Выше уже указывалось, что в целях облегчения изготовления сложных пуансонов и матриц методом профильного шлифования оин часто имеют сборную (разъемную) конструк шпо.
На автозаводе очень широко применяются штампы и пресс — формы сборной конструкции с различными требованиями к точности и различными размерами. Так, например, сборный штамп для обрезки пола автомобиля, состоящий из десятков секций различной конфигурации, применяется для штамповки детали размерами 2200X4300 мм; наряду с этим, есть сборные штампы, применяемые для штамповки детален размерами 5— 10 мм. Очень*разнообразны также сборные прессформы
В настоящем разделе, в дополнение к уже описанным выше случаям изготовления сборных пуансонов и матриц, рассматриваются два показательных примера сборного штампа и сборной, прессформы.
Штамп для вырубки личинки замка зажигания. Детали, обрабатываемые этим штампом, имеют очень небольшие размеры: размер личинки—4,5X12,5 мм, размер отверстия в личинке—2,25X6,2 мм. Штамп для вырубки личинки замка зажигания состоит из трех основных частей: матрицы, пуансона гг
съемника.
Матрица сборной конструкции (фиг 163) состоит из четырех
детален: секции /, 2 и 3 составляют рабочую часть матрицы; они запрессованы в обойму 4. Пуансон (фиг. 164) также состоит из трех секции /, 2 и 3, запрессованных в обойму 4; в секциях закреплены пуансоны 5, 6, 7 и 8. Съемник (фиг. 165) аналогично матрице состоит из секций 1, 2 п 3, запрессованных в обойму 4.
Основными операциями при изготовлении секций для матрицы, пуансона и съемника являются:
1. Строгание заготовок со всех сторон с припуском 1,2—
1,5 мм на шлифование.
2.Шлифование торцовых плоскостей а и b па верность ті двух боковых сторон с и d — под прямым углом к ним.
3. Разметка на секциях рабочих приемов, расположенных на плоскостях разъема I—I, I—II и III—III, с оставлением приписка на шлифование 1,0—1,5 мм. При разметк’е необходимо на всех секциях выдержать одинаковое расстояние от торцов С до линии АА; это условие необходимо для того, чтобы обеспечить правильное совмещение проемов каждого пуансона с проемами соответствующих матриц, а также оставить равномерный припуск на шлифование рабочих проемов
4. Фрезерование рабочих проемов; поскольку размеры пазов очень малы, фрезерование производится мерными дисковыми фрезами.
•3 Термическая обработка на твердость Rc = 58—60.
6. Шлифование наружных поверхностен.
Прежде всего на всех секциях шлифуются плоскости а и b и две боковые стороны end строго под прямым углом. При шлифовании сторон с и d следует выдержать расстояния до липни разъемов одинаковыми с точностью ±0,15 мм; этим обеспечивается одинаковый припуск на шлифование рабочих проемов. Затем секции шлифуются в размер полициям разъема I—I, I—II и III—III; при этом строго соблюдаются перпендикулярность и точность размеров.
7. Шлифование рабочих проемов. Точность выполнения раз меров рабочих проемов обуславливается чертежом ±0,005 мм, так как эти размеры определяют размеры детален. Чтобы обеспечить точное совмещение проемов соответствующих секций; матрицы, пуансона и съемника, при шлифовании проемов все секции кладутся боковыми сторонами С вплотную к продольному упору на магнитной плите.
Проемы шлифуются электрокорундовымн кругами на керамической связке с твердостью СМ1, зернистостью 80. Размеры проемов проверяются эталонными плитками, а расстояния между проемами и от проемов до боковых сторон cud — с помощью индикатора, настроенного по эталонным плиткам
Обоймы, в которые закрепляются секции, изготовляются следующим образом.
Заготовка обстрагивается кругом с припуском на шлифование, затем производится разметка, сверление отверстия Q 25 мм для ввода долбежного резца, долбление прямоугольного отверстия с припуском 1,0—1,5 мм на шлифование.
После сверления крепежных отверстий и опиловки острых глов и заусенцев производится термообработка на твердость Rc =40—42. Затем шлифуются плоскости а и Ь, две боковые базовые стороны (в данном случае — стороны К и п), которые должны быть взаимно перпендикулярны, и прямоугольное отверстие. Шлифование этого отверстия производятся на плоскошлифовальном станке, как показано на фиг. 152.
Обойма с легкой запрессовкой одевается на секции; в результате тщательного шлифования обеспечивается очень плотное прилегание секций между собою и точное совмещение парных проемов по линии разъема III—III.
Вставные пуансоны 5, 6, 7, 8 (фиг. 164) сначала строгаются с оставлением припуска па шлифование, затем подвергаются термообработке на твердость R(: = 58—60.
После термообработки на плоскошлифовальном станке шлифуется профиль в размер, с обеспечением чистоты поверхности по 8—9-му классу ГОСТ 2789-51. При шлифовании пуансонов следует учитывать необходимые зазоры между пуансонами и проемами.
