Смазка для холодной штамповки металлов

Смазка для холодной штамповки металлов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.11.78 (21) 2723722 23-04 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень. Й 17 (45) Дата опубликования описания 30.07.81

Сова Советских

Социалистических

Республик 827539 (51) Ч.1хл.з С 1О М 7j02

Государственный комитет ло делам изобретений и открытий,53) УДК 621.892:621. .7.016.3 ю

° 2, г 4 Ф

H. П. Барыкин и М. Г. Амиров

° ; Г

Уфимский авиационный институт им. Серго Орджони дзе П@:.;,;1 Г; (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

:л (54) СМАЗКА ДЛЯ ХОЛОДНО Й

ШТАМПОВКИ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к области холодной обработки металлов давлением, в частности к холодной штамповке, преимущественно выдавливанием, деталей из конструкционных углеродистых и легированных сталей.

Известно применение в холодной объемной штамповке комбинированных смазок, включающих последовательно расположенные от поверхности заготовки слои: фосфаты или оксал аты, соответственно, для низколегированных углеродистых и высоколегированных конструкционных сталей; мыла, химически связанные со слоем фосфатов или оксалатов; жидкие смазки на основе минеральных или растительных масел (1).

Известные смазки недостаточно эффективны с точки зрения снижения усилий при выдавливании, что приводит к снижению стойкости штамповой оснастки, ограничению сферы применения процесса холодного выдавливания и введению дополнительных операций — предварительной смягчающей термической обработки заготовок перед выдавливанием.

Некоторые смазки обуславливают абразивное воздействие вследствие сравнительно высокой твердости (1,5 — 5 единиц по шкале Мооса) минеральных составляющих наиболее часто применяемых фосфатных покрытий.

Высокая себестоимость изготовления деб талей выдавливанием обусловлена наличием операций подготовки поверх ности, нанесения и последующего удаления комбинированных смазок с поверхности готовых деталей.

При выдавливании из-за загрязнения атмосферы продуктами сгорания минеральных и растительных масел смазка не обеспечивает нормальных условий труда.

15 Широкое применение имеет известный самосмазывающийся материал, состоящий из металлов, сплавов, псевдосплавов, карбидов, боридов, силикатов, окислов металлов или комбинаций указанных соединений

20 в качестве металлического базового материала; синтетического масла,или жира, термопластичного или термореактивного синтетического материала или металлического мыла в качестве базового материала

25 и в отдельных случаях из: дисульфида молибдена, дисульфида вольфрама, графита, металлического порошка или стекловолокон в качестве твердых смазок (2).

Известный материал обладает недостазО точной эффективностью с точки зрения сни827539

Эффективность действия предлагаемой смазки с точки зрения снижения усилий при выдавливании по сравнению с известными смазками обеспечивается за счет активного действия смазки на поверхностные

Количественные результаты коррозионных испытаний при вариантах смазочных покрытий

Усилие выдавливания ири различных вариантах смазочных покрытий, тс

Обрабатываемый

Обраба- материал тываемый ! в исходном

1 кгс/,нл

3 (сплав) :"

1 2

16ХСН бХСН

16ХСН

ЗОХГСА

95,0

97,0

98.0

95„0

109ф

103,0

98,0

i55

111.0! О4,,0

12i0„0

109,0

1ОО

10!4,0

140,0

139,0

106,0

Для всех рецептур с различным содержанием компонентов в сплаве показатели одинаковы.

85 тия 8 — 12 г/м . !Процесс выдавливания осуществлялся на кривошипном эксцентриковом прессе при помощи штампа, оснащенного измерительным блоком, включающим мессдозу с наклеенными тензодатчиками, 4о соединенными по мостовой безусилительной схеме, и осциллографам Н-700, позволяющим осуществлять непрерывную запись усилий на протяжении всего процесса выдавливания с относительной погреш45 ностью, не превышающей 1 %. Контактные поверхности внструмента были отполироважения усилий при выдавливании, обусловленной тем, что роль смазки при этом сводится к экранированию контактных, поверхностей и снижени1о,коэффициента трения в процессе выдавливания, высокой себестоимостью изготовления деталей выдавливанием из-за значительной стоимости смазки, трудоемкости операций подготовки заготовок, нанесения смазок и последующего их удаления с поверхности изготовляемых деталей.

