Способ изготовления концевого режущего инструмента

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 23.01.81 (21) 3237196/25-27 511 М, КЛ,З В 21 С 23/22 с присоединением заявки йо Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий.07(088,8) Дата опубликования описания 300782(72) Авторизобретения П.А.Бык рмский ордена Трудового Красного сударственный университет им, А,71) Заявитель 4) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОНЦЕВОГО РИНСТРУМЕНТА откепооба являетя его дляиз быстро 15 ны 3 Изобретение относится к обраб металлов давлением, а именно к с собам изготовления концевого режущего инструмента.Известен способ изготовления концевого режущего инструмента, включающий сваривание заготовки из двух частей, составляющих хвостовую и рабочую части инструмента, и последующую их обработку одним из известных способов 1. Недостатком этого спосся сложность использованиизготовления инструментарежущей стали.Известен также способ изготовления концевого режущего инструмента, состоящего из рабочей и хвостовой частей, который включает подачу заготовки в контейнер и последующее ее прессование с противодавлением 1 21.Недостатками этого способа являются невозможность использования в качестве заготовки металлолома вышедшего иэ строя инструмента, а также невысокая стойкость его из-за низкой устойчивости плотности дислокаций прессованной быстрорежущей стали. Цель изобретения - снижение себетоимости инструмента и повышениего стойкости.Поставленная цель достигается тем,что в способе изготовления концевогорежущего инструмента, состоящего израбочей и хвостовой частей, путемподачи заготовки в контейнер и последующего прессования ее с противодавлением, подачу заготовки осуществляют по частям в виде расплавов металлов, при этом вначале подают расплав металла рабочей части инструмечта, а затем расплав металла хво-.стовой части инструмента,При этом расплав металла рабочейчасти инструмента прессуют в твердожидком состоянии, а расплав металлахвостовой части инструмента - вжидко-твердом состоянии.На чертеже. показано устройстводля осуществления способа, вертикальй разрез,Устройство состоит из камеры 1прессования, камеры 2 противодавления, матрицы 3, пресс-штемпеля 4,средств противодавленпя в виде пуансона 5 и жидкости 6, Стенки камеры1 облицованы теплоизоляционным материалом 7. На верхний торец матрицы 3установлена теплоизоляционная про"кладка 8, на которую положена тарированная шайба 9, В правой частичертежа показаны срезанная часть 10и остаток 11 шайбы 9, а в левой часливается рабочая часть инструмента, разделяющая шайба 13, легированная сталь 14, из которой изготавливаетсяхвостовик инструмента, кроме того,в правой части чертежа показан завершающий момент процесса и готовый концевой режущий инструмент 15. Камера1 прессования может быть снабженаэлектрообогревом, установленным внее перед заливкой металлов, или нагреваться с помощью газовой горелки(не показаны), Снаружи камер 1 и 2 могут быть установлены коллекторы водяного или иного охлаждения (не показаны).,В качестве теплоизоляционного материала 7 может быть использован нитрид бора или иной материал с низким коэффициентом трения, а в качестве прокладки 8 - асбест.Примером осуществления предлагаемого способа может быть изготовление сверла, рабочая часть которого изготавливается из быстрорежущей стали р 18, а хвостовая часть - из стали 40 Х (шайба 13 в этом случае выполне на также из стали 40 Х).Способ осуществляют следующим образом.В устройство помещают татированную шайбу 9 и полость камеры 1 подогревают до 300-400 С. При этом жидокость б не должна доходить до шайбы 9, Затем в полость камерызаливаЗО ют порцию расплавленной быстрорежущей стали 12, имеющей температуру заливки, превышающую температуру ликвидуса на 50-100 С. На зеркало расплавленной стали помещают шайбу 13 и заливают порцию легированной стали 14 при температуре, также превышающей температуру ликвидуса на 50-100 СВ ряде случаев шайба 13 может не устанавливаться, при этом после заливки быстрорекущей стали последняя должна быть охлаждена до образования на ее поверхности твердой корки и только после этого залита порция легированной стали. На зеркало легированной стали опускают пресс-штемпель 4 и поднимают пуансон 5, поднимая уровень .жидкости б до нижнего торца шайбы 9,При нахождении металла 14 в жидкотвердом состоянии (когда количествожидкой фазы составляет более 50)проводят опускание пресс-штемпеля 4 и оформление хвостовой части. При иарастании давления на пресс-штемпель4 увеличивают давление и на пуансон5. Таким образом давление увеличити в камере 1 в расплавленная быстрорежущая сталь 12, иэ которой изготаввают до величины предела текучестикорки металла 12. После оформленияхвостовой части инструмента 15 и образования у стенок 7 корки необходимой толщины (2-3 мм) увеличиваютдавление на пресс-штемпеле 4 до величины, достаточной для продавливания стали 12 через отверстие матрицы 3. В условиях постоянного противодавления пуансона 5 срезают шайбу9 (отделяют часть 10 от части 11).Заготовку в твердо-жидком состоянии(жидкой фазы менее 50) продавливаютчерез матрицу 3, При этом интенсивноотводится тепло от рабочей части инструмента 15 к жидкости б, за счетчего происходит окончательная кристаллизация металла под давлением изакаливание рабочей части инструмента.После получения инструмента 15его выпрессовывают из матрицы 3(поднимают пресс-штемпель 4 и пуансон 5) и извлекают из полости устройства,Полученный инструмент подвергаютотпуску и абразивной обработкеудаляют часть 10 шайбы 9 и затачивают.Подача в пресс-форму сначалабыстрорежущей, а затем легированнойстали (а не наоборот) упрощает устройство и удешевляет процесс получения инструмента. Оформление хвостовой части из металла в жидко-твердом состоянии позволяет использоватьнебольшое давление (бкгс/мм) иполучить при этом качественную хвостовую часть инструмента. ОФормлениехвостовой части инструмента практически сразу после заливки металла ускоряет производственный цикл изготовления инструмента, за счет чего снижает его стоимость.Оформление рабочей части из металла в твердо-жидком состоянии, находящегося внутритвердой корки, позволяет сохранять геометрическую Форму рабочей части,Нахождение металла в твердом состоянии при температуре солидус (беэдальнейшего охлаждения) приводит кнаибольшей устойчивости плотности дислокаций, Плотность дислокаций, полученная при горячей пластической деФормации металла, более высокая, чемполученная при холодной пластическойдеформации, и чем выше температурадеформирования металла, тем выше устойчивость дислокации.Таким образом, предлагаемый способ позволяет снизить стоимость инструмента путем использования в качестве исходного материала металлоломаи повысить стойкость инструмента путем увеличения жаропрочности металлаза счет увеличения устойчивости плотности дислокаций,946713 формула изобретения НИИПИ" Заказ 5410/15 Т 845 Подписное Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4У Способ изготовления концевого ре жущего инструмента, состоящего из рабочей и хвостовой частей, путем подачи заготовки в контейнер и последующего ее прессования с противо- давлением, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения себестоимости инструмента и повышения его стойкости, подачу заготовки осуществляют по частям в виде расплавов металлов, при этом вначале подают расплав металла рабочей части инструмента, а затем расплав металла хвостовой части инструмента. 2. Способ по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что расплав металларабочей части инструмента прессуютв твердо-жидком состоянии, а расплавметалла .хвостовой части инструмента 5 в жидко-твердом состоянии. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе10 1. Королев В.А. и др. Справочникинструментальщика. Минск, "Беларусью,1976, с.351-361.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2693714/25-27,06.12.78