы без направляющих устройств, с направляющей плитой (пакетные штампы), с направляющими колонками (блочные штампы).

По способу подачи заготовок штампы могут быть разделены на штампы с ручной подачей и с автоматической, а по способу удаления отштампованных деталей -- на штампы с провалом через окно в матрице, обратной запрессовкой детали в полосу, с выталкиванием детали в верхнюю часть штампа и удалением ее жестким выталкивателем, сдуванием сжатым воздухом или удалением вручную.

Конструкцию штампа выбирают соответственно типу производства, в котором он будет использоваться -- мелкосерийном, крупносерийном или массовом.

Штампы должны удовлетворять следующим требованиям:

точность и качество штампуемых деталей должны соответствовать чертежу и техническим условиям;

рабочие части штампа должны обладать достаточной прочностью, эксплуатационной стойкостью и возможностью легкой и быстрой замены изношенных деталей;

штамп должен обеспечивать требуемую производительность, удобство обслуживания, безопасность работы и надежность закрепления его на прессе;

в конструкции штампа в основном должны быть использованы стандартные и нормализованные детали; количество специальных деталей должно быть минимальным;

отходы при штамповке должны быть минимальными. Части штампов соответственно их назначению можно разделить на следующие основные группы:

рабочие -- образующие форму детали (пуансоны, матрицы и их секции);

корпусные -- связывающие детали штампа между

собой и с прессом (нижняя и верхняя плиты, хвостовики);

направляющие -- для направления движения верхней части штампа по отношению к нижней во время работы (колонки, втулки);

подающие -- для подачи материала или заготовок на позицию штамповки;

установочно -фиксирующие -- создающие правильное положение материала или заготовки в штампе и удерживающие их во время выполнения операции;

съемно - удаляющие -- снимающие и удаляющие заготовки и отходы штамповки после выполнения операции (съемники, выталкиватели);

крепежные --для соединения и скрепления отдельных частей или деталей штампа (пуансонодержатели, держатели и обоймы матриц, все крепежные детали).

На рисунке 1 показана схема штампа, который имеет все основные части, входящие в штампы любой типовой конструкции.

Рисунок 1. Схема штампа: 1 -- верхняя плита, 2 -- хвостовик, 3 -- направляющая втулка, 4 -- направляющая колонка, 5 -- нижняя плита, 6 -- матрица, 7 -- пуансон, 8 -- установочные детали, 9 -- пуансонодержатель, 10 -- съемник

холодный штамповка пресс форма

При штамповке неответственных деталей простой формы на заводах мелкосерийного производства иногда применяют штампы для вырубки и пробивки без направляющих устройств -- с открытым доступом в зону штамповки. Этими штампами пользуются и при вырубке деталей непосредственно из листа или из обрезков (отходов) металла.

Штампы без направляющих устройств имеют простую конструкцию, изготовление их дешево, но работа на них опасна, так как руки работающего могут попасть в рабочую зону штампа. Применение специальных ограждающих устройств и особых мер предосторожности при работе на таких штампах не дает полной гарантии от травматизма.

Современные конструкции штампов обязательно имеют направляющие устройства в виде плит или колонок. В этих штампах верхняя часть (пуансон) строго направляется и центрируется относительно матрицы, что повышает точность вырубаемых деталей и стойкость штампа.

Вырубные штампы изготовляют закрытыми и открытыми. В закрытых штампах съемник, освобождающий пуансон от отходов металла, закрепляется на матрице. В съемнике имеется отверстие, соответствующее форме пуансона, но выполненное с меньшей точностью, чем отверстие в матрице. В открытых штампах планка съемника закрепляется на верхней части штампа и при подъеме ползуна пресса между верхней и нижней частями штампа остается свободное пространство. Материал в штампы подается в виде заранее нарезанных полос или ленты, а также в виде прутков.

Штампы для отрезания заготовок и вырубные штампы могут быть как с неподвижным (жестким) упором для ограничения подачи материала, так и с подвижным (пружинящим) упором, действующим автоматически под воздействием движений верхней части штампа.

Рис. 2. Штамп закрытого типа с направляющими колонками для вырубки из полосы: 1,6 -- нижняя и верхняя плиты, 2 - упор, 3 -- направляющая колонка, 4 - втулка, 5 -- хвостовик, 7 -- пуансон, 8-съемник, 9 -- планки, 10 -- матрица

На рис. 2 показан вырубной штамп закрытого типа с направляющими колонками. На столе пресса закрепляется нижняя плита 1 штампа с матрицей 10, а к ползуну пресса через хвостовик 5 крепится верхняя плита 6 с пуансоном 7.

Пуансон вместе с ползуном во время работы пресса перемещается вниз и вверх. В матрице имеется отверстие, форма и размеры которого соответствуют вырубаемой детали. Пуансон изготовляется по форме таким же, как отверстие в матрице, но имеет несколько меньшие размеры, чтобы между ним и матрицей образовался необходимый зазор. При ходе ползуна вниз пуансон, встречая на своем пути полосу материала, вырубает деталь. Полоса материала перемещается по верхней плоскости матрицы в тот момент, когда пуансон выходит из матрицы и останавливается в верхнем положении.

Для центрирования верхней части штампа по отношению к нижней служат направляющие колонки 3, запрессованные в нижнюю плиту 1 штампа. По колонкам перемещаются направляющие втулки 4, запрессованные в верхнюю плиту 6.

При штамповке полоса материала направляется двумя планками 9. В момент движения пуансона вверх полоса с него снимается жестким съемником 8. Полоса для вырубки следующей детали подается рабочим до упора 2 (справа налево).

Технология изготовления формообразующих деталей пресс-форм

Пресс-форма - это ключевой элемент оборудования, используемого для литья под давлением. С её помощью получают объёмные изделия из пластмассы. Производство пресс-форм на предприятии - это четко отлаженный, высокотехнологичный процесс, строго контролируемый на каждом этапе. Богатый опыт производства пресс-форм позволяет предприятию гарантировать получение качественной продукции в приемлемые сроки по конкурентным ценам. Высокая надежность и большой ресурс работы пресс-форм обеспечиваются применением качественных материалов, надлежащей термообработкой, нанесением упрочняющих покрытий и высокой точностью изготовления деталей пресс-форм. Немаловажным является и тот факт, что большинство деталей пресс-форм, производимых предприятием являются стандартными, что упрощает замену вышедших из строя деталей и снижает стоимость ремонтных работ.

Изготовление пресс-форм - это трудоемкий и, соответственно, дорогостоящий процесс, который состоит из нескольких этапов:

1. Образец изделия

Отправной точкой в процессе изготовления пресс-формы является обсуждение идеи Заказчика, его видения конечного продукта. На этом этапе осуществляется детальная проработка внешнего вида будущего изделия, определяются его технические и эргономические характеристики. В результате обсуждения возникает конечная модель изделия и набор требований, которым он должен удовлетворять.

В качестве исходной информации для обсуждения Заказчик может предоставить:

? математическую модель детали, импортированную из любой CAD-системы;

? эскизы или чертежи изделия;

? образцы готовых изделий в качестве прототипа.

2. Разработка модели изделия

Этот этап предшествует этапу непосредственного проектирования пресс-формы. Суть его заключается в построении трехмерной модели изделия (3D модели), в результате чего появляется возможность рассмотреть изделие с разных сторон, сделать разрезы, проверить собираемость (если конструкция сборная). Таким образом, исключается возможность возникновения ошибок и неточностей. На этом этапе Заказчику необходимо окончательно определиться с конструкцией изделия и утвердить ее. После этого можно переходить к следующему этапу - проектирование пресс-формы.

3. Проектирование пресс-формы

Данный этап является ключевым в процессе изготовления пресс-формы и, одновременно, самым сложным. Сложность его заключается в необходимости спроектировать и расположить в одной пресс-форме несколько различных систем: систему подачи материала, охлаждающую систему, систему съема изделий, транспортную систему, систему крепления пресс-формы. Каждая из них проектируются отдельно. Таким образом, проектирование пресс-формы происходит поэтапно:

? разработка техпроцесса литья;

? построение формообразующих;

? выбор блока и размещение в нем формообразующих;

? проектирование системы охлаждения;

? проектирование системы съема готовых изделий;

? проектирование системы крепления и транспортных элементов;

? оформление конструкторской документации.

Сложность проектирования пресс-формы связана ещё и с тем, что необходимо выбрать оптимальную конструкцию с точки зрения достижения максимальной производительности, износостойкости, ремонтопригодности при минимальных затратах на проектирование и изготовление.

Специалисты нашего предприятия имеют богатейший опыт в изготовлении пресс-форм и потому успешно справляются со всеми перечисленными выше задачами. В своей работе они широко используют программы трёхмерного моделирования и базы данных нормалей (стандартных деталей), которые позволяют избегать ошибок в конструкторской документации при изготовлении пресс-форм и значительно сокращают сроки проектирования за счет автоматизации различных процессов.

После завершения проектировочных работ детальная модель будущей пресс-формы передается технологам по металлообработке для разработки маршрутной технологии изготовления и написания управляющих программ для станков с ЧПУ. Только после завершения всех выше перечисленных работ можно приступать к непосредственному изготовлению пресс-формы.

4. Обработка металла и сборка пресс-формы

Большинство деталей пресс-формы изготавливается на фрезерных станках с ЧПУ и электроэрозионных станках. Технология обработки металла предполагает стадии механической обработки и термообработки, которые проводятся в следующем порядке:

? отжиг необходим любой заготовке для снятия остаточных напряжений;

? на этапе черновой обработке снимается основное количество материала, при этом припуски на рабочие поверхности составляют 0,5-2 мм;

? нормализация проводится для снятия основных напряжений в заготовке, это уменьшает риск поводок (деформации) при закалке;

? получистовая обработка производится с припуском 0,3-0,1 мм. В процессе обработки снимается максимально возможное количество металла и готовится поверхность для окончательной чистовой обработки;

? закалка - термическая обработка, заключающаяся в нагреве металла выше критической температуры (температуры изменения типа кристаллической решетки), с последующим быстрым охлаждением, как правило, в жидкости (воде или масле). Материал, подвергшийся закалке приобретает бомльшую твердость. окончательная обработка - это самый ответственный этап всей технологии производства пресс-формы, так как именно на этом этапе выполняются все точные обработки. Для достижения необходимой точности часто требуется специальный дорогостоящий инструмент и высококачественные приспособления;

? полировка, подгонка и сборка. На этом этапе наконец-то появляется возможность увидеть готовую пресс-форму в сборе, именно здесь обнаруживаются и исправляются все недоработки;

? в последнюю очередь выполняют хромирование деталей пресс-формы, подверженных повышенному износу, что позволяет многократно повысить их твердость. После завершения всех работ готовую пресс-форму необходимо испытать.

5. Испытание и доводка пресс-формы

В процессе испытаний осуществляется проверка рабочего режима пресс-формы, и получают первые образцы готовых изделий, которые проверяются на соответствие исходным чертежам. После этого осуществляется доводка пресс-формы до производства изделия требуемого качества и с заданным временем производственного цикла.

Из всего сказанного выше легко понять, что расходы на изготовление пресс-форм весьма значительны - необходимы высококвалифицированный персонал, время, дорогостоящие материалы и специализированное оборудование. Именно этими факторами и обуславливается относительно высокая стоимость пресс-форм.

