Способ выдавливания формообразующих полостей деталей пресс- форм

 

Союз Советскии

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 29.09. 77 (21) 2527510/25-27 с присоединением заявки М (23) П риорнтет-—

Ояублнковано 25.02.80. Бюллетень М 7 (51)М. Кл.

В 21 J 5/00

В 21 К 5/20

С 21 9,1/78

Ве аиретееииый кеаитет

CCCP ю лелин изееретеиий и етиритий (53) УДК 621.73. .043 (088. 8) Дата опубликования описания 28.02.80 (72) Автор изобретения

С. А. Довнар (71) Заявитель Физиксг-технический институт AH Белорусской ССР (54) СПОСОБ ВЫДАВЛИВАНИЯ ФОРМООБРАЗУЮЩИХ

ПОЛОСТЕЙ

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в инструментальн штамповом производстве при изготовлении пресс-форм для получения изделий из металлических и неметаллических материалов.

Известен способ изготовления штампов обьемной штамповки вьщавливания формооб- разующих полостей деталей пресс-форм, включающий нагрев биметаллической заготовки, состояшей из основы и плакируто шего материалов, до температуры аусте-низации, предварительное выдавливание мастер-пуансона, охлаждение до температуры относительной устойчивости аустенита плакируюшего слоя, выдержку для

15 преврашения аустенита основы, окончательное вьщавливание (11 .

Известный способ является сложным, в особенности прн изготовлении крупно26 габаритных штамповых изделий . Процесс формообразования полости разделен на две самостоятельные операции (предварительная и окончательная штамповки), выполнение которых требует использования двух типов штамповочных машин: молота (или горячештамповочного пресса) и мощного гидропресса. Установка этих машин рядом по техническим условиям недопустима и является нерациональной с точки зрения организации инструментально-штам- повочного производства. Причем использование известного способа сопряжено с выполнением опытных штамповок для доводки мастер- пуансона .предварительной штамповки для того, чтобы исключить при окончательной штамповке образование зажимов (прострелов), незаполнение полости мастер-пуансона и другие дефекты, связанные. с переходами процесса горячей штамповки.

Бель изобретения - повышение производительности процесса выдавливания формообразуюших полостей деталей прессформы зв счет снижения температуры предварительного выдавливания полости и расширение возможностей выполнения

716

10 предварительного и окончательного выдавливания единым мастер-пуансоном.

Поставленная цель достигается тем, что Охлаждение заготовки осуществляют перед предварительным выдавливанием до температуры одновременной относи- . тельной устойчивости аустенита плвкируюшего и основного материалов, а после предварительного выдавливания заготовку и мастер-пуансон подстуживают до температуры, ниже температуры относительной устойчивости аустенита основы, но в пределах области устойчивости аустенитв плакируюшего слоя.

Охлаждение аустенизированной заготовки до температуры относительной устойчивости вустенита как плакируюшего, так и основного материалов, обеспечивает возможность выполнения при пониженных температурах предварительного выдавливания, которое в части пластического течения материалов должно быть свободным по всему объему заготовки.

Снижение в предлагаемом способе температуры предварительного выдавливания до относительной устойчивости аустенита материалов заготовки (450-600 С) позволяет производить предварительное и окончательное вьщввливания на одном и том же прессе вместо известных

30 используемых двух прессов (быстродействующего и тихоходного). Причем это не влечет за собою в связи с ростом предела текучести аустенита при снижении температуры деформации появление технологических затруднений. !

Окончательное выдавливание формообразующих полостей в заготовках после их подстуживания с выдержкой технологически т щже достаточно легко осуществимо, поскольку предшествующая этой операции выдержка не приводит к фазовым превращениям аустенита плакируюйего слоя, что могло бы пони. зить техйологыческую пластичность плакируюшего мвт ериала. Указанная выдержка вызывает мвртенситное или бейнитире превращение только аустенита основы, но это содействует качеству. воспроизведения выдавливаемой в заготовке полости, поскольку увеличивает твердость подложки плвкирующего слоя.

Поэтому Окончательное Вьщавливание у . в рекомендуемом режиме не сопряжено с опасностью поломок масте) пуансонов или трещинообразования плакирующих .слоев.

695 4

Ддя пояснения сущности предлагаемого способа нв фиг. 1 приведена технологическая схема выдавливания формообразующих полостей на фоне диаграмм нзотермического распада аустенитв, например, основной стали 5ХНВ (— ) и клакируюшей стали ЗХ2В8Ф (— — -) где 1,2 — условные обозначения предва- рительного и окончательного вьщавливания полости в заготовке соответственно

У на фиг. 2 представлена в качестве примера зависимость твердости НУ основного (5XHB) и плакируюшего (ЗХ2В8Ф) материалов от температуры подстуживания аустенитв с последующей 30-ти минутной выдержкой, по которой можно проверить оптимальность выбранного режима выдержки, что осуществляют путем определения отношения твердости плвкирующего слоя к твердости основы.

При понижении этого отношения возрастает качество воспроизведения выдавливаемой полости вследствие увеличения несущей технологической способности основы заготовки.

Способ осуществляют следующим образом.

Биметаллическую заготовку, например, иэ материалов 5ХНВ (основа) и ЗХ2В8Ф (плакируюший слой) никелируют для зашиты от окалинообразования, а затем нагревают до температуры аустенизации . (1150-1200 С) и быстро охлаждают до температуры относительной устойчивости аустенитв плакируюшего и основного материалов. Для избранной пары материалов температура охлаждения расположена в интервале 540-560 С (см.фиг. 1).

При этих температурах твердость материалов 5ХНВ и ЗХ2В8Ф составляет соответственно НУ 70 и НУ 90, что обеспечивает воэможность предварительного выдавливания в заготовках формооб-. разующих полостей.

После охлаждения заготовку устанав- ливают на подкладной мастер-штамп и производят предварительное выдавливание полости посредством мастер-пуансона о подогретого до 400-500 С. Затем заго- товку вместе с вдавленным в ее тело мастер-пуансоном подстуживвют до температуры, расположенной вне области относительной устойчивости аустенита основы, но в пределах такой же области аустенита плакирующего слоя. Выдержка заготовки при этой температуре приводит к распаду аустенитв основы без превращения аустенитв, плакирующего

6

pBcLlHpHYh технологические воэможности изготовления крупногабаритных .штампов и в конечном итоге приведет кповышению производительности.

Формула изобретения

Способ выдавливания формообразующих полостей пресс-форм, включающий нагрев биметаллической заготовки, состоящей из основы и плакируюшего слоя, до температуры аустенизации, предварительное выдавливание мастер-пуансоном, охлаждение до температуры относительной устойчивости аустенита плакирующего слоя, выдержку для превращения аустенита основы и окончательное выдавливание, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения производительности, 1 охлаждение заготовки осуществляют перед предварительным выдавливанием до температуры одновременной относительной устойчивости аустенита плакирующего н основного материалов, а после предварительного выдавливания заготовку и мастер-пуансон подстуживают до температуры, ниже температуры относительной устойчивости. аустенита основы, но в пределах области устойчивости аустенита плакирующего слоя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 501087, кл. С 21 D 1/78, 1957> (прототип) .

5 71669 слоя. В результате твердость основы bio ,сравнению с твердостью плакирующего слоя резко возрастает. Выбор температуры и времени выдержки производят в зависимости от марок материалов за-.

5 готовки на основе соответствующих им диаграмм изотермичЕскогб превращения аустенита.

Дпя пары 5ХНВ-ЗХ2В8Ф наиболее подходящим является подстуживание до

440-560 С с выдержкой в течение 30мин.

Этот режим незначительно изменяет твердость плакирующего слоя, но в то же . время приводит к значительному росту твердости основы до значения НУ 210. >s

Твердость основы по сравнению с твер° достык плакируюшего слоя в этом случае повышается почти вдвое, и поэтому выбранный режим выдержки с точки зрения воспроизведения формообразующей, 20 полости выдавливанием является вполне удовлетворительным.

После завершения выдержки заготовку вместе с мастер-пуансоном вновь устанавливают на подкладной мастер-штамп и производят окончательное вьщавливание формообразующей полости. Затем заготовку с окончательно выдавленной полостью передают под последующие операции, предусмотренные технологическим процессом ЗО изготовления рабочих деталей пресс-форм.

Использование предложенного способа выдавливания формообразующих полостей деталей пресс- форм обеспечит возмож-. ность сокрашения номенклатуры парка З5 прессового оборудования и, тем самым, снизит его возможные простои, позволит