Изготовление пуансонов и матриц для прессов. Матрица и пуансон что это.

Качественные продукты служат несколько лет. Имеет смысл иметь большой запас прочности, даже если это означает более высокие затраты. Заказ нового комплекта, а также время простоя при замене деталей — это дополнительные расходы.

Лазерная гравировка

Перфорационные машины — это промышленные станки, которые изменяют параметры металла, бетона и других материалов: Размеры, качество поверхности.

Заказывайте перфораторы, штампы! Пришлите нам свои чертежи. Высокое качество, низкая цена!

Определяет пробивной штамп — основные рабочие узлы при изготовлении и обработке металлических изделий. Перфораторы используются для разметки, пробивки, прессования, сверления, высечки, штамповки металлических деталей, деталей литья и гибки листового металла. Эти устройства используются при производстве строительных материалов (шлакоблоков, плит перекрытия из легкого бетона с формованными пустотами и т.д.), а также кирпича, фасадных плит, тротуарных плит.

Штамп — это основа (коробка), в которую вставляется преформа. Штамп определяет параметры будущего блока и служит общим узлом для сверления, профили совпадают.

Пуансон — это инструмент, который выступает в качестве замыкающего элемента системы. Он формирует заготовку сверху и выполняет функции пресса, индекса или штампа.

Читайте также: Промышленный кислород: производство и применение

Материалы для пуансона и матрицы

В процессе производства инструменты подвергаются следующим воздействиям:

Повышенное давление;
Высокотемпературный фон (при горячих процессах);
Холодные температуры (во внештатных случаях принудительного охлаждения);
Резкие перепады температурной среды;
Контакт с жидкостной средой.

Учитывая вышеперечисленные факторы, штамп и пуансон для штампа должны быть изготовлены из материала со следующими свойствами:

повышенная прочность;
стойкость перед износом;
устойчивость перед коррозией.

Кроме того, материал не должен сильно изменять свои размеры при нагревании — это привело бы к разрушению изготовленных деталей. Следует отметить, что некоторые материалы изменяют свои свойства при повышенных температурах. Например, легированная сталь под воздействием тепла становится хрупкой, поэтому пуансоны из этого материала не следует использовать для горячих процессов.

Принцип действия пуансона для гибочного пресса

В связи с повышенной термической и механической нагрузкой на этот компонент, для его изготовления необходимо использовать специальную износостойкую сталь. Этот материал не деформируется даже при сильных перепадах температуры.

Штамповочный пресс — это мини-пресс, который подходит для запечатывания и маркировки деталей. С его помощью можно изготовить изделие любой формы в соответствии с пожеланиями заказчика. Пуансон особенно популярен в металлообрабатывающей промышленности для прессования и формовки деталей из листового металла.

Все модели листогибочных прессов оснащены набором инструментов, состоящим из двух элементов: пуансона и матрицы. Их производительность зависит от нескольких факторов:

модели пресса;
сложности гибки;
толщины заготовки.

Нередки случаи, когда стандартный набор инструментов оказывается недостаточным для выполнения конкретной производственной задачи. Новые изделия, нестандартные производственные задачи, повышение производительности — все это требует дополнительного набора инструментов. В этом случае необходимо определить профили штампов и пуансонов для пресса. Эти инструменты изготавливаются строго по чертежам заказчика и с контролем точности в несколько этапов.

Напарница

Штамп не менее важен при штамповке заготовок. Штамп представляет собой коробку, в которую должен быть вставлен пуансон. Штамп непосредственно участвует в процессе формирования поверхности заготовки. В прессах с прямым приводом штамп является камерой, в которую загружается пресс-материал. Дно штампа формирует заготовку, а пуансон перемещается по содержимому сверху. В зависимости от сложности заготовки, которую необходимо получить, существуют цельные и сложные штампы.

Основное назначение матрицы

Штамп используется для получения сырой заготовки нужной формы, из которой можно изготовить изделие:

полиуретана;
резины;
различных металлов.

Для изготовления железной заготовки штамп должен быть изготовлен из специальной твердой стали, обладающей высокой стойкостью к истиранию. Он должен иметь полированные стенки и не иметь покрытий.

Специалистам известны следующие виды штампов:

простые;
сложные;
универсальные.

Самые сложные формы используются довольно редко и поэтому изготавливаются на заказ. Наиболее распространенные формы используются редко и зачастую очень редки. Примером простого штампа является форма для изготовления различных блоков и небольших кирпичей.

Как работает пресс

При механической обработке, штамповке (которую мы рассмотрели в начале статьи) давление на специальный диск оказывается на кусок металла, который в свою очередь проходит через штамп. Таким образом, получается заготовка нужной формы. Во время работы детали прессовочного устройства подвергаются огромному давлению, которое может достигать 500 кг на 1 квадратный миллиметр. Кроме того, они постоянно нагреваются до температуры более 200 градусов Цельсия. Это приводит к износу уплотнительных и прессующих деталей. Как пуансоны, так и штампы со временем теряют твердость из-за дополнительного напряжения от заготовок. Поэтому их долговечность зависит от материала, из которого они изготовлены.

Как сканировать документы с принтера на компьютер: руководство для чайников. Как сделать скан документов?

Типы пуансонов различаются по своей конструкции, которая определяется технологическим применением:

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

Каждый тип инструмента предназначен для выполнения определенной задачи. В каталоге вы найдете фотографии всех типов буровых инструментов

Перфорационное сверление: Сверлит отверстия и перфорации в листовом металле, отделяя часть материала и формируя замкнутый внутренний контур. Может использоваться для вырубки материалов из листового металла. Часто оснащается зачистным устройством для извлечения куска, вырезанного перфорацией.

Перфорация (шплинт): отделяет заготовку от внешнего замкнутого контура заготовки. Пуансон может пробивать металл под углом 1 градус и более за 1-2 шага, в зависимости от конфигурации. Пуансон и матрица обычно используются при толщине материала до 1,5 мм.

Перфорация для прессов: Создает отверстия (сквозные отверстия/перфорации) в заготовке путем вытеснения металла. Может быть сплошной/полой и создавать маленькие или большие отверстия (500-800 мм).

Штамповка формы: создание трехмерного контурного штампованного изделия из листового металла, часто за один этап.

Гибочный пуансон: сгибает металл по заданной линии, вдавливая его в заготовку на нужную глубину, создавая изгиб.

Пуансоны могут иметь различную форму: простую геометрическую форму (цилиндр, шестиугольник, квадрат, прямоугольник) или формованную форму (композит), используемую для производства заготовок со сложными контурами.

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 изготавливаемого изделия, пуансон и штамп могут использоваться как дополнительные части комплекта или отдельно. Например, основание может использоваться без пуансона, если необходимо изготовить деталь с плоской подошвой. При производстве строительных материалов использование пуансона в некоторых случаях также излишне: например, при отливке стандартного кирпича, когда качество поверхности не имеет большого значения. Если речь идет о литье листового металла, то работа может выполняться без базы — под заготовку подкладывается только плоское основание.

По конструкции пуансоны могут быть:

Пробивными;
Прошивными;
Просечными;
Вырубными.

На производстве пуансон используется как пресс, который проталкивает блок через форму. Система работает под высоким давлением и подвергается воздействию тепла во время горячих процессов. В зависимости от основного назначения детали пресса изготавливаются из следующих материалов:

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
Для горячих процессов — из износоустойчивых сталей с высокой прочностью при температурах деформирования. Это обеспечивает максимальную стойкость штампа;
Применяются также современные полимерные материалы — полиуретан. Это эластичный, износостойкий и прочный материал, обладает повышенной твердостью — до 98 ед. по шкале Шора.

На нашем производстве матрицы и пуансоны применяются:

Промышленные станки практичны, универсальны и просты в обслуживании. Для нормальной работы станка необходима регулярная очистка поверхностей от остатков бетона и металла. Для этого используются различные механические методы с применением скребков, шпателей, щеток и скребков. Перед выключением вибропресса или машины их необходимо промыть под напором воды и высушить.

Штампы и пуансоны являются быстроизнашивающимися деталями и поэтому подлежат замене. В зависимости от применения срок службы штампов и пуансонов составляет 4-6 лет. Компоненты вибропресса или штампа могут иметь различную конфигурацию и применение. Это зависит от формы, типа и размеров металлических или бетонных деталей, которые необходимо изготовить.

