Детали пресс-форм

Категория:
Слесарно-инструментальные работы


Детали пресс-форм

Детали пресс-форм работают в очень тяжелых условиях. Они находятся под действием высоких температур и больших давлений. Обрабатываемый материал оказывает на них химическое воздействие. Поэтому правильный выбор материала, методов и способов механической и термической обработки, рациональной конструкции деталей оказывает большое влияние на качество изделий и долговечность пресс-форм.

Материал детали выбирают в соответствии с ее конструкцией и условиями работы. Наряду с высокими эксплуатационными свойствами материалы, используемые для изготовления пресс-формы, должны быть технологичными, достаточно дешевыми и недефицитными. Технологичными считают те материалы, которые производительно и качественно обрабатываются различными технологическими методами (например, шлифованием, притиркой, полированием), при термической обработке не деформируются и образуют хорошее соединение с покрытиями, например при хромировании.

Наиболее высокие требования предъявляют к тем деталям, которые соприкасаются с обрабатываемым материалом, т. е. к матрицам, пуансонам, стержням, выталкивателям, деталям литниковой системы. С повышением температуры плавления обрабатываемого материала эти требования ужесточаются.

В матрице располагается формообразующая полость, в которой создается изделие. Чаще всего применяют квадратные, цилиндрические и конические матрицы. Крепление квадратных и цилиндрических матриц в плите осуществляют несколькими способами. В плитах со сквозными отверстиями крепление матриц производят буртами, а в плитах с глухими отверстиями — болтами.

Стандартные матрицы для листья под давлением изделий из цветных сплавов изготовляют из сталей ЗХ2В8Ф или 4Х5В2ФС. После окончательной обработки формообразующей полости матрицу подвергают азотированию или низкотемпературному цианированию на глубину 0,2—0,3 мм до твердости 60—65 HRC,. При литье низкотемпературных сплавов матрицы изготовляют из углеродистых сталей У8А и У10А и легированных сталей 5ХНМ, 4ХНМ.

Матрицы простого профиля и пуансоны пресс-форм для пластмасс делают из сталей У8 и У8А и закаливают до 50—54 HRC,. Матрицы сложного профиля с тонкими выступами и пазами изготовляют из сталей ХВГ, 9ХВГ, Х12Ф, 5ХНВ; эти материалы незначительно деформируются при термической обработке; их закаливают до 48—52 HRQ. Если матрицы пресс-форм для пластмасс работают в очень тяжелых условиях, их делают из высоколегированных сталей 38ХВФЮА или 35ХЮА. Детали из этих материалов азотируют. Матрицы сложного профиля, но без тонких выступов и узких пазов можно изготовлять из сталей 15Х и 20Х с последующей цементацией и закладкой до 58—62 HRQ.

Матрицы и пуансоны, которые можно изготовлять методом холодного выдавливания, делают из сталей Э, А, 10, 20. Они обладают хорошими пластическими свойствами, особенно стали Э и А. Благодаря этому в них можно получать сложные и глубокие полости. После получения формообразующей полости методом холодного выдавливания матрицы цементируют и закаливают до твердости 56—60 HRC3.

Формообразующую полость матрицы обычно изготовляют с точностью 7—9-го квалитетов; шероховатость их поверхности Ra = 0,63-0,08 мкм.

Чтобы получить хороший внешний вид изделия и предотвратить прилипание обрабатываемого материала, формообразующие поверхности пресс-форм для пластмасс обрабатывают более тщательно. Их шероховатость Ra = = 0,16-г-0,04 мкм (обычно их полируют до хромирования и после).

Стержни формируют полости изделия, служат для получения резьбы, могут быть приспособлениями для установки арматуры. Стержни бывают неподвижные и подвижные. Неподвижные чаще всего устанавливают в паунсоне, реже в матрице.

В процессе изготовления изделия стержни испытывают большие тепловые, гидравлические и механические нагрузки. Обрабатываемый материал, как правило, охватывает стержень со всех сторон и затрудняет отвод от него теплоты. Поэтому стержни нагреваются до более высокой температуры, чем матрицы. Гидродинамические удары при заполнении формообразующей полости материалом увеличивают давление на стержень. Кроме того, на поверхностях стержней возникают интенсивные диффузионные процессы, которые приводят к налипанию и привариванию к ним обрабатываемого материала, особенно при литье алюминиевых сплавов. Поэтому стержни быстрее других деталей выходят из строя и требуют замены. В связи с этим конструкция пресс-формы должна обеспечивать возможность быстрой замены стержней.

Для увеличения срока службы стержни делают из тугоплавких материалов с покрытиями. Как правило, их делают их тех же материалов, что и матрицы, с теми же требованиями по точности и твердости.

Выталкиватели предназначены в первую очередь для удаления изделий из пресс-формы. Кроме того, они формируют небольшую часть изделия.

Наиболее распространены цилиндрические, трубчатые и прямоугольные выталкиватели. Унификация выталкивателей позволяет готовить их заранее, а после выхода из строя переделывать на меньший размер. Крепление выталкивателей, так же как и стержней, производят буртом, прижимая их к плите выталкивателей. Для надежной работы выталкивателей их направляющая часть должна быть длиной не менее 20 мм.

Выталкиватели делают из стали У8А и термически обрабатывают до 45—50 HRC3. В пресс-формах, предназначенных для литья под давлением высокотемпературных сплавов, используют выталкиватели из высоколегированных сталей, например ЗХ2В8Ф, 4Х5МФС и др.

Направляющая часть стандартного выталкивателя делается с предельными отклонениями по f 9. Детали материалопровода создают каналы, по которым обрабатываемый материал поступает в формообразующую полость. У различных по конструкции пресс-форм литниковая система состоит из различных деталей: литниковой втулки, центральной втулки (см. рис. 15.5), рассекателя, пятки и др. Рассекателем называют деталь (в подвижной части пресс-формы) в виде стержня, выступающего над линией разъема против литникового хода, предназначенного для создания плавного входа потока материала в литник, извлечения литника из литникового входа при раскрытии пресс-формы, а также для уменьшения объема литникового входа.

Литниковые втулки и рассекатели испытывают большие тепловые и механические нагрузки, быстро изнашиваются и поэтому их делают быстросменными.

Для ответственных деталей литниковой системы пресс-форм для металлических изделий применяют стали 4Х5В2ФС или ЗХ2В8Ф. Их подвергают азотированию или низкотемпературному газовому цианированию на глубину 0,3—0,5 мм; твердость 60—65 HRQ.

Предельные отклонения размеров поверхности, по которой литниковая втулка сопрягается с пресс-формой, должны соответствовать Л8. Остальные посадочные размеры ее выполняют с предельными отклонениями по Н8, Н7 и А8.

Детали конструктивного назначения крепят матрицы, пуансоны, стержни, выталкиватели, детали литниковой системы. Эти детали также фиксируют правильное взаимное положение половин пресс-формы и надежно удерживают их в этом положении в момент прессования.

К деталям конструктивного назначения относят плиты, обоймы, направляющие колонки и втулки, упоры, фиксаторы, болты, винты и др. Различают плиты для крепления пуансонов, матриц, выталкивателей, стержней, самой пресс-формы к рабочей машине. Плиты делают из сталей Ст 3, 5, 6; 40, 45, 50. Наиболее употребительны три последние марки. Твердость материала плит не менее 34—38 HRCs. Основное требование к плитам — строгая параллельность их плоскостей. Предельные отклонения по толщине должны соответствовать /гб, шероховатость их плоскостей не ниже Ra = 1,25 мкм.

Направляющие колонки и втулки обеспечивают строгое взаимное расположение половин пресс-формы. Крепят колонки буртом или гайкой. Обычно колонку делают на 10—15 мм выше стержней для того, чтобы при смыкании половин пресс-формы сначала (направляющими колонками и втулками) фиксировались плиты, а уже потом стержни занимали требуемое положение. Применяют две, три и четыре колонки в зависимости от конструкции пресс-формы.

В качестве материалов направляющих колонок и втулок используют стали У7, У8, которые закаливают до 50—55 HRQ и отпускают. Для надежной работы особенно дорогих пресс-форм направляющие колонки и втулки делают из легированной стали, азотируют или сульфа-цианируют. Сульфацианирование лучше азотирования, так как сера уменьшает коэффициент трения и тем самым уменьшает износ.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум