Способ изготовления пластмассовых матриц

Изобретение относится к инструментальному производству, а именно к изготовлению пластмассовых матриц штампов,Цель изобреТения - снижение трудоемкости изготовления пластмассовой матрицы штампа без потери точности размеров.Способ осуществляют следующим образом.На мастер-пуансон наносят слой пластичного металла, имитирующего по толщине и конфигурации штампуемае изделие, затем производят упрочнение его поверхностного слоя металлом с микротвердостью по Виккерсу в пределах 2000-5000 МПа, далее полученную отливку матрицы помещают в опоку, засыпают металлический наполнитель, уплотняют его и пропитывают полимерным связующим под вакуумом и избыточным давлением.П р и м е р 1. По пуансону, изготовленному из стали У 10 А по 11-му квалитету точности, изготовляют пластмассовую матрицу штампа, предназначенного для гибки деталей из листовой стали 10 КП толщиной 0,6 мм. Из свинца прокатывают лист толщиной 0,6 мм. На поверхность пуансона и листа из свинца наносят 37-ный раствор клея на основе полиметилметакрилата марки Ли дихлорэтана. Затем на поверх)ность пуансона накладываютлист из свинца и обжимают по профилю пуансона, после чего модель завешивают в гальваническую ванну (предварительно обезжирив поверхность) Для осаждения упрочняющего слоя. Для осаждения металла применяют при рН 3,6-4,2 сульфаматный электролит никелирования следующего состава, г/л:Никель сульфаминовокислый 340-360Никель хлористый 3-5Кислота борная 30-35Натрий лаурилсульфат 0,1-1,0Режим осаждения следующий:темпеоратура электролита 52 С, катодная плотность тока 2 А/дм и время осажгдения 40 мин.В результате осажДения никеля на поверхности пластичного металла получают упрочняющий слой толщиной 25 мк с микротвердостью 2000 МПа по20 После окончания термообработки, не разделяя пуансон и матрицу, матрицу запрессовывают в мат - 55ричную плиту, а пуансон закрепляют в пуансонодержателе. Послеизвлечения пуансона из матрицы из 5 иккерсу. Затем переходят к изготов"лению пластмассовой матрицы,После установки модели и опокина подмодельную плитуповерхность.5 которых предварительно прерываетсяантиадгезионным разделительным составом, и их герметизации в опоку,засыпают медный порошок .(фракция50-60 мкм), уплотняют его прессованием при удельном давлении 100 МПа,после чего оснастку помещают в пропиточную камеру установки, Наполнитель вакуумируют при давлении13,332 Па при. 100 С в течение 60 о15 90 мин. Одновременно в смесительзаливают связующее и вакуумируютоего при давлении 133,32 Па и 100 Св течение 15-20 мин (до прекращенияобразования пены на поверхности20 связующего).Используют полимерную композициюследующего состава, вес.ч.:Циклоалифатическаяэпоксиднаясмола(диокись циклоалифа-.,тического сложного эфира) с содержаниемэпоксидных групп 277. 8030 Эпоксидно-диановаясмола (с содержаниемэпоксидных групп203)ИЗо-Метилтетрогидро 35 фталевый ангидрид 80Медный порошок 790После удаления летучих из наполнителя и связующего, наполнительпропитывают связующим при дав"40 лении 13,332 МПа.Затем в камересоздают избыточное давление0,29 МПа, повышают температуру.до 120 С и поддерживают давлениепостоянным до гелеобразования45 композиции 1100 мин)После гелеобразования выравнивают давлениедо атмосферного, извлекают из пропиточной камеры оснастку и термообрабатывают 1 последовательно) при50 140, 160 и 180 С по 2 ч, при 200 аС9 ч.1205982 0,1 20 влекают материал, имитирующий штампуемое изделие. Точность изготовления матрицы соответствует 11-му квалитету точности.П р и м е р 2. По пуансону, изготовленному из стали У 10 А по 12-му квалитету точности, изготовляют пластмассовую матрицу штампаУ предназначенную для отбортовки деталей из листовой ст.20 толщиной 1,0 мм. Как и в примере 1 прокатывают лист из свинца толщиной 1,0 мм, накладывают на пуансон и обжимают по всему профилю (предварительно наносят клей, как в примере 1). Затем упрочняют поверхностный слой из того же электролита никелирования при следующем режиме осаждения:температура электоролита 52 С, катодная плотность тока 1 А/мм и время осаждения275 мин.В результате электролитического осаждения, поверхность пластич-, ного металла упрочнена слоем никеля толщиной 25 мкм, микротвердость осадка составляет 3500 МПа по Виккерсу. По подготовленной таким способом модели изготавливают (аналогично примеру 1) пластмассовую матрицу. В качестве наполнителя применяют смесь медного порошка (фракция 50-60 мкм) и железного (фракция 00-180 мкм), взятых в соотношении 1:1, которую уплотняют прессованием при удельном давлении 150 ИПа. Состав полимерной композиции следующий, вес.ч,:Циклоалифатическаяэпоксидная смола(диокись циклоалифатического сложного эфира) с содержанием эпоксидныхггрупп 277. 80Эпоксидно-диановая смола (с содержанием эпоксидныхгрупп 207)И о -Метилтетрагидрофталевый ангидрид 80Медный порошок 810Железный порошок 810После удаления летучих нз наполнителя и связующего наполнитель пропитывают связующим при давлении 13,332 МПа,Затем в камере создают избыточное давление 0,29 МПа, повышают температуру до 120 фС и поддерживают давление постоянным до гелеобразования композиции (100 мин) .После гелеобразования выравниваютдавление до атмосферного, извлекаютиз пропиточной камеры оснастку итермообрабатывают (последовательно) при 40, 160 и 180 С по 2 ч,при 200 С - 8 ч. Точность изготовления матрицы соответствует 12-муквалитету точности.П р и м е р 3. По пуансону, изготовленному из стали У 16 А по 14-муквалитету точности, изготовляютпластмассовую матрицу штампа, предназначенную для вытяжки деталей иэст.20 толщиной 1,5 мм.На рабочую поверхность пуансонаЭна которую предварительно наносятклей, как в примере 1, накладываютлист свинца толщиной 1,5 мм и обжимают по всему профилю. Затем упрочняют поверхностнйй слой из сульфатного электролита сплава никелькобальт при рН 4,8-5,2 следующегосостава, г/л:Никель сернокислый 200Кобальт сернокислый 19 3 О Натрий хлористый 1 5Кислота борная 30ПаратолуолсульфамидНатрий лаурилсульфат 0 1 35УОсаждение сплава никель-кобальтиз сернокислого электролита проводится на гальванопластическойустановке АГпри 20-22 С, катод" 40ной плотности тока 0 8-1 0 А/дмУ 9и времени осаждения 120 мин. Толщина осажденного сплава никель-кобальтсоставляет 20 мкм, микротвердостьосадка 5000 МПа по Виккерсу. Поподготовленной таким способом модели изготовляют пластмассовую матрицу (аналогично примеру 1). В качестве наполнителя применяют железныйпорошок (фракция 180-250 мкм), который уплотняют прессованием при 50 удельном давлении 200 МПа.Состав полимерной композицииследующий, вес.ч.:Циклоалифатическаяэпоксидная смола55 (диокись циклоалифатического сложного эфира) ссодержанием эпоксидныхгрупп 27320 Составитель А. БыстровТехред О.Ващишина Корректор А.Обручар Редактор Н.Бобкова Заказ 8597/10 ТиражВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 э 1205982 6Эпоксидно-диановая избыточное давление 0,29 МПа, повысмола (с содержа- шают температуру до 120 С и поддернием .эпоксидных групп живают давление постоянным до геле) образования композиции (100 мин).и Зо -Метилтетрагидро-После гелеобраэования выравнивают фталевый ангидрид 80 давление до атмосферного, извлекают Железный порошок 2000 из пропиточной камеры оснастку итермообрабатывают (последовательПосле удаления летучих из напол- но) при 140, 160 и 180 С по 2 ч, нителя и связующего наполнитель про б при 200 С - 9 ч. Точность изготоалеопитывают связующим при давлении ния матрицы соответствует 14-му ква,332 МПа. Затем в камере создают литету.