Файл: Повышение стойкости штампов для холодной штамповки обзор М. Е. Зубцов, доцент, канд. техн. наук Общество по распространению политических и научных знаний РСФСР [и др.].1960 - 4 Мб.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 05.04.2024

Просмотров: 82

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

 

Материалы

и термическая обработка рабочих деталей штампов

Таблица 2

 

 

 

Тип штампа

Наименование деталей

штампов

Марки материалов

Твердость

 

 

 

 

 

основные

заменители

по Роквел­

Примечание

 

 

 

 

 

 

 

 

лу /?с

 

Вырубные, про­

Пуансоны и матрицы простой фор­

У8А, У10А

У10, 7X3

56-58

Для пуансонов

бивные,

об­

мы для материалов

толщиной

 

 

 

58-60

Для матриц

резные

 

до 3 мм\ режущие секции с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

простым контуром резания; но­

 

 

 

 

 

 

 

жи для резки отходов

 

 

 

 

 

 

 

Пуансоны и матрицы сложной фор­

Х12, Х12М,

ХГ, 9Х, 5ХВ2С,

54-56

Для пуансонов

 

 

мы, а также для материалов

Х12ТФ

9ХВГ,

Х12Ф1

56-58

Для матриц

 

 

толщиной свыше 3 мм

 

 

 

 

 

Гибочные

 

Пуансоны и матрицы простой фор­

У8А, У10А

У8,

У10,

58-60

 

 

мы

 

 

модифицирован­

 

 

 

 

 

 

 

ный чугун

 

 

 

 

Пуансоны и матрицы сложной фор­

У10А, Х12

МСЧ32—52

58-60

 

 

 

ШХ15, 9ХС, ХВГ,

 

 

 

мы

 

 

Х12ТФ

 

 

 

 

Пуансоны и матрицы с повышен­

Х12М, Х12ТФ

Х12Ф1, графити­

60-62

Азотировать

 

 

ной износоустойчивостью

 

зированная сталь

 

 

 

 

 

 

 

ЭИ293 или ЭИ366

 

 

Вытяжные

и

Пуансоны, матрицы, прижимы про­

У8А, У10А, МСЧ

Х12, 9ХС,

58-60

 

формовочные

стой формы

 

32-52

ХВГ,

ЭИ293,

 

 

 

 

 

 

Низколегирован­

ЭИ366, ВК8

 

 

 

 

 

 

ный чугун

 

 

 

 

 

 

Пуансоны, матрицы, прижимы слож­

У10А, Х12, Х12М

Х12ТФ, 9ХС,

58-60

Азотировать

 

 

ной формы

 

Специальный нике­

ХВГ,

ЭИ293,

 

 

 

 

 

 

левый чугун

ЭИ366

 

 

Чеканочные

Высадочные

Для объемной формовки

Для холодного выдавливания

Пуансоны, матрицы, приМмы с Х12М, Х12ТФ, ВК8 повышенной износоустойчиво­ стью

Пуансоны и матрицы простой фор­ мы

Пуансоны и матрицы сложной фор­ мы

Пуансоны, матрицы, выталкиватели простой формы и для высадки углеродистой стали

Пуансоны, матрицы, выталкиватели сложной формы и для высадки легированной стали (марок ЗОХГСА, 40Х, ШХ15 и т. д.)

Для матрицы с твердосплавной вставкой:

корпус

обойма

вставка

Пуансоны, матрицы выталкиватели простой формы, условия работы не тяжелые (р<80 кГ)мм'*)

Пуансоны, матрицы, выталкиватели сложной формы, условия рабо­ ты тяжелые (р=80—120 кГ!мм? и более).

Пуансоны для выдавливания алю­ миния

То же для меди и латуни То же для стали

Матрицы ддя выдавливания алю­ миния

То же для меди и латуни То же для стали

У10А, Х12

Х12М, Х12ТФ

У8А, У10А, Х12

Х12Ф1

ЗОХГСА, 40Х У8А, У10А

ВК10, ВК15

Х12М, Х12Ф1

Х12Ф1

У10А, Х12М

Р18 9ХС, В1 Х12М, ШХ15

Х12М, Р18 У10А, Х12Ф1, В1,

Х12Ф1,

ВК15

60-62

 

 

 

 

Азотировать

7X3, Ф, Х12М

58-60

 

9ХС, ХВГ,

58-60

Азотировать •

9ХВГ, Х12Ф1

 

 

7X3, Ф,

Х12М

55—59

Отрезные ножи,

 

 

 

матрицы и обрез­

Р18,

Р9

58-60

ной инструмент

изготовляются из

 

 

 

тех же материа­

 

 

 

лов, как и отрез­

 

 

 

ные и обрезные

 

 

 

штампы (см. вы­

 

 

40-45

ше)

 

 

 

 

 

53-58

 

 

 

Но =88-г90

 

У10А, 9ХС, 7X3 'Закалка

 

 

 

60—62, от­

 

ЭИ262

пуск 58—60,

 

Закалка

 

ЭИ360

62—64,

 

Р18,

Р9

отпуск

 

 

 

58—60

 

4ХВ2С,5ХВ2С,9ХС

60—62

 

Р9

 

60-62

 

Х12ТФ, 9ХС'

58—62

 

6.0-62

 

Х12Ф1, Р9

60—62

 

 

 

58-62

 


Материалы и

Детали штампов

термическая обработка различных

Марки материалов

основные

замени­

тели

 

деталей

Твердость по Роквел­ лу *с

Таблица 3

штампов

Примечание

Плиты

штампов —верх

Чугун СЧ 21—40,

Стали-

 

 

ние и

нижние

литые

Модифицирован­

стый чу­

 

 

 

 

 

 

 

ный чугун,

гун

 

 

 

 

 

 

 

МСЧ 32-52,

 

 

 

 

 

 

 

 

.Стальное литье

 

 

 

 

Плиты

пакетных

штам­

Сталь 35—40

Ст.

5

 

 

пов — верхние

и ниж­

 

 

 

 

 

ние (прокат)

 

 

 

 

 

 

 

Хвостовики

 

 

 

Сталь 35—40

Ст.

5

 

 

Хвостовики

плавающие

У8

Сталь 45-50 Сферическую

 

 

 

 

 

 

40—45

 

часть головки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

калить

Направляющие колонки

У8А (колонки ко­

Сталь

55-60 Сталь 10—15 це­

 

 

 

 

 

роткие)

10—15

 

ментировать и

 

 

 

 

 

 

(колонки

 

калить

Направляющие

втулки

Сталь

длинные)

50-55

Цементировать

Ст.

2

 

 

 

 

 

10-15

 

 

 

и калить

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пуансоно-

и

матрице-

Сталь

Ст.

5

 

 

держатели

 

 

35-40

 

 

 

 

 

 

 

 

Прокладки

под

пуан­

У8А

Сталь

45-50 Сталь 10—15, Ст.

соном

 

 

 

 

 

10-15,

 

2 цементировать

 

 

 

 

 

 

Ст.

2

 

и калить

Направляющие

 

плиты

Сталь

Ст. 5-6

 

для пакетных штампов,

40—45

 

 

 

 

съемники

 

 

 

 

 

 

 

 

Прижимы,

направляю­

Сталь

Ст. 5—6

 

щие линейки

 

 

40-45

 

 

 

 

Клинья

и

ползушки для

У10А,

Х12Ф1

56-58

Азотировать

штампов малых и сред­

Х12ТФ

 

 

и вы-

 

них размеров

 

 

 

 

 

■ ше

 

Клинья

и ползушки для

Сталь.

Сталь

 

 

штампов

больших раз­

45-50

40

 

 

 

меров

 

 

 

 

 

 

 

 

 

48


Клинья и ползушки (литье) с закаленны­

ми планками

Упоры

Ловители

Штифты

Толкатели, шпильки буферные

Винты, болты

Пружины

 

 

 

 

Продолжение табл.

3

СЧ 24-44

 

 

 

 

 

 

У8А,

Сталь

50—55 Сталь 10—15, Ст. 2

сталь

45—50

 

цементировать

и

10-15

 

Ст.

2

 

калить

 

У8А

У10А 50-55

 

 

У8А

 

Ст.

6

45-50

 

 

(сталь серебрянка)

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

Сталь

О

CD

 

 

40—45

 

 

 

 

 

 

Сталь

Ст. 2-3 40—45

Цементировать и

30-40

 

 

 

 

калить головку

 

 

 

 

винтов для стали

 

 

 

 

 

Ст. 2—3

 

65Г

Рояльная 40—45

 

 

 

прово­

 

 

 

 

 

лока

 

 

 

инструментальную легированную сталь марок Х12, Х12М, ХГ, при твердости после закалки Rc = 54 -ь 58.

Для матриц можно рекомендовать в первом случае стали ма­ рок У8А, У10А; во втором случае — Х12, Х12М, 5ХВ2С, 9ХВГ, Х12ТФ, Х12Ф1; твердость /?с = 58-^60.

В табл. 2 приводятся основные марки сталей и их заменители для рабочих частей вырубных и других штампов, а также — ре­ жим термической обработки их.

Материалы и данные о термической обработке различных де­ талей штампов приведены в табл. 3.

Большое применение в электротехнической промышленности,

автотракторостроении и

других отраслях получили составные

и сварные конструкции

пуансонов

и матриц. В этих1 штампах

основание изготовляется

из стали

20, а рабочие части — из ин­

струментальной углеродистой стали У10А или легированной стали, приведенных выше марок.

49


При такой конструкции значительно упрощается изготовление рабочих частей, улучшаются условия термообработки, создается возможность быстрой замены отдельных сломавшихся частей но­ выми вместо замены всей матрицы или пуансона.

На некоторых заводах электротехнической промышленности

вцелях увеличения стойкости, составные секции ставят на ребро

ииспользуют верхнюю и нижнюю их рабочие части (завод «Элек­

тросила» им. С. М. Кирова).

