Визначення технологічної схеми і типу штампів

 

Остаточний вибір найбільш раціонального варіанту технологічного процесу виготовлення деталі із можливих варіантів штампування здійснюють після встановлення технологічної схеми штампів та їх типу.

 

4.1.6.1. Вибір технологічної схеми штампу

Вибір типу штампу слід починати з визначення можливості і доцільності застосування тієї або іншої технологічної схеми штампів, тобто вибору типу штампів по характеру, послідовності і суміщення всього комплексу операцій, необхідних для повного виготовлення деталі. При цьому необхідно дотримуватися класифікації і термінології державних стандартів, галузевих або заводських нормалей.

За технологічною ознакою (ГОСТ 15830-84) розрізняють штампи простої, сумісної і послідовної дії.

Штамп простої дії - штамп для виконання однієї або декількох однойменних операцій в межах одного кроку матеріалу або заготовки за один хід рухомої частини штампу.

Штамп сумісної дії - штамп для виконання різнойменних операцій або переходів в межах одного кроку подачі матеріалу або заготовки за один хід рухомої частини штампу.

Штамп послідовної дії - штамп для виконання декількох операцій або переходів за декілька кроків подачі матеріалу або заготовки і відповідне число ходів рухомої частини штампу.

По універсальності застосування встановлені поняття спеціальних, спеціалізованих і універсальних штампів.

Спеціальний штамп - штамп для виготовлення тільки заданої деталі і який збирається з складальних одиниць і (або) деталей, що використовуються тільки в даному штампі.

Спеціалізований штамп - штамп для виготовлення тільки заданої деталі і який збирається з складальних одиниць і (або) деталей, що використовуються в різних штампах.

Універсальний штамп - штамп для виконання однойменних операцій, який може переналагоджуватись для виготовлення різних деталей.

Перераховані основні ознаки класифікації покладено в основу утворення термінів для найменування штампів. Найменування штампів утворюється за допомогою виразу «Штамп... для...». Наприклад: «Штамп простої дії для вирубки», «Штамп сумісної (послідовної) дії для пробивки, витягування і вирубки», «Універсальний штамп для пробивки отворів». Проте скорочено можна утворювати найменування штампів за наступним принципом: «Штамп для виготовлення деталі...» (вказується найменування або позначення деталі).

Якщо попередній аналіз технологічності форми і розмірів виробу показав, що вона може бути виготовлена за різними технологічними схемами - штампуванням по елементах в універсальних штампах, поопераційним штампуванням в окремих штампах, послідовним або сумісним штампуванням в комбінованих штампах, то остаточний варіант технологічного процесу визначається розрахунком технологічної собівартості виготовлення деталі.

Вирішальний вплив на вибір технологічної схеми штампу при цьому здійснює характер виробництва і річна програма випуску виробів.

При дрібносерійному виробництві середніх за габаритними розмірами різнотипних виробів, з частою зміною виробів, що випускаються, коли є можливість уніфікації і нормалізації елементів конструкції деталей, перевагу слід віддати штампуванню по елементах в універсальних переналагоджуваних штампах.

При штампуванні дрібних виробів залежно від їх конструкції і характеру виробництва необхідно застосовувати поопераційне штампування деталей по елементах на універсальних переналагоджуваних штампах і координатно-пробивних пресах з ЧПУ; штампування в перфорованій смузі або стрічці в одноопераційних штампах або в комбінованих штампах сумісної або послідовної дії. Вибір типу комбінованого штампу у такому разі визначається габаритними розмірами і формою деталі, умовами роботи штампувальника і т.д. З деякими рекомендаціями з цього питання можна ознайомитися в довідковій літературі.

Штампування великогабаритних деталей порівняно простої конфігурації доцільно виконувати в сумісному штампі, оскільки вартість виготовлення і експлуатації одного великого порівняно нескладного сумісного штампу менше вартості декількох одноопераційних крупних штампів.

У решті випадків доцільність технологічної схеми штампу і варіанту штампування можна встановити тільки розрахунком і порівнянням технологічної собівартості деталі з урахуванням можливості механізації та автоматизації технологічних процесів.

 

4.1.6.2. Вибір конструктивно-експлуатаційного типу штампа

Окрім класифікації за основними ознаками, передбаченими стандартами, штампи можуть бути розбиті на типові групи:

- по конструктивно - експлуатаційним ознакам - по наявності направляючих пристроїв - на штампи з направляючими і без них; за способом подачі і видалення заготовок - на штампи з ручною і автоматичною подачею; за способом видалення деталей - на штампи з провалом деталі через отвір матриці, із зворотнім запресовуванням деталі в стрічку (смугу) і видаленням разом з нею, з виштовхуванням деталі на поверхню матриці штампу і її видаленням вручну, із зворотним виштовхуванням на поверхню матриці з подальшим їх автоматичним видаленням і т.д.;

- за способом видалення відходів - на штампи з видаленням відходів у вигляді залишків смуги або стрічки, у вигляді відходів, що розрізають на декілька частин; з ручним і автоматичним видаленням і т.п.

Штампи, як правило, складаються з двох основних складальних одиниць - блоків і пакетів. Блоки включають верхню і нижню плити з направляючими пристроями, виготовляються за відповідними стандартами і поставляються як вироби для подальшого доопрацювання і застосування при виготовленні штампів.

Пакет в загальному випадку включає решту всіх робочих та інших деталей. Заготовки цих деталей або деталі повністю, як правило, виготовляються за державними або галузевими стандартами.

Деталі штампів розподіляються на дві основні групи: технологічного і конструктивного призначення. До першої групи відносяться робочі деталі, що безпосередньо виконують ту або іншу штампувальну операцію (матриці, пуансони); фіксуючі деталі, що забезпечують необхідне положення заготовки під час виконання операції (уловлювачі, фіксатори, упори); притискаючі і видаляючі деталі (притискачі, зйомники, виштовхувачі і т.п.). До другої відносяться опорні і тримаючі деталі (плити, пуансонотримачі і т.п.), направляючі (колонки, втулки), кріпильні та інші деталі. Крім того, в деяких штампах застосовується третя група деталей - кінематичного призначення, що забезпечують необхідні переміщення частин штампу, у тому числі призначені для перетворення вертикального руху повзуна в поступальну, обертальну, коливальну ходу окремих елементів штампу і допоміжних пристроїв.

Стандарти є на більшість типових робочих деталей простої конфігурації, на фіксуючі, притискуючі і видаляючі деталі, а також на ряд деталей кінематичного призначення. Номери деяких подібних державних стандартів приведені в кінці посібника [8-19].

Вибір типу штампа по конструктивно-експлуатаційних ознаках визначається як характером виробництва виробів, так і конструкцією штампованої деталі.

При дрібносерійному виробництві різноманітних за формою і розмірам деталей, коли уніфікація і нормалізація елементів деталей по яких-небудь причинах неможлива, слід орієнтуватися на універсальні блоки з направляючими колонками і змінні пакети штампів. В цьому випадку на один блок можуть встановлюватися різні пакети для штампування деталей, що трохи відрізняються по габаритних розмірах. Самі ж пакети можуть бути як одноопераційні, так і комбіновані.

При крупносерійному і масовому виробництві перевагу слід віддавати спеціальним штампам, що мають блоки з направляючими колонками. Вибір типа блоку, типа направляючих, фіксуючих і видаляючих елементів і вузлів визначається конструкцією деталі і зручностями роботи штампувальника. Рекомендації по вибору цих елементів висвітлені в довідковій літературі [1-7].