РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОСНАЩЕНИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ «МАТРИЦА»

АННОТАЦИЯ

В статье рассматриваются технологии и инструмент для обработки детали матрица. Цель статьи проектирования по технологии изготовления детали литформы как одного из этапов обучения в технических вузах – научить студентов правильно применять теоретические знания, практические навыки и умения, полученные в процессе учебы в институте. Использовать свой практический опыт работы на машиностроительных предприятиях для решения профессиональных технологических и конструкторских задач, а также подготовить студентов к дипломному проектированию.

Ключевые слова: матрица, литформа, технологический процесс, фрезерование, электроэрозионная обработка.

Деталь «Матрица» является элементом литформы и совместно с пуансоном обеспечивает получение заготовки заданной формы при штамповке материалов. Матрица представляет собой деталь, имеющую центральное отверстие ñ127,8Н7 с Ra=0,8 мкм для направления пуансона в процессе штамповки. Для крепления на литформе выполнены четыре бобышки в размер 188 с Ra=3,2 мкм на квадрате 180р6 с шероховатостью Ra=0,2 мкм. Формирование будущей заготовки происходит в полости ñ132,2Н9 и 132,6js7 с шероховатостью поверхности Ra=0,2 мкм.

Для обеспечения соосности пуансона и матрицы направляющие колонки перемещаются по трем отверстиям ñ8Н8 мм с шероховатостью поверхности Ra=0,8 мкм.

Для полного представления конструкции детали на рис.1 показана ее 3Д-модель.

Рисунок 1. 3D-модель детали «Матрица»

Деталь «Матрица» изготавливается из легированной теплостойкой инструментальной штамповой стали 4Х5МФС деформирующей металл в горячем состоянии. Сталь марки 4Х5МФС применяют в машиностроении для изготовления мелких молотовых штампов, пресс-форм для литья под давлением различных видов сплавов, прессовых и молотовых вставок при горячем деформировании конструкционных сталей и цветных сплавов в условиях крупносерийного и массового производства.  Сталь 4Х5МФС устойчива к механическим воздействиям и ударным нагрузкам. Из стали изготавливают фасонный и сортовой прокат, полосы, прутки, кованые заготовки.

Содержание углерода в стали 0,32...0,4%, хрома 4,5...5,5%, кремния 0,9...1,2%, молибдена 1,2...1,5%, марганца 0,2...0,5%, ванадия 0,3...0,5%, меди до 0,3%.

Технологические свойства:

-для сварных конструкций не применяется;

-сталь хорошо обрабатывается резанием, коэффициент обрабатываемости твердосплавным инструментом 0,7; инструментом из быстрорежущей стали 0,55;

-сталь имеет хорошие ковочные свойства, хорошую пластичность в горячем состоянии.

Таким образом заготовкой для детали «Матрица» для единичного производства служит полоса шириной 50 мм.

Специфичность конструкции детали обусловлена высокой точностью всех обрабатываемых поверхностей, низкой шероховатостью составляющей Ra=3,2 мкм;  Ra=0,8 мкм;  Ra=0,2 мкм; сложным фасонным профилем внутренних полостей. Все это в совокупности обеспечивает значительную трудоемкость, необходимость применения дорогостоящего высокоточного оборудования и соответственно высокую стоимость изготовления детали.

С целью снижения стоимости изготовления детали был разработан технологический процесс с применением фрезерного обрабатывающего центра MILL 1200 и электроэрозионного координатно-прошивочного станка REALREZ D7135.

В качестве режущего инструмента на фрезерном обрабатывающем центре предлагается применить инструмент фирмы Sandvik Coromant.

Обработку трех пазов выполняем фрезой  CoroMill® 390 (рис.2).

Рисунок 2. Фреза R390-032A32-17M

Для обеспечения шероховатости Ra = 3,2 мкм применяем чистовое фрезерование,  Ra = 0,8 мкм применяем тонкое фрезерование.

Обработку наружного квадрата и бобышек выполняем по заданной программе фрезой  CoroMill® 390 (рис.3).

Рисунок 3. Фреза RA390-051R19-17H

Для обработки фасонных полостей в детали применяем электроэрозионный прошивной станок REALREZ D7135. Электроэрозионная обработка позволит добиться высокой точности воспроизведения и качества обрабатываемых поверхностей Ra=0,2 мкм, которые не достижимы с помощью фрезерования. Электрод-инструмент по форме представляет собой зеркальное отображение обрабатываемой поверхности с корректировкой в соответствии со спецификой электроэрозионного процесса.

Выводы. Основной задачей, поставленной при проведении исследования, являлось получение практических навыков самостоятельного решения частных инженерных задач в области разработки технологических процессов механической обработки.

Список литературы:

1. Мингачев Рустам Ринатович Совершенствование технологического процесса изготовления детали типа «Кронштейн» на станке ЧПУ. Вопросы устойчивого развития общества. 2022. № 7. С. 753-760.
2. А.М.Ф. Аль-Дарабсе, Е.В. Маркова, В.В. Миллер Изготовление деталей самолетов Российский электронный научный журнал / Russian electronic scientific journal, 2019, №4(34)
3. Хонин, К. А. Совершенствование технологического процесса в условиях автоматизированного производства / К. А. Хонин, Р. А. Ермолаев. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2018. — № 25 (211). — С. 151- 155.