Способ изготовления бандажированного формообразующего инструмента

) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БДНДАЖИРОВАННОГ фОРИООБРДЗЯОЩЕГО ИНСТРУНЕНТА инстру"в частмента дляамповки Изобретение относится к ментальной промышленности, ности к изготовлению инстр прессования, волочения и ш металлов. При изготовлении иэделии прессованием, волочением и штамповкой формообразующий инструмент, в частности матрицы, волоки, контейнеры, штамповке вставки, предварительно бандажируют для создания в них сжимаю" щих напряжений.Известен способ бандажирования формообразующего инструмента, заключающийся в том, что инструмент запрессовывают в бандажные кольца с некоторым натягом. При этом бан" дажные кольца предварительно термообрабатывают, обычно подвергая их закалке на максимальную прочность и последующему отпуску до твердости НЙ 32-54 в зависимости от назначения инструмента и применяемого для бан" дажных колец материала 13. Недостаток известного способа заключается в том, что запрессовка втакие кольца инструмента, имеющего,как правило, еще более высокую твер"дость и сопротивление деформирова" 3нию, связана с большими удельными усилиями запрессовки, что вызывает необходимость использования мощных гидравлических прессов или другого обоорудования и зачастую приводит к по"ломке бандажей и инструмента, особенно при возникновении перекосов.Известен способ бандажирования,при котором бандажные кольца перед 5эапрессовкой в них инструмента нагревают, что приводит к снижению уси"лий запрессовки за счет увеличенияпосадочных размеров колец и уменьшает вероятность поломок Г 23.При сравнительно небольшой величине натяга этот способ позволяетполностью устранить необходимостьэапрессовки, обеспечивая установку.,инструмента в бандажное кольца толь 3 93374 ко за счет термического расширения последних вследствие нагрева. При этом способе температура нагрева бандажных колец не должна превышать температуры отпуска их материала на заданную твердость. Данное требование ограничивает применение способа для бандажирования инструмента с большими натягами, которые назначаются, в частности, для инструмен тов, нагревающихся в процессе эк" сплуатации до высоких температур, а также в случаях использования бандажирования для компенсации температурных деформаций, 8 этих случаях, 15 несмотря на нагрев бандажных колец до температур, не превосходящих температуры отпуска их материала на заданную твердость, для бандажирования необходимы большие усилия, при этом . увеличивается вероятность поломки.Наиболее близким к предлагаемому, по технической сущности является способ бандажирования матрицы, в со" Ответствии с которым матрицу уста я навливают по горячей посадке в предварительно термообработанный и нагретый до 800 С бандаж, изготовленный из твердого сплава, Данный способ поз" воляет осуществлять бандажирование с большими натягами за счет нагрева до высоких температур бандажных ко" лец, изготовленных из твердого сплава. который при данных температурах не снижает своих механических характеристик 133.35Однако применение бандажей, изготовленных из твердого сплава, приводит к увеличению стоимости бандажированного инструмента, а такжеюо непригодно для бандажей, воспринимающих значительные растягивающие нагрузки вследствие низкого сопротивления таким нагрузкам твердых сплавов.Цель изобретения - упрощение про-45 цесса изготовления и сохранение прочности бандажного кольца.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления формообразующего инструмента, вклю ф чающему предварительную термическую обработку бандажного кольца, нагрев бандажного кольца до температуры го" рячей посадки и посадку при этой температуре, термическую обработку бандажного кольца осуществляют на твердость, превышающую заданную на 2"10 единиц НЙС, а при температуре 8 4горячей посадки его выдерживают додостижения заданной твердости,Температуру горячей посадки, превышающую температуру отпуска и достаточную для получения заданной твердости, выбирают исходя из требуемойвеличины натяга, а скорость нагрева бандажного кольца и времявыдержки