Классификация штампов

Изготовление деталей из листового материала является наиболее прогрессивным и экономичным технологическим методом производства, позволяющим многократно повысить коэффициент использования материала при изготовлении деталей оболочкового типа, уменьшить потребное количество металлорежущих станков, снизить экологическую нагрузку на окружающую среду.

Листовая штамповка охватывает две группы штамповочных операций: разделительные и формообразующие. Разделительная операция – это такая операция обработки металла давлением, в результате которой происходит полное или частичное отделение одной части заготовки от другой (резка, вырубка-пробивка, обрезка, надрезка, зачистка, проколка, высечка и т. д.).

Формообразующая операция листовой штамповки – это операция, при которой изменяется форма заготовки результате пластического деформирования последней. К ним можно отнести гибку, скручивание, закатку, завивку, вытяжку, раздачу, обжим, рельефную формовку, правку, кернение, дорнование, вытяжку с утонением и т. д.

Операции листовой штамповки осуществляются с помощью специального инструмента-приспособления, который называется штампом. С помощью штампа заготовка приобретает форму и размеры, соответствующие поверхности или контуру рабочих элементов штампа. Штамп является инструментом, так как заготовка изменяет свою форму и размеры в результате силового воздействия на нее со стороны рабочих частей штампа при их непосредственном контакте. С точки зрения технологии штамп является приспособлением, так как адаптирует кривошипно-шатунный пресс, на который устанавливается штамп для выполнения любой операции листовой штамповки, ориентируя при этом деталь определенным образом в пространстве. Штампы различаются по трем признакам: технологическому, конструктивному, и эксплуатационному.

По технологическому признаку штампы делят на типовые группы в зависимости от рода выполняемой операции. Таких групп две: штампы для разделительных операций и формообразующие штампы. Кроме того, по количеству одновременно выполняемых операций их можно разделить на однооперационные (простые) и многооперационные (комбинированные). К простым и комбинированным могут относиться как разделительные, так и формообразующие штампы. В свою очередь комбинированные штампы по характеру совмещения операций во времени подразделяются на последовательные,совмещенные и посдедовательно-совмещенные. В штампах последовательного действия обработка заготовки производится за несколько переходов различными инструментами (за несколько ходов ползуна) при последовательном перемещении исходной заготовки перпендикулярно движению ползуна в плоскости нижней плиты. То есть переходы разделены пространственно но совмещены по времени. В штампах совмещенного действия заготовка обрабатывается за один ход ползуна пресса аксиально расположенными инструментами при неизменном положении исходной заготовки относительно нижней плиты. То есть, в совмещенных штампах переходы совмещены в пространстве, но разнесены по времени. В поседовательно-совмещенных штампах требуемая заготовка получается путем сочетания последовательной и совмещенной обработки.

Однооперационные штампы проще и дешевле в изготовления, но менее производительны, поэтому их применяют обычно при небольшойц программе выпуска (мелкосерийном и единичном производстве). Штампы многооперационные (комбинированные) сложнее и дороже в изготовлении, но более производительны. Их применяют в условиях от среднесерийного до массового производства.

В связи с тем, что в комбинированных штампах последовательного действия точность размеров заготовки зависит от точности позиционирования при передвижении ее в зону выполнения перехода, и при прочих равных условиях тем ниже, чем больше переходов, данные штампы используются для изготовления заготовок невысокой точности (12…15 квалитетов) и при сравнительно больших допусках на взаимное расположение ее внутренних им наружных обрабатываемых поверхностей.

Штампы совмещенного действия рекомендуется применять при штамповке заготовок повышенной точности (9…11 квалитет) с жесткими допусками на взаимное расположение внутренних и наружного контуров (менее ±0,1 мм для отверстий размерами до 20 мм и ±0,15 мм для отверстий от 20 до 50 мм).

По конструктивному признаку штампы делятся на штампы с направляющими устройствами и без них. Штампы без направляющих просты по конструкции, имеют низкую стоимость, но неудобны в эксплуатации, так как требуют постоянной поднастройки после изготовления определенного числа заготовок. Так как за счет усилия штамповки происходит смещение верхней части штампа, соединенного с ползуном относительно нижней части, закрепленной на столе пресса. Поэтому штампы без направляющих применяются в мелкосерийном и единичном производстве, для которого важным является низкая стоимость оснастки и не столь существенным стоимость переналадки, так как количество переналадок в условиях единичного производства минимально. Для снижения стоимости штампов их рабочие элементы изготавливают из материалов имеющих невысокую стойкость, тем не менее обеспечивающую заданное качество изготовления всей партии заготовок.

Штампы с направляющими элементами (колонки со втулками, плиты) удобны и безопасны в эксплуатации, позволяют автоматически поддерживать заданное расположение элементов, расположенных на нижней и верхней плите штампа друг относительно друга в течение всего срока эксплуатации, не требуют поднастройки. В то же время стоимость этих штампов выше, поэтому они используются и окупаются только в условиях серийного-массового производства.

По эксплуатационному признаку штампы делятся на группы в зависимости от способа подачи исходной заготовки на штампы с ручной и автоматической подачей. А по способу удаления отштампованных заготовок - на конструкции, работающие на провал заготовок через отверстие в матрице, с обратной запрессовкой заготовки в полосу или ленту, с выталкиванием заготовки в верхнюю часть штампа и удалением ее жестким выталкивателем, или вручную.