RU2353468C2 - Punching method of liquid metal of cutters on die casting machine with horizontal chamber of pressing and facility for its implementation - Google Patents

Punching method of liquid metal of cutters on die casting machine with horizontal chamber of pressing and facility for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2353468C2
RU2353468C2 RU2007129882/02A RU2007129882A RU2353468C2 RU 2353468 C2 RU2353468 C2 RU 2353468C2 RU 2007129882/02 A RU2007129882/02 A RU 2007129882/02A RU 2007129882 A RU2007129882 A RU 2007129882A RU 2353468 C2 RU2353468 C2 RU 2353468C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mold
pressing chamber
casting
quick
liquid metal
Prior art date
Application number
RU2007129882/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007129882A (en
Inventor
Виктор Юрьевич Пирайнен (RU)
Виктор Юрьевич Пирайнен
Вениамин Константинович Гребешков (RU)
Вениамин Константинович Гребешков
Original Assignee
Виктор Юрьевич Пирайнен
Вениамин Константинович Гребешков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Виктор Юрьевич Пирайнен, Вениамин Константинович Гребешков filed Critical Виктор Юрьевич Пирайнен
Priority to RU2007129882/02A priority Critical patent/RU2353468C2/en
Publication of RU2007129882A publication Critical patent/RU2007129882A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2353468C2 publication Critical patent/RU2353468C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

FIELD: foundry practice.
SUBSTANCE: invention relates to foundry field. Method includes pouring of ladle portion of liquid metal into compression box, its insertion into form, form removing with cast and with butt-end from the compression box by press plunger. Form is manufactured by punching method from liquid metal in the form of fast-change forming inserts on facility, containing press-form with movable and immovable half-mold, compression box with stepped by length internal surface and replaceable brass. Replaceable brass is implemented in the form of cylindrical rod with vertical pass into diametral longitudinal plane with relief, forming mold cavity. Replaceable brass is manufactured from powder of molybdenum sintered and pressed. Simultaneously with manufacturing in the compression box it is implemented tempering of cast cutter. In the capacity of hardening compound it is used material of forming insert.
EFFECT: it is achieved improvement of cast and process efficiency.
5 cl, 7 dwg, 2 ex

Description

Изобретение относится к литейному производству и включает два объекта изобретения, а именно способ штамповки из жидкого металла режущего инструмента на машине литья под давлением с горизонтальной камерой прессования и устройство для его осуществления, которые объединены в одну заявку и связаны общим единым изобретательским замыслом.The invention relates to foundry and includes two objects of the invention, namely, a method of stamping liquid metal from a cutting tool on an injection molding machine with a horizontal pressing chamber and a device for its implementation, which are combined in one application and connected by a common unified inventive concept.

Изобретение может быть использовано в способах и устройствах для штамповки из жидкого металла режущего инструмента на машине литья под давлением с горизонтальной камерой прессования.The invention can be used in methods and devices for stamping liquid metal cutting tools on a die casting machine with a horizontal pressing chamber.

Известны способ литья под давлением и устройство для его осуществления. Способ включает заливку дозированного объема расплавленного металла через отверстие в цилиндре прессования, заполнение полости формы расплавленным металлом, сжатие металла, фиксирование прессующего плунжера во время технологической выдержки для образования корки закристаллизовавшегося металла по поверхности отливки и выдержку отливки под давлением, отличающийся тем, что давление на отливку после технологической выдержки накладывают путем внедрения прессующего плунжера под закристаллизовавшуюся корку внутрь металла в камере опрессовки в режиме импульсной модуляции давления рабочей жидкости в гидроцилиндре, связанном с прессующим плунжером с переменной частотой до момента окончания кристаллизации, при этом регулирование частоты импульсной модуляции осуществляют по программе изменением длительности включенного и выключенного состояний электромагнитных клапанов. Устройство для литья под давлением содержит разъемную форму, механизм прессования с прессующим плунжером и цилиндром прессования, размещенными в неподвижной плите литейной машины, и в неподвижной части формы, вторая часть которой размещена на подвижной плите литейной машины, оснащенной гидравлическим приводом и системой управления, причем цилиндр прессования со стороны, обращенной к отливке, оснащен камерой опрессовки, отличающейся тем, что камера опрессовки выполнена в форме усеченного конуса с углом конусности, обеспечивающим удаление пресс-остатка из камеры опрессовки, с диаметром меньшего основания большим диаметра прессующего плунжера на две толщины затвердевшей во время технологической выдержки корки металла, объемом, составляющим 0,15 от общего объема металла (патент РФ №2252108, кл. B22D 17/00, заявл. 05.08.2002, опубл. БИПМ №14 от 20.05.2005)[1].A known method of injection molding and a device for its implementation. The method includes pouring a metered volume of molten metal through an opening in the pressing cylinder, filling the mold cavity with molten metal, compressing the metal, fixing the pressing plunger during technological exposure to form a crust of crystallized metal on the surface of the casting and holding the casting under pressure, characterized in that the pressure on the casting after technological exposure, impose by introducing a pressing plunger under the crystallized crust inside the metal in the chamber ssovki in pulse mode operating fluid pressure modulation in the hydraulic cylinder associated with a pressing plunger at a variable frequency until the end of crystallization, thus regulating the pulse frequency modulation is performed by changing the duration of the program ON and OFF states of solenoid valves. The injection molding device comprises a releasable mold, a pressing mechanism with a pressing plunger and a pressing cylinder located in the fixed plate of the casting machine, and in the fixed part of the mold, the second part of which is placed on the movable plate of the casting machine, equipped with a hydraulic drive and a control system, the cylinder pressing from the side facing the casting is equipped with a pressure chamber, characterized in that the pressure chamber is made in the form of a truncated cone with a taper angle that ensures the press residue from the pressure chamber, with a smaller base diameter greater than the diameter of the pressing plunger by two thicknesses of the metal crust hardened during technological exposure, with a volume of 0.15 of the total metal volume (RF patent No. 2252108, class B22D 17/00, Declared on 05.08.2002, published by BIPM No. 14 of 05.20.2005) [1].

Способ и устройство предназначены для отливок большой массы и неприемлемы для мелких отливок режущего инструмента.The method and device are intended for castings of large mass and are unacceptable for small castings of a cutting tool.

Однако наиболее близким аналогом, по нашему мнению, является способ штамповки из жидкого металла режущего инструмента на машине литья под давлением с горизонтальной камерой прессования, принятый в качестве прототипа, позволяющий за счет двух заливочных окон совмещать штамповку отливок в одной и той же камере прессования со штамповкой из жидкого металла пресс-формы, в которой после ее затвердевания и охлаждения до необходимой температуры производят штамповку отливок, при этом после затвердевания отливки и отделения ее от пресс-формы горячую пресс-форму направляют в печь для повторного переплава и изготовления новой пресс-формы из жидкого металла. Пресс-форма может быть изготовлена из алюминиевого или медного сплава, а отливки из более тугоплавких сплавов, включая сталь (авт. св. СССР №605680, кл. B22D 17/10, заявл. 12.02.75, опубл. 05.05.78 г., БИ №17) [2].However, the closest analogue, in our opinion, is a method of stamping liquid metal from a cutting tool on a die-casting machine with a horizontal pressing chamber, adopted as a prototype, which allows two casting windows to combine casting of castings in the same pressing chamber with stamping from a molten metal mold, in which, after hardening and cooling to the required temperature, stamping of the castings is carried out, while after the hardening of the casting and its separation from the mold go yachuyu mold fed to a furnace for re-refining and manufacturing a new mold from the molten metal. The mold can be made of aluminum or copper alloy, and castings of more refractory alloys, including steel (ed. St. USSR No. 605680, class B22D 17/10, decl. 12.02.75, publ. 05.05.78, , BI No. 17) [2].

