Способ получения плакированных матриц

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (5!) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3699058/25-27 (22) 11.11.83 (46) 30,01,86, Бюл. ¹ 4 (71) Физико-технический институт

АН БССР (72) С.А.Довнар, Я,В.Грауманис и Е.И.Сидор (53) 621,777 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1020445, кл, С 21 D 8/00, С 21 D 9/22, 1981. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАКИРОВАННЫХ МАТРИЦ из стальных материалов для формовочных штампов и прессформ, заключающийся в получении составной заготовки путем установки вставки,из плакирующего материала н полости корпуса из основного материала, нагреве составной заготовки до температуры аустенизации материапа вставки, сваривании частей заготовки, подстуживании заготовки до температуры относительной устойчиности аустенита, выдавливании гравюры и закалке изделий, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения качества получаемых изделий путем повышения равномерности плакирования, вставку устанавливают н корпусе с зазором относительно дна его полости, причем сопрягаемые поверхности вставки и корпуса выполняют конусными с углом наклона образующих в сторону дна полости не более угла трения, а нагрев составной заготовки проводят прерывисто, прекращая нагрев на

20-40 мин при достижении температуО ры заготовки 750-850 С.

1 1

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в инструментальноштамповочном производстве при изготовлении штампов объемной штамповки и пресс-форм для получения деталей из металлических и неметаллических материалов.

Целью изобретения является повышение качества получаемых изделий путем повышения равномерности плакирования.

На чертеже, представлена схема осуществления способа.

Способ осуществляется следующим образом.

Собирают составную заготовку, размещая в полости контейнера 1 из основного материала вставку 2 из плакирующего материала, образуя под вставкой 2 зазор 3, причем посадочные поверхности деталей выполняют конусными с углом наклона о образующих, равным 2-4 . Соединение вставки с корпусом осуществляют под прессом с гарантированным натягом в области упругопластических деформаций микронеровностей сопрягаемых поверхностей.

Затем заготовку устанавливают в о печь с температурой 750-850 С и после достижения заданной температуры выдерживают в течение 2040 мин. Во время выдержки на границе корпус-вставка происходит обезуглероживание материала без окалинообразования.

Исследования микроструктуры подтверждают, что оптимальными пара- метрами процесса обезуглероживания

KoHTBKTHbIx поверхностей под свар,+ о ку является нагрев до 800+50 С и выдержка в течение 30 10 мин, Выгорание углерода приводит к падению твердости приконтактных слоев материала контейнера 1 и плакирующего вставки 2, что благоприятно влияет на пластическую сварку деталей заготовки, Затем заготовку переносят в следующую печь, разогретую до температуры аустенизации плакирующего материала, равной в общем случае его эакалочной температуре. Заготовку в печи устанавливают рабочими торцами на заранее приготовленную насыпку отработанного карбюризатора, что защищает поверхность плакирую207618 2

1О пуансона.

Следующая операция — выдавлива25 ние гравюры с одновременным банда50

3S

45 щей вставки от окалинообразования и обеэуглероживания, После аустениэации заготовки иэвдекаются из печи и устанавливаются в мастер-штамп. Сначала посредством мастер-пуансона продвигают плакирующую вставку вглубь на

3-6 мм для ее сваривания с корпусом. Затем заготовку выдерживают в охлаждаемом мастер-штампе до достижения на боковой поверхности вставки температуры относительной о устойчивости аустенита (600-700 С), о чем можно судить по слабому оптическому излучению вставки на фоне несветящейся части заготовки . Бла- годаря подстуживанию обеспечивается качественное воспроизведение выдавливаемой гравюры, а эакалочные деформации проявляются лишь объемно, что можно скомпенсировать при составлении чертежа мастержированием плакирующей оболочки, Последнее увеличивает прочность матриць.", В случае выдавливания гравюры в два и более переходов при обратном движении мастер-пуансона плакирующая вставка не уводится из контейнера, так как угол уклона образующей конического соединения деталей заготовки меньше угла трения.

Создание внутри заготовки под плакирующей вставкой рабочей полости обеспечивает равномерное или близкое к нему распределение плакирующего материала по гравюре матрицы. Формирование плакирующей оболочки задается с одной стороны мастер-пуансоном, а с другой стороны — формой и размерами рабочей полости, которые как параметры плакирования остаются неизменными в процессе выдавливания гравюры. Наличие рабочей полости и невозможность образования биметаллического соединения между корпусом и тыльной частью плакирующей вставки из-эа окисляемости свободных поверхностей внутреннеи полости при нагреве понижают усилие и работу выдавливания гравюры за счет большей свободы течения плакирующего материала. Уменьшается также поворот главных осей деформации, эерен, включений и др, элементов

1207618

Составитель В,Бещеков

Техред А.Бабинец

Корректор Г,Решетник

Редактор А. Гулько

Заказ 121/11

Подписное

Тираж 656

RHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

115035, Москва, Ж-35. Раушская наб., д, 4/5

Ф!!.тиал П1П1 "Патент", r. Ужгор,:, ул. Проектная, 4 структуры, что существенно повышает конструкционную прочность плакирующего слоя в закаленном и незакаленном состояниях, Для полного воспроизведения выдавливаемой гравюры и устранения опасности поломок мастер-пуансонов необходимо соблюдать условие: объем рабочей полости в свариваемой заготовке 1 „ должен быть равен объему выдавливаемой гравюры V

Если V„>V„, то между стенкой рабочей полости и плакирующим слоем возможно образование кругового ка— нала.

При V i V гравюра на попную глубину не выдавливается, а при т! !! попытке дожать заготовку происходит часто поломка мастер-пуансона.

После выдавливания малогабаритные поковки охлаждают в закалочной среде и незамедлительно подвергаются отпуску, а крупногабаритные поковки сначала проходят нормализацию или отжиг для того, чтобы снять остаточные напряжения и подготовить структуру к закалке, Пример, Получали плакированные матрицы по способу согласно изобретению. Биметаллические заготовки (Ф 70 80 мм) выполнялись иэ сталей 40Х (основа) и 40Х13 (плакирующая вставка). Выдавливание гравюр производилось на чеканочном прессе К8340 с усилием

1000 тс эа два рабочих хода мастерпуансона.

Термический режим обработки заготовок следующий: объемный нагрев до 1000-1050 С, подстуживание в мастер-штампе до температуры по краю

10 плакирующей вставки 600-650 С. Поковки после выдавливания охлаждали в масле с исходной температурой о

80-100 С, а затем незамедлительно подвергали отпуску (200 †3 С, 2,5ч).

На основе металлографических исследований установлено, что при испольэовачии способа согласно,изобретению биметаллическое соединение на границе основа — плакирующий слой образуется лишь по посадочной поверхности "а -6", а по остальной поверхности (6 !") просматривается под микроскоп (х 200) разделенность материалов, Отсутствие сплошности материала по "E --15" в соединении основа — плакирующий слой при закалке матриц полезно, поскольку повышается трещиностойкость за счет уменьшения эакалочных напряжений, а при эксплуатации опасность хрупкого разрушения матриц понижается благодаря возможности выхода дислокаций на свободные границы "3 -!!",