Штифт направляющий: конструкция, материалы и применение в пресс-формах
Направляющий штифт элемент оснастки, обеспечивающий точное взаимное позиционирование подвижной и неподвижной плит пресс-формы или штампа. В отличие от колонок, штифты применяются в компактных формах с ограниченным ходом плит. Основная функция восприятие поперечных нагрузок при смыкании и размыкании, исключение перекоса формообразующих полостей.
Изготавливаются из инструментальных сталей (У8А, Х12МФ, 9ХС) с последующей закалкой до твердости от 56 до 62 HRC. Рабочая поверхность шлифуется до шероховатости Ra не более 0,32 мкм. Для снижения трения и предотвращения задиров наносится твердая смазка или выполняется азотирование на глубину от 0,2 до 0,4 мм.
Посадочная часть штифта выполняется с допуском h6 или h7, что обеспечивает плотную установку в плите без люфта. Направляющая часть имеет допуск f7 или f8 для гарантированного зазора с втулкой. Типовые диаметры от 6 до 40 мм, длина от 20 до 300 мм.
Конструктивные разновидности направляющих штифтов
По форме головки различают штифты с плоским торцом, с конической фаской и с буртиком. Штифты с буртиком фиксируются от осевого смещения, что критично для вертикальных пресс-форм. Для форм с интенсивным циклом смыкания применяют штифты с масляными канавками спиральными или кольцевыми, удерживающими смазку в зоне контакта.
По способу крепления выделяют:
- штифты, запрессовываемые в плиту с натягом;
- штифты с резьбовым хвостовиком под гайку;
- штифты с лыской под стопорный винт.
Для крупногабаритных штампов применяют составные штифты со сменной направляющей втулкой, что упрощает ремонт без демонтажа плиты.
| Диаметр, мм | Длина, мм | Твердость, HRC | Шероховатость Ra, мкм | Материал |
|---|---|---|---|---|
| 10 | 50 | 5862 | 0,32 | У8А |
| 16 | 100 | 5660 | 0,32 | 9ХС |
| 25 | 160 | 5862 | 0,32 | Х12МФ |
Материалы и покрытия для направляющих штифтов
Выбор материала определяется условиями эксплуатации. Для стандартных пресс-форм литья под давлением термопластов достаточно стали У8А. Для штампов холодной листовой штамповки с ударными нагрузками применяют Х12МФ или 9ХС. В условиях агрессивных сред (литье под давлением ПВХ) используют нержавеющие стали 40Х13 или 95Х18 с закалкой до твердости от 50 до 54 HRC.
Поверхностное упрочнение включает:
- азотирование повышает износостойкость в 23 раза;
- хромирование снижает коэффициент трения до 0,080,12;
- нанесение TiN-покрытия увеличивает ресурс при работе без смазки.
Для пресс-форм с частотой смыкания свыше 100 циклов в минуту рекомендуется применение штифтов с твердосплавными вставками из ВК8 или ВК10.
Применение направляющих штифтов в промышленной оснастке
Основные области использования:
- пресс-формы для литья пластмасс под давлением термопластавтоматы с усилием смыкания от 250 до 4000 кН;
- штампы холодной листовой штамповки вырубные, гибочные, вытяжные;
- кокильное литье алюминиевых и цинковых сплавов;
- формы для литья резиновых смесей под давлением;
- сборочные приспособления и кондукторы в машиностроении.
В пресс-формах для литья под давлением штифты работают при температурах от 20 до 250 C. Для горячеканальных систем применяют штифты с охлаждающими каналами, отводящими тепло от зоны впрыска.
Вопросы и ответы
Какой допуск посадки используется для направляющих штифтов?
Посадочная часть выполняется с допуском h6 или h7, направляющая с допуском f7 или f8. Это обеспечивает плотную фиксацию в плите и гарантированный зазор с втулкой.
Из какой стали изготавливают направляющие штифты для пресс-форм?
Стандартные материалы инструментальные стали У8А, 9ХС, Х12МФ. Для агрессивных сред применяют нержавеющие стали 40Х13 или 95Х18.
Чем отличаются штифты с буртиком от штифтов с плоским торцом?
Штифты с буртиком фиксируются от осевого смещения, что исключает выпадение при вертикальной установке. Штифты с плоским торцом проще в изготовлении и дешевле.
Какое покрытие увеличивает ресурс направляющего штифта?
Азотирование повышает износостойкость в 23 раза. Хромирование снижает коэффициент трения. TiN-покрытие эффективно при работе без смазки.