Способ изготовления пресс-форм

 

О,п И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<о67366О (61) Дополнительное и авт. свид-.ву (22) Заявлено 3101.78 (21) 2574489/22-02 (53)м. КЛ.2 с присоединением эаяеки Й9

С 21 D 7/14

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет () ) УДК 621. 785.,79 (088 ° 8) Опубликовано 150779. Бюллетень Но 26

Дата опубликования описания 15)37.79 (72) Авторы изобретения

С. A. Довнар и Л. В. Мартишонок (71) Заявитель

Физико-технический институт АН Белорусской ССР (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРЕСС-ФОРЯ

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано в инструменталь" но-штамповом производстве. 5

Известен способ изготовления пресс-форм иэ. легированных инструмен-. тальных сталей, включающий отжиг заготовки, нагрев заготовки до 600800 С, выдавливание формообразующей о полости посредством мастер-пуансбна, подогретого до 200-300 С, закалку и отпуск (1).

Известный способ может обеспечить при надлежащем контроле температуР- но-временных параметров процесса выдавливания высокое качество воспроизведения выдавливаемой формооб- разующей полости пресс-форм благодаря низкой твердости и высокой пластичности материала заготовки при температуре 600-800оС. Однако достигаемые точность формообразующей полости пресс-формы не вьтае За класса точности и шероховатость поверхности 1,25. Кроме того,. недостатками известного способа являются низкая стойкость мастер-пуансона вследствие его перегрева и необходимость применення быстроходнЫх прессоВ,З0 что ухудшает чистоту обработкн поверхности, а также усложнение технологических операций в связи с необходимостью применения контрольных приборов для предупреждения лереохлаждения заготовки (и перегрева мастерпуансона) и блок-штампов с подогревом.

Известен способ получения формообразующих деталей пресс-форм и штампов холодным выдавливанием, включающий отжиг заготовки, выдавливание формообразующей полости посредством мастер-пуансона, закалку и отпуск (2), Способ обеспечивает высокую точ- ность получаеьых размеров формообразующей полости (2-ой класс точности) и высокое качество поверхности (щероховатость поверхности 0,16-0,4), прост в исполнении. Однако известный способ имеет низкую технологическую надежность вследствие высоких давлений в рабочем сечении мастер-пуансонов, достигающих, .до 2600-3200 н/мма, и сдлойности заготовок к трещинообразованию, а также не обеспечивает высокого качества воспроизведения формообразующи полостей.

Иэ известных способов в техническом отношении наиболее близким

673660

" "к" Предлагаемому является способ изготовления пресс-форм, включающий обжиг заготовки, изотермйческое выдавливание Формообразующей полости при

200-350 С, закалку и отпуск (3).

Известный способ обладает положительными особенностями способа холодного выдавливания и, кроме того, обеспечивает, снижение усилия выдавливания на 10-20% за счет снижения контактного трения вследствие повышения температуры выдавливания.

Однако способ, принятый за прототип по сравнению со способом холодного выдавливания пресс-форм не йриводит к существенному повышению ка -чества воспроизведения выдавливаемой полости и трещйностойкости заготовки, поскольку пбдогрев заготовки на 200"

300 C почти не изменяет механйческие свойства деформируемого материала.

Целью изобретения является снижение усилия выдавливания при высокой точности получаемых размеров за счет

"" — снижения твердости и повышения пластичности деформируемого материала.

Это достигается тем, что в известном способе изготовления пресс-форм, -"включающем отжиг заготовки, изотермическое выдавливанйе Формообраэую61ей о полости при температуре 200-350 С закалку и отпуск, йеред изотермичес ким выдавливанием дополнительно производят нагрев заготовки до температуры на 10-30 С ниже критической точки Ac4, выдерживают ее 1-3 ч, а затем подстуживают до температуры выдавливания.

Способ выполняют слеДующим обра-. зом.

