14 Мая 2018

ИССЛЕДОВАНИЕ НАДЕЖНОСТИ ПРЕЦИЗИОННЫХ РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫХ ШТАМПОВ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ С ТВЕРДОСПЛАВНЫМИ СЛОЖНОКОНТУРНЫМИ ИНСТРУМЕНТАМИ МАЛЫХ СЕЧЕНИЙ (Монография, часть 8)

(читать ЧАСТЬ 7)

Штамп устанавливается на подвижную платформу 5 и крепится к ней болтами под Т-образные пазы. Фиксатор 9 с помощью кнопки 10 опускается до момента контакта с поверхностью втулки 11, обеспечивая неподвижность платформы относительно корпуса 1. Регулируемые упоры с пятой 3 и упругим элементом 4 подводятся до соприкосновения с опорными площадками платформы 5 и фиксируются гайкой 2. Верхняя плита штампа через жесткий хвостовик крепится к ползуну пресса. После закрепления штампа на прессе фиксаторы вручную поднимаются, давая возможность подвижной платформе 5 перемещаться относительно корпуса 1. При ходе ползуна пресса вниз и росте технологической силы происходит установка ползуна пресса в направляющих станины. Это сопровождается перемещением нижней поверхности ползуна, а вместе с ней и оси отверстия под хвостовик штампа как в горизонтальной плоскости, так и в вертикальной. Поскольку ползун пресса через хвостовик, направляющие колонки и нижнюю плиту связан с подвижной платформой 5, происходит поворот пяты 6 и сдвиг пяты и подпятника 7 на опорах качения 8 в направлениях перемещений ползуна при сохранении соосности инструмента с направлением хода ползуна. Упругие элементы демпфируют колебания системы «штамп – подвижные детали - ползун». После снятия технологической нагрузки и выполнения компенсатором функции подстраивания, при ходе ползуна пресса вверх начинает работать узел замыкания через коническую шайбу 12 и корпус 1, препятствуя подъему нижней плиты штампа за счет силы снятия ленты с инструмента.

Сравнение влияния погрешностей прессового оборудования на стойкость штампов с компенсатором и без него исследовано на предприятии по изготовлению пластин магнитопроводов на участке автоматической штамповки АО «Этал» (г. Александрия, Кировоградская обл.).

Исследования проводили на кривошипных открытых прессах «H.B. Billaud», номинальной силой 400 кН. За оснастку в исследованиях был принят штамп совмещенного действия с твердосплавными рабочими инструментами. Исходным материалом служила лента из электротехнической стали Э-41, толщиной 0,5 мм.

Для исследования влияния погрешностей установки штампа на величину заусенца в качестве критерия оценки степени износа штампа, был принят размер заусенца на пластинах магнитопроводов. При замере заусенцев отштампованных деталей было установлено, что средние линии отклонений размера заусенца при установке штампа на компенсатор на 30-50% ниже, чем при установке его на подштамповую плиту. В результате был сделан вывод, что при установке твердосплавной оснастки на компенсатор погрешностей прессового оборудования стойкость оснастки увеличивается в среднем в 1,3 раза, снижается интенсивность увеличения размера заусенца.

Основным недостатком описанного и подобных ему устройств являются сложность, громоздкость, дороговизна в изготовлении и применении.

1.2. Изделия, получаемые прецизионной сложноконтурной разделительной штамповкой

ТДСК, получаемые с помощью ПРШПД характеризуются большим разнообразием геометрических форм и конструкций, применяются в ИЭТ, радиоизделиях, электротехнических изделиях, приборостроении, бытовых изделиях и т.д. Типовым представителем ТДСК является ЗВРИМ, которая имеет все характерные геометрические параметры ТДСК, Рис. 1.11.

Конструктивными особенностями ТДСК являются следующие:сложность конструктивных элементов;сопоставимость отдельных размеров конструктивных элементов ТДСК с ее толщиной;

  • повышенное количество внутренних конструктивных элементов;
  • жесткие требования к точности размеров, формы и взаимному расположению поверхностей конструктивных элементов;
  • повышенное количество специальных технических требований, установленных из условий эксплуатации детали в собранном изделии;
  • материалы, из которых изготавливаются ТДСК, как правило, являются труднообрабатываемыми прецизионными сплавами;
  • пониженные жесткость конструктивных элементов ТДСК и ее общая жесткость.

Рис. 1.11. Пример конструкции ЗВРИМ

 

Конструктивными параметрами современных ТДСК, на примере ЗВРИМ, применяемых в ИЭТ являются, к примеру, следующие:

  • количество конструктивных элементов, – т.н. выводов достигает 70-200 и более;
  • ширина пазов между выводами – 0,1¸0,15 мм;
  • шероховатость поверхностей конструктивных элементов – ≤ 0,1 мкм;
  • допускаемые отклонения от геометрической формы – ≤ 0,1 мм;

Примерами других ТДСК, кроме ЗВРИМ, являются следующие:

  • сверхминиатюрные контакты, токопроводящие элементы миниатюрных электронных и электротехнических узлов приборов и аппаратов;
  • точные миниатюрные детали часовых механизмов;
  • точные сложноконтурные детали электродвигателей.

1.3. Технологические процессы и оборудование, для которых используются прецизионные сложноконтурные разделительные штампы

Технологические процессы штамповки ТДСК, на примере ЗВРИМ имеют следующие особенности:

  • высокий удельный вес основного технологического времени штамповки по причине увеличенной длины заготовок, – длина ленты до 1500 м;
  • сложность наладки штампа;
  • повышенные скорости штамповки (до 800 ход./мин на прессах-автоматах);
  • сложность контроля качества штампуемых изделий, обнаружения и устранения неисправностей в технологической цепи;
  • высокий уровень механизации и автоматизации;
  • повышенные требования к уровню квалификации обслуживающего персонала;
  • повышенная частота и номенклатура наименований отказов звеньев технологической системы.

Оборудование, используемое для эксплуатации ПРШПД при изготовлении ТДСК, характерно следующими особенностями:

у ползунов прессов имеются несколько точек подвески и они имеют повышенную массу, – это

  • дает возможность уравновесить неравномерное распределение действующих сил по площади штампа;
  • конструкцией пресса предусмотрена возможность отсутствия крепежного хвостовика в штампе и это упрощает проектирование штампа, т.к. отсутствует необходимость сложного расчета расположения центра давления;
  • широкий диапазон регулирования чисел ходов – от 100 до 1500 в минуту;
  • бесступенчатое изменение чисел ходов ползуна;
  • повышенная точность движения ползуна, необходимая для прецизионной высокоскоростной штамповки, а также с учетом твердосплавных конструкций штампа;
  • оснащение прессов механическими компенсаторами, позволяющими максимально уменьшить влияние вертикальной и горизонтальной сил инерции;
  • наличие, как правило, гидростатических передач в приводах с высоким КПД;
  • оснащение точными механизмами для регулирования хода ползуна, – с делением шкал индикации до 0,01 мм;
  • оснащение точными механизмами подачи ленты: рихтовочными устройствами, устройствами подачи и натяжения ленты, предварительными направляющими устройствами для ленты перед заходом ее в штамп.

На Рис. 1.12 представлен внешний вид типового представителя данного вида оборудования – пресса ВРА-30, а в таблице 1.1 – его технические данные.

(читать ЧАСТЬ 9)