Продолжение табл. 2
|
Характеристика сталей |
Стали |
|
|
общсма шиностроит е льные |
ДИ 80 |
|
|
Выкрашивание частиц уп- рочнителей, приводящее •пресс-форму к окончательному браку |
Наблюдается |
Не наблюдается, что снижает сроки и стоимость изготовления пресс- форм и РТИ |
|
Отклонение размеров формообразующих деталей от чертежа |
Отклонения наблюдаются (деформация, притупления и т. п.) |
Отклонения не наблюдаются, что улучшает качество РТИ |
|
Устранение в готовой пресс-форме конструкторских дефектов |
Не устраняют из-за сложности доработки пресс-формы (снятие разделительного слоя, отжиг деталей и т. д.) |
Устраняют наплавкой или подваркой, что устраняет, в свою очередь, необходимость изготовления новой пресс-формы |
|
Нер авномерность твердости деталей, определяющая стабильность іих физикомеханических свойств |
До 10 единиц HRCS |
До 4 единиц HRC3, что увеличивает ресурс пресс- форм |
|
Допускаемые отклонения температуры закалки, определяющие возникновение брака при закалке |
±10 °С |
±50 °С, что снижает до минимума возникновение брака при закалке |
|
Неравномерность толщины разделительного слоя |
Наблюдается, что снижает стойкость пресс- форм |
Не наблюдается, так как сталь ДИ 80 не требует создания разделительного слоя |
Эксплуатационные характеристики
|
Сопротивление формообразующих деталей смятию и износу |
Низкое из-за незначительной твердости (32 ... 42 HRC,) |
Высокое из-за значительной твердости (43 ... 54 HRC3) |
|
Острота кромок рабочих частей формообразующих деталей (фактор, определяющий толщину облоя) на РТИ |
Кромки притуплены (см. технологические характеристики), что способствует утолщению облоя |
Кромки острые, что позволяет изготавливать РТИ практически без облоя |
|
Отслаивание (выкрашивание) разделительного •слоя, приводящее к коррозии деталей и браку РТИ |
Наблюдается |
Не наблюдается из-за отсутствия разделительного слоя |
П
Капитальный ремонт деталей пресс-форм (фактор, снижающий потребность в пресс-формах дублерах)
Не практикуется из- за сложности технологии, поэтому пресс-формы утилизируются
Производится ввиду простоты технологии (подварка или наплавка,, механическая обработка и старение до твердости 43 ... 54 HRC3)
Восстановление изношенных или пластически деформированных деталей наплавкой или подваркой (фактор, снижающий потребность в ЗИП)
Не практикуется из-за плохой свариваемости сталей в упрочненном состоянии
Проводится, так как сталь ДИ 80 хорошо, сваривается в любом состоянии
Стали
|
Характеристика сталей |
общемашиностроительные |
ДИ 80 |
|
гамма-процентная наработка до отказа |
По ГОСТ 14901 |
В 1,5—8 раз больше наработки сталей по ГОСТ 14901 |
|
Периодичность удаления нагара |
Через 5—25 отпрессо- вок-часов |
На порядок реже, что снижает сроки и стоимость изготовления РТИ |
|
Появление забоин, вмятин, рисок на рабочих поверхностях формообразующих деталей, снижающее качество РТИ |
Через 20—40 отпрессо- вок-часюв, из-за незначительной твердости (32.. 42 HRC3) деталей |
На порядок реже из- за значительной твердости (43 ... 54 HRC3) деталей, что увеличивает ресурс пресс-форм |
|
Полируемость сталей, определяющая трудоемкость текущих ремонтов пресс-форм |
Удовлетвор ительн ая |
Хорошая, что снижает трудоемкость ремонта пресс-формы |
|
Состояние облоя на РТИ, определяющее трудоемкость зачистки РТИ |
Выступание утолщенного облоя на РТИ из-за притупления кромок рабочих частей |
Несжимаемая пленка облоя на РТИ, а в без- облойной пресс-форме облой обрезается острыми кромками рабочих частей. |
|
Коррозия формообразующих деталей, снижающая стойкость последних против адгезии формуемой резины |
Наблюдается из-за отслаивания (выкрашивания) разделительного слоя |
Не наблюдается, из-за высокой коррозионной стойкости стали ДИ 80, что увеличивает ресурс пресс-формы и улучшает качество РТИ |
Ремонтные характеристики
|
Продолжение табл. 2 |
||
|
Характеристика сталей |
Стали |
|
|
общемашиностроительные |
ДИ 80 |
|
|
Упрочнение после подварки или наплавки (фактор, увеличивающий ресурс пресс- формы) |
Не практикуется |
Достигается старением' до твердости 43 ... HRC3 |
|
Тамма-процентный ресурс формообразующих деталей после ремонта |
Ремонт не практикуется |
Не менее 0,8 первона* чальной, что уменьшает потребность в пресс-формах |
Физико-механические свойства
|
Предел прочности Н/мм2 (кгс/мм2) |
800—1200 (80—120) |
1600-1800 (160ь—180) |
|
Предел текучести, Н/мм2 (кгс/мм2) |
600—1100 (60—110) |
• 1500—1700 (150—170) |
|
Ударная вязкость KCU, Дж/см2 (кг-м/см2) |
1—60 (0,1-6,0) |
5—30 (0,5-3,0) |
|
Относительное: удлинение (6), % сужение (ф), °/о |
1—20 2—30 |
2—3 4-5 |
Экономические характеристики
Д
5-8 %
5-10 %
оля стоимости материала от стоимости пресс- формыКоэффициент времени изготовления деталей
1,0
0,4—0,6
Коэффициент трудоемкости изготовления деталей
1,0
0,5-0,7
Физико-механические свойства стали марки ДИ 80 приведены в табл. 3_
Таблица 3
|
Свойства |
Температура испытаний, СС |
|||||||
|
20 |
150 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
650 |
|
|
Предел прочности, Н/мм2' |
1600— —1800 |
1500— —1600 |
1400— —1500 |
1350— —1400 |
1200— -1300 |
800— —850 |
400— -500 |
250— -350 |
|
Предел текучести, Н/мм2 |
1500— —1700 |
1400— — 1500 |
1350— —1400 |
1250— —1350 |
900— —1150 |
600— —700 |
350— —450 |
200— —250 |
|
Ударная вязкость КС и, Дж/см21 |
5—10 |
10—15 |
15-20 |
20—25 |
25—30 |
35—49 |
90— —ПО |
140— —150 |
|
Оносительное: удлиненней, % сужение ф, % |
2—3 4-5 |
2—4 5-6 |
3-7 8—13 |
5-7 23-35 |
6—8 40—45 |
8,5— -9,5 55-60 |
15—20 75—80 |
20—25 80-85 |
Технология ковки и штамповки заготовок
Заготовки под ковку и штамповку отрезают на токарных станках, механических пилах или рубят на молотах. В последнем случае штанги необходимо подогревать до ковочных температур. Перед ковкой или штамповкой заусенцы и другие внешние дефекты с заготовок должны быть удалены пологой зачисткой наждачным инструментом.
2. Заготовки под ковку или штамповку нагревают в электрических или газовых печах, температуру которых контролируют и автоматически регулируют с помощью потенциометров. Температуру окончания ковки и штамповки выборочно контролируют пирометром.
Во избежание образования трещин нагревание заготовок диаметром (стороной квадрата) более 60 мм необходимо осуществлять ступенчато: первоначально при 700—8СЮ °С (до полного прогрева металла), затем при температурах ковки или штамповки. Для проведения предварительного прогрева допускается использовать отдельную печь или осуществлять его в менее нагретой зоне основной печи.
Время нагревания определяют опытным путем в зависимости от сечения, расположения и числа заготовок в печи, типа и мощности печи. Не допускается резкий перегрев отдельных частей заготовки, нагрев должен быть равномерным.
