Узлы и детали штампов.

При всем разнообразии типов штампов большинство из них имеют некоторые количество однотипных деталей, сходных по назначению и конструкции. Для упрощения проектирования, изготовления, эксплуатации и ремонта штамповой оснастки однотипные узлы и детали нормализованы.

Нормализация сокращает номенклатуру быстроизнашивающихся деталей штампов, расширяет возможность взаимозаменяемости деталей, снижает потребность в штампах, повышает надежность их работы, сокращает расходы на штамповую оснастку и ускоряет ее изготовление и ремонт.

Ниже рассматриваются наиболее широко применяемые типы узлов и деталей штампов для холодной штамповки из числа предусмотренных нормалями машиностроения.

Блоки штампов представляют собой комплекты верхних плит и нижних оснований штампов, связанных направляющими устройствами (колонками, планками).

Блоки бывают чаще всего с двумя направляющими колонками, с диагональным, задним или осевым расположением колонок (рис. 1). Для штамповки крупных и особенно сложных и точных деталей изготовляют блоки на трех и четырех колонках.

В некоторых случаях изготовляют блоки со встречной запрессовкой колонок - одна колонка запрессовывается в нижнюю плиту, другая - в верхнюю, что позволяет перетачивать штамп без разборки.

Чтобы обеспечить независимость точности работы штампа от состояния направляющих ползуна пресса в блоках с шариковыми направляющими, применяют хвостовик с "плавающим" креплением к верхней плите.

Пакеты штампов являются верхними и нижними комплектами деталей штампов и состоят из прямоугольных (или круглых) стальных пластин, несущих пуансон, матрицу, съемник и другие детали. Пакеты являются заготовками штампа. Подобранные по размеру детали, они дают возможность быстро создать на базе нормализованного блока любой штамп, изготовив к нему пуансон, матрицу и съемник нужного профиля.

Направляющие устройства. Направляющие колонки и втулки обеспечивают направление верхней части штампа по отношению к нежней и упрощают наладку штампа на прессе.

Направляющие колонки располагают в штампе таким образом, чтобы они не мешали укладке заготовок и удалению отштампованных деталей, а также не предтавляли опасности для рук работающего. Длину втулок делают такой, чтобы при верхнем положении ползуна втулка не сходила с колонки.

В штампах для деталей, изготовляемых с большой точностью, штампах на быстроходные прессы, с вставками из твердых сплавов, а также в зачистных штампах применяют шариковые направляющие устройства, обеспечивающие плавный ход и беззазорное направление. Шариковые направляющие узлы могут быть установлены как в верхней, так и в нижней плите блока.

Хвостовики. Для всех типов обычных и блочных штампов, предназначенных для разделительных операций, применяются типовые хвостовики с буртиком. Хвостовик этого типа запрессовывается в заранее расточенное отверстие верхней плиты. В некоторых случаях, когда требуется особая точность центрирования штампа, хвостовик после запрессовки в плиту дополнительно прошлифовывают в собранном виде.

Пуансоны. В штампах для холодной штамповки применяют пуансоны различного типа. По форме пуансоны можно разделить на круглые и профильные, по устройству - на цельные и составные, а по способу крепления в верхней плите штампа - на неразборные и быстросменные.

Неразборные пуансоны закрепляют запрессовкой в верхнюю плиту штампа с последующим расклепыванием нерабочего торца или же с помощью буртика на нерабочем торце. И расклепывание, и буртик необходимы для удержания пуансона в верхней плите штампа при обратном ходе ползуна пресса.

Быстросменные пуансоны имеют цилиндрическую нерабочую часть и закрепляются шариком, заходящим в выемку пуансона. Заменяют их, не снимая штампа с пресса.

Матрицы. По конструктивному выполнению матрицы бывают цельные и составные, по форме - круглые, прямоугольные или профильные, а по способу крепления - неразборные или быстросменные.

Неразборные матрицы закрепляют запрессовкой или привинчиванием к плите винтами (болтами). Быстросменные матрицы крепятся винтами или шариком.

Общим конструктивно-технологическим элементом матрицы вырубных и пробивных штампов является форма их рабочего профиля.

