Штампы для холодной штамповки мелких деталей

Холодная штамповка относится к одному из высокопроизводительных видов обработки металла. С каждым годом растёт общее число отраслей промышленности, применяющих холодную штамповку для изготовления ответственных деталей, узлов, элементов машин. Большую роль в производственном процессе играет оснастка. Производительные штампы с высокой степенью механизации обеспечивают средне- и крупносерийное производство деталей компактных размеров.

В статье рассмотрены конструкция и принцип действия штампов последовательного, последовательно-совмещённого и совмещённого действия. Уделено внимание и шиберным механизмам, отличающихся техническим оформлением и способом передачи заготовок от одной позиции штампа к другой. 

Однопозиционные штампы 

К этой категории оснастки относятся штампы для образования внутренних фланцев цилиндрических деталей, штампы для обрезки краёв бортов и штампы для гибки с автоматическим сбрасывателем ударного действия.

Конструкция унифицирована. В нижней части оснастки устанавливается стальной стержень. На него надевается траверса с кулачками. Кулачки охватывает матрица, выполняемая в форме кольца. Она также закрепляется к нижней плите. На стержень монтируется ограничитель хода и выталкиватель с пружинами.

Принцип работы. В процессе холостой работы пресса кулачки поднимаются до ограничителя. После этого в штамп укладывается заготовка и фиксируется. При рабочем ходе пресса кулачки воздействуют на заготовку через выталкиватель, формируя необходимый профиль металлической поверхности. В процессе работы штампа нужно следить за состоянием режущих кромок матрицы и пуансона, работой буферных пружин и отсутствием перекосов в подвижных механизмах. Именно от усилия пружин зависит качество обработки металла. 

Схемы штамповки и штампы последовательного действия 

Штампы последовательного действия используются при комбинированной штамповке. Они являются наиболее популярными в сравнении с однопозиционными. Такой вид штампов используется при листовой штамповке мелких деталях в различных сферах промышленности и производства. Главным достоинством комбинированного способа штамповки является возможность выполнения большого количества операций, необходимых для создания сложной детали.

Конструкция некоторых типов штампов обеспечивает выполнение до 25 операций, называемых также переходами. Работа штампа обеспечивается ходами ползуна пресса за несколько циклов подачи, при этом за один ход изготавливается одна деталь или несколько деталей при многорядной штамповке.

Последовательные штампы можно изготовить и в условиях небольшого предприятия. Они имеют простую и надёжную конструкцию. Основные технологические схемы последовательной штамповки включают операции по:

• изготовлению деталей, требующих пробивки отверстий и отрезке кромок;
• изготовлению деталей, требующих пробивки отверстий и вырубки;
• производству элементов, требующих обработки с помощью шаговых ножей. 

Последовательная штамповка может совмещать в себе гибку с распределительными операциями: отрезкой, пробивкой, обрезкой и т.д. Все операции выполняются в одной полосе (лента) без отделения от неё заготовок.

Особенностью такого типа штамповки является возможность изготовления нескольких деталей за один рабочий ход пресса. 

Штампы совмещённого действия 

К этой категории оснастки относятся штампы, совмещающие в себе различные операции. Деталь штампуется за один рабочий ход ползуна пресса в пределах одного цикла подачи. Совмещённые штампы бывают одно- и многорядными. Выбор типа зависит от размеров детали и характера производства.

Матрица для пробивки располагается в нижней части штампа. Это сделано для облегчения эксплуатации. Такая матрица является одновременно и неподвижным пуансоном, позволяющим обрабатывать кромки по наружному контуру.

Последовательность работы по мере опускания ползуна пресса обеспечивается за счёт смещения рабочих поверхностей пуансона и матрицы по высоте.

К штампам совмещённого действия относятся такие типы, как:

• штампы трёхрядные для вырубки шайб;
• штампы для вырубки заготовок и вытяжки колпачка;
• штампы для пробивки отверстий, вырубки и отбортовки.

Последний тип предназначен для изготовления фланцев за один рабочий ход пресса. При рабочем ходе ползуна пуансон сначала пробивает отверстие под отбортовку, а затем матрица-пуансон выполняет вырубку заготовки с последующей отбортовкой отверстия. 

Схемы штамповки и штампы последовательно-совмещённого действия 

Штампы применяются при изготовлении овальных планок с крепёжными лапками, расположенными под углом 90⁰ друг к другу. Оснастка выполняет последовательные операции по гибке, вырезке и вырубке заготовки по наружному контуру за один рабочий ход. К данной категории относятся штампы:

• для вытяжки, пробивки, отбортовки и вырубки;
• двухрядного типа для штамповки накладок;
• последовательно-совмещённого действия для штамповок с прорезью;
• последовательно-совмещённого действия для штамповки звеньев цепи;
• для вытяжки, пробивки, отбортовки и развальцовки.

Штампы последовательно-совмещённого действия для изготовления зажимов из ленты имеют конструкцию, схожую с шиберными типами. Однако, имеется и ряд отличий: обрезка фасок на концах деталей выполняется в дополнительном переходе, до операции отрезки. В этом же цикле осуществляется и пробивка отверстий. Отличительным признаком конструкции является наличие клина. С его помощью перемещается заготовка до последней рабочей позиции. Клин изготавливается подвижным и позволяет осуществлять два движения одновременно за один рабочий ход пресса: передачу заготовки на другую позицию и возврат шибера в начальное положение. 

Штампы со средствами механизации 

Их применяют в случаях, когда на производственной линии невозможно закрепить изготовление деталей за конкретными прессами. Штампы-автоматы оснащены механизмами, обеспечивающими подачу стальной ленты или заготовки в штамп. Также автоматические механизмы удаляют изготовленную деталь из штампа. Штампы-автоматы позволяют оперативно управлять станочным оборудованием, изменяя его технологическое назначение. Это особенно важно для переналадки производства без его технической модернизации. Применение такой оснастки позволяет существенно снизить трудоёмкость на изготовление одной детали.

Штамповщик лишь выполняет роль оператора оборудования. Он устанавливает новый рулон ленты, закрепляет его в штампе, наблюдает за чёткостью и слаженностью работы подвижных механизмов.

К данной категории относятся штампы:

• для вырезки, отрезки и гибки П-образных деталей;
• с крючковыми механизмами подачи и приводом от рычага-балансира;
• последовательного действия с ролико-клиновым механизмом;
• с механизмом двухсторонней валковой подачи;
• для изготовления металлических сеток из ленточного материала. 

Перечисленные виды штампов не являются исчерпывающими. Появление новых производственных операций, совершенствование технологий обработки металла вызывает необходимость разработки и внедрения всё новых видов.

Механизация производства невозможна без применения механизмов для быстрого съёма и удаления отштампованных деталей. Поэтому совершенствование оснастки является ключевым направлением в области создания новых технологий.