Разработка ресурсосберегающей технологии упрочнения наплавленной быстрорежущей стали на режущих кромках вырубных штампов

• Автор: Разумов, Михаил Сергеевич
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Тверь
• Количество страниц: 141 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. УСЛОВИЯ РАБОТЫ ШТАМПОВ ДЛЯ РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫХ ОПЕРАЦИЙ ЛИСТОВОЙ ШТАМПОВКИ, ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ СТОЙКОСТИ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ИХ УПРОЧНЕНИЯ

1.1. Условия работы и технология изготовления вырубных штампов.

1.2. Эффективность применения наплавки при изготовлении металлорежущего инструмента.

1.3. Эффективность применения газолазерной резки при снятии припусков наплавленного металла.
1.4. Повышение работоспособности режущего инструмента путем применения упрочняющих технологий.

1.5. Постановка цели и задач исследования

ГЛАВА 2. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРЕМЕИТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Объект исследования.

2.2. Оборудование
2.2.1. Оборудование для дуговой наплавки пуансонов и матриц КРП.
2.2.2. Технологический комплекс для лазерной обработки.
2.2.3. Оборудование для поверхностной пластической деформации
2.3. Методы и средства проведения исследований.
2.3.1. Средства металлографических исследований
2.3.2. Средства исследования геометрических параметров обрабатываемых поверхностей.
2.3.3. Методы исследования влияния газолазерной резки натвердости металла в упрочненных слоях.
ГЛАВА 3. ПРОВЕДЕНИИ ИССЛЕДОВАНИЙ ВЛИЯНИЯ ГАЗОЛАЗЕРНОЙ РЕЗКИ НА СТРУКТУРУ . И СВОЙСТВА ВЫСОКОЛИГИРОВАННЫХ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ СТАЛЕЙ В ЗОНЕ ЛАЗЕРНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
3.1. Структура и состояние поверхностных слоев наплавленной быстрорежущей стали после лазерной обработки.
3.2. Влияние газолазерной резки на геометрические характеристики упрочняемых поверхностей.
3.3. Исследование влияния газолазерной резки на распределение микротвердости по площади реза.
3.4 Технологическая прочность поверхностных слоев быстрорежущих сталей после лазерной обработки
ВЫВОДЫ.
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА НАПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА В ЗОНЕ ЛАЗЕРНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ.
4.1 Возможность применения упрочнения поверхностным пластическим деформированием в комплексе с газолазерной резкой
4.2. Методика исследования влияния поверхностного пластического
деформирования на физическое состояние упрочненных поверхностей
наплавленного металла в зоне лазерного реза.
4.3 Исследование физического состояния упрочненных
поверхностей.
ГЛАВА 5. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И УПРОЧНЕНИЯ МАТРИЦ ВЫРУБНЫХ ШТАМПОВ ДЛЯ КООРДИНАТНОРЕВОЛЬВЕРНЫХ
ПРЕССОВ.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Под торцевым износом матрицы и пуансона следует понимать вызванное скользящим движением постоянное истирание и смятие инструмента по контактным пояскам под действием теплоты и многократно приложенных сжимающих внешних сил при наличии относительного перемещения материала заготовки в процессе штамповки. По торцовым поверхностям матрицы и пуансона в зоне контактных поясков явление адгезионного схватывания отсутствует, хотя и имеет место пластическое деформирование микронеровностей. Рабочие части матриц и пуансонов должны быть износостойкими и в процессе эксплуатации в течение длительного времени сохранять свои исполнительные размеры. Оба эти требования можно выполнить за счт придания рабочим частям штампа необходимой тврдости. Тврдость рабочих частей штампа должна в определнной мере определяться прочностью и тврдостью штампуемого материала и его толщиной. Увеличение тврдости дат ощутимый прирост износостойкости штампа лишь до определнного предела. Показатель тврдости закалнных сталей ГЖС не характеризует эксплуатационную прочность режущих кромок пуансонов и матриц при вырубке. Рабочей гранью матрицы и пуансона является их режущая кромка. Форма рабочих граней матрицы и пуансона оказывает значительное влияние на стойкость штампа. Также следует отметить, что от выбранного профиля рабочей части матрицы и пунсона зависит сложность их изготовления. Применяя оптимальные конструкции матриц и пуансонов можно влиять на стоимость изделия и его стойкость. Рис. В практике изготовления и эксплуатации разделительных штампов применяют несколько форм профилей рабочих частей матриц рис. Наиболее распространенными являются матрицы двух типов рис. Н, переходящего в конус с наклоном выходных стенок под углом рис. Величина угла в этом случае колеблется для штампуемого материала толщиной Я 0, мм в пределах от 8 до 1. Износ рабочего окна матрицы первого типа больше, чем матрицы второго типа изза скопления отходов или деталей в нем, вследствие чего увеличивается трение вырубленной заготовки о стенки рабочего окна матрицы и создаются условия для образования обратного уклона под условным углом р рис. Кроме этого, наличие обратного уклона способствует возвращению детали особенно мелких отходов вверх на зеркало матрицы. Толщина поврежденного слоя металла, который должен быть удалей при переточке штампа, у матриц второго типа гораздо меньше, чем у матриц первого типа, кроме того, в матрицах второго типа с уклоном у высоту пояска можно делать больше, чем в матрицах первого типа. В этом случае возможно изготовление ряда матриц с единой высотой И пояска. Преимуществом . Матрицы второго типа рис. Допускаемую толщину слоя у определяют, исходя из сохранения максимально допускаемого зазора между матрицей и пуансоном. По имеющимся данным в матрицах второго типа на 5 снижается усилие вырубки пробивки и на усилие проталкивания деталей или отходов, накапливающихся в процессе штамповки. Для упрощения изготовления матриц второго типа рабочее отверстие в них с точными размерами и углом у выдерживают только на высоте шейки к рис. Высоту шейки И выбирают в зависимости от толщины штампуемого металла. При вырубке на провал в матрице второго типа, имеющей уклон стенок, происходит увеличение зазора после каждой переточки, поэтому рекомендуется исходный технологический зазор задавать несколько меньше оптимального. Эго является недостатком таких матриц. Для круглого режущего контура можно избежать указанного недостатка, придавая пуансону небольшую конусность, в результате чего величина заданного зазора будет сохраняться примерно постоянной. Существует мнение, что рабочий торец матрицы надо шлифовать до высокого класса чистоты. Однако исследованиями показано, что шероховатость рабочей поверхности матрицы в пределах 2. Форма рабочих граней пуансонов разделительных штампов также весьма разнообразна. В разделительных штампах резка металлов производится пуансоном с углом резания а . Пуансоны малого диаметра изготовляют с плоским торцом, а пуансоны большого диаметра с выточкой для уменьшения площади шлифования рис. При пробивке отверстий относительно малого диаметра в металле толщиной более 4 мм пробивные пуансоны рекомендуется выполнять с углом резания а 0 рис. Однако при этом заточка режущей части существенно усложняется.