RU2106921C1

RU2106921C1 - Method for manufacture of cutting or punching die

Info

Publication number: RU2106921C1
Application number: RU94021388A
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Васильевич Бородулин
Original assignee: Вячеслав Васильевич Бородулин
Priority date: 1994-06-07
Filing date: 1994-06-07
Publication date: 1998-03-20

Abstract

FIELD: plastic working of metals, in particular, manufacture of dies for cutting out and punching of large-sized parts from thin-sheet material. SUBSTANCE: method involves providing layer of synthetic resin on surface of sample-part; forming pressing surface and reinforced concrete base of matrix and punch by pouring filler into frames; forming cutting out punch and punching matrix from metal sheet and providing their working surfaces with cutting edges; fixing on mounting plate with following mounting on lower plate; making cutting out die, punch and pressing member-ejector from metal and mounting them on top plate of die. EFFECT: reduced die manufacture time, simplified manufacture process without usage of casting and copying-milling equipment. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к технологии изготовления штампов для вырубки и пробивки крупногабаритных деталей из тонколистового материала. The invention relates to the field of metal forming, and in particular to a technology for the manufacture of dies for cutting and punching large-sized parts from sheet material.

Известны способы изготовления вырубных штампов [1 - 3]. Known methods for the manufacture of die cutting dies [1 - 3].

Все известные способы изготовления вырубных штампов отличаются высокой трудоемкостью изготовления, требуют использования литейного и копировально-фрезерного оборудования. All known methods for the manufacture of die-cutting dies are highly labor-intensive and require the use of foundry and copy-milling equipment.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ изготовления штампа, состоящий из образования слоя синтетической смолы на поверхности мастер-модели, образования прижимной поверхности и армированной бетонной основы матрицы, пуансона и прижима путем закладки бетона внутрь опалубок [4]. Closest to the technical nature of the claimed method is a method of manufacturing a stamp, consisting of the formation of a layer of synthetic resin on the surface of the master model, the formation of the clamping surface and the reinforced concrete matrix base, punch and clamp by laying concrete inside the formwork [4].

Недостатком известного способа является то, что известный способ требует первоначального изготовления мастер-модели и конструкторской документации, что увеличивает трудоемкость и сроки изготовления штампа, кроме того, на штампе, изготовленном известным способом, нельзя изготовить деталь вырубкой. The disadvantage of this method is that the known method requires the initial production of a master model and design documentation, which increases the complexity and timing of the manufacture of the stamp, in addition, on the stamp made in a known manner, it is impossible to manufacture a part by cutting.

Заявляемое техническое решение позволяет изготавливать штампы для вырубки и пробивки в сжатые сроки без использования литейного и копировально-фрезерного оборудования при сохранении высокого качества получаемых деталей, кроме того, снижается расход и трудоемкость изготовления штампа. The claimed technical solution allows the manufacture of stamps for cutting and punching in a short time without the use of foundry and copy-milling equipment while maintaining the high quality of the parts obtained, in addition, the expense and laboriousness of manufacturing the stamp is reduced.

В способе изготовления штампа для вырубки и пробивки, заключающемся в образовании слоя синтетической смолы на поверхности эталон-детали, образовании прижимной поверхности и армированной бетонной основы матрицы и пуансона путем закладки наполнителя внутрь опалубок, опалубки вырубного пуансона и пробивной матрицы выполняют соответствующими контуру изготавливаемой детали с режущими кромками на рабочих поверхностях, а вырубную матрицу, пробивной пуансон и прижим-выталкиватель изготавливают из металла, при этом вырубную матрицу выполняют составной из секций. In the method of manufacturing a die for punching and punching, which consists in the formation of a layer of synthetic resin on the surface of the reference part, the formation of the clamping surface and the reinforced concrete base of the matrix and punch by filling the filler inside the formwork, the formwork of the punch and punch matrix perform the corresponding contour of the manufactured part with cutting edges on the working surfaces, and the die cutting matrix, punching punch and press-ejector are made of metal, while the die cutting matrix is made dissolved component of the sections.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый способ отличается тем, что опалубки вырубного пуансона и пробивной матрицы выполняют соответствующими контуру изготавливаемой детали с режущими кромками на рабочих поверхностях, а вырубную матрицу, пробивной пуансон и прижим-выталкиватель изготавливают из металла, при этом вырубную матрицу выполняют составной из секций. Comparative analysis with the prototype shows that the proposed method is characterized in that the formwork of the die cut punch and punch matrix correspond to the contour of the workpiece with cutting edges on the working surfaces, and the die die, punch punch and press-ejector are made of metal, while the die die is made compound of sections.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна". Thus, the claimed technical solution meets the criterion of "novelty."

Ранее изготовление вырубных штампов осуществлялось с использованием металла, пуансоны средних и крупных штампов изготавливались в основном с использованием литейного и копировально-фрезерного оборудования. Previously, cutting dies were made using metal, punches of medium and large dies were made mainly using foundry and copy-milling equipment.

Предлагаемое техническое решение позволяет изготовить штампы для вырубки и пробивки без использования дорогостоящего литейного и копировально-фрезерного оборудования, используя при этом доступные материалы, стандартное оборудование. Кроме того, сокращаются сроки изготовления штампа при сохранении высокого качества получаемых деталей. The proposed technical solution allows the manufacture of dies for cutting and punching without the use of expensive foundry and copy-milling equipment, using available materials, standard equipment. In addition, the manufacturing time of the stamp is reduced while maintaining the high quality of the parts obtained.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень", т.к., принимая во внимание существующий уровень техники, не является очевидным для специалистов данной области. Thus, the claimed technical solution meets the criterion of "inventive step", because, taking into account the current level of technology, it is not obvious to specialists in this field.

На фиг. 1, 2 схематически представлены этапы выполнения предлагаемого способа. In FIG. 1, 2 schematically represent the stages of the proposed method.

Способ осуществляется с использованием эталон-детали следующим образом. The method is carried out using the reference part as follows.

Берут монтажные плиты 1 и 2, связанные временными технологическими планками 3. В монтажной плите 1 выполняют технологические отверстия для последующей заливки металлопластмассы и наполнителя. Затем эталон-деталь 4 внутренней стороной закрепляют к монтажной плите 1 через установочные стойки 5 винтами 6. Далее изготавливают опалубку вырубного пуансона 7, имеющую на рабочей поверхности режущую кромку, соприкасающуюся с внутренней поверхностью эталон-детали 4. Основание опалубки вырубного пуансона 7 крепится к монтажной плите 1. Таким же образом изготавливают опалубку пробивной матрицы 8. Для транспортировки штампа в опалубке вырубного пуансона 7 просверливают отверстия, в которые жестко устанавливают трубы 9. К нерабочим поверхностям опалубок вырубного пуансона 7 и пробивной матрицы 8, примыкающим к поверхности эталон-детали 4, приваривают вкруговую пруток 10, выполняющий функцию зацепа опалубок с металлопластмассой. Внутреннюю поверхность эталон-детали 4 через отверстия в монтажной плите 1 покрывают тонким раздельным слоем, затем наносят несколько слоев смеси металлопластмассы 11. В последний слой вводят элементы зацепления 12 и металлическую стружку. Внутри опалубки вырубного пуансона 7 строится трехмерная армирующая решетка 13, которая жестко крепится к опалубкам вырубного пуансона 7 и пробивной матрицы 8, элементам зацепления 12. К верхней части трехмерной армирующей решетки приваривают грузонесущие элементы 14. В грузонесущих элементах 14 выполняют резьбовые отверстия для крепления пуансона к монтажной плите 1 винтами 15. Take the mounting plates 1 and 2, connected by temporary technological strips 3. In the mounting plate 1, technological holes are made for the subsequent pouring of metal plastic and filler. Then, the reference part 4 with the inner side is fixed to the mounting plate 1 through the mounting posts 5 with screws 6. Next, the formwork of the punch 7 is made, having a cutting edge on the working surface that is in contact with the inner surface of the reference part 4. The base of the formwork of the punch 7 is attached to the mounting plate 1. In the same way, the formwork of the punching matrix is made 8. For transportation of the stamp in the formwork of the punch 7, drill holes into which pipes 9 are rigidly installed. To a non-working surface Formwork punching punch holes 7 and 8, the breakdown of the matrix adjacent to the surface of the reference-member 4 is welded round bars 10 performs the function of the toe formwork with metalloplastmassoy. The inner surface of the reference part 4 through the holes in the mounting plate 1 is coated with a thin separate layer, then several layers of a mixture of metal-plastic are applied 11. Into the last layer, engagement elements 12 and metal chips are introduced. Inside the formwork of the punch 7, a three-dimensional reinforcing lattice 13 is built, which is rigidly attached to the formwork of the punch 7 and the punch matrix 8, the engagement elements 12. The load-bearing elements 14 are welded to the upper part of the three-dimensional reinforcing lattice 14. Threaded holes are made in the load-bearing elements 14 for attaching the punch to mounting plate 1 with screws 15.

В случае необходимости через отверстия в монтажной плите 1 производят закладку наполнителя в опалубки вырубного пуансона 7 и пробивной матрицы 8. После отверждения наполнителя полученную нижнюю часть штампа переворачивают, срезают технологические планки 3, эталон-деталь снимают и затем нижнюю часть штампа монтируют на нижней плите 16 блока штампа. If necessary, through the holes in the mounting plate 1, the filler is laid in the formwork of the punch 7 and the punch matrix 8. After the filler has cured, the resulting lower part of the stamp is turned over, the technological strips 3 are cut, the reference part is removed and then the lower part of the stamp is mounted on the bottom plate 16 block stamp.

Далее изготавливают верхнюю часть штампа. Вырубную матрицу 17 выполняют составной из секций. Секции вырубной матрицы 17 изготавливают из листового металла с основанием 18 для крепления к монтажной плите 19. Пробивной пуансон 20 изготавливают также из металла. Затем секции вырубной матрицы 17 и пробивной пуансон 20 пригоняют соответственно по вырубному пуансону 7 и пробивной матрице 8 с зазором по контуру в зависимости от толщины штампуемой детали и необходимым заходом. Next, make the upper part of the stamp. Cutting matrix 17 perform a composite of sections. The sections of the die-cutting matrix 17 are made of sheet metal with a base 18 for fastening to the mounting plate 19. The punch punch 20 is also made of metal. Then, the sections of the punching die 17 and the punching punch 20 are fitted respectively to the punching punch 7 and punching die 8 with a clearance along the contour depending on the thickness of the stamped part and the necessary approach.

После подгонки вырубной матрицы 17 и пробивного пуансона 20 верхнюю плиту 21 снимают с колонок и ведут монтаж прижима-выталкивателя 22 и прижима-выталкивателя 23 с зазором по режущим контурам вырубной матрицы 17 и пробивного пуансона 20. Прижим-выталкиватель 22 и прижим-выталкиватель 23 изготавливают из листового металла с опорой на основание 24. Рабочую поверхность прижимов-выталкивателей обрабатывают по наружной поверхности эталон-детали. Далее верхняя часть собирается с нижней частью при помощи колонок 25 и втулок 26 и полученный штамп устанавливается на пресс для последующей наладки и изготовления деталей. After fitting the die-cutting matrix 17 and the punch punch 20, the upper plate 21 is removed from the columns and the clip-ejector 22 and the clip-ejector 23 are mounted with a gap along the cutting contours of the die-cutting matrix 17 and the punch punch 20. The clip-ejector 22 and the clip-ejector 23 are made from sheet metal with support on the base 24. The working surface of the ejector clamps is treated on the outer surface of the reference part. Next, the upper part is assembled with the lower part using columns 25 and bushings 26 and the resulting stamp is installed on the press for subsequent adjustment and manufacturing of parts.

В качестве примера реализации способа взят способ изготовления штампа для детали "Панель наружная задней двери" автомобиля ВАЗ 1111. As an example of the implementation of the method, a method of manufacturing a stamp for the part "Panel outer rear door" of a VAZ 1111 vehicle is taken.

Берут монтажную плиту с технологическими отверстиями для последующей заливки металлопластмассы и наполнителя. Затем эталон-деталь внутренней стороной закрепляют к монтажной плите через установочные стойки при помощи винтов. Далее изготавливают опалубку вырубного пуансона, имеющую на рабочей поверхности режущую кромку, наплавленную твердосплавным электродом и соприкасающуюся с внутренней поверхностью эталон-детали. Основание опалубки вырубного пуансона крепится к монтажной плите. Таким же образом изготавливают опалубку пробивной матрицы. Для транспортировки в опалубке вырубного пуансона просверливают отверстия, в которые жестко устанавливают трубы. К нерабочим поверхностям опалубок вырубного пуансона и пробивной матрицы, примыкающим к поверхности эталон-детали, приваривают вкруговую пруток, выполняющий функцию зацепа опалубок с металлопластмассой. Внутреннюю поверхность эталон-детали через отверстия в монтажной плите покрывают тонким разделительным слоем, затем наносят несколько слоев смеси металлопластмассы. В последний слой вводят элементы зацепления и металлическую стружку. Внутри опалубки вырубного пуансона строится трехмерная армирующая решетка, которая жестко крепится к опалубкам вырубного пуансона и пробивной матрицы, элементам зацепления. К верхней части трехмерной армирующей решетки приваривают грузонесущие элементы. В грузонесущих элементах выполняют резьбовые отверстия для крепления пуансона к монтажной плите. Через отверстие в монтажной плите производят закладку бетона в опалубки вырубного пуансона и пробивной матрицы. После отверждения бетона полученную нижнюю часть штампа переворачивают, эталон-деталь снимают и монтируют на нижней плите блока штампа. Take a mounting plate with technological holes for the subsequent pouring of metal and filler. Then, the reference part is fixed with the inside to the mounting plate through the mounting posts with screws. Next, the formwork of the punch punch is made, having a cutting edge on the working surface, deposited with a carbide electrode and in contact with the internal surface of the reference part. The base of the punch formwork is attached to the mounting plate. In the same way, the formwork of the breakdown matrix is made. For transportation, holes are drilled into the formwork of the die cut punch into which pipes are rigidly installed. To the non-working surfaces of the formwork of the punch and punch matrix adjacent to the surface of the standard part, a round bar is welded, which performs the function of hooking the formwork with metal plastic. The internal surface of the standard part through the holes in the mounting plate is covered with a thin separation layer, then several layers of a mixture of metal-plastic are applied. Into the last layer, engagement elements and metal chips are introduced. A three-dimensional reinforcing grating is constructed inside the formwork of the die-cutting punch, which is rigidly attached to the formwork of the die-cutting punch and punch matrix, engagement elements. Load-bearing elements are welded to the top of the three-dimensional reinforcing grating. Threaded holes are made in the load-bearing elements for fastening the punch to the mounting plate. Through the hole in the mounting plate, concrete is laid in the formwork of the punch and punch matrix. After curing the concrete, the resulting lower part of the stamp is turned over, the reference part is removed and mounted on the bottom plate of the stamp block.

Далее изготавливают верхнюю часть штампа. Вырубную матрицу выполняют составной из секций. Секции вырубной матрицы изготавливают из листового металла с режущей кромкой на рабочих поверхностях, наплавленной твердосплавным электродом и с основанием для крепления к монтажной плите. Next, make the upper part of the stamp. The die-cutting matrix is made of a composite of sections. The sections of the die cutting matrix are made of sheet metal with a cutting edge on the working surfaces deposited with a carbide electrode and with a base for attachment to a mounting plate.

Так как оконный проем на изготавливаемой детали имеет большие габариты, то пробивной пуансон изготавливают также составным из листового металла с режущей кромкой на рабочих поверхностях наплавленной твердосплавным электродом, а во внутреннюю полость пуансона устанавливают распорную пластину. Затем секции вырубной матрицы и пробивного пуансона пригоняют соответственно по вырубному пуансону и пробивной матрице с зазором 0,1 - 0,2 мм по контуру. Since the window opening on the manufactured part has large dimensions, the punch punch is also made composite of sheet metal with a cutting edge on the working surfaces of the hard-alloy electrode deposited, and a spacer plate is installed in the inner cavity of the punch. Then, the sections of the punching matrix and punching punch are fitted, respectively, along the punching punch and punching matrix with a gap of 0.1 - 0.2 mm along the contour.

После подгонки вырубной матрицы и пробивного пуансона верхнюю плиту снимают с колонок и ведут монтаж прижимов-выталкивателей с зазором 0,5 - 1,0 мм по режущим контурам вырубной матрицы и пробивного пуансона. After fitting the die-cutting matrix and the punch punch, the upper plate is removed from the columns and the ejector clamps are mounted with a gap of 0.5 - 1.0 mm along the cutting contours of the punch matrix and punch punch.

Прижимы-выталкиватели изготавливают из листового металла. Рабочую поверхность прижимов-выталкивателей обрабатывают по наружной поверхности эталон-детали. Затем верхняя часть штампа собирается с нижней частью и полученный штамп устанавливают на пресс для последующей наладки и изготовления деталей. Ejector clamps are made of sheet metal. The working surface of the clamps-pushers is treated on the outer surface of the reference part. Then the upper part of the stamp is assembled with the lower part and the resulting stamp is installed on the press for subsequent adjustment and manufacturing of parts.

Claims

A method of manufacturing a die for punching and punching, which consists in the formation of a layer of synthetic resin on the surface of the reference part, the formation of the clamping surface and the reinforced concrete base of the matrix and punch by filling the filler inside the formwork, characterized in that the formwork of the punch and punch matrix is made corresponding to the contour of the manufactured parts with cutting edges on the working surfaces, and the die cutting die, punch punch and clamp-ejector are made of metal, while the matrix tsu perform integral of sections.