Библиотека интересной литературы knigitut.net
Главная
Поиск по сайту
Полезные ссылки
Адрес этой страницы
<<Предыдущая страница Оглавление книги Следующая страница>>

ГЛАВА II ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

1. Инструментальные стали для штампов и пресс-форм

 

Стали, применяемые для изготовления основных деталей, как штампов, так и пресс-форм, относятся к группе инструментальных. Технологические и механические свойства инструментальных сталей определяются наличием химических элементов, входящих в данную сталь. По химическому составу инструментальные стали делят на углеродистые, легированные и быстрорежущие. Последние идут преимущественно на изготовление режущих инструментов, и поэтому в дальнейшем не рассматриваются.

Согласно ГОСТ 1435—74 маркировка углеродистых инструментальных сталей состоит из буквы У и следующих за ней цифр, указывающих на содержание углерода в десятых долях процента. Например, У10 — сталь инструментальная углеродистая с содержанием углерода 1%, У8А — с содержанием углерода 0,8%, буква А означает, что сталь имеет минимальное содержание вредных примесей, т. е. высококачественная.

По ГОСТ 5950—73 маркировка легированных инструментальных сталей состоит из ряда букв и цифр. Буквы указывают на наличие в стали определенных химических элементов, а цифры, стоящие непосредственно после буквы, указывают на процентное содержание соответствующего легирующего элемента в целых единицах процента (по массе).

Цифра 1 после буквы или ее отсутствие означает, что массовая доля легирующего элемента составляет около одного процента. Цифры, стоящие перед буквами, указывают на содержание углерода в сотых долях процента, если перед буквами нет цифр, это означает, что углерода содержится около 1%. Например, сталь 12ХН3 содержит 0,12% углерода, хрома (X) около 1% и никеля (Н)—3%.

В табл. 6 приведен перечень основных легирующих элементов, входящих в инструментальные стали, их обозначение и влияние на свойства стали, а в табл. 7 — химический состав наиболее употребительных марок инструментальных легированных сталей, применяемых для изготовления основных деталей штампов и пресс-форм.

6. Влияние легирующих элементов на свойства инструментальных сталей

Наименование элемента Обозначение в марках Влияние легирующего элемента
Хром Cr X

Повышает режущие свойства и износостойкость, увеличивает прочность и прокаливаемость стали, что особенно важно для крупных пуансонов и матриц. При наличии свыше 2,5% повышает устойчивость стали против отпуска, особенно при нагреве инструмента до температур, выше 300° С. Вместе с марганцем уменьшает коробление при закалке.

Никель Ni Н

Вводят только в стали, предназначенные для инструментов, работающих с нагревом: штампы для горячего деформирования, пресс-формы для пластмасс, формы для литья металлов под давлением. Наряду с хромом он значительно увеличивает прокаливаемость стали и придает вязкость

Вольфрам W В

Повышает твердость и износостойкость стали, улучшает режущую способность инструмента. Введенный в сталь для пресс-форм, форм для литья металлов под давлением и штампов для горячего деформирования значительно повышает их стойкость при разогреве до высоких температур

Молибден Мо М

Вводится в высокохромистую сталь (например, Х12М, Х6Ф4М, 5ХНМ) для увеличения ее вязкости и повышения прокаливаемости. В штампах для горячего деформирования предохраняет от отпускной хрупкости, но резко повышает чувствительность стали к обезуглероживанию

Ванадий V Ф

Уменьшает хрупкость закаленной стали, предохраняет сталь от перегрева при закалке. В количестве свыше 1% в сочетании с хромом значительно повышает устойчивость против воздействия высоких температур

Кремний Si С

Увеличивает прокаливаемость стали, повышает стойкость против отпуска, но способствует обезуглероживанию при нагреве

Марганец Mn Г

Повышает прокаливаемость стали. В сочетании с хромом уменьшает коробление при закалке, но увеличивает склонность стали к перегреву

Титан Ti Т

Добавляется в сталь, предназначенную для штампов горячего деформирования, так как уменьшает ее склонность к перегреву. Повышает сопротивляемость коррозии

7. Средний состав легированных инструментальных сталей, наиболее часто применяемых для штампов холодной штамповки и пресс-форм

Марка стали Химический состав, %
C Mn Si Cr Ni W Mo V
X 1,0 0,3 0,3 1,5
Х12 2,1 0,3 0,3 12,0
Х12М 1,6 0,3 0,3 12,0 0,5 0,2
Х12Ф1 1,4 0,3 0,3 12,0 0,8
ХВГ 1,0 1,0 0,3 1,0 1,5
ХВСГ 1,0 0,8 1,0 1,0 1,0 0,1
Х6ВФ 1,0 0,3 0,3 6,0 1,3 0,6
Х6Ф4М 1,0 0,3 0,4 6,0 0,7 0,7 4,0
3Х2В8Ф 0,4 0,3 0,3 2,5 0,3 8,0 0,4
4ХС 0,4 0,4 1,5 1,5 0,3
4ХВ2С 0,4 0,4 0,8 1,3 0,3 2,0
5ХВ2С 0,5 0,4 0,8 1,3 0,3 2,3
5ХНМ 0,5 0,6 0,3 0,7 1,6 0,3
5ХГМ 0,5 1,5 0,5 0,8 0,3
5ХНВ 0,5 0,8 0,3 0,8 1,6 0,6
5ХНСВ 0,5 0,5 0,8 1,5 1,0 0,6 0,5
Х6Ф4М 1,7 0,3 0,3 6,0 0,8 3,8
6ХС 0,6 0,4 0,8 1,1
6ХВ2С 0,6 0,3 0,7 1,2 2,5
6Х3ФС 0,6 0,3 0,5 3,0
0,4 0,3
7X3 0,7 0,3 0,3 3,5 0,3
7ХГ2ВМ 0,7 2,0 0,3 1,6 0,8 0,6 0,2
8ХФ 0,8 0,3 0,3 0,8 0,3
9ХС 0,9 0,5 1,5 1,0
9ХФ 0,9 0,5 0,3 0,6 0,3
ХВГ 0,6 1,1 0,3 0,8 0,8
11ХФ 1,1 0,6 0,3 0,6 0,3 0,3

В табл. 8 приведен сортамент выпускаемых металлургической промышленностью сталей, применяемых в инструментальном производстве, а в табл. 9, 10 и 11 даны рекомендации по применению соответствующих марок сталей при изготовлении штампов и пресс-форм.

8. Сортамент инструментальных сталей

ГОСТ Наименование стали Параметры профиля Размер, мм
103-76 Сталь прокатная полосовая Ширина
Толщина
12-200
4-60
1133-71 Сталь кованая круглая и квадратная Диаметр, сторона квадрата 40-200
2590-71 Сталь горячекатаная круглая Диаметр 5-250
2591-71 Сталь горячекатаная квадратная Сторона квадрата 5-200
2879-69 Сталь горячекатаная шестигранная Диаметр вписанного круга 8-100
4405-75 Сталь полосовая горячекатаная и кованая инструментальная Ширина
Толщина
12-300
3-80
4693-77 Сталь прокатная. Заготовка квадратная Сторона квадрата 40-250
7417-75 Сталь калиброванная круглая Диаметр 3-100
8559-75 Сталь калиброванная квадратная Сторона квадрата 3-100
8560-67 Сталь калиброванная шестигранная Диаметр вписанного круга 3-100
14955-77 Сталь круглая со специальной отделкой поверхности (серебрянка) Диаметр 0,2-30

9. Рекомендуемые материалы и их твердость для рабочих деталей штампов

Тип штампа Детали штампа Марка материала Твердость HRC
Вырубной, пробивной, обрезной

Пуансоны и матрицы простой формы для материалов толщиной до 3 мм (режущие секции с простым контуром резания), ножи для резки отходов

У8А, У10А, 8X3 56-60

Пуансоны и матрицы сложной формы, а также для материалов толщиной свыше 3 мм

Х12М, Х12Ф1, Х6ВФ, 9ХВГ, 5ХВ2С, 7ХГ2ВМ 54-58
Гибочный

Пуансоны и матрицы простой формы

У8А, У10А, У8, У10, модифицированный чугун МСЧ 32—52, 8ХФ 58-60

Пуансоны и матрицы сложной формы

У10А, X12, 9ХС, X, ХВГ 58-60

Пуансоны и матрицы с повышенной износоустойчивостью

Х12М, Х12Ф1, Х6ВФ 56-58
Вытяжной и формовочный

Пуансоны, матрицы, прижимы простой формы

У8А, У10А, Х12, 9ХС, ХВГ, МСЧ 32—52, ВК8 58-60

Пуансоны, матрицы, прижимы сложной формы

У10А, Х12М, 9ХС, ХВГ, ВК15 58-60

Пуансоны, матрицы, прижимы с повышенной износоустойчивостью

Х12М, Х12Ф1, ВК8, ВК15 60-62
Чеканочный

Пуансоны и матрицы простой формы

У10А, X12, 7X3, Х12М, 8ХФ 58-60

Пуансоны и матрицы сложной формы

Х12М, Х12Ф1, 9ХС, ХВГ, Х6ВФ, Х12ТФ, ВК25 58-60
Высадочный

Пуансоны, матрицы, выталкиватели простой формы и для высадки углеродистой стали

У8А, У10А, 7X3, Х12М 55-59

Пуансоны, матрицы, выталкиватели сложной формы и для высадки легированных сталей

Х12Ф1,Р12, Р9 58-60
Для матрицы с твердосплавной вставкой:
корпус 40Х, 20Х 40-45
обойма У8А, У10А 53-58
вставка ВК20, ВК25 HRA 88-90
Для объемной штамповки

Пуансоны, матрицы, выталкиватели простой формы, условия работы нетяжелые (Р<80 кгс/мм2)

Х12М, Х12Ф1,У10А, 9ХС, 7ХГ2ВМ, 7X3, Х12ВМ Закалка 60-62,
отпуск 58-60

Пуансоны, матрицы, выталкиватели сложной формы, условия работы тяжелые

Х12Ф1, Х6ВФ, Р12, Р9 Закалка 62-64,
отпуск 58-60
Для выдавливания и калибровки

Пуансоны для холодного выдавливания алюминия

У10А, Х12М, 5ХВ2С, 9ХС

60-62

То же для меди, латуни стали

Р12, Р9, 7ХГ2ВМ Х12М 60-62

Матрицы для холодного выдавливания алюминия

Х12М, X, 9ХС

60-62

То же для меди, латуни

Х12М, Р12, Х12Ф1, Р9 60-62

стали

У10А, Х12Ф1

58-62

Примечания:

1. Для матриц сталь У8А, У9А и 8X3 не применяется.

2. Для изготовления штампов, используемых для небольших партий деталей (до 10 000 шт.) из мягких сталей, цветных металлов и неметаллических материалов толщиной до 1 мм, допускается применять стали марок 45 и 50 с закалкой до 40 HRC.

3. При изготовлении штампов для вытяжки деталей из нержавеющих сталей рекомендуется применять чугун СЧ 32—52 или твердые сплавы ВК8, ВК 15.

4. Твердость после термообработки выдерживать у матрицы на глубине не менее половины ее высоты и на расстоянии не менее 5 мм вокруг рабочего контура, остальная часть может иметь твердость на 5—12 единиц HRC ниже; у пуансона — по всей высоте, исключая хвостовую часть под расклепку или головку; в комплекте одного штампа рекомендуется выдерживать твердость матрицы выше твердости пуансонов на 2 единицы HRC.

10. Рекомендуемые материалы и их термическая обработка для вспомогательных деталей штампов

Детали штампов Марка материала Твердость, HRC Примечания

Плиты штампов — верхние и нижние литые

Чугун СЧ 21—40 или СЧ 24—44;
стальное литье 30Л, 40Л
Плиты пакетных штампов верхние и нижние (прокат) Сталь 35, 40, Ст5, Ст3
Хвостовики простые Сталь 35, 40, Ст5
Хвостовики плавающие У8А, сталь 40, 45 45-50 Сферическую часть головки калить
Направляющие колонки и втулки Сталь 20, 15 55-60 Цементировать на глубину 0,5— 1,0 мм и калить
Втулки для шариковых направляющих Х12, X 58-60 Калить
Пуансонодержатели и матрицедержатели Сталь 35, 40, Ст5
Прокладки под пуансон У8А, сталь 10,15, Ст2 45—50 Сталь 10, 15, Ст2 цементировать и калить
Направляющие плиты для пакетных штампов, съемники Сталь 40, 45, Ст5, Ст6
Прижимы, направляющие линейки Сталь 40, 45, Ст5, Ст6
Клинья и ползушки: для штампов малых и средних размеров У10А, Х12Ф1, Х12 56-58 и выше Азотировать
для штампов больших размеров Сталь 45, 50
литые с закаленными планками СЧ 24—44
Упоры У8А, сталь 10, 15, 45, 50, Ст2 50-55 Сталь 10; 15, Ст2 цементировать и калить
Ловители У8А, У10А 50-55 Рабочую часть калить
Штифты У8А (серебрянка) Сталь 45, Ст5, Ст6 45-50 Рабочую часть калить
Толкатели, шпильки буферные Сталь 40, 45, Ст5 Ст6
Винты, болты Сталь 35, 40, Ст2, Ст3 40—45 Цементировать и калить головку винтов для стали
Пружины 65Г, 60С2, рояльная проволока 40-45 Ст2 и Ст3
Прокладки резиновые для съемников, прижимов, буферов Резина средняя 2959, резина 922

То же, для съемников сложной конструкции

Резина 2462, резина 3465Н-4

11. Марки сталей, рекомендуемые для изготовления деталей пресс-форм

Наименование деталей пресс-форм Марка стали Твердость HRC
Матрицы и пуансоны простого профиля, обрабатываемые шлифованием У8А 50-54
Матрицы и пуансоны сложного профиля с тонкими перемычками и выступами

ХВГ

5ХВ2С

ЗХ2В8Ф

48-52

45-50

48-52

Матрицы и пуансоны сложного профиля без тонких перемычек и выступов

X

20Х

58-62

Цементировать и калить 56—60

Матрицы и пуансоны, изготовляемые холодным выдавливанием металла Сталь 10,15 Термически обрабатывать по спецрежиму
Пуансоны для холодного выдавливания матриц Х12М, Х12Ф1 60-64
Загрузочные камеры, заключенные в обоймы У8А 50-54
Загрузочные камеры без обойм X 50-54
Пуансоны загрузочных камер У8А 56-58
Знаки гладкие и резьбовые

У8А

У10А

5ХВ2С

6ХВ2С

50-54

50-54

50-54

56-58

Обоймы и пуансонодержатели стационарных пресс-форм Сталь 45 28-32
Верхние и нижние плиты стационарных пресс-форм Ст3, сталь 20, 45
Верхние плиты съемных пресс-форм

У8А, 5ХВ2С,

сталь 45

50-54

40—45

Нижние плиты съемных пресс-форм Сталь 45 40—45
Втулки литниковые У8А 50—54
Колонки и втулки направляющие У8А 50-54
Перейти вверх к навигации
 
Перепечатка материалов с данного сайта запрещена.
Помогите другим людям найти библиотеку разместите ссылку: