В производстве крепежных изделий пуансоны играют важнейшую роль в формовке и формовке металлических деталей, таких как болты, винты, шпильки и гайки. Эти прецизионные инструменты используются в процессе холодной или горячей штамповки и играют важнейшую роль в достижении желаемой геометрии, механической прочности и качества поверхности крепежных изделий. Ниже представлен полный обзор функций, типов и значения пуансонов в производстве крепежных изделий.
1. Определение и функция пуансонов
Пуансоны — это прецизионные инструменты, используемые совместно с штампами (совместно именуемыми инструментом) для деформации металлических заготовок придания им заданной формы. В производстве крепежных изделий, особенно при холодной высадке и холодном профилировании, пуансон используется для удара или продавливания металла в полость штампа. В результате деформации формируется базовая форма крепежного изделия без удаления материала, что повышает эффективность и прочность материала.
Пуансон — это охватываемый компонент, прилагающий усилие, а матрица — охватывающий компонент, который удерживает заготовку и формует материал, перемещаясь под давлением. Вместе они выполняют различные операции формовки, такие как высадка, выдавливание, прокалывание и обрезка.
2. Роль пуансонов на этапах изготовления крепежных изделий
Процесс холодной высадки
В холодная высадка При изготовлении болтов и винтов металлическая проволока или пруток нарезается на отрезки (заготовки), которые затем вставляются в полость штампа. Пуансон ударяет по заготовке, выдавливая металл и придавая ему форму штампа. Этот процесс обычно используется для формирования головки болта или винта.
Первый удар (главный удар): Используется для формирования начальной формы, часто головки застежки.
Обрезной пуансон: Используется для обрезки излишков материала с целью соблюдения допусков размеров.
Экструзионный пуансон: Используется для создания резьбы или канавок посредством контролируемого потока металла.
Многопозиционная формовка
В прогрессивных формовочных машинах несколько пуансонов и матриц последовательно выполняют операции с заготовкой. Каждый пуансон в серии способствует постепенному формированию сложных крепежных деталей с такими особенностями, как насечки, выточки или шлицы.
3. Материалы и покрытия пуансонов
Из-за высоких напряжений и трения пуансоны обычно изготавливаются из быстрорежущей стали (HSS), карбида или порошковых материалов, таких как SKH-9, SKD61 или ASP23. Эти материалы обеспечивают превосходную износостойкость, твёрдость и прочность.
Для повышения долговечности и производительности на поверхность пуансонов часто наносят покрытия, такие как:
TiN (нитрид титана)
TiCN (карбонитрид титана)
AlCrN (нитрид алюминия-хрома)
Эти покрытия снижают трение, повышают износостойкость и предотвращают заедание и застревание при высокоскоростных операциях.
4. Значение качества продукции и эффективности производства
Точность и долговечность пуансонов напрямую влияют на размерную точность, механическую целостность и качество поверхности крепежных деталей. Некачественные или изношенные пуансоны могут привести к появлению таких дефектов, как трещины, неровная форма головки или несоосность, что приводит к браку продукции и дорогостоящему простою.
Более того, прецизионные вырубные штампы обеспечивают высокоскоростное производство с минимальными отходами материала, что имеет решающее значение для удовлетворения больших объемов производства в автомобильной, строительной и аэрокосмической промышленности.
5. Настройка и обслуживание
Современные пуансоны часто проектируются на заказ с учётом конкретных характеристик крепежа, таких как диаметр, длина, тип головки (шестигранная, круглая, гнездовая и т. д.), а также требований к применению. Для оптимизации геометрии пуансонов и обеспечения возможности формовки обычно используются системы автоматизированного проектирования (САПР) и инструменты моделирования.
Регулярное техническое обслуживание и переточка пуансонов необходимы для продления срока службы инструмента и обеспечения стабильного качества продукции. На некоторых предприятиях используются автоматизированные системы контроля износа и планирования превентивной замены инструмента.
Заключение
Пуансоны Они незаменимы в процессе производства крепёжных изделий, обеспечивая эффективную, точную и экономичную формовку болтов, винтов, шпилек и гаек. Выбирая подходящие материалы, конструкцию и покрытия, а также обеспечивая надлежащее техническое обслуживание, производители могут добиться высокой производительности, поддерживая строгие стандарты качества. По мере усложнения конструкций крепёжных изделий прецизионные штампы и пуансоны будут по-прежнему играть ключевую роль в успехе отрасли.