Что такое пуансон и где встречается этот элемент оснастки

Что такое пуансон и где встречается этот элемент оснастки

Ни одно штамповочное и прессовое производство не может обойтись без пуансона. Эта деталь применяется для маркировки деталей, при штамповке и металлообработке. Чтобы выполнить штамповку детали или сделать ее маркировку, на деталь производится непосредственное давление. Именно для производства такой технологической операции и предназначен пуансон.

Он может иметь самую разную конструкцию:

  • вырубной;
  • пробивной
  • прошивочный;
  • просечной.

Напарница

Не менее важная деталь при штамповке изделий – это матрица. Она представляет собой короб, в который должен входить пуансон. Матрица непосредственно участвует в процессе образования формы на поверхности обрабатываемого изделия. В прессовом оборудовании прямой штамповки матрица является камерой, в которую загружается пресс-материал. Нижняя часть короба оформляет на детали изображение, а сверху на содержимое направляется пуансон. В зависимости от сложности изготавливаемой детали, существуют цельные и составные матрицы.

Производим следующие виды пресс-инструмента для таблеточных прессов

Цельный пресс-инструмент

Диаметр таблеток от 11 до 18 мм. Данный пресс-инструмент более прост в мытье и очистке, но более дорогой. В случае износа или поломки приходится менять весь шток;


Сборный пресс-инструмент

Диаметр таблеток до 13 мм. Данный пресс-инструмент экономичный – сменные пуансоны стоят гораздо дешевле и, в случае износа или поломки, их легко заменить. Кроме того пуансоны могут изготавливаться из другого материала, чем шток. В зависимости от прессуемого препарата пуансоны изготавливаются из коррозионно-стойких, абразивно-стойких материалов с покрытием.


Сборный многопозиционный пресс-инструмент

Диаметр таблеток от 1.5 до 10 мм, число позиций зависит от диаметра таблеток. Данный пресс-инструмент экономичный, а также позволяет получить многократный прирост производительности.
Применяются следующие типы сборного многопозиционного пресс-инструмента:

С внутренним креплением – пуансоны центрируются в стакане, который вставляется в отверстие штока, и фиксируются винтами

С наружным креплением – пуансоны центрируются в стакане, который надевается на выточку штока, и фиксируются штифтом. Данный тип имеет преимущество, так как позволяет установить несколько большее число пресс-инструмента, но для верхнего штока имеется вероятность недостаточно надежной работы в уплотнении, поскольку между наружными поверхностями штока и стакана существует переход.

Также производим пресс-инструмент для таблетки любой формы – овальной, фасонной, с логотипом, и др.

Технические характеристики:

Диапазон рабочих диаметров, мм 4:16, 20
Твердость формующей части пуансонов, HRC 55. 59
Твердость формующей части матриц, HRC 59. 63

Средний срок службы при работе на типовой модели роторной таблеточной машины РТМ-41 и номинальной производительности (100 тыс. табл. в час) не меньше, ч:

Неагрессивный материал (аэрон, глюкоза) 500
Абразивный материал (уголь, раунатин) 150
Химически агрессивный материал (терпингидрат) 100

Пресс-инструмент изготавливается из нержавеющей стали марки Х12 для таблеточных прессов на фармацевтических производствах, сертифицируемых в соответствии с GMP или инструментальной стали ХВГ

  • Пресс-ножницы комбинированные

Одним из преимуществ оборудования Geka является гибкость. Мы предлагаем широкий ассортимент опционной оснастки и инструмента, значительно повышающий функциональные возможности Вашего станка. Также специалисты ООО «Гека» готовы по Вашему заказу изготовить инструмент, позволяющий выполнять нестандартные для Вашего оборудования операции: правку, штамповку, гибку металла, развальцовку и др.

Дополнительный инструмент Geka как для пресс-ножниц, так и для автоматических линий условно можно разделить на три части:

— оборудование для пробивки,

— оборудования для вырубания паза,

Каждый вид предлагает более десятка наименований, решающих различные технологические задачи.

Так, есть инструмент для пробивки:

— отверстий в полке и стенке профилей U от 40 до 80 мм,

— отверстий крупного диаметра (до 160 мм),

— отверстий на концах круглой трубы,

— отверстий на концах квадратной трубы и т.д.

А оборудование для вырубания паза позволяет вырубать и треугольный паз, и пазы под сварку на круглых трубах.

В специальное оборудование включены:

— гидравлический ограничитель резки уголка,

— стол с T образными каналами для сменных штампов,

— стол с мульти-упорами,

— Флип-стоп и мн.др.

Специалисты ООО «Гека» не только подберут и разработают качественное опционное оборудование для Вашего производства, но и установят его на Ваш станок. После чего Ваш станок легко справится как с гибкой металла, так и с пробивкой отверстия в стенке профиля. Универсальные пресс-ножницы могут оснащаться различной дополнительной оснасткой, которая повышает функциональные возможности по обработке материала. Основные приспособления представлены ниже. Так же ООО «ГЕКА» по техническому заданию Заказчика может изготовить дополнительную оснастку, которая позволит выполнять нестандартные для данного оборудования операции (правку, штамповку, развальцовку и др. операции).

МПК / Метки

Обтяжной пуансон

Номер патента: 1175586

. касания заготовки в процессе обтяжки с секциями, по .которымобтяжка на данном этапе не производится. т.е, на каждом этапе обтяжка прямая, проведенная от зажима к краюсекции,по которой ведется обтяжка, не 25должна пересекать контуры смежныхсекций, расположенных дальше от осипуансона. Форма рабочей части каждойсекции определяется формой -готовойдетали. В нижнем положении в конце 30процесса обтяжки контуры отдельныхсекций должны .образовывать плавныеобводы пуансона без ступенек междусекциями, Основание 1 связано с силовым приводом 4, обеспечивающим егоперемещение в процессе обтяжки, Пуансон устанавливается на стол обтяжно- . го станКа не показано . Заготовка 5 закрепляется в зажимах б.Обтяжной пуансон работает следую щнм образом.Концы.

Обтяжной пуансон

Номер патента: 1261168

Обтяжной пуансон для глубокой обтяжки деталей преимущественно с углом охвата с поперечных сечениях по длине пуансона большим или равным 180o, имеющий выпуклую рабочую поверхность, соответствующую поверхности готовой детали, и сопряженную с ней по периметру технологическую поверхность, отличающийся тем, что, с целью повышения качества деталей путем выравнивания деформаций в поперечных сечениях заготовки по длине пуансона, технологическая поверхность выполнена вогнутой с длиной дуги в каждом поперечном сечении по длине пуансона, определяемой по следующей зависимости:где Si длина дуги вогнутой технологической поверхности в i-м сечении;

Обтяжной пуансон

Номер патента: 1433545

. органу 11.Устройство работает следующимобразом, 45В исходном положении уг:ругая балкаПрямолинейна. Концы профиля 10 закреп — ,ляются в захватах 5. Для предотвращения потери устойчивости стенок профиля 10 на нижней рессорнсй пластине(4) устансвлены профилированные поформе поперечного сечения профиля 10Накладки 9. Положение обтяжного пуансона относительно исполнительногоОргана 11 универсального г.ресса определяется требуемой Формой контураПрофиля, После закрегления профиля иустановки обтяжного пуансона в требуемое положение на столе универсального пресса производят изгиб упругойбалки посредством надавливания нанее исполнительным органом,11. Приизгибе упругой балки линия, проходящая через центры осей 2, не меняетсвоей длины и.

Универсальный пуансон для гибки длинномерных заготовок

Номер патента: 730412

. вокруг оси.На фиг. 1 показан пуансон, общий вид; на фиг. 2 — вид по стрелке А на фиг, 1; на фиг. 3 — сечение Б — Б на фиг, 2,Пуансон содержит корпус 1, жестко закрепленный на плите 2 посредством опор 3, В корпусе с возможностью раздвигания закреплены опорные штанги 4 с упорами 5 и зажимами 6, в которых закреплен изогнутый брус 7.На плите 2 выполнены кольцевые пазы 8, позволяющие изменять положение корпуса со штангами относительно плиты 9.Пуансон работает следующим образом. В зажимы 5 устанавливают брус 7, изогнутый по форме детали, подводят к брусу упоры опорых штанг, опускают верхние штанги и закрепляют брус 7 зажимами 6.Для получения несимметричных деталей корпус 1 со штангами 4 поворачивают соответственно вокруг оси.

Читайте также  Нарезать резьбу на трубе

Способ изготовления обтяжного пуансона

Номер патента: 477771

. обтяжного пуансона заключается в следующем, Предварительно в пространственном плазе изготовляют жесткую, копирующую поверхность детали формообразующую оболочку из полимерного композиционного материала, В процессе изготовления к нерабочей поверхности формообразующей оболочки приформовывают бонки со сферическими полостями, при этом расположение бонок и их количество определяется в зависимости от, размеров и конфигурации деталей. Затем от базовой плоскости определяют координаты нижних точек сферических полостей и по значениям этих координат устанавливают координаты соответствующего количества опорных элементов.После этого формообразующую оболочкуустанавливают на предварительно выставленные опорные элементы так, чтобы их выполненные по.

Матрицы твердосплавные

Матрицы с твердосплавными вставками рекомендуется использовать при таблетировании с повышенными усилиями прессования и при таблетировании абразивных материалов.

Такого рода матрицы представляют собой высококачественную альтернативу в тех случаях, когда применение улучшенных марок стали не позволяет повысить износоустойчивость матрицы.

Матрицы со вставкой из карбида вольфрама изготавливаются с той же точностью и качеством поверхностной обработки, как и целиком стальные матрицы. Вставка из карбида вольфрама проходит испытания под высоким давлением перед отгрузкой заказчику с целью проверки прочности соединения между вставкой и внешним корпусом.

Основы производства

Для изготовления пуансонов на заказ на первом этапе нужно подготовить заготовку. После этого выполняется шлифование объекта, его закалка. По необходимости профиль затачивается до подходящих значений. Проще всего изготовить пуансон цилиндрической формы. Лёгкость процесса заключается в том, что заготовка предварительно поддаётся обработке, что заметно ускоряет весь процесс.

С помощью металлорежущего оборудования обрабатывается контур запчасти, и уже на его основании выполняется оттиск, по которому мастер выполняет остальные работы: закалку, обработку. Если нужно сделать сложный контур, придётся использовать несколько видов оборудования. Например, для производства изделий с фланцем потребуется применение фрезерного станка, а для пуансона с буртиками – строгальное станочное оборудование.

Закалка осуществляется при температуре в 7800С. Важно придерживаться установленных норм и правил, иначе поверхность заготовки может быть подвержена деформации. Нанесение цифр или букв на изделие возможно в прямом или зеркальном отображении, в зависимости от требований заказчика. Изготовление пуансонов со сложными контурами выполняется на координатно-сверлильном станке. По окончании всех технологических процессов изделие шлифуется.

Факторы, влияющие на качество и усилие пробивки

Применяя правильный зазор, регулярную заточку и смазку инструмента, а также специальные профили пуансона (в случае пробивки больших отверстий) вы сможете получать качественные отверстия, продлить срок службы инструмента и оборудования.

Зазор

Зазоры влияют на качество поверхности среза, и стойкость инструмента. Заусенцы и дефекты поверхности среза возникают в результате неравномерного распределения зазора по периметру и при затуплении режущих кромок пуансона и матрицы.

Влияние зазора при пробивке
При нормальном зазоре между пуансоном и матрицей z1 поверхности сдвига, возникающие у режущих кромок пуансона, совпадают с поверхностями сдвига и трещинами, возникшими у режущих кромок матрицы, и образуют общую криволинейную поверхность скалывания. При малом зазоре z2 и большой толщине материала поверхности сдвига, идущие от кромок пуансона, не совпадают с поверхностями сдвига, возникшими у кромок матрицы. В случае очень большого зазора z3 на поверхности образуются рваные заусенцы от затягивания и обрыва металла в зазоре.

Рекомендуемые зазоры матрицы
В основу таблицы положен опыт наших клиентов, которые достигли высочайшего качества обработки деталей и большой долговечности инструмента. Вырубной инструмент (в процессе, когда результатом обработки является отход) обычно устанавливается с меньшим зазором, чем инструмент для пробивки. Это дает более высокое качество обрабатываемой детали.

Тип материала
(обычное усилие резки)
Толщина материала (Т), мм Пробивка Общий зазор (в % от толщины) Вырубка Общий зазор (в % от толщины)
Алюминий Менее 2.5
От 2.5 до 5.0
Более 5.0
15 %
20 %
25 %
15 %
15 %
20 %
Мягкая сталь Менее 3.0
От 3.0 до 6.0
Более 6.0
20 %
25 %
30 %
15 %
20 %
20 %
Нержавеющая сталь Менее 1.5
От 1.5 до 2.8
От 2.8 до 4.0
Более 4.0
20 %
25 %
30 %
35 %
15 %
20 %
20 %
25 %

Заточка

Почему ухудшается качество пробивки?
При использовании пуансона режущая кромка начинает разрушаться и на ней образуется радиус. При дальнейшем использовании радиус становится больше, а качество и эффективность пробивки снижаются. Скорость затупления зависит от размера отверстия, типа материала и толщины пробиваемого материала. Обычно качество пробиваемого отверстия начинает снижаться, когда радиус режущей кромки достигает 0,13 мм.

Инструмент затупился, если:

  • Отверстия имеют большой скос и/или заусенец.
  • Пресс шумит больше обычного.
  • Штамповка происходит жестче, чем обычно.

При затуплении режущих кромок пуансона заусенцы образуются на вырезаемой детали. При затуплении матрицы заусенцы возникают вокруг пробитого отверстия.

Регулярная заточка повышает долговечность инструмента более чем в два раза!
Без заточки инструмент стачивается на 1 мм при пробивке 315 000 отверстий.
При регулярной заточке инструмент стачивается на 1 мм при пробивке 800 000 отверстий.

Данные на графике даны только для примера. Долговечность инструмента зависит от множества факторов.

Пример подсчета размера заточки.
Пример подсчета размера для заточки пуансона станции В.
Прямолинейный участок перед радиусом — 18,9 мм.
Толщина материала 6,4 мм.
Глубина проникновения в матрицу — 3,0 мм.
Толщина съемника — 4,0 мм.
Результат размера заточки = 18,9 мм – 6,4 мм – 3,0 мм – 4,0 мм = 5,5 мм.

Как определить размер заточки?
Размер заточки — это максимальная предельная длина, на которую может быть сточен пуансон.
Размер пуансона и толщина материала для пробивки – те факторы, которые влияют на размер заточки.

Размер для заточки = прямолинейный участок перед радиусом) – (Толщина материала + Глубина проникновения в матрицу + Толщина съемника)

При вырубке тонких материалов притупление режущих кромок недопустимо.

Совет:
Незначительное притупление режущих кромок (r = 0,05–0,1 мм) в случае вырубки из стали толщиной свыше 1мм не вызывает появления заусенцев и повышает стойкость штампа. Такое же притупление рекомендуется у режущих кромок пуансона, работающего в паре с твердосплавной матрицей.

Расчет ресурса инструмента до переточки.
Рекомендуется проводить с помощью графика с использованием корректирующих коэффициентов.

Учет дополнительных факторов, влияющих на ресурс инструмента

Фактор Коэфициент
Пробивка оцинкованной стали, нержавеющей стали с
защитной пленкой, анодированного алюминия
0,5-0,8
Пробивка без смазки листа 0,4-0,6
Специальное покрытие инструмента 2,0-4,0
Пуансоны из специальной стали 6,0-10,0
Нибблинг 0,7-0,9
Угловая пробивка 0,5-0,7
Пуансон со скосом 0,5-0,9
Пробивка со скоростью больше 300 ударов в минуту 0,8-0,9
Пробивка специальных форм 0,4-0,8
Полированные инструменты 1,5-3,0
Пуансоны меньше 1,5 толщины листа 0,6-0,8
Пуансоны меньше 1,0 толщины листа 0,3-0,5
Использование слишком малого радиуса 0,4-0,9

Пример подсчета ресурса инструмента для нибблинга квадратным пуансоном нержавеющей стали толщиной
2 мм со скоростью больше 300 ударов в минуту:

22000 х 0,7 х 0,8 = 12320 ударов до переточки (при использовании меньших значений)
22000 х 0,9 х 0,9 = 17820 ударов до переточки (при использовании больших значений)

Читайте также  Автоматическое включение дневных ходовых огней

смазка

Инструмент со смазкой

Совет:
Смазывайте лист, направляющие и инструмент, используйте функцию смазки инструмента, используйте станции с возможностью смазки инструмента и листа (в станках Euromac можно запрограммировать подачу смазки через определенное количество ударов).

Специальный профиль пуансона

Если усилия пресса не хватает – используйте специальный инструмент
Пробивка больших отверстий за несколько ударов может сократить усилие штамповки в два и более раз. Увеличивает срок службы инструмента.

Пример использования инструментов специальной формы для пробивки больших отверстий

Пуансон и матрица как составные детали прессового оборудования

Прессовочные инструменты – это специальные устройства и приспособления для обеспечения оптимальных условий работы. К ним относятся контейнеры, матрицы, иглы, пуансоны и др.

Успешность прессования зависит от качества инструмента. Поэтому пуансоны и матрицы становятся основными элементами прессовочного оборудования. Рассмотрим каждый из них.

Пуансоны

Пуансоны используются не только в прессовании, но и при выполнении маркировочных и штамповочных операций. Однако чаще всего используются при работе с металлами. Являясь составным элементов пресса, пуансон воздействует на заготовку силой давления, прошивая, вырубая, пробивая или высекая обрабатываемую поверхность.

Пуансоны могут работать в различных условиях. Обрабатывая холодный металл, пуансон должен быть максимально крепким, значит, основной материал, который входит в его состав, это высокопрочная сталь. При работе в «горячих» условиях, пуансон должен быть устойчивым к высоким температурам. Поэтому сталь для его изготовления специально закаливают, чтобы она не деформировалась под потоком горячего воздуха.

Конструкция пуансона для обеспечения наилучшего качества работы должна удовлетворять следующим требованиям:

  1. Быть простой в изготовлении и для осуществления сборочно-разборочных работ;
  2. Иметь точные параметры для установки;
  3. Быть устойчивой к деформациям;
  4. Быть прочной.

Матрицы

Матрица участвует в получении требуемых размеров профиля и обеспечивает качество обработки поверхностей. При этом она испытывает колоссальное давление от воздействий высоких температур. Поэтому матрицы, как и пуансоны, изготавливают из высокопрочной стали, продлевающей срок службы инструмента.

Среди видов матриц выделяют одноочковые и многоочковые. Чем больше количество отверстий в матрице, тем большей производительностью обладает пресс. От количества отверстий зависит не только скорость обработки, но и вид изделия. Для определенных материалов разработаны специальные матрицы с требуемым количеством отверстий. Например, круглые профили небольших размеров обрабатываются матрицами, которые могут иметь от одного до тридцати отверстий.

Важным элементом матрицы становится поясок. Именно он участвует в определении формы и размеров поперечного сечения изделия, которые затем передаются матрице. Матрица может потерять данные при воздействии высоких температур. Поэтому основным гарантом ее надежности является материал, который входит в ее состав. Это должен быть износостойкий материал – микролит, термокорунд, победит.

Таким образом, использование матриц и пуансонов необходимо для обеспечения оптимальных условий работы. Это важные составные элементы прессовочного станка.

Наше предложение

Компания «МП Сервис» предлагает оборудование для пескоструйной обработки металла, которое отличается высоким качеством и надежностью в работе. На сегодняшний момент мы располагаем широким ассортиментом оборудования для обработки металла. Гидравлический пресс от наших поставщиков хорошо зарекомендовал себя на крупных и средних предприятиях в различных областях страны и за ее пределами. Приобретая оборудование у нас, вы получаете возможность сервисного обслуживания, специалисты нашей компании всегда готовы помочь.