Съемники. В зависимости от конструкции штампа, размера пуансона и толщины штампуемого материала съемники вырубных и пробивных штампов могут предназначаться для съема деталей, для съема отходов полосы с пуансонов или для придания точного направления пуансонам.

Точное направление пуансона в съемнике необходимо для того, чтобы был обеспечен равномерный по всем сторонам зазор между матрицей и пуансоном. В этом случае зазор между пуансоном и съемником должен быть не более зазора мезжу пуансоном и матрицей и принимается обычно равным 0,8 от величины последнего. Применяются съемники неподвижные и подвижные.

Неподвижные съемники используются в вырубных штампах, работающих из полосы на провал, и в пробивных штампах, если при штамповке не требуется прижимать заготовку к матрице и если сам съемник не мешает закладке заготовки в штамп и съему детали со штампа. Когда нужно дать направление пуансону, применяют только неподвижные съемники. Точное направление пуансона в съемнике рекомендуется применять в штампах, не имеющих направляющих колонок, в многопуансонных штампах с различными размерами пуансонов, в штампах с тонкими пуансонами и в штампах с верхним прижимом.

В подвижных съемниках движение и необходимое при этом усилие прижима обеспечиваются пружинами, резиновыми буферами или пневматическими и механическими устройствами штампов и прессов. Подвижные съемники применяются в комбинированных штампах совмещенного действия и с верхним прижимом.

Направляющие планки. Планки сообщают направление полосе (ленте) при ее движении. Если требуется прижать полосу к одной стороне направляющей планки, вместе с планкой монтируют боковые прижимы.

Важное значение имеют зазоры между стенками направляющих планок и полосой, так как они определяют точность направления материала в штамп. Величина зазора зависит от ширины полосы при определенной ее толщине и равняется 0,5 мм (при ширине до 50 мм и толщине до 1 мм) до 2,5 мм (при ширине более 200 мм и толщине более 5 мм).

Для штампов с шаговыми ножами расстояние между планками определяют расчетом с учетом ширины части материала, обрезаемого ножами. Со стороны выхода полосы расстояние между направляющими планками принимают равным расстоянию между шаговыми ножами.

Упоры. Упоры предназначенны для ограничения подачи полосы в штамп. Постоянный грибковый упор применяется в штампах с неподвижным съемником при ручной подаче материала. Постоянный крючкообразный упор имеет то же назначение, но применяется в тех случаях, когда посадочную часть упора требуется удалить от режущей кромки матрицы.

Для штампов совмещенного действия используют "утопающие" упоры с пружиной или упоры с резиновым вкладышем.

В вырубных штампах с неподвижным съемником при вырубке узких деталей (от 6 до 20 мм) толщиной не менее 0,8 мм применяют пружинные подвижные упоры возвратного действия.

Для штампов последовательного действия при установке полосы на первый проход делают предварительные боковые прижимы с пружиной или без нее.

Штампы вырубные и штампы комбинированные последовательного действия при штамповке деталей малых и средних размеров из материала толщиной более 0,5 мм оснащают упорами автоматического действия. Этот упор связан с верхней плитой штампа и приводится в движение от рабочего хода ползуна пресса.

Ловители. В комбинированных штампах последовательного действия окончательное положение полосы после пробивки первого отверстия фикситуется ловителями, которые устраняют погрешности подачи и обеспечивают правильное положение пробитых отверстий.

Фиксаторы. Для фиксирования ранее вырубных заготовок применяют различные фиксаторы, устройство которых зависит от формы заготовки. Применяются способы фиксации по наружному контуру заготовки и по контуру отверстия. В некоторых случаях заготовки фиксируются, как это и указывалось ранее, по специально для этого пробитым технологическим отверстиям.

Клиновые устройства. В многооперационных штампах для пробивки отверстий в боковых стенках полых или гнутых деталей применяют клиновые пробивные устройства, позволяющие пробивать одно или несколько отверстий или выполнять пробивку одновременно с другими операциями. Клиновые устройства применяются также в штампах при необходимости отгибки боковых фланцев отбортовочных деталей.