ШТАМП ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ

для изготовления Штамп крупиогабаритиых изделий
Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована  при изготовлении крупногабаритных штампов.
Известны штампы для вытяжки, устанавливаемые на пресса двойного действия, (см. например, книгу А.П. Нефёдова Конструирование и изготовление штампов. Машиностроение, М., 1973г., стр. 64, рис. 46). Основные детали штампа (пуансон, матрица и -прижим), выполняются в виде цельных крупногабаритных отливок, в которых можно условно выделить три части:
-переменную, относящуюся к конкретному изделию;
-постоянную, относяш,уюся к оборудованию;
-условно-постоянную., характеризуюш,ую конструкцию штампа, в зависимости от типа штампуемого изделия.
В штампах, устанавливаемых на пресса простого действия, (обрезных, правочных, фланцовочных и д.р., см. книгу А.П. Нефёдова Конструирование и изготовление штампов. Машиностроение, М., 1973г., стр121, рис.89), нижняя и верхняя плиты выполняются аналогично в виде цельных крупногабаритных отливок. Здесь также можно условно выделить три части: переменную, постоянную и условно-постоянную.
Известны также штампы, например, совмещённый (См. книгу А.П. Нефёдова Конструирование и изготовление штампов. Машиностроение, М., 1973г., стр. 125, рис. 89) у которых постоянная часть, относящаяся к оборудованию, отделена и выполнена в виде отдельных узлов - крепёжных плит, предназначенных для крепления штампов к группе прессов близких по своим техническим характеристикам.
При этом у прототипа появляется ряд преимуществ по сравнению с аналогами:
-проектирование и изготовление штампов можно производить, .не имея конкретного оборудования, что сокращает сроки подготовки новых автомобилей;
-унификация крепёжных плит для группы прессов позволяет использовать их многократно при проектировании, а также при изготовлении и эксплуатации (при аннулировании штампа крепёжные плиты сохраняются и используются, в случае необходимости их можно переставить со штампа на штамп), что сокращает затраты на подготовку новых автомобилей.
Недостатками этой широко используемой конструкции являются:
-то, что при незначительном изменении штампуемой детали, а также снятия изделия с производства штамп почти полностью, кроме плит, идёт на переплавку;
-то, что технология изготовления штампов основывается на изготовлении крупногабаритных многотонных отливок, которая является трудоёмким, затратным и в то же время уникальным для России производством;
-весь штамп, кроме плит, - является оригинальным изделием, что требует полного объёма проектных и технологических работ по подготовке производства нового изделия.
Создание полезной модели направлено на:
-сокращение оригинальной части изделия;
-получение реальной экономии материальных ресурсов;
-упрощение и удешевление технологии изготовления штампов;
-сокращение сроков подготовки новых автомобилей;
-сокращение сроков изготовления штампов.
Поставленная задача достигается тем, что в штампе для изготовления крупногабаритных изделий, содержащем,
постоянную часть относящуюся к группе прессов и выделенную в виде крепёжных плит,
переменную часть, относящуюся к конкретному изделию,
условно-постоянную часть штампа, характеризующую конструкцию штампа,
условно-постоянная часть штампа отделена от переменной и выполнена общей для группы штампов в виде отдельного узла штампа - блока, в котором предусмотрена возможность размещения пакета штампа - переменной части, относящейся к конкретному изделию (рабочих частей штампа).
Раздельность изготовления штампового блока и устанавливаемых на него рабочих частей позволяет провести унификацию штамповых блоков и применить для их изготовления наиболее выгодную с точки зрения организации производства технологию изготовления.
В большинстве случаев наиболее целесообразным является изготовление выделенных штамповых блоков из проката сваркой, что снижает массу блоков, затраты на изготовление, повышает их прочность, увеличивает стойкость, сокращает срок изготовления штампа. В ряде случаев целесообразным является изготовление литых штамповых блоков, с помощью литейных моделей многоразового использования.
Унификация штамповых блоков, составляющих по массе до 70% штампа, сокращающая оригинальную часть штампа до 30%, позволяет:
-при подготовке использовать до 50-60% унифицированной документации (чертежи, материальные и технологические карты); :
-обработку рабочих поверхностей штампов, соприкасающихся с изделием производить на станках с ЧПУ меньших габаритов, чем при существующих конструкциях штампов;
-сократить сроки подготовки новых автомобилей и изготовления штампов, т.к. проектирование штамповых блоков можно начинать не дожидаясь утверждённого чертежа или сертифицированной математической модели изделия;
-в изготовлении широко использовать стандартные программы для обработки блоков на станках с ЧПУ;
-создать возможность неоднократного использования условно-постоянной части (блока) штампа.
Сокращение оригинальной части штампа позволяет сократить массу отливок, а также уменьшить толщины стенок и рёбер.
Отливки меньшей массы и габаритов имеют лучшее качество металла, его прочностные характеристики выше, чем у крупногабаритных отливок. Припуска на изготовление меньших отливок меньше, чем у более крупных, что снижает объём последующей механической обработки.
Сущность полезной модели поясняется следующими чертежами:
фиг. 1 - план низа штампа для вытяжки, устанавливаемого на пресс двойного действия;
фиг. 2 - показано продольное сечение штампа для вытяжки - А-А;
фиг. 3 - показано поперечное сечение штампа для вытяжки - Б-Б;
фиг. 4 - часть плана низа штампа для вытяжки, устанавливаемого на пресс простого действия;
фиг. 5 - поперечное сечение штампа для вытяжки, устанавливаемого на пресс простого действия - В-В;
фиг. 6 - часть продольного сечения штампа для вытяжки, устанавливаемого на пресс простого действия - Г-Г.
Штамп состоит из трёх основных узлов:
-пакета штампа 1 - (переменной части штампа, относящейся к конкретному изделию) или рабочих частей штампа;
-блока штампа 2 - условно-постоянной части штампа, характеризующей конструкцию штампа и выполненной общей для группы штампов;
-плит крепления штампа к прессу 3 - постоянной части штампа, относящейся к группе прессов близких по своим техническим характеристикам.
Пакет штампа 1, в свою очередь, состоит из следующих составных частей: нижней -1.1, с установленным на ней деформирующим инструментом (матрицей, пуансоно-матрицей или пуансоном), верхней -1.2, с расположенными на ней соответственно пуансонами или матрицами, а также прижимами или
съёмниками -1.3. Кроме этих основных частей в состав пакета штампа входят разнообразные фиксирующие изделия-1.4 (фиксаторы, ловители, направляющие и т.д.).
Блок штампа 2 состоит из корпусных деталей 2.1 и 2.2 (для штампов, устанавливаемых на пресса простого действия - это плиты нижняя 2.1 и верхняя 2.2, для штампов, устанавливаемых на пресса двойного действия - это плиты нижняя 2.1, верхние части пуансона 2.2.1 и прижима 2.2.2), механизма подъёма или удаления изделия из штампа 2.3. Корпусные детали 2.1 и 2.2 блока штампа включают в себя элементы направления верхней части штампа относительно нижней 2.4 (направляющие колонки и втулки, направляющие замки штампа), а также транспортировочные элементы 2.5.
Плиты крепления штампа к прессу 3 могут присутствовать, а могут быть объединены с блоком штампа в одной конструкции, если точки крепления для группы прессов идентичны. Плита нижняя - 3.1. Плита верхняя -3.2 (для прессов простого действия), плита крепления пуансона -3.2.1 и плита крепления прижима 3.2.2 (для прессов двойного действия).
Пакет штампа 1 устанавливается на блок штампа 2 с помощью унифицированного крепления 4 и фиксирующих шпонок 5.
Штампы работают аналогично штампам известной конструкции. Отделение рабочих частей штампа от монолитного блока имеет технологическое и экономическое обоснование.
Предложенная, раздельная, конструкция штампов для изготовления крупногабаритных изделий реализуется на ГАЗе в следующем варианте:
-основные детали, входящие в пакет штампа, изготавливают технологией литья по выплавляемым моделям, и оснащают рабочими секциями из высокоуглеродистой или легированной стали;
-корпусные детали блока штампа по основному варианту выполняются из стального проката, посредством разрезки проката на заготовки, сборки заготовок в объёмные конструкции при помощи ручной точечной сварки и крепёжных деталей и последующей сварки;
-корпусные детали блока штампа по дополнительному варианту выполняются технологией литья по моделям многоразового пользования.
-крепёжные плиты выполняют из стального проката, по возмол ности плоские или сборно-сварные.
Блоки штампов и крепёжные плиты после унификации позволяют сократить оригинальную часть штампа до 25-30%, в следствии чего в проектировании и изготовлении штампов появляются следующие конкретные преимущества.
1. Экономия материалов и других материальных ресурсов, в том числе:
-металла до 40% от массы штампа;
-древесины, необходимой для изготовления крупногабаритных моделей;
2.Реальная экономия от внедрения полезной модели с учётом разницы в ценах между прокатом и литьём составляет до 20-25% от стоимости штампа.
3.Сокращение сроков изготовления и проектирования штампов за счёт:
-сокраш,ение времени на изготовление крупногабаритных деталей штампов ориентировочно с двух месяцев до двух недель (цифры усреднённые, в каждом конкретном случае они могут изменяться в ту или иную сторону, при условии организации стабильно работаюш,его участка сборки - сварки блоков и крепёжных плит штампов и разделки проката);
-сокраш,ение времени на изготовление моделей для получения отливок; сокраш,ение времени на механическую обработку, ввиду снижения припусков и повышения качества отливок;
-сокраш,ение времени на проектирование штампов;
-сокраш,ение времени на разработку документации необходимой для изготовления штампов (материальных карт и технологических карт).
4.Преимуш,ества гибкой технологии;
-возможность использования в дальнейшем блоков штампов с входяш,ими в них узлами, при снятии детали с производства;
-возможность использования блоков при изменении изделия, что часто имеет место в период подготовки нового автомобиля.
5.Возможность использования для обработки рабочей зоны штампа станков с ЧПУ меньших размеров, чем в традиционном варианте.