Способ получения плакированных матриц

(5) 4 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ иаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство ССС1020445, кл, С 21 0 8/00,С 21 Э 9/22, 1981,(54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАКИРОВАННЫХ МАТРИЦ из стальных материалов для формовочных штампов и прессформ, заключающийся в получениисоставной заготовки путем установкивставки,из плакирующего материала нполости корпуса из основного матерла, нагреве составной заготовки до температуры аустенизации материала вставки, сваринании частей заготовки, подстуживании заготовки до температуры относительной устойчивости аустенита, выдавливании гравюры и закалке изделий, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества получаемых изделий путем повышения равномерности плакирования, вставку устанавливают н корпусе с зазором относительно дна его полости, причем сопрягаемые поверхности вставки и корпуса выполняют конусными с углом наклона образующих в сторону дна полости не более угла трения, а нагрев составной заготовки проводят прерывисто, прекращая нагрев на 20-40 мин при достижении температуОры заготовки 750-850 С.1 1Изобретение относится к обработке металлов давлением и может бытьиспользовано в инструментальноштамповочном производстве при изготовлении штампов объемной штамповки и пресс-форм для получениядеталей из металлических и неметаллических материалов,Целью изобретения является повышение качества получаемых изделий путем повышения равномерностиплакирования.На чертеже, представлена схемаосуществления способа.Способ осуществляется следующимобразом.Собирают составную заготовку,размещая в полости контейнера 1из основного материала вставку 2из плакирующего материала, образуяпод вставкой 2 зазор 3, причемпосадочные поверхности деталей выполняют конусными с углом наклонаообразующих, равным 2-4 , Соединениевставки с корпусом осуществляют подпрессом с гарантированным натягомв области упругопластических деформаций микронеровностей сопрягаемых поверхностей,Затем заготовку устанавливают вопечь с температурой 750-850 С ипосле достижения заданной температуры выдерживают в течение 2040 мин. Во время выдержки на границе корпус-вставка происходит обезуглероживание материала без окалинообразования.Исследования микроструктуры подтверждают, что оптимальными пара-метрами процесса обезуглероживанияконтактньгх поверхностей под свар,+ оку является нагрев до 800+50 С и выдержка в течение 3010 мин, Выгорание углерода приводит к падениютвердости приконтактных слоев материала контейнера 1 и плакирующего вставки 2, что благоприятно влияет на пластическую сварку деталейзаготовки,Затем заготовку переносят в следующую печь, разогретую до температуры аустенизации плакирующего материала, равной в общем случае его эакалочной температуре, Заготовку в печи устанавливают рабочими торцами на заранее приготовленную насыпку отработанного карбюризатора, что защищает поверхность плакирую 207618 2 51 О пуансона. Следующая операция - выдавлива 25 ние гравюры с одновременным банда 30 35 40 45 щей вставки от окалинообразования и обеэуглероживания,После аустениэации заготовкииэвдекаются из печи и устанавливаются в мастер-штамп, Сначала посредством мастер-пуансона продвигаютплакирующую вставку вглубь на3-6 мм для ее сваривания с корпусом, Затем заготовку выдерживаютв охлаждаемом мастер-штампе до достижения на боковой поверхностивставки температуры относительнойоустойчивости аустенита (600-700 С),о чем можно судить по слабому оптическому излучению вставки на фоненесветящейся части заготовки . Бла-годаря подстуживанию обеспечивается качественное воспроизведениевыдавливаемой гравюры, а эакалочные деформации проявляются лишьобъемно, что можно скомпенсироватьпри составлении чертежа мастержированием плакирующей оболочки, Последнее увеличивает прочность матриць.", В случае выдавливания гравюры в два и более переходов при обратном движении мастер-пуансона плакирующая вставка не уводится из контейнера, так как угол уклона образующей конического соединения деталей заготовки меньше угла трения.Создание внутри заготовки под плакирующей вставкой рабочей полости обеспечивает равномерное или близкое к нему распределение плакирующего материала по гравюре матрицы, Формирование плакирующей оболочки задается с одной стороны мастер-пуансоном, а с другой стороны - формой и размерами рабочей полости, которые как параметры плакирования остаются неизменными в процессе выдавливания гравюры, Наличие рабочей полости и невозможность образования биметаллическогосоединения между корпусом и тыльной частью плакирующей вставкииз-эа окисляемости свободных поверхностей внутреннеи полости принагреве понижают усилие и работувыдавливания гравюры за счет большей свободы течения плакирующегоматериала, Уменьшается также поворот главных осей деформации, эерен, включений и др, элементов1207618 Составитель В,БещековТехред А.Бабинец Корректор Г,Решетник Редактор А.Гулько Заказ 121/11 Подписное Тираж 656 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, ЖРаушская наб., д, 4/5Фпиал 1 ПП 1 "Патент", г. Ужгор," ул. Проектная, 4 структуры, что существенно повышает конструкционную прочность плакирующего слоя в закаленном и незакаленном состояниях,Для полного воспроизведения выдавливаемой гравюры и устраненияопасности поломок мастер-пуансоновнеобходимо соблюдать условие:объем рабочей полости в свариваемойзаготовке Ч должен быть равенобъему выдавливаемой гравюры ЧЕсли ЧцЧ, то между стенкой рабочей полости и плакирующим слоемвозможно образование кругового канала.При Ч Ч, гравюра на попнуюглубину невыдавливается, а притпопытке дожать заготовку происходит часто поломка мастер-пуансона,После выдавливания малогабаритные поковки охлаждают в закалочной среде и незамедлительно подвергаются отпуску, а крупногабаритные поковки сначала проходятнормализацию или отжиг для того,чтобы снять остаточные напряжения и подготовить структуру к закалке,П р и м е р, Получали плакированные матрицы по способу согласноизобретению. Биметаллические заготовки ( Ф 70 80 мм) выполнялисьиэ сталей 40 Х (основа) и 40 Х 13(плакирующая вставка), Выдавливание гравюр производилось на чеканочном прессе К 8340 с усилием1000 тс эа два рабочих хода мастер пуансона.Термический режим обработки заготовок следующий: объемный нагревдо 1000-1050 С, подстуживание вмастер-штампе до температуры по краю 10 плакирующей вставки 600-650 С. Поковки после выдавливания охлаждали в масле с исходной температуройо80-100 С, а затем незамедлительноподвергали отпуску (200 в 3 С, 2,5 ч).15 На основе металлографических исследований установлено, что при испольэовачии способа согласно,изобретению биметаллическое соединение на границе основа - плакирующий слой образуется лишь по посадочной поверхности "а -5" а по остальной поверхности ("1-) просматривается под микроскоп (х 200) разделенность материалов, Отсутствие сплошности материала по "0 -1" в соединении основа - плакирующий слой при закалке матриц полезно, поскольку повышается трещиностойкость за счет уменьшения эакалочных напряжений, а при эксплуатации опасность хрупкого разрушения матриц понижается благодаря возможности выхода дислокаций на свободные границы "Р",