Биметаллический формообразующий инструмент Советский патент 1991 года по МПК B21J13/02 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к конструкциям биметаллического формообразующего инструмента, преимущественно штампов и матриц для горячего прессования.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной стойкости инструмента путем достижения однородности механических свойств по сечению рабочей части и плотности структуры.

На фиг.1 показана полая рабочая часть штампа с прибылями и ребрами, сечение; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - биметаллический штамп, сечение.

Биметаллический штамп с габаритными размерами (длина, ширина и высота, соответственно) содержит рабочую часть 1

штампа со стенкой и гравюрой 2. Рабочая часть 1 штампа содержит ребра жесткости 3, бобышки 4 прибыли 5 (которые впоследствии обрезаются) и поднутрения 6. Наружная часть 7 штампа изготовлена путем заливки углеродистой стали в полость рабочей части 1.

При толщине стенки рабочей части ниже 8% от средней арифметической величины габаритов формообразующего инструмента снижается конструктивная прочность штампа, что приводит к его деформации и снижению эксплуатационной стойкости. При толщине стенки выше 10% от средней арифметической величины габаритов инструмента в отливке рабочей части создаются условия недостаточной плотности структуры, ликвации по химическому соО

ел ел о

N Оч

ставу, а следовательно, появляется неравномерность механических свойств по сечению отливки, что снижает эксплуатационную стойкость инструмента.

Из литейной штамповой стали марки 4Х4НМФСЛ методом вакуумной формовки отливают рабочую часть 1 штампа для штамповки крышки шатуна с габаритными размерами 390x190x135 мм. Внутри полого штампа выполняют 4 бобышки диаметром 24 которые пропитываются прибылями 5 с литейным уклоном 3°, что обеспечивает неразъемное соединение частей 1 и 7 штампа при заливке металла в полость 8 рабочей части 1. Толщина стенки б рабочей части 1 штампа варьировалась от 17 до 25 мм с целью определения оптимальной толщины для получения плотной структуры металла по сечению и однородности ее по химическому составу и механическим свойствам.

После изготовления рабочей части 1 штампа производят отрезку прибылей 5. обрабатывают пескоструйной обработкой внутренние поверхности рабочей части 1, после чего на эти поверхности наносят слой алюминиевой пудры с железным порошком и перекрывают рабочую часть стальной плитой 9 толщиной 50 MMI с заливочным отверстием 10 диаметром 60 мм. На поверхность 11 плиты, контактирующей с рабочей час- тью штампа, нанесена огнеупорная краска. Рабочую часть 1 штампа вместе с плитой 9 нагревают в электропечи сопротивления до

А

290-460°С (оптимальной оказалась температура 300-450°С) и производят заливку уг- леродистой стали марки 40Л при 1640 1710°С (оптимальная температура 1650-1700°С). Затвердевание стали протекает как при литье в кокиль, поэтому образуется плотная структура по сечению отливки.

Термообработку биметаллического штампа выполняют при следующем режиме: закалка при нагреве до 1050°С, выдержка при этой темпертатуре 2 ч, охлаждение в масле и отпуск при 620°С, выдержка 4 ч, охлаждение на воздухе.

Формула изобретения Биметаллический формообразующий инструмент, преимущественно литой штамп для горячего прессования, содержащий по крайней мере две металлические части, жестко соединенные между собой, рабочая часть из которых выполнена с гравюрой под чистовую мехобработку и ребрами жесткости и утолщениями в зонах расположения стержней и толкателей, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости путем создания однородности механических свойств по сечению и плотности структур, толщина стенки рабочей части инструмента составляет 8-10% средней арифметической величины габаритов инструмента, а коэффициенты линейного расширения материалов частей штампа равны между собой.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к конструкциям биметаллического формообразующего инструмента, преимущественно штампов и матриц для горячего прессования. Цель изобретения - повышение эксплуатационной стойкости инструмента путем достижения однородности механических свойств по сечению рабочей части и плотности структуры. Биметаллический формообразующий инструмент содержит две металлические части, жестко соединенные между собой. Рабочая часть инструмента выполнена с гравюрой под чистовую механическую обработку с ребрами жесткости, бобышками для выталкивателей и поднутрениями. Толщина стенки рабочей части равна 8-10% средней арифметической величины габаритов инструмента. Коэффициенты линейного расширения металлов, из которых отлиты рабочая и наружная части биметаллического формообразующего инструмента, равны между собой. При изготовлении формообразующего инструмента отливают рабочую часть и производят заливку в нее углеродистой стали. Затем проводят термообработку. 3 ил. со С

Фиг1

А-А

Фиг. 2