13.04.2018

Конструирование мастер-инструмента


Мастер-пуансоны для холодного выдавливания являются высоконагруженным инструментом, передающим силовое воздействие пресса на деформируемую заготовку. Рабочая часть мастер-пуансона должна соответствовать форме и размерам полости матрицы. Однако при выдавливании полостей сложной формы размеры отдельных элементов рабочей части мастер-пуансона уточняются опытным путем. Делают несколько пробных штамповок и, после измерения размеров полости, вносят изменения в конструкцию мастер-пуансонов, если это необходимо.

Для облегчения извлечения мастер-пуансона из отштампованной заготовки рекомендуется на боковой поверхности рабочей части предусмотреть уклон, хотя бы в пределах допусков на поперечные размеры.

Применение осевых облегчающих камер в заготовке позволяет повысить стойкость мастер-пуансона за счет снижения упругих деформаций мастер-инструмента в процессе выдавливания.

Размеры рабочей части мастер-пуансона рекомендуется выполнять на один квалитет точнее размеров получаемой полости.
Особое внимание следует обращать на шероховатость рабочих поверхностей мастер-пуансона. Следы обработки на рабочих элементах допускаются только в направлении течения металла заготовки при выдавливании полости. Шероховатость рабочей части мастер-пуансона должна быть Ra < 0,1 мкм.

Опорная часть мастер-пуансона воспринимает технологические силы, поэтому ее размеры, плоскостность и перпендикулярность этой поверхности относительно рабочей части инструмента предопределяют уровень возникающих контактных напряжений, а также совпадение оси мастер-пуансона с осью выдавливаемой заготовки. Диаметр опорной части выбирают с таким расчетом, чтобы удельная сила на этой поверхности в процессе штамповки не превышала 1000 МПа. Учитывая существенную зависимость значения удельной силы от твердости металла заготовки, диаметр опорной поверхности для осесимметричных мастер-пуансонов можно определить из соотношения:
где dп - диаметр полости.

Сопряжения направляющей поверхности с рабочими элементами мастер-пуансона выполняются радиусом до 3 мм, во избежание концентрации напряжений.

Конструкция мастер-пуансона для выдавливания рельефных полостей матриц 1-го формоизменяющего перехода представлены на рис. 4.87, 4.88. Отличием конструкций является исполнение рабочей части инструмента. В первом исполнении (рис. 4.87) рабочая часть имеет оправку, назначением которой является оформление в матрице посадочной поверхности под выталкиватель.

В другом варианте мастер-пуансон (см. рис. 4.88) оправки не имеет. Конструкции мастер-пуансонов для выдавливания полостей матриц 2-го формоизменяющего перехода представлены на рис. 4.89, 4.90. Направление инструмента осуществляется по наружному диаметру рабочей части, который имеет больший размер, чем хвостовая часть мастер-пуансона.
Кроме того, предусмотрено дополнительное направление инструмента по верхней крышке, устанавливаемой на лицевую поверхность заготовки матрицы.

Тяжелые условия работы мастер-пуансона при холодном выдавливании предопределяют повышенные требования к их прочностным свойствам. Материал для их изготовления должен удовлетворять следующим общим требованиям: иметь высокий предел прочности при сжатии в закаленном состоянии; хорошо прокаливаться; обладать высокой износостойкостью; не быть склонным к термическим деформациям; достаточно легко обрабатываться традиционными методами.
Мастер-пуансоны рекомендуется изготавливать из инструментальных легированных сталей. Карбидная неоднородность материала инструмента должна находится в пределах 1...3 баллов. Режимы термообработки некоторых марок инструментальных сталей представлены в табл. 4.31.

Для стабилизации размеров мастер-пуансоны иногда подвергают многократному нагружению с последующей доводкой до окончательных размеров.

Операция заключается в 3-5-кратном нагружении термообработанного (закаленного и отпущенного) мастер-пуансона силой, создающей напряжение сжатия и равной расчетной удельной силе выдавливания. Затем мастер-пуансон подвергают низкотемпературному отпуску при температуре 150...160 °C в течение 3 ч и шлифуют до окончательного размера.





Яндекс.Метрика