Технология производства пуансонов для перфорацииусовершенствованния технологии производства пуансонов для перфорации

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Условие эксплуатации пуансонов

2. Выбор марки стали

3. Термическая обработка пуансонов

4. Контроль качества пуансонов

Реферат

Научно-исследовательская работа студента 10с., 3рис., 1 таб.,

Объектом исследования является пуансоны для пробивки отверстий малого диаметра в тонких листах.

Цель работы - исследовать усовершенствованную технологию производства пуансонов для перфорации, обеспечивающую повышение стойкости.

Завод «Продмаш» выпускает сита и полотна из низкоуглеродистых марок сталей. Заготовки для этих видов изделий изготавливают путем перфорации. Сущность процесса заключается в пробивке большого числа одинаковых по форме и размером отверстий в листовом материале.

ПУАНСОН, ХОЛОДНАЯ ШТАМПОВКА, УДАРНАЯ НАГРУЗКА, ПОПЕРЕЧНЫЙ ИЗГИБ, ОСТАТОЧНЫЙ АУСТЕНИТ, СПЦИАЛЬНЫЕ КАРБИДЫ.

пуансон перфорация листовой вакуум

1. Условие эксплуатации пуансона

Одним из наиболее прогрессивных и широко распространенных технологических методов производства является холодная чистовая штамповка. Завод «Продмаш» выпускает сита и полотна из низкоуглеродистых марок сталей. Заготовки для этих видов изделий изготавливают путем перфорации. Сущность процесса заключается в пробивке большого числа одинаковых по форме и размером отверстий в листовом материале. Процесс перфорации осуществляется в штамповочно-кузнечном цехе на прессах со штампами, основной рабочей частью которых являются пуансоны. Поломка нескольких пуансонов ведет к простою оборудованию, уменьшению производительности труда. Для изготовление этих пуансонов применяют стали У8, У8А, 65Г. Пуансоны для пробивки отверстий малого диаметра испытывают значительно сжимающие, ударные и изгибающие нагрузки. Торцы рабочей части пуансона и режущая кромка подвержены истиранию и изнашиванию. Процесс пробивки характеризуется сложным напряженно-деформированным состоянием пуансона и матрицы. На первой стадии пробивки поверхность пуансона давит на материал, а на второй стадии - режущие кромки пуансона врезаются в него. Возникающее при вырубке-пробивке усилие среза подвергает пуансон сжатию и продольному изгибу, а матрицу - сжатию и поперечному изгибу. Схема пробивки показана на рис. 1.1.

Пуансоны для перфорации листов путем холодной штамповки по конструкции и техническому исполнению должны соответствовать ГОСТам 16621-80 и 16675-80. Конструкция пуансонов показана на рис. 1.2.

Рисунок 1.1- Схема пробивки листового материала

Рисунок 1.2- Конструкция пуансона для перфорации по ГОСТу

В литературе достаточно много данных о требуемых свойствах и структуре сталей для пробивки-вырубки листовых материалов. Сталь, идущая на изготовления пуансонов, должна обладать следующими основными свойствами:

- быть высокопрочной, так как в процессе работы штамп испытывает большие усилия и ударные нагрузки;

- обладать высокой твердостью, потому что процесс вырубки можно выполнить лишь при условии, что твердость пуансона и матрицы значительно больше твердости деформируемого материала;

- обладать износостойкостью, т.к. долговечность работы штампа зависит от степени истирания режущих кромок пуансона;

- иметь высокую вязкость, чтобы вследствие частых и сильных ударов пуансоны не ломались и режущие кромки не выкрашивались;

- обладать хорошей прокаливаемостью, что обеспечивает отсутствие трещин после закалки и достаточную глубину закаленного слоя , дающую возможность затачивать пуансон.

Сталь для пуансона должна обладать также особыми технологическими свойствами. К ним относятся:

- хорошую обрабатываемость резаньем и давлением;

- малая чувствительность к перегреву ;

- малая деформация деталей при термической обработке.

2. Выбор марки стали

Анализ литературы и результатов многих исследований показывает, что для пуансонов наиболее оптимальными марками сталей является быстрорежущие. На заводе «Продмаш» имелись два типа пуансонов импортного производства. Анализ микроструктуры и химического состава показал, что они изготовлены из быстрорежущий стали. Поэтому для исследований была отобрана сталь Р6М5.Микроструктура пуансона в исходном состоянии стали Р6М5 представляет собой зернистый перлит с избыточными карбидами. Сталь Р6М5 имеет более однородную микроструктуру. Химически состав быстрорежущей марки стали Р6М5 приведен в таблице 2.1.

Таблица 4.1- Химический состав стали Р6М5

3. Термическая обработка пуансонов осуществляется в вакууме

Термическая обработка в вакууме быстрорежущей стали Р6М5.Весь режим термической обработки проводят в вакуумной печи по программе - нагрев под закалку, закалку и два отпуска. Закалку производят в аргоне, охлаждение после отпуска осуществляют также с подачей аргона. График термической обработки пуансонов из стали Р6М5 приведен на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 - График термической обработки пуансона из стали Р6М5 в вакууме.

Подогрев при t= 850⁰ при нагреве под закалку применяется для уменьшения напряжений и исключения трещинообразования. Температура нагрева под закалку стали Р6М5 по литературным данным состоит 1230⁰С с помощью экспериментов была предложена t= 1130^±5С нагрева под закалку, что обеспечивает увеличение ударной вязкости при сохранении необходимой износостойкости и сопротивления пластической деформации. При закалке и после отпуска предложена среда для охлаждения аргон, что обеспечивает высокую чистоту поверхности, не требует припусков под термическую обработку, поэтому пуансоны поступают на термическую обработку в готовом размере, что исключает шлифовочные напряжения которые возникают при механической обработки пуансонов на готовый размер после термической обработки, а также после шлифования исключается операция низкотемпературного отпуска, который проводится для снятия шлифовочных напряжений. После закалки структура представляет собой мартенсит + 30% остаточного аустенита + первичные карбиды. После первого высокого отпуска структура представляет мартенсит отпуска + 15% остаточного аустенита + первичные карбиды и + вторичные карбиды. После второго отпуска структура представляет собой мартенсит отпуска, первичные карбиды , специальные карбиды и 5% аустенита остаточного, такая структура, полученная для стали Р6М5 после термической обработки, обеспечивает высокую износостойкость пуансонов и твердость HRC 65.

4. Контроль качества перфорирующих пуансонов

На заводах-потребителях пресс-инструмента были организованы рабочие места с соответствующим оборудованием для определения различных параметров рабочего пресс-инструмента. В комплект оборудования входили различные измерительные приспособления, шаблоны, приборы для определения твердости металла, дефектосколы и др.С помощью этих приборов определяли, -соответствует ли изделие стандартам и чертежу; определялась твердость металла после закалки, степень чистоты поверхности канала матриц и пуансонов, наличие трещин,- коробления в пуансонах и матрицах, равномерность диаметра торца пуансонов, эксцентриситет отверстия матриц, неровность монограмм и др. На контрольном участке определялась также марка стали, из которой был изготовлен пресс-инструмент. Если пуансоны и удовлетворяют предъявляемым требованиям, то они клеймятся контрольным значком; в противном случае их возвращали поставщику для обработки или замены. Расчеты показали, что введение жестких требований к качеству пресс-инструмента экономически оправдано благодаря уменьшению случаев поломки машин, увеличению срока эксплуатации пресс-инструмента, улучшению качества продукции.

Размещено на Allbest.ru