Способ изготовления штампованных заготовок инструмента типа дисковых фрез

 

Использование: обработка давлением заготовок из быстрорежущих сталей, в частности изготовление крупногабаритного дискового инструмента типа дисковых фрез из исходного прутка с высокой карбидной неоднородностью. Сущность изобретения: исходную заготовку деформируют в условиях сверхпластичности за два этапа. На первом этапе заготовку протягивают по переходам, каждый из которых содержит по шесть обжатий с поворотами вокруг оси на 60° и деформацией не менее 20% за переход, на втором этапе протянутую заготовку с отношением длины к диаметру не более 2,5 осаживают в торец до окончательных размеров.

Изобретение относится к обработке давлением заготовок из быстрорежущих сталей и может быть использовано для изготовления крупногабаритного дискового инструмента типа дисковых фрез из исходного прутка с высокой карбидной неоднородностью.

Известен способ производства заготовок режущего инструмента, включающий нагрев исходных заготовок в аустенитной области до температуры деформации 900^оС, деформацию в изотермических условиях на 85-90% на плоских бойках из сплава ЖС6К.

Наиболее близким к изобретению является способ обработки быстрорежущих сталей, включающий нагрев заготовок до температуры деформации от A_c1-(15... 25)^оС до A_c1 , загрузку в изотермический штамп, деформацию в условиях сверхпластичности по схеме осадки на 80-85% со скоростью (0,8-1,2)х10^-3 с^-1, доделочные операции.

При деформации в условиях сверхпластичности карбидная неоднородность уменьшается на 2-3 балла (от 4 до 1-2 балла) и по всему сечению штампованной заготовки формируется мелкодисперсная однородная структура с равномерным распределением карбидов.

Однако указанный способ эффективен при деформации исходных заготовок среднего диаметра. При использовании же прутков большего диаметра, имеющих и большую карбидную неоднородность (до 7-8 балла в центре и до 3-4 балла по периферии) данный способ не дает положительных результатов.

Целью изобретения является повышение износостойкости режущего инструмента, изготавливаемого из прутков диаметром более 50 мм, за счет получения однородной структуры с низкой 1-2 балла карбидной неоднородностью в объеме заготовки, формирующемся по наружному диаметру дискового инструмента на глубине не менее 0,2 диаметра.

Это достигается протяжкой исходной заготовки вдоль образующей в комбинированных бойках не менее чем за шесть обжатий за один переход с кантовкой заготовки вокруг оси на 60^о и степенью деформации не менее 20% за переход до получения протянутой заготовки с отношением ее длины к диаметру, не превышающим 2,5.

В результате предварительной протяжки в комбинированных бойках происходит равномерное распределение деформации. Так, при протяжке с кантовкой торцы заготовки принимают округлую форму, которая является оптимальной для последующей осадки и резко снижает контакт заготовки с инструментом в начальный момент деформации.

В результате деформация протекает более равномерно, что способствует в сочетании с последующей осадкой в торец со степенью деформации 80-85% формированию мелкодисперсной однородной структуры в регламентированном объеме штампованной заготовки, достаточном для изготовления режущих элементов инструмента с повышенной износостойкостью.

П р и м е р. При изготовлении партии заготовок для фрез диаметром 150 мм из стали Р 18 в качестве исходных использовали обточенные цилиндрические заготовки диаметром 90 мм, высотой 25 мм. Деформацию проводили на гидравлическом прессе ПА 2638 усилием 630 т. с. в изотермической установке "УИДИН-400".

Исходные заготовки нагревали в электрической печи К-800 при температуре 810±10^оС в течение 25-30 мин. Нагретую заготовку переносили в штамповый блок, укладывали в фигурный боек на образующую и проводили протяжку за шесть обжатий за один переход с кантовкой заготовки вокруг оси на 60^о и степенью деформации 30% за один переход до получения отношения высоты протянутой заготовки к диаметру 0,8±0,1, что удовлетворяет условию получения отношения высоты протянутой заготовки к диаметру не более 2,5.

После этого заготовку устанавливали на торец на плоский участок бойка и, удерживая ее в устойчивом положении до соприкосновения с верхним плоским бойком, деформировали на 80⁺⁵%. Штамповки охлаждали на воздухе.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШТАМПОВАННЫХ ЗАГОТОВОК ИНСТРУМЕНТА ТИПА ДИСКОВЫХ ФРЕЗ из прутков быстрорежущих сталей с высокой карбидной неоднородностью, включающий нагрев исходной заготовки до температуры деформации и деформацию нагретой заготовки в условиях сверхпластичности путем ее осадки в торец, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости режущего инструмента, изготавливаемого из прутков диаметром более 50 мм, путем получения однородной структуры с низкой 1 - 2 балла карбидной неоднородностью в объеме заготовки, формирующейся по наружному диаметру дискового инструмента на глубине не менее 0,25 диаметра, дополнительно перед осадкой осуществляют протяжку заготовки вдоль образующей в комбинированных бойках не менее чем за 6 обжатий за один переход с кантовкой заготовки вокруг оси на 60^o и степенью деформации не менее 20% за переход до получения протянутой заготовки с отношением ее длины к диаметру, не превышающим 2,5.