Отличие открытых и закрытых штампов

Конструкция открытых (облойных) и закрытых (безоблойных) штампов имеет только одно, но весьма существенное отличие – наличие у первых специального зазора, принимающего излишки выжимаемого из штамповочных ручьев металла. Этот зазор позволяет производить штамповку без необходимости выверять массу заготовок с высокой точностью: лишний металл (если таковой обнаружится) просто выходит в облой, а затем удаляется.

Штамповка в открытых штампах используется значительно чаще. В технологическом плане она проще, а номенклатура деталей, производимых с ее помощью, шире. Ограничений у данной разновидности горячей объемной штамповки нет - ни в плане формы изделий, ни в плане их массы, ни в плане физико-химических характеристик используемых сталей, ни в плане технологической сложности производственного процесса.

Недостатками открытых штампов служат повышенный расход металла и необходимость выполнения технологической операции обрезки облоя. Если заготовка нуждается в сложной обработке, каждый следующий технологический переход должен начинаться только после обрезки облоя. Это способствует удорожанию изделий и замедляет производство.

Безоблойное производство поковок

Закрытые штампы не имеют зазоров – гравюры штампа соединяются плотно, исключая всякую возможность выпустить излишки металла. Это означает, что заготовка должна быть рассчитана максимально точно, поскольку в противном случае штамп просто не закроется. Точность в безоблойной штамповке играет очень важную роль!

Механические и термические нагрузки на штампы, применяемые в безоблойной штамповке, крайне высоки. Именно поэтому срок службы закрытых штампов составляет порядка 5000 поковок. Введение в состав штамповой стали легирующих металлов и применение к только что отлитым штампам приемов термического упрочнения позволяет несколько увеличить их эксплуатационный ресурс, но неизбежно повышает и цену.

Чтобы снизить износ безоблойных штампов, изготовление деталей в них принято разделять на две стадии:

• предварительную;
• окончательную.

Первая выполняется на предварительном штампе, имеющем более грубый рельеф. Он сообщает заготовке базовые параметры ее размеров и принимает на себя основной износ. Окончательные безоблойные штампы имеют более сложный рельеф – они завершают деформационные превращения заготовки, обрабатывая ее с высокой точностью.

Штампы для обрезки облоя

Обрезка облоя является высокоточной технологической операцией. Ей подвергаются заготовки, находящиеся как в холодном, так и в горячем состоянии. Технология обрезки внешнего и внутреннего облоя отличается принципиально: внешний облой счищается, в то время как внутренний облой (перемычки) выбивается.

Обрезка облоя выполняется в штампах трех видов:

• простых;
• последовательных;
• комбинированных.

При этом матрицы обрезных штампов могут быть как цельными, так и составными. Последние предназначены для работы с деталями сложной криволинейной конфигурации. В силу своей конструкции такие штампы очень часто коробятся от нагревания, в конечном итоге теряя идеальную форму. Это может приводить к заклиниванию заготовок и пуансонов.

Основными параметрами, в обязательном порядке рассчитываемыми перед обрезкой облоя, являются:

• размеры зазоров между пуансоном и матрицей, обусловленные формой детали;
• конструкция и способ крепления пуансона;
• конструкция и способ крепления матрицы;
• тип съемников (используются для удаления счищенного облоя);
• усилие воздействия на облой.

Последнее зависит не только от толщины образовавшегося облоя, но и от механических свойств металла, из которого он состоит.

Пуансон – неотъемлемая часть обрезного штампа

Большое значение для быстрой и максимально полной обрезки облоя имеет не только режущая кромка матрицы, но и пуансон, который может быть как давящим, так и режущим. Пуансоны второго типа распространены значительно меньше и используются только с поковками малой толщины (до 2 мм).

Как и матрица, пуансон изготавливается под конкретную поковку, воздействуя на ее наиболее механически прочные участки. При неправильном проектировании пуансона он может повредить изделие, вызвав его значительную деформацию. Конечная доводка пуансона производится слесарным способом. Эталоном для нее служит деталь или контрольная отливка. Подгонка под матрицу производится аналогичным образом, с соблюдением предусмотренных технологией зазоров.

Существуют также комбинированные пуансоны, которые одновременно проталкивают деталь через кромку матрицы и выдавливают перемычки. Расчет таких пуансонов особенно сложен. Крепление пуансона выполняется двумя способами – прямо на прессовом ползуне или на переходнике. Первое предпочтительнее при работе с заготовками большого размера, второе – со средними и мелкими.