Матрица в производстве что это?

Матрица и пуансон

Изготовление металлических деталей и бетонных изделий осуществляется на специализированном высокотехнологичном оборудовании.

Без формообразующей оснастки изготовить некоторые детали очень трудно, поэтому прессы, штампы и другое оборудование оснащается матрицами и пуансонами.

Качество выпускаемых изделий напрямую зависит от точности изготовления матриц и пуансонов. Они должны иметь точные геометрические размеры и нормальный внешний вид.

Что такое матрица и пуансон?

Матрица — это короб, который образует форму будущего изделия. Изготавливают из металла. Стенки конструкции строго параллельны друг другу, крышки нет. Различают простые (только для одного вида изделий) и сложные или комбинированные (для двух и более) матрицы. Второй вид применяют редко, чаще всего, это специальные формы, изготавливаемые на заказ. Простые матрицы широко применяются в строительной сфере на производстве блоков и кирпичей с пустотами.

Пуансон — специальная конструкция, который совпадает с профилем матрицы. Это замыкающий элемент, при помощи которого образуется изделие сверху. Пуансон выполняет функцию пресса (иное название — пресс-штемпель или шплинтон), штампа или маркировщика. Система либо выдавливает деталь, либо наносит маркировку (обычную или в зеркальном виде), либо штампует детали. Основная сфера применения — металлообработка, например, прессование металлов, производство строительных изделий (газобетонные блоки с фигурными пустотами, шлакоблоки) и многое другое.

По конструкции пуансоны могут быть:

  1. Пробивными;
  2. Прошивными;
  3. Просечными;
  4. Вырубными.

Из каких материалов изготавливают пуансоны и матрицы?

На производстве пуансон используется как пресс, который продавливает заготовку через матрицу. Система работает под высоким давлением, а при горячих процессах — подвергается тепловому воздействию. В соответствии с основным назначением детали пресса изготавливают из следующих материалов:

  1. Для холодных процессов — из высокопрочных сталей повышенной прокаливаемости (со степенью закалки в пределах 54-65 HRC), а также из инструментальной стали марки 6ХВ2С. Материалы должны обладать высокой прочностью, износоустойчивостью, коррозионной стойкостью. Легированные стали для данного вида конструкций не подходят, так как после длительного воздействия высоких температур сталь становится хрупкой. Предельной твердостью обладают стальные матрицы на глубине не менее половины ее высоты и на расстоянии не менее 5 мм. по всей рабочей линии, а пуансоны — по всей высоте
  2. Для горячих процессов — из износоустойчивых сталей с высокой прочностью при температурах деформирования. Это обеспечивает максимальную стойкость штампа;
  3. Применяются также современные полимерные материалы — полиуретан. Это эластичный, износостойкий и прочный материал, обладает повышенной твердостью — до 98 ед. по шкале Шора.

На нашем производстве матрицы и пуансоны применяются:

Лазерная резка металла

Гибка металла

Штамповка металла

Пробивка металла

Особенности пуансонов и матриц

Оснастка промышленных станков отличается практичностью, многофункциональностью и простотой в обслуживании. Для нормальной работы станка требуется регулярная очистка поверхностей от остатков бетонной смеси и металла. Для этого применяют различные механические способы с использованием скребков, шпателей, щеток-сметок. Перед остановом вибропресса или станка его промывают под напором воды и просушивают.

Матрицы и пуансоны — это быстроизнашивающиеся детали, поэтому расходные части подлежат замене. В зависимости от сферы использования матрицы и пуансоны служат 4-6 лет. Составные части вибропрессов или штампов выпускают различных конфигураций и назначений. Это определяется формой, типом и размерами выпускаемых металлических деталей или бетонных изделий.

Оснастка вибропрессовальных и штамповочных станков должна иметь ровную поверхность без зазоров, заусениц, рванин и трещин. Цилиндрические пуансоны подвергают черновому и чистовому шлифованию, а также полировке и заточке. Фасонные пуансоны изготавливают оттиском, при этом деталь проходит закалку (процесс протекает при температуре 780 градусов в течение 8 минут) и финальную обработку. Оснастка со сложным контуром производится при помощи строгальных или фрезерных станков. На этом же оборудовании изготавливают матрицы, с учетом соответствующих размеров. Качественно изготовленные прессовальные формы обеспечивают чистую линию среза, с максимально точностью, при минимальном износе самого штампа.

Важную роль играет зазор между матрицей и пуансоном:

  1. При малом зазоре будет образовываться рванина и слоистость поверхности среза;
  2. При большом — происходит втягивание тонкого материала в станок с последующим разрывом. Изделие будет иметь заусенцы и затянутые края. Если материал имеет достаточную толщину, то готовая деталь будет иметь закругленные кромки;
  3. Допускается выпуск удовлетворительного качества деталей при острых режущих краях штампа и при зазоре до 30% от толщины.

Зазор зависит от рода и толщины материала (от 0,5 до 12 мм.) и колеблется в пределах 4-16% толщины исходника.

Только при грамотно настроенном зазоре между пуансоном и матрицей, а также остроты их кромок будет обеспечиваться качество выпускаемых деталей согласно заданным параметрам технического проекта.

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.

Принцип работы пуансона

В момент прессования, пуансон начинает давить на пресс-шайбу, а она давит на заготовку, которая выдавливается через матрицу. Так как деталь работает при больших силовых и тепловых нагрузках, ее изготавливают из особой, износоустойчивой стали. Она отличается высокой прочностью и не деформируется под влиянием температурных перепадов.

В принципе, пуансон можно назвать инструментом, который методом давления получает заготовку определенной формы. В штамповочном производстве он является одной из важнейших деталей.

Если совместно с ним используется полиуретан, то из него изготавливают матрицу, являющуюся ответной деталью штампа.

Для чего нужна матрица?

Чтобы получить определенную форму изделия применяется матрица, которая может быть изготовлена из самого разного материала:

  • сталь;
  • полиуретан;
  • резина.

Для изготовления стальных заготовок, материалом матрицы становится специальная высокопрочная сталь, повышенной износостойкости. Такая конструкция всегда имеет стенки без крышки.

Матрица может иметь несколько видов конструкции:

  • простая;
  • сложная;
  • комбинированная.

Особо сложные конструкции применяются редко, их изготавливают по специальному заказу.

Наиболее простые матрицы можно встретить при изготовлении пустотных кирпичей и блоков.

Штамп и пуансон

В любом штампе, конструкция этой детали всегда совпадает с режущей частью матрицы. По сути дела, эту деталь можно назвать замыкающей деталью, создающей верхнюю часть изделия.

Пуансон — это маленький пресс, который способен штамповать и маркировать детали. С его помощью можно штамповать детали любой формы или нанести маркировку, причем она может быть обыкновенной или в зеркальном отражении.

В основном пуансон применяется в металлообрабатывающей промышленности, там, где используется прессование металлов, формируются листовые заготовки. В строительном производстве с помощью пуансона получают газобетонные блоки, имеющие фигурные пустоты.

Материалы матрицы и пуансона

Как уже было сказано выше, основной задачей пуансона является продавливание заготовки сквозь матрицу. Операция осуществляется под большим давлением, причем там, где используется горячее прессование, детали испытывают мощное тепловое воздействие. Поэтому для изготовления матрицы и пуансона, учитывая сферу их деятельности, применяются самые разные материалы.

При холодном прессовании, детали изготавливают из специальной высокопрочной стали, отличающейся повышенной прокаливаемостью. Твердость закалки по Роквеллу составляет более 60 единиц. Применяется и особая инструментальная сталь — 6ХВ2С. Эти материалы отличает:

  • износоустойчивость;
  • высокая прочность;
  • антикорозийность.

При высоких температурах нельзя использовать легированные стали. Они под влиянием высокой температуры становятся хрупкими. Каждый пуансон имеет максимальную твердость по всей высоте своей поверхности.

В горячем производстве верхнюю часть штампа изготавливают из специальных износоустойчивых сталей, которые не деформируются при высокой температуре. Таким образом обеспечивается наивысшая стойкость штампа.

В некоторых случаях используются и современные полимеры. Чаще всего применяется полиуретан. Он отличается высокой эластичностью и повышенной прочностью. Его твердость достигает 98 единиц по Шору.

Читайте также  Как правильно спаять полипропиленовые трубы паяльником?

Характеристика пуансонов

Любой штамп имеет определенный срок эксплуатации. Его основные детали — пуансон и матрица, изнашиваются быстрее всего. Их приходится часто менять, особенно если приходится работать в массовом производстве. В основном эти детали могут прослужить без замены максимум шесть лет.

Оснастка вибропрессов штамповочного оборудования имеет различную конфигурацию. Она применяется для самых разных технологических операций. Все зависит от нескольких параметров:

  • формы;
  • типа;
  • размера;
  • материала будущей детали. Она может быть стальной или бетонной.

К оснастке штамповочных прессов предъявляются конкретные требования. Не допускаются:

  • зазоры;
  • заусенцы;
  • трещины;
  • неровности.

Поэтому при изготовлении цилиндрических пуансонов проводится двойное шлифование. Сначала делается черновая обработка, а затем выполняется чистовое шлифование. На завершающем этапе деталь полируется и затачивается.

Для изготовления фасонных пуансонов применяется технологический оттиск. Деталь закаливают в термопечи в течение примерно восьми минут при температуре 780 градусов по Цельсию. Затем ее подвергают финишной обработке.

Для получения оснастки, имеющей сложный контур, используется целый парк специальных станков. В этом случае практически невозможно обойтись без строгального и фрезерного оборудования.

Такое же оборудование необходимо для изготовления матрицы, когда необходимо учесть соответствующие размеры.

Если пресс-формы изготовлены с высоким качеством, а пуансон имеет точную линию среза, то такой штамп будет отличаться минимальным износом и максимальным сроком эксплуатации.

Пуансон и матрица

Для того чтобы изготовить изделия из металла сегодня применяется специализированное оборудование. Без использования соответствующей оснастки изготовить некоторые детали, с учетом максимальной точности их размеров, практически невозможно. Именно поэтому штампы, прессы, а также другие приспособления оснащаются пуансонами и матрицами.

Как известно, без соблюдения идеальной точности размеров изделия, ни о каком высоком качестве продукции даже не может идти и речи. Это же касается и внешнего вида детали, что во многих случаях также очень важно.

Что такое матрица и пуансон

Матрица – это специальный металлический короб, придающий форму для будущей детали или изделия. В ней полностью отсутствует крышка, а стенки строго параллельны.

Сегодня можно использовать матрицы, предназначенные только для какого-то определенного вида изделия (простые), а также для большего количества типов продукции (комбинированные). К последним прибегают гораздо реже, чем матрицам простого типа, которые широко применяются в строительной и других сферах. С их помощью изготавливается различная продукция, среди которой пустотелые кирпичи, блоки и т д.

Пуансон (другое название пресс-штемпель) представляет собой особую конструкцию, которая полностью совпадает с профилем матрицы. Иными словами, он образует будущее изделие с верхней стороны, выполняя функцию пресса, маркировщика или штампа. С помощью такой системы можно выполнять выдавливание детали, нанесение маркировки (в зеркальном или обычном виде), либо штамповку. Чаще всего пуансоны используются в сфере обработки металла (например, для прессования, гибки листового металла), изготовления различных строительных материалов (шлакоблоков, газобетонных блоков различных типов) и других.

Виды и типы (по материалу, конструкции, применению, назначению)

В зависимости от типа конструкции и назначения, пуансоны бывают:

  • прошивными;
  • пробивными;
  • вырубными;
  • просечными

С помощью пуансона заготовка продавливается через матрицу. Весь рабочий процесс проходит в условиях высокого давления, а при горячей обработке – еще и температурного воздействия. Исходя из этих, а также других особенностей, используются определенные материалы, которые обеспечивают высокую точность изделий, а также отсутствие деформации самой системы. Все это позволяет работать длительное время без необходимости замены.

Они изготавливаются из следующих материалов:

  • Высокопрочные стали с высоким уровнем износоустойчивости. Чаще всего применяются при горячих процессах работ, что обеспечивает максимальный уровень стойкости штампа.
  • Стали высоких прочностей. В основном, используются при холодных рабочих процессах. Все материалы, которые используются для изготовления пуансонов данного типа, в обязательной степени должны обладать максимальным уровнем износоустойчивости, прочности, а также антикоррозийными свойствами. В данном случае легированные стали не подойдут, поскольку они не отвечают всем требованиям, и после регулярных температурных воздействий становятся чрезмерно хрупкими для таких работ.
  • Полиуретан – это высококачественный современный полимерный материал, который отличается повышенной износостойкостью, прочностью, а также эластичностью и твердостью.

Особенности

Любые станки промышленного назначения отличаются не только простотой в работе и обслуживании, но также практичностью и долговечностью. Однако для того, чтобы пуансоны и матрицы служили максимально длительные сроки, необходимо постоянно следить за оборудованием, особенно, касаемо очистки рабочего пространства и оборудования после работы.

Что касается рабочей поверхности пресса или станка, их необходимо регулярно чистить и обслуживать. Таким образом будет гарантирована длительная бесперебойная работа.

Однако не следует забывать, что даже при самом лучшем отношении к станкам вам все ровно придется часто менять различные расходные части матриц и пуансонов, поскольку они относятся к категории быстроизнашивающихся. В среднем срок эксплуатации пуансона и матрицы от 4 до 6 лет (зависит непосредственно от условий использования и специфики работ).

Что касается размеров и форм составных частей матриц и пуансонов, они могут существенно отличаться, в зависимости от особенностей запланированных работ. Если более конкретно, их конфигурация будет зависеть от размеров, типа, а также формы бетонного или металлического изделия, которое планируется изготавливать с помощью данного оборудования.

Для качественного результата с максимальной точностью необходимо постоянно следить за рабочей поверхностью штамповочных станков и прессов. Нужно, чтобы она была ровной без трещин, заусенцев, пробоин, выступов, зазоров и других деформаций. Все это самым прямым образом будет влиять на конечное качество и размер будущего изделия.

С этой целью пуансоны цилиндрического типа часто подвергают шлифовке (черновой и чистовой), а также заточке и полировке. Пуансоны фасонного назначения производятся путем оттиска с обязательным процессом закалки (на протяжении 8 минут деталь находится под воздействием температуры 780 градусов) и финишной обработки. Все это обеспечивает идеальную четкость оттисков и гладкость поверхности.

При работе с деталями с широким контуром обычно используются фрезерные или строгальные станки. С их же помощью также изготавливаются матрицы, учитывая особенности и точные размеры изделий. Прессовальные формы, которые изготовлены с соблюдением норм производства, обеспечивают максимально точную линию среза, притом, что сам штамп в процессе эксплуатации изнашивается в минимальной степени.

С помощью матриц и пуансонов можно производить однотипные детали в больших объемах без необходимости проверки каждой из них на предмет соответствия размеров. При этом каждое отдельно взятое отверстие имеет конкретные параметры, согласно которым производится вытеснение, вырезание и другие манипуляции. После этого деталь совершенно не обязательно подвергать дополнительным обработкам. Иными словами, весь процесс изготовления продукции требует всего 1-2 действия, позволяя существенно сэкономить время.

Зазор между матрицей и пуансоном

Контроль зазора между матрицей и пуансоном — это очень важный момент, от которой напрямую зависит конечный результат.

  • Если зазор слишком мал, поверхность среза будет слоиться и рваться, с заусенцами и неровностями.
  • При слишком большом зазоре тонкий материал будет втягиваться с последующим его разрывом. В таких условиях изделие получит затянутые края, а также заусенцы. При повышенной толщине материала, в готовом изделии могут наблюдаться слегка закругленные кромки.
  • Согласно соответствующим правилам и нормам, разрешается производство деталей при зазоре 30% максимум от толщины, а также острых режущих краях.

Сам по себе зазор всегда непосредственно зависит от толщины и особенностей материала. Он может колебаться в пределах от 0,5 мм до 12 миллиметров, а также от 4 до 16% от толщины заготовки.

Вы сможете обеспечить действительно идеальную точность конечной продукции только в случае, если зазор между матрицей и пуансоном будет правильно определен и настроен. Здесь также важнейшую роль играет уровень остроты кромок. Если все настроено правильно, в соответствии с нормами, изготавливаемая деталь получает размеры, точно соответствующие техническому проекту.

Обеспечиваем клиентов качественной продукцией

На производственном предприятии Rival Laser применяют самые современные технологии и оборудование. К примеру, вот применение пуансона и матрицы при гибке листового металла автономном панелегибе Salvagnini.

Читайте также  Растворитель или уайт спирит что лучше?

Используя на своем оборудовании только качественные пуансоны и матрицы, изготовленные согласно всем правилам и нормам, компания Rival Laser существенно экономит Ваше время, средства и нервы. Мы изготавливаем продукцию с максимальной точностью и в строгом соответствии с Техническим заданием клиента.

Оставьте заявку на быстрый расчет

Минимальный заказ от 15 000 руб. без учета стоимости металла.

Металлообработка — основной вид деятельности компании «Риваль Лазер».

Мы специализируемся на работе с черными и цветными металлами и предлагаем весь цикл услуг их обработки: от резки и гибки заготовок до порошковой покраски и дробеструйной обработки.

Мы предлагаем выгодные условия сотрудничества для предприятий металлургической, машиностроительной и других отраслей производства и работаем по всей России, СНГ и Европе.

Что такое матрица и пуансон, в чем главное отличие?

Определение

Прессовочные приспособления состоят из контейнера, в котором находятся пуансон, матрица, иглы и другие составляющие. Что это такое – пуансон? Он играет важную роль в процессе штамповки или нанесении маркировочных данных и является одним из основных элементов прессовочного устройства. Задачей пуансона является давление на металлическую деталь для выделения на ней определенных символов или отверстий. Также с помощью данного оборудования можно выдавить необходимую деталь, нанести стандартную или зеркальную маркировку и наштамповать нужное количество элементов.

Применение пуансонов в металлообработке

Изделия наряду с матрицами являются основой оснастки листогибочного оборудования. Они используются для следующих целей:

  • Штампование. Пуансон оказывает на заготовку давление непосредственно.
  • Маркировка. Нанесение различных данных на металлические заготовки при воздействии.
  • Прессование. Заготовка выдавливается через матрицу, т.е. пуансон не оказывает непосредственного давления на саму заготовку.

Листогибочный инструмент может применяться для завальцовки, радиусной гибки, создания Z-гиба

Оснастка листогибочных прессов используется при работе с различными металлами и сплавами, включая разные марки стали, нержавеющие стали, металлы с покрытиями и т.д.

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.

Из каких материалов изготавливают пуансоны и матрицы?

Матрица является основой данного приспособления и всегда представлена только в металле, как и (материалы пуансона), однако, их разновидности варьируются в зависимости от температуры при осуществлении процесса давления. Ведь при горячем прессовании показатели очень велики. Именно этот нюанс и диктует из чего должно быть изготовлено оборудование, чтобы не расплавиться и не деформироваться.

  1. При осуществлении холодных процессов используются высокопрочная сталь, способная выдержать уровень накаливания до 54-65 HRC. На замену ей может выступить материал марки 6ХВ2С. Их основными характеристиками является высокая прочность, устойчивость к повреждениям и антикоррозийные свойства. Категорически запрещено использование легализованной стали, так как они под воздействием высоких температур становятся более хрупкими и теряют свою износоустойчивость.
  2. Горячие процессы предполагают собой работу с очень высокими температурами. При этом сталь деталей пуансона не должна подвергаться деформации во время штампования. Поэтому материалы используют с повышенной износоустойчивостью.
  3. Прогресс движется вперёд и уже на производстве широко используются новые материалы, такие как полиуретан. Он обладает не только устойчивостью к деформации, но и эластичными свойствами в совокупностью с высокой твердостью до 98 ед. по Шору после застывания, что делает его уникальным сырьём.
  4. Матрица же может быть изготовлена ещё и из резины, помимо других материалов.

Как работает пресс

В процессе работы пуансон (что это такое, мы рассмотрели в начале статьи) путем давления на специальную шайбу воздействует на металлическую деталь, которая в свою очередь, проходит через матрицу. Таким образом, производится заготовка необходимой формы. Во время эксплуатации детали прессовочного оборудования подвергаются колоссальному давлению, доходящему до 500 кг на 1 кв. мм. А также постоянно нагреваются до уровня выше 200 градусов. В связи с этим детали штампования и пресса изнашиваются. А из-за дополнительного воздействия обрабатываемых изделий пуансоны и матрицы со временем теряют твердость. Поэтому их стойкость зависит от материала, из которого они сделаны.

Особенности матриц и пуансонов

Чтобы выпускаемые изделия имели надлежащее высокое качество, геометрические размеры модулей оснастки должны быть чрезвычайно точными, соответствовать друг другу, их поверхность абсолютно гладкой, линия среза – ровная, точная, а пресс должен быть точно отцентрован. Для обеспечения этих показателей инструмент подвергается двойному шлифованию (черновому, чистовому), полировке, заточке. Модули фасонного типа производят путем технологического оттиска, а сложно контурные изготавливают на фрезерных, строгальных станочных агрегатах. Затем оснастка проходит закалку под высокими (около 780°) температурами.

В случаях, если конфигурация пуансона сложнее матрицы, в первую очередь изготавливают его, а затем по его оттиску создают основу. Особый контроль ведется за соблюдением величины зазора между узлами. Просвет соблюдают посредством независимой обработки, либо взаимной подгонки.

При достойном качестве комплекта он прослужит долго, даст точную линию среза, а изготовленные на нем детали не потребуют дополнительной обработки.

Пуансон и матрица в штампе выгодны своей многофункциональностью, универсальностью, практичностью. Во время работы такая оснастка легко и без дополнительных усилий монтируется/демонтируется, наносимые на нее покрытия равномерно осаждаются по всей поверхности, доступна функция планетарного вращения.

Сервисное обслуживание оснастки не затруднительно: требуется систематически очищать поверхность от металлических, бетонных и прочих остатков (с помощью скребков, щеток), промывать напором водной струи с последующей просушкой.

Изношенные комплекты не восстанавливаются, а своевременно заменяются на новые, поскольку их поверхность истирается, их размеры теряют нужную величину, точность. Инструмент, изготовленный из материала, подобранного под конкретную задачу, функционирует без потери качества до нескольких лет (4-6 максимально). Поэтому приобретение оснастки с большим запасом прочности и сроком службы рациональнее, чем частая замена менее прочных комплектов.

Изготовление пуансонов

При производстве пуансонов используются высокоточные станки, имеющие программное управление. Первоначально используются фрезерные станки, которые механическим способом выполняют и обрабатывают заготовки деталей. Затем их шлифуют и далее, слесарным оборудованием наносят на поверхность рабочий контур штампа. После изготовления пуансона его помещают в специальную печь для закаливания.

Изготавливаемые пуансоны могут быть цилиндрической формы и фасонной, производство которой подвергается более длительному и сложному процессу. Также производятся пуансоны, содержащие буквы или цифры. Это стальной кусок с квадратным сечением, имеющий запиленный наконечник, на котором выгравирован необходимый знак. Пуансоном такой формы клеймят различные номера, металлические детали, станочные элементы и другие изделия.

Матрица в свою очередь, изготавливается после пуансона, используя его оттиск. Контейнер должен быть немного больше по ширине и размеру. Поэтому необходимый зазор между деталями подгоняется путем независимой обработки.

Детали прессового оборудования быстро изнашиваются, поэтому их следует периодически менять. На срок использования пуансонов влияют методы изготовления штампов и сфера производства. Средняя продолжительность работы прессовых составляющих около 6 лет.

Из чего изготавливаются пуансоны

Важным требованием к штампам и пуансонам является грамотный выбор материала, из которого они будут производиться. Чем хуже сталь, тем ниже производительность прессового оборудования. Объемные пуансоны, имеющие сложные формы, изготавливаются из высокохромистых и высокоуглеродистых сплавов стали. Самым распространенным материалом является сталь с маркировкой Х12Ф1. Она имеет высокую износостойкость, отличную прокаливаемость, во время работы не подвергается существенной деформации. Для производства простых видов штампов применяются углеродистые инструментальные стали У8А – У11А.

Детали из жароупорных металлов, при эксплуатировании сохраняют твердость и не теряют формы. В целях повышения стойкости штампов в производство ввели материалы из твердых и быстрорежущих сплавов. Кромку для резки наносят на корпус штампа или матрицы. Лучший результат в производстве прессовых деталей показали такие сплавы, как сталинит и стеллит. Они обеспечивают твердость элементов, не нуждаясь в закаливании.

Читайте также  Как поставить пружину на стартер бензопилы?

Пробивка листовой детали

Работа пресса путем пробивки достаточно проста. При этом одна часть помещенного в оборудование материала отделяется от основной по определенно заданному контуру. В процессе вырезки образуются внутренние отверстия. Процесс использования штампов, пуансонов при пробивке напоминает резку деталей ножницами. В этом случае режущими составляющими являются матрица и пуансон, которые имеют острые кромки.

Чертеж пуансона наглядно показывает, как происходит вдавливание металла в нижнюю часть матрицы с последующим сгибом и деформацией материала. К концу работы, достигая максимального давления, волокна металла разрываются и выполняется соответствующий срез на изделии.

В статье мы рассмотрели, из чего изготавливается такое оборудование, как пуансон, что это такое и где применяется. С их помощью чеканятся монеты, медали, значки, печати, фактурные рисунки, медикаменты и многие другие изделия.

Что такое пуансон и матрица?

Матрица – металлический короб, создающий форму продукта. Конструкция обладает пропорциональными параллельными границами и не имеет крышки.

По конструкции их разделяют на:

  • простые;
  • сложные;
  • комбинированные.

Простые матрицы применяются для изготовления несложных строительных материалов (кирпичи и блоки), сложные же изготавливают исключительно на заказ, без массового производства.

Пуансон – элемент, закрывающий сверху матрицу, точно повторяющий её размеры и форму. Сам по себе он представляет собой пресс небольшого размера для штамповки и маркировки изделий. Деталь может выполнять несколько функций:

  • пресс-штамппель – в этом случае на изделии выдавливаются нужные границы, образуются впадины и выступы;
  • маркировка – тиснение одной области с нанесением нужно информации или рисунка;
  • штамп.


Штамповка с помощью пуансона производится в следующей последовательности действий:

  1. Происходит давление на пресс-шайбу пуансоном.
  2. Заготовка расположенная между пресс-шайбой и матрицей продавливается под воздействием высоких температур.
  3. Изделие из высокопрочной стали не деформируется и принимает нужную форму, если оборудование хорошо заточено и отшлифовано.

Если обобщить, то действие пуансона направлено на изготовление однотипных заготовок (или единичных) большим тиражом, что безусловно является неотъемлемой частью любого массового производства. Ведь с помощью этой детали можно быстро и качественно выпускать большое количество товара, не проверяя каждое изделие на соответствие и ее прилагая особых усилий.

У каждого отверстия предварительно установлены параметры, по которым оборудование вытесняет или вырезает узоры или текст. Каждое из них при использовании качественного прессинга не требует дополнительной обработки и прочих манипуляций. То есть изделие изготавливается за 1-2 действия (если необходимо дополнительное снятие листа специальными инструментами).

Матрица и пуансон для пресса – неотъемлемая часть любого штамповочного или прессового производства. Продукция созданная данным методом наиболее часто используется в строительной сфере и там, где применимы предметы металлообработки. Широкое распространение оборудование получило в процессе формирование листовых заготовок из стали и создания фигурных пустот в газобетонных блоках.

Изготовление пуансонов и матриц для прессов

Работы по штамповке и прессовке различных заготовок требуют применения специальных пуансонов. Такое изделие используется для маркировки узлов устройств, при обработке металлов или в процессе штамповки. Для того чтобы сделать качественную штамповку или маркировку узла устройства, к нему необходимо приложить непосредственное давление. Именно для этой цели и был разработан пуансон, который может быть самой разной конструкции.

Специалисты выделяют следующие типы подобных приспособлений:

  • вырубные;
  • пробивные;
  • прошивочные;
  • просечные.

Как работают матрицы и пуансоны

При прессовании прочный трамбовочный пуансон сильно давит на специальную шайбу для пресса, которая, в свою очередь, передает давление на заготовку. В итоге нужная заготовка выдавливается сквозь матрицу. Пуансон способен работать при огромных тепловых и силовых нагрузках, поэтому его производят из износоустойчивого металла. Приспособление отличается большой прочностью и не повреждается при перепадах температуры.

Другими словами, штамп считается приспособлением, который при помощи давления может изготовить заготовку необходимой формы и размера. При штамповке различных деталей он является наиболее важным инструментом. Когда вместе с ним применяется полиуретан, то из него делают качественную матрицу, которая будет ответным узлом штампа.

При сборке любого вида штампа конструкция этого приспособления всегда полностью совпадает с режущей кромкой матрицы. Другими словами, подобное изделие является замыкающим узлом, который способен создать верхнюю часть заготовки. Набором пуансонов называется небольшой пресс, который может качественно маркировать или делать штамповку разных узлов. С помощью этого приспособления есть возможность изготавливать заготовки любых габаритов или наносить качественную маркировку, которая может быть зеркальной или обычной.

Наборы пуансонов используются на металлообрабатывающих предприятиях, на которых практикуется прессование железных заготовок или изготавливаются листовые детали. В строительной сфере при помощи этого приспособления можно сделать блоки из газобетона, которые имеют различные пустоты.

Основное назначение матрицы

Для того чтобы изготовить заготовку необходимой формы, используется матрица, которую можно сделать из:

  • полиуретана;
  • резины;
  • различных металлов.

Чтобы сделать железную деталь, матрицу необходимо изготовить из специализированной прочной стали, которая имеет высокую износоустойчивость. Подобная конструкция должна быть оборудована отполированными стенками и не иметь крышки.

Специалисты выделяют матрицы следующих видов:

  • простые;
  • сложные;
  • универсальные.

Наиболее сложные конструктивные решения используются довольно редко, поэтому их производят по индивидуальному заказу. Примером простых матриц стоит считать формы для производства различных блоков и небольших кирпичей.

Материалы для изготовления пуансонов и матриц

Главной задачей набора пуансонов считается продавливание детали сквозь матрицу. Эта работа выполняется под огромным давлением. При использовании горячего прессования заготовки находятся под действием большой температуры. Из-за этого для производства пуансонов и матриц используются различные виды материалов. Приспособления для холодного прессования делаются из специализированной стали высокой прочности, которая отличается большой степенью прокаливания.

Материалы для изготовления этих деталей соответствуют таким характеристикам:

  • высокой степенью износоустойчивости;
  • большой прочностью;
  • устойчивостью к коррозии.

Легированная сталь не подходит для работ при высоких температурах. Металл под влиянием разности температур может стать хрупким. Любой пуансон имеет наибольшую степень твердости по всей высоте. При горячем способе изготовления матриц для штамповки сталей верхнюю часть изделия выполняют из специализированных металлов, которые не подвержены деформации при большой температуре и имеют высокую степень износоустойчивости. Такая технология способна обеспечить наибольшую стойкость приспособления. Иногда применяются современные виды различных полимеров. К примеру, это может быть полиуретан, который отличается хорошей эластичностью и большой прочностью.

Основные характеристики изделия

Абсолютно любой вид штампов имеет определенный гарантийный срок эксплуатации. Главными узлами этого приспособления являются матрица и пуансон, которые довольно быстро изнашиваются. Эти узлы необходимо регулярно менять, потому что они способны служить без замены около 5 лет. Оборудование вибрационных прессов устройств по штамповке имеет разную конструкцию. Это сделано для того, чтобы была возможность производить различные технические операции.

По этой причине при производстве цилиндрических штампов выполняется основательное шлифование. Мастера делают черновую обработку приспособления, а потом уже чистую шлифовку. Приспособление затачивается и полируется на последнем этапе его изготовления.

Чтобы сделать фасонные пуансоны, используется технологический оттиск. Приспособление закаливают в горячей печке в течение 10 минут. Далее приступают к финишной шлифовке. Чтобы получить изделие сложной формы, применяется большое количество специализированного оборудования. Тут почти невозможно обойтись без использования фрезерных и строгальных станков.

Подобное оборудование нужно для производства матрицы. Когда формы для пресса сделаны очень качественно, а пуансон снабжен точной линией среза, то штамп будет обладать высокой степенью износоустойчивости и большим сроком службы. Специалисты считают, что сделать штампы своими руками очень сложно. Для этого необходимо обладать многими знаниями в области обработки металлов.