Производят отжиг заготовки, затем подготовленную заготовку для получения формообразующей полости вьщавливанием нагревают до температуры " эффекта сверхпластичности материала заготовки, а именно на 10"30 С ниже критической точки Ас1 и выдер" живают прн этой температуре в течение 1-3 ч. В резупьтате вЫцержки при этой температуре вблизи точки

Ас происходит коагуляция карбидов и потеря их связи с матрицей, что способствует повышению йластичйости и снижает твердость материала заготовки. Повышенная пластичность и по" ниженная твердость материала ваго" товки сохраняются при охлаждении заготовки до 200-350 С, при которой производят выдавливание с использованием гидравлического пресса с ре-"гулятором скорости и мастер-штампа.

Твердость заготовки HB„ нагретой до температуры на 10-30 С ниже точки

Ас, выдержанной.при этой температуре 1-3 ч, а затем охлажденной до

200-350 С, ниже на 10-30% по срав" нению" "с"твердостей заготовки из то- го же материала, просто нагретой до такой же температуры. Этот эффект иллюстируется чертежом, на котором представлена зависимость изменения твердости аВ стали 5ХНВ от температуры для различных режимов нагрева:

1, 1 — твердость стали соответственно прн нагреве и подстуживании после нагрева до 720 С и выдержке 120 мин;

5 2, 3 - твердость стали при подстуживании с температур выдержки (120 мин) 750 и 650 С.

После выдержки при y êàçàííoé температуре заготовку охлаждают в

10 печй подстуживания до температуры 200-350 С н помещают в штапм, предварительно подогретый до температуры подстуживания заготовки, и производят выдавливание. Затем заготовку с выдавленной формообразующей полостью разъединяют с мастер-пуансоном и передают под закалку и отпуск, которые производят в режиме окончательной термической обработки.

После этого выполняют размерно-чистовую обработку посадочных мест прессформы и Полируют формообразующую полость.

Пример. При изготовлении матрицы иэ стали 5хНВ для иэготов25 мения оконны и двери ручек тер момеханическую обработку выполняют в режиме: нагрев заготовки до 1150-1200 С йредйэ(рительная штамповка; отжиг и охлах ение до комнатной температуры; нагрев до 720 С; выдержка 120 мин; подстуживание до 300-350 С; окончательное изотермическое выдавливание формообразующей полости при 300-350 C охлаждение на воздухе; закалка "и отпуск в режиме окон® чательной термической обработки.

Предлагаемый способ прост в исполнении, обладает высокой технологичностью, не требует дорогого и сложного оборудования и обеспечивает по сравнейию с прототипом снижение усилия выдавливания íà 10-30% (например, для стали 5ХНВ по известному способу при 350 С НВ 222, по предлагаемому ЙВ 200), а следовательно, повышение трещиностойкости заготовки без снижения точности получаемых размеров и качества. рабочей поверхности пресс-формы. "

Формула изобретения

Способ изготовления пресс-форм, включающий отжиг заготовки, иэотермнческое выдавливание формообразую60 щей полости при 200"350OC, закалку и отпуск, о т л н ч а ю шийся тем, что, с целью снижения усилия выдавливания, перед изотермическим выдавливанием дойолнительно производят нагрев заготовки до температуры на 10-30 С ниже точки Асе. 673660 нв

230

190

Составитель И. Столярова

Ре анто Г. Мозжечкова Тех Л. алферова Ко екто Н. Стец

Заказ 4018/25 Тираж 652 Подписное

Ъ ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб. . 4 5 с

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 выдерживают ее 1-3 ч, а затем подстуживают до температуры выдавливания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Выдавливание рельефных полостей технологической оснастки. Сборник материалов научно-"технического семинара. Таллин, 1970, с. 107.

2. Выдавливание холодное полостей формообразующих рабочих деталей пресс-форм и штампоЫ . М., Мэд. Стан-. дартов, 1965, с. 6.

3 ° Выдавливание рельефных полостей технологической оснастки. Сбор- ник материалов научно-технического семинара, М., Таллин, 1972, с. 89.