Материалы для изготовления штампов

Матрица и пуансон

Изготовление металлических деталей и бетонных изделий осуществляется на специализированном высокотехнологичном оборудовании.

Без формообразующей оснастки изготовить некоторые детали очень трудно, поэтому прессы, штампы и другое оборудование оснащается матрицами и пуансонами.

Качество выпускаемых изделий напрямую зависит от точности изготовления матриц и пуансонов. Они должны иметь точные геометрические размеры и нормальный внешний вид.

Матрица и пуансон для листогиба: характеристики и особенности применения

В статье мы поговорим о том, как настроить матрицу и пуансон для гибки листового металла. И профессионалам, и новичкам важно знать правила применения подобных приборов.

Что такое матрица и пуансон?

Матрица — это короб, который образует форму будущего изделия. Изготавливают из металла. Стенки конструкции строго параллельны друг другу, крышки нет. Различают простые (только для одного вида изделий) и сложные или комбинированные (для двух и более) матрицы. Второй вид применяют редко, чаще всего, это специальные формы, изготавливаемые на заказ. Простые матрицы широко применяются в строительной сфере на производстве блоков и кирпичей с пустотами.

Пуансон — специальная конструкция, который совпадает с профилем матрицы. Это замыкающий элемент, при помощи которого образуется изделие сверху. Пуансон выполняет функцию пресса (иное название — пресс-штемпель или шплинтон), штампа или маркировщика. Система либо выдавливает деталь, либо наносит маркировку (обычную или в зеркальном виде), либо штампует детали. Основная сфера применения — металлообработка, например, прессование металлов, производство строительных изделий (газобетонные блоки с фигурными пустотами, шлакоблоки) и многое другое.

Как работают матрицы и пуансоны

При прессовании прочный трамбовочный пуансон сильно давит на специальную шайбу для пресса, которая, в свою очередь, передает давление на заготовку. В итоге нужная заготовка выдавливается сквозь матрицу. Пуансон способен работать при огромных тепловых и силовых нагрузках, поэтому его производят из износоустойчивого металла. Приспособление отличается большой прочностью и не повреждается при перепадах температуры.
Другими словами, штамп считается приспособлением, который при помощи давления может изготовить заготовку необходимой формы и размера. При штамповке различных деталей он является наиболее важным инструментом. Когда вместе с ним применяется полиуретан, то из него делают качественную матрицу, которая будет ответным узлом штампа.

При сборке любого вида штампа конструкция этого приспособления всегда полностью совпадает с режущей кромкой матрицы. Другими словами, подобное изделие является замыкающим узлом, который способен создать верхнюю часть заготовки. Набором пуансонов называется небольшой пресс, который может качественно маркировать или делать штамповку разных узлов. С помощью этого приспособления есть возможность изготавливать заготовки любых габаритов или наносить качественную маркировку, которая может быть зеркальной или обычной.

Наборы пуансонов используются на металлообрабатывающих предприятиях, на которых практикуется прессование железных заготовок или изготавливаются листовые детали. В строительной сфере при помощи этого приспособления можно сделать блоки из газобетона, которые имеют различные пустоты.

Из каких материалов изготавливают пуансоны и матрицы?

На производстве пуансон используется как пресс, который продавливает заготовку через матрицу. Система работает под высоким давлением, а при горячих процессах — подвергается тепловому воздействию. В соответствии с основным назначением детали пресса изготавливают из следующих материалов:

1. Для холодных процессов — из высокопрочных сталей повышенной прокаливаемости (со степенью закалки в пределах 54-65 HRC), а также из инструментальной стали марки 6ХВ2С. Материалы должны обладать высокой прочностью, износоустойчивостью, коррозионной стойкостью. Легированные стали для данного вида конструкций не подходят, так как после длительного воздействия высоких температур сталь становится хрупкой. Предельной твердостью обладают стальные матрицы на глубине не менее половины ее высоты и на расстоянии не менее 5 мм. по всей рабочей линии, а пуансоны — по всей высоте
2. Для горячих процессов — из износоустойчивых сталей с высокой прочностью при температурах деформирования. Это обеспечивает максимальную стойкость штампа;
3. Применяются также современные полимерные материалы — полиуретан. Это эластичный, износостойкий и прочный материал, обладает повышенной твердостью — до 98 ед. по шкале Шора.

Типы материалов

Тип используемых материалов для производства пуансонов напрямую определяется характером процессов:

• Для холодных процессов (гибка и другие операции без термического воздействия) выбирают конструкционные качественные и высококачественные стали с твердостью до 65 HRC по всей высоте. Допустимо использовать инструментальные стали.
• Для горячих процессов (с термическим воздействием при производстве, обработке заготовок) — из износоустойчивых марок, выдерживающих длительное воздействие при высоких температурах. Прочность пуансона при температурах деформирования не должна ухудшаться.

Помимо стальных сплавов для производства оснастки для листогибочных прессов используют высокопрочные полимеры. Эластичные и прочные материалы, используемые для отдельных процессов.

Особенности пуансонов и матриц

Оснастка промышленных станков отличается практичностью, многофункциональностью и простотой в обслуживании. Для нормальной работы станка требуется регулярная очистка поверхностей от остатков бетонной смеси и металла. Для этого применяют различные механические способы с использованием скребков, шпателей, щеток-сметок. Перед остановом вибропресса или станка его промывают под напором воды и просушивают.

Матрицы и пуансоны — это быстроизнашивающиеся детали, поэтому расходные части подлежат замене. В зависимости от сферы использования матрицы и пуансоны служат 4-6 лет. Составные части вибропрессов или штампов выпускают различных конфигураций и назначений. Это определяется формой, типом и размерами выпускаемых металлических деталей или бетонных изделий.

Оснастка вибропрессовальных и штамповочных станков должна иметь ровную поверхность без зазоров, заусениц, рванин и трещин. Цилиндрические пуансоны подвергают черновому и чистовому шлифованию, а также полировке и заточке. Фасонные пуансоны изготавливают оттиском, при этом деталь проходит закалку (процесс протекает при температуре 780 градусов в течение 8 минут) и финальную обработку. Оснастка со сложным контуром производится при помощи строгальных или фрезерных станков. На этом же оборудовании изготавливают матрицы, с учетом соответствующих размеров. Качественно изготовленные прессовальные формы обеспечивают чистую линию среза, с максимально точностью, при минимальном износе самого штампа.

Важную роль играет зазор между матрицей и пуансоном:

1. При малом зазоре будет образовываться рванина и слоистость поверхности среза;
2. При большом — происходит втягивание тонкого материала в станок с последующим разрывом. Изделие будет иметь заусенцы и затянутые края. Если материал имеет достаточную толщину, то готовая деталь будет иметь закругленные кромки;
3. Допускается выпуск удовлетворительного качества деталей при острых режущих краях штампа и при зазоре до 30% от толщины.

Зазор зависит от рода и толщины материала (от 0,5 до 12 мм.) и колеблется в пределах 4-16% толщины исходника.

Только при грамотно настроенном зазоре между пуансоном и матрицей, а также остроты их кромок будет обеспечиваться качество выпускаемых деталей согласно заданным параметрам технического проекта.

Источник

Материалы для изготовления штампов

Материалы для пуансонов и матриц. Для изготовления пуансонов и матриц применяют стали и другие материалы, приведенные в табл. 94.

Твердость после термообработки, указанную в таблице, следует выдерживать:

у матриц на глубине не менее половины ее высоты и на расстоянии не менее 5 мм вокруг рабочего контура; остальная часть может иметь твердость HRC на 5-12 единиц ниже;

у пуансонов по всей высоте, исключая хвостовую часть под расклепку или головку.

В отдельных случаях (при штамповке из мягких материалов, например алюминия, тонколистовых и сложных деталей) допускается изготовление матриц из стали У10А без термообработки.

Стали марок 6ХВФ, Х12Ф1 и 7X3 рекомендуется применять при изготовлении высокостойких штампов, а также при штамповке твердых материалов (например, трансформаторной стали).

Стали марок 8ХФ, У8 и У8А рекомендуется применять для изготовления пуансонов разделительных штампов и при шлифовании (кроме случаев изготовления штампов для трансформаторной стали).

94. Материалы для пуансонов и матриц

Стали, применяемые для изготовления основных деталей, как штампов, так и пресс-форм, относятся к группе инструментальных. Технологические и механические свойства инструментальных сталей определяются наличием химических элементов, входящих в данную сталь. По химическому составу инструментальные стали делят на углеродистые, легированные и быстрорежущие. Последние идут преимущественно на изготовление режущих инструментов, и поэтому в дальнейшем не рассматриваются.

Согласно ГОСТ 1435—74 маркировка углеродистых инструментальных сталей состоит из буквы У и следующих за ней цифр, указывающих на содержание углерода в десятых долях процента. Например, У10 — сталь инструментальная углеродистая с содержанием углерода 1%, У8А — с содержанием углерода 0,8%, буква А означает, что сталь имеет минимальное содержание вредных примесей, т. е. высококачественная.

По ГОСТ 5950—73 маркировка легированных инструментальных сталей состоит из ряда букв и цифр. Буквы указывают на наличие в стали определенных химических элементов, а цифры, стоящие непосредственно после буквы, указывают на процентное содержание соответствующего легирующего элемента в целых единицах процента (по массе).

Цифра 1 после буквы или ее отсутствие означает, что массовая доля легирующего элемента составляет около одного процента. Цифры, стоящие перед буквами, указывают на содержание углерода в сотых долях процента, если перед буквами нет цифр, это означает, что углерода содержится около 1%. Например, сталь 12ХН3 содержит 0,12% углерода, хрома (X) около 1% и никеля (Н)—3%.

В табл. 6 приведен перечень основных легирующих элементов, входящих в инструментальные стали, их обозначение и влияние на свойства стали, а в табл. 7 — химический состав наиболее употребительных марок инструментальных легированных сталей, применяемых для изготовления основных деталей штампов и пресс-форм.

6. Влияние легирующих элементов на свойства инструментальных сталей

Повышает режущие свойства и износостойкость, увеличивает прочность и прокаливаемость стали, что особенно важно для крупных пуансонов и матриц. При наличии свыше 2,5% повышает устойчивость стали против отпуска, особенно при нагреве инструмента до температур, выше 300° С. Вместе с марганцем уменьшает коробление при закалке.

Вводят только в стали, предназначенные для инструментов, работающих с нагревом: штампы для горячего деформирования, пресс-формы для пластмасс, формы для литья металлов под давлением. Наряду с хромом он значительно увеличивает прокаливаемость стали и придает вязкость

Повышает твердость и износостойкость стали, улучшает режущую способность инструмента. Введенный в сталь для пресс-форм, форм для литья металлов под давлением и штампов для горячего деформирования значительно повышает их стойкость при разогреве до высоких температур

Вводится в высокохромистую сталь (например, Х12М, Х6Ф4М, 5ХНМ) для увеличения ее вязкости и повышения прокаливаемости. В штампах для горячего деформирования предохраняет от отпускной хрупкости, но резко повышает чувствительность стали к обезуглероживанию

Уменьшает хрупкость закаленной стали, предохраняет сталь от перегрева при закалке. В количестве свыше 1% в сочетании с хромом значительно повышает устойчивость против воздействия высоких температур

Увеличивает прокаливаемость стали, повышает стойкость против отпуска, но способствует обезуглероживанию при нагреве

Повышает прокаливаемость стали. В сочетании с хромом уменьшает коробление при закалке, но увеличивает склонность стали к перегреву

Добавляется в сталь, предназначенную для штампов горячего деформирования, так как уменьшает ее склонность к перегреву. Повышает сопротивляемость коррозии

7. Средний состав легированных инструментальных сталей, наиболее часто применяемых для штампов холодной штамповки и пресс-форм

Определение

Прессовочные приспособления состоят из контейнера, в котором находятся пуансон, матрица, иглы и другие составляющие. Что это такое – пуансон? Он играет важную роль в процессе штамповки или нанесении маркировочных данных и является одним из основных элементов прессовочного устройства. Задачей пуансона является давление на металлическую деталь для выделения на ней определенных символов или отверстий. Также с помощью данного оборудования можно выдавить необходимую деталь, нанести стандартную или зеркальную маркировку и наштамповать нужное количество элементов.

Напарница

Не менее важная деталь при штамповке изделий – это матрица. Она представляет собой короб, в который должен входить пуансон. Матрица непосредственно участвует в процессе образования формы на поверхности обрабатываемого изделия. В прессовом оборудовании прямой штамповки матрица является камерой, в которую загружается пресс-материал. Нижняя часть короба оформляет на детали изображение, а сверху на содержимое направляется пуансон. В зависимости от сложности изготавливаемой детали, существуют цельные и составные матрицы.

Какой материал выбрать для штампа

Сегодня мы хотим поговорить с вами о том, какой материал лучше выбрать для будущего штампа. Как вы уже поняли, мы изготавливаем штампы из двух материалов: фотополимер (не путать с силиконом) и резина.

Фотополимер — вещество, изменяющее свои свойства под воздействием света, чаще ультрафиолетового.

В чем преимущества? 1. На готовом штампе с обратной стороны виден рисунок (рельеф), а значит его удобно позиционировать на любой поверхности при использовании прозрачного держателя и акрилового блока. Это идеальный вариант для создания открыток, скрап-альбомов, визиток, бирок и т.д. 2. Материал имеет небольшую липкость, поэтому его можно крепить практически к любой поверхности без применения дополнительных средств. Т.е. держатель можно сделать из подручных предметов: будь то коробка из под CD диска или металлический шпатель (актуально для больших штампов). 3. Готовый штамп из фотополимера достаточно эластичный. Вы можете регулировать четкость оттиска и толщину линий с помощью усилия, прикладываемого на оснастку. Например, если нужно добиться эффекта потертостей — достаточно прикладывать небольшое усилие, если же наоборот нужен четкий оттиск — посильнее надавите на оснастку. 4. Цена на фотополимерные штампы как правило ниже, чем на резиновые.

Недостатки: 1. Подходят не все чернила. В основном фотополимерные штампы используют с чернилами на водной основе или пигментными чернилами. Но бывают такие ситуации, когда нужно поставить оттиск на работе (особенно актуально для декупажниц). В этом случае многие используют акриловые краски и даже спиртовые чернила. Мы допускаем использование фотополимерных штампов с данными видами чернил в двух случаях:

— если вы делаете это не регулярно;

— после использования промываете теплой водой.

2. Недолговечность. Заявленный срок службы штампов из фотополимера – от 10000 до 50000 тыс. оттисков (в зависимости от фирмы фотополимера), однако со временем (обычно 2-3 года) штампы из такого материла могут начать крошиться (особенно, если хранить их на свету), даже если вы поставили всего 500 отисков.

Резина.

В работе мы используем специальную резину для лазерной гравировки (да-да, это не резина из которой делают шины, как многие могут подумать).

В чем преимущества?

1. Очевидное преимущество – долговечность. Резина служит около 10 лет. Она выдержит самые непредсказуемые испытания судьбы: будь то переезд в Антарктиду или режущиеся зубы вашего питомца. 2. Использовать можно абсолютно любую краску: спиртовая, водная, акриловая, гуашь, акварель – все, что душе угодно. 3. Четкость. Толщина линий получается всегда одинаковой, вне зависимости от того, как вы давите на штамп. (не прим. к слишком слабому усилию).

Недостатки: 1. Жесткость материала. Резиновые штампы мы клеим на вспененный скотч, однако, чтобы получить хороший оттиск нужно прикладывать неслабое усилие на оснастку. 2. Плохая впитываемость краски. Чтобы полностью пропитать штамп краской может понадобиться чуть больше времени. Лучше всего положить штамп в штемпельную подушку и оставить на десять минут. 3. Неудобное позиционирование. Используя штампы из резины вы никогда не увидите место, куда хотите поставить оттиск.

Какой же материал выбрать для штампа? Подводя итог, хочется отметить, что штамп в первую очередь нужно выбирать из поставленных задач. Например, для скрапбукинга идеально подойдут штампы из фотополимера. Если же нужно четкое несмываемое нанесение логотипа на какую-либо нестандартную поверхность (дерево, пластик) – лучше использоваться резиной штамп.

Основное назначение матрицы

Для того чтобы изготовить заготовку необходимой формы, используется матрица, которую можно сделать из:

Чтобы сделать железную деталь, матрицу необходимо изготовить из специализированной прочной стали, которая имеет высокую износоустойчивость. Подобная конструкция должна быть оборудована отполированными стенками и не иметь крышки.

Специалисты выделяют матрицы следующих видов:

Наиболее сложные конструктивные решения используются довольно редко, поэтому их производят по индивидуальному заказу. Примером простых матриц стоит считать формы для производства различных блоков и небольших кирпичей.

Как работает пресс

В процессе работы пуансон (что это такое, мы рассмотрели в начале статьи) путем давления на специальную шайбу воздействует на металлическую деталь, которая в свою очередь, проходит через матрицу. Таким образом, производится заготовка необходимой формы. Во время эксплуатации детали прессовочного оборудования подвергаются колоссальному давлению, доходящему до 500 кг на 1 кв. мм. А также постоянно нагреваются до уровня выше 200 градусов. В связи с этим детали штампования и пресса изнашиваются. А из-за дополнительного воздействия обрабатываемых изделий пуансоны и матрицы со временем теряют твердость. Поэтому их стойкость зависит от материала, из которого они сделаны.

Типы и виды пуансонов и матриц

Типы пуансонов различаются конструкцией, которая продиктована технологическим назначением:

• пробивные, просечные;
• вырубные;
• прошивочные;
• формовочные;
• гибочные.

Каждый тип инструмента предназначен для выполнения операций, в каталоге находятся фото пуансонов всех видов.

Пробивной пуансон: выполняет пробивку, просечку отверстий в листовом материале, отделяет часть материала, образуя внутренний замкнутый контур. Может быть использован для перфорации листового материала. Часто оборудован отлипателем для сброса высеченной детали.

Вырубной пуансон (шплинтон): отделяет заготовки внешний замкнутый контур детали. Пуансон вырубного штампа в зависимости конфигурации может вырубать металл под углами с 1 градуса, в 1-2 этапа. Пуансон вырубной и матрица чаще используются для работы с материалом толщиной до 1,5 мм.

Прошивочный пуансон для пресса: создает в заготовке отверстия (сквозные/глухие) путем вытеснения металла. Может быть сплошным/пустотелым, создавая отверстия малых, либо больших (500-800 мм) диаметров соответственно.

Формовочный пуансон: создает из металлического листа объемное рельефное изделие замкнутого контура, часто за один этап.

Гибочный пуансон: сгибает металл по заданной линии, вдавливаясь в заготовку на требуемую глубину, тем самым формируя гиб.

Деталь пуансон может иметь разную форму: простую геометрическую (цилиндр, шестигранник, квадрат, прямоугольник), либо фасонную (сложную), которая применяется для создания деталей со сложным контуром.

По типу своей конструкции матрица может быть

• Цельная матрица: для работы с деталями простого наружного контура.
• Сложная матрица: для обработки сложно контурных изделий.
• Сборная матрица: изготавливается на высокоточном станковом оборудовании с применением минимума ручных работ. Чтобы начать работу, достаточно лишь быстро, без затруднений запрессовать ее элементы в обойму.
• Составная матрица: состоит из нескольких идентичных модулей. Применяется в пресс-формах с несколькими гнездами.Разъемные основы применяются, если будущее изделие имеет сложную геометрию. Чаще всего используют простые модули.

В зависимости от характеристик производимого изделия, пуансон и матрица могут применяться как взаимодополняющие части комплекта, либо по отдельности. Так, основа может быть использована без пуансона, если требуется изготовить деталь с плоской подошвой. При производстве строительных материалов в некоторых случаях его применение также не требуется: например, при формовании стандартного кирпича, когда качество поверхности не имеет важности. Если штампуется листовой материал, работы могут быть проведены без модуля основы — под заготовку помещают лишь ровное основание.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Пуансоны, матрицы, державки, подкладные плитки и шпонки штампов для разделительных операций должны изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта и ГОСТ 16621-80—ГОСТ 16675-80, ГОСТ 24023—80 по рабочим чертежам, утвержденным в установленном порядке.

1.2. Материал для пуансонов выбирается:

а) из группы инструментальных сталей (У8А, У10А и другие) при условии, что допускаемое напряжение на сжатие [С]сж = 1600 МПа (160 кгс/мм2);

б) из группы высоколегированных сталей (Х12М, 9ХС и другие) при условии, что сж = = 1900 МПа (190 кгс/мм2).

Расчет пуансонов на прочность приведен в приложении.

1.3. Материал матриц должен быть с механическими свойствами не ниже, чем у пуансонов.

1.4. Державки, подкладные плитки и шпонки должны изготовляться из стали марки 45 по ГОСТ 1050-88.

Державки с шариковым креплением пуансонов должны изготовляться из стали марки 20 по ГОСТ 1050—88 с последующим цементированием на глубину 0,8… 1,2 мм и иметь твердость HRC5 59…63.

1.5. Пуансоны, матрицы, державки, подкладные плитки и шпонки должны быть термически обработаны и иметь твердость:

— пуансоны — HRC5 55…59 (кроме места, обозначенного на чертеже штрих-пунктирной линией);

— матрицы — HRC3 57…61;

— державки для быстросменных пуансонов и матриц — HRC9 42…46;

— остальные державки — HRCa 34…40;

— подкладные плитки и шпонки — HRC5 42…46.

Допускается по требованию потребителя изменение твердости.

1.6. Допускается по требованию потребителя изготавливать:

— рабочее отверстие матрицы с углом режущей грани 90° ;

— диаметр Z), с предельным отклонением по h 9 для ГОСТ 16621—80, ГОСТ 16622—80, ГОСТ 16623-80, ГОСТ 16631-80, ГОСТ 16633-80;

Издание официальное ★

Перепечатка воспрещена

Переиздание. Октябрь 1999 г.

© Издательство стандартов, 1980 © ИПК Издательство стандартов, 1999

— быстросменные пуансоны без проточки (D—1);

— пуансоны диаметром D>8 мм и матрицы всех размеров D с канавками для выхода шлифовального круга по ГОСТ 8820—69 вместо R 0,5 max;

— матрицы без фаски на рабочей плоскости;

— рабочие поверхности пуансонов и матриц с параметром шероховатости Ra<0,4 мкм.

1.7. Режущие кромки пуансонов и матриц должны быть острыми. Завал кромок, выкрашивание и другие механические дефекты не допускаются.

1.8. В державках, предназначенных для пуансонов и матриц с канавками для выхода шлифовального круга по ГОСТ 8820—69, фаску 0,5×45° на диаметре!) не делать.

1.9. Пуансоны, матрицы, державки, подкладные плитки и шпонки должны быть размагничены.

1.10. Предельные отклонения рабочих размеров пуансонов и матриц (d, b, I) выбираются в зависимости от точности обрабатываемого контура, толщины и вида штампуемого материала и других условий.

1.11. Неуказанные предельные отклонения размеров должны соответствовать полю допуска: для

IT14 АТЫ

отверстий — Н14, для валов — Ы4, для остальных ±для углов ±—-— — по ГОСТ 8908—81.

1.12. Допуск симметричности контура державки относительно оси посадочного отверстия — 0,2-М),3 мм.

1.13. Пуансоны, матрицы, державки, подкладные плитки и шпонки не должны иметь трещин, забоин и других дефектов, снижающих их эксплуатационные качества и эстетический вид.

1.14. Резьба метрическая — по ГОСТ 9150—81 и ГОСТ 24705—81, поля допусков — по ГОСТ 16093-81:

6Н — для внутренней резьбы с шагом до 0,8 мм;

7Н — для внутренней резьбы с шагом свыше 0,8 мм.

1.15. У пуансонов с диаметром d<18 мм центровые отверстия на рабочем торце не допускаются.

Изготовление пуансонов

При производстве пуансонов используются высокоточные станки, имеющие программное управление. Первоначально используются фрезерные станки, которые механическим способом выполняют и обрабатывают заготовки деталей. Затем их шлифуют и далее, слесарным оборудованием наносят на поверхность рабочий контур штампа. После изготовления пуансона его помещают в специальную печь для закаливания.

Изготавливаемые пуансоны могут быть цилиндрической формы и фасонной, производство которой подвергается более длительному и сложному процессу. Также производятся пуансоны, содержащие буквы или цифры. Это стальной кусок с квадратным сечением, имеющий запиленный наконечник, на котором выгравирован необходимый знак. Пуансоном такой формы клеймят различные номера, металлические детали, станочные элементы и другие изделия.

Где используются матрица и пуансон?

Литье

В матрицу, либо в полость между матрицей и пуансоном, заливается расплав. После застывания компоненты формы разъединяются, готовое изделие готово к финишной обработке (если таковая предусмотрена технологическим процессом).

Если изделие по техническим условиям имеет плоскую подошву, пуансон не требуется. Расплав заливается в матрицу, до образования ровной поверхности. При сложной форме изделия, матрица может быть составной (разъемной).

Для изготовления изделий со сквозными полостями, при наличии которых извлечение из матрицы невозможно, формируется временная матрица из материала, который можно впоследствии разрушить, например, из гипса или глины. Пуансон в этом случае литья не применяется.

Штамповка

Используется матрица и пуансон, между которыми формируется деталь. Если обрабатывается металл, заготовка размещается между элементами, и с помощью пресса принимает нужную форму.

Для качественного штампа, требуется точное соответствие размеров и зазора между элементами. При этом: матрица – это зеркальное отображение нижней части детали, соответственно пуансон – это перевернутая копия верхней части.

Важно! Материал должен быть намного прочнее, чем заготовка. Особенно это касается крупносерийного производства. Матрица и пуансон изготавливаются вручную (или с помощью координатного фрезерного станка с ЧПУ).

Просечка (вырубка)

Штамповку деталей из крупногабаритной заготовки (например, стального листа или ленты) можно ускорить, если пуансон будет не только формировать изделие, но и отделять его от общего массива. В этом случае края матрицы и пуансона представляют собой режущую кромку, которая как бы вырубает деталь из листа.

Подобный способ применяется при массовом производстве одинаковых деталей. Причем одинаковых форм для вырубки может быть несколько, для ускорения процесса.

Зазор между матрицей и пуансоном должен быть минимальным, а центровка на прессе точной. Иначе края изготавливаемой детали будут рваными, с заусенцами.

При использовании качественного (и не изношенного) комплекта, продукция не требует дополнительной обработки. Это ускоряет и удешевляет производство.

Популярное: Пассатижи и плоскогубцы – отличие и сходство инструмента

В некоторых случаях роль пресса выполняет молот. Изделия не выдавливаются, а выбиваются из листа. Форма и рисунок на поверхности образуются при ударной нагрузке.

Нанесение штампов (оттисков). Достаточно распространенный способ применения пуансонов, матрица используется не всегда. При нанесении оттиска на листовой материал, снизу под заготовку достаточно подложить ровное основание.

• Тиснение пуансоном может быть как вогнутым, таки и выпуклым. Принципиальной разницы в технологии нанесения нет, но при создании выпуклого отпечатка, усилие значительно выше.

По мере износа, заточка (восстановление) не производится, поскольку снимаемый слой материала изменяет размеры. Насадки пресса просто утилизируются. При изготовлении применяется легированная сталь, обязательно проводится закаливание.

Качественные изделия служат по несколько лет. Целесообразно закладывать большой запас прочности, даже если это влечет за собой увеличение стоимости. Заказ нового комплекта, равно как и простой станка при замене насадок, это дополнительные издержки.

Еще одна характеристика матрицы и пуансона – температурная стойкость. Материал не должен существенно менять размер при нагревании, которое неизбежно во время интенсивного использования.

Разумеется, разработчики закладывают температурные зазоры, но лучше предусмотреть принудительное охлаждение зоны работ. Мы рассмотрели, что такое матрица и пуансон при производстве металлических (пластиковых, кожанных) изделий. Кроме этого, подобная технология применяется в строительстве.

Из чего изготавливаются пуансоны

Важным требованием к штампам и пуансонам является грамотный выбор материала, из которого они будут производиться. Чем хуже сталь, тем ниже производительность прессового оборудования. Объемные пуансоны, имеющие сложные формы, изготавливаются из высокохромистых и высокоуглеродистых сплавов стали. Самым распространенным материалом является сталь с маркировкой Х12Ф1. Она имеет высокую износостойкость, отличную прокаливаемость, во время работы не подвергается существенной деформации. Для производства простых видов штампов применяются углеродистые инструментальные стали У8А – У11А.

Детали из жароупорных металлов, при эксплуатировании сохраняют твердость и не теряют формы. В целях повышения стойкости штампов в производство ввели материалы из твердых и быстрорежущих сплавов. Кромку для резки наносят на корпус штампа или матрицы. Лучший результат в производстве прессовых деталей показали такие сплавы, как сталинит и стеллит. Они обеспечивают твердость элементов, не нуждаясь в закаливании.

Марки сталей для производства пуансонов

Оснастка листогибочных прессов при гибке металлов испытывает значительные нагрузки, поэтому для изготовления пуансонов используют только определенные марки сталей:

• С45, С50. Это конструкционные стали с усредненным процентным содержанием углерода 0,45 и 0,5% соответственно. Данные стальные сплавы отличаются малой флокеночувствительностью.
• 42CrMo4. Стальной сплав с высоким содержанием хрома и молибдена. Данная марка стали характеризуется высокой стойкостью к низким и высоким температурам, поэтому подходит для горячих процессов.
• 1.2312. Высококачественный стальной сплав, который не нуждается в дополнительной термической обработке.

В некоторых случаях оснастку листогибочного инструмента изготавливают из инструментальной стали — например, марки 6ХВ2С. Это инструментальная штамповая сталь, флокеночувствительная, склонная к отпускной хрупкости. Сплав нередко применяют при производстве ножей по металлу, пуансонов, штампов, предназначенных для холодных процессов, других изделий и инструментов, которые при работе не испытывают повышенные термические нагрузки.

Компания PLASMET предлагает купить пуансоны для листогибочных прессов на выгодных условиях. В каталоге есть готовый пробивной инструмент типа A, W, L для оборудования всех популярных производителей: Ermaksan,Amada, Durma и др. Возможно производство под заказ по чертежам заказчика. Мы используем в производстве только качественные стали определенных марок, включая С45, С50, 42CrMo4 и другие. Вся продукция покрывается антикоррозийным составом и упаковывается с соответствующей маркировкой.

Для консультаций со специалистами PLASMET по выбору пуансонов из конкретных материалов и заказа инструмента для листогибочных прессов оставьте заявку в форме на сайте или звоните по указанному телефону.

Пробивка листовой детали

Работа пресса путем пробивки достаточно проста. При этом одна часть помещенного в оборудование материала отделяется от основной по определенно заданному контуру. В процессе вырезки образуются внутренние отверстия. Процесс использования штампов, пуансонов при пробивке напоминает резку деталей ножницами. В этом случае режущими составляющими являются матрица и пуансон, которые имеют острые кромки.

Чертеж пуансона наглядно показывает, как происходит вдавливание металла в нижнюю часть матрицы с последующим сгибом и деформацией материала. К концу работы, достигая максимального давления, волокна металла разрываются и выполняется соответствующий срез на изделии.

В статье мы рассмотрели, из чего изготавливается такое оборудование, как пуансон, что это такое и где применяется. С их помощью чеканятся монеты, медали, значки, печати, фактурные рисунки, медикаменты и многие другие изделия.