Литой штамп напряженной конструкции

(5) Изобретениеке металлов давлелитым штампам нап носитс ем, а имен женной кон рук ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРУ 1017428, кл. В 21 3 13/02, 1981,(54) ЛИТОЙ ШТАМП НАПРЯЖЕННОЙ КОНСТРУКЦИИ ции. Целью изобретения является повышение эксплуатационных свойств иуменьшение трудоемкости изготовленияштампа путем уменьшения коробленияштампа при закалке. Размеры поперечного сечения промежуточного слоя устанавливают в пределах ВЬ,Ь 0,8 Вс учетом размеров поперечного сечения всего штампа (В) и величины прокаиваемости материала рабочего слояштампа (Ь, ). При выполнении промежуточного слоя н указанном интервалеразмеров создаются благоприятные сжимающие остаточные напряжения и оптимальная структура на боковой поверхности штампа, что обеспечивает минимальное коробление штампа при термической обработке. 1 ил , 1 табл.Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к конструкциям штампов для горячей объемной штамповки, и является усовершенствованием устройства по авт.св. Р 1017428.Цель изобретения - повышение экс.- плуатационных свойств и уменьшение трудоемкости изготовления штампа путем уменьшения коробления штампа при закалке.На чертеже показан литой штамп напряженной конструкции, поперечное сечениеоШтамп состоит из рабочего слоя 1, промежуточного слоя 2 и нерабочего слоя 3.Рабочий слой 1 выполняют из инструментальной стали, промежуточный слой 2 толщиной 20-303 от высоты штампа из малоуглеродистой стали с содержанием углерода О, 1-0,27., а нерабо- ,чий слой 3 из конструкционной стали, Размеры поперечного сечения промежуточного слоя 2 выбирают из условия (ВЬ )Ь с 0,8 В, гдеЬ - размеры поперечного сеченияпромежуточного слоя, "3 ОВ - размеры поперечного сечениявсего штампа,11 - величина прокаливаемости ма-:.рвтериала рабочего слояштампа,Термообработку штампа проводят по режиму марки стали рабочего слоя.Размещение промежуточного слоя в замкнутой полости рабочего и нерабочего слоев штампа приводит к тому, что при закалке на боковых поверхностях промежуточного слоя отсутствуют касательные напряжения, а напряжения., нормальные к поверхности раздела слоев, сжимающие, Так как величина предела текучести материала на сжатие значительно выше, чем на сдвиг, то уменьшается релаксация временных напряжений при закалке, а значит меньше становится величина пластической деформации и коробление штамга минимальное. Предлагаемые размеры поперечного сечения промежуточного слоя обосновываются следующим образом.Если размеры поперечного сечения промежуточного слоя Ь меньше размеров поперечного сечения всего штампа на величину, превышаюшую двойнуюФормула изобретения Литой штамп напряженной конструкции по авт, св, Р 1017428, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения его эксплуатационных свойств и уменьшения трудоемкости изготовления путем уменьшения коробления штампа при закалке, размеры поперечного сечения промежуточного слоя устанавливают в пределах(В - 2 Ь ) с Ь с 08 Б,размеры поперечного сеченияпромежуточного слоя,размеры поперечного сечениявсего штампавеличина прокаливаемостиматериала рабочего слояштампа,В величину прокаливаемости материала рабочего слоя, то рабочий. слой на боковой поверхности штампа закаливается неполностью; на поверхности рабочего слоя толщиной, равной величине прокаливаемости материала рабочего слоя, образуется чисто мартен- ситная структура, а в оставшейся части рабочего слоя - полумартеяситная структура (смесь мартенсита с феррито-цементитной структурой), имеющая резко неоднородную структуру с пониженным пределом выносливости, низкую ударную вязкость и высо" кую температуру перехода стали в хрупкое состояние.Б случае, когда размеры поперечного сечения промежуточного слоя Ъ0,8 В, боковая поверхность раздела промежуточного и рабочего слоев располагается вблизи боковой поверхности штампа. А так как боковая (наружная) поверхность штампа охлаждает ся при закалке значительно быстрее, чем сердцевина, то образующиеся на границе раздела слоев напряжения также способствуют короблению боковой поверхности штампа.Выполнение промежуточного слоя .в укаэанном интервале размеров.поперечного сечения приводит к образованию благоприятных сжимающих остаточных напряжений и структуры на боковой поверхности штампа и минимальному короблению штампаРезультаты экспериментов представ". лены в таблице.1281331 260 620 430 620 560 620 Пример Ь:, мм В,мм Качество штампа после термообработки Вблизи боковой поверхности промежуточного слоя(ст.10) со стороны рабочего слоя (сталь 5 ХНИ) образуется резко неоднородная бейнитная структурас низкой пластичностью(относительное удлинениео = 5 Х, поперечное сужение Чф= 127) и ударнойвязкостью (а = 15 Дж/м),Неоднородность структурыи свойств приводит к образованию при закалкевнутренних трещин На боковой поверхности штампа в рабочем слое (сталь 5 ХНИ) образуется однородная мартенситная структура. Иинимальное коробление зеркала штампа, замков и хвостовика до 3 мм Значительная пластическаядеформация боковой поверхности штампа (в области промежуточного слоя)и как следствие этого коробление зеркала штампа,замков и хвостовика штампа в пределах от 3 до8 мм1281331Составитель В.КарлычевРедактор Н.Тупица Техред А,Кравчук Корректор М.СамборскаяЗаказ 7189/8 Тираж 582 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4