Наука о штампах: основы проектирования штампов, часть II

Выбор правильных компонентов направляющих матрицы имеет важное значение для успеха штамповки, но они не могут компенсировать плохое обслуживание пресса. Изображение: CEP Technologies

В первой части этой серии из двух частей я обсуждал процесс выбора типа и толщины штампа. Теперь давайте обсудим различные имеющиеся в продаже компоненты направляющих головки и некоторые основные рекомендации, позволяющие решить, какой тип лучше всего подходит для вашей операции.

Во-первых, позвольте мне сделать следующее заявление: функция направляющих штифтов состоит в том, чтобы правильно расположить верхнюю и нижнюю колодки или отливки, чтобы все компоненты матрицы, установленные на верхней и нижней колодке, могли точно соприкасаться друг с другом. Они направляют режущие и формирующие компоненты и секции таким образом, чтобы можно было достичь и эффективно поддерживать правильный зазор. Направляющие штифты не предназначены для управления поршнем плохо обслуживаемого или неаккуратного пресса!

Пресс должен управляться независимо и с точностью.

Один джентльмен однажды сказал мне: «Детали изготавливаются из штампов, а из прессов — нет». Я ответил: «При всем уважении, сэр, и штамп, и пресс являются частью системы. Каждый из них должен функционировать так, как его задумал инженер». Излишне говорить, что у него было много проблем, связанных с печатью.

Одно из заявлений, которые я делаю на каждом тренинге, который провожу, звучит так: «Вы можете создать и спроектировать прекрасный инструмент, но если вы поместите его в прославленный 200-тонный уплотнитель мусора, у вас возникнут проблемы». Не пытайтесь компенсировать плохое обслуживание или неаккуратность пресса, выбирая направляющие штифты увеличенного размера или значительно большего размера на наборе штампов.

Направляющие штифты, иногда называемые направляющими стойками или стойками, работают вместе с направляющими втулками, обеспечивая точное выравнивание верхних и нижних башмаков матрицы. Это штифты цилиндрической формы, изготовленные из закаленной инструментальной стали, отшлифованные с точностью до 0,0001 дюйма. Двумя основными типами направляющих штифтов являются фрикционные штифты (часто называемые штифтами подшипников скольжения) и штифты шарикоподшипников (также называемые сверхточными направляющими штифтами). Штифты точно входят в прецизионно отшлифованную втулку, называемую втулкой. Как и направляющие штифты, втулки часто шлифуются с точностью до 0,0001 дюйма.

Фрикционные штифты (см. рисунок 1) немного меньше (обычно примерно на 0,0005 дюйма меньше), чем внутренний диаметр направляющей втулки. Фрикционные штифты и втулки обычно стоят дешевле, чем штифты на шарикоподшипниках, и обычно используются, когда в матрице ожидается большая боковая нагрузка. Поскольку они создают большое трение, они нежелательны для операций высокоскоростной штамповки. Чтобы свести к минимуму трение, втулки обычно покрыты износостойким материалом, называемым алюминиево-бронзой, который может содержать графитовые пробки для дальнейшего снижения трения. Кроме того, фрикционные пальцы часто смазываются смазкой высокого давления.

Одна из распространенных проблем, связанных с использованием фрикционных штифтов, заключается в том, что это часто затрудняет процесс отделения матрицы, особенно больших матриц. Необходимо позаботиться о том, чтобы матрица была отделена таким образом, чтобы верхняя и нижняя опоры матрицы оставались параллельными во время процесса разделения. Взвод матрицы может привести к изгибу направляющего штифта. Для более крупных матриц часто используется специальная гидравлическая машина, называемая сепаратором матриц, для облегчения разделения матриц.

Шариковые подшипники (см. рисунок 2) являются гораздо более популярным выбором. В отличие от фрикционных штифтов, эти штифты установлены на ряде шарикоподшипников, содержащихся в специальном алюминиевом шариковом сепараторе, который позволяет подшипникам вращаться, не выпадая. Эти булавки имеют ряд преимуществ. Во-первых, уменьшается трение, поэтому матрица может работать на более высоких скоростях, не создавая чрезмерного трения и тепла. Это делает их идеальными для высокоскоростных операций. Во-вторых, они позволяют изготовителям штампов и специалистам по обслуживанию штампов легко отделять верхние и нижние башмаки штампа. И в-третьих, поскольку в них используются шарикоподшипники, их можно изготовить с большей точностью, чем фрикционные штифты. Фактически, большинство людей не осознают, что узел пальца и подшипника примерно на 0,0002 дюйма больше внутреннего диаметра втулки. Это объясняет, почему многие производители называют их направляющими штифтами с «отрицательным наклоном». В отличие от фрикционных штифтов, направляющие шарикоподшипников никогда не следует смазывать; смазывайте их только легким маслом.