Арматура вибропрессов и штампов должна иметь однородную поверхность без зазоров, заусенцев, трещин и изломов. Цилиндрические сверла должны быть грубо отшлифованы, отполированы и заточены. Формованные пуансоны изготавливаются методом штамповки, после чего деталь закаливается (процесс занимает 8 минут при температуре 780 градусов) и затем доводится. Детали со сложными контурами изготавливаются на строгальных или фрезерных станках. На этом же станке изготавливаются пресс-формы с учетом соответствующих размеров. Качественные пресс-формы обеспечивают чистую линию реза с максимальной точностью при минимальном износе самой пресс-формы.

Советы сантехника. Все о сантехнике для начинающих

Важную роль играет зазор между матрицей и пуансоном:

При малом зазоре будет образовываться рванина и слоистость поверхности среза;
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;
Допускается выпуск удовлетворительного качества деталей при острых режущих краях штампа и при зазоре до 30% от толщины.

Зазор зависит от типа и толщины материала (от 0,5 до 12 мм) и составляет от 4 до 16 % от толщины исходного материала.

Только при правильно отрегулированном зазоре между пуансоном и матрицей, а также при остроте их кромок можно гарантировать качество изготавливаемых деталей в соответствии с заданными параметрами технического проекта.

Как работает пресс

Во время прессования прочный плунжер пресса с силой давит на специальный пресс-диск, который, в свою очередь, передает давление на заготовку. Таким образом, нужная заготовка продавливается через штамп. Пуансон может работать при огромных термических нагрузках и давлении, поэтому он изготовлен из износостойкого металла. Этот компонент очень долговечен и не повреждается при перепадах температуры.

Другими словами, штамп — это компонент, с помощью которого можно изготовить деталь нужной формы и размера путем приложения давления. Это самый важный инструмент при штамповке различных деталей. При использовании полиуретана из него изготавливается качественный штамп, который является ответной единицей штампа.

При сборке любого типа штампа конструкция этого компонента всегда полностью совпадает с режущей кромкой штампа. Другими словами, такое изделие является замыкающим узлом, способным производить верхнюю часть штампа. Набор штампов — это небольшой пресс, с помощью которого можно качественно маркировать или запечатывать различные узлы. С помощью этого устройства можно изготавливать детали любого размера и качества маркировки, которая может быть зеркальной или простой.

Наборы пуансонов используются в металлических мастерских, где штампуют железные детали или изготавливают детали из листового металла. В строительном секторе этот инструмент может использоваться для производства газобетонных блоков с различными швами.

Изготовление пуансонов

Для производства пуансонов используются высокоточные станки с программным управлением. Сначала для механического заполнения и обработки блоков используются фрезерные станки. Затем они шлифуются, и станки используются для нанесения на поверхность контура высечки. После изготовления перфорации ее помещают в специальную закалочную печь.

Перфорация может быть цилиндрической или фигурной, для изготовления которой используется более трудоемкий и сложный процесс. Также изготавливаются перфорации с буквами или цифрами. Это кусок стали квадратного сечения со скошенным краем, на котором выгравирован нужный символ. Штампы такой формы используются для пробивки различных цифр, металлических деталей, частей машин и других изделий.

Штамп, в свою очередь, изготавливается после сверления по его отпечатку. Контейнер должен быть немного больше по ширине и размеру. Поэтому необходимое расстояние между деталями устанавливается путем самостоятельной обработки.

Детали пресса быстро изнашиваются и поэтому нуждаются в регулярной замене. На срок службы пуансонов влияют методы оснастки и объем производства. Средний срок службы деталей пресса составляет около 6 лет.

Читайте также: Как сделать и собрать деревянный стол своими руками, если на выбор есть дуб или орех.

Материалы для изготовления пуансонов и матриц

Основная задача вырубного устройства — протолкнуть заготовку через штамп. Эта работа выполняется под огромным давлением. В горячем прессе заготовки подвергаются воздействию высоких температур. По этой причине для изготовления пуансона и штампа используются различные типы материалов. Инструменты для холодных прессов изготавливаются из высокопрочной специальной стали с высокой степенью твердости.

