Способ обработки рабочей поверхности штампов Советский патент 1984 года по МПК B21J13/02 

s

СПОСОБ ОБРАБОТКИ РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ иГГАМПОВ по авт.св. № 603476, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения стойкости и размерной стабильности рабочих поверхностей , абразивный материал вносят в интервале наработки от 20-25%до 70-75% ресурсаэксплуатации штампа, после чего рабочую поверхность азотируют.

эо эо

эо

СП

:о Изобретение относится к обработке кюталлов давлением и может быть использовано для чистовой обработки рабочих поверхностей штампов в кузнечно-штамповочном производстве , . По основному авт.св. № 603476 известен способ обработки рабочей поверхности штампов, заключаюпяйся во внесении в процессе эксплуатации штампа абразивного материала между рабочей поверхностью штампа и контактирующей поверхностью заготовки Внесение абразива между перемещаю щейся поверхностью деформируемой заг товки и рабочей поверхностью штампа способствует удалению очагов усталостных повреждений гравюры и создае микрорельеф, снижающий теплообмен и обеспечивающий повышенигую разгаросто кость материала штампа. Абразивный материал вносят как перед каждым ци лом штамповки вместе со смазкой,так и непосредственно в период штамповки. В обоих вариантах абразив воз.действует на рабочую поверхность на протяжении эксплуатации штампа. Это обеспечивает повышение стойкости инструмента по сравнению с инструменто рабочая поверхность которого не под вергалась указанной обработке ij Недостатком известного способа яв ляется возможность его применения,гл ным образом, при обработке твердосплавных штампов, у которых основной причиной технических отказов являет Термоусталостное разрушение гравюры, в то время как резерв по размерному износу ente далеко не исчерпывается. Для широко применяемых ст альных и в том числе азотированных штампов интенсификация абразивного износа, сопровождакйцая применение известного способа в течение всего периода эксплуатации, эффективного выигрыша в стойкости не дает Последнее связано с равновероятными дефектами как вследствие усталости, так и износа гравюры, вызванного абразивной обработкой. I Цель изобретения - повышение стой кости и размерной стабильности рабочих поверхностей штампа. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обработки поверхностей штампов, абразивный материал вносят в интервале наработки от 20-25 до 70-75% ресурса эксплуатации штампа, после чего рабочую поверхность азотируют. Достижение положительного эффекта при реализаций способа основано на учете ранее не учитываемых факторов. Известен эффект наращивания в одну сторону в направлении от внутренних объемов гшастической деформации, вызванной релаксацией возникающих при циклических тепловых воздействиях макро- и микронапряжений . Применительно к азотированным штампам для горячего надавливания экспериментально установлено,что на этапе до 20-25% наработки штампов от всего ресурса изменение размеров рабочих поверхностей и диаметра калибрующего очка не происходит. Это связано с тем, что направленное изменение размеров вследствие указанного выше эффекта на этой стадии компенсируется естественным для данного процесса износом калибрукщего. очка. Поэтому внесение абразивного материала между поверхностью штампа и заготовки на этом этапе не оправдано, так как это приведет к изменению размера очка и снижению стойкости инструмента. В интервале наработки от 20-25 до 70-75% установлено монотонное уменьшение размера рабочей поверхности в результате активного проявления эффекта роста поверхностных объемов в условиях гдаклических воздействий. Иными словами эффект направленного роста превалирует над естественным износом поверхнс стных слоев рабочей поверхности. Тогда внесение абразивного материала в указанном интервале наработки будет способствовать стабилизации размера очка путем повышения относительного вклада абразивного износа. Кроме того, наличие абразивной составляющей, а главное, получаем 1Й микрорельеф положительно повлияет на термосопротивление переходного слоя, вследствие чего уменьшается температурное нагружение рабочих поверхностей инструмента. Тип абразива и его количество в каж Дом конкретном случае определяют экспериментально. Внесение абразивного материала после наработки 70-75% от ресурса штампа нецелесообразно.; На этом этапе эффект роста размеров рабочих поверхностей ослабляется ввиду изменений фазового состава азотированных объемов. Оставшийся ресурс по наработке позволяет применить дополнительное азотирование для восстановления способности рабо1чих объемов к росту при теплоИменах. Указанный прием является 1с6ставной частью изобретения и «составляет сущность, раскрывакщую возможность дополнительного увеличения суммарной наработки инструмента (стойкости). Расмотренный прием прерЫЕИсТой эксплуатации штампов с конт ролируемой наработкой, после которой реализуется восстановление главных физических свойств рабочих объемов цредпагаемым методом (азотированием), может применяться многократ но. Пример . Осуществляют процес горячего выдавливания клапанов на кривошипных прессах типа КЛ864, Номннальное. усилие 1000 т. Заготовки ,из стали 40Х10С2М диаметром 32 мм, длиной 41 мм нагревают в проходном иагревателе (индукторе) до 1150+10 С 10 94 и поштучно подают в манипулятор.Пос дедний осуществляет размещение заготовки в контейнере матрицы (1 операция). Матрица изготовлена из стали 4ХЗВМФ и азотирована на толщину 0,18-0,22 мм по режиму: температура азотирования 520-540 С, степень диссоциации аммиака 35-40%, продолжительность азотирования 20 ч. Диа- метр калибрующего очка 11,. Среднестатическая стойкость матриц составляет 1,2 тыс. штамповок. Осуществляют процесс щтамповки клапанов до 0,3 тыс. штамповокjт.е. до наработки 25% ресурса штампа. После этого в смазку («70% машинного масла и графита марют М) вносят 0,5% абразива марки 15А-5В (злектрокорунд нормальный, ГОСТ 3647-71). После наработки 0,9 тыс. поковок, т.е. наработки 75% ресурса,матрицу азотируют по указанному выше режиму. Дальнейшая эксплуатация инструмента осуществляется в той же последовательности. Применение предлагаемого устройства позволит повысить стойкость штампов в 1,6 раза и значительно-повысить их размерную стабильность.