Матеріали для виготовлення прес-форм

  • Переглядів: 171


Пресування - один з основних способів промислової обробки матеріалів. Суть технологічного процесу полягає в збільшенні щільності вихідної сировини й надання потрібної форми продукції, що випускається. Крім того, при виконанні таких операцій відбувається з'єднання окремих заготовок в єдиний виріб. В якості вихідної сировини може використовуватися метал або композитні матеріали.

Однак технологічний процес здійснюється різними способами. Наприклад, пресування металу відбувається шляхом його видавлювання з замкнутого контуру через отвір в матриці. Пресовка композитних матеріалів виконується в замкнутих просторах шляхом зовнішнього здавлювання. Для цього використовуються прес-форми, конструктивно складаються з матриці й двох пуансонів. Залежно від способу пресування, змінюється і матеріал виготовлення прес-форми.

Загальні положення

Для виробничих і машинобудівних галузей потрібна велика кількість високоточного інструменту. При цьому такі вироби повинні бути не тільки точними, але і зручними у використанні, довговічними й максимально дешевими у виготовленні. Саме ці завдання визначають вимоги до матеріалів, використовуваних в інструментальному виробництві.

Найкраще для изготовления пресс форм підходять наступні види сталей:

• Вуглецеві звичайної якості;
• Конструкційні;
• Інструментальні.

Вуглецеві сталі використовуються практично у всіх формах гарячого прокату: листи, прутки круглого і квадратного перетину, шестигранники, листи та смуги.

Інструментальна сталь використовується при виготовленні вимірювальних та різальних інструментів, окремих вузлів промислових прес-форм і штампів. Потрібно уточнити, що при виробництві ріжучого інструменту, така сталь не є єдиним матеріалом. Тут також використовуються металокерамічні пластини та сплави, алмази й інше.

При виробництві прес-форми теж допускається використання інших матеріалів, менш міцних, ніж сталь. Найпоширенішим з них є гіпс. Суху суміш розбавляють водою і розмішують до отримання однорідної маси. Оптимальна консистенція нагадує густу сметану. Отримана суміш заливається в металеві ящики, кришка і дно яких зазвичай виготовляються в орендованому варіанті. Для виготовлення моделей копірів допускається використовувати деревину, віск та інші матеріали. У будь-якому випадку, внутрішні поверхні піддаються ретельній обробці, усуваються всі дефекти. Для спрощення знімання вироби створюється невеликий нахил з кутом в 1 градус.

Матеріали для виготовлення пресформ в залежності від методу пресування

Існує кілька способів здійснення цих технологічних процесів. Наприклад, динамічне гаряче пресування. На заході дана методика спочатку використовувалася для виготовлення деталей складних геометричних форм і прецизійного кування металевих злитків. Процес енерговитратний, зате забезпечує максимальну швидкість виробництва. Фактично, тут мова йде про дифузійне зварювання вихідної сировини, нагрітого до високих температур із застосуванням короткочасного зовнішнього здавлювання.

З огляду на методику виробництва, тут використовуються ливарні форми з теплоізоляційними покриттями. Головний недолік таких прес-форм - висока собівартість виробництва. Крім того, постійна експлуатація в умовах підвищених температур призводить до швидкого руйнування робочих поверхонь. Покриття доводиться замінювати, що негативно відбивається на швидкості ливарного виробництва.

Холодне пресування відбувається за протилежним принципом. Тут відсутній температурний нагрів, потрібна форма заготівлях надається пластичним деформуванням. До переваг методу можна віднести високу точність готових виробів: доробка звичайно потрібно тільки посадочних місць і переходах. Однак є у таких конструкцій і недоліки. Наприклад, в багатогніздні форми, які використовуються для виготовлення складних деталей, матрицю краще виконувати окремими вставками, а не цілісною плитою, що ускладнює виробничі процеси. Крім того, при формуванні несиметричних поверхонь, потрібно врівноважувати майстер-пуансон, щоб не допускати перекосів і викривлень.

Особливості вибору матеріалів

Формотворчі деталі (ФОД) виготовляються з різних матеріалів. Однак тут потрібно враховувати, що матриця має відпрацювати не максимально можливий, а певний термін, необхідний для виготовлення партії продукції.

Тому якщо мова йде про досвідченого або дрібносерійного виробництва, де не потрібно великої кількості виливків, прес-форми можуть створюватися з міді, металопластика та алюмінію. Такі конструкції забезпечують високу точність виробництва, але швидко зношуються.

Прес-форми для масового і промислового виробництва створюються зі сталей. Експлуатаційні особливості та характеристики прес-форм залежать від використовуваної марки стали. Виглядає це так:
  1. Цементована сталь. Відрізняється високою поверхневою міцністю і в'язкою серцевиною. Матеріал відрізняється підвищеною стійкістю до механічного зносу, змінним і ударних навантажень. На відміну від інструментальних і вуглецевих сталей, Цементовані аналоги менше деформуються в умовах безперервної експлуатації.
  2. Азотуюча сталь. На відміну від попереднього варіанту, такий матеріал відразу вміє міцний поверхневий шар без додаткової обробки. Це істотно знижує собівартість виробництва. Азотування підходить для формотворчих деталей, доведених до остаточних розмірів.
  3. Об'ємно-гартована сталь. Має високу поверхневу міцність, але зниженою внутрішньою в'язкістю. В результаті такі вироби схильні до появи тріщин і лінійної деформації, особливо в умовах безперервної експлуатації. Тому використовується матеріал для виготовлення простих прес-форм з невеликими розмірами.
Якщо прес-форми використовуються в особливих умовах, наприклад, для обробки агресивних пластмас і металів, матриці виготовляються з корозійностійких сталей. Крім того, для підвищення зносостійкості та стійкості до корозійних змін, робочі поверхні покриваються хромом.

Для дрібносерійного виробництва, прес-форми зазвичай виготовляються зі сталей марки 45. До недоліків матеріалу можна віднести підвищену зношуваність і складності в якісні полірування робочих поверхонь, що залишає дефекти на готових деталях і вимагає додаткової обробки. У ситуаціях, коли матриці використовуються в промисловому виробництві, з великою кількістю виливків, недоліки матеріалу нівелюються хромуванням або азотуванням.

При виборі матеріалу для виготовлення прес-форм також враховується спосіб виготовлення копірів. Зазвичай тут використовуються методики холодного і гарячого видавлювання з подальшою електроерозійною обробкою.

2011-2020 Всі права захищено.
При копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт myslinsky.org обов"язкове, інакше - знайду і руки відірву :)
Designed by Me (or not).
Головна | Контакти | Про автора