С целью экономии расхода инструментальной стали при вы­

рубке материалов толщиной до

3 мм можно рекомендовать кон­

струкцию

матрицы,

состоящую

из двух

частей

[42] — пластины-

 

 

 

 

матрицы (накладной) и опо­

 

 

 

 

ры

 

(основание)

матрицы

 

 

 

 

(рис.

35). Пластина-матри­

 

 

 

 

ца изготовляется из листо­

 

 

 

 

вого проката толщиной. 6—

 

 

 

 

8 мм из стали марок У8А,

 

 

 

 

У10А. Твердость после за­

 

 

 

 

калки должна

составлять

 

 

 

 

Rc

= 58 = 60. Опора-матри­

 

 

 

 

ца

изготовляется

толщиной

Рис. 35. Штамп с накладной пластиной-

30—40 мм из стали 50, твер­

дость

после закалки

7? с

1 — нижняя

матрицей:

 

=56 = 58.

 

 

 

 

плита;

2 — опора-матрица;

 

Уклон

рабочего

отвер­

■3—накладная пластина-матрица; 4—штиф­

 

стия

пластины-матрицы

ао

ты; 5 — съемники; 6 — направляющие

ли-

берут

равным 10—30',

уклон

 

- нейки.

 

 

 

отверстия опоры-матрицы —

 

 

 

 

1,5—3,0°.

Свисание режущей кромки пластины-матрицы над провальным

•окном опоры допускается не более 0,5 мм на сторону, иначе мо­ жет произойти преждевременная поломка пластины-матрицы.

Соприкасающиеся плоскости у обеих частей матрицы тщательно

шлифуются, чем

обеспечивается их

плотное

прилегание

друг

к другу.

Замену

накладки матрицы

следует

производить

при

■оставшейся толщине в 3 мм.

Этим

мероприятием достигается

уменьшение расхода инструментальной стали на 70—80%.

 

7. Материалы штампов для формоизменяющих операций

 

из

листового материала

и их термическая

обработка

 

Для гибочных, вытяжных и формовочных штампов самым важ­ ным является способность материала сопротивляться истиранию при значительных давлениях, т. е. обладать хорошей износоустой­ чивостью.

При штамповке деталей простой формы рабочие детали штампа можно изготовлять из инструментальной стали марок У8А и У10А.

50


При этом для штамповки из материала толщиной до 1 мм при­ меняют сталь марки У8А, а при толщине до 3—4 мм — У10А.

При штамповке деталей сложной формы при массовом произ­ водстве, а также в тех случаях, когда рабочие части штампа испы­ тывают большие напряжения во время работы, следует применять легированные стали марок 9ХС, ХВГ, Х12М, Х12ТФ и Х12Ф1 (см. табл. 2). Твердость инструмента после закалки при этом должна составлять R с = 58 -з- 62.

При изготовлении крупных деталей в автотракторной промыш­ ленности для формоизменяющих операций находят широкое при­ менение штампы, изготовленные из специальных чугунов, при­ мерно следующего химического состава (в процентах): 3,0—3,3 С; 1,6—2,2 Si; 1,6—2,0 N>; 0,8—1,1 Cr; 0,6—1,0 Мп; до 0,3 Р; до 0,1 S.

Эти чугуны закаливаются'в масле с температурой 850° С и отпу­ скаются при 350° С. Твердость их Яб = 350.

В последнее время для штампов находит применение «графи­ тизированная сталь». Под этим названием подразумевают стали, содержащие после специального отжига некоторое количество сво­ бодного графита свыше 0,7% (углерода отжига). Наличие в ука­ занных сталях графита в виде микроскопически малых включе­ ний придает им антифрикционные свойства при штамповке, что исключает налипание и задиры материала и обеспечивает тем са­ мым хорошее качество изделий и повышенную стойкость штампов.

При изготовлении штампов употребляют графитизированную сталь двух марок ЭИ293 и ЭИ366. Из стали ЭИ293 изготовляют рабочие части гибочных и вытяжных штампов при штамповке материала толщиной до 2 мм, а из стали ЭИ366 — рабочие части гибочных, вытяжных и даже вырубных штампов при толщине штампуемого материала до 4—5 мм. Опыты показывают, что стой­ кость штампов из графитизированной стали выше стойкости штам­ пов. изготовленных из стали У8А, в 8—5 раз.

Матрицы для вытяжки мелких деталей при массовом произ­ водстве, а также в случае вытяжки с утонением рекомендуется изготовлять в виде вставок-втулок или вкладышей из металлоке­ рамических твердых сплавов и впаивать или впрессовывать их

вспециальные обоймы.

8.Материалы штампов для прессующих операций — объемной штамповки и их термическая обработка.

Прессующие операции холодной штамповки производятся ин­ струментом, который в процессе работы испытывает большие пе­ риодически меняющиеся ударные нагрузки. Материалы, применяе­ мые для пуансонов и матриц прессовочных штампов, должны обла­ дать способностью противостоять большому давлению и ударам, а также хорошо сопротивляться износу и иметь повышенную из­ носоустойчивость,

51