Способ изготовления пресс-форм

О,П ИСАИ И ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл.2 с присоединением заявки Й 9 С 21 Р 7/14 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель физико-технический институт АН Белорусской ССР(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРЕСС-ФОРЯ Изобретение относится к областиобработки металлов давлением и можетбыть использовано в инструменталь".но-штамповом производстве,5Известен способ изготовленияпресс-форм иэ легированных инструмен".тальных сталей, включающий отжигзаготовки, нагрев заготовки до 600800 С, вьщавливание формообразующей 1 Оополости посредством мастер-пуансона,подогретого до 200-300 С, закалку иотпуск (1),Известный способ может обеспечитьпри надлежащем контроле температурно-временных параметров процессавыдавливания высокое качество воспроизведения выдавливаемой формооб-разующей полости пресс-форм благоДаря низкой твердости и высокойпластичности материала заготовки притемпературе 600-800 оС. Однако дости"гаемые точность формообразующей полости пресс-формы не вьзае За классаточности ишероховатость поверхности 1,25. Кроме того,. недостат"ками известного способа являютсянизкая стойкость мастер-пуансонавследствие его перегрева и необходимость применения быстроходных прессой,зОчто ухудшает чистоту обработкн поверхности, а также усложнение технологи"ческихопераций в связи с необходимостью применения контрольных приборов для предупреждения переохлаждения заготовки (и перегрева мастерпуансона) и блок-штампов с подогревом,Известен способ получения формообразующих деталей пресс-форм и штампов холодным выдавливанием, включающий отжиг заготовки, выдавливаниеформообразующей полости посредствоммастер-пуансона, закалку и отпуск (2),Способ обеспечивает высокую точ"ность получаеьых размеров формообразующей полости .(2-ой класс точности) и высокое качество поверхности (ще-. роховатость поверхности 0,16-0,4),прост в исполнении. Однако известныйспособ имеет низкую технологическуюнадежность вследствие высоких дав" лений в рабочем сечении мастер-пуансонов, достигающих, до 2600-3200 в/мма, и сллойности заготовок к трещинообразованию, а также не обеспечивает высокого качества воспроизведения формообразующиу полостей.Иэ известных способов в технь . ческом отношении наиболее близкимК"Предлагаемому является способ изготовления пресс-Форм, включающий обжигзаготовки, изотермйческое выдавли-"вание Формообразующей полости при 200-350 фС, закалку и отпуск ГЗ).Известный способ обладает положительными особенностями способахолодного вйдавливания и, кроме того,обеспечивает, снижение усилия выдав"ливания на 10-20 за счет сниженияконтактного трения вследствие повышения температуры выдавливания.Однако способ, принятый за прототип, по сравнению со способом холодного выдавливания пресс-Форм не йри"водит к существенному йовышению ка" "чества"воспроизведения выдавливаемойполости и трещйностойкостиэаготовки,поскольку пбдогрев заготовки на 200"300 С почти не изменяет механйческиесвойства деформируемого материала,Целью изобретения является снижение усилия выдавливания при высокой " " точностиполучаемых размеров за счет -снижения твердости и повышения пластичности деформируемого материала.Это достигается тем, что в извест"ном способе изготовления пресс-Форм,"включающем отжиг заготовки, изотермическое выцавливанйе Формообраэуюйейополости при температуре 200-350 Сзакалку и отпуск, перед изотермйчес- ким выдавливанием дополнительно производят нагрев заготовки до темпера"туры на 10-ЗООС ниже критической точки Ас 4 , выдерживают ее 1-3 ч, азатем подстуживают до температурывыдавливания.Способ выполняют следующим обра-.зом.