Способ изготовления штампов для штамповки труднодеформируемых материалов Советский патент 1986 года по МПК B21K5/20 

1

Изобретение относится к обработке давлением, в частности к способ нзготоаления штампов для горючей штамгювкн,

Цель изобретения - повышение стойкости штампов путем уплотнения поверхностного слоя их гравюры.

Ковочные штампы во время штамповки многократно нагружаются во вмя штамповки и разгружаются. При это за каждьй цикл, начиная с первого, претерпевают небольшую накапливающуюся от цикла к циклу пластическу деформацию, что соответствует условиям циклической ползучести. Условный цредел циклической ползучести является наиболее полной характеритикой предельного состояния штампа и определяет его стойкость, так ка величина этого показателя у инструментальных материалов ниже з словно .го предела текучести. В условиях циклической ползучести инструме н- тальные материалы проявляют ускореную ползучесть в начальный период штамповки, а по мере возрастания количества нагружений и при достижнии некоторой, пластической деформации (0,2-1%) резко повышают устойчивость к ползучести, и их скорост ролзучести снижается на два порядка. Поскольку стойкость штампа опрделяется величиной накопленной остаточной (пластической) деформации то для повышения стойкости их необходимо подвергать перед окончательной доводкой гравюры обработке давлением, равным условному пределу циклической ползучести.

Способ изготовления штампов состоит в следующем.

Исходную заготовку, полученную литьем, обрабатывают по габаритным и базовым поверхностям механическим способом. Электрохимическим методом обрабатывают предварительно гравюру штампа. После этого штамп монтируют в установке для изотермическог деформирования и нагревают до температуры, при которой штамп в дальнейшем эксплуатируется. Штамп для изотермической штамповки нагревают до температуры деформации материала штампуемых изделий. Штампы, которые работают в обычных условиях, т.е. н подогреваются или подогреваются незначительно, нагревают до темпера

5

0

5

0

5

туры, не превьш1ающеи температуры отпуска материала штампа.;

Нагретый штамп циклически нагружают в изотермических условиях, имитируя процесс штамповки, соответствующий условному пределу циклической ползучести материала штампа. Количество циклов выбирают в соответствии с температурно-скоростными уело- ВИЯМИ нагружения. Нагружение прекращают при достижении остаточной (пластической) деформации порядка 0,1 - 1,0%. Штампы извлекают из установки для изотермического деформирования, охлаждают и производят обдувку корундовым песком. Затем производят обработку гравюры ручным полированием.

I

Пример. Заготовки штампов

.для изотермической штамповки заготовок лопаток из титанового сплава ВТ 3-1 отливают из жаропрочного сплава ЖСБ-К. Обрабатывают базовые и габар итные поверхности механическим способом и электрохимическим методом предварительно обрабатывают гравюру штампа. После этого штамп монтируют в уст.ановке для изотермического деформирования типа УИДИН и нагревают до температуры деформации сплав а ВТ 3-1 870-900 С. Материал штампа при этой температуре имеет предел прочности 75 кгс/мм.

/

I

5

Одновременно в электропечи нагревают заготовку из жаропрочного сплава ЖСБ-КП. Заготовку перед нагревом покрываю1Т защитно-смазочным покрытием ЭВТ-25, нагревают до температуры 0 деформации данного сплава и деформируют в нагретом штампе до заполнения гравюры штампа металлом. После этого заготовку извлекают из ттатлпа охлаждают и удаляют с поверхности защитно-смазочное покрытие обдувкой корундовым песком. Заготовку после, обдувки помещают в нижний штамп. Штампы смыкают и-производят вьщерж- ку, необходимую для нагрева заготовки до температуры штампов, затем производят циклическое нагружение штампа удельным усилием 30-40 кгс/мм . Количество циклов нагружения находится в пределах 20-30 циклов, при этом остаточная деформация (проседа- ние гравюры штампа) для каждой половины штампа составляет 0,1-0,2 мм, или - 0,2%. Для циклического нагру0

5

3 1243879

жения штампов в изотермических ус-и окончательную обработку гравюры

ловиях можно использовать такжеручным полированием,

мастер-штамп, изготовленный из тогоПрименение изобретения по сравже материала, что и штамп. Штампынению с прототипом позволяет повыизвлекают из установки, охлаждают, сить стойкость штампов при изотер- проиэводят обдувку корундовым песком мическом деформировании в 3,5-4 раза.