Способ получения заготовок концевого режущего инструмента

 

Изобретение относится к инструментальному произйодству. Сущность изобретения: через рабочую фильеру матрицы выпрессовывают совместно корпус инструмента на материал рабочего слоя. Порошкообразный материал рабочего слоя перед прессованием, нагревают до температуры пластической деформации. Поверхность корпуса выполняют с рельефом. В дальнейшем на поверхность рабочего слоя наносят покрытие из сверхтвердого мелкозернистого инструментального материала. Сверхтвердый материал внедряют в поверхность рабочего слоя созданием пульсирующего давления в закрытом объеме. Величину давления увеличивают по мере перемещения и остывания корпуса. После отвердения рабочего слоя заготовку инструмента калибруют, 2 ил. (Л %$ыаа

ВФЛА: 4Ь

+ ".

СО!ОЗ СОВГ ГСКИХ

СОЦиАлИС1ИНЕГKèõ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 21 С 23/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯ1Л

ПРИ ГК1-(Т СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4714536/27 (22) 31,05.89 (46) 15,08.92. Бюл. M 30 (71) Владимирский политехнический институт (72) В. И, Денисенко (53) 621.73(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Иг 946713, кл, В 21 С 23/22, 1981.

Авторское свидетельство СССР

К 647026, кл. В 21 С 23!22, 1976.

Авторское cBN+pTpльство СССР

К 27027, кл. В 21 С 23/22, 1930.

Композиционные материалы. Том 4, Композиционные материалы с металлической матрицей / Под. ред. К. Крейдера.

М.: Машиностроение, 1978, с. 56, рис. 6. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВОК

КОНЦЕВОГО РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

SU 1754258 А 1 (57) Изобретение относится к инструментальному производству, Сущность изобретения; через рабочую фильеру матрицы выпрессовывают совместно корпус инструмента на материал рабочего слоя. Порошкообразный материал рабочего слоя перед прессованием нагревают до температуры пластической деформации. Поверхность корпуса выполняют с рельефом. В дальнейшем на поверхность рабочего слоя наносят покрытие из сверхтвердого мелкозернистого инструментального материала. Сверхтвердый материал внедряют в поверхность рабочего слоя созданием пульсирующего давления в закрытом обьеме, Величинудавления увеличивают по мере перемещения и остывания корпуса, После отвердения рабочего слоя заготовку инструмента калибруют, 2 ил, 1754258

25 30

Изобретение относ лтся к инструментальному производству, в частности к способам получения режущего инструмента прессованием, Известны способы изготовления концевого режущего инструмента из разнородных инструментальных материалов путем совместного прессования через рабочую фильеру матрицы.

Известен способ, в котором при изготовлении инструмента подачу заготовки в контейнер осуществляют по частям в виде расплавов металлов с последующим прессованием с постоянным противодавлением, при этом вначале подают расплав металла рабочей части инструмента, а затем — расплав металла хвостовой части.

Недостатком способа является то, что инструмент получают последовательным прессованием из расплавов рабочей и хвостовой частей, При этом рабочая часть получается из монолитного однослойного инструментального материала из дефицитных компонентов, Изготовление из расплава, t .ет непригодную для резания структуру инструмента, которая может быть изменена лишь термообработкой, Выполнение сердцевины инструмента из инструментального материала приводит к повышенному расходу последнего. Способ непригоден для упрочнения рабочего слоя сверхтвердыми материалами.

Известен также способ получения многослойных профилей путем продавливания через матрицу пакета из продольно-слоистой заготовки, Особенность и недостаток способа состоит в том, что собирают пакет из продольно-слоистой заготовки, а затем осуществляют продавливание его при статическом давлении через очко матрицы в горячем состоянии. При совместном продавливании полос продольно-слоистой заготовки соединение между ними получается ненадежное из-за малой поверхности кон- 4 такта и так как давление на контактную поверхность между слоями передается через наружные пластичные слои пакета и недостаточно для надежного схватывания окисленных по поверхности материалов. 5

Рабочий слой изготовленного по такому способу инструмента не может быть малым по условию прочности при прокатке, увеличивая объем инструментального материала.

Способ не пригоден для упрочнения раба- 5 чего слоя сверхтвердыми материалами, Изве тен также способ получения стержней из разнородных металлов, заключающийся в подаче разнородных металлов к фильере из соосных сосудов конической формы, что одновременно является недостатком способа, Способ не позволяет на носить рабочий слой на переднюю поверхность инструмента некруглой формы, увеличивая расход инструментального материала, упрочнять рабочий слой сверхтвердым материалом. При такой подаче материалов статическое давление в месте соединения металлов низкое и надежность их сцепления плохая.

Следовательно, известные способы дают большой расход инструментального материала рабочего слоя и низкое качество инструмента. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ изготовления концевого режущего инструмента из разнородных инструментальных материалов путем совместного прессования при статическом давлении через рабочую фильеру матрицы его корпуса в ненагретом состоянии с гладкой наружной поверхностью и рабочего слоя в виде нагретого до температуры горячей пластической деформации порошка.