Среди недостатков данного технического решения следует отметить невозможность контроля качества отлитой пресс-формы, от которой зависит последующее получение в ней качественной отливки.Among the disadvantages of this technical solution, it is worth noting the inability to control the quality of the molded mold, on which the subsequent receipt of a high-quality casting depends on it.

Известны массивные неохлаждаемые алюминиевые кокили для изготовления чугунных отливок. Максимальная температура неохлаждаемого кокиля не должна превышать 600К (327°С). Применение массивных неохлаждаемых кокилей оправдывает себя при изготовлении мелких отливок, а также в индивидуальном мелкосерийном производстве. Алюминиевые кокили с анодированной рабочей поверхностью находят применение при литье черных и цветных сплавов. Особенно эффективны необрабатываемые алюминиевые кокили, которые в 12-15 раз дешевле обрабатываемых (Вейник А.И. Термодинамика литейной формы. М., Машиностроение, 1968, с.233-236) [3].Massive uncooled aluminum molds are known for making castings. The maximum temperature of an uncooled chill mold should not exceed 600K (327 ° С). The use of massive uncooled chill molds is justified in the manufacture of small castings, as well as in individual small-scale production. Aluminum molds with anodized work surfaces are used in casting ferrous and non-ferrous alloys. Unprocessed aluminum molds are especially effective, which are 12-15 times cheaper than machined ones (A. Veinik, Thermodynamics of a mold. M., Mechanical Engineering, 1968, pp. 233-236) [3].

Среди недостатков устройства необходимо отметить невозможность создания давления на расплавленный металл аналогично штамповке из жидкого металла, низкую производительность в сравнении с машинами литья под давлением и необходимость анодирования кокиля.Among the disadvantages of the device, it is necessary to note the impossibility of creating pressure on the molten metal similarly to stamping from liquid metal, low productivity in comparison with injection molding machines, and the need for anodizing the chill mold.

Известно устройство для прессования металла на машине литья под давлением с горизонтальной камерой прессования, включающее пресс-форму в виде сменных вкладышей, установленную в стакане камеры прессования, при этом внутренняя поверхность стакана камеры прессования выполнена по длине ступенчатой, причем вкладыши пресс-формы установлены в ступени большего диаметрального размера (авт. св. СССР №499961, кл. B22D 17/10, заявл. 12.03.1974 г., опубл. 25.01.1976 г., БИ №3) [4].A device is known for pressing metal on an injection molding machine with a horizontal pressing chamber, comprising a mold in the form of interchangeable inserts installed in the glass of the pressing chamber, the inner surface of the pressing chamber being made stepwise, the mold inserts being installed in steps larger diametric size (ed. St. USSR No. 499961, class B22D 17/10, decl. 12.03.1974, publ. 01.25.1976, BI No. 3) [4].

Среди недостатков устройства необходимо отметить быстрое снижение чистоты поверхности вкладышей, а следовательно, и отливок.Among the disadvantages of the device, it should be noted a rapid decrease in the surface cleanliness of the liners, and therefore, castings.

Наиболее близким аналогом устройства, принятым авторами в качестве прототипа, является устройство для штамповки из жидкого металла хвостового режущего инструмента на машине литья под давлением с горизонтальной камерой прессования, содержащее пресс-форму в виде подвижной и неподвижной полуформ, камеру прессования со ступенчатой внутренней поверхностью, сменные вкладыши с формообразующей полостью, установленные в камере прессования в ступени большего диаметра, при этом полость в сменных вкладышах выполнена сквозной для формообразования хвостовой части инструмента, а пресс-форма снабжена дополнительным вкладышем, закрепленным в подвижной полуформе и имеющим на торце рельефную полость для формообразования режущей части инструмента, а в верхней части цилиндрической его поверхности - вентиляционный канал, сообщенный с рельефной полостью и плоскостью разъема пресс-формы; дополнительный вкладыш выполнен из меди или сплава на ее основе; дополнительный вкладыш выполнен из сплава на основе железа или дополнительный вкладыш выполнен биметаллическим, при этом формообразующая часть вкладыша выполнена из сплава на основе железа, а остальная часть - из меди или сплава на ее основе (патент РФ №2075368, кл. B22D 18/02, заявл. 25.09.92, опубл. 20.03.1997, БИ №8) [5].The closest analogue of the device, adopted by the authors as a prototype, is a device for stamping from liquid metal a tail cutting tool on an injection molding machine with a horizontal pressing chamber, containing a mold in the form of a movable and fixed half-mold, a pressing chamber with a stepped inner surface, interchangeable inserts with a forming cavity installed in the pressing chamber in steps of a larger diameter, while the cavity in interchangeable inserts is made through for the forming the tail part of the tool, and the mold is equipped with an additional liner fixed in a movable half-mold and having a relief cavity on the end for shaping the cutting part of the tool, and in the upper part of its cylindrical surface a ventilation duct in communication with the relief cavity and the mold connector plane ; the additional insert is made of copper or an alloy based on it; the additional insert is made of an alloy based on iron or the additional insert is made bimetallic, while the forming part of the insert is made of an alloy based on iron, and the rest is made of copper or an alloy based on it (RF patent No. 2075368, CL B22D 18/02, Declared September 25, 1992, published March 20, 1997, BI No. 8) [5].

Среди недостатков устройства следует отметить недостаточную стойкость дополнительного вкладыша, что приводит к частой его замене, а следовательно, к простоям машины литья под давлением.Among the disadvantages of the device, it should be noted the insufficient durability of the additional liner, which leads to its frequent replacement, and therefore to downtime of the injection molding machine.

Общим недостатком известных способов и устройств является низкое качество (шероховатость и точность) литого режущего инструмента и большой объем его механической обработки.A common disadvantage of the known methods and devices is the low quality (roughness and accuracy) of the cast cutting tool and the large amount of its machining.

Пресс-формы, как правило, устанавливаются стационарно, крепятся крепежными деталями на машины литья под давлением и эксплуатируются до полного износа, т.е. до появления трещин и сетки разгара на формообразующих поверхностях. Под стойкостью пресс-формы понимается количество циклов теплосмен, или количество отливок, снятых с пресс-формы, или количество запрессовок в пресс-форму при условии определенной шероховатости (чистоты поверхности). Главное - получение отливок определенной точности и шероховатости поверхности. Если шероховатость рабочей полости пресс-формы 40 мкм (Rz40) по ГОСТ 2789-73, то отливки с шероховатостью 2,5 мкм или (Rz2,5) получить невозможно. При изготовлении отливок из стали 20Л во вкладышах из стали 3Х2В8Ф шероховатость поверхности отливок из сплавов на основе железа через 500 циклов теплосмен снижается с 5-6 класса чистоты Rz20 до Rz40-Rz80 (см. Горюнов И.И. [6, стр.26, табл.25]).Molds, as a rule, are installed permanently, are fastened with fasteners to injection molding machines and are operated until they are completely worn out, i.e. to the appearance of cracks and a grid of height on the forming surfaces. Under the durability of the mold refers to the number of cycles of heat transfer, or the number of castings removed from the mold, or the number of press-fit into the mold, subject to a certain roughness (surface cleanliness). The main thing is to obtain castings of a certain accuracy and surface roughness. If the roughness of the working cavity of the mold is 40 μm (R z 40) according to GOST 2789-73, then castings with a roughness of 2.5 μm or (R z 2.5) cannot be obtained. In the manufacture of castings of steel 20L in liners of steel 3X2B8F, the surface roughness of castings of iron-based alloys after 500 cycles of heat exchange decreases from grade 5-6 R z 20 to R z 40-R z 80 (see I. Goryunov [ 6, p. 26, table 25]).

