Способ получения составных стальных поковок

ОП ИСАЙИ Е ИЗОБР ЕТ ЕЧ И Я Союз Советских Социалистических(д 1) .1. Кл.зВ 21) 5 06 В 21 К 5/20 С 210 1/78 В 23 Р 3/04 С ПРЦСО Д)П 1 СПЕМ 32 ЯВКИ ЛЕ Государствеииый комитет(083.8) по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОСТАВНЫХ СТАЛЬНЫХ ПОКОВОКИзобретсиис относится к области обработки металлов давлением и может быть испол:сваио при изготовлеш)и штампов для объсмцой штамповки.Извес)ен спосоо изГОгэвления Оичеталлических штампов для сбъемиой штамповки, вкл)очающий нагрея заго-,озки, соораниой 1 з осцового, плакируОщсго и проме( точного х)атер 1 алов, до те)пс,-)атуры иласти)сскОЙ дс )Ор маци ) Пл 2 кирх)ощего материала, осадку и штамповку для сваривания частей заготовки и формообразования гравюры, закалку с этой температуры и отпуск 1.Недостатком известного способа является то, что при изгоовлсиии штампов с пространственно сло(ной гравюрой необходимо применять для достижения высокого качества восп;)оизвсдения гравюры высокие давления. Это сопряжено с использованием масс.нных маш)ш повышенной мощности,Известен также способ получечия составных стальных поковок для штамповых вкладышей с илакцрованной гравюрой, при котором Г)лакирозацную заготовку Вставки устанавливают В 1:одогретую заготовку основация и подвергают горяч й объемной штамповке, образ:, я гравюру и соединяя вставку (и частично основание) со стержневыми армирующими элементами, охлаждают вставку до температуры относительной устойчивости аустсшта плакирующего сл 051, произВОд 51 Т повторну 10 шта.)ПОВку, окоичательцо соединяя вставку и яр.;)иру ющи элементы с основан)см иоковк, выДЕРЖВ 2101 ИОНОВ)У Д;1 Я ПРЕВР 21 ЦСНИ 51 2 У- стсиит 2 Основания, произВОД 51 Г калибрОВку 1 Р 2 В 101)ы, пос;1 с 1 сГО Ос,щсс 1 В,15 пот зак 2 л 10 У и Оз и, ск поковки2.10 Недостатком :звсстного способа являетС 5 ЗНЯЧИТСЛЬ 151 ТРУДОЕМКОСТЬ ИЗГОТОЗ;СНИЯ штахПОВ, 00 с;10 Влспн 251 нсООходиз 10 ст)ид применения грех компонентов мастср - ш ам ПОП дл 5 ьы по;1 испи я дВух ис 1) сходов 15 штахповки и кялиорОВО 1 нОЙ ОпсряЦИИ, 2)акжс высокой )рудое) кость)о изготов;сн)я ОспО,)аиия штя.Пя (мсх 2 ничсск 2 я ОораООтка основан;я, вы)толнение отверстий под Встав) упро 1 сни 51 и др. Опсраци) . Кро.1 с 20 того, этот спосоо не обсспечивасг приданияплакирующсму слою высокой износостой)сости благодаря длительной) выдержке наклспанно 0 2 стси 2 пла 1(ирм 10 щего с,1051 и. рсд Выцолксисм закал(и, поскдлькм при 25 высо.О стс 1 си накг 1 сп 1 степи Га ОГОус Гойч.;,Оств ряде случаев понижается так сильно, что ис сзас "оц" Отчосигельиойой Пвости, образ ется Верхний бсйиит, который по сравцсиию с от)уцсиным мар- ЗП тснситом сблядае; низко:": хрупкой прочно 6592643стью, недостаточной твердостью и слабои теплостойкостью, что отрицательно влияет на стойкость штампа. При выдержке штампа при температуре относительной устойчивости аустенита плакирующего слоя также происходит стабилизация аустснита. В результате стабилизации аустенита плакирующий слой после закалки содержит много остаточного аустенита и, следовательно, является неспособным противостоять раоочим нагрузкам, что отрицательно влияет на стойкость штамповых изделий.Целью изобретения является снижение трудоемкости изготовления и повышение износостойкости изделий.Поставленная цель достигается тем, что заготовку основания поковки устанавливают на вставку перед повторной штамповкой, а в процессе этой штамповки напрессовывают заготовку основания на вставку и армирующие элементы, причем предварительно заготовку основания нагревают до ковочной температуры, а перед закалкой поковку выдерживают до выравнивания температуры по всему объему.На фиг. 1 показан конечный момент горячей объемной штамповки вставки прп соединении ее с армирующими элементами; на фиг. 2 - конечный момент повторной штамповки при соединении основания со вставкой и армирующими элементами,Способ осуществляют следующим образом.Заготовку вставки 1 с плакирующим слоем 2 нагревают до ковочной температуры и подвергают горячей объемной штамповке совместно со стержневыми армирующимп элементами 3 в штампе, содержащем пуансон 4 и матрицу 5 (фиг, 1). В результате штамповки получают гравюру и соединяют вставку 1 с армирующими элементами 3.