ПУАНСОНЫ И МАТРИЦЫ ДЛЯ ПРЕССФОРМ И ШТАМПОВ ПУАНСОНЫ

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.

Updated: 28.03.2016 — 16:35