Целью изобретения является разработка смазки, обладающей повышенной эффективностью с точки зрения снижения усилий и трудоемкости изготовления при холодной штамповке, преимущественно выдавливанием, деталей крепежа из конструкционных сталей.

Указанная цель достигается применением сплава 26 — 27 вес. % цинка и 73—

74 вес. кадмия в качестве смазки для о холодной штамповки металлов. Сплав 26—

27,вес. % циника и 73 — 74 вес. %,кадмия ш ироко применяют в качестве коррозионностойких защитных покрытий .стальных изделий, в частности ответственных,крепежных деталей,в автос проении !(3).

1. Нанесение комбинированной смазки, включающей слой цинкового фосфата, мыла и масляной эмульсии, плотность фосфатного покрытия — 8 — 12 г/лР.

2. На несение слоя кадмия путем электроосаждения, толщина слоя 9 — 12 мкм, 3, Нанесение слоя сплава, содержащего (26 — 27) % Zn iH (74 — 73) % Cd путем электроосаждения, толщина слоя 9 — 12 мкм.

4. Нанесение камбинированной смазки, включающей слой цинкового фосфата и дисульфида молибдена, плотность покрыслои дсформируемого материала, низких значений коэффициента трения вследствие малого сопротивления деформации сплава (1,0 — 1,2 кгс/лл ), а также за счет экранирования контактных поверхностей при больших степенях деформации при выдавливании благодаря высокой пластичности сплава.

Обеспечивая существенный эффект по снижению усилий, предлагаемая смазка полностью удовлетворяет основным требованиям, предъявляемым к смазкам при холодной штамповке.

Для испытаний выбраны исходные образцы диаметром 18,5 ии и длиной 18,2л!.и.

Размеры исходной заготовки выбраны в соответствии с технологией изготовлвния одной из распространенных деталей крепежа — гайки, обжатой по эллипсу, размерами М1 6Х 1,5. Испытания осуществляли на наиболее теплонагруженном переходе, включающем холодную штамповку, с выдавливанием цилиндрического пояска. Размеры конечной заготовки приведены в таблице. В качестве материалов заготовок использовали конструкционную сталь 16ХСН, имеющую в исходном состоянии предел прочности оа равный, соответственно 50, 55, 60 кгс/млР и конструкционную сталь

ЗОХ ГСА с исходным пределом текучести оа равным 65 кгс/мм . Перед выдавливанием осуществлялась подготовка поверхности исходных заготовок в соответствии со следующими вариантами.

827539

Формула изобретения

Составитель Е. Пономарева

Текред Л. Куклина

Редактор Е. Хорина

Корректор С. Файн

Заказ 573/517 Изд. М 368 Тираж 553 .Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» ны и промывались ацетоном перед выдавливанием каждого образца.

В таблице приведены среднестатистические значения усилий выдавливания (вычисленные по результатам десяти измерений) по различным вариантам подготовки поверхности в зависимости от предела прочности обрабатываемого материала.

После выдавливания образцы испытывали на коррозионную стойкость. Коррозионную стойкость оценивали методом ускоренных коррозионных испытаний в камере солевого тумана при времени экспозиции

144 и. Образцы, на поверхности которых не обнаружено следов ржавчины после экспо- 15 зиции, считаются успешно прошедшими коррозионные испытания. В таблице такие образцы отмечаются значком плюс. Появление ржавчины говорит о неудовлетворительной стойкости — злак минус. 20

Сравнение усилий выдавливания при приведенных выше вариантах смазок показывает, что предложенная омазка обеспечивает минималыные значения усилий по 25 сравнению с вариантами 1, 2, уступая лишь смазке с дисульфидом молибдена (вариант

4). Однако только предложенная смазка обеспечивает после деформации антикоррозионную защиту поверхности изготовленных деталей вследствие сохранения сплошности покрытия .в процессе выдавливания.

Применение сплава 26 — 27 вес. % цинка и 73 — 74 вес. % кадмия в качестве смазки для холодной штамповки металлов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Головин В. А. и др. Технология холодной штамповки выдавливанием. М., «Машиностроение», 1970, с. 56 — 70.

2. Заявка ФРГ Ме 2127359, кл. С 10 М

7/20, опублик. 1975.

3. Информационный листок «Экономичные покрытия крепежных деталей», Мя 30179, БашЦНТИ.