Сколько живут пчелы, от чего зависит продолжительность их жизни. Сколько живет медоносная пчела?

Материалы, используемые для изготовления этих компонентов, отвечают этим свойствам:

высокой степенью износоустойчивости;
большой прочностью;
устойчивостью к коррозии.

Легированная сталь не подходит для обработки при высоких температурах. Металл может стать хрупким из-за перепада температур. Каждая перфорация имеет наивысшую степень твердости по всей своей высоте. В процессе горячей штамповки стальные пуансоны изготавливаются из специальных металлов, которые не деформируются при высоких температурах и обладают высокой износостойкостью. Такая технология способна придать детали наибольшую прочность. Иногда используются и современные виды различных полимеров. Например, полиуретан, который характеризуется хорошей эластичностью и высокой прочностью.

Что такое матрица и пуансон, в чем главное отличие?

При серийном производстве методом литья или ковки используются пуансон и матрица. Это две части формы, между которыми вставляется деталь или заливается расплавленный материал.

Обычно используется комплект, но есть и такие процессы, в которых может использоваться только одна деталь.

Где используются матрица и пуансон?

Литье

Расплав заливается в матку или в полость между маткой и перфорацией. После застывания отформованные части отделяются, и готовое изделие готово к отделке (если это предусмотрено технологическим процессом). Если изделие имеет плоскую подошву в соответствии с техническими условиями, сверление не требуется. Расплав заливается в форму до получения однородной поверхности. Если форма детали сложная, пресс-форма может быть составной (разъемной).

Для деталей с пустотами по всей поверхности, которые невозможно удалить из формы, изготавливается временная форма из материала, который впоследствии может быть разрушен, например, гипса или глины. Этот вид литья не предполагает сверления.

Штамповка

Используются штамп и перфорация, между которыми формируется деталь. Когда металл обрабатывается, деталь помещается между элементами и формируется с помощью пресса.

Для получения высококачественной пресс-формы необходимо точное соответствие размеров и расстояния между элементами. Штамп является зеркальным отражением нижней части детали, а пуансон — перевернутой копией верхней части.

Важно. Материал должен быть намного прочнее заготовки. Это особенно актуально для крупносерийного производства. Штамп и пуансон изготавливаются вручную (или на координатно-фрезерном станке с ЧПУ).

Просечка (вырубка)

Выбивание деталей из больших заготовок (например, стального листа или полосы) может быть ускорено, если штамповка не только формирует заготовку, но и отделяет ее от общей массы. В этом случае края штампа и пуансона обеспечивают режущую кромку, которая отделяет заготовку от листа.

Этот процесс используется для массового производства одинаковых деталей. При этом может быть много одинаковых штампов для ускорения процесса.

Зазор между штампом и пуансоном должен быть минимальным, а центрирование в прессе — точным. В противном случае края заготовки будут рваными и ломкими.

Если комплект хорошего качества (и не изношен), изделие не требует дополнительной обработки. Это делает производство более быстрым и дешевым.

Популярное: Шлифовальная бумага: зернистость, формы и многое другое для популярного инструмента.

В некоторых случаях роль пресса берет на себя молоток. Изделия не прессуются, а выбиваются молотком из листа. Форма и рисунок на поверхности формируются под воздействием ударного напряжения.

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.

Использование матрицы и пуансона при производстве стройматериалов

Штампы и сверла также используются в производстве плитки (брусчатки), кирпича, строительных блоков и даже напольной плитки.

Специальная смесь заливается (засыпается) в матрицу, сверху с помощью пресса она сжимается пуансоном. Для увеличения плотности можно применить виброустановку. В результате на выходе получается изделие с высокой прочностью и эстетичной поверхностью. Подобная технология распространена при изготовлении облицовочных материалов.
Для конструкционных материалов, когда качество поверхности не имеет значения, можно применять только матрицу. Например, при изготовлении обыкновенного кирпича. Если пуансон и применяется, то лишь для выравнивания верхнего края при заполнении формы.

Вывод: изобретение этого процесса значительно ускорило производство однородных изделий. До изобретения пуансона и штампа производство блоков было очень дорогостоящим, и в принципе невозможно было производить абсолютно одинаковые изделия.