Способ изготовления штампов для листовой штамповки Советский патент 1992 года по МПК B21D37/20 

Способ осуществляют следующим образом.

На рабочую поверхность заранее изготовленной мастер-модели 1 (фиг. 1) наносят разделительное покрытие.

По периферийному контуру мастер-модели 1 изготавливают металлический каркас

2будущей матрицы и устанавливают его на эту модель.

Внутри каркаса изготавливают и жестко соединяют с ним арматуру 3, кГижню ю границу которой располагают по контуру рабочей фигуры мастер-модели 1 на расстоянии 30-40 мм от её поверхности.

Готовят смесь высокопрочного эпок- сидного компаунда холодного отверждения с металлическим порошком и наносят ее в 3-4 слоя на рабочую поверхность мастер- модели 1, покрывая нмжню ю часть арматуры.

В последний слой смеси до ее полного отверждения погружают частично стальную чугунную крупную стружку.

После отверждения рабочего слоя А матрицы, устанавливают последнюю на опорную поверхность рабочей фигурой вверх (фиг. 2). На поверхность этой фигуры наносят разделительную прослойку и восковой лист Б толщиной, равной толщине листа, из которого штампуется деталь. Затем покрывают восковой лист другой разделительной прослойкой.

Изготавливают и устанавливают по контуру в плане рабочей фигуры матрицы металлический каркас 4 прижима 5 и металлический каркас 6 пуансона 7.

Внутри каркасов выполняют и жестко связывают с ними соответственно арматуру 8, нижнюю границу которой располагают по контуру рабочей фигуры (в вертикальной плоскости) матрицы на расстоянии 30-40 мм от поверхности.

Смесь эпоксидного компаунда с металлическим порошком наносят в 3-4 слоя В на рабочую поверхность матрицы, покрывая нижнюю часть арматуры прижима 5 и пуансона 7.

На последний слой смеси, до ее полного отверждения, наносят крупную стальную или чугунную стружку 9, частично погружая ее в смесь. После полного отверждения смеси металлические каркасы жестко соединяют между собой с помощью привариваемых

3отдельных местах пластин 10.

Заполняют бетоном сначала каркас матрицы, а затем каркасы прижима и пуансона. При этом бетон и полимерный рабочий слой каждой части инструмента прогревают паром при температуре 80°С с выдержкой 6-8 часов.

После отверждения бетона наносят на его опорные поверхности слой эпоксидного компаунда 11 (фиг. 3) холодного отверждения с меньшей прочностной характеристикой, чем у рабочего слоя.

После отверждения компаунда его обрабатывают фрезой, образуя переходные подушки матрицы, пуансона и прижима. Затем к их поверхностям крепят опорные плиты 12, 13 и 14 посредством болтов 15, связывающих эти плиты с закладной арматурой, расположенной в каркасах 4 и 6 вертикально. Пластины 10 срезают, штамп размыкают и осуществляют доводочные работы.

Преимущество способа заключается в том, что при нагреве паром одновременно бетона, эпоксидного компаунда и металлического каркаса с арматурой внутри происходит быстрое отверждение бетона на горячей сетке. При охлаждении всей системы до комнатной температуры остывающий металл арматуры стягивает полимерный слой с бетонным основанием и создает вместе с остывающим металлическим каркасом, с которым жестко связана арматура, напряжение всестороннего сжатия бетона. Это способствует увеличению монолитности и прочности формообразующих частей штампа (пуансона, матрицы, прижима).

Пример. Для штамповки крыла (левого или правого) легкового автомобиля изготавливается штамп по предлагаемому способу. При этом наполнителем для рабочей (формообразующей) части штампа служит эпоксидный компаунд с металлическим порошком с прочностью на сжатие 750-800 МПа, а связующей основой бетонного наполнителя является цемент марки 400-500. Нагрев каркаса с арматурой и наполнителем осуществляется паром в закрытой камере до температуры 80 f10°. Выдержку при этой температуре производят 6-8 ч в зависимости от габаритов штамповой оснастки. Охлаждение всей системы до комнатной температуры осуществляется вне камеры. Такая технология обработки наполнителя обеспечивает требуемую прочность и монолитность штампа. Достичь того же эффекта по прочностным характеристикам бетона можно и другим путем, например, отверждением его при комнатной температуре. Однако для этого потребуется не менее 28 сут. Кроме того, отсутствие обработки эпоксидного компаунда при температуре 80°С не обеспечит повышение его прочностных характеристик.

Формула изобретения

1. Способ изготовления штампов для листовой штамповки, преимущественно

крупногабаритных, включающий изготовление мастер-моделей деформирующих инструментов, каркасов и арматуры для половин штампа, монтаж каркасов на соответствующих мастер-моделях и арматуры, заполне- ние каркасов бетонным наполнителем с последующим его отверждением, нанесение эпоксидного компаунда холодного отверждения в смеси с металлическим порошком поверх бетона, монтаж переход- ных подушек и опорных металлических плит, а также доводку до заданных размеров рабочих поверхностей деформирующего инструмента, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и экс- плуатационной безопасности за счет увеличения прочности материала наполнителя, а также снижения трудоемкости доводочных операций, изготавливают мастер-модель одного из деформирующих инструментов, на поверхность которой после установки соответствующего выполненного из металла каркаса с жестко связанной с ним арматурой наносят ряд слоев эпоксидного компаунда с металлическим порошком до соединения с концами арматуры, в качестве мастер-модели для изготовления другого деформирующего инструмента используют отвержденный слой первого деформирующего инструмента, покрытый разделитель- ной прослойкой, толщина которой равна толщине изготавливаемой при помощи штампа детали, на каркас которого устанавливают второй каркас с арматурой и анало

гичным образом наносят ряд слоев эпоксидного компаунда с порошком по всей поверхности разделительной прослойки до соединения с концами арматуры, затем после отверждения компаунда жестко скреп- ляют один с другим оба каркаса, осуществляют поочередную заливку бетоном и его отверждение для каждого из каркасов, при этом отверждение бетона осуществляют с подогревом сборки, перед заливкой бетона до полного отверждения эпоксидного компаунда с металлическим порошком в него вводят армирующие элементы на часть их высоты, переходные подушки выполняют из эпоксидного компаунда холодного отверждения, по завершении отверждения которого наружные поверхности подушек механически обрабатывают перед монтажом опорных плит, а разъединение каркасов осуществляют перед проведением доводочных работ.

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, .что сборку подогревают до температуры 80°С с выдержкой при этой температуре в течение 6-8 ч.

3.Способ по п. 1,отличающийся тем, что для изготовления переходной подушки применяют менее прочный эпоксид- ный компаунд, чем наносимый на поверхности мастер-моделей эпоксидный компаунд с металлическим порошком.

4.Способ по п. 1,отличающийся тем, что в качестве армирующих элементов используют крупную металлическую стружку.

Фие.1

фиаз