6.3 Обработка поверхностей

Состояние и, соответственно, метод обработки по­верхности заготовки имеет существенное значение для ее пригодности. При этом методы обработки поверхности (при производстве форм) существен­но влияют на такие характеристики, как:

• повышение твердости поверхности;

• повышение нагружаемости при сжатии;

• увеличение износостойкости;

• улучшение характеристики скольжения;

• улучшение извлекаемости;

• улучшение сопротивления коррозии.

В изготовлении литьевых форм особенно за­рекомендовали себя следующие методы обработки поверхности:

• азотирование;

• науглероживание;

• твердое хромирование;

• твердое никелирование;

• покрытие твердыми сплавами.

Азотирование. Из технологий азотирования большое распростра­нение получил метод азотирования в жидкой среде. За счет азотирования в результате химического изменения поверхностных слоев достигается исключительно высокая твердость (поверхности) при ярко вы­раженной размерной стойкости, в значительной мере улучшающей износостойкость и усталостную прочность при нагружении с симметричным цик­лом. Так как температура азотирования составляет 570 °С, следует принимать во внимание уменьше­ние прочности сердцевины в соответствии с диа­граммой отпуска соответствующей стали.

Азотироваться могут почти все обычные для изготовления литьевых форм стали. Азотирование коррозионностойких сталей не рекомендуется из-за ухудшения стойкости к корродированию.

Науглероживание. Науглероживание находит применение у сталей с низким содержанием углерода (С менее 0,3%). При этом углерод диффундирует в поверхностные участки.

Обработанная таким образом (цементирован­ная) сталь получает при закалке значительное уве­личение твердости своей поверхности. Сердцевина остается при этом пластичной.

Твердое хромирование. Электролитическое осаждение твердого хромового покрытия приводит к значительному улучшению защиты от коррозии (так называемое многослойное хромирование). Твердое хромирова­ние применяется также для восстановления изно­шенных поверхностей. при повторных удалении слоя хрома и хромировании необходимо принимать во внимание водородное охрупчивание участков, близких к поверхности.

Твердое никелирование. При химическом твердом никелировании слои никеля осаживаются без наложения внешнего тока. При этом не возникает эффекта образования различных по толщине слоев, особенно на кромках («шишкообразные наросты»), являющегося поме­хой при электролитическом методе. это означает, что без проблем никелируются даже изломы, про­филированные поверхности и т.д. Используемая обычно толщина составляет около 40 мкм. Для осаждения без тока покрытия на подлежащую защите поверхность себя зарекомен­довали никелево-фосфорно-кремнекарбидные дис­персионные покрытия под маркой «kanisil» (фирма heinrich schnarr ohg). Названные методы отлича­ются, в частности, своими благоприятными харак­теристиками относительно защиты от коррозии и износа и применимы также для цветных металлов как медь и алюминиевые сплавы. следует, однако, учесть, что никелевый слой, гораздо более твердый относительно основного материала, при нагрузке сжатием может быть поврежден и склоняться к отслаиванию.

Покрытие твердыми сплавами. Для получения высокого сопротивления износу одновременно с достаточной коррозионной стой­костью и улучшенной извлекаемостью изделий особенно проявили себя покрытия на базе нитрида титана и других твердых сплавов. Для улучшения коррозионной стойкости перед покрытием твердыми сплавами рекомендуется, например, хромирование поверхности.

Допуски размеров, формы и расположения поверхностей формообразующих деталей

1. Числовое значение величины допусков размеров формообразующих деталей пресс-формы должны соответствовать:

отверстий- по H8,валов- по h8, остальных ±JТ9/2 по ГОСТ 25347-82.

2. Допуски формы и расположение поверхностей формообразующих деталей пресс-формы – по ГОСТ 24643-81.

В технической документации на детали должны быть указаны, при необходимости, допуски на плоскостность, прямолинейность, перпендикулярность, параллельность, допуски торцевого и радиального биения, допуски соосности, симметричности – по ГОСТ 24643‑81. Во всех случаях числовые значения допусков должны быть не более ⅔ допуска формы и расположения поверхности РТИ; в остальных случаях числовые значения допусков для размеров пресс-формы должны составлять не более ½ допуска на размеры РТИ.

3. Допуски углов конусов формообразующих деталей должны соответствовать: отверстий – АТ9, валов – АТ9 ГОСТ 8908‑81.

Посадка конусных поверхностей деталей должна соответствовать H7/h6 ГОСТ 25347‑82.

Качество обработки поверхностей.

1. Шероховатость формообразующих поверхностей деталей пресс-формы Ra 0,1 мкм ГОСТ 2789-73.

2. Шероховатость поверхностей, сопрягающихся с резиновой смесью Ra 0,2 мкм.

3. Шероховатость сопрягаемых поверхностей, влияющих на качество пресс-формы Ra 0,8 ГОСТ 2789-73.

4. Шероховатость верхней и нижней плоскостей контакта плит Ra 1,6 мкм.

5. Шероховатость плоскостей, не влияющих на эксплуатационные характеристики пресс-формы Ra 6,3 мкм.

6. Рабочие поверхности формообразующих деталей и поверхностей, соприкасающиеся с резиновой смесью, до и после покрытия следует полировать и доводить до соответствующего параметра шероховатости.

Требования к покрытиям.

Для повышения качества формообразующих деталей и увеличения ходимости пресс-форм применяют хромирование или азотирование.

Детали пресс-формы, соприкасающиеся с резиновой смесью, должны иметь хромовое покрытие Х18 ГОСТ 9.306-85.

Указанные в технической документации на пресс-форму размеры деталей, подвергающихся покрытию, являются размерами после покрытия.

Не сопрягаемые с резиновой смесью обработанные поверхности деталей должны иметь покрытие хим. окс. ПРМ ГОСТ 9.306-85.

Допускается несопрягаемые с резиновой смесью поверхности деталей изготавливать без защитного покрытия.В технико-экономически обоснованных случаях допускается применять другие виды защитных и защитно-декоративных покрытий по ГОСТ 9.306-85.

Весьма существенное значение для качественного изготовления деталей имеет чистота обработки поверхностей деталей пресс-формы. Формующие полости матрицы, пуансона и вставки непосредственно участвующие в формообразовании изделия, полируются до, и после нанесения покрытия Х18.тв и имеют шероховатость Ra0,2. Покрытие наносится на все части пресс-формы, которые могут соприкасаться с резиновой смесью. В местах сопряжения узлов пресс-формы, шероховатость Ra0,8, верхняя и нижняя поверхность пресс-формы выполняется с шероховатостью Ral,6, шероховатость поверхностей, не влияющих на эксплуатационные характеристики пресс-формы — Ra3,2 и Ra6,3.

7 Выбор материалов для РТИ, требования к их свойствам