Semenov E.I., i dr. (red.) Kovka i shtampovka. Spravochnik. Tom 4 (Mashinostroenie, 1987)(ru)(L)(T)(273s) (813579), страница 98
Текст из файла (страница 98)
Облучение режущих кромок серийных вырубиых штампов из стали У10 (закаленной и отпущенной до Н(ТС 59 на установке «Квант-16») увеличило микротвердость НУ с 630 до !200— 1350, а стойкость инструмента до первой переточки возросла с 4,5 — 5 тыс. до 10 — 14 тыс. нагружений. Оптимальные режимы упрочнения режущих кромах вырубных штампов стойкость штампов 470 СТОЙКОСТЬ ШТАМПОВ 471 с помощью лазера исследованы, исходя из условий получения максимальной глубины упрочнениых слоев, определяющих стойкостиые характеристики упрочнениой штамповой оснастки.
Исследование проводили иа образцах из сталей У8, У(0, 9ХС, ХВГ, ШХ15, Х(2, Х12М. Х!2Ф!. Упрочиеиие образцов выполнялось на установке «Квант-16». В результате исследования установлено, что упрочнение без чернения обрабатываемых поверхностей характеризуется большим (до 50 ««) разбросом глубины упрочнениых слоев; при упрочнении поверхностей, подвергнутых чернению, глубина упрочненных слоев при равных плотностях излучения возрастает иа 20 — 30 «4«, а разброс глубины слоев не превышает 20 «»Э; твердость упрочненного слоя (при отсутствии оплавления поверхности) практически не зависит от плотности излучения н составляет для исследуемых марок сталей НУ 800 †!100.
Сравнительные производственные испытания при вырубке деталей из латуней, бериллиевой бронзы, алюминиевых сплавов, низкоуглеродистой стали, текстолита и других материалов показали, что стойкость вырубиых штампов, упрочиеиных лазерным излучением, повышается более чем в 2 раза. Число упрочиений, которым подвергаются разделительные штампы за период их энсплуатации, определяется числом их переточек, Стойкость вытяжных и гнбочных штампов. Изнашивание штампа при вытяжке проявляется в виде царапин, рисок и углублений на рабочих поверхностях матрицы и прижимного кольца вследствие налипания (приваривания) к иим мелких частиц штампуемого металла. Кроме этого, происходит постепенное изменение размеров рабочих частей штампа под действием внешнего трения при значительных давлениях (р .= 100 —:200 МПа)— увеличение рабочих размеров матрицы и уменьшение размеров пуансона.
Размерный износ матрицы в несколько раз больше размерного изж»са пуансона. Прн вытяжке с утонением (прн р = = 500 —:800 МПа) износ рабочих частей штампа протекает значительно интенсивнее. Основными конструктивными факторами, оказывающими влияние на условия работы вытяжных штампов, а следовательно, и на их стойкость, является величина закругления рабочих кромок матриц и пуансонов, профиль этих рабочих частей и величина зазоров между матрицей и пуансоном. Большое влияние иа стойкость вытяжного штампа оказывает шероховатость рабочих поверхностей штампа.
С целью повышения стойкости вытяжные матрицы подвергают полированию с доведением шероховатости их рабочих поверхностей до )7а = 0,16 —: —:0,08 мкм. На стойкость вытяжных матриц в большой мере влияет направление штрихов (рисок) после шлифования.
Риски на стенках рабочего отверстия матрицы после обычного кругового шлифования способствуют ее изнашиванию. Шлифоваиие и полирование вытяжных матриц с помощью гибкой абразивной ленты, движущейся в вертикальном направлении, обеспечивают продольное расположение штрихов, что повышает стойкость вытяжных штампов на 30 — 40 «4. Повышение промежуточной стойкости штампов имеет практическое значение ие только для разделительных, но и для вытяжных и гибочных операций, так как во многих случаях царапины и задиры появляются после 200 †5 нагружений штампа, вследствие чего требуется остановка пресса и зачистка рабочих частей штампа.
Полное изнашивание рабочих частей вытяжных и гибочных штампов обусловливается изменением зазора между матрицей н пуансоном за пределы допустимого либо сильным искажением радиуса закругления рабочих кромок штампа. Стойкость этих штампов до замены рабочих частей можно определить по формуле Т;=( ', '+!)ТК, (19) а до полного износа штампа Тэ' по выражению т; = т;(л + 1), (20) В этих формулах О» — максимально допустимый внутренний размер (диаметр) гибочиой или вытяжной матрицы; О, — начальный размер (диаметр) матрицы; з' — толщина слоя (по радиусу), снимаемого при каждом исправлении матрицы; Т' — стойкость штампа до исправления; и — возможное число замен матрицы, К вЂ” коэффициент, учитывающий снижение стойкости (примерно на 10 — 15 «А«) после каждого исправления.
Для повышения изиосостойкостн и предотвращения царапин и задиров при глубокой вытяжке применяют следующие материалы для изготовления рабочих частей вытяжных штампов: для крупных вытяжных штампов— специальные хромоникелевые чугуны; для вытяжных штампов средних размеров, а также для гибочных, формовочных и других штампов — графитизированную сталь марок ЭИ293 и ЭИ396. Графитовые включении, образующиеся в процессе отжига этой стали, повышают ее аитнфрикциоиные свойства и износостойкость; для мелких вытяжных матриц— твердые сплавы ВК8 и ВК15, обладающие большой износостойкостью (в десятки раз выше, чем углеродистая сталь) и н»восприкмчивостью к иалипанию частиц металла. Способы повышения стойкости штампов за счет применения износостойких покрытий.
К рабочич деталям разде. лительных штампов, а также штампов для холодной объемной штамповки предъявляются высокие требования кан к их объемным свойствам (высокая прочность, ударная вязкость, усталостные характеристики и т. п.), так и к поверхностным) (высокаи износостойкость, низкая способность к схватыванию, высокие антифрикционные свойства и т. п.).
Весьма перспективным способом удовлетворения противоречивых требований к штамповым материалам является создание на деталях и инструментах штампов износостойких поверхностных слоев (покрытий), обладающих необходимым для работы в условиях трения комплексом триботехнических свойств. Новые прецизионные методы наие- сения покрытий основаны ка конденсации частиц, имеющих высокую энергию, на поаерхи сть детали. Одним из основных требований, предъявляемых к покрытиям, является высокая адгезия наносимого материала к основе.
Наиболее прочным будет соединение, полученное при образовании химической связи. К традиционным способам повышения изиосостойкости отиосятея: азотирование, хромирование, силицироваиие. К новым — борирование, ваиадированне, покрытие карбидом титана, покрытие иитридом титана. Аэотирозание — это диффузионный процесс, его широкое распространение объясияетси относительно невысокой стоимостью азотирования и тем, что весь процесс протекает при одной температуре (500 †6 'С), при которой короблеиие деталей незначительно. Другим преимуществом азотироваиня является возможность его осуществления в условиях единичного производства.
Азотнрование вытяжных и гибочных матриц и пуансонов повышает их поверхностную твердость и износостойкость. Твердость поверхности инструмента, насыщенной нитридами, после аэотирования составляет НУ 800 †!150. В итоге азотирование способствует повышению экономичности технологического процесса штамповки. Для изготовления вкладышей подшипников скольжения пз стали, покрытой бронзой, применяли инструмент из хромованадиево-молибденовой стали. закаленной до Н)(С 60. Однако при штамповке, вследствие адгезионного изнашивания, происходило быстрое разрушение инструмента. После замены указанной стали на быстрорежущую с более высокой температурой отпуска и последующим жидкостным азотированием при 570 «С в течение 1 ч стойкость штампа возросла в 3— 5 раз.
Другим вариантом азотироваиия является аэотироваиие в пасте. Применение этого способа при вытяжке деталей амортизатора грузового автомобиля позволило повысить стойкость рабочих деталей штампа до 250— 300 тмс. иагружеиий вместо 8 — 1О тыс. нагружений с улучшенными поверхностями рабочих деталей даже тогда, СТОЙКОСТЬ штампов 472 стопкость штампов 473 К,тиг.рггрйг гй гйо га й,тис. нагрутгрий 40 го 1о 1 П И П' У Рис. !з. Диаграмма сасаннтельнык стой «астмах нсаыганнв пуансона хл» преВивки отверстий э стальных листах тел.
щнноа да т ммг а — лииеана» шкала; Ь вЂ” логарнфииче. скак шкала, У вЂ” листовая электросталь; !/ — коррогкчнно-стойкая хроионикеле) егя сталь; Пà — сталь дгк глубакоа вытяжки; ГР— улучшаемая сталь с 0.6 % С; и — коиструкииоииг» углеродистая сталь с а,т гг С (К вЂ” без покрыта»; т — твердое хроинровгиие: М вЂ” аэотнравгнис; Гй — покрытие карбидом титана; П— граница гкаиемнческн эффективного применения СЧО-процесса) Рнс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
