книги из ГПНТБ / Шевчук, А. С. Изготовление твердосплавных штампов

Т а 5.1 и ц а 3

Основные материалы и их заменители для твердосплавных штампов

узкие пазы (рис. 4), которые приводят к неравномерному их износу за счет местных напряжений, возникающих на этих участках профиля. Выделив такие участки профиля в отдельные элементы матриц, при эксплуатации можно

Рис. 4. Схема составной матрицы с резковыступаю­ щими элементами профиля и узкими пазами.

12

нх заменить заранее заготовленными запасными элемен­ тами в самое короткое время.

Нерабочую часть элементов делают, по возможности, наименьших габаритов, что значительно сокращает рас­ ход твердого сплава и эксплуатационные расходы в це­ лом. Линии разъема матриц выбирают таким образом, чтобы обеспечить свободный доступ для обработки каж­ дого участка профиля в отдельности.

Когда необходимо изготовить штампы для мелких точ­ ных деталей прецезионного типа, матрицы и пуансоны делают цельными. В матрицах, работающих «на провал» вырубленной детали, твердосплавные части не должны изгибаться как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях, не должно быть узких консульных выступов. В тех случаях, когда они неизбежны, держатели секции изготовляют из высококачественной конструкционной ста­ ли, которые закаляют и тщательно шлифуют все их опор­ ные плоскости.

При этом особое значение имеет пайка, так как кре­ пить консольные элементы секций механически не всегда возможно из-за небольших их размеров. Однако креп­ ление твердосплавных элементов матриц и пуансонов пайкой иногда себя не оправдывает из-за напряжений, которые возникают вследствие разных коэффициентов линейного расширения твердого сплава, припоя, стали и приводят при эксплуатации к отрыву твердосплавных пла­ стинок. Когда технология этого процесса тщательно от­ работана, хорошие результаты дает электровакуумная высокочастотная пайка с применением специальных при­ поев. Пуансоны из твердого сплава могут быть цельными и составными. При конструировании цельных твердо­ сплавных пуансонов руководствуются теми же правила­ ми, что и при конструировании пуансонов из стали.

Сборный пуансон состоит из стальной державки и твердосплавной пластины, которые крепятся друг к другу

13

Рис, 5. Примеры крепления твердо­ сплавных пластин:

а и б — винтами; в — пайкой.

винтами, штифтами или паяются твердым припоем. Пример крепления твердосплавных пластин винтами и штифтами показано на рис. 5 а, б, рис. 6. Твердосплав­ ные пуансоны малых размеров рекомендуется делать со­ ставными в виде стальной гильзы, в которую вставлен по плотной посадке твердосплавный пуансон с буртом

(рис. 7).

Рис. 6. Крепление пуансонов винтами и штифтами:

1 — пуансон; 2 — прокладка; 3 — штифт; 4 — винт.

14

Рис. 7. Крепление твердосплав­ ного пуансона малого диаметра:

/ — гильза; 2 •— штифт; 3 — твердо­ сплавный пуансон.

В настоящее время твердосплавные рабочие элементы (пуансоны, мат­ рицы, отрезные ножи,

а также самотвердеющих пластмасс: стеракрила ТШ и окрилата техничес­ кого АСТ-Т. Те же пласт­ массы могут быть исполь­ зованы для создания на­ правляющих поверхнос­ тей в съемниках (рис. 8).

Рис. 8. Схема твердосплавного штам­ па с легкоплавкого сплава и самотвердеющей пластмассы:

Рис. 9. Схема твердосплавного штампа для вырубки и вытяжки каркаса сальника.

Вытяжные, калибровочные и гибочные штампы. Они являются наиболее простыми и доступными для армиро­ вания твердыми сплавами. Для этого используются воль­ фрамо-кобальтовые мелкозернистые сплавы, которые имеют большую прочность на изгиб, значительно прево­ сходят крупнозернистые по твердости и плотности. При вытяжке с малыми обжатиями рекомендуются твердые сплавы марок ВК6, ВК8, при глубокой вытяжке и боль ших обжатиях — твердые сплавы марок ВК10 и ВК15.

16

При конструировании штампа матрицу расчленяют на три части:

твердосплавное кольцо, стальную обойму, стальную подкладку под твердосплавное кольцо (рис. 9).

Такая конструкция матриц наиболее удобна для обра­ ботки, обеспечивает хорошее прилегание твердосплавно­ го кольца матрицы к стальной опорной прокладке, кото­ рая должна иметь достаточную прочность и твердость, чтобы во время работы штампа не прогибаться. Матрицу запрессовывают в обойму с на­ тягом, создающим ей напряже­ ние сжатия, большее или рав­ ное напряжение растяжения.

Величины натягов для запрес­ совки твердосплавных вставок

В гибочных штампах твердосплавному армированию подвергается не весь профиль, а лишь места наибольшего износа, т. е. места, формообразующие профиль детали. Твердосплавные бруски закрепляют в подготовленные для них гнезда с помощью пайки или механическим спо­ собом в зависимости от размеров и конфигурации дета­ ли. Плоскости соприкосновений обрабатывают не ниже 8 класса, чтобы при пайке обеспечить плотное прилегание по всей плоскости.

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТВЕРДОСПЛАВНЫХ ШТАМПОВ

Твердосплавные части штампов изготовляют двумя методами: пластифицированных и окончательно спечен­ ных заготовок.

Применяя метод пластифицированных заготовок, из­ готовляют брикеты из спрессованной твердосплавной сме­ си, которую сначала спекают в печах при температуре 650°С в среде водорода, а затем пропитывают расплав­ ленным парафином. После охлаждения заготовки очища­ ют от него и отправляют на обработку. Их легко можно обработать обычным металлорежущим инструментом.

Спекаются заготовки на заводах-поставщиках. При этом происходит усадка пластифицированных твердо­ сплавных деталей. Ее коэффициент (отношение размера изделия до спекания к размеру готового изделия) зави­ сит от марки твердого сплава, технологии изготовления твердосплавной смеси и определяется для каждой пар­ тии продукции. Поэтому заказчик вместе с пластифици­ рованными заготовками получает паспорт, в котором ука­ зан коэффициент усадки данной партии заготовок. Перед механической обработкой все размеры изделий должны быть пересчитаны с учетом коэффициента усадки по фор­ муле:

18

После спекания твердосплавные детали подвергают­ ся чистовой обработке (шлифование, доводка и т. п.).

В настоящее время наиболее распространен метод окончательно спеченного твердого сплава. Одним из основных способов обработки твердосплавных деталей штампов является электроэрозионная обработка, основанная на явлении электрической эрозии в импульсном разряде меж­ ду двумя электродами.

Электродами являются обрабатываемая деталь и инструмент. Обрабаты­ вать можно методом пря­ мого копирования (рис.