ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Инструменты для горячего деформирования и для литья из "Инструментальные стали и их термическая обработка Справочник " Инструментами для горячего деформирования обрабатывают стали, легкие и цветные металлы. Имеются следующие технологические операции такой обработки ковка в штампах, штамповка, снятие облоя, обработка выдавливанием, резка (рубка), литье под давлением и т. д. [c.14] Нагрузка на формующий инструмент весьма сложная. Общим для каждой операции является то, что инструмент в зависимости от технологии на определенное время входит в соприкосновение с имеющей высокую температуру заготовкой, которая нагревает инструмент до нескольких сот градусов (ио Цельсию). С возрастанием температуры, как известно, свойства стали сильно изменяются. С прекращением контакта и с подключением охлаждения температура инструмента понижается и процесс повторяется. Поэтому температура инструмента и его поверхностных слоев постоянно изменяется, что вызывает явление термической усталости, К изменяющимся температурным нагрузкам добавляются еще и значительные механические нагрузки. [c.14] Штампы — это собранные в стальном блоке соответствующего качества разъемные инструменты с полостями, конфигурация которых негативна по отношению к обрабатываемой детали. [c.14] Разогретый до высокой температуры и вследствие этого пластичный материал забивают или запрессовывают в полость. Деформирующее давление (О—1000 Н/мм ) вызывает в матрице изменяющееся сложнокапряженное состояние. [c.14] Под воздействием высокого давления при ударе металл стремится заполнить полости матрицы. Конфигурация полости вызывает принудительное течение металла. [c.14] Острие кромки, углы матрицы, заусеничные каналы, мостики, вертикальные стенки оказывают большое- сопротивление течению материала н оно затрудняется. [c.14] Эрозия матриц обусловлена усталостью, возникающей вследствие повторяющихся сжатий, остаточной деформации, хрупкого излома, вызываемого динамическим характером действия сил, износом, вызываемым истечением материала, термической усталостью, вызываемой нагревом матрицы и колебанием температур. Места образования характерных дефектов показаны на рис. 5. [c.16] Перечисленные явления в значительной мере зависят не только от свойств материала матрицы, но и от конфигурации ее полостей, их сложности, размеров, от точности установки и от условий эксплуатации (смазки, температуры инструмента, условий охлаждения и т. д.). [c.16] Обычно срок службы небольших и простых по форме матриц больше срока службы сложных по форме крупноразмерных матриц. Чем больше масса молота, тем меньше число производимых до первого его ремонта кованых деталей. [c.16] При небольших заусенцах нагрузка заусенцеобрезной машины аналогична нагрузке холодного вырубного штампа. [c.16] При выборе материала инструмента необходимо учитывать нагрев, уменьшающий прочность, и термическую усталость, вызываемую изменениями температуры. Требования, предъявляемые к материалу инструмента, зависят от свойств деформируемого материала, от температуры и продолжительности выдавливания, от величины давления и условий охлаждения инструмента. [c.16] Металлические отливки большой точност и с гладкой поверхностью крупными сериями могут производиться только в металлических формах (кокилях) и способами литья под давлением. В последних случаях жидкий металл под большим давлением подают в металлическую форму. Использование металлических форм экономично только лишь при крупносерийном производстве, так как их изготовление стоит дорого. [c.16] Кокиль —это постоянная металлическая форма, в которой заливаемый жидкий металл под действием собственного веса (гравитации) заполняет пустоты формы, соответствующие внешней конфигурации отливки, и там застывает. При производстве полых отливок стержни, образующие внутренние пустоты отливок, также изготовляют из металлов или иногда из песочной смеси. Материал кокиля в зависимости от температуры литья жидкого металла в процессе производства сильно нагревается. Так, например, при литье алюминиевых сплавов температура кокилей может достигать 450° С температура тонких выступающих частей и стержней может быть еще выше. При удалении отливки, а также в результате охлаждения температура кокиля понижается, а при заливке вновь возрастает. Следовательно, материал кокиля подвержен при высокой температуре значительным температурным колебаниям и эрозии (изнашивающему действию), вызываемой жидким металлом. Наиболее изнашивающимися частями кокиля являются литниковая система и расположенные против нее стенки кокиля, а также стержни. [c.17] Литейные инструменты для литья вспрыскиванием и литья под давлением. Заполнение йустот формы с применением давления при изготовлении тонкостенных и сложных отливок происходит быстрее и является более надежным. [c.17] Быстротекущий жидкий или полужидкий металл заполняет, каждое углубление формы и дает хорошее качество поверхности. При литье вспрыскиванием жидкий металл непосредственно из плавильной ванны газом высокого давления (2500—5500 Н/см ) или насосом выбрасывается в тщательно обработанный кокиль. [c.17] При таком так называемом горячекамерном способе вследствие работы с жидким металлом нужно считаться с тем, что кокиль нагревается до высоких температур. Поэтому литье вспрыскиванием обычно применяют для литья легкоплавких сплавов, например цинковых (380—420° С) и сплавов РЬ—Sn (200—300° С). Изнашивающее действие текущего с большой скоростью жидкого металла велико только в поперечном сечении в местах впрыскивания и на выступах. Текущий с большой скоростью металл сильно изнашивает выступающие части (кромки), слизывает их. В момент впрыскивания металла, температура тонких кромок и стержней в сравнении со средней температурой кокиля сильно возрастает, затем также быстро понижается. При изготовлении толстостенных отливок инструменты испытывают большую тепловую нагрузку, чем в случае простых и небольших по размеру отливок. Колебания температуры частые и амплитуда их велика. Вследствие усадки остывающая отливка давит на стержень и возникает прилипание. [c.17] Если при литье под давлением пресскамеру не нагревать, а плавить металл в специальных печах, такой способ называют холоднокамерным. Сплав, взятый из печи при температуре между ликвидусом и солидусом, заливают в пресскамеру, откуда с помощью насоса через литниковую систему нагнетают в кокиль. [c.17] Большая разница температур, возникающих в инструменте, вызывает значительные напряжения. [c.18] Температура литья и давления для некоторых отливаемых сплавов и ожидаемый срок службы инструментов приведены в табл. 1. [c.18] Вернуться к основной статье