Сталь для пресс форм

Обновлено: 05.05.2024

На протяжении всего периода работы материал пресс-формы подвергается частому механическому, термическому и химическому воздействию. Оформляющая поверхность формы в процессе запрессовки постоянно контактирует с потоками абразивных частиц стекловолокна и мела.

Во время изучения технической литературы, в которой написано все о литье пластмасс и различных сайтов, которые изготавливают пресс-формы, можно заметить: создатели в основном пишут про пресс-формы, работающие в автоматическом режиме, а документации и этих самых форм на тех сайтах нет.

Пресс-форма — это важнейший инструмент на производстве, связанном с литьём. Чтобы пресс-формы идеально выполняли свои функции, нужно поддерживать их в надлежащем состоянии, проводить регулярный техосмотр и проходить процедуру техобслуживания.

Упоминание о литейном производстве встречается ещё с древних времён. В наше, время с развитием машиностроительной отрасли, его роль стала ещё более важной.

Пресс-форма является связующим звеном в конвейерном процессе производства продукции из металла, пластика и других материалов. В этой отрасли часто прибегают к такому технологическому процессу как литьё под давлением.

В процессе литья пластика под давлением используют полимеры разного типа. У каждого из них свои свойства, качества и сфера применения.

Кому не хочется изучать теорию и практику, стоит знать — следует смазывать пресс-формы моделями ЦИАТИМ-221 либо Литол-24. Жидкими вариантами пользоваться не рекомендуется, зарубежными тоже, так как деньги улетят на ветер.

Для прессования пустотелых профилей, в основном труб, используется специальная прошивная система в виде иглы с гидравлическим приводом, состоящим из силового и возвратного цилиндров.

В литейном цехе производятся заготовки для прессования. Круглые, сплошные и пустотелые слитки получают методом полунепрерывной разливки через кристаллизатор скольжения или электромагнитный кристаллизатор.

Матрица. Является основным инструментом, определяющим форму, размеры и качество поверхности пресс-изделия. Она же является наиболее загруженным и изнашивающимся элементом инструментальной сборки.

Рассмотрим прямое прессование трубы из сплошного слитка на трубопрофильном прессе. Отличие этого пресса от пруткового заключается в том, что он имеет специальный гидравлический привод управления иглой в процессе прессования Иглой можно прошивать слиток, её можно перемещать в процессе прессования, можно оставлять неподвижной.

Далее вам будут представлены оборудование и технология прессования на базе Каменск-Уральского металлургического завода, одного из ведущих предприятий Российской Федерации по обработке сплавов из алюминия, в том числе и прессования.

Рассматриваемый процесс осуществляется по способу прямого прессования. Он получил наиболее широкое распространение, но у этого способа есть недостаток, который обусловлен перемещением прессуемой заготовки относительно стенок контейнера. Возникающие силы трения существенно увеличивают энергетические затраты на деформации.

Алюминиевые и прессованные профили и подвергаются двум видам термообработки отжигу для неупрочняемых и закалке со старением для термоупрочняемых сплавов.

Благодаря снижению силы прессования на 30-50%, обратным методом можно деформировать заготовки увеличенной длины и диаметра. Это даёт рост производительности пресса и выхода годного за счет снижения доли пресс-остатка. Из-за отсутствия трения существенно уменьшается износ втулки контейнера, то есть возрастает срок её службы

Стали для изготовления пресс-форм

Пресс-формы предназначены для получения сложных изделий из пластмасс, металла, резины и других полимеров путем литья под давлением. При этом детали оснастки подвергаются воздействию высоких температур, стремительному нагреву и резкому охлаждению. Чтобы противостоять деформации, в изготовлении пресс-форм применяют стали, которые в своём составе имеют вольфрам, ванадий, кобальт и ряд некоторых других элементов.

Выбор стали для отдельных элементов

К сплавам выдвигают ряд требований. А именно: материал должен обладать высокими твёрдостью и ударной вязкостью, обладать малым коэффициентом расширения, противостоять деформации при термообработке и тепловом ударе, иметь хорошую обрабатываемость и ковкость. Очень важно, чтобы элементы оснастки не взаимодействовали с заливаемым материалом.
Для каждой детали предусматривается свои вид стали.

5ХНМ, 40ХН2МА — применяемы для изготовления матриц и вкладышей (для этого проходят термообработку низкотемпературным цианированием глубиной 0.02-0.05 мм), также применимы для вставок, стержней сложной формы и щёк для отливок (глубина насыщения азотом и углеродом уже больше 0.15-0.20 мм). Твердость составляет на поверхности 51-56, а в сердцевине 43-47 и 34-37 соответственно. Оба вида стали применимы для литниковых втулок и рассекателей для отливок, при этом они проходят закалку до HRC 43-47. Подобные значения актуальны лишь при отливках из цинковых сплавов.
40Х — для стержней и выталкивателей, проходит обязательную закалку для достижения HRC 49-53.
3Х3М3Ф, 4Х5МФС — при необходимости отливки из алюминиевых сплавов матрицы, вкладыши, щёки, стержни, литниковые втулки, рассекатели и выталкиватели подвергаются процедуре азотирования на глубину в 0.3-0.4 мм, цианирования при низких температурах — 0.02-0.05 мм. Твёрдость на глубине в обоих случаях 46-49 HRC, на поверхности 65-67 и 59-63 HRC соответственно. 3Х3М3Ф может применяться и при медных отливках, но при закалке до HRC 43-47.
У8, У10 — универсальный тип стали, который применим при любых отливках для изготовления толкателей, колонок, втулок, клиньев, замков. Необходима термообработка до показателей твёрдости в 51-56.
40Х — также подходит для обойм, изготовления плит, втулок, валиков, реек под отливки из любых сплавов и полимеров, при этом требуется закалка с высоким отпуском (29-34 HRC), также может быть использована для ползунов (цианирование при низких температурах глубиной 0.15-0.20 мм, на поверхности 51-56 HRC и в сердцевине 30-34 HRC).
35 — применяется при оливке из полимеров и любых сплавов в производстве плит для пакетов формы.

Чтобы увеличить стойкость отдельных элементов, стали подвергаются химико-термической обработке. В разных случаях это позволяет добиться увеличения твёрдости при сохранении вязкости сердцевины (азотирование), противостоять прилипанию металла к поверхности (оксидирование), повысить устойчивость высоким температурам, сопротивление усталости с сохранением высоких значений твёрдости (цианирование).

Мы проконсультируем вас по любым вопросам!

Как сделать пресс-форму для штамповки металла

Штамповка – один из самых выгодных способов обработки стали давлением. Для нее необходимы пресс, шайба и матрица, пресс-форма, ножницы. В зависимости от операции (гибка, резка, вытяжка и пр.) нужны разные пресс-формы. Металл подвергается штамповке, как в горячем, так и в холодном виде.

Изготовление пресс-формы – длительный и затратный процесс, требующий высокого уровня подготовки. Без пресс-формы не обойтись при изготовлении многосерийных деталей: дорогое оборудование долго служит и ведет к удешевлению конечного продукта.

Выбор материала

Для пресс-форм используют высокопрочные стали, способные выдерживать ударные нагрузки. Эти стали хорошо закаливаются и обладают высокой вязкостью. Чаще всего применяют 40Х13 и 5ХНМ. Для штампов выбирают прочные стали Ст45, Ст40Х, У8.

Для холодной штамповки применяют гидравлический пресс из-за разнообразия его конфигураций и небольшого расхода металла. Для вырубки и пробивки выбирают инструмент с большим ходом шайбы.

ВАЖНО! Стали У8А и 8ХФ не применяются для изготовления деталей пресс-форм. Сталь У10А тверда после термообработки, но изготовляемые с ее помощью детали придется подвергать дополнительной механической обработке.

Способы изготовления

Есть три способа изготовления формы для штамповки:

Переделывание имеющейся пресс-формы;
Изготовление с нуля;
Сборка из готовых материалов.

Первый вариант встречается крайне редко из-за затрат, проще сделать самостоятельно. В странах СНГ создают формы от колонков до формообразующих. Есть тенденция на изготовление пресс-форм по специализации. На разных заводах изготавливают все части формы, в конечном месте их собирают в готовый продукт.

Изготовление форм для штамповки алюминиевых деталей удешевляется путем повторного безремонтного использования пресс-форм, уже отработавших срок на более высокоточных деталях. Алюминиевые детали не имеют жестких допусков, поэтому такой вариант приемлем.

Изготовление пресс-форм с нуля

Для создания формы необходимо 2 листа или бруса стали в зависимости от формы изделия. Одна часть будет отвечать за подвижную часть конструкции (пуансон), а вторая за матрицу.

Выбрав материалы для заготовок и инструмента, можно создавать форму для штамповки. Имея чертежи детали, проектируется оснастка. С помощью лазера или токарного станка вырезаются отверстия и выемки в заготовках для пресс-формы. Для надежности нужно плотно скрепить две плиты и зафиксировать до окончания работ. Тщательно отладьте литниковую систему. Чтобы изготовить некоторые детали сложного рельефа, может потребоваться фрезерный станок и последующая ручная работа напильником.

Готовое изделие проверяют в работе на пробных изделиях. Это дает возможность узнать результат и подогнать пресс-форму в случае каких-либо неточностей. Литниковая система должна быть налажена для лучшего результата.

Изготовление пресс-формы – процесс сложный, но необходимый для серийного производства деталей.

Читайте также: