Falcon MFG Co., Ltd.

Швейцарская обработка для направляющих штифтов: точное направление для штампов, пресс-форм и линейных систем

Table of Content [Hide]

    Направляющие штифты (пины) являются часто упускаемым из виду компонентом прецизионной оснастки, автоматизации и систем линейного направления. Материал направляющих штифтов, включая закаленную сталь для использования в высокоцикловых штампах, карбид вольфрама для абразивных сред и хромированную сталь для коррозионной стойкости, требует специфического производственного процесса, который в конечном итоге влияет на время безотказной работы вашего оборудования и качество деталей. Falcon CNC Swiss сочетает возможность изготовления направляющих штифтов методом швейцарской токарной обработки со своим опытом производства деталей на швейцарских автоматах, создавая штифты с допусками в микроны, повторяемой твердостью и зеркальной поверхностью.

    Производитель нестандартных направляющих штифтов, изготавливающий прецизионные штифты с ЧПУ для промышленной оснастки и выравнивания


    Введение: Почему швейцарская токарная обработка определяет высококлассное производство направляющих штифтов

    Направляющие штифты – это не просто стандартная деталь со склада. Их производительность напрямую связана со способностью обеспечивать окончательное выравнивание, износостойкость и точность позиционирования в штампах, пресс-формах, кондукторах/приспособлениях и системах линейного направления. Плохо изготовленный направляющий штифт может привести к задирам, преждевременному износу, перекосам и бракованным деталям. И наоборот, прецизионно отшлифованный направляющий штифт, изготовленный с правильным зазором и качеством поверхности, как минимум удвоит срок службы инструмента и снизит частоту технического обслуживания.

    Швейцарские токарные автоматы (или швейцарские винторезные станки) являются оптимальными для изготовления направляющих штифтов и соответствуют любым другим спецификациям или требованиям производителей направляющих штифтов. Обработка на швейцарских станках поддерживает заготовку рядом с режущим инструментом, исключая прогиб, что обеспечивает непревзойденное соотношение длины к диаметру (25:1). В Falcon CNC Swiss мы предлагаем решения для индивидуальных поставок направляющих штифтов – от одиночных прототипов до крупносерийных партий (500 000+ штук) со 100% повторяемостью качества.


    1. Что такое направляющие штифты? – Инженерное определение и основные функции

    Направляющие штифты, также называемые установочными штифтами, штифтами выравнивания или лидер-штифтами, представляют собой цилиндрические компоненты, обеспечивающие линейное направление, позиционирование и выравнивание между двумя сопрягаемыми деталями. Штамповые блоки, половины пресс-форм и плиты приспособлений содержат направляющие штифты; они используются для того, чтобы гарантировать, что штамп, половина формы или плита приспособления будут каждый раз возвращаться в одно и то же положение при каждом цикле закрытия. Кроме того, в системах линейного направления направляющие штифты работают вместе с втулками или шарикоподшипниками, чтобы ограничивать движение с очень низким трением.

    Ключевые функции направляющих штифтов:

    • Выравнивание – Поддержание соосности между верхней и нижней плитами инструмента

    • Восприятие нагрузки – Сопротивление боковым нагрузкам при штамповке, формовке или литье под давлением

    • Износостойкость – Обеспечение твердой, низкофрикционной поверхности для многократного скользящего контакта

    • Позиционирование – Фиксация заготовок, приспособлений или автоматизированных конечных эффекторов

    Falcon CNC Swiss – это промышленное предприятие по производству направляющих штифтов, специализирующееся на изготовлении штифтов, используемых в качестве промышленных направляющих или направляющих штифтов для штамповых блоков и пресс-форм, а также для кондукторов и приспособлений, прессового инструмента и систем, требующих точного линейного перемещения.


    2. Какие существуют типы штифтов?

    Хотя термин «штифты» охватывает множество категорий (установочные штифты, конические штифты, пружинные штифты и т.д.), этот раздел посвящен направляющим штифтам для выравнивания и направляющим штифтам для прессового инструмента, используемым в оснастке и линейном направлении. 

    Ниже приведено техническое сравнение распространенных типов направляющих штифтов:

    Тип штифтаТипичный материалТвердость (HRC)Основное применение
    Направляющие штифты для штамповых блоков (с буртиком)Закаленная сталь (52100, SUJ2)58-62 HRCПоследовательные штампы
    Направляющие штифты для пресс-форм (прямые)Нержавеющая сталь (440C, 420)50-55 HRCЛитьевые формы, компрессионные формы
    Направляющие штифты для кондукторов и приспособленийЦементуемая сталь (8620, 20MnCr5)Сердцевина 58-62 HRC, поверхность 60-64Сверлильные кондукторы, сборочные приспособления
    Карбидные направляющие штифтыЦельный карбид (K10, K20)89-92 HRA (~70 экв. HRC)Абразивный износ, высокотемпературные направляющие
    Направляющие штифты с покрытиемЗакаленная сталь + TiN, TiCN, CrN65-70 HRC (зависит от покрытия)Материалы, склонные к задирам, работа без смазки
    Хромированные направляющие штифтыСталь + твердый хром (5-15 мкм)65-70 HV экв.Агрессивные среды, долговечные линейные втулки
    Шлифованные направляющие штифты (бесцентровое шлифование)Любая закаленная стальРазличнаяКонечный допуск по наружному диаметру +-0,002 мм
    Автомобильные направляющие штифтыЦементуемая или нержавеющая58-62 HRCПаллеты сборочных линий, фиксаторы двигателей

    Мы являемся производителем направляющих штифтов, специализирующимся на изготовлении с высокой точностью даже в самых жестких допусках. Наша компания предлагает OEM-производство направляющих штифтов, когда заказчику OEM требуется специфическая геометрия, а также когда требуется направляющий штифт со специальной выточкой, канавкой для смазки или резьбой для крепления.

    Узнайте больше информации о прецизионных деталях, обработанных на швейцарских станках, от Falcon.

    Автомобильные направляющие штифты, изготовленные с помощью швейцарской обработки на станках с ЧПУ для точного выравнивания и высокой износостойкости


    3. Критические инженерные спецификации для направляющих штифтов

    При спецификации направляющих штифтов инженеры должны определить пять взаимозависимых параметров. Ниже описано, как Falcon CNC Swiss решает каждую из них:

    3.1 Допуски и диаметры направляющих штифтов


    Допуски направляющих штифтов определяют посадку между штифтами и втулками или монтажными отверстиями.

    Стандартные классы допусков (согласно JIS B 0408 или ISO 286) для направляющих штифтов:

    • m6 – Посадка с натягом (запрессовка в неподвижную плиту)

    • f7 или g6 – Скользящая посадка (с зазором от 5 до 15 микрометров с каждой стороны направляющего штифта).

    Большинство часто изготавливаемых направляющих штифтов имеют диаметр от 1 мм до 50 мм с шагом 0,5 мм или 1 мм. В Falcon CNC Swiss нестандартный направляющий штифт также может быть изготовлен с использованием швейцарского точения для всех круглых размеров от 0,8 мм до 32 мм; а если требуются допуски более жесткие, чем +/- 0,003 мм, направляющий штифт подвергается бесцентровому шлифованию после швейцарского точения.


    3.2 Прецизионно шлифованные направляющие штифты – Качество поверхности и округлость


    После закалки прецизионные направляющие штифты подвергаются бесцентровому шлифованию для обеспечения:

    • Округлость: +-0,001 мм (1 микрон)

    • Цилиндричность: +-0,002 мм на длине 100 мм

    • Качество поверхности: Ra 0,05 до 0,20 мкм для скользящего контакта; Ra 0,40 мкм для общего направления.

    Качество поверхности направляющих штифтов напрямую влияет на трение, образование продуктов износа и удержание смазки. Для высокоцикловых штампов мы рекомендуем Ra 0,10 мкм и плато-хонингованную поверхность.


    3.3 Шкала твердости направляющих штифтов и выбор материала

    Твердость направляющих штифтов обычно записывается по шкале Роквелла (HRC). Следующие примеры служат общими критериями для твердости направляющих штифтов в компонентах штампов или пресс-форм:

    • Сквозная закалка (например, 52100) при HRC 58-62

    • Компоненты из нержавеющей стали (например, 440C, 420) при HRC 50-55

    • Цементация со сквозной закалкой (например, сталь 8620) при твердости поверхности = HRC 60-64 и сердцевины = HRC 35-45

    • Карбидные направляющие штифты = эквивалент 70-72 HRC (обратите внимание, что они очень хрупкие)

    Для направляющих штифтов из закаленной стали мы используем вакуумную термообработку, чтобы минимизировать деформацию и достичь равномерной твердости. Направляющие штифты из нержавеющей стали после шлифования пассивируются для коррозионной стойкости.


    3.4 Зазор направляющего штифта – Сколько это слишком много?

    Пространство, создаваемое между направляющим штифтом и его сопрягаемой втулкой, представляет собой баланс между свободным движением и точностью выравнивания. Стандартные зазоры для стали по стали или стали по бронзовым втулкам:

    • Низкоскоростные/Высоконагруженные пресс-инструменты: 0,5% - 1,0% от диаметра направляющего штифта с каждой стороны

    • Высокоскоростная штамповка: 0,2% - 0,4% от диаметра направляющего штифта с принудительной смазкой с каждой стороны

    • Направляющие штифты для пресс-форм (литье): 0,3% - 0,5% от диаметра направляющего штифта

    Пример: Если зазор направляющего штифта составляет 0,03 мм с обеих сторон, то суммарный зазор равен 0,06 мм (для штифта 20 мм при зазоре 0,3%), и станок Falcon Swiss CNC может стабильно достигать этого в повторяющемся производстве.


    4. Материалы и покрытия для направляющих штифтов – Производительность под нагрузкой

    Выбор правильного основного материала и поверхностной обработки продлевает срок службы инструмента и предотвращает заедание. Ниже приведены наши наиболее востребованные комбинации:

    <