Технологическое производство пресс-форм

Как и любое другое сложное изделие, предназначаемое для выполнения конкретных задач, изготовление пресс-формы занимает несколько поочередных этапов. Каждый из этапов идет в строгом порядке и четко контролируется.

Технология производства пресс-формы заключается в следующем:

  1. Выполнение заготовки пресс-форм.

  2. Предварительные работы с заготовками на специальном оборудовании и методами ручного конструирования.

  3. Обработка заготовок чистовая на станках по резке металла и в ручном режиме.

  4. Высокотемпературная обработка.

  5. Отделка важнейших поверхностей пресс-формы.

  6. Хромировка поверхностей придающих форму изделиям.

  7. Слесарная сборка и тестирование.


Технологическое производство пресс-форм от компании ТЭН 24


В качестве заготовок для деталей пресс-форм чаще всего используются поковки, прокатка и литье. Для деталей, работающих в самых тяжелых условиях, в качестве заготовок служат поковки, которые обеспечивают высокую прочность. Поскольку в основном структурные детали нормализуются и стандартизируются, они обрабатываются в соответствии со стандартными технологическими процессами. Детали, имеющие форму вращающихся тел (втулки, колонны, хвостовики, эжекторы, стержни), предварительно обрабатываются на токарных станках. Окончательная обработка их осуществляется на круглых и внутришлифовальных станках.

Плиты пресс-формы предварительно поддают фрезеровке, либо строгают. Отверстия для крепежей в плите просверливают на вертикальных сверлильных станках. Отверстия цилиндрической формы, к которым предъявлены высокие требования по точности размеров, форме и взаимном расположении, поддают обработке на координатно-расточных станках. Например, получают отверстия в передней и задней обоймах под направляющую колонку и втулку, под центральную втулку, под матрицу. Отверстия в обоймах под квадратные матрицы фрезеруют на копировально-фрезерных станках и на станках с ЧПУ, обеспечивающих контурное фрезерование.

Отделка плоскостей плит осуществляется на плоскошлифовальных станках. Отверстия пластин с особо строгими требованиями к точности относительного положения обрабатываются на координатно-шлифовальных станках.


Технологическое производство пресс-форм от компании ТЭН 24


Наиболее сложна технология изготовления тех поверхностей матриц и пуансонов, которые берут участие в непосредственной формовке. Для обработки этих поверхностей нужно использовать не только специализированные станки, но и высококвалифицированного специалиста способного проводить некоторые работы вручную.

В качестве заготовок матриц и пуансонов используют прокат, поковки и отливки. Поковки получают свободной ковкой, жидкой и точной объемной штамповкой. Отливки изготавливаются методом литья под давлением, литья по выплавляемым моделям, в оболочке, гипсе, металле и песке. Заготовки штампов (матриц и пуансонов) также получают путем горячей экструзии, прессования из различных порошков.

При литье цинковых, алюминиевых и магниевых сплавов наибольшую стойкость имеют матрицы и штампы, изготовленные путем механической обработки материала, полученного ковкой.

Предварительная и чистая обработка формующих поверхностей штампов и пуансонов чаще всего производится методами, основанными на резке материалов. Хорошие результаты также получены методом холодной экструзии. Но его трудно применять для изготовления деталей из стали ЗХ2В8Ф, поскольку для этого требуется большая мощность пресса даже для сжатия формовочных поверхностей небольших отливок. Формовочные поверхности в деталях из твердых сплавов изготавливаются методом ЭДМ.

Самыми простыми являются технологические процессы изготовления матриц в форме тел вращения, формообразующие поверхности которых состоят из поверхностей вращения. В типичный технологический процесс обработки таких матриц входит:

  • Черновое обтачивание наружных и внутренних поверхностей с помощью токарного станка;

  • Шлифование базового торца на плоскошлифовальном станке;

  • Сверление отверстий на вертикально-сверлильном станке;

  • Фрезерование пазов и литниковых каналов на вертикально-фрезерном станке;

  • Опиливание и доводку литниковых каналов;

  • Гравирование цифр и букв;

  • Термическую обработку;

  • Притирку поверхностей формообразующей полости, их хромирование и полирование;

  • Непосредственную сборку матрицы с обоймой.

Сложные рабочие полости матриц изготавливают на специализированных и специальных станках. Матрицы небольших размеров фрезеруются на вертикальных копировально-фрезерных станках. Если эти станки многошпиндельные, то вы можете одновременно обработать несколько однотипных заготовок, что особенно выгодно при производстве матриц способных выпускать за раз несколько изделий одной вариации. Крупногабаритные матрицы получают на горизонтальных копировально-фрезерных станках.

Копировально-фрезерные станки работают по копиру или эталону, которые могут применяться из древесины, гипсовых материалов или других вариантов легко поддающегося обработке сырью. Рабочие полости матриц, полученные на копировально-фрезерных станках, имеют низкую точность и качество поверхности и требуют последующей слесарной доводки.

Полости матрицы и паунсона образовывающие форму изделий можно предварительно обрабатывать на фасонно-строгальных станках.

Для производства сложных полостей берущих участие в формовке применяют станки с ЧПУ. Скорость работы и качественное выполнение на таком оборудовании намного выше сравнительно с копировально-фрезерными установками. Это является результатом значительного сокращения объема слесарских работ.


Технологическое производство пресс-форм от компании ТЭН 24


Высокой эффективностью обладает процесс изготовления фасонных полостей по образованию формы на прецизионных электроэрозионных и ультразвуковых станках. Их очень выгодно применять в производстве матриц, которые состоят из материалов, сложно поддающихся обработке, например, состоящих из твердых сплавов.

Финишная обработка формовочных поверхностей осуществляется на профильно-шлифовальных станках различных конструкций. Они касаются специальных машин, широко используемых для изготовления инструментальных деталей.

Финишная обработка формовочных полостей также осуществляется методами металлообработки — зачисткой и выскабливанием отдельных участков в труднодоступных местах. Шабрение делают специальными инструментами (их материал — металл ШХ15; твердость после высокотемпературной обработки до 60-62 HRG). Форма, размер и расположение режущих кромок выполнены так, что они могут работать в труднодоступных местах и обрабатывать различные по форме и расположению поверхности.

После термообработки формовочные поверхности матриц для пластмасс полируются, хромируются и повторно полируются. Хромирование повышает твердость поверхности, износостойкость и коррозионную стойкость формируемых поверхностей. Кроме того, это помогает улучшить внешний вид пластиковых изделий.

Перед хромированием матрицу или пуансон очищают от примесей в электролитической ванне щелочным раствором и промывают горячей водой. Хромирование производится в ваннах, покрытых кислотостойкой эмалью или свинцом. Электролит представляет собой водный раствор хромового ангидрита и серной кислоты. Чтобы ускорить процесс, его нагревают до температуры 50-60 С. Свинцовые пластины представляют собой положительный электрод, деталь — отрицательный электрод. На электроды подается постоянный ток 55–60 А при напряжении 6–12 В. После хромирования матрицу или пуансон промывают горячей дистиллированной водой, слабым щелочным раствором и сушат.

Применяют два типа хромирования: размерное и безразмерное. Перед размерным хромированием поверхности шлифуют и полируют или втирают. Толщина слоя хрома с размером хромирования 0,05—0,03 мм. Хром таким способом поверхность больше не обрабатывается.

При безразмерном хромировании поверхность предварительно полируется, затем наносится слой хрома толщиной 0,05—0,3 мм. Затем хромированная поверхность полируется мягкими абразивными кругами и корректируется зеленым карбидом кремния и пастами из карбида бора. Если хромирование проводится с целью повышения коррозионной стойкости и улучшения внешнего вида, то слой хрома не превышает нескольких микрометров. Процесс отделки должен быть построен таким образом, чтобы направление ударов от режущего инструмента совпадало с направлением потока материала, обрабатываемого в пресс-форме.

Прогрессивным методом получения формовочных полостей форм является холодная экструзия. Это обеспечивает точность 8–9-го класса и шероховатость поверхности Ra = 0,16–0,04 мкм. Этот метод в несколько раз снижает стоимость ручного труда. Существует два метода холодной экструзии — открытый и закрытый. Второй метод широко используется и обеспечивает высокое качество.

Закрытая методика холодной экструзии осуществляется по следующей схеме:

  • Пуансон устанавливается в направляющее кольцо.

  • Заготовка помещается в разрезное кольцо, состоящее из трех секций, удерживаемых пружинными кольцами. В этом случае заготовка опирается на приемное кольцо 6, которое имеет отверстие для размещения экструдированного материала. Все эти детали размещены в держателе, установленном на столе пресса.

  • Под действием силы пресса мастер-пуансон вдавливается в материал матричной заготовки, образуя в нем путем пластической деформации точное отрицательное оттискивание от ее рабочей части.

Для облегчения процесса проникновения пуансона в материал заготовки и уменьшения необходимого для этого усилия используется технологическая смазка — насыщенный раствор сульфата меди в 3% -ном растворе соляной кислоты. Рабочая часть мастер-пуансона протерта и покрыта смазкой. После высыхания на рабочей части мастер-пуансона остается самый тонкий слой меди (толщиной 0,004–0,006 мкм), который служит смазкой.

Сталь U8A, 10A (твердость до 58-62 HRQ) или сталь X12 и X12M (твердость до 59-61 HRQ) используются для изготовления мастер-паунсонов.

Заказать пресс-форму по индивидуальному чертежу можно обратившись к специалистам «ТЭН24». Оставьте заявку со своими данными, и мы обязательно свяжемся с вами за короткий интервал времени.





Возврат к списку


.