Semenov E.I., i dr. (red.) Kovka i shtampovka. Spravochnik. Tom 3 (Mashinostroenie, 1987)(ru)(L)(T)(193s) (813578), страница 25
Текст из файла (страница 25)
грев до 680 — 700'С, выдержка 4 ч, охлас5йение с печью Нагрев до 900 — 920 'С, выдержка 0,5 ч, охлаждение в воде+ нагрев до 680 — 700'С, выдержка 1 ч, охлаждение с печью 320 95 240 290 42 114 16 83 480 65 68 250 530 28 30 144 159 230 250 Маятниковый отжиг (четыре цик- ла) 85 114 360 !90 43 Нагрев до 760 — 780'С, выдержка 1 ч, охлаждение с печью до 650— 670 *С, выдержка 1 ч (четыре цик- ла), охлаждение с печью техника. экономической необходимости в снижении сопротивления деформации и повышении пластичности, в том числе: 1) при производстве ступенчатых валов и других деталей редуцированием (стали первой, второй и третьей группы, см, табл, 2); после калибровки волочением и правки, т, е.
предварительно холоднодеформированная заготовка имеет большую пластическую устойчивость, чем после отжига, что позволяет повысить отно. сительную деформацию за первое редуцнроваиие с 15 — 17 до 25 — 30 %; давления при редуцировапии по сравнению с высадкой и особенно с выдавливаниекс значительно меньше, и потому повышение их из-за отсутствия отжита может быть технико-экономически обссионанно; 2) при получении заго~овок высадкой и осаживанием из сталей первой и второй группы с относительной де. формацией до 45 — 50 % и из сталей третьей группы заготовок относительно простой формы с относительной деформацией до 35 — 40 %; 3) при прямом выдавливании заготовок сплошного сечения простой фор.
мы (круг) с относительнои деформацией до 35 — 50 % на относительно малую длину (стали первой и второй гр ппы). еред выдавливанием полых ваго. тонок высадкой (кроме сталей первой и второй группы), а также в некоторых случаях перед выдавливанием сплошных заготовок и комбинированными процессами рекомендуется предварительная термическая обработка, которая может осуществляться иа ме. таллургических заводах, производящих прокат, и на машиностроительных нли металлообрабатывающих заводах, производящих штампованные детали.
В большинстве случаев лучшие результаты достигаются прн термической обработке после окончания подготовительных операций (калибровки и пр.). Отжиг может быть проведен Во режиму, наиболее оптимальному для заданных условий штамповки. Холодная пластическая деформация исходной горячекатаной стали (при калибровке и пр.) разрушает строчечную структуру и создает условия для быстрого и полного прохождения рекристаллизационных процессов. Калибровка горячего проката волочеиием, предварительная формовка мерных заготовок повышасот шгампуемость, получаеиую для данной стали нри отжиге.
Для выдавливания деталей сложной формы целесообразно из металла в горячекатаном состоянии получить калиброванную фасонную заготовку (без резких переходов и глу- боких полостей), а затем подвергнуть заготовку термической обработке. При сложной форме штампуемых заготовок, больших деформациях для восстановления пластичности и снижения сопротивления деформированию осуществляют промежуточные отжнги. Для углеродистых и низколегированных сталей применяют обычно два вида отжита: простой (низкотемпературный при 530 — 600'С) и рекристаллизационный (при 650 — 720'С).
Наибольшее снижение давлений при штамповке достигается при получении крупнозернистой структуры, Однако пластичность с увеличением зерна уменьшается. При отжиге после калибровки волочением или редуцирования в области критических деформаций у низкоуглеродистых сталей (первой и второй группы] происходит иитен. сивный рост зерна в поверхностном слое. При обратном выдавливании тонкостенных заготовок (толщина стенки 2,5 мм и менее) и особенно при открытой высаххе и осадке такой подготовил поверхности и термоогрлвоткд здготовки 115 штАмповкл НА ПРЕССАХ 114 бауэра ппп ,тпп а) Ь, ИПа уппа ппп ппп батываемым металлом и инструментом, чтобы снизить коэффициент внешнего трения (до (л ~ О,1, з если возможно до р << 0,1), а соответственно удельную и полную силу деформации, исключать задиры на поверхности де.
формируемого металла и его налипание на поверхность инструмента, снизить износ инструмента; 2) высокая адгезия к поверхности деформируемого металла; напряжение, необходимое для сдвига аэдорбированного слоя смазочного материала относительно поверхности металла, должно быть больше, чем сопротивленке металла деформировавию; 3) высокая пластичность, чтобы поверхность фактического скольжения проходила внутри смазочного слоя; 4] высокая термостойкость, в том часле высокие температуры возгонки а разложения и большая теплоемкость, чтобы поглощать тепло, образующееся в слое скольжения. Процессы холодного выдавливания характеризуются тяжелыми условиямн трения вследствие: а) высокого давления (до 2,0 — 2,5 ГПа и более); б) нагрева л~еталла вследствие теплового эффекта прн пластической деформации до 250 †300 'С и более; в) значительного относительного перемещения металла и инструмента и обновлеяия поверхности.
Для стабильного отсутствия контакта поверхностей металла и инструмента иа протяжении всего процесса деформирования толщина промежуточ. ного слоя должна быть больше расстояния между впадинами и выступами яа трущихся поверхностях. При принятых параметрах шероховатости рост ворса может привести к появлению трещин вследствие хрупкого (межзеренного) разрушения. Йаиболее опасен крупнокристаллический «поясок» прн высадке выдавливанием, высадке многогранных элементов деталей, со.
четаемой с прошивкой. Таким образом, необходимо избегать критических и близких к критическим (е до 0,10 — 0,16) деформаций и многократного их повторения. Если нз.за конструкции заготовки или по другим причинял~ прилгенение таких деформаций является вынужденным, то последующий отжиг должен быть низкотемпературным (530 †600 ). Необходимо также установить устойчивое отсутствие внутренних разрывов, особенно при многократном редуцировании и совмещенном иыдавливанин.
Однако в некоторых случаях при выдавливании, закрытой формовке для снижения давлений (если это допустимо по условиям пластичности) целесообразно проводить калибровку пе- Г, д отжигом с деформацией в = 0,05 —: ,!О, чтобы получить крупнозернистую структуру в поверхностном слое. Углеродистые и другие конструкционные стали имеют достаточную пластичность для холодного выдаиливаиия деталей простой формы, и при выборе режима отжига за основной критерий оценки принимается степень снижения сопротивления деформироваиию.
При высадке деталей сложной формы, значительном наборе метал.ла, при радиальном выдавливании, комбинировании различных способов выдавливания н высадки наряду со снижением сопротавления деформнро. ваиию необходилю обеспечить высокую деформируемость заготовки, сочетающуюся с вязким разрушением. Наиболее распространенным режимом термической обработки стальных заготовок является субкрнтический (прн температуре несколько нвже точки Ас,). После отжига сталь имеет мелкозернистую структуру феррита с частично сфероидизнрованным цементитом. Для штамповки с особо высокими степенями деформации рекомендуется нагрев заготовок из низко. углеродистых сталей до температуры выше точки Аст, охлаждение в воде, а затем высокотемпературный отпуск.
Количественная оценка влияния предпарнтельиой термической обработки по различным режимам на техаоло. гическую деформируемость углеродистых сталей 1О, 20, 35 и 45 приведена в табл. 3 и 4. Кривые упрочнения при сжатии сталей после термической обработки по различным режимам приведены на рис. 2. Подготовка поверхности. Выбор технологии подготовки поверхности заготовки перед штамповкой является одним из решающих факторов, определяющих условия работы инструмента и его износ, качество н трудоем. кость производства штампованных деталей. Технология подготовки поверхности в общем случае состоит из двух основных этапов; 1) удаления дефектов и очистки поверхности от окалины, жировых н других загрязнений; 2) образования на поверхности заготовки промежуточного слоя — так называемого носителя смазочного материала н нанесения смазочного материала на заготовку. Операции подготовки поверхности заготовки имеют целью обеспечить возможность нанесения ровного сплошного слоя смазочного материала заданного состава, прочно удерживающегося на поверхности прн пластической деформации н удовлетворяющего требованиям технологии и качества продукции.
Подготовительные операции делятся на механические, термические и химические и могут проводиться совместно и последовательно. К механическим методам относятся: сплошная обдирка (прутков), дробеструйиая обработка, матнрование, крацовка, галтовка, гидрополирование и подводное полироаание. На очищенную от окислов, жировых и других загрязнений поверхность заготовки наносится сыазочиый материал либо непосредственно, либо с предварительным образованием слоя носителя смазочного материала. Наибольшие требования к качеству подготовки поверхности предъявляются при выдавливании При холодном выдавливании к промежуточному слою предьявляются следующие основные треба. вания: 1) способность уменьшить силы молекулярного притяжения между обра- П Пг Пп йй л гППП йг П4 ПП и) ф Рве.
Э. Кривые умрачее явя арв ежвгмм углеродистых сталей в вввмсммасгм аг режима РТО: а — атель 1о; б — сталь эо; е — сталь 35; г — сталь 45; номера кривых соответствуют вамервм режвмав, арвведеваыл в гвбл. 3 в 4 отрнзкд н вьыьквкд заготовок 1П штямповкд нд првссдх 11б н конструкции отрезного штампа влия. сг относительная длина заготовки ((с(, ГА (3 — диаметр, 3 — высота сечения заготовки). Искажение формы загогонки при отрезке тем больше, чем меньше отношение !(с(.