SU1754391A1

SU1754391A1 - Method of reconditioning electrode tools

Info

Publication number: SU1754391A1
Application number: SU904841532A
Authority: SU
Inventors: Юрий Сергеевич Холодняк; Сергей Владимирович Подлесный; Геннадий Анатольевич Кочеров; Юрий Болеславович Мантуров; Вадим Валентинович Цимбалист; Николай Андреевич Ткачев
Original assignee: Ю.С Холодн к, С.В Подлесный, Г.А.Кочеров, Ю.Б.Мантуров, В В.Цимбалист и Н.А.Ткачев
Priority date: 1990-06-21
Filing date: 1990-06-21
Publication date: 1992-08-15

Abstract

Использование1 при восстановлений электродов-инструментов, изготовленных из порошковых материалов, преимущественно медно-графитовых, Сущность изобре- тени - в процессе калибровани электрода-инструмента образуют на нерабочем торце лунку, в которой помещают порошковый материал, и напрессовывают плоским пуансоном. Многократное восста,- новление электрода-инструмента выполн ют, набором пуансонов, отличающихс друг от друга величиной и объемом выступов, учитывающих износ рабочей поверхности 1 з п.ф-лы, 2 ил.Using1 for reconstructing electrode tools made of powder materials, mainly copper-graphite. The essence of the invention is that during calibration the electrode tool is formed on the non-working end of the well in which the powder material is placed and pressed into a flat punch. A multiple restoration of the tool electrode is performed by a set of punches differing from each other in the size and volume of the protrusions, taking into account the wear of the working surface 1 of the film, 2 or more.

Description

Изобретение относитс к электрическим и электрохимическим методам обработки и может быть использованр при восстановлении электродов-инструментов изготовленных из порошковых материалов, преимущественно медно-графитовых, и примен емых с целью получений сложного профил дл штампов и пресс-форм.The invention relates to electrical and electrochemical processing methods and can be used in the restoration of tool electrodes made from powder materials, mainly copper-graphite, and used to obtain a complex profile for dies and molds.

Известен способ изготовлени электрода-инструмента дл электроэрозионной обработки путем прессовани порошкового материала и его последующего спекани в защитно-восстановительной среде или в вакуумеA known method of manufacturing an electrode tool for electrical erosion processing by pressing a powder material and its subsequent sintering in a protective-reducing medium or in vacuum.

Однако из-за износа от воздействи потока электронов геометрические параметры профилированной поверхности нарушаютс However, due to wear from the effect of the electron flux, the geometrical parameters of the profiled surface

Известен способ восстановлени электрода-инструмента путем перераспределени материала осадкой в калибрующую полостьA known method of restoring an electrode tool is by redistributing material by sediment into a calibrating cavity.

Таким образом, за счет некоторого уменьшени толщины инструмента-электрода восстанавливают его профилированную рабочую поверхность калибровкой.Thus, due to some decrease in the thickness of the tool-electrode, its shaped working surface is restored by calibration.

Однако долговечность инструмента при этом незначительна из-за недопустимого уменьшени толщины электрода-инструментаHowever, the durability of the tool is negligible due to an unacceptable reduction in the thickness of the electrode tool.

Известен также способ восстановлени изделий с использованием порошкового материала , который после нанесени на восстанавливаемую поверхность спекают и производ т калибровку деталиThere is also known a method of recovering products using a powder material which, after being deposited on the surface to be repaired, is sintered and the parts are calibrated.

Долговечность детали увеличиваетс за счет увеличени числа циклов восстановлени .The durability of the part is increased by increasing the number of recovery cycles.

Недостаток способа - ограниченна область использОванйСТй 1 прШен ет- с при восстановлении крупномодульных зубчатых колесThe disadvantage of this method is the limited area of the use of the 1 prShen et-s when restoring coarse-grained gears

Цель изобретени - расширение технологических возможностей.The purpose of the invention is the expansion of technological capabilities.

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу восстановлени электрода-инструмента , включающему удаление дефектов сло добавление порошкового материала дл компенсации износа и егоThis goal is achieved by the fact that according to the method of restoring an electrode tool, including removing defects of the layer, adding a powder material to compensate for wear and

VIVI

ОABOUT

СА )SA)

ОABOUT

прессование, спекание и калибрование до исходного профил , порошковый материал помещают в лунку, образованную пуансоном на нерабочем торце электрода-инструмента в процессе его калибровани , и напрессовывают плоским инструментом.pressing, sintering and calibration to the original profile, the powder material is placed in the hole formed by the punch on the non-working end of the electrode-tool during its calibration, and pressed in with a flat tool.

Кроме того, многократное восстановление электрода-инструмента выполн ют набором пуансонов с выступами, величина и обьем которых при последующей калибровке больше величины и объемб8 в ыступов на пуансоне, используