Детали блока

Плиты штампов. Плиты штампов должны обладать рациональной металлоемкостью и достаточной прочностью для выполнения технологической операций. Плиты массой более 16 кг следует оснащать средствами для захвата (зачаливания) при транспортировке: комплектами съемных стержней, приливами, рымболтам и т. п.

Расчет плит на прочность проводится только в случаях, когда возникает в этом явная необходимость. Наибольшему деформированию подвергается обычно нижняя плита блока, так как часто оказывается в более неблагоприятных условиях, чем верхняя. Расчет плиты на прочность проводится после того, как будет установлена её схема нагружения. Основные виды схем нагружения плит различных штампов представлены в табл. 4 [3]. Проведенные расчеты позволяют установить габаритные размеры плиты, которые далее выбираются по нормалям [1], ГОСТ 13110—83, ГОСТ 13114—75 и др.

Направляющие элементы. Направляющие элементы блока предназначены для обеспечения высокоточного совпадения рабочих деталей пакета верхней (подвижной) части штампа с рабочими деталями пакета нижней части штампа (неподвижной). Они должны обладать высокой точностью и жесткостью, достаточной стойкостью и удобством в эксплуатации. Требования к точности и жесткости определяются характером технологической операции, величиной зазора между инструментами, а также конструкцией и габаритными размерами штампа.

Направляющие элементы бывают двух видов — скольжения и качения. Первые широко применяются во всех разновидностях штампов (разделительных, формоизменяющих), а вторые — преимущественно в прецизионных разделительных штампах.

Направляющие скольжения изготавливают цилиндрическими и призматическими. Массовое распространение, однако, получили цилиндрические как наиболее точные и технологичные в изготовлении. Классической, универсальной направляющей парой является комплект из колонки и втулки (рис, 4,а), изготовленных из низкоуглеродистых цементируемых сталей марки СТ20 (НРС_э 56...60) и высоколегированных сталей марки ШХ15, 9ХС, 38ХМЮА (НРСЭ 62...64). Шероховатость поверхностей колонки и втулки, обеспечивается в пределах 0,63...0,16 мкм.

Рис. 4. Типичные конструкции направляющей пары скольжения (1—нижняя плита блока, 2—колонка, 3—втулка, 4—верхняя плита)

Колонку обычно делают гладкой, а втулку — с канавками для смазки. На прессах с ходом ползуна не более 150 мм (перемещение рабочего инструмента) рекомендуется обеспечивать постоянный контакт в направляющей паре на всем ходе ползуна (чтобы при открытом штампе колонки не выходили из втулок). С этой целью предусматривается втулка с удлиненной выступающей частью (рис. 4,6). Короткую часть колонки сажают в нижнюю плиту с натягом, а длинную — подгоняют по в зависимости от величины технологических зазоров (зазора между пуансоном и матрицей) и условий работы штампа. В частности, точность по достигается в разделительных штампах при получении заготовки из листа толщиною менее 0,3 мм.

Относительная длина зоны контакта колонки со втулкой при полном ее заглублении должна быть не менее двух диаметров колонки, а в прецизионных штампах — не менее 3. Отношение при установке втулок и колонок должно быть 1.5...2 [1], ГОСТ 13118—83. ГОСТ 13120—83, ГОСТ 13121—83.

Направляющие трения качения (шариковые направляющие) рекомендуется применять в штампах разделительных операций, когда зазор между матрицей и пуансоном не превышает 0,025 мм при наличии рабочих частей, изготовленных из инструментальных или высоколегированных сталей и 0,1мм — из твердого сплава [4, 10]. В процессе работы штампа с шариковыми направляющими выход втулок из колонок не допускается.

Диаметр колонок и втулок, а также число пар направляющих назначают в зависимости от габаритных размеров плит, характера технологической операции, толщины штампуемого материала, габаритных размеров и усилия пресса. Основными показателями являются ширина плиты и характер технологической операции (рис. 5).

Рис. 5. Варианты расположения круглых направляющих в плитах (1—колонка, 2 — верхняя плита, 3— нижняя плита)

Число направляющих пар (в виде колонки со втулкой) в блоке обычно выбирают не менее 2 и не более 4. Чем больше направляющих пар, тем выше точность блока (по совпадению верха с низом).

Для разделительных штампов с условным размером меньшей стороны прямоугольника (зоны установки пакета) или диаметром при зазоре между пуансоном и матрицей следует применять двухколонные блоки преимущественно с диагональным или осевым расположением направляющих (рис. 56,в); при повышенных требованиях к точности штампуемых заготовок и применяют трех или четырехколоночные блоки (рис. 5,г). Если размер или при зазоре , также рекомендуется применять три или четыре колонки. При с условным вылетом допускается установка двух колонок, расположенных на одной стороне от пакета (см. рис. 5,а). Если , то необходимо применять трех- или четырехколонный блок (рис. 5,г).

При выборе блоков для формоизменяющих штампов большее внимание уделяют не вопросам точности направляющих элементов, а соблюдению удобства и безопасности в работе. Поэтому многие малогабаритные штампы монтируют с применением двухколонных блоков.

Требования к блокам для штампов совмещенного и последовательного действия предъявляют исходя из тех операций, точность которых наибольшая по сравнению с другими. Обычно такими определяющими технологическими операциями являются разделительные.

Рекомендуемые ряды диаметров колонок и втулок (в миллиметрах) и их число в зависимости от ширины плиты и характера технологической операции приведены в табл. 1.

Хвостовики. Хвостовик блока обеспечивает связь штампа с прессом. Хвостовики подразделяются на жесткие и плавающие. Первые в зависимости от назначения могут быть несущими (осуществлять крепление штампа к прессу) или центровочными. Вторые выполняют только крепежные функции [1, ГОСТ 16714—71, ГОСТ 16722—71].

Наиболее прочное соединение с верхней плитой из жестких хвостовиков обеспечивает хвостовик с буртом (рис. 6,а). Его рекомендуют применять в разделительных штампах при больших усилиях съема материала с пуансонов.

Таблица 1

Ряды диаметров колонок

Ширина плиты,	Число направляющих пар	Технологические операции
разделительные при Z, мм	формоизменяю-
мм	<0,05	>0,05	щие
	4 или 3	16 (14) 20 (18) 22 (20) 25 (22) 22 (25)	16 (14) 20 (18) 22 (20) 25 (22) 22 (25)	16 (14) 20 (18) 22 (20) 25 (22) -
	4 или 3	28 (25) 25 (28)	28 (25) 25 (28)	28 (25) -
	4 или 3	32 (28) 28 (32)	32 (28) 28 (32)	32 (28) -
	4 или 3	36 (32) 32 (36)	36 (32) 32 (36)	36 (32) -
	4 или 3	40 (36) 36 (40)	40 (36) 36 (40)	40 (36) -
	4 или 3	- 40 (45)	45 (40) 40 (45)	45 (40) 40 (45)
	4 или 3	- 45 (50)	50 (45) 45 (50)	50 (45) 45 (50)
	4 или 3	- 50 (55)	55 (50) 50 (55)	55 (50) 50 (55)

Примечания: 1. Размеры, указанные в скобках, менее желательны.

2. При соотношении длины плиты к ее ширине, равном 2,5, рекомендуется брать следующий больший диаметр

Универсальный (по назначению) хвостовик с большим фланцем (рис. 6,б) устанавливают во многих штампах с механическим толкателем пресса и без него. Размер и число крепежных отверстий во фланце зависит от отрывного усилия и конфигурации траверсы выталкивателя. Хвостовик с резьбовым соединением (рис. 6,в), в отличие от рассмотренных, менее надежен в работе. Его необходимо стопорить винтом или штифтом.

Центровочные хвостовики не работают на отрыв, их крепят одним - тремя винтами. Длина центровочного хвостовика может быть значительно меньше длины несущего хвостовика (рис. 6, г).

Хвостовики плавающие образуют между ползуном пресса и штампом соединение в виде шарнира (рис.7), что снижает вредное влияние несоосности направляющих ползуна и колонок штампа.

В результате улучшается работа штампа, повышается его стойкость и точность. Плавающие хвостовики рационально использовать в блоках разделительных штампов и главным образом при малых зазорах между пуансоном и матрицей (менее 0,05мм). Эти хвостовики широко применяют в разделительных штампах с твердосплавным инструментом. Наиболее известны две конструкции плавающих хвостовиков: закрытые (рис. 7,а) и открытые (рис. 7,6). Последние пригодны только для малогабаритных штампов (при небольших отрывных усилиях) [8].