10. Технология термической обработки крупных штампов

Подготовка к термической обработке включает: внешний осмотр состояния поверхности штампа (отсутствие, ржавчины, следов масла и др.), подбор штампов из одной марки стали и близких типоразмеров для комплектования садки. В одну садку можно поместить до 10 комплектов штампов. Применяются печи с выдвижным подом со встроенными закалочными баками. С целью защиты гравюры штампа от окисления и обезуглероживания (при использовании печей без защитной атмосферы) их упаковывают т.е. засыпают слой древесного угля, смесь отработанного карбюризатора с чугунной стружкой толщиной слоя 20...30 мм и закрывают крышкой из листовой малоуглеродистой или коррозионностойкой стали.

Подогрев ступенчатый, его продолжительность устанавливают из необходимости прогрева штампов и достаточной насыщенности аустенита углеродом и легирующими элементами. Недостаточная выдержка не обеспечивает требуемой прокаливаемости и теплостойкости, излишне длительная - вызывает рост зерна и дополнительное обезуглероживание. При посадке в печь с температуры 500...650 °С длительность нагрева молотовых штампов под закалку может быть ориентировочно определена из расчета 1 час на 25 мм наименьшего размера сечения штампа с последующей выдержкой 20 % от времени нагрева.

Основной закалочной средой для штампов является минеральное масло с температурой 40...70 °С. Штампы выгружают из печи, очищают поверхность гравюры от карбюризатора, закрепляют штампы на подъемном устройстве и погружают в масло, сначала покачивая их, а затем оставляют висеть в таком положении, чтобы гравюра омывалась потоками масла. Общее время выдержки штампа в закалочном баке составляет 13... 17 мин на 100 мм наименьшего размера штампа. На хвостовик одевают короб.

Охлаждают крупные штампы и водо-воздушной смесью, с предварительным охлаждением в воде, а затем в масле.

Отпуск штампов проводят сразу после завершения закалки, не позднее, чем через 2 часа. После отпуска всего штампа проводят второй отпуск штамповика штампа в щелевых печах. Если штамп закаливают на пониженную твердость 29...31 HRC, дополнительный отпуск хвостовика не проводят. Время отпуска выбирают из расчета 1 мин на 1 мм наименьшего размера штампа + 2 часа. Охлаждение после отпуска на воздухе.

Рис. 26 Схемы упаковки для защиты гравюры штампа при нагреве под за­калку:

а - гравюрой вверх; б - гравюрой вниз; 1 - крышка; 2 - защитная смесь; 3 - обмазка (огнеупорная глина с ас­бестом); 4 - штамп; 5 - плита; 6 - ша­ры; 7 - направляющая; 8 - поддон

11. Технологичность изделий, подвергаемых термической обработке. Показатели технологичности. Отработка изделий на технологичность.

При разработке технологического процесса важное значение имеет технологичность деталей. Технологичность характеризует пригодность деталей к эффективным способам их изготовления, в том числе к термической обработке в определенных производственных условиях. Главным показателем технологичности является трудоемкость и себестоимость термообработки, поэтому технологичность должна выражаться количественными показателями: базовыми, основными и вспомогательными (ГОСТ 18831-73).

К базовым относят показатель, принятый за исходный для данной кон­струкции при сравнительной оценке технологичности. Основными показателями являются:

1. Относительная трудоемкость изготовления и термической обработки детали. 2. Технологическая себестоимость обработки детали.

К дополнительным показателям, используемым в термообработке, относят:

1.Коэффициент стандартных и унифицированных изделий, подвергаемых термообработке. К_ст=(N_ст +N_у)/N_об, где N_ст и N_у – количество наименований соответственно стандартных и унифицированных изделий; N_об – общее количество наименований изделий.

2. Коэффициент повторяемости конструкций изделий.

К_пов =N_пов/N_об, где N_пов – число наименований изделий с одинаковыми процессами обработки:

3. Коэффициент использования типовых технологических процессов обработки.

4. Коэффициент использования более технологичных материалов и др. Все изделия условно подразделяют на технологичные, малотехнологичные, нетехнологичные.

Технологичность обуславливается данным типом термического производства. Обладая высокой технологичностью в условиях массового производства, те же конструкции нередко оказываются малотехнологичными в мелкосерийном производстве.

Отработку изделия на технологичность сочетают с мероприятиями по типизации технологических процессов термической обработки, стремясь при этом к ограничению номенклатуры изделий и применяемых материалов. Отработка изделий на технологичность начинается на этапе конструирования, продолжается на этапе изготовления и заканчивается на этапе проектирования термических подразделений.

На этапе конструирования цель отработки на технологичность заключается в обеспечении с помощью термообработки установленного комплекса свойств. Это достигается путем придания изделию оптимальной формы, выбором соответствующего материала и способа упрочнения.

На этапе изготовления уровень технологичности достигают при рациональном сочетании операций термической обработки и процессов формообразования. При этом отработку на технологичность ведут в следующих направлениях:

1. С помощью предварительной термической обработки повышается технологичность металлозаготовки с целью более эффективного формообразования обработки резаньем или ОМД.

2. Определяют рациональное место каждого вида термической обработки в общезаводском цикле изготовления, при этом следят, чтобы припуски для последующей механической обработки были достаточны для обеспечения необходимой жесткости и обеспечивали необходимую прокаливаемостью.

3. Посредством предварительной термической обработки подготавливают структуру металла к окончательной т/о. Все три направления могут совмещаться.

При проектировании термического цеха отработка на технологичность сводится к мероприятиям по подготовке структуры металла к проведению упрочнения, если такое упрочнение не проводилось ранее, также к проведению мероприятий по устранению нежелательных свойств у поступающих на обработку изделий. Это достигается с помощью технологических приемов, специальной оснастки, совокупности организационных мер. Например, технологичность формы деталей повышают, обматывая опасные с точки зрения возникновения трещин резкие переходы сечений асбестом, вставкой металлических стержней. Для предотвращения коробления деталей под действием сил тяжести их рационально укладывают и ориентируют в рабочем пространстве, а для ускорения или замедления нагрева или охлаждения детали в рабочем пространстве перемещают с необходимой скоростью.