Штампы для холодной штамповки — это специальное технологическое оборудование, используемое в холодной штамповке для обработки материалов (металлов или неметаллов) в детали (или полуфабрикаты). Они используют установленные на прессе штампы для приложения давления к материалу, вызывая его разделение или пластическую деформацию, что позволяет получить необходимые детали методом штамповки.

В зависимости от технологических свойств штампы для холодной штамповки можно разделить на: (1) вытяжные штампы. Это штампы, которые формируют из листового заготовка открытые полые детали или изменяют форму и размеры уже существующих полых деталей. (2) обрезные штампы. Это штампы, которые отделяют материал по замкнутому или открытому контуру. Например, обрезные штампы, штампы для пробивки отверстий, отрезные штампы, штампы для прорезей, вырубные штампы и т.д. (3) формовочные штампы. Это штампы, которые воспроизводят форму заготовки или полуфабриката по форме выпуклого или вогнутого штампа, при этом материал подвергается только локальной пластической деформации. Например, штампы для раздувания, штампы для сужения, штампы для расширения, штампы для рельефной формовки и штампы для формовки и т.д. (4) штампы для отбортовки. Это штампы, которые загибают листовую заготовку или другие заготовки по прямой линии (линии отбортовки), создавая деталь с определенным углом и формой.

I. Конструкция и принцип работы обрезных штампов

Обрезные штампы используются для удаления лишних частей вытянутых деталей и поверхности под давлением. В зависимости от направления движения обрезной вставки их можно разделить на три основные категории: вертикальные обрезные штампы, конические обрезные штампы и вертикально-конические обрезные штампы. При условии равномерного высвобождения напряжения сдвига в заготовке, необходимо учитывать напряжение сдвига, боковые силы и ударные нагрузки на штамп, а также рационально проектировать штамп. Рабочий процесс следующий: верхняя матрица фиксируется на ползуне станка, нижняя матрица крепится к рабочему столу станка, вытянутая деталь помещается в нижнюю матрицу штампа, устанавливаются соответствующие параметры штамповки и количество штамповок. Верхний механизм матрицы движется вниз, и по мере движения ползуна вниз, сердечник сначала прижимает заготовку, нижний ползун продолжает двигаться вниз, пока режущие кромки верхней и нижней матриц, пуансона и матричной втулки не взаимодействуют, отделяя заготовку. Отделенные отходы и обрезки скатываются по заданным направляющим (листам для отвода отходов) под рабочий стол. Одновременно ползун станка возвращается в верхнюю мертвую точку, и операция вырубки завершается. Поскольку удары при вырубке неизбежны, для уменьшения ударной нагрузки и увеличения срока службы штампа в четырех углах нижней матрицы штампа устанавливаются амортизирующие блоки из полиуретана. Прочность самого штампа также очень важна, поэтому к различным стенкам и ребрам жесткости предъявляются соответствующие требования к проектированию.

II. Технологическое проектирование обрезных штампов

Рациональность технологического проектирования обрезных штампов напрямую влияет на качество штампованных деталей и срок службы штампов. Хорошее технологическое проектирование экономит время наладки и повышает процент выхода годных деталей, что в значительной степени повышает эффективность автоматизированного производства.

1. Проектирование предельных операций обрезки и пробивки

Форма штампованных деталей различна, а поверхность в местах обрезки (пробивки) часто образует определенный угол с нижней поверхностью штампа. Когда угол превышает определенное значение, для обеспечения срока службы штампа и качества деталей необходимо спроектировать конический механизм обрезки (пробивки). Базовый принцип проектирования: обычно тупой угол, острый угол ≤20°. Однако в технологическом процессе, если угол превышает 20°, поверхность резания выполняется плоской, и в этом случае в дальнейшем требуется дополнительная операция обрезки.

2. Проектирование зазора при обрезке и пробивке

Зазор при вырубке является основой для получения высококачественных деталей. Зазор при вырубке зависит от материала и толщины материала. С увеличением твердости и толщины материала зазор при вырубке должен увеличиваться в соответствующей степени. Кроме того, необходимо использовать соответствующую частоту штамповки и регулярно проводить техническое обслуживание штампов. Все это является необходимыми факторами для штамповки высококачественных деталей. Практический опыт показывает, что l/3 отрезной поверхности, 2/3 разрывной поверхности — это оптимальный зазор при вырубке, при этом обеспечивается отсутствие заусенцев, а также обеспечивается срок службы режущей кромки и сокращается время технического обслуживания.

3. Технология разделения и отрезания

В этом процессе сначала отделяются отходы, а затем производится отрезание. В основном используется для больших наружных панелей, таких как передние и задние наружные панели, крышки, капоты и т.д. Преимущества этого процесса: уменьшение количества отходов при обрезке, предотвращение повреждения деталей отходами при обрезке. Обычно режущий инструмент для отходов расположен на 3-5 мм ниже линии обрезки, плотно прилегая к поверхности обрезки. Или на стыке обрезных ножей создается перепад высот около 3 мм. При проектировании технологии разделения необходимо учитывать конструкцию и размеры штампа, а также учитывать параметры технологического оборудования.