Развитие производства изделий из резины и пластмасс потребовало резкого увеличения изготовления прессформ. Пуансоны для прессформ часто имеют сложный профиль, вследствие чего их шлифование после термической обработки может быть выполнено только высококвалифицированными лекальщиками,
Профильные пуансоны можно разделить на три вида:
1) пуансоны, которые не являются телами вращения (например, имеют призматическую форму);
2) пуансоны, представляющие собой тела вращения;
3) сборные пуансоны.
Для ознакомления с технологией изготовления пуансонов первого вида рассмотрим обработку пуансона, показанного на фиг. 137.
Сначала обстрагиваются все стороны заготовки под угол 90° с оставлением припуска на шлифование (0,7—1,0 мм), затем производится разметка профиля и крепежной части, их предварительная обработка на фрезерных или строгальных станках с оставлением припуска на шлифование (0,4—0,6 мм), а также термическая обработка. После термической обработки сначала шлифуются под угол 90° боковые стороны, опорный торец и плоские участки профиля (с высотой до 700 мм).
Шлифование профиля пуансона производится следующим образом.
Участок шириной 27,5 мм, представляющий собой дугу Д=8,5 мм, сопрягающуюся с двумя прямыми, наклонными под углом 30°, шлифуется профилированным кругом шириной 30 мм. Профиль круга заправляется с помощью приспособления (фиг. 30). Это приспособление устанавливается на магнитную плиту
Фнг. 137. Призматический пуансон.
После заправки дуги R = 8,5 мм, не нарушая положения приспособления, заправляем прямолинейные участки профиля. Сначала необходимо освободить штифт 18 на суппорте приспособления (фиг. 30). Повернув суппорт по часовой стрелке на угол 90°—30°=60°, посредством качания кулисы 17, перемещаем стойку с алмазом и заправляем левый участок; затем таким же способом заправляем правый участок профиля. После этого, не снимая приспособления со станка, поворачиваем суппорт по часовой стрелке на 90° и настраиваем по микрометру на размер
перемещая стол станка в продольном направлении и одновременно медленно опуская круг на алмаз.
Закончив заправку круга, снимаем приспособление, устанавливаем пуансон на магнитную плиту и шлифуем весь профиль по ширине 27,5 мм и глубине 14 мм (фиг. 138). После предварительных проходов проверяется величина остающегося припуска и производится окончательное шлифование этого участка профиля. Для шлифования угловых участков высотой 5 мм под углом 45° тот же круг заправляется с обеих сторон под углом 45е с помощью приспособления (фиг. 30), которое устанавливается на свободную часть магнитной плиты.
Если пуансон имеет форму правильного многогранника или
цилиндра с равномерно расположенными впадинами, то шлифование граней (или профильных впадин) производится на плоскошлифовальном станке в делительных приспособлениях. В случае необходимости профильной заправки шлифовального круга применяются соответствующие приспособления (фиг. 22,30 и др.).
Окончательная обработка пуансонов второго вида, представляющих собой тела вращения, на автозаводе теперь производится на обычных круглошлифовальных станках профилированными кругами[41]. В результате этого мероприятия трудоемкость шлифования профиля уменьшилась в 10 раз: если раньше в течение смены лекальщик 8-го разряда шлифовал 4—5 пуансонов,
то теперь шлифовщик 6-го разряда обрабатывает 40—50 пуансонов.
Профиль шлифовального круга заправляется стальным роликом (фиг. 139). Ролик 2 плотно (с легкой запрессовкой) насаживается на стальную, закаленную и хорошо отшлифованную оправку 3, которая устанавливается в центрах станка, как при обычном шлифовании круглых изделий, и через хомутик 4 получает вращение от передней бабки /. Рекомендуемая скорость вращения ролика—40 м/мнн. Вращающийся ролик легко соприкасается со шлифовальным кругом 5 и приводит его во вращение; в результате осуществляется профилирование круга.
Предварительно шлифовальный круг заправляется вручную карборундом; при этом выдерживаются приблизительные очертания профиля.
Процесс шлифования профиля на пуансонах производится с охлаждением эмульсией. Чистота поверхности после шлифования лежит в пределах 9—10-го классов по ГОСТ 2789-51. Последующее полирование позволяет довести ее до 12-го класса.
На фиг. 140 показан способ шлифования пуансонов сферической формы.
Обработка пуансонов сферической формы до шлифования сферы производится по обычной технологии. Шлифование сфе-
■
ры выполняем на круглошлифовальном станке по двум вариантам.
Первый вариант. На стол круглошлифовального станка устанавливают приспособление для шлифовки сферы (фиг. 14). Настройка его и процесс шлифования сферы описаны на странице 28.
