Сравнительная трудоёмкость и экономическая целесообразность изготовления штампов холодной штамповки из различных сталей в условиях АО "Узметкомбинат"

Таблица. Сравнительная износостойкость сталей У8 и Х12 после термической обработки, а также сравнительная стоимость штампов из этих сталей.

*Как известно, введение дополнительной операции термической обработки ведет к росту стоимости более чем на 10 %.

Рис 7. Характер износа стенок отверстия матрицы при вырубке заготовок из стального листа толщиной 2 мм х 100

Таким образом, в данном случае изготовлять штампы холодной штамповки в условиях АО «Узметкомбинат» экономически нецелесообразно. Более предпочтительным и экономически целесообразным является использование термической обработки с двойной фазовой перекристаллизацией. В этом случае можно иметь рост стойкости штампа вдвое при увеличении расходов всего на 10 %. Аналогичные результаты были получены ранее при производственных испытаниях [7].

Имеются еще некоторые особенности изготовления штампов. Это в частности изменения размеров элементов штампа при термической обработке. Механическая обработка деталей штампа производится на оттоженных (мягких) заготовках. После термического упрочнения твердость стали резко возрастает, но одновременно наблюдаются изменения размеров. Чем больше происходит отклонение размеров, тем больше необходимы доводочные работы на очень твердых поверхностях. Это резко увеличивает

Рис.8 Отклонения размеров образцов из стали У8 после одинарной закалки с различных температур (1,2): 1-Без отпуска; 2- после отпуска 450оС

Повторной фазовой перекристаллизации с нагревом 820оС и закалки в воду (3,4) 3- без отпуска 4- после отпуска 180оС

Рис.9 Отклонения размеров образцов из стали Х после одинарной закалки с различных температур (1,2): 1 Без отпуска; 2- после отпуска 450оС после повторной фазовой перекристаллизации с нагревом 840оС и закалки в масло (3,4) 3- без отпуска 4- после отпуска 180оС

Трудоемкость изготовления штампов. Легированные стали при закалке в масле дают минимальные отклонения размеров [19]. Отклонения размеров при термической обработке сталей У8 и Х изучали на специальных образцах Ш15(+/=0,01) и длиной L=50 (+/=0,015) мм. Размеры образцов по диаметру и длине определяли с точностью 0,002 мм. Результаты исследований приведены на рисунках 8.9. Не вдаваясь в механизм структурообразования стали можно утверждать, что предварительная закалка или нормализация с экстремальной температурой нагрева 11000 С уменьшает абсолютные значения отклонений размеров.

Более четкая картина наблюдается при исследовании изменений размеров образцов стали марки Х, так как в этом случае все образцы при закалке охлаждались не в воде, а в масле и прокаливаемость этой стали в масле более 15 мм (рис. 9).

В этом случае термическая обработка с двойной фазовой перекристаллизацией обеспечивает почти нулевое отклонение размеров. Однако необходимы дополнительные исследования по износостойкости стали марки Х после термической обработки.

Выводы

На основании всех проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

1. Использование высоколегированных сталей типа Х12 для изготовления штампов холодного деформирования сравнительно небольших размеров в цехе эмальпосуды АО «Узметкомбинат» экономически нецелесообразно. В условиях дефицита высоколегированных сталей использование углеродистой инструментальной стали оправдано.

2. Экономически целесообразно повышение стойкости штампов добиваться не столько за счет легирования стали для штампов, а за счет использования нетрадиционных режимов термообработки в частности за счет термической обработки с двойной фазовой перекристаллизацией.

3. считать необходимым и целесообразным проведение дополнительных исследований по повышению стойкости штампов, изготовленных из малолегированных сталей типа Х (ШХ15), которые могут обеспечить высокую стойкость при минимальной деформации при термической обработки с двойной перекристаллизацией. При этом температура нагрева при первой фазовой перекристаллизации должна быть экстремальной-1100 С.

Список использованной литературы

1. Романовский В.П. Справочник по холодной штамповке-М./Машиностроение, 1985.-437 с.

2. Григорьев С.Н., Шеин А.А. Виды износостойких покрытий методы их нанесения на штампы для холодного деформирования // Ж. Кузнечно-штамповое производство, 2004, №12.С.30-34.

3. Аверкиев Ю.А., Аверкиев А.Ю. Технология холодной штамповки.-М.: Машиностроение, 1989.-304 с.

4. Зубцов М.С., Корсиков В.Я. Стойкость штампов.-М.-Л.: Машиностроение, 1971-200 с.

5. Материаловедение. Учебник для технических вузов.-М.; Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000- стр.

6. Термическая обработка в машиностроении. Справочник/под ред. Д.т.н., проф. Ю.М. Лахтина и д.т.н., проф. Рахштадта-М.:Машиностроение.1980.- 723 с.

7. Мухамедов А.А., Малярович Э.И. Повышение износостойкости вырубных штампов//Металловедение и термическая обработка металлов, 1976, №5.

8. Справочник инструментальшика /под ред. К.т.н. И.А. Одинарцева/-Л.: Машиностроение, 1987.-543 с.

9. Обработка металлов резанием. Справочник технолога/. под ред. к.т.н. А.А. Панова/-М.: Машиностроение, 1988-736 с.

10. Рубинштейн С.В., Левант Г.В., Орние Н.М., Тарасевич Ю.С. Основы учения о резании металлов и режущий инструмент - М.: Машиностроение, 1968- 392 с.

11. Грановский Г.И., Грановский В.Г. Резание металлов учебник для ВУЗов.-М.: Высшая школа, 1985-304 с.

12. Мухамедов А.А., Инагамова Д.А., Мухамедов А.А. Отчет о выполнении первого и второго этапов по договору № 2/11-1828/07-2011 от 10.5.11 между ТашГТУ и АО «Узметкомбинат» на тему: «Разработка режимов термической обработки с двойной фазовой перекристаллизацией штамповых инструментов холодного деформирования с целью резного повышения износостойкости» -Ташкент, 2012.

13. Тененбаум М.М. Сопротивление абразивному изнашивание. М.: Машиностроение, 1976-267 с.

14. Тилабов Б.К. Долговечность и износостойкость стали 35ГЛ после различных режимов термообработки//ВЕСТНИК ТашГТУ.-Ташкент, 2002, №1.С.67-70.

15. Мухамедов А.А., Фарманов А.К., Тилабов Б.К. Повышение износостойкости литых деталей с твердосплавными покрытиями методом термической обработки//Горный журнал. Цветные металлы. Специальный выпуск. 2009, №8. С. 95-97.

16. Мухамедов А.А., Тилабов Б.К. Халматов М.М., Березин В.И. Повышение качества литых деталей //Горный журнал. Цветные металлы. Специальный выпуск 2009, №8. С.92-93.

17. Бердиев Д.М. Повышение износостойкости сталей при трении о незакрепленные абразивные материалы методом термического упрочнения. - Дисс. На соискание ученой степени к.т.н. ТашГТУ, Ташкент 2007.

18. Отчет о выполнении научно-исследовательской работы на тему: «Исследование механизма структурообразования и разработка технологии термического упрочнения с двойной фазовой перекристаллизацией отливок из белого высокопрочного чугуна с целью увеличения абразивной износостойкости в два и более раза» (этапы 8,9,10). Исполнители Мухамедов А.А., Тилабов Б.К. Ташкент-Алмалык. 2009.

Размещено на Allbest.ru