Несоблюдение этого условия также приводит к образованию различных дефектов (раковин, трещин и повышенной пористости). Кроме того, конструкция пресс-формы должна обеспечивать давление, достаточное для оформления всех элементов детали, с учетом степени текучести пресс-массы. Пресс-формы должны отвечать высоким требованиям точности геометрических размеров, формы и положения. Несоблюдение их приводит к нарушению геометрических размеров изделий, к значительной неоднородности структуры и неравномерности распределения физико-механических свойств на различных участках изделия. Поверхность пресс-формы для изготовления изделий ?должна иметь ше-0,20/ 0,050/ [c.10]

Отливки сложной формы изготовляют по выплавляемым моделям, что позволяет получить точность размеров 4--5-го класса, этим способом получают заготовки из любых сталей и сплавов. Процесс производства заготовок по выплавляемым моделям заключается в литье восковых моделей в специальные пресс-формы и изготовлении литейных форм повосковым моделям. При этом методе литья форму нагревают до температуры выше температуры плавления материала модели. Модель при этом расплавляется и вытекает из формы. Такой способ извлечения модели не требует вторичного соединения полуформ, что повышает точность отливок. Форму заливают жидким металлом. Выплавляемые модели получают из смеси парафина, церезина, стеарина и др. Такая смесь перемешивается в расплавленном состоянии и под давлением подается в металлическую пресс-форму?. Этот метод литья применяют в серийном и массовом производстве.

Следует заметить, что по формулам (8.5), (8.6) рассчитываются наиболее точные категории размеров -- размеры, расположенные в одной части пресс-формы. Точность других категорий размеров определялась на основании дополнительных экспериментов, которые и позволили создать специальные группы точности. Группы точности, регламентирующие технологические допуски, выбираются в зависимости от колебания расчетной усадки при формообразовании и с учетом характера усадки при литье под давлением. Учитывается также степень точности?изготовления деталей.

Если конфигурация модели позволяет использовать одну пресс-форму для получения всех неметаллических стержней, то следует применять именно такой способ, так как он обеспечивает наибольшую точность отливки.

Стержни со знаками изготовляют в металлических полированных стержневых ящиках, затем прокаливают или сушат, контролируют их точность и прочность, после чего устанавливают в пресс-формы для изготовления удаляемых моделей. После образования оболочек на блоках моделей и удаления последних стержни в полости оболочковых форм?зафиксированы знаками.

Повторное прессование и спекание позволяет получать детали с более высокой плотностью. Промежуточные отжиги, снимая наклеп в зернах заготовки, способствуют дальнейшему их уплотнению при относительно небольшом давлении. Процесс повторного прессования осуществляют в тех же пресс-формах или в пресс-формах о повышенной точностью изготовления ?формообразующих деталей. В производственных условиях, как правило, ограничиваются двукратным прессованием и спеканием.

Например, при литье в металлические формы (под давлением, в кокиль и т.д.) на точность отливок наибольшее влияние оказывают точность изготовления пресс-формы и стержневых ящиков?, постоянство толщины окрашенных покрытий, число разъемов формы и плотность сопряжения ее отдельных частей, температура формы и металла при заливке, постоянство усадки и др.

При литье по выплавляемым моделям точность размеров жаропрочных отливок зависит от материала пресс-формы и точности ее изготовления, модельного состава, состава керамического покрытия, способа формовки?оболочек перед заливкой и некоторых других факторов.

Для достижения повышенной степени точности жаропрочных отливок (лопаток и др.) необходимо регламентировать многие технологические параметры (изготовление пресс-форм и контроль их качества, контроль качества моделей и блоков, контроль технологических ?режимов изготовления стержней и оболочковых литейных форм и др.).

Шероховатость литой поверхности и размерная точность отливок являются прямым следствием аналогичных качеств моделей и пресс-форм, а также стержневых ящиков. Поэтому при их изготовлении на шероховатость поверхности ?модельной и стержневой оснастки необходимо обратить особое внимание.

Масштаб выбирают в зависимости от конкретных условий, при этом руководствуются следующим положением чем больше масштаб, тем меньше графическая погрешность размеров и тем выше точность изготовления пресс-формы для моделей. Для контроля геометрических размеров изготовляют стальные шаблоны с периодическим сопоставлением на проекционном аппарате ?с увеличенным теоретическим профилем.

В США и Англии при изготовлении отливок высокой точности используют в качестве модельного материала ртуть, которую заливают в пресс-формы?при комнатной температуре, а затем замораживают в них при температуре около -60°С.

Прессованные детали из пластмасс. Корпуса, крышки, кронштейны, ручки, зубчатые колеса и другие детали, изготовленные из пластмасс, должны иметь форму, соответствующую требованиям процесса прессования деталь должна легка выниматься из пресс-формы, иметь стенки почти одинаковой толщины, уклоны, плавные переходы от тонких стенок к утолщениям и ребрам жесткости и др. Целесообразно применять армирование пластмассовых деталей металлическими -- подшипниковыми втулками?, гайками, шпильками и др. с целью уменьшения износа трущихся поверхностей. Допуски на размеры назначаются по 4--8-му классу точности.

Требуемая точность геометрических форм и размеров заготовок существенно влияет на их себестоимость. Чем выше требования к точности отливок, штамповок и других заготовок, тем выше стоимость их изготовления. Это определяется главным образом увеличением стоимости формообразующей оснастки (модели, штампы, пресс-формы), уменьшением допуска на ее износ, применением оборудования с более высокими параметрами точности (и, следовательно, более дорогого), увеличением расходов на его содержание и эксплуатацию. В оптовых ценах ?на заготовки это удорожание выражается в виде надбавок к базовой цене. Размеры надбавок составляют для отливок 3...6 %, для штамповок -- 5...15%.

При прессовании в закрытых пресс-формах получают заготовки заданной формы и размеров. Однако допуски на их размеры по длине и поперечному сечению более высокие по сравнению с точной механической обработкой. Точность изготовления порошковых заготовок зависит от точности пресса, пресс-форм, стабильности упругих последействий при холодном прессовании и объемных изменений при спекании, износа пресс-форм, роста линейных размеров полуфабрикатов и изделий при хранении и т. д.Упругое последействие зависит от ряда технологических факторовдисперсности и формы частиц порошка, содержания оксидов, твердости материала частиц, давления, прессования, наличия смазок и пр. Упругое последействие в заготовках из порошков хрупких и твердых материалов всегда больше, чем в изделиях из мягких и пластичных порошков. Оно сильнее проявляется по высоте заготовок (до 5...6 %), чем по диаметру (не более 2...3 %). Упругое последействие облегчает снятие заготовок с пуансона за счет увеличения охватывающих размеров, но препятствуют их извлечению из пресс-форм ?при наличии всевозможных выступов, ребер и пр.

Точность геометрической формы и взаимного расположения поверхностей прессовок (круглость, соосность) практически не зависят от схемы прессования и определяются в основном точностью пресс-форм?. Поэтому точность изготовления пресс-форм должна быть на 1 квалитет выше заданной точности порошковых заготовок.

Те отрасли промышленности, к изделиям которых предъявляются повышенные требования, особое внимание при внедрении новых технологических процессов уделяют их надежности. Так, например, более широкое применение точных отливок в авиационной промышленности привело к необходимости проведения таких мероприятий как строгая приемка материалов, поступающих со стороны, повышение точности пресс-форм, создание более совершенных технологических процессов монтажа моделей, приготовления покрытий и изготовления форм, тщательный контроль шихты, плавки, заливки, очистки отливок и их термообработки, механические испытания образцов, вырезанных из отливки, систематическая проверка контрольно-измерительной аппаратуры ?и инструмента и др.

Хвостовая часть лопатки должна удерживаться в диске посредством развитых опорных поверхностей, обеспечиваемых одной или несколькими клиновидными законцовками. Это производится скашиванием наружу корневых слоев композиционного материала и приклеиванием алюминиевых или титановых прокладок между ними и по внешним поверхностям. Наиболее высокие напряжения в лопатке проявляются именно в этой зоне, и, следовательно, точность ее расчета и качество изготовления должны быть наивысшими. Металлические вкладыши укладываются совместно с заранее подготовленными пакетами, полученные заготовки помешаются в пресс-форму ?и подвергаются горячему вакуумному прессованию.