Чистая медь является весьма термостойким материалом. При освоении литья стали под давлением было изготовлено более 100 пресс-форм с вкладышами из чистой меди. Стойкость таких вкладышей была выше, чем из стали 3Х2В8Ф, но на отливках возникал большой облой вследствие смятия пресс-форм. В некоторых случаях, где смятие не может возникнуть или облой удаляется во время механической обработки, может быть использована чистая медь. И.И.Горюнов совместно с другими предприятиями проверил более 100 различных сплавов на основе меди, из которых три рекомендованы к использованию при литье стали под давлением в качестве материалов для вкладышей. Сплав МХЦВ. Вследствие высокой теплопроводности сплава температура контакта при литье стали снижается до 600°С вместо 950-1000°С у стали 3Х2В8Ф. Стойкость сплава проверена при литье стали под давлением и жидкой штамповке. Стойкость сплава выше стойкости стали 3Х2В8Ф в 2,5-3 раза. Сплав МКБ. Кобальт-бериллиевую бронзу целесообразно применять при изготовлении отливок из сталей различных марок несложной конфигурации весом до 500 г. Вкладыши пресс-форм можно изготавливать холодным выдавливанием с последующей закалкой заготовки с 980°С в воду. После этого производится старение. При этом рабочие полости получаются с чистотой поверхности 0,63 мкм. Вкладыши имеют повышенную стойкость [6, с.197-201].Pure copper is a very heat-resistant material. During the development of steel casting under pressure, more than 100 molds with inserts made of pure copper were manufactured. The resistance of such inserts was higher than that of 3X2B8F steel, but a large breakdown appeared on the castings due to crushing of the molds. In some cases where crushing cannot occur or the flake is removed during machining, pure copper may be used. I.I. Goryunov, together with other enterprises, tested more than 100 different copper-based alloys, of which three are recommended for use when casting steel under pressure as materials for liners. Alloy MHTSV. Due to the high thermal conductivity of the alloy, the contact temperature during casting decreases to 600 ° C instead of 950-1000 ° C for 3Kh2V8F steel. Alloy durability is checked when casting steel under pressure and liquid stamping. The resistance of the alloy is 2.5-3 times higher than the resistance of 3X2V8F steel. Alloy ICD. It is advisable to use cobalt-beryllium bronze in the manufacture of castings from steels of various grades of a simple configuration weighing up to 500 g. Mold inserts can be made by cold extrusion, followed by quenching of the workpiece from 980 ° C in water. After this, aging is performed. In this case, the working cavity is obtained with a surface finish of 0.63 μm. The liners have a high resistance [6, p.197-201].

Там же на с.225, табл.217 приводятся сведения о стойкости материалов при изготовлении стальной детали "колпачок".In the same place, p.225, Table 217 provides information on the resistance of materials in the manufacture of the "cap" steel part.

Показатель
по отливке
“колпачок”
Indicator
casting
"cap"
Материалы вкладыша пресс-формMold Liner Materials ПримечаниеNote
ЗХ2В8ФZX2V8F МХЦВMHCV МКБICD ВМ1BM1 Число
циклов
теплосмен
запрессов
сталь
Number
cycles
heat exchange
presses
steel
200-400200-400 810-1100810-1100 1800-30001800-3000 1000010,000 Сталь 20Л ГОСТ 1050-74Steel 20L GOST 1050-74

К лучшим материалам для литья под давлением стали относятся сплавы на основе молибдена и меди.The best materials for steel injection molding include molybdenum and copper based alloys.

Стабилизация качества стального литья, а именно чистоты поверхности и точности, достигается, если предварительно изготавливают пресс-формы в виде быстросменных вкладышей, которые после затвердевания отливки с пресс-остатком выталкивают вместе с отливкой прессующим плунжером, при этом после каждого выталкивания затвердевшей отливки прессующим плунжером и возврата прессующего плунжера в исходное положение в камеру прессования подают очередной комплект быстросменных вкладышей пресс-формы, предварительно изготовленный штамповкой из жидкого металла в молибденовых вставках.Stabilization of the quality of steel casting, namely surface cleanliness and accuracy, is achieved if molds are prefabricated in the form of quick-change liners, which, after hardening of the casting with the press residue, are pushed out together with the casting by the pressing plunger, and after each pushing of the hardened casting by the pressing plunger and returning the pressing plunger to its original position in the pressing chamber serves another set of quick-change mold inserts, pre-made by stamping from idkogo molybdenum metal inserts.

Рассмотрим табл. 25 [6].Consider the table. 25 [6].

Класс чистоты для отливок из сплавов на основе железа с 5…6 ГОСТ 2789-73 падает до 3-4 класса при 500 запрессовках в пресс-форму, а при 1000 запрессовках - до 2…3 класса.The purity class for castings from iron-based alloys with 5 ... 6 GOST 2789-73 drops to 3-4 grades at 500 press-fit into the mold, and at 1000 press-fit - to 2 ... 3 grades.

При изготовлении вкладышей пресс-формы из молибденового сплава ВМ1 с НВ255 5…6 класс чистоты стальных отливок сохраняется до 3000 запрессовок в пресс-форму.In the manufacture of mold inserts from molybdenum alloy VM1 with HB255 5 ... 6, the cleanliness class of steel castings is maintained up to 3000 press-fit into the mold.

Были проведены специальные исследования различных материалов для определения возможности применения их при изготовлении форм для литья под давлением латуни [7]. Исследования показали, что керамика слишком подвержена разрушению от теплового и механического удара. Материалы на основе графита обладают недостаточной сопротивляемостью коррозионному воздействию жидкой латуни. Сплавы на основе тантала и ниобия имеют низкую теплопроводность и к тому же слишком дороги. Форма из материала GE 22 (металлический порошок из чистого молибдена, который затем спекается и прессуется) выдержала 36000 заливок, при этом качество поверхности ухудшилось незначительно, однако было отмечено выкрашивание кромок. В форме из сплава Mallory 3950 (вольфрамовый порошок с добавкой 3,5% никеля и 1,5% железа) было получено 45000 отливок и поверхность формы осталась в хорошем состоянии.Special studies of various materials were conducted to determine their applicability in the manufacture of brass injection molds [7]. Studies have shown that ceramics are too susceptible to destruction from heat and mechanical shock. Graphite-based materials have insufficient resistance to the corrosive effects of liquid brass. Alloys based on tantalum and niobium have low thermal conductivity and are also too expensive. A mold made of GE 22 material (a metal powder made of pure molybdenum, which is then sintered and pressed) withstood 36,000 fillings, while the surface quality deteriorated slightly, but edge chipping was noted. 45,000 castings were obtained in the Mallory 3950 alloy form (tungsten powder with the addition of 3.5% nickel and 1.5% iron) and the surface of the mold remained in good condition.

Затвердевание под давлением - жидкая штамповка - Press Casting - наряду с литьем под давлением представляет собой наиболее совершенную технологию получения отливок в металлических формах. Сущность процесса заключается в сочетании процессов литья и пластической деформации, причем давление воздействует на металл в течение всего времени затвердевания отливки. При увеличении давления продолжительность затвердевания сокращается, а качество литья улучшается. Так, например, предел прочности чугунных проб, затвердевших под давлением, более высокий, чем у отливок, затвердевших в обычных условиях. Это повышение прочности вызывается измельчением структуры и увеличением количества графитовых включений и их степени компактности (Pilarik S., Konecny L.*Slevarenstvi, 1979, 27, №3/4, 111-132, ЭИ ТОЛП 12.11.1980, №42, с.1-9) [8].Hardening under pressure - liquid stamping - Press Casting - along with injection molding is the most advanced technology for producing castings in metal molds. The essence of the process lies in the combination of casting and plastic deformation processes, with pressure acting on the metal during the entire solidification time of the casting. With increasing pressure, the solidification time is reduced, and the casting quality improves. For example, the tensile strength of cast iron samples hardened under pressure is higher than that of castings hardened under normal conditions. This increase in strength is caused by grinding of the structure and increased number of graphite nodules and their degree of compactness (Pilarik S., Konecny L. * Slevarenstvi , 1979, 27, № 3/4, 111-132, EI crowd 12.11.1980, №42, p. 1-9) [8].

Внешнее давление величиной 15 кг/мм2 воздействует на структуру и механические свойства чугуна подобно модифицированию магнием (Гуляев Б.Б., Липницкий A.M., Оболенцев Ф.Д. Специальные способы литья. Л., «Машиностроение», 1971, с.14) [9].External pressure of 15 kg / mm 2 affects the structure and mechanical properties of cast iron similarly to magnesium modification (Gulyaev BB, Lipnitsky AM, Obolentsev FD Special casting methods. L., “Mechanical Engineering”, 1971, p.14) [9].

При изготовлении литого режущего инструмента сокращение времени затвердевания отливки особенно актуально, при этом при литье под давлением отставание кристаллизации пресс-остатка должно быть таким, чтобы фазовое уменьшение объема отливки все время компенсировалось жидкостью из пресс-остатка. Фазовые превращения в металле пресс-остатка должны протекать в последнюю очередь, когда в отливке они уже завершились. Если изготавливать режущий инструмент путем отливки без последующей термической обработки или только с отпуском, то исключается проблема, присущая молибденовым быстрорежущим сталям, а именно узкий интервал закалочных температур (Ревис И.А., Лебедев Т.А. Структура и свойство литого режущего инструмента. Изд.2-е. Л., «Машиностроение», 1972 г., с.63-64 [10].In the manufacture of a cast cutting tool, reducing the solidification time of the casting is especially important, while during injection molding, the lag of crystallization of the press residue should be such that the phase decrease in the volume of the casting is constantly compensated by the liquid from the press residue. The phase transformations in the metal of the press residue should occur last, when they have already completed in the casting. If you make a cutting tool by casting without subsequent heat treatment or only with tempering, then the problem inherent in molybdenum high-speed steels, namely a narrow range of hardening temperatures (Revis I.A., Lebedev T.A., Structure and property of cast cutting tools. .2-е. L., "Mechanical Engineering", 1972, p.63-64 [10].

В приведенном эксперименте литые инструменты использовались без закалки после трехкратного отпуска. Стойкость равнялась 156% от стойкости кованых.In the given experiment, cast tools were used without quenching after three tempering. Resistance was equal to 156% of the forged resistance.

Резцы, изготовленные, из молибденовой стали, имеют наиболее высокую производительность (там же, с.11) [10]. За счет увеличения скорости охлаждения повышается легированность твердого раствора, улучшаются режущие свойства литого инструмента (Горюнов И.И. Отливка инструмента в металлических формах. Сб. докладов МО ВНИТОМАШ. Литой наплавленный инструмент. М., Машгиз, 1951, с.69-79) [11].Cutters made of molybdenum steel have the highest productivity (ibid., P. 11) [10]. Due to the increase in the cooling rate, alloying of the solid solution is increased, the cutting properties of the cast tool are improved (Goryunov II. Casting of tools in metal molds. Collection of reports by VNITOMASH MO. Cast deposited tool. M., Mashgiz, 1951, pp. 69-79) [eleven].

При изготовлении литого режущего инструмента возможно создание таких условий δ→γ фазовых превращений в отливке, при которых они опережали бы фазовые превращения в металле пресс-остатка, при этом появляется возможность исключения последующих операций отжига и закалки при условии создания в процессе затвердевания и последующего охлаждения надлежащей скорости охлаждения, чтобы получить закалку из жидкого состояния. Получение необходимой скорости охлаждения возможно:In the manufacture of a cast cutting tool, it is possible to create conditions δ → γ of phase transformations in the casting, in which they would be ahead of phase transformations in the metal of the press residue, while it becomes possible to exclude subsequent annealing and hardening operations provided that the proper solidification and subsequent cooling cooling rates to get quenched from a liquid state. Obtaining the necessary cooling rate is possible:

- за счет управления параметрами тех. процесса;- by controlling the parameters of those. process

- за счет применения соответствующих материалов для пресс-форм;- through the use of appropriate materials for molds;

- за счет изменения сечения отливки.- due to changes in the cross section of the casting.

При ускоренном выведении быстросменных формообразующих вкладышей вместе с отливкой за пределы машины литья под давлением выносится большое количество тепла, что обуславливает возможность снижения веса машины и повышения ее компактности (а.с. СССР №515583, кл. B22D 17/10, заявл. 05.08.1974 г., опубл. 30.05.76, БИ №20) [12].With the accelerated removal of quick-change mold-forming inserts together with casting, a large amount of heat is transferred outside the injection molding machine, which makes it possible to reduce the weight of the machine and increase its compactness (AS USSR No. 515583, class B22D 17/10, application 05.08. 1974, publ. 30.05.76, BI No. 20) [12].

За счет применения быстросменных формообразующих вкладышей повышается производительность машин для литья под давлением, изготовленных предварительно с тщательным контролем качества перед установкой в камеру прессования.Through the use of quick-change mold-forming inserts, the productivity of injection molding machines manufactured previously with careful quality control before installation in the pressing chamber is increased.

При изготовлении режущего инструмента из кованых заготовок или проката приходится затрачивать значительные средства на механическую обработку. На машиностроительных предприятиях до 15-20% всех станков занято изготовлением инструмента для собственных нужд [6].In the manufacture of a cutting tool from forged billets or rolled products, considerable means have to be spent on machining. At machine-building enterprises, up to 15-20% of all machines are engaged in the manufacture of tools for their own needs [6].

Решаемая задача:The problem to be solved:

- снижение объема механической обработки инструмента;- reduction in the volume of machining of the tool;

- повышение качества (шероховатости и точности) литого режущего инструмента.- improving the quality (roughness and accuracy) of the cast cutting tool.

Решение задачи по повышению качества литого инструмента и снижению объема механической обработки достигается тем, что быстросменные формообразующие вкладыши предварительно изготавливают штамповкой из жидкого металла на машине литья под давлением с горизонтальной камерой прессования в молибденовой пресс-форме, после чего полученные вкладыши передают для изготовления в них литого режущего инструмента, причем после каждого выталкивания затвердевшей отливки режущего инструмента и возврата прессующего плунжера в исходное положение в камеру прессования подают очередной комплект быстросменных формообразующих вкладышей, цикл операций по штамповке литого режущего инструмента повторяют, при этом после отделения отливки от вкладышей вне машины литья под давлением вкладыши многократного использования, например выполненные из меди или сплавов на ее основе, возвращают на машину литья под давлением для повторной штамповки в них режущего инструмента, а вкладыши одноразового использования, выполненные, например, из алюминиевого сплава, передают в переплав для изготовления новых литых формообразующих вкладышей, причем одновременно со штамповкой инструмента из жидкого металла в камере прессования производят закалку литого режущего инструмента, при этом в качестве закалочной среды используют в камере прессования материал формообразующих вкладышей, а стакан камеры прессования для изготовления быстросменных формообразующих вкладышей унифицирован со стаканом камеры прессования для штамповки литого режущего инструмента и изготовлен из порошка молибдена, спеченного и прессованного. Изготовление быстросменных формообразующих вкладышей и последующее изготовление литого режущего инструмента производят на одной и той же машине литья под давлением с горизонтальной камерой прессования с использованием унифицированного стакана камеры прессования.The solution to the problem of improving the quality of the molded tool and reducing the volume of machining is achieved by the fact that quick-change mold-forming inserts are preliminarily made by stamping from liquid metal on a die-casting machine with a horizontal pressing chamber in a molybdenum mold, after which the obtained inserts are transferred for the manufacture of molded cutting tool, and after each pushing of the hardened casting of the cutting tool and the return of the pressing plunger to its original position in the pressing chamber is supplied with another set of quick-change mold-forming inserts, the cycle of operations for stamping the cast cutting tool is repeated, while after separating the casting from the inserts outside the injection molding machine, reusable inserts, for example made of copper or alloys based on it, are returned to the injection molding machine for repeated stamping of the cutting tool in them, and disposable inserts made, for example, of aluminum alloy, are transferred to remelting for manufacturing new molded forming inserts, moreover, simultaneously with the stamping of a tool made of liquid metal in the pressing chamber, the casting tool is quenched, while the material of forming inserts is used in the pressing chamber as a quenching medium, and the glass of the pressing chamber for manufacturing quick-change forming inserts is unified with the pressing chamber for stamping cast cutting tools and made of molybdenum powder, sintered and pressed. The manufacture of quick-change mold-forming inserts and the subsequent manufacture of cast cutting tools are carried out on the same injection molding machine with a horizontal pressing chamber using a standardized pressing chamber glass.

Вышеуказанный способ изготовления литого инструмента реализуется с помощью устройства для штамповки из жидкого металла быстросменных формообразующих вкладышей на машине литья под давлением с горизонтальной камерой прессования, содержащего пресс-форму в виде подвижной и неподвижной полуформ, камеру прессования со ступенчатой по длине внутренней поверхностью, сменный вкладыш, закрепленный в подвижной полуформе и установленный с возможностью его введения в камеру прессования в ступень большего диаметра, при этом сменный вкладыш выполнен в виде цилиндрического стержня с вертикальным переходом в диаметральную продольную плоскость с выпуклым рельефом на ней высотой, равной половине толщины отливки инструмента, при этом сменный вкладыш изготовлен из порошка молибдена, спеченного и прессованного, причем на диаметральной продольной плоскости со стороны разъема пресс-формы на сменном стержне выполнен плоский выступ толщиной, равной половине высоты вентиляционного канала в плоскости разъема быстросменных формообразующих вкладышей.The above-mentioned method for manufacturing a cast tool is implemented using a device for stamping from liquid metal quick-change mold-forming inserts on an injection molding machine with a horizontal pressing chamber containing a mold in the form of a movable and fixed half-molds, a pressing chamber with an inner surface that is stepped along the length, a replaceable liner, fixed in a movable half-mold and installed with the possibility of its introduction into the pressing chamber into a step of a larger diameter, while the replaceable insert nen in the form of a cylindrical rod with a vertical transition into a diametrical longitudinal plane with a convex relief on it with a height equal to half the thickness of the casting of the tool, while the replaceable liner is made of molybdenum powder, sintered and pressed, and on the diametrical longitudinal plane from the side of the mold the removable rod is made a flat protrusion with a thickness equal to half the height of the ventilation channel in the plane of the connector quick-change forming inserts.

Указанные признаки отличают заявляемые объекты изобретения от выбранных прототипов, в связи с чем предложенное техническое решение «способ» и «устройство» обладают новизной.These characteristics distinguish the claimed objects of the invention from the selected prototypes, and therefore the proposed technical solution "method" and "device" have novelty.

Авторам неизвестны технические решения с указанными в формуле изобретения признаками, направленными на решение тех же задач, что и в заявляемым в качестве изобретении способе и устройстве, т.е. уменьшение объема механической обработки и повышение качества литья - шероховатости и точности литого режущего инструмента до уровня 5…6 класса чистоты (Rz20 - 2,5 мкм) ГОСТ 2.309-73 и соответственно класса точности. Таким образом, предложенное техническое решение удовлетворяет требованиям критерия существенности отличий.The authors are not aware of technical solutions with the characteristics indicated in the claims aimed at solving the same problems as in the method and device claimed as an invention, i.e. reducing the volume of machining and improving the quality of casting - roughness and accuracy of the cast cutting tool to a level of 5 ... 6 cleanliness class (R z 20 - 2.5 microns) GOST 2.309-73 and, accordingly, accuracy class. Thus, the proposed technical solution meets the requirements of the criterion of materiality of differences.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых последовательно отражены способ штамповки из жидкого металла режущего инструмента на машине литья под давлением с горизонтальной камерой прессования и устройство для его осуществления.The invention is illustrated by drawings, which successively reflects the method of stamping of liquid metal cutting tools on a die casting machine with a horizontal pressing chamber and a device for its implementation.

Фиг.1. Подача быстросменных формообразующих вкладышей пресс-формы в камеру прессования.Figure 1. The supply of quick-change form-forming mold inserts into the pressing chamber.

Фиг.2. Запирание камеры прессования подвижной полуформой, заливка дозированной порции жидкого металла в камеру прессования.Figure 2. Locking the pressing chamber with a movable half-mold, pouring a dosed portion of liquid metal into the pressing chamber.

Фиг.3. Запрессовка металла в быстросменные формообразующие вкладыши, выдержка в форме для затвердевания и термической обработки отливки.Figure 3. Pressing the metal into quick-change mold-forming inserts, holding in the mold for hardening and heat treatment of the casting.

Фиг.4. Раскрытие камеры прессования, выталкивание прессующим плунжером быстросменных формообразующих вкладышей вместе с отливкой и пресс-остатком из камеры прессования, возврат прессующего плунжера в исходное положение (см. фиг.1), отделение отливки от быстросменных формообразующих вкладышей вне машины.Figure 4. Opening the pressing chamber, pushing the quick-change mold-forming inserts together with the casting and the press residue from the pressing chamber by the press plunger, returning the press plunger to its original position (see FIG. 1), separating the cast from the quick-change mold-forming liners outside the machine.

Фиг.5. Отливка перового сверла с пресс-остатком после отделения одного из двух быстросменных формообразующих вкладышей пресс-формы.Figure 5. Casting a drill bit with a press residue after separating one of two quick-change mold-forming mold inserts.

Фиг.6. Устройство для штамповки из жидкого металла быстросменных формообразующих вкладышей на машине литья под давлением с горизонтальной камерой прессования.6. A device for stamping from liquid metal quick-change form-forming inserts on an injection molding machine with a horizontal pressing chamber.

Фиг.7. Устройство для штамповки из жидкого металла быстросменных формообразующих вкладышей на машине литья под давлением с горизонтальной камерой прессования; Узел I (см. фиг.6).7. A device for stamping from liquid metal quick-change form-forming inserts on an injection molding machine with a horizontal pressing chamber; Node I (see Fig.6).

Устройство для штамповки из жидкого металла быстросменных формообразующих вкладышей на машине литья под давлением с горизонтальной камерой прессования содержит пресс-форму в виде подвижной 1 и неподвижной 2 полуформ, камеру прессования 3 со ступенчатой внутренней поверхностью 4 и 5, закрепленный в подвижной полуформе сменный вкладыш 6 в виде цилиндрического стержня с вертикальным переходом 7 в диаметральную продольную плоскость 8 с выпуклым рельефом 9 на ней, равным по высоте половине толщины отливки. Сменный вкладыш 6 закреплен в подвижной полуформе 1 при помощи буртика 10. В камере 3 прессования выполнено заливочное окно 11, а в подвижной полуформе 1 - вентиляционный канал 12 в разъеме полуформ 1-2. Подвижная полуформа 1 крепится к подвижному формодержателю 13 машины литья под давлением. На фиг.6 показаны отливка 14 с пресс-остатком 15 и прессующий плунжер 16 в момент окончания штамповки из жидкого металла быстросменного формообразующего вкладыша на машине литья под давлением с горизонтальной камерой прессования. На фиг.7 показан плоский выступ 17, равный по высоте половине вентиляционного канала в разъеме быстросменного формообразующего вкладыша, предназначенного для штамповки из жидкого металла литого режущего инструмента.A device for stamping from liquid metal quick-change forming inserts on an injection molding machine with a horizontal pressing chamber comprises a mold in the form of a movable 1 and fixed 2 half-molds, a pressing chamber 3 with a stepped inner surface 4 and 5, a removable insert 6 in the form of a cylindrical rod with a vertical transition 7 into a diametrical longitudinal plane 8 with a convex relief 9 on it, equal in height to half the thickness of the casting. The removable insert 6 is fixed in the movable half-mold 1 with a shoulder 10. In the pressing chamber 3, a filling window 11 is made, and in the movable half-mold 1, a ventilation channel 12 in the connector of the half-molds 1-2. The movable half-mold 1 is attached to the movable mold holder 13 of the injection molding machine. FIG. 6 shows a casting 14 with a press residue 15 and a pressing plunger 16 at the time of stamping of liquid metal of a quick change mold-forming insert on an injection molding machine with a horizontal pressing chamber. 7 shows a flat protrusion 17, equal in height to half of the ventilation channel in the connector of the quick change forming insert intended for stamping from molten metal of a cast cutting tool.

