Semenov E.I., i dr. (red.) Kovka i shtampovka. Spravochnik. Tom 3 (Mashinostroenie, 1987)(ru)(L)(T)(193s) (813578), страница 37
Текст из файла (страница 37)
Сталь 20Г2Р не уступает по механическим свойствам после упрочняющей термической обработки стали 40Х (габл 16). Прокат для холодной объемяой штамповки используют в калиброванном, термически обработанном состоя. нии. Наиболее характерным режимом шрмнческой обработки является сфероидизнрующий, обеспечивающий по. лучение з структуре металла 80— 100 % зернистости перлита. В зависимости от степени деформации прц калибровке, марки стали, требований к пластичности металла режим отжи( га — как правило ступенчатый, нас грев до 720 — 780'С, выдержка 0,5— 1 ч, охлаждение до 680 — 700'С, вы. держха 5 — 8 ч с дальнейшим охлажде. наем нь воздухе. При реализации четвертого способа термомеханические параметры оптимизируют так, чтобы обеспечить возможно большее снижение сопротквле.
ния деформации при сохранении основных преимуществ холодной объемной штамповки (высокая точность размеров, низкий параметр шероховатости поверхности). Экономическая ссойкосгь инструмента в большинстве случаев достигается, если давление до 2000 — 2200 МПа при выдавливании полости, до 2200 — 2400 МПа при прямом выдавливании сплошных изделий и до 2400 — 2600 МПа при осадке и высадке. 16. Механические свойства н твердость сталей 20Г2Р и 40Х после упрочняющей термической обработки Все сплавы, подвергаемые теплой и яолугорячей объемной штамповке, можно условно разделить на следующие группы: однофазные латуни, медно-никелевые и никелевые сплавы; коррозионио стойкие стали аугтенитного класса; легированные стали, в тоес числе инструментальные типа Р18, Р6М5; стали с повышенным содержанием углерода и низколегированные, в которых проявляется эффект деформационного старения; низкоуглеродистые стали.
Первые две группы сплавов целесообразно подвергать только теплой штамповке,эффективность применения которой для сплавов цветных металлов относительно невелика (силовые ха. рактеристнки чменьшаюся ве более чем на 15 — 20 %). Штамповку заготовок иа сталей аустенитного класса рекомендуется проводить в интервале 200 — 400 С, что позволяет уменьшить усилия в среднем в 1,5 — 2 раза, исклгочить ухудшение качества из-за «подстуживания» с высоких температур, резко уменьшить износ инструмента, связанный с его отпуском. Третья группа сплавов может подвергаться теплой и полугорячей штзм.
пивке. Однако, учитывая их относительно высокие похазателн сопроти. аления деформированию по сравнению с другими группами, этн сплавы наиболее зффеитивно подвергать полугорячей штамповке. В зависимости от природы сплава температурный интер- ИЗ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ 161 ОСОБЕННОСТИ ШТАМПОВКИ ШТАМПОВКА ИА ПРЕССАХ 160 вал обработки находится в пределах 650 †800 'С и позволяет сократить силовые характеристики в 2 — 4 раза. Наибольшую долю па выпуску и массе составляют детали из сплавов четвертой группы, для которых (так же, как и для сплавов пятой группы) применение теплой штамповки исключено из-за деформационнога старения, экстремум которого для статического воздействия находится окало 300'С и с повышением скорости деформирования смещается в область более высоких температур (практически до 500 'С). Нагрев осуществляется да температур, которыми характеризуется ооласть критических точек перлитного превращении, но не выше 800'С из-за возможности охрупчивания и резкого возрастания окалинообразования.
Силовые характеристики процесса умень. шаются в среднем в 2 — 3 раза. Низко- углеродистые стали можно подвергать только полугарячей штамповке; силовые характеристики при этом уменьВ1аются не более чем на 20 — 25 чб. Поэтому обработка сплавов первой и пятой группы при повышенных температурах, в большинстве своем успешно подвергаемых холодной объемной штамповке, целесообразна для расширения размерных характеристик штампуемых деталей (диаметр 50— 100 мм и более).
Прн выборе технологии, технологических расчетах, конструировании инструмента, выборе и создании машин новых конструкций для теплой и полу- горячей обработки базируются на достижениях холодной объемной штамповки. Исходные заготовки получают методом точной отрезки в холодном состоянии или с предварительным нагревом в зависимости от диаметра и марки стали. Точность заготовок по длине в среднем ах0,05 мм. Кали. бровку осуществляют в холодном со.
стоянии полузакрытой осадкой, реже— редуцированием. На заготовки наносят покрытие или покрытие + смазочный материал, которые должны обладать противозадирными свойствами, защищать заготовки во время нагрева, штамповки и после ппамповкн до остывания от окисления, экранировать от потери тепла ва время переноса от нагревательного устрой- ства в полость штампа и теплоизолировать при контакте заготовки, особенно силовом, со штампом.
Толщина окисной пленки при нагреве на воздухе составляет !Π— 30 мкм для различных марок стали при 600 'С, 20— 40 мкм при 700 'С, 40 — 60 мкм прн 800 'С. При дальнейшем повышении температуры происходит резкое возрастание толщины пленки, переходящее в интенсивное образование окалины, С помощью покрытии заготовок и сокращения времени нагрева тал. шина окисной пленки при нагреве до 700 †750 'С может быть уменьшена да 10 мкм. Наибольшую трудность представляет покрытие, обеспечивающее стабильное уменьшение каэффи.
циента трения до0,05 — 0,10н условиях повышенных температур с учетом местного нагрева инструмента до 700— 800'С и защиту ат окислении. Обычно применяемые покрытия изготовляют на основе диспергированнога коллоидального графита. Диспергирующей средой служит вада, масло, вода. масляная эмульсия. Вода снижает смазочное действие, и ана необходима талька для предупреждения самозагорания. Соотает. отвеина оптимальной является водомаслнная эмульсия. Однако можно предположить, что наличие воды, создавая паровую рубашку, усиливает защитные действия покрытия. Наиболее перспективными являются смеси солей (борной и фосфорной, соды и т.
д.), которые расплавляются за время обработки, легко растворяются в воде и образуют покрытия, имеющие высокое смазочное, разделительное и защитное действие. Высокую температурную стойкость и смазочное действие имеют смеси буры и барного ангидрида, а также сульфид цинка. Сульфид цинка стоек до 1150 'С и мажет быть изготовлен в сочетании с синтетическим или минеральным маслом в виде суспензии или ласты и применен для смазывания штампов. Длн теплой штамповки (до 400 'С) наиболее перспективны покрытия и смазочные материалы, применяемые при холодной объемной штамповке, с повышенной теплсстойкастыо Теплостайкость смазочных материалов па основе мыла до 60 — 80'С, оксалагного покрытия — до 150'С, цинкфосфат.
ного — до 300 чС, сульфида молибдена — до 350'С. Для предупрегкдения разрушения слоя покрытия рекомендуется сокращать время нагрева и применять индукционный нагрев или нагрев электросопротивлснием, Однако выбор частоты тока и типа индуктора, параметров устройства для электроконтактнаго нагрева и режима нагрева в целом должен предусматривать равномер. ность нагрева и высокую сгабильность температуры — главных технологических факторов, обеспечивщощих стабильность усилия ппампавки и заданные точность размеров и механические свойства. Напряжение текучести при полугпрячей штаипавке в порядке значимости зависит от физической природы сплава, температуры, скорости, а также от предварительной термической абработки и деформации. Зна~ение последних четырех факторов зависит от первых двух. Форма кривых усилие— путь на первичных диаграммах при осадке, высадке, прямом и обратном выдавливании при повышенных температурах и холодной деформации близка.
Так же, как при холодной штамповке, отнлонеиия от типичного хода кривой свидетельствуют о нарушении техноло~ип (разрыв слоя смазочного материала, нарушение формы и размеров формы рабочих частей инструмента и др.). Точность размеров штампованной заготовки при выдавливании зависит от упругих деформаций под нагрузкой и ее термических деформаций.
Если при холодном выдавливании диаметр полученного стержня несколько больше диаметра очка матрицы, то при полугорячем выдавливании — меньше, вследствие охлажде. вия, Наблюдается изменение диаметра стержня вдоль оси, закономерность которого практически не отличается от закономерностей при холодном выдавливании.
Наибольший диаметр— на свободном конце стержня, наимень. швй в середине стержня, где наблюдается наибольшая температура в процессе выдавливания. Диаметр стержня у его основания, как правила, больше, чем н средней зоне, что связано с па- 6 и!р г. А. навроцкого вышенной теплоотдачей в относительно холодную головку детали (пресс-остаток) и в зону у выходного отверстия иатрицы; это связано также с относи.
тельно более продолжительным контактом заготовки с матрицей и пуансоном в нигкнем крайнем положении палзуна. Шероховатость наибольшая у основания стержая. Максимум твердости в начале стержня, а изменение твердости при температуре выдавли. вания 500 'С вдоль оси незначительно. Выбор размеров и расчет на прочность деталей штампов для холодной и полугорячей объемной штамповки аналогичен, но при полугорячей штамповке учитывают термические деформации, в том числе пуансонов, матриц и обойм. Образование трещин разгара, характерных для горячей штамповки, не происходит, Для уменьшения тепловых деформа. ций и повышения стабильности размеров матрицы обьщна предварительно нагревают да !80 †200 'С. Однако конструкция штампа должна предусматривать стабилизацию температуры рабочих частей в интервале 350 †400 'С, что позволит сократить отклонения температуры исходных заготовок до 10 †15 '~;.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