Применение электрохимической обработки при изготовлении пресс-форм обеспечивает в 2--4 раза большую производительность, чем механическая обработка. Детали из стали 25Л и 35Л обрабатывают при плотности тока 5--8 А/см, напряжении 8 В, в течение 3 мин шероховатость поверхности улучшается до 9-го класса. При обработке штампов скорость съема достигает 0,4--0,6 мм/мин, шероховатость поверхности 7--8-го классов и точность в пределах 0,2--0,4 ММ Для улучшения циркуляции электролита применяют щелевые электроды, при которых электролит подается в среднюю часть обрабатываемой полости. Точность формы ?штампа повышается применением электролита на основе азотнокислого натрия.

Для изготовления поковок используют сталь по ГОСТу 380--60, ГОСТу 1050--560, ГОСТу 4543--461 и другим стандартам. По форме и размерам поковки должны отвечать чертежу готового изделия с припусками на механическую обработку, технологическими напусками и допусками на точность изготовления, установленными в соответствии с ГОСТом 7062--67 для поковок, изготовляемых свободной ковкой на прессах, ГОСТом 7829--55 для поковок, изготовляемых свободной ковкой ?на молотах, и ГОСТом 7505--55 для поковок, изготовляемых горячей штамповкой.

Доведение деталей до чертежных размеров производится калиброванием в специальных пресс-формах на механических или гидравлических прессах. Точность размеров детали после калибрования и качество поверхностей определяются точностью и чистотой изготовления калибровочного инструмента. Силы, требующиеся для калибрования, зависят от размеров детали и величины деформации и обычно не превышают давления прессования ?данной детали. Обжатие при калибровании обычно незначительно.

Точность прессуемого изделия зависит от точности изготовления оформляющих элементов пресс-формы. Для изделий -с допуском по 4--5-муклассам точности ?изготовление оформляющих элементов должно быть по 3 и 2-му классам точности ОСТ 1013 и 1012.

Отклонения размеров пластмассовых деталей зависят от конструкции, номинальных размеров, технологических уклонов, величины и колебания усадки материала, точности изготовления и степени износа пресс-формы?, соблюдения режимов литья или прессования.

Прессование в пресс-формах. Смесь с пластификатором, подготовленную к уплотнению, прессуют в заготовку заданной формы и размеров на гидравлических или механических прессах при давлении 50 - 250 МПа. При относительно простой геометрии изделия стремятся прессовать заготовку полным профилем, тогда как при наличии в готовом изделии скосов, конусов и т.п. прессуют заготовку упрощенной формы, а затем подвергают ее требуемой механической обработке. Линейное упругое последействие не превышает 0,5 -1,5 % и увеличивается с повышением давления прессования и содержания кобальта в смеси.

Каждый способ литья характеризуется рядом факторов, обусловливающих точность отливок. Так, например, при литье в металлические формы (в кокиль, под давлением и т. д.) точность отливок существенно зависит от качества изготовления формы, числа разъемов в ней и точности соединения ее отдельных частей, а также от температуры формы при заливке. Точность размеров отливок, получаемых методом литья по выплавляемым моделям, обусловлена качеством материала пресс-формы и точностью ее изготовления, выбранным модельным составом, а также способом формовки керамических оболочек.

Распределение отклонений от номинальных диаметральных размеров деталей типа втулок при уплотнении по давлению подчиняется нормальному закону, дисперсия которого зависит от оточности изготовления деталей пресс-формы. Дисперсия нормального закона для соосности втулок численно равна зазору между подвижными деталями пресс-форм. При изготовлении заготовок с точностью по 6...7-му квалитету для обеспечения их точности по соосности пресс-формы изготавливают по З...6-му квалитету. При этом рекомендуются следующие минимальные зазоры между подвижными элементами ?при диаметре изделий 18 мм -- 4...14 мкм 26 мм -- 4.... ..18 мкм 45 мм -- 8...26 мкм.

При изготовлении гипсовых пресс-форм эталон модели (модель-эталон), выполненный из любого конструкционного материала, заливают водной суспензией высокопрочного гипса марок 350 и выше. Такие пресс-формы выдерживают изготовление до 50 штук моделей, но не обеспечиваютт последним высоких показателей точности ?размеров и качества поверхности.