Работа устройства для штамповки из жидкого металла быстросменных формообразующих вкладышей на машине литья под давлением с горизонтальной камерой прессования осуществляется следующим образом. При закрытии пресс-формы 1-2 подвижная полуформа 1 перемещается вправо и смыкается с неподвижной полуформой 2, при этом сменный вкладыш 6 с буртиком 10 и с вертикальным переходом 7 в диаметральную продольную плоскость 8 с выпуклым рельефом 9 вводится в ступени 5 большего диаметрального размера камеры 3 прессования. После заливки через заливочное окно 11 дозированной порции жидкого металла в камеру 3 прессования в ступень 4 производится штамповка жидкого металла прессующим плунжером 16, при этом воздух и газы выводятся через вентиляционный канал 12. После выдержки времени на затвердевание отливки 14 с пресс-остатком 15 производится раскрытие пресс-формы 1-2, подвижная полуформа 1, закрепленная на формодержателе 13, отводится влево, отливка 14 с пресс-остатком 15 выталкивается прессующим плунжером 16 из камеры 3 прессования. После отделения отливки с отпечатком выпуклого рельефа 9, равного по глубине половине толщины отливки, и отпечатка выступа 17 глубиной, равной половине высоты вентиляционного канала в плоскости разъема быстросменного формообразуещего вкладыша, сопрягаемого со вторым быстросменным формообразующим вкладышем, а также после отрезки пресс-остатка 15, быстросменные вкладыши передаются комплектно из расчета по 2 шт. на каждую запрессовку на машину литья под давлением для штамповки из жидкого металла литого режущего инструмента.The operation of the device for stamping from liquid metal quick-change form-forming inserts on a injection molding machine with a horizontal pressing chamber is as follows. When closing the mold 1-2, the movable half-mold 1 moves to the right and closes with the fixed half-mold 2, while a removable insert 6 with a shoulder 10 and with a vertical transition 7 into the diametrical longitudinal plane 8 with a convex relief 9 is introduced into the steps 5 of the larger diametric size of the chamber 3 presses. After pouring through the pouring window 11 a metered portion of the molten metal into the pressing chamber 3 into the stage 4, the molten metal is stamped by the pressing plunger 16, while air and gases are discharged through the ventilation duct 12. After the curing time 14 has been hardened, the casting 14 with the press residue 15 is opened molds 1-2, the movable half-mold 1, mounted on the mold holder 13, is taken to the left, the casting 14 with the press residue 15 is pushed by the pressing plunger 16 from the pressing chamber 3. After separating the casting with the impression of a convex relief 9, equal in depth to half the thickness of the casting, and the imprint of the protrusion 17 with a depth equal to half the height of the ventilation channel in the plane of the connector of the quick-change mold-forming insert, mating with the second quick-change mold-forming insert, and also after cutting the press residue 15 quick-change inserts are transferred complete at the rate of 2 pcs. for each press fitting on a die casting machine for stamping molten cutting tools from molten metal.

После очистки и обдувки пресс-формы устройство готово для повторного цикла операций штамповки из жидкого металла быстросменного формообразующего вкладыша.After cleaning and blowing the mold, the device is ready for a second cycle of liquid metal stamping operations of a quick-change mold-forming insert.

Пример 1Example 1

Отливка в алюминиевые вкладыши перового сверла для отв. ⌀25 мм из молибденовой быстрорежущей стали следующего состава, %: С 1,23; W 2,00; Cr 4,00; V 2,00; Мо 4,00:Casting in aluminum inserts of a feather drill for holes. ⌀25 mm from molybdenum high-speed steel of the following composition,%: C 1.23; W 2.00; Cr 4.00; V 2.00; Mo 4.00:

mс=40 г, масса отливки без пресс-остатка with m = 40 g, the mass of the casting without residue press

γс=7,87 г/см2, уд.вес сталиγ s = 7.87 g / cm 2 , specific weight of steel

Figure 00000001
, теплоемкость стали
Figure 00000001
heat capacity of steel

t1=1560°С, температура стали в камере прессованияt 1 = 1560 ° С, steel temperature in the pressing chamber

t2=560°С, температура стальной отливки при отделении вкладышейt 2 = 560 ° C, the temperature of the steel casting when separating the liners

Δt=1000°СΔt = 1000 ° C

d=40 мм, диаметр камеры прессованияd = 40 mm, diameter of the pressing chamber

D=50 мм, наибольший диаметр камеры прессованияD = 50 mm, the largest diameter of the pressing chamber

L=160 мм, длина камеры прессования D 50 ммL = 160 mm, press chamber length D 50 mm

l=150 мм, длина отливкиl = 150 mm, cast length

Figure 00000002
, теплоемкость алюминия
Figure 00000002
heat capacity of aluminum

Qплс=64 ккал/кг, скрытая теплота плавления сталиQ pls = 64 kcal / kg, latent heat of fusion of steel

Qc - количество тепла в 1 кг стали при остывании с t1=1560°С до t2=560°СQ c - the amount of heat in 1 kg of steel when cooling from t 1 = 1560 ° C to t 2 = 560 ° C

Qc=cc·Δt·mc+Qплс=0,11·1000+64=174 ккалQ c = c c · Δt · m c + Q pls = 0.11 · 1000 + 64 = 174 kcal

Пресс-остаток стали ⌀40; h=25 ммPress balance of steel ⌀40; h = 25 mm

Площадь f=0,785d2=0,785·42=12,56 см2 Area f = 0.785d 2 = 0.78542 = 12.56 cm 2

Объем пресс-остаткаThe amount of press residue

U=f·h=12,56·2,5=31,4 см3 U = f · h = 12.56 · 2.5 = 31.4 cm 3

Масса пресс-остаткаThe mass of the press residue

mпрс·U=7,87·31,4=247 гm = γ ave a · U = 7,87 · 31,4 = 247 g

Мс - масса отливки с пресс-остаткомM s - mass casting with a press residue

Мс=mс+mпр=40+247=287 гM s = m s + m ol = 40 + 247 = 287 g

Количество тепла, заключенное в стальной отливке с пресс-остаткомThe amount of heat contained in the steel casting with a press residue

Figure 00000003
Figure 00000003

Масса двух полуцилиндров вкладышей из алюминияWeight of two aluminum half-cylinders

Figure 00000004
;
Figure 00000004
;

Температура двух алюминиевых вкладышей при отделении их от отливкиThe temperature of two aluminum liners when separating them from the casting

Figure 00000005
Figure 00000005

т.е. ниже предельной (327°С), рекомендованной для алюминиевого кокиля. С учетом потери тепла в камере прессования - 10%those. below the limit (327 ° C) recommended for aluminum chill mold. Given the heat loss in the pressing chamber - 10%

Тал2=tал·0,9=272·0,9=244,8°С.T al2 = t al · 0.9 = 272 · 0.9 = 244.8 ° C.

Пример 2Example 2

Отливка того же инструмента в медные вкладыши:Casting the same tool into copper inserts:

γм=8,93 г/см3 удельный вес меди марки M1, ГОСТ 859-78γ m = 8.93 g / cm 3 specific mark M1 by weight copper, GOST 859-78

См=0,091 ккал/кг теплоемкость меди марки M1C m = 0.091 kcal / kg heat capacity of copper grade M1

Мм - масса двух полуцилиндров формообразующих вкладышей за вычетом объема отливкиM m - the mass of two half-cylinders of forming inserts minus the volume of the casting

Мм=(0,785Д2L-Vотлм=(0,785·52·16-5)8,93=2,76 кг.M m = (0.785D 2 LV exc. ) Γ m = (0.785 · 5 2 · 16-5) 8.93 = 2.76 kg.

Температура медных вкладышей при отделении их от отливкиThe temperature of the copper liners when separating them from the casting

Figure 00000006
.
Figure 00000006
.

с учетом потери тепла 10% в камере прессованияtaking into account the heat loss of 10% in the pressing chamber

tM=198,6·0,9=178,8°Сt M = 198.6 · 0.9 = 178.8 ° C

*см. И.А.Ревис [10] с.63-64, табл.18.*cm. I.A. Revis [10] p. 63-64, tab. 18.

Предложенное техническое решение отличается от известных тем, что вместо штамповки из жидких инструментальных сталей режущего инструмента на машине литья под давлением с горизонтальной камерой прессования в молибденовых пресс-формах предлагается осуществлять штамповку быстросменных формообразующих вкладышей многократного использования из меди или сплавов на ее основе или вкладышей одноразового использования из алюминиевых сплавов для штамповки в них из жидкого сплава режущего инструмента, в результате этогоThe proposed technical solution differs from the known ones in that instead of stamping from liquid tool steels of a cutting tool on an injection molding machine with a horizontal pressing chamber in molybdenum molds, it is proposed to stamp quick-change mold-forming inserts of reusable copper or alloys based on it or disposable inserts from aluminum alloys for stamping in them from a liquid alloy cutting tool, as a result of this

- повышается качество (чистота, точность) отливок из инструментальных сплавов;- improves the quality (purity, accuracy) of castings from tool alloys;

- сокращается объем механической обработки резанием;- reduced the volume of machining;

- повышается стойкость пресс-форм при изготовлении быстросменных формообразующих вкладышей, а в конечном счете, количество отливок инструмента высокого качества;- increases the durability of the molds in the manufacture of quick-change mold-forming inserts, and ultimately, the number of castings of high quality tool;

- возрастает производительность процесса изготовления литого инструмента, поскольку отделение отливок от быстросменных вкладышей осуществляется вне машины литья под давлением.- increases the productivity of the manufacturing process of the cast tool, since the separation of castings from quick-change liners is carried out outside the injection molding machine.

Ранее отмечалось, что форма из материала GE22 (металлический порошок из молибдена, который затем спекается и прессуется) выдержала 36000 заливок, при этом качество поверхности ухудшилось незначительно, однако было отмечено выкрашивание кромок.It was previously noted that a mold made of GE22 material (a metal powder made of molybdenum, which is then sintered and pressed) withstood 36,000 fillings, while the surface quality deteriorated slightly, but edge chipping was noted.

Если руководствоваться данными из зарубежной печати, то пресс-форма выдерживает согласно графику 26 тыс. запрессовок из меди или сплавов на основе меди. Учитывая, что быстросменные формообразующие вкладыши используются по 2 шт. на каждую отливку режущего инструмента, в молибденовой пресс-форме можно получить 13 тыс. комплектов вкладышей.If you are guided by data from a foreign press, then the mold can withstand, according to the schedule, 26 thousand press-fittings made of copper or copper-based alloys. Given that quick-change forming inserts are used in 2 pieces. for each casting of a cutting tool, in a molybdenum mold, you can get 13 thousand sets of inserts.

Учитывая повышенные требования к литому режущему инструменту (точности и чистоте литой поверхности), а также отечественные экспериментальные данные о том, что стойкость вкладышей из меди или сплавов на ее основе не ниже стойкости вкладышей из стали 3Х2В8Ф, принимаем число единиц литого режущего инструмента, снятое с каждой пары быстросменных формообразующих вкладышей из меди или сплавов на ее основе, равным 500.Given the increased requirements for cast cutting tools (accuracy and cleanliness of the cast surface), as well as domestic experimental data that the resistance of copper or alloy inserts based on it is not lower than the resistance of 3X2V8F steel inserts, we take the number of units of the cast cutting tool taken from each pair of quick-change form-forming inserts made of copper or alloys based on it, equal to 500.

Тогда общее количество перовых сверл по предложенному способу составитThen the total number of punch drills according to the proposed method will be

500×13000=6500000=6,5 млн шт.500 × 13000 = 6500000 = 6.5 million pcs.

При использовании одноразовых быстросменных формообразующих вкладышей из алюминиевых сплавов АЛ10, АЛ11, изготовленных штамповкой из жидкого металла в молибденовых пресс-формах, число единиц литого режущего инструмента может достигать 500 тыс. шт. при числе вкладышей до 1 млн шт.When using disposable quick-change mold-forming inserts from AL10, AL11 aluminum alloys made by stamping from liquid metal in molybdenum molds, the number of units of cast cutting tools can reach 500 thousand pieces. with the number of inserts up to 1 million pcs.

Предложенное техническое решение может быть также использовано для изготовления хирургических скальпелей, компрессорных, турбинных лопаток и других изделий.The proposed technical solution can also be used for the manufacture of surgical scalpels, compressor, turbine blades and other products.

Список литературыBibliography

1. Патент РФ №2252108, кл. B22D 17/00, заявл. 05.08.2002 г., оп. 20.05.2005.1. RF patent No. 2252108, cl. B22D 17/00 claimed 08/05/2002, op. 05/20/2005.

2. А.с. СССР №605680, кл. B22D 17/10, заявл. 12.02.75, оп. 05.05.78 г.2. A.S. USSR No. 605680, class B22D 17/10, claimed 12.02.75, op. 05/05/78 g.

3. Вейник А.И. Термодинамика литейной формы. М., Машиностроение, 1968 г., с.233-236.3. Veinik A.I. Thermodynamics of the mold. Moscow, Mechanical Engineering, 1968, p. 233-236.

4. А.с. СССР №499961, кл. B22D 17/10, заявл. 12.03.1974 г., оп. 25.01.1976 г., БИ №3.4. A.S. USSR No. 499961, class B22D 17/10, claimed 03/12/1974, op. 01/25/1976, BI No. 3.

5. Патент РФ №2075368, кл. B22D 18/02, заявл. 25.09.92 г., оп. 20.03.97 г., БИ №8.5. RF patent No. 2075368, cl. B22D 18/02, claimed 09/25/92, op. 03/20/97, BI No. 8.

6. Горюнов И.И. Пресс-формы для литья под давлением. Справочное пособие. Л., «Машиностроение», 1973 г.6. Goryunov I.I. Injection molds. Reference manual. L., "Engineering", 1973

7. ТОЛП ЭИ 1968 г., №41, с.22-24; Machonis Alvin Precis. Metal, 1968 г., 28, №7, с.54-57.7. TOLP EI 1968, No. 41, p.22-24; Machonis Alvin Precis. Metal, 1968, 28, No. 7, p. 54-57.

8. ТОЛП ЭИ 12.11.1980 г., №42, c.1-9.8. TOLP EI 12.11.1980, No. 42, p.1-9.

9. Гуляев Б.Б., Липницкий А.М., Оболенцев Ф.Д. Специальные способы литья. Л., Машиностроение, 1971, с.14.9. Gulyaev B.B., Lipnitsky A.M., Obolentsev F.D. Special casting methods. L., Engineering, 1971, p. 14.

10. Ревис И.А., Лебедев Т.А. Структура и свойства литого режущего инструмента. Изд.2-е. Л., Машиностроение, 1972 г.10. Revis I.A., Lebedev T.A. Structure and properties of cast cutting tools. Vol. 2. L., Engineering, 1972

11. Горюнов И.И. Отливка инструмента в металлические формы. Сб. докладов МО ВНИТОМАШ. Литой и наплавленный инструмент. М., Машгиз, 1951 г., с.69-79.11. Goryunov I.I. Casting tool in metal molds. Sat reports of MO VNITOMASH. Cast and weld tool. M., Mashgiz, 1951, pp. 69-79.

