10 Апреля 2018

ИССЛЕДОВАНИЕ НАДЕЖНОСТИ ПРЕЦИЗИОННЫХ РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫХ ШТАМПОВ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ С ТВЕРДОСПЛАВНЫМИ СЛОЖНОКОНТУРНЫМИ ИНСТРУМЕНТАМИ МАЛЫХ СЕЧЕНИЙ (Монография, часть 1)

В монографии детально изложено теоретическое обобщение автора его опыта конструирования и наблюдений за работой прецизионных разделительных штампов последовательного действия с твердосплавными сложноконтурными инструментами малых сечений, применяемых в массовой автоматизированной штамповке точных тонколистовых деталей сложного контура из лент и полос прецизионных сплавов. Даны рекомендации по повышению надежности работы инструментов и других деталей и узлов рассматриваемых штампов.

Материал монографии может быть использован конструкторами рассматриваемой оснастки, специалистами по ее изготовлению и эксплуатации, а также научными работниками, преподавателями и студентами по обработке материалов давлением. 

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

РШПД       Разделительные штампы последовательного действия

ПРШПД   Прецизионные разделительные штампы последовательного действия

ТСИМС Твердосплавные сложноконтурные инструменты малых сечений

ТДСК Тонколистовые детали сложного контура

ЗВРИМ Заготовки выводных рамок интегральных микросхем

Однокадровая (многокадровая) ЗВРИМ    Заготовка выводной рамки с одноразовой (многоразовой) системой                                                                                            размещений внутренних элементов

ИЭТ  Изделия электронной техники

ТРШ  Твердосплавные разделительные штампы

СПШ Специализированные переналаживаемые штампы

ВВЕДЕНИЕ

Производство тонколистовых деталей сложного контура (ТДСК), составляющих весьма широкий спектр наименований точных изделий электронной техники (ИЭТ), радиотехники, электротехники, точного приборостроения, часовой промышленности и других им подобных – требует применения прецизионных разделительных штампов последовательного действия (ПРШПД), оснащенных твердосплавными сложноконтурными инструментами малых сечений (ТСИМС).

Увеличение производительности и качества штамповки данных изделий требует непрерывного повышения надежности работы данной оснастки. Обеспечение надежности ПРШПД становится все более сложной задачей при современных повышенных требованиях к геометрической точности ТДСК, непрерывного усложнения их конструкций, применения труднообрабатываемых материалов из числа прецизионных сплавов.

Наблюдения за эксплуатацией и ремонтом ПРШПД показали, что методы повышения их надежности в основном относятся к конструктивным, т.к. определяющими факторами, влияющими на возникновение отказов являются: малые сечения инструментов, сопоставимые в отдельных местах с толщиной разделяемого материала; сложность контуров сечений, большое количество инструментов в раскрое ПРШПД; хрупкость материала ТСИМС; высокие требования к точности размеров, формы и взаимного расположения поверхностей ТДСК. Снижение влияния данных факторов требует поиска новых конструктивных решений – научно обоснованных форм сечений инструментов и их взаимного расположения в раскрое ПРШПД, а также новых схем как отдельных узлов, так и всего ПРШПД.

Исходя из наименований наиболее часто встречаемых отказов ПРШПД, надежность их работы следует рассматривать по трем критериям: объемной прочности инструментов, т.е. их стойкости к изломам и выкрашиваниям; поверхностной прочности инструментов, т.е. их стойкости к износу; устойчивости соблюдения геометрической точности ТДСК в процессе штамповки. Практика наблюдений отдельных нарушений надежной работы штампа по последнему критерию показала, что они зачастую связаны с двумя первыми. Поэтому обеспечение надежности по каждому из критериев следует рассматривать, проверяя возможные связи с другими критериями. Особенное внимание в данном отношении следует уделять разработке новых схем ПРШПД, с помощью которых комплексно решаются все три указанные задачи повышения их надежности.

Актуальность темы

Известные способы повышения надежности разделительных штампов не позволяют в полной мере решить проблемы надежности ПРШПД, т.к. не учитывают их специфичных конструктивных особенностей, а также повышенных требований к точности штамповки ТДСК. В известных работах отсутствуют достаточно обоснованные модели отказов ПРШПД, особенно физические.

Отдельные три задачи повышения надежности – объемная прочность инструментов, поверхностная прочность инструментов, точность штамповки известными методами решаются отдельно, т.к. в штампах с жесткими инструментами, – с достаточными площадями поперечных сечений, несложных контуров, особенно изготовленных из сталей, с незначительным количеством инструментов в раскрое, с невысокими требованиями к точности штамповки, – связи между указанными критериями надежности выражены неявно.

Поэтому в данной работе решается проблема обеспечения надежности ПРШПД как по всем трем указанным критериям раздельно, так и во взаимосвязи их между собой, т.е. комплексно. (читать ЧАСТЬ 2)