Способ изготовления литых биметаллических штампов

 

".p .. .;ФФ ов.тек т -: " . ;:. окМ

ОП ИСАН

Союз Советскик

Сециелистическик

Республик ие- в. -. МЬА

ИЗОБРЕТЕНИЯ (63) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 260226(23) 2326744/22-С2 (5)) PA КЛ,2 с присоединением заявки йо3 (23) ПриоритетС 21 D 1/78

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовено25,07.79. Бюллетень М 27 (53) УДК 621.785 °

"«79(088,8) Дата опубликования описания 250779 (72) Авторы изобретения

С. H. Примеров, В. Б. Вихляев, Б. A. Ианжола, П. С. Бак ас, В. И. ГУсев, В.В. Tycaes и В.А. Чернов

Институт проблем литья АН Украинской ССР (71) заявитель

{ 54 ) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЫХ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ

ШТАМПОВ

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в машиностроении для изготовления штампового инструмента, предназначенного для объемной штамповки деталей разнообразной формы и повышенной точности.

Известен способ изготовления штампа напряженной конструкции,в котором 1О во внутреннюю о6ойму напрессовыва-. ется вставка, после чего эта обойме вместе со вставкой запрессовывается с натягом в наружную обойму, при этом обжатие обоймы и рабочей вставки осуществляется за счет расчетного перво - начального натяга (1j.

Такой способ изготовления штампов включает около 28-30 технологических операпий и сопровождается потерей около к0е металла в результате-меха- 2О нической обработки.

:Наряду со значительной трудоемкостью и высокой стоимостью известный способ не обеспечивает высокой эксплуатационной стойкости и точности штампуемых деталей, что связано с нарушением первоначальных натягбв в обоймах, и со смещением вставкй.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления литого армированного ийструмента, включающий нагрев вставки, помещение ее в форму н заливку фарьж расплавленным металлом с последующим трехкратным отпуском отливки при 560 С (2).

Данный способ позволяет устранить до 15 технологических операций, связанных с изготовлением и натягом обойм напрессовкой и т.д. Необходимо также отметить, что литой штамп можно изготавливать иэ возврата собственного производства, он требует меньше механической обработки.

Однако этот способ не обеспечивает требуемую точность штампуемых иэделий и высокую эксплуатационную стойкость иэ-за отсутствия жесткого натяга между вставкой и обоймой, и смещения вставки в обойме.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной стойкости биметаллического штампа и точности поковок путем устранения смещения встав- ки в обойме.

Для этого предлагается способ изготовления биметаллического штампа, включающий нагрев литой вставки иэ инструментальной стали карбидного клас77 различные технологические процессы литья: отливка в разовые песчаные формы, оболочковые и керамические формы, отливка с применением металлических и водоохлаждаемых Форм и др °

По предлагаемому способу отлита партия штампов для объемной штамповки лопаток авиадвигателей. Вставку, изготовленную из стали РбИ5 методом литья в кокиль, нагревают до 600 С и проставляют в керамическую форму.

;Выплавленную инструментальную сталь

5ХНВ заливают при 1560 k 10 С в форму, заполняя расплавленным металлом полость обойм.Промежуток времени между заливкой расплава и простановкой вставкй составляет не более 5 мин.

После эатвердевания обоймы отливку охлаждают струйной обдувкой воздухом до 550 С (до потемнения штампа).

После закалки охлажденную литую конструкцию IaTaMIIa подвергают пяти-. кратному отпуску при температуре от

520 до 620 С в течение 3 ч на каждую ступень.

Проведенные испытания показали, что .срок службы литых штампов по преложенному способу увеличивается до 4000-5000 поковок вместо 22003000 поковок.

Лопатки авиадвигателя, изготовленные по предложенному способу, имеют высокую точность и хорошее качество поверхности. Формула изобретения

Способ изготовления литых биметаллических штампов, включающий нагрев литой вставки из нструментальной стали карбидного класса от 570 до

630 С,:простановку ее в форму, заливку форйы,расплавленным металлом обоймы с последующим охлаждением и отпуском отливки при 520-620" С, о т л ич а ю шийся тем„ что, с целью повьпаения эксплуатационной стойкости штампа и точности поковок путем устранения Смещения вставки в обойме, отливку после застывания залитой обоймы охлаждают струйной обдувкой воздухом с последующим пятикратным отпуском в течение 3 часов на каждой ступени.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 253558, кл. В 21 р 13/02, 19

2. Мозговой И.A. Литой биметаллический инструмент, Гостехиздат, 1950, с. 10-11, 76-77.

6750 са от 570 до 630 С, й!рос!танов!ку ее в

Форму, заливку Формы расплавленным металлом обоймы с последующим охлаждением и отпуском отливки при 520-620, в котором отливку после застывания залитой обоймы охлаждают струйной обдувкой воздухом и с последующим пяти- 5 fcpàòíûì отпуском в течение 3 ч на каждой ступени., Сущность изобретения эаКлючается в следующем.

Первоначально литьем в кокиль из i îòàânéâàþò вставку иэ ийстр!ументальнОй стали марок РбМ5Л, Р18Л и других быстрорежущих сталей, в "том числе с армируемым наасмнитейем.

Из готавлиВают форму с прй былью, 1 5 которые после предварительной прокал- ки собирают для отливки штампа. Затем вставку прогревают при температуре от 570 до 630 C и"проставляют в

Форму. 20

Путем заливки расплавленного металла через прибыль в форму формируют обойму.

Темпера! тура предварительного "íаrpesa вставки от 570 до 630 С обеспз- 25

= чивает йрй заливке расплавленнцм металлом быстрый прогрев ее до 1300 C.

Поэт!ом!у "продолжлтельность времени между установкой в форму нагретой вставки и заливкой жидким металлом должна быть минимальной.

Нагрев ниже 570 С не обеспечивает прогрей вставки до 1300 С Т;е"." требуемую температуру закалкй.

После затвердевания обоймы литую конструкцию штампа охлаждают. струйной обдувкой воздухом, обеспечивая протеканйе -процесса распада аустенита и Формирование" мартенситной структу ры. Такой режим закалки штампа воздухом предотвращает раскол обоймы и 40 появление трещин в :вставке, он обеспечивает также равномерное образование март!енсйтной структуры! в в!с!та!в- ке. " " = *

Расширение объема вставки за счет 45 р ЕЖА "а!уст енит!а"" 1триЪбДй Ё к 7Ъейичению ее линейных размеров, в то время как размеры обоймы остаются постоянными. В резул!ьтате" возникают

""""= з%а%%теЯьнйе ЙаФЙЯйейМЯ,=йозволяю- 5!0 ,щие устранить смецение вставки в"". " обойме.

Пятикратный отпуск при температуре от 520 до 620 С в течение 3 ч на каждой ступени прййодйт к йолному! "распаду остаточного аустенита, стабилизирует мартенситную структуру и обес печйвает" високую твердость вставки.

При"иэготОвлеяии -литых штампов по предлагаемому способу можно применять! !

ЦНИИ ПИ Заказ 42 31/2 1 Тираж 652 Подписное

М ЯЖЙЩ Ж Ъ f &I !I &3 -! М - !Ф Р м „-Я\-. ;.

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4