Литой штамп напряженной конструкции

Литой штамп напряженной конструкции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЛИТОЙ ШТАМП. НАПРЯЖЕННОЙ КОНСТРУКЦИИ, содержащий рабочий, промежуточный и нерабочий слон, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения стойкости штампа, промежуток ный слой толщиной, составляющей. 2О- ЗО% высоты штампа, выполнен из углеродистой стали с содержанием углеро-ч да ОД-О,2%, а толщины рабочего я нерабочего слоев равны между собой. О) CZ 4 to 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ду В 21 У 13/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ, ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ! (2 1) 3341 175/25-27 (22) 25.09.81 (46) 15.05.83. Бюл. 14 18 (72) Л. Н. Соколов, А. А. Лейн, А. В, Зареченский, Н. А..Мосецда, С. А. Павловский, И. А. Мостовой и Н. Г; Висиловский (7.1) П.роизводственное обьединение

«Жцановтяжмаш» (.53) 621. 73(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 176782, кл. В 21 Х 13/02, 24.09.62.

2. Довнар С. А. Термомеханика упроч, нения и разрушения штампов обьемной штамповки. М., "Машиностроение, 1975,, с. 242, рис. 163 (прототип).

„„Я0„„1017428 Д (84) (57) ЛИТОЙ ШТАМП. НАПРЯЖЕННОЙ КОНСТРУКЦИИ, содержащий рабочий, промежуточный и нерабочий слои,-о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения стойкости штампа, промежуточный слой толщиной, составляющей. 2030% общей высоты штампа, выполнен из углеродистой стали с содержанием углеро-.. да 0,1-0,2%, а толщины рабочего и нерабочего слоев равны между собой.

1017428 объема, что приводит к созданию сжимаю.щих напряжений в рабочем слое штампа.

Изобретение относится к обработке ме4 таллов давлением, а именно к конструкциям штампов для горячей обьемной штам-. повки.

Известен сборный штамп напряженной конструкции, состоящий из рабочей вставки, теплосборника и обоймы с каналами для охлаждения, Наличие теплосборника, выполненного из высокотеплопроводного ма10 териала, обеспечивает равномерное охлаждение рабочей вставки f1) .

Поскольку теплос борник изготавливают обычно иэ латуни или бронзы, указанная конструкция имеет низкую прочность и стойкость штампа невелика.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является литой штамп, имеющий рабочий и нерабочий слои.

Рабочий слой штампа изготовлен из инструментальной стали, а нерабочий из обыч-

20 ной углеродистой стали. Такое конструктивное исполнение позволяет существенно снизить расход дорогостоящей инструментальной стали $2) .

Недостатками известного штампа являются низкая прочность и стойкость.

Бель изобретения — повышение стойкости штампа.

Укаэанная цель достигается тем, что в литом штампе напряженной конструкции, содержащем рабочий, промежуточный и нерабочий слои, промежуточный слой толшиной, составляющей 20-30% общей высоты штампа, выполнен из углеродистой стали с содержанием углерода 0,1 0,2% 35 а толпины рабочего и нерабочего слоев: равны между собой.

На фиг, 1 изображен штамп, общий вид; на фиг. 2 (а,б,в) - изменение напряжений в рабочем слое штампа в зави- 40 симости от толщины промежуточного слоя.

Штамп состоит из рабочего слоя 1, Ф промежуточного слоя 2 и нерабочего слоя 3.

Изготовление рабочего промежуточного 45 и нерабочего слоев штампа методом литья обеспечивает воэможность протека- нич при закалке объемных изменений без смешения слоев. Неоднородность протекания фазовых и структурных превращений 50 в процессе термообработки приводит к неравномерности изменения объема по .сечению штампа. Это достигается выбо; ом материала слоев в штампе и соотно шением толщин слоев. Рабочий слой 1 55 выполняют иэ инструментальной стали (например, иэ 5XHM), а нерабочий

3 из конструкционной стали (например, иэ 45). Промежуточный слой 2 должен изготавливаться из малоуглеродистой стали с содержанием углерода О, 10,2%.

Сжимающие остаточные напряжения в рабочем слое штампа создаются в процес- се стандартной термообработки штампа и механизм их образования выглядит следующим образом.

Закалку штампа проводят с температур

Ас + 30-50 С стали рабочего слоя. B начальный момент закалки - превращение, сопровождающееся увеличением

Последующее j - < превращение во внутреннем промежуточном слое штампа

1 происходит не во всем обьеме промежуточного слоя, а только в аустениэованных областях, объем которых зависит от содержания углерода.

При содержании углерода более О, 2% обьем аустениэованных областей в промежуточном слое значительно увеличивается и вклад фазовых изменений обьема при закалке становится достаточным для создания растягивающих напряжений в рабо» чем слое штампа при любой толщине промежуточного слоя.

При содержании углерода меньше 0,2% характер распределвния напряжений в рабочем слое зависит также и от толщины промежуточного слоя.

В данной KQHGTpjiglHH штампа толщина промежуточного слоя регламентируется и составляет 20-30% от высоты штампа Н. В случае, если толщина промежуточного слоя меньше 20% (фиг,. 2. а и б), то после закалки на поверхности рабочего слоя штампа будут остаточные растягивающие напряжения. При увеличении толщины промежуточного слоя более 20% знак напряжений в .рабочем слое штампа изменяется и они становятся сжимающими (фиг. 2в).

Толщина промежуточного слоя по верхнему пределу (30%) выбрана с учетом неоднократных восстановлений штампа, при которых по высоте штампа сострагивают рабочий слой необходимой толщины.

В случае, если толщина промежуточного слоя превышает 30% (а при этом толщина рабочего слоя неизбежно уменьшается), то койИчество восстановлений на данном штампе значительно сокращается, так как ручей штампа может быть изготовлен не иэ. инструментальной стали рабочего слоя, а из материала проме жуточного слоя.

3 1017428 4

Толшины рабочего и нерабочего слоею. чей части штампа, и следовательно, повыпринимаются приблизительно равными. шает стойкость инструмента.

Формирование термической обработкой Эксплуатационные испытания показь предварительных сжимающих остаточных вают, что стойкость литых штампов нанапряжений в рабочем слое штампа при- > пряженной конструкции в 1,2 раза преводит при штамповке к более благоприят- вышает стойкость серийных молотовых ному распределейию напряжений в рабо- штампов. — =0

И» и

Составитель А. Пятаков

Редактор М.: Дылын Техред Т.Фанта Корректор С, Шекмар, Заказ 3437/13 Тираж 686 Подписное .

ВНИИПИ Государствннного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,Ìîñêâà, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4