Второй вариант. Шлифовальный круг на круглошлифоваль — ном станке правится на угле 90С| по радиусу сферы алмазом с помощью заправочного приспособления (фиг. 22), настроенного на размер радиуса сферы по чертежу пуансона. Пуансон устанавливается в центрах станка, показанного на фиг. 140, и производится шлифование сферы до заданного размера D. Размер сферы проверяют шаблоном.
После шлифования сферы временный центр срезают и маленький уступ зачищают оселком по сфере, проверяя сферу шаблоном.
На производстве штампов и прессформ встречаются пуансоны с контуром эллипса и с радиусом или контуром усеченной многогранной пирамиды (фиг. 141 и 221) и им подобные контуры.
На многих предприятиях такие пуансоны изготовляются слесарями высокой квалификации ручным способом, на что затрачивается много времени и все же не достигается требуемая точность.
В то же время освоен способ изготовления таких пуансонов шлифованием в закаленном виде на плоскошлнфовальном станке с высокой точностью и минимальной трудоемкостью.
На фиг. 141 показан пуансон весьма сложной формы в боковой проекции. Профиль состоит из радиусной и прямолинейной формы (как показано вверху), а в плане проекция представляет эллипс н прямоугольник с закругленными углами (см. внизу).
В процессе изготовления такого пуансона основной операцией является шлифование в закаленном виде на плоскошлифовальном станке.
При профильном шлифовании заготовительные операции не представляют интереса, так как контур обрабатывается приближенно, все размеры выполняются с припуском на шлифование порядка 0,6—0,8 мм. Заготовка по длине делается с припуском 10 мм с расчетом на временный центр с торца радиусной части пуансона.
Токарная обработка производится в центрах, затем размечаются контур и прямоугольник, после этого по рискам разметки фрезеруется радиусная часть эллипса на вертикально-фрезерном станке концевой фрезой с радиусом по режущей части.
За фрезеровкой радиусной части эллипса за одну установку фрезеруется прямолинейная часть эллипса (в вертикальном сечении) концевой цилиндрической фрезой, а затем обстрагиваются четыре стороны прямоугольника и делаются закругления на углах.
Термическая обработка производится на твердость /?с = 54— —58.
После этого приступают к отделочным операциям шлифованием. На круглошлифовальном станке в центрах шлифуется хвостовик под запрессовку в отверстие копира и одновременно шлифуются оба торца в размер длины пуансона, затем срезается временный центр.
Пуансон запрессовывается хвостовиком в отверстие копира, изготовленного для шлифования контура пуансона. Копир изготовлен ранее описанным способом профильным шлифованием на плоскошлнфовалыюм станке.
Шлифование контура пуансона производится на плоскошлн — фовалыюм станке, абразивным кругом формы ПП с диаметром максимально допустимым 250—300 мм и характеристикой ЭБ—60—СМзК.
На наружном торце шлифовального круга с помощью алмаза, установленного на заправочное приспособление (фиг. 22) заправляется дуга радиусом, указанным в чертеже.
На магнитную плиту станка устанавливается плита 4 с опорным буртиком.
Пуансон с копиром устанавливается плоскостью копира на плиту 4. профилем вплотную к буртику. Пуансон поперечной подачей стола подводится до касания контура шлифовального круга так, чтобы вертикальная ось пуансона совпадала с центром шпинделя шлифовальной головки станка.
Затем шлифовщик обеими руками медленно поворачивает копир с пуансоном в противоположную сторону вращения круга и в процессе шлифования держит копир плотно к буртику плиты 4, а поперечной подачей стола подает шлифуемое изделие на абразивный круг.
После каждого оборота копира подают пуансон на шлифовальный круг порядка 0,02—0,03 мм, таким способом шлифуют до заданного чертежа размера.
Оставив припуск 0,03—0,05 мм на окончательную чистовую шлифовку, круг снова заправляется по радиусу, после чего окончательно пуансон шлифуется в размер.
После шлифования радиусной части эллипса за одну установку торцом круга шлифуется прямоугольная часть эллипса (в вертикальном сечении). Последняя операция шлифования прямоугольной части пуансона и закругления углов производится также на плоскошлнфовалыюм станке. На этом шлифование пуансона закончено.
Размеры контура пуансона проверяются шаблонами и в зависимости от размеров пуансона, проверку можно произвести на проекционном или на оптическом микроскопе.
В случаях, когда потребуется шлифовать эллипс с конусом, соответствующий угол заправляется на шлифовальном кргу с помощью универсального заправочного приспособления
(фиг. 22) или шлифуемое изделие ставится на угловую призму.
Интересный пример сборного пуансона показан на фиг. 142. Этот пуансон предназначен для вырубки пластин из тонкого листового металла. Он состоит из сердечника /. тридцати вставных пуансонов 2 и обоймы 3, которая напрессовывается на сердечник и служит для закрепления пуансонов 2 в его пазах.
Технологический процесс изготовления сердечника состоит из следующих операций:
1. Токарная обработка с оставлением припуска на шлифование (1,0—1,5 мм).
2. Фрезерование пазов фасонной фрезой (в делительной головке) с оставлением припуска на шлифование (0,5—0,7 мм).
3. Сверление отверстии.
4. Термическая обработка на твердость Rc =58—60.
5. Шлифование торцов на карусельношлифовальном станке.
6. Шлифование наружной поверхности на круглошлифовальном станке.
7. Шлифование отверстия на внутришлифовальном станке.
8. Шлифование пазов профилированным кругом.
Остановимся на этой операции более подробно. Она выполняется на плоскошлифовалыюм станке в делительном приспособлении (фиг. 143). Пазы шлифуются за два перехода.
Сначала шлифовальный круг заправляется с помощью приспособления (фиг. 22) по профилю, показанному на фиг. 144. Приспособление настраивается по микрометру на размер
75+/? = 75+ 5,4 =80,4 мм.
Заправочное приспособление устанавливается на магнитную плиту вплотную к продольному упору. Прежде чем приступить к заправке круга, определяем угол качання каретки 2 приспособления в каждую сторону при заправке дуги R = 5,4 мм:
а = 90ч—6° = 84°.
Сначала заправляем на круге правую половину дуги /?=5,4 мм, качая каретку 2 от нуля до угла 84е. Закончив заправку дуги, фиксируем каретку в крайнем правом положении (84°) рычагом 6, поднимаем шлифовальную головку станка и, не нарушая положения его стола, вынимаем штифты 8. Затем, медленно опуская левой рукой шлифовальный круг на алмаз, правой рукой производим возвратно-поступательные движения салазок 4 и заправляем правую боковую сторону круга. Аналогичным образом заправляется левая половина профиля.
Заправленным кругом шлифуются пазы на глубину 23,4 мм. После этого производится второй переход: прорезным кругом на вулкаиитовой связке в каждом пазе выбирается прямоугольное углубление шириной 3,0 мм и глубиной 1,85 мм. Глубина выдерживается с помощью индикатора. В результате шлифования паз получает профиль вставного пуансона (фиг. 145).
Фиг. 143. Шлифование пазов в сердечнике. |
Изготовление вставных пуансонов (фиг. 145) разбивается на следующие операции:
1. Строгание четырех сторон у заготовок нз полосовой стали па 5 штук пуансонов.
2. Разметка профиля.
3. Строгание профиля с оставлением приписка на шлифование (0,7—1,0 мм). Профиль проверяется по шаблону.
4. Разрезка на куски длиной 60 мм (высота пуансона).
5. Фрезерование выступов длл крепления пуансонов в сердечнике.
6. Термическая обработка на твердость Rc=58—60.
7. Шлифование под утлом 12°. Производится на плоскошлифовальном станке плоским кругом с помошыо специальной магнитной призмы (фиг. 146).
8. Шлифование профилированным кругом дуги /? = 5,4 мм и выступа сначала на одной стороне пуансона, а затем на другой Производится на той же призме (фиг. 147),’а При шлнфова-
4* |
Фиг. 144. Профиль кру — Фиг. 145. Профиль вставного пуанта для шлифования па — сона.
зов (первый переход).
* При посторонни в произвол — гве таких работ рекомендется профиль їм шлифовальном круге управлять металлическим ролико-
12 П. А.. Камышев
шш этой части пуансонов необходимо выдерживать размер по длине с учетом припуска на шлифование (фиг. 145).
9. Шлифование плоскости выступа с соблюдением высоты 1,85 мм. Пуансоны устанавливаются на магнитную плиту и шлифуются плоским кругом.
10. Шлифование «спинки» по дуге /?= 140 мм на круглошлифовальном станке. При выполнении этой операции пуансоны закрепляются в специальной оправке.[42]
Обойма 3 представляет собой стальное закаленное кольцо (твердость Rc =40—45) с точно прошлифованным отверстием. Она напрессовывается на сердечник после того, как в его пазы вставляются пуансоны’ 2.
Матрица, работающая с описанным пуансоном, также состоит из сердечника 4 с профильными пазами, на которых напрессовывается кольцо 5 (фиг. 142). Сердечник матрицы изготов ляется по такой же технологии, как и сердечник пуансона. Совершенно очевидно, что изготовление такого пуансона ручным способом, без профильного шлифования в делительном приспособлении, невозможно, ибо, не говоря о чрезвычайно
большой трудоемкости ручной обработки, она не могла бы обеспечить требуемую точность профиля, необходимые зазоры между пуансоном и матрицей (0,03 мм) и совмещение тридцати вставных пуансонов с соответствующими отверстиями в матрице.