Недостаток способа состоит в том, что прессование осуществляют при статическом давлении, соединяя корпус и рабочий слой по гладкой поверхности.

При таком способе надежность соеди-, нения материалов корпуса и рабочего слоя получается низкой. Для обеспечения достаточной прочности рабочего слоя при резании его необходимо выполнять увеличенной толщины с большим расходом инструментального материала, износостойкость поверхности рабочего слоя — пониженная, а способ не позволяет упрочнять рабочий слой сверхтвердым материалом.

Таким образом, известный способ дает большой расход материала рабочего слоя и низкое качество инструмента, Цель изобретения — экономия материала рабочего слоя и повышение качества инструмента за счет улучшения его эксплуатационных характеристик, Это достигается тем, что перед совместным прессованием на сопрягаемую с рабочим слоем поверхность корпуса наносят рсльеф, после чего на поверхность рабочего слоя наносят покрытие путем создания пульсирующего давления в закрытом обьеме порошкового сверхтвердого мелкозернистого инструментального материала. При этом величину давления по мере перемещения корпуса с нанесенным на него рабочим слоем и остывания последнего увеличивают, а непосредственно после нанесения покрытия и отвердения рабочего слоя инструмент калибруют, 1754258

На фиг. 1 дан схематично пример реализации конкретного выполнения предлагаемого способа; на фиг. 2 — поперечное сечение концевого режущего инструмента, С помощью зубчатых роликов 1 поверх- 5 ностям 7 корпуса 2 из углеродистой стали придают рельефную зубчато-рифленую форму, Затем корпус 2 направляют в камеру

3 прессования, куда одновременно с помощью экструдеров 4 подают в нагретом до 10 температуры пластической деформации материал рабочего слоя 5 из быстрорежущей с али в порошковом состоянии, Под давлением в камере 3 и при пропускании корпуса

2 и рабочего слоя 5 через фильеру 8 рабочий 15 слой 5 наносят на зубчато-рифленые передние поверхности 7. Далее полученную заготовку пропускают через камеру 8 с порошковым сверхтвердым мелкозернистым инструментальным материалом 10 из 20 кубического нитрида бора, алмаза и т. и. материала, закрытый объем которого подвергают пульсирующему давлению при возвратно-поступательном движении поршней

9, Под влиянием пульсирующего давления 25 сверхтвердый инструментальный материал

10 активно внедряется в рабочий слой 5.

Для лучшего внедрения величину давления в камере 8 увеличивают по мере перемещения корпуса 2 с нанесенным на него рабо- 30 чим слоем 5 и остывания последнего.

Увеличения давления достигают путем сужения камеры 8 в направлении к калибрующей фильере 11, что приводит к захвату передними поверхностями 12 и заклинива- 35 нию частиц сверхтвердого инструментального материала 10 в калибрующей фильере

11 с последующим их внедрением в рабочий слой 5, 8 результате рабочий слой 5 упрочняется сверхтвердым инструментальным 40 материалом 10 со стороны передних поверхностей 12 с режущими лезвиями 13, Непосредственно после нанесения упрочняющего покрытия иЗ сверхтвердого инструментального материала 10 и отвердения 45 рабочего слоя 5 полученный инструмент калибруют в калибрующей фильере 11, повышая прочность крепления рабочего слоя 5 и удаляя избыток егo материала, Зубчаторифленые передние поверхности 7 с пересекающимйся продольными рифлениями и поперечными зубцами обеспечивают надежность соединения рабочего слоя 5 с корпусом 2, создается возможность уменьшить толщину рабочего слоя 5 до границы предельно допустимого износа без опасения его отслаивания под действием температурно-силового воздействия при резании.

Сверхтвердый инструментальный материал

10 также позволяет уменьшить объем необходимого рабочего слоя 5, повышает износостойкость инструмента, Изобретение позволяет снизить расход материала рабочего слоя и повысить качество инструмента путем повышения прочности соединения корпуса с рабочйм слоем, износостойкости лезвий и передних поверхностей.

Формула изобретения

Способ получения заготовок концевого режущего инструмента из разнородных инструментальных материалов путем совместного прессования через рабочую фильеру. матрицы его корпуса в ненагретом состоянии и рабочего слоя в виде нагретого до температуры горячей пластической деформации порошка,отл и ча ющийс я тем, что, с цслью экономйи материала рабочего слоя и повышения качества инструмента за счет улучшения его зксплуатационных характеристик, перед совместным прессованием на сопрягаемую с рабочим слоем поверхность корпуса наносят рельеф, после чего на поверхность рабочего слоя наносят покрытие путем создания пульсирующего давления в закрытом объеме порошкового сверхтвердого мелкодисперсного инструментального материала, при этом величину давления по мере перемещения корйуса с нанесенным на него рабочим слоем и остывания последнего увеличивают, а непосредственно после нанесения покрытия и отвердения рабочего слоя заготовку инструмента калибруют.

Составитель В.Денисенко

Редактор Н.Федорова Техред M.Moðãåíòàë Корректор А.Ворович

Заказ 2844 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, yr..Ãагарин». ()1