Производят отжиг заготовки, затемподготовленную заготовку для получения Формообразующей полости вьщавливанием нагревают до температурыэффекта сверхпластичности материала заготовки, а именно на 10"30 Сниже критической точки Ъс 1 и выдер"живают прн этой температуре в течение 1-3 ч. В резупьтате вйцержкипри этой температуре вблизи точКиАс"происходит коагуляция карбидови потеря их связи с матрицей, чтоспособствует повышению йластичйостии снижает твердость материала заготовки. Повышенная пластичность и пониженная твердость материала ваго"товки сохраняются при охлаждениизаготовки до 200-350 фС, при которойпроизводят выдавливание с использованием гидравлического пресса с ре-"гулятором скорости и мастер-штампа.Твердость заготовки НВ, нагретой дотемпературы на 10-30 дС ниже точкиас , выдержанной при этой температуре 1-3 ч, а затем охлажденной до200-350 С, ниже на 10-30 по срав" нениюс "твердостей заготовки йз то- го же материала, просто нагретой дотакой же температуры. Этот эффектиллюстируется чертежом, на котором представлена зависимость изменениятвердости аВ стали 5 ХНВ от температуры для различных режимов нагрева:1, 1 - твердость стали соответственнопрн нагреве и подстуживании посленагрева до 720 С и выдержке 120 мин;5 2, 3 - твердость" стали при подстуживании с температур выдержки(120 мин) 750" и 650 С.После выдержки при указаннойтемпературе заготовку охлаждают в 10 печй подстуживания до температуры200-350 С н помещают в штапм, предварительно подогретый до температуры подстуживания заготовки, и про"изводят выцавливание. Затем заготов ку с выдавленной формообразующейполостью разъединяют с мастер-пуансоном и йередают под закалку и отпуск, которые производят в режимеокончательной термической обработки.После этого выполняют размерно-чистовую обработку посадочных мест прессФормы и Полируют формообразующуюполость.П р и м е р, При изготовленииМатрицы иэ стали 5 ХНВ для изготовления оконных и дверных ручек термомеханическую обработку выполняютв режиме:нагрев заготовки до 1150-1200 Сйредварительная штамповка;Отжиг и охлаяаение до комнатнойтемпературы;нагрев до 720 С;выдержка 120 мин;подстуживание до 300-350 С;35 окончательное изотермическое выдавливание Формообразующей полостипРи 300-350 С;охлаждение на воздухе;закалкаи отпуск в режиме оков- ,4 О чательной термической обработки.Предлагаемый способ прост в исполнении, обладает высокой технологичностью, не требует дорогого и сложного оборудования и обеспечивает посравнейию с прототипом снижениеусилия выдавливания на 10-30 (например, для стали 5 ХНВ по известному способу при 350 С НВ 222, по предлагаемому ЙВ 200), а следовательно,повышение трещиностойкости заготовкибез снижений точности получаемыхразмеров и качестварабочей поверхности пресс-Формы.55формула изобретения Способ изготовления пресс-форм,включающий отжиг заготовки, иэотермнческое выдавливание формообразую щей полости при 200"350 ОС, закалкуи отпуск, о т л н ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения усилия выдавливания, перед изотермическим выдавливанием дойолнительно проиэ водят нагрев заготовки до температуры на 10-30 С ниже точки Ас67 3660 нв ОО Составитель И. Ст Тех Л, ЛлфеРов роваКо е жечков о Н. С акт 25 Тираж 6.52И Государственного комитета ССделам изобретений и открытийМосква ЖРа ская наб. каз 401 ЦдИПодписно 5 с 13035 ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,ил выдерживают ее 1-3 ч, а затем подстуживают до температуры выдавливания.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Выдавливание рельефных полостей технологической оснастки. Сбор" ник материалов научно-"технического семинара. Таллин, 1970, с. 107. 2. Выдавливание холодное полостейформообразующих рабочих деталейпресс"форм и штампоЫ. И., Мзд. Стан-,дартов, 1965, с. 6,3Выдавливание рельефных полостей технологической оснастки. Сбор- ник материалов научно-технического семинара, М., Таллин, 1972, с. В 9.