Затем вставку 1 охлаждают до температуры относительной устойчивости аустенита плакирующего слоя 2. После этого на вставку 1 со стороны, противоположной гравюре, устанавливают заготовку основания 6 (фиг. 2), предварительно нагретую до ковочной температуры, и производят повторную штамповку в штампе 7, содержащем плоский боек 8 и матрицу 5, ту жс самую, которая использовалась при первичной горячей штамповке вставки 1. В процессе повторной штамповки происходит напрсссовка заготовки основания б на вставку 1.После этого полученную составную поковку выдерживают до выравнивания температуры по всему объему, а затем подвергают закалке и отпуску.П р и м е р. Требуется получить составную поковку для штампа из сталей 4 Х 5 МФС (плакирующий слой) и 5 ХНВ (основа заготовки вставки и основание поковки), Для этого плакированную заготовку вставки нагревают до ковочной температуры плакируО 15 2 О э 5 ЗО 35 4 О Я 50 55 60 1 я 4ющего материала (1150 - 1200 С), укладывают в матрицу штампа и производят штамповку пуансоном с установленным и нем армирующими элементами, выполненными в виде тонких стержней с тормозными зарубками, которые располагают по окружности равномерно с шагом, равным одному - трем диаметрам армирующего элемента. В результате штамповки образуется гравюра и происходит частичное соединение вставки с армирующими элементами. Благодаря предусмогренным на армирующих элементах тормозным зарубкам при обратном ходе пуансона армирующие элементы остаются в углублениях отштампованной вставки,Затем вставку охлаждают до температуры относительной устойчивости аустенита плакирующего слоя (400 - 500 С) для придания ей надлежащей сопротивляемости пластической деформации. Для тонкостенных деталей охлаждение производят непосредственно в матрице, 11 осле этого на вставку устанавливают заготовку основания поковки и выполняют повторную штамповку. В результате выполнения этой операции происходит напрессовка заготовки основания на вставку, соединение основания с армирующими элементами и окончательная формовка составной поковки. Затем поковку извлекают из штампа и выдерживают на спокойном воздухе до выравнивания температуры по всему объему. Эта выдержка обеспечивает разогрев аустснита плакирующего слоя до 800 - 900 С. Благодаря этому в плакирующем слое интснсифицируются диффузионные процессы, что приводит к дестабилизации аустснита. Это понижает его устойчивость в отношении превращения в мартенсит. Составную поковку с температуры наибольшего разогрева подвергают закалке, отпуску, а затем передают ее на механическую обработку.Таким образом, благодаря тому, что после охлаждения на вставку производят напрессовку, нагретой до ковочной температуры заготовки основания поковки в процессе штамповки для соединения всех частей поковки и придания сй окончательной формы обеспечивается уменьшение трудоемкости изготовления поковки и создаются условия для реализации выдержки составной поковки перед закалкой до выравнивания температуры по объему. Это в свою очередь обеспечивает разогрев аустснита плакирующего слоя формообразующей детали, что содействует дестабилизации аустенита и повышает разность между исходной температурой аустенита и температурой закалочной среды. Благодаря этому мартенситное превращение аустенита плакирующего слоя происходит полностью, что обеспечивает повышение износостой кости изделий (штампов) в условиях высоких рабочих давлений и температур,(:оставитсли О. Кораоеяаняков Копре сории И. Г 1 озняковскгя и Т( саг, ),.3 Закан (1)О 1(1 11(1 С) 1 осе; По (и или еискр:я.ии р. С.а) но:г,и нира фи Формул а изобретения Способ получения составных стальных поковок преимущественно для штампов с плакированцой гравюрой, при котором плакироваццую заготовку вставки подвергают горячей объемной штамповке, образуя гравюр и соединяя вставк, со стержневыми армирую)ц)1 ми элементами, охлаждают вставку до температуры относительной устойчивости аустецита цлакцру)ощсго слоя, производят повторную штамповку, соединяя вставку и армиру)ощис элементы с основанием поковок, после чего осу)цествля)от закалку и отпуск поковки, о т л и )а )о ш и йс я тем, (тО, с цс.1 ью сии 1 сипя грмдосмкости изготовления ц повышения износостойкости изделий, заготовку основания поковки устанавливают на вставку перед повторной штамповкой, а в процессе этой штамповки напрессовывают заготовку основания на вставку и армируюшис элементы, причем предварительно заготовку основания цагрсают до ковочной температуры, а псрсд закалкой поеовкм выдер)нива 10 т до вь 1- 10 равнивацчя температуры по всему объему.Источники информации,принязыс во внимание при экспертизе 1. Лвторскос свидетельство СССРМ 365587, кл. Г 21 Л 1,78, 1974.15 2, Авторское свидетельство