Изготовление деталей аппаратуры холодной штамповкой

Холодная штамповка — высокопроизводительный, малоотходный и довольно точный метод формообразования деталей ЭА. Этим методом изготавливают каркасы, направляющие в каркасах, пластины магнитопроводов, клеммные зажимы и многие другие детали. Исходными материалами для холодной штамповки являются листы, полосы, ленты из черных и цветных металлов, неметаллических материалов (картон, резина, фибра, текстолит). Предварительно исходный материал раскраивают, размещая будущие детали с наименьшими отходами (рис. 3.12).

Операции холодной штамповки можно разбить на две основные группы: разделительные и формообразующие. К разделительным операциям относятся: отрезка, вырубка, пробивка, надрезка, просечка, зачистка, калибровка; к формообразующим — операции, в результате которых происходит изменение форм и размеров заготовки. Это гибка, вытяжка, правка (рихтовка), формовка, холодное выдавливание.

Рис. 3.12. Виды раскроя материала перед штамповкой.

Рис. 3.13. Схемы ножниц:

а — гильотинные; б — дисковые с прямо поставленными ножами; в — дисковые с наклонно поставленными ножами; г — вибрационные.

Отрезка — отделение одной части материала от другой по незамкнутому контуру. Эта операция проводится на ножницах или в штампах. Для отрезки листового материала используют гильотинные, роликовые и вибрационные ножницы (рис. 3.13). Гильотинные и роликовые ножницы с прямо поставленными ножами применяют для прямолинейной отрезки, роликовые с наклонно поставленными ножами и вибрационные ножницы — для криволинейной резки и вырезки деталей (заготовок) с замкнутым контуром.

Отрезку металлов за исключением магния и титана марки ВТ6 толщиной более 1,5 мм проводят в холодном состоянии. Неметаллические материалы типа гетинакса, текстолита, оргстекла перед отрезкой следует нагревать в печах инфракрасного облучения; резину, фибру, картон — увлажнять.

Вырубка и пробивка предназначены для получения деталей по внешнему контуру и отверстий в детали. Основным инструментом являются штампы, которые отличаются расчетом размеров матрицы и пуансона (рис. 3.14). При вырубке (см. рис. 3.14) получают деталь 1 из полосы 2 толщиной h, размером D.

Гибка — операция по изменению положения одной части листа (полосы) относительно другой под определенным углом. Операция гибки широко применяется при изготовлении деталей несущих конструкций ЭА. Широко применяются следующие виды гибки: свободная гибка с поджимом и гибка с калибровкой.

Рис. 3.14. Вырубка детали диаметром О (а) и пробивка отверстия.

диаметром d (б)

Рис. 3.15. Свободная гибка детали.

На рис. 3.15 схематически представлена операция свободной гибки. Оформление детали 1 осуществляет пуансон 2, матрица 3 выполняет роль опорного элемента. Линия О—О — нейтральная линия гиба. Со стороны матрицы от нейтральной линии материал детали испытывает напряжение растяжения, со стороны пуансона — сжатия. Поэтому первоначальная форма сечения детали деформируется и имеет форму, показанную в сечении А—А. Чем толще изгибаемый материал, тем больше деформируется сечение.

Рис. 3.16. Схемы гибки с прижимом (а) и с калибровкой (б).

На рис. 3.16 приведены схемы гибки с прижимом и с калибровкой. Наличие прижима обеспечивает гибку детали с равными плечами, т. е. заготовка не смещается в процессе гибки.

В схеме с калибровкой форма гиба детали 1 обеспечивается как пуансоном 2, так и матрицей 3. Это самый точный способ гибки деталей.

Вытяжка предназначена для получения полых деталей замкнутого профиля: цилиндрических, конических, ступенчатых, с фланцем и без него (рис. 3.17). Вытяжкой изготавливают детали типа крышек и корпусов различных элементов и узлов. Различают вытяжку без утонения, когда толщина исходного листа (заготовки) практически не изменяется после вытяжки, и с утонением. Для вытяжки используют пластичные листовые материалы — малоуглеродистые стали, цветные металлы и их сплавы.

Рис. 3.17. Варианты деталей, получаемых вытяжкой.

Рис. 3.18. Схема вытяжки деталей.

Рассмотрим схему процесса вытяжки на примере формирования цилиндрического колпачка с фланцем (рис. 3.18). На матрицу 1 устанавливается заготовка 3 в виде круглой шайбы. Перед вытяжкой для уменьшения трения заготовку смазывают солидолом, смазкой на основе графита и др. Иногда для ответственных деталей поверхность заготовки покрывают более пластичным материалом, например, юо меднением поверхности стали. Пуансон 2, проталкивая заготовку через матрицу с закругленными кромками, вытягивает деталь. Чтобы вытягиваемый материал не гофрировал, его прижимают кольцевыми прижимами. При проталкивании заготовки пуансоном полностью через матрицу получим полую деталь без фланца, не полностью — деталь с фланцем.