при температуре горячей посадки устанавливают в зависимостиот его материала и габаритов.8 еличину превышения твердости,достигаемой после предварительнойтермообработки над заданной (дН 1 =Нп-Н), определяют исходя из снижения заданной твердости Н в ре 3зультате нагрева бандажного кольцадо температуры горячей посадки (611== Н-Н) по зависимостиаН, = дН+ (2" 4) (1)Бандажирьвание инструмента с боль"шим натягом осуществляется только засчет горячей посадки (без усилия запрессовки) или с минимальным усилием,а бандажные кольца из обычно применяемйх материалов сохраняют заданныемеханические свойства, что повышаетнадежность соединения, Отсутствие не"обходимости применения для бандажейтвердых сплавов снижает и стоимостьбандажированных инструментов.,Предлагаемым способом бандажируют матрицу для горячего выдавливания заготовок сверл 22 мм. Наружный диаметр матрицы 40 мм, Иатериалматрицы сталь Р 6 И 5, бандажного кольца сталь 5 ХНВ, а их заданная твер"дость соответственно НКС 61-63 иНКС 42-44, Необходимая величина натяга, найденная из условия компенсации растягивающих напряжений в стенках матрицы при максимальных усилиях выдавливания, равна 0,32 мм.Для достижения заданной твердости бандажа его обычно подвергают термообработке, включающей закалку на масло с температуры 840"860 С (,твер" дость после закалки НВС 55-59) и отпуск 460-480 С.Температура нагрева бандажного кольца, необходимая для его установки на .Матрицу за счет горячей по" садки, для заданного натяга равна 62010 ОС.Прй нагреве предварительно термически обработанного на твердость 42- 44 НЙС бамдажного кольца из стали 5 ХН 8 до температуры горячей посадки933743 6обычно применяемых материалов ( ссохранением последними заданных механических свойств). Формула изобретения и выдержке при данной температуре в течение 5 мин твердость его снижается до НКС 36-38. Снижение твердости ьНсоставляет таким образом " 6 ед,НЕС, что снижает эксплуата ционную стойкость инструмента. На ос" новании зависимости 1 выбирают д Н= 1 О и проводят термообработку бандаж ного кольца перед нагревом до получения твердости Нп52 - 54 (закалка с 10 температуры 840860 С и отпуск при 300320 ОС ). Затем осуществляют нагрев кольца до 620 оС (температура горячей посадки), выдерживают при этой. температуре и бандажируют.5Время выдержки при температуре го" рячей посадки (включая продолжительность бандажирования) 5 мин. Твер" дость кольца (иэмеренная после охлаждения бандажированного соединения) 20 ЙЯС, 42 " 43, что соответствует за" данной.Использование предлагаемого спо" соба изготовления Формообразующего инструмента обеспечивает следующие . и преимущества: уменьшение усилия за" прессовки за счет нагрева бандажных колец до высоких температур при бандажировании инструмента с большой величиной натяга; уменьшение количест- зв ,ва поломок при бандажировании вслед стЬие снижения усилий; возможность использования взамен дорогостоящих твердых сплавов бандажных колец из Способ изготовления бандажированв ного Формообразующего инструмента, включающий предварительную термичес" кую обработку бандажного кольца, нагрев бандажного кольца до температуры горячей насадки и посадку при этой температуре, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса изготовления и сохранения прочности колец, термическую обработку бандаж наго кольца осуществляют на твердость, превышающую заданную на 210 единиц НКС, а при температуре горячей посадки его выдерживают до достижения за" данной твердости. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Северденко В.П. и др, Горячеегидродинамическое выдавливание режущего инструмента. Минск, "Наукаи жизнь", 1974, с. 95.2. Прозоров Л.В, Прессование сталии тугоплавких сплавов. ндашиностровение", 1969, с. 178.3. Заявка Японии 11" 52-35746,кл. 12 С 223.3.) 1977Редактор В. Бобков Заказ 3866/8 Составитель А. СекейТехредМ, Надь Корректор В. Бутягааа вв в аав в в аа.в в в в в в в в в в аа в в в в в в в а вТираж 587 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5а в аа ааввааввввааааааввфилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4