12. А.с. СССР №515583, кл. B22D 17/10, заявл. 5.08.74 г., оп. 30.05.1976 г., БИ №20.12. A.S. USSR No. 51583, class B22D 17/10, claimed 08/05/74, op. 05/30/1976, BI No. 20.

13. Пляцкий В.М. Штамповка из жидкого металла. М.-Л., Машиностроение, 1964, с.255.13. Plyatsky V.M. Liquid metal stamping. M.-L., Engineering, 1964, p. 255.

Claims (5)

1. Способ штамповки из жидкого металла режущего инструмента на машине литья под давлением с горизонтальной камерой прессования, включающий заливку дозированной порции жидкого металла в камеру прессования, запрессовку жидкого металла в форму, удаление формы с отливкой и с пресс-остатком из камеры прессования прессующим плунжером, отличающийся тем, что форму изготавливают в виде быстросменных формообразующих вкладышей методом штамповки из жидкого металла на машине литья под давлением, подают в камеру прессования, запирают камеру прессования подвижной полуформой, при этом после выталкивания затвердевшей отливки в камеру прессования подают очередной комплект быстросменных формообразующих вкладышей и повторяют вышеизложенный цикл операций, причем отделение отливки от быстросменных формообразующих вкладышей осуществляют вне машины литья под давлением, при этом одновременно с изготовлением отливки в камере прессования производят закалку литого режущего инструмента, а в качестве закалочной среды используют материал формообразующих вкладышей.1. A method of stamping a liquid metal cutting tool on an injection molding machine with a horizontal pressing chamber, comprising pouring a dosage portion of the liquid metal into the pressing chamber, pressing the molten metal into the mold, removing the mold with casting and with the remainder from the pressing chamber by a pressing ram, characterized in that the mold is made in the form of quick-change mold-forming inserts by the method of stamping from liquid metal on an injection molding machine, fed to the pressing chamber, the press chamber is locked mobile mold, in this case, after the solidified casting is pushed out, the next set of quick-change forming inserts is fed into the pressing chamber and the above cycle of operations is repeated, and the casting is separated from the quick-change forming molds outside the injection molding machine, while at the same time the casting is made in the pressing chamber, it is quenched cast cutting tool, and as a quenching medium, material of forming inserts is used. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что стакан камеры прессования для изготовления быстросменных формообразующих вкладышей изготавливают унифицированным со стаканом камеры прессования для штамповки литого режущего инструмента из порошка молибдена спеченного и прессованного.2. The method according to claim 1, characterized in that the glass of the pressing chamber for the manufacture of quick-change forming inserts is made unified with the glass of the pressing chamber for stamping a cast cutting tool from sintered and pressed molybdenum powder. 3. Способ по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что быстросменные формообразующие вкладыши изготавливают на одной и той же машине литья под давлением с горизонтальной камерой прессования, что и литой режущий инструмент, с использованием унифицированного стакана камеры прессования.3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the quick-change forming inserts are made on the same injection molding machine with a horizontal pressing chamber as the cast cutting tool, using a unified glass of the pressing chamber. 4. Устройство для штамповки из жидкого металла быстросменных формообразующих вкладышей для изготовления режущего инструмента на машине литья под давлением с горизонтальной камерой прессования, содержащее пресс-форму с подвижной и неподвижной полуформами, камеру прессования со ступенчатой по длине внутренней поверхностью, сменный вкладыш, закрепленный в подвижной полуформе и установленный с возможностью его введения в камеру прессования в ступень большего диаметра, отличающееся тем, что сменный вкладыш выполнен в виде цилиндрического стержня с вертикальным переходом в диаметральную продольную плоскость с рельефом, оформляющим полость литейной формы, при этом сменный вкладыш изготовлен из порошка молибдена, спеченного и прессованного.4. A device for stamping from liquid metal quick-change forming inserts for the manufacture of a cutting tool on an injection molding machine with a horizontal pressing chamber, containing a mold with a movable and fixed half-molds, a pressing chamber with a stepwise lengthwise inner surface, a removable insert fixed in a movable half-mold and installed with the possibility of its introduction into the pressing chamber into a step of a larger diameter, characterized in that the replaceable insert is made in the form of a cylindrical o a rod with a vertical transition into a diametrical longitudinal plane with a relief forming a mold cavity, while the replaceable insert is made of molybdenum powder, sintered and pressed. 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что на диаметральной продольной плоскости со стороны разъема пресс-формы на стержне выполнен плоский выступ толщиной, равной половине высоты вентиляционного канала в плоскости разъема быстросменных формообразующих вкладышей. 5. The device according to claim 4, characterized in that on the diametrical longitudinal plane from the side of the mold connector, a flat protrusion is made on the rod with a thickness equal to half the height of the ventilation channel in the connector plane of the quick-change forming inserts.
RU2007129882/02A 2007-07-26 2007-07-26 Punching method of liquid metal of cutters on die casting machine with horizontal chamber of pressing and facility for its implementation RU2353468C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007129882/02A RU2353468C2 (en) 2007-07-26 2007-07-26 Punching method of liquid metal of cutters on die casting machine with horizontal chamber of pressing and facility for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007129882/02A RU2353468C2 (en) 2007-07-26 2007-07-26 Punching method of liquid metal of cutters on die casting machine with horizontal chamber of pressing and facility for its implementation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007129882A RU2007129882A (en) 2009-02-10
RU2353468C2 true RU2353468C2 (en) 2009-04-27

Family

ID=40546450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007129882/02A RU2353468C2 (en) 2007-07-26 2007-07-26 Punching method of liquid metal of cutters on die casting machine with horizontal chamber of pressing and facility for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2353468C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007129882A (en) 2009-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4733498B2 (en) FORGED MOLDED PRODUCT, ITS MANUFACTURING METHOD, FORGED MOLDING DEVICE AND FORGED PRODUCT MANUFACTURING SYSTEM
EP1499461B1 (en) Thermoplastic casting of amorphous alloys
CN101193827A (en) Glass-forming die and method
KR20040089135A (en) Semi-solid molding method
CN111386164B (en) High-hardness 3D printing steel product
RU2217260C1 (en) METHOD FOR MAKING INTERMEDIATE BLANKS OF α AND α TITANIUM ALLOYS
EP1948374B1 (en) Permanent casting mould and casting mould insert
CN100467181C (en) Gas turbine blower impeller isothermy die forging method
US6334478B2 (en) Mold structure for injection molding of a light alloy and method of injection molding a light alloy using the same
RU2353468C2 (en) Punching method of liquid metal of cutters on die casting machine with horizontal chamber of pressing and facility for its implementation
EP0971117B1 (en) Method for manufacturing piston by forging, forging die and piston
US20030051854A1 (en) Shot blocks for use in die casting
US3010186A (en) Piston manufacture
US20180354036A1 (en) Production method for a shaping tool component of a press hardening tool
CN104785751B (en) Die casting
CN1093447C (en) Processing art and mould for nonmetal type liquid forging or extruding casting formation
KR101556980B1 (en) Method for manufacturing high pressure casting and forging member
CN108262434B (en) A kind of increment die-forging forming method towards aluminium alloy slab
RU2233728C1 (en) Method for making articles by means of liquid forming and hot deformation
RU2360765C2 (en) Device for punching from liquid metal of tail cutting tool on die casting machine with horizontal compression box
SU990413A1 (en) Method of producing female die
JP5547937B2 (en) Tableting punch and die using Ni-Cr-Al alloy
RU2507026C2 (en) Method of production of cast bimetallic moulds of ferrite steel-aluminium cast iron alloy
US20240173767A1 (en) Conformal cooling insert
US6889746B2 (en) Material for plastic working and production method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100727