Температурный интервал ковки, штамповки заготовок — 1150—850 °С. .Допустимая степень деформации за один ход — 80 %, т. е. практически выбор температурно-силовых параметров обработки давлением без промежуточного подогрева определяется мощностью оборудования, а не возможным нарушением сплошности металла вследствие низкого коэффициента деформационного упрочнения стали ДИ-80.
Во избежание получения крупнозернистого излома и подавления выделения карбэнитридов необходимо заканчивать обработку давлением при температуре не выше 900 °С; после окончания ковки или штамповки заготовки охлаждают на воздухе. Эта операция позволит исключить закалку, твердость поковок (штамповок) должна быть 26... 36 HRC3- Отжиг как операция отсутствует у стали ДИ 80.
3-5. Ковка квадратной заготовки в торец не допускается во избежание образования трещин; перед осадкой сечению заготовки необходимо придать форму круга или мнргогранника.
Ковку необходимо проводить на оборудовании, обеспечивающем деформацию^ металла не только в прилегающих к поверхности слоях, но и в сердцевине покое* ки.
Последовательность операций при изготовлении, деталей пресс-форм
Последовательность операций изготовления деталей из промышленного сортового металла (отожженного, имеющего твердость 29...34 HRC, и KCU 60 Дж/см2).
4-1.1. Когда к деталям предъявляют жесткие требования по изменению размеров после термической обработки и необходимо улучшить обрабатываемость, резанием закаленной стали, рекомендуется следующая последовательность изготовления деталей:
отрезка заготовки;
закалка заготовки до твердости 26 ... 33 HRC, и KCU 150—70 Дж/см2;
предварительное старение при температуре ЗОіО—400і°С (выдержка по п. 5.2 настоящего приложения) до твердости 34 ... 38 HRC3. Эту операцию проводят в тех случаях, если необходимо:
снизить вязкость стали и тем самым улучшить ее обрабатываемость резанием;
дополнительно уменьшить (от 0,015—0,035 до 0,007—0,016 %) или ликвидировать деформацию деталей после старения; значение деформации деталей после старения уменьшается обратно пропорционально температуре предварительного старения;
механическая обработка формообразующей детали, в том числе полировка или доводка (см. п. 6.1 настоящего приложения);
обезжиривание;
старение; при этой операции твердость деталей возрастает до 43. •. 54 HRC3. Эта заключительная операция способствует образованию на поверхности деталей плотной окисной пленки, уменьшающей адгезию резиновой смеси к материалу формообразующих деталей.
1.2. В случае изготовления деталей прецизионной точности рекомендуется следующая последовательность изготовления деталей;
отрезка заготовок;
закалка заготовок;
механическая обработка, в том числе полировка и доводка, с оставлением припуска, равного значению деформации после старения. Значение припуска предварительно определяется опытным путем на 2—3 деталях;
обезжиривание;
старение.
3. При отсутствии особых требований к значению деформации деталей после старения и в случае возникновения затруднений при механической обработке закаленных заготовок рекомендуется следующая последовательность изготовления деталей:
отрезка заготовки;
предварительная механическая обработка детали (припуск 0,3—1,0 іим);
закалка предварительно обработанной детали;
механическая обработка детали, в том числе полировка или доводка (см. п. 6.1 настоящего приложения);
обезжиривание;
старение.
Эта последовательность изготовления позволяет использовать несколько- лучшую обрабатываемость резанием стали ДИ 80 при KCU 50 Дж/см2!.
П о с л е д о в а т е л ь н о с т ь операций изготовления деталей из кованых или штампованных заготовок
Когда к деталям предъявляют жесткие требования по изменению размеров после термической обработки и необходимо улучшить обрабатываемостьрезанием закаленной стали, рекомендуется следующая последовательность изготовления деталей:
предварительное старение (см. п. 41.1в настоящего приложения);
механическая обработка детали, в том числе полировка или доводка (см. п. 6.1 настоящего приложения);
обезжиривание;
старение’
В случае изготовления деталей прецизионной точности рекомендуется следующая последовательность:
механическая обработка (по п- 4.1.2в настоящего приложения);
обезжиривание;
старение.