Основным документом, определяющим требования к изготовлению пресс-форм, является отраслевой стандарт Министерства станкостроительной и инструментальной промышленности 0СТ2 П75-1--77 Пресс-формы для изготовления деталей из пластмасс. Общие технические условия. Наряду с установлением требований к материалам основных деталей, видам и качеству покрытий рабочих поверхностей, шероховатости поверхностей и точности исполнения размеров и т. п. общие технические условия определяют гарантированную стойкость пресс-форм. При этом определено, что гарантированная стойкость зависит, в частности, от группы сложности прессуемых деталей. Установлены три группы деталей детали простой конфигурации с точностью размеров по 14--1б-му квалитетам (детали простой геометрической формы без отверстий и выступов или с отверстиями и выступами цилиндрической или конической формы) детали средней сложности конфигурации с точностью размеров ?по 12-му квалитету (детали, содержащие до пяти усложняющих элементов) детали сложные.

Литье под давлением. Металл заливают в постоянные стальные формы под давлением 30 -- 50 ктс/см . Способ обеспечивает высокую производительность, точность размеров (+1%) и малую шероховатость поверхности. Последующая механическая обработка, как правило, не требуется. Этот вид литья применяют для массового изготовления небольших средних детален преимущественно из легкоплавких сплавов. Для отливки стальных и чугунных деталей пресс-формы ?необходимо изготовлять из жаропрочных сталей.

Применение моделей из карбамида особенно перспективно при изготовлении отливок с глубокими и узкими полостями, выполняемыми керамическими стержнями, которые устанавливают в пресс-форме ?перед ее заполнением, и они остаются в модели. Применение растворяемых в воде моделей, не испытывающих объемных изменений при удалении их из оболочки, позволяет сохранить целость стержня и его точность. Стержни в водонерастворимых, например, парафиново-стеариновых моделях можно изготавливать из карбамида с последующим растворением их в воде.

Разработка и производство унифицированных составных частей (деталей, сборочных единиц) является необходимой предпосылкой для широкого использования метода агрегатирования оборудования и аппаратуры при создании новых конструкций машин и приборов. На современном этапе научно-технического прогресса, характерного частой сменой изделий, изготавливаемых в производстве, широким развитием работ по созданию специального технологического оборудования, постоянным совершенствованием технологии производства, метод агрегатирования позволяет создавать новые конструкции машин и приборов на заданном техническом уровне и в весьма сжатые сроки. Метод агрегатирования при конструировании изделий машино- и приборостроения значительно сокращает объем работ по проектированию, подготовке производства и освоению новых изделий в производстве за счет многократного использования унифицированных и стандартных деталей и сборочных единиц. Агрегатирование как метод конструирования широко используется при создании изделий не только основного, но и вспомогательного производства. Длительность подготовки производства нового изделия в значительной степени определяется временем, необходимым для разработки и изготовления штампов, пресс-форм, различных приспособлений, специального инструмента, средств контроля и другой оснастки и оборудования, именуемых изделиями вспомогательного производства. Разработка и изготовление технологической оснастки составляет по трудоемкости до 70% всех работ, связанных с технологической подготовкой производства нового изделия, а длительность этих работ доходит до 90% всего времени подготовки производства. При этом трудоемкость проектирования и изготовления технологической оснастки значительно больше, чем трудоемкость разработки того изделия, для изготовления которого она необходима. Требования к производительности, точности и качеству технологического оборудования ?и оснастки постоянно растут, что является следствием усложнения современной техники, повышения ее технических и эксплуатационных параметров.

Электрохимическая обработка. В основе этого метода обработки лежат явления электролиза, обычно -- явления анодного растворения металлаобрабатываемой заготовки с образованием различных неметаллических соединений. При применении нейтральных электролитов образуются гидраты окиси металла [например, Fe (0Н)2 или Fe(OH)g], которые, выпадая в осадок, пассивируют обрабатываемую поверхность и забивают межэлектродный зазор. Чтобы удалить указанные продукты из зоны обработки, электролит прокачивают через межэлектродный промежуток с большой скоростью. Прокачивание обеспечивает также охлаждение электролита, позволяет довести плотность тока при обработке до нескольких сот ампер на квадратный сантиметр, получить очень большой съем металла в единицу времени (до десятков тысяч кубических миллиметров в минуту). Процесс характеризуется также полным отсутствием износа электрода-инструмента и независимостью точности и шероховатости поверхности от интенсивности съема, т. е. возможностью получить большую точность и низкую шероховатость при высокой производительности. Обработка в проточном электролите применяется при изготовлении деталей сложного профиля из труднообрабатываемых сталей и сплавов (например, пера турбинных лопаток, полостей в штампах и пресс-формах), в том числе-- изготовляемых из твердых сплавов, припрошивании отверстий ?любой формы.

Отсюда стремление к исключению ряда промежуточных стадий формо-и размерообразования и к стиранию традиционных технологических границ между заготовительными цехами и цехами механической обработки. Предпосылками к этому послужило возникновение или развитие высокоточных методов обработки, например таких, как прецизионное литье, осуществляемое с точностью до 0,05 мм, или штамповка намеханических прессах, когда пре дел точности изготовления заготовок деталей или отдельных элементов их совпадает в ряде случаев с пределами точности детали, заданными чертежом. Как общее правило, такая точность заготовок была достижима до недавнего прошлого только при помощи различных способов и операций механической обработки. В настоящее время в ряде случаев понятия заготовка детали и деталь стали синонимами. Если ранее заготовка детали и деталь по своим конструкционным формам и размерам были подобны друг другу?, то в настоящее время сходство заготовки и детали все более и более из стадии подобия переходит в стадию тождества. В этом и заключается одна из основных тенденций современного машиностроения.

На точность изготовления деталей из пластмасс определенным образом влияет износ прессформ, степень которого зависит от характеранаполнителя пластмасс. Однако на производстве пресс-формы чаще выходят из строя из-за различных механических повреждений, чем вследствие размерного износа. В литьевых формах ?для термопластов износа практически не происходит. Прессформы конструируются съемными и стационарными точность высотных размеров литых под давлением деталей почти не зависит от облоя.

Пластмассы класса полиамидов. Восстановление деталей нанесением полиамидов ограничивается следующими условиями полиамидные покрытия можно наносить на сопрягаемые детали, изготовленные с точностью, соответствующей 8-му и более грубым квалитетам, и работающие при температуре не выше 80 °С, скорости скольжения до 0,5 м/с и давлении до 1,5 МПа. Непригодность полиамидов для восстановленияповерхностей деталей с шероховатостью Ra = 25-1-30 мкм объясняется изменением размеров этих поверхностей вследствие влагопоглощающей способности полиамидного покрытия. Для нанесения покрытия изготовляют пресс-форму , которая базируется по восстанавливаемым поверхностям детали. Такими поверхностями могут быть участки цилиндрической поверхности 1 и 111, а также торцовая поверхность //. Для выхода воздуха между частями пресс-формы?предусмотрены щели шириной 0,02--0,04 мм. В необходимых

Составы на основе металлических сплавов. Наряду с применением неметаллической модельной оснастки в ряде случаев находит применение оснастка из металлов. Быстрым и технологичным является изготовление прессформ из легкоплавких сплавов. Благодаря высокой теплопроводности и возможности придания их стейкам требуемой чистоты и точности такие пресс-формы особенно эффективны при изготовлении в них выплавляемых или растворяемых моделей. Несколько составов сплавов, применяемых для таких прессформ, приводятся ниже.

Список использованной литературы

1. Палей М.М. - Технология производства режущего инструмента.

2. Владимиров В.М. - Изготовление штампов, пресс-форм и приспособлений.

3. Барсов А.И. - Технология инструментального производства.

4. Всемирная сеть Internet.

Размещено на Allbest.ru