Зазор между пуансонами и проемами на матрице составляет 0,015—0,02 мм на сторону. Зазор между пуансонами и проемами на съемнике должен быть меньше, чем на матрице, чтобы пуансоны получили дополнительное направление (кроме направляющих колонок на штампе, которые выполнены по первому классу точности; этот зазор составляет 0,01—0,015 мм). Между пуансонами и проемами на пуансонодержателе должен быть натяг 0,005—0,007 мм.
При выполнении указанных требований обеспечиваются очень чистое резание н высокая стойкость штампов.
С внедрением профильного шлифования создаются условия для конструирования и изготовления высокопроизводительных штампов, каких невозможно изготовить ручным слесарным способом.
На фиг. 166 показан многорядный штамп сборной конструкции пуансона и матрицы, состоящих из отдельных деталей, которые могут быть отшлифованы с весьма высокой точностью в закаленном виде.
Детали штампа до закалки обрабатываются на станках по рискам разметки с припуском на шлифование без какой-либо ручной слесарной подгонки.
После закалки детали штампа одинаковой формы н размеров шлифуются одновременно по нескольку штук (сколько возможно установить их на всей длине магнитной плиты плоскошлифовального станка). Это пуансоны, вставки матриц, вставки
съемника и другие: (см. фиг. 166). Прошлифованные детали штампа поступают к слесарю на сборку.
Еще более производительный штамп совмещенной конструкции показан на фиг. 167.
В этом штампе выполняются три операции и штампуются одновременно две детали. Штамп работает автоматически, все детали штампа обработаны профильным шлифованием в закаленном виде.
Ранее на штамповке этой детали применялись три штампа (как показано на фиг. 167, вверху). На первом штампе производилась вырубка развертки детали, на втором штампе — операция гибки из пластины в трубку и на третьем штампе производилась подгибка зубцов на одном конце трубочки.
С применением штампа совмещенной конструкции съем с пресса увеличился в шесть раз.
Штампы сборной конструкции, изготовленные профильным шлифованием, имеют следующие преимущества в сравнении о штампами, изготовленными ручным способом. Это значительное
увеличение срока службы, в случаях поломок отдельных секций их весьма легко заменить.
С внедрением профильного шлифования создаются условия конструкторам проектировать высокопроизводительные штампы.
Прессформа для прессования шестерни из металлического порошка. Развитие металлокерамического метода производства детален машин обусловило повышение требований к пресс — формам. При изготовлении прессформ для металлокерамики необходимо обеспечить плотное беззазорное спаривание пуансонов с матрицами и высокую точность размеров. Наличие зазоров недопустимо, так как создает опасность поломок пуансонов в процессе прессования порошков; кроме того, изделия получаются с заусенцами и другими дефектами.
Особый интерес представляет технология изготовления сборной прессформы, предназначенной для прессования из метал-
лпческого порошка шестерен масляного насоса автомобиля (фиг. 168); эта прсссформа имеет сложный профиль и должна быть выполнена с высокой точностью.
Матрица прессформы показана на фиг. 169, а пуансон — на фиг. 171. Они изготовляются из стали Х12Ф1. Чтобы обеспечить плавное сцепление шестерен в процессе эксплуатации, необходимо выдержать очень жесткие допуски по элементам профиля п по шагу.
В процессе изготовления рассматриваемых прессформ выявилась необходимость помещать прямоугольные шпонки матрицы между секциями матрицы (как показано на фиг. 169‘); это облегчило установку секции при обработке и уменьшило трудоемкость шлифования профиля и боковых сторон секции.
Заготовки секции предварительно обстрагиваются с припуском 5 мм па последующие операции, затем подвергаются термообработке (нормализация) и после этого снова строгаются со всех сторон с припуском 2 мм.
Производится разметка боковых сторон под угол а = ——
= 51°25’43", чистовое строгание и шлифование на специальной магнитной призме (фиг. 170). Затем размечается профиль зуба, на торцах секции маркируются порядковые номера, профиль зуба прострагивается фасонным резцом.
Ответственными операциями являются предварительное шлифование профиля зуба и гнезда под шпонку: от точности расположения гнезда относительно зуба зависит правильность зубьев по шагу в собранном виде.
Профиль зуба и гнездо под шпонку шлифуются на топ же магнитной призме, которая применяется при предыдущей опе-
|
Предложсине лекальщика К. А. Лутцаега |
рациіі. Сначала шлифуется гнездо на одной стороне секции, затем секция поворачивается и шлифуется гнездо на второй стороне (фиг. 170). После этого шлифуется профиль зуба — для этого используется шлифовальный круг, заправленный металлическим роликом (шарошкой).
Затем секции собираются на шпонках, зажимаются по концам хомутиками и обтачиваются по наружному диаметру с припуском на шлифование; после опиловки заусенцев производится термическая обработка на твердость Rc =58—60.
Перед окончательным шлифованием секций необходимо прошлифовать установочную базу в магнитной призме. Для этого магнитная призма помещается на синусную линейку, установленную под углом 90°— —5Г25’43"=38°34,17". Синусная линейка вместе с призмой устанавливается на магнитную плиту станка, основанием вплотную к продольному упору, и производится шлифование обеих сторон выемки.
Такая проверка призмы обеспечивает при шлифовании, секций правильное расположение гнезда относительно профиля зуба на обеих сторонах секции и
2Э2
ным кругом вырезается впадина в стальной пластинке и полученный профиль проверяется на инструментальном микроскопе. Профиль зуба сначала шлифуется на одной стороне секции, затем секция поворачивается и шлифуется вторая сторона. Круг подается на секцию в вертикальном направлении. Такой способ шлифования обеспечивает симметричность профиля и правильное расположение его относительно боковых сторон секции.
При окончательном шлифовании профиля зуба применяется электрокорундовый шлифовальный круг на керамической связке, твердостью С1 и зернистостью 120. Глубина шлифования за один проход не должна превышать 0,002—0,005 мм, а скорость продольной подачи стола — 3—5 м в минуту.
После шлифования зубья полируются фетровым кругом с пастой; чтобы не получить завала на углах, секции собираются на шпонках по две штуки и в каждой паре полируется впадина; пазы всех секций полируются таким образом попарно.
Отполированные секции собираются с помощью шпонок, одеваются на профильную оправку (оправка имеет такой же профиль, как и отверстие матрицы), скрепляются на концах хомутиками, и на круглошлпфовальном станке производится шлифование наружной цилиндрической поверхности и торца буртика.
Входной конец матрицы (обратный буртику) шлифуется на длине 8—10 мм на конус; такая заходная часть облегчает за-
прессовыванне матрицы в обойму.
Проверку профиля и шага зубьев матрицы в собранном виде на каком-либо приборе произвести очень сложно, так как высота прессформы составляет 150 мм. В случае необходимости такой проверки следует изготовить слепок из сплава серы с графитом и произвести его измерения на универсальном микроскопе или на проекционном аппарате при увеличении в 20—25 раз.
Сборный пуансон[47] (фиг. 171) состоит из двух частей: первая имеет отверстие, диаметр которого равен диаметру отверстия в изделии, с учетом припуска на механическую об — ныеет цилиндрическую направляющую, диаметр которой равен диаметру отверстия в первой детали (направляющая должна входить в это отверстие плотно, от легкого нажима руки).
Пуансон с отверстием изготовляется следующим образом.
После предварительной токарной обработки производится нормализация, а затем и окончательная токарная обработка с оставлением припуска на шлифование. Зубья нарезаются на зубофрезерном станке червячной фрезой с оставлением припуска на шлифование 0,8—1,0 мм (замеры производятся с помощью зубомера). После зачистки заусенцев и маркировки производится термическая обработка на твердость R с = 58—60.
Затем шлифуются отверстие (с последующей доводкой), поверхность выступов зу бьев и фаска на одном из торцов.
При шлифовании на круглошлнфовальном станке пуансон насаживается на оправку. Эта оправка должна быть после термообработки тщательно отшлифована и доведена; центровые углубления на оправке также тщательно доводятся. Эти условия необходимы, чтобы обеспечить концентричность поверхности выступов зубьев относительно отверстия, благодаря чему достигается отсутствие зазоров при спаривании пуансона и матрицы.
Профиль зубьев шлифуется на той же оправке в центрах с помощью специального приспособления с делительным меха-
шізмом (фиг 11). Шлифовальный круг заправляется металлическим роликом.
Приспособление для заправки шлифовального круга метал — тпческим роликом (фиг. 45) устанавливается на магнитную плиту, основанием вплотную к продольному упору. Путем продольного перемещения стола станка ролик подводится под шлифовальный круг так, чтобы его ось была смещена на 2.0—2,5 мм относительно оси шпинделя шлифовальной головки в сторону вращения круга. Далее правой рукой совмещаем заправляемый участок шлифовального круга с роликом (для чего используется поперечная подача стола станка), а левой рукой осуществляем вертикальную подачу круга на ролик.
После того как круг слегка коснется ролика, вращаем последний посредством рукоятки 6 заправочного приспособления (фиг. 45) и, постепенно подавая крут на ролик (в вертикальном направлении), заправляем последний.
Пуансон с цилиндрической направляющей изготовляется аналогичным образом. После термической обработки тщательно доводятся центровые углубления, затем шлифуются II доводятся поверхности окружности выступов зубьев и цилиндрической направляющей. Профиль впадин шлифуется так же, как и в предыдущем случае.
В процессе шлифования профиля впадин необходимо периодически измерять средний диаметр и проверять концентричность впадин относительно оси пуансона; это осуществляется с помощью ролика и индикатора. Затем производится подгонка пуансона с матрицей на краску, чтобы обеспечить беззазорное и плотное сопряжение.
Последней операцией является полирование фетровым кругом профиля впадин и рабочих торцов пуансонов