способ изготовления штампа для вырубки и пробивки

Формула изобретения

Способ изготовления штампа для вырубки и пробивки, заключающийся в образовании слоя синтетической смолы на поверхности эталон-детали, образовании прижимной поверхности и армированной бетонной основы матрицы и пуансона путем закладки наполнителя внутрь опалубок, отличающийся тем, что опалубки вырубного пуансона и пробивной матрицы выполняют соответствующими контуру изготавливаемой детали с режущими кромками на рабочих поверхностях, а вырубную матрицу, пробивной пуансон и прижим-выталкиватель изготавливают из металла, при этом матрицу выполняют составной из секций.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к технологии изготовления штампов для вырубки и пробивки крупногабаритных деталей из тонколистового материала.

Известны способы изготовления вырубных штампов [1 - 3].

Все известные способы изготовления вырубных штампов отличаются высокой трудоемкостью изготовления, требуют использования литейного и копировально-фрезерного оборудования.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ изготовления штампа, состоящий из образования слоя синтетической смолы на поверхности мастер-модели, образования прижимной поверхности и армированной бетонной основы матрицы, пуансона и прижима путем закладки бетона внутрь опалубок [4].

Недостатком известного способа является то, что известный способ требует первоначального изготовления мастер-модели и конструкторской документации, что увеличивает трудоемкость и сроки изготовления штампа, кроме того, на штампе, изготовленном известным способом, нельзя изготовить деталь вырубкой.

Заявляемое техническое решение позволяет изготавливать штампы для вырубки и пробивки в сжатые сроки без использования литейного и копировально-фрезерного оборудования при сохранении высокого качества получаемых деталей, кроме того, снижается расход и трудоемкость изготовления штампа.

В способе изготовления штампа для вырубки и пробивки, заключающемся в образовании слоя синтетической смолы на поверхности эталон-детали, образовании прижимной поверхности и армированной бетонной основы матрицы и пуансона путем закладки наполнителя внутрь опалубок, опалубки вырубного пуансона и пробивной матрицы выполняют соответствующими контуру изготавливаемой детали с режущими кромками на рабочих поверхностях, а вырубную матрицу, пробивной пуансон и прижим-выталкиватель изготавливают из металла, при этом вырубную матрицу выполняют составной из секций.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый способ отличается тем, что опалубки вырубного пуансона и пробивной матрицы выполняют соответствующими контуру изготавливаемой детали с режущими кромками на рабочих поверхностях, а вырубную матрицу, пробивной пуансон и прижим-выталкиватель изготавливают из металла, при этом вырубную матрицу выполняют составной из секций.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна".

Ранее изготовление вырубных штампов осуществлялось с использованием металла, пуансоны средних и крупных штампов изготавливались в основном с использованием литейного и копировально-фрезерного оборудования.

Предлагаемое техническое решение позволяет изготовить штампы для вырубки и пробивки без использования дорогостоящего литейного и копировально-фрезерного оборудования, используя при этом доступные материалы, стандартное оборудование. Кроме того, сокращаются сроки изготовления штампа при сохранении высокого качества получаемых деталей.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень", т.к., принимая во внимание существующий уровень техники, не является очевидным для специалистов данной области.

На фиг. 1, 2 схематически представлены этапы выполнения предлагаемого способа.

Способ осуществляется с использованием эталон-детали следующим образом.

Берут монтажные плиты 1 и 2, связанные временными технологическими планками 3. В монтажной плите 1 выполняют технологические отверстия для последующей заливки металлопластмассы и наполнителя. Затем эталон-деталь 4 внутренней стороной закрепляют к монтажной плите 1 через установочные стойки 5 винтами 6. Далее изготавливают опалубку вырубного пуансона 7, имеющую на рабочей поверхности режущую кромку, соприкасающуюся с внутренней поверхностью эталон-детали 4. Основание опалубки вырубного пуансона 7 крепится к монтажной плите 1. Таким же образом изготавливают опалубку пробивной матрицы 8. Для транспортировки штампа в опалубке вырубного пуансона 7 просверливают отверстия, в которые жестко устанавливают трубы 9. К нерабочим поверхностям опалубок вырубного пуансона 7 и пробивной матрицы 8, примыкающим к поверхности эталон-детали 4, приваривают вкруговую пруток 10, выполняющий функцию зацепа опалубок с металлопластмассой. Внутреннюю поверхность эталон-детали 4 через отверстия в монтажной плите 1 покрывают тонким раздельным слоем, затем наносят несколько слоев смеси металлопластмассы 11. В последний слой вводят элементы зацепления 12 и металлическую стружку. Внутри опалубки вырубного пуансона 7 строится трехмерная армирующая решетка 13, которая жестко крепится к опалубкам вырубного пуансона 7 и пробивной матрицы 8, элементам зацепления 12. К верхней части трехмерной армирующей решетки приваривают грузонесущие элементы 14. В грузонесущих элементах 14 выполняют резьбовые отверстия для крепления пуансона к монтажной плите 1 винтами 15.

В случае необходимости через отверстия в монтажной плите 1 производят закладку наполнителя в опалубки вырубного пуансона 7 и пробивной матрицы 8. После отверждения наполнителя полученную нижнюю часть штампа переворачивают, срезают технологические планки 3, эталон-деталь снимают и затем нижнюю часть штампа монтируют на нижней плите 16 блока штампа.

Далее изготавливают верхнюю часть штампа. Вырубную матрицу 17 выполняют составной из секций. Секции вырубной матрицы 17 изготавливают из листового металла с основанием 18 для крепления к монтажной плите 19. Пробивной пуансон 20 изготавливают также из металла. Затем секции вырубной матрицы 17 и пробивной пуансон 20 пригоняют соответственно по вырубному пуансону 7 и пробивной матрице 8 с зазором по контуру в зависимости от толщины штампуемой детали и необходимым заходом.

После подгонки вырубной матрицы 17 и пробивного пуансона 20 верхнюю плиту 21 снимают с колонок и ведут монтаж прижима-выталкивателя 22 и прижима-выталкивателя 23 с зазором по режущим контурам вырубной матрицы 17 и пробивного пуансона 20. Прижим-выталкиватель 22 и прижим-выталкиватель 23 изготавливают из листового металла с опорой на основание 24. Рабочую поверхность прижимов-выталкивателей обрабатывают по наружной поверхности эталон-детали. Далее верхняя часть собирается с нижней частью при помощи колонок 25 и втулок 26 и полученный штамп устанавливается на пресс для последующей наладки и изготовления деталей.

В качестве примера реализации способа взят способ изготовления штампа для детали "Панель наружная задней двери" автомобиля ВАЗ 1111.

Берут монтажную плиту с технологическими отверстиями для последующей заливки металлопластмассы и наполнителя. Затем эталон-деталь внутренней стороной закрепляют к монтажной плите через установочные стойки при помощи винтов. Далее изготавливают опалубку вырубного пуансона, имеющую на рабочей поверхности режущую кромку, наплавленную твердосплавным электродом и соприкасающуюся с внутренней поверхностью эталон-детали. Основание опалубки вырубного пуансона крепится к монтажной плите. Таким же образом изготавливают опалубку пробивной матрицы. Для транспортировки в опалубке вырубного пуансона просверливают отверстия, в которые жестко устанавливают трубы. К нерабочим поверхностям опалубок вырубного пуансона и пробивной матрицы, примыкающим к поверхности эталон-детали, приваривают вкруговую пруток, выполняющий функцию зацепа опалубок с металлопластмассой. Внутреннюю поверхность эталон-детали через отверстия в монтажной плите покрывают тонким разделительным слоем, затем наносят несколько слоев смеси металлопластмассы. В последний слой вводят элементы зацепления и металлическую стружку. Внутри опалубки вырубного пуансона строится трехмерная армирующая решетка, которая жестко крепится к опалубкам вырубного пуансона и пробивной матрицы, элементам зацепления. К верхней части трехмерной армирующей решетки приваривают грузонесущие элементы. В грузонесущих элементах выполняют резьбовые отверстия для крепления пуансона к монтажной плите. Через отверстие в монтажной плите производят закладку бетона в опалубки вырубного пуансона и пробивной матрицы. После отверждения бетона полученную нижнюю часть штампа переворачивают, эталон-деталь снимают и монтируют на нижней плите блока штампа.

Далее изготавливают верхнюю часть штампа. Вырубную матрицу выполняют составной из секций. Секции вырубной матрицы изготавливают из листового металла с режущей кромкой на рабочих поверхностях, наплавленной твердосплавным электродом и с основанием для крепления к монтажной плите.

Так как оконный проем на изготавливаемой детали имеет большие габариты, то пробивной пуансон изготавливают также составным из листового металла с режущей кромкой на рабочих поверхностях наплавленной твердосплавным электродом, а во внутреннюю полость пуансона устанавливают распорную пластину. Затем секции вырубной матрицы и пробивного пуансона пригоняют соответственно по вырубному пуансону и пробивной матрице с зазором 0,1 - 0,2 мм по контуру.

После подгонки вырубной матрицы и пробивного пуансона верхнюю плиту снимают с колонок и ведут монтаж прижимов-выталкивателей с зазором 0,5 - 1,0 мм по режущим контурам вырубной матрицы и пробивного пуансона.

Прижимы-выталкиватели изготавливают из листового металла. Рабочую поверхность прижимов-выталкивателей обрабатывают по наружной поверхности эталон-детали. Затем верхняя часть штампа собирается с нижней частью и полученный штамп устанавливают на пресс для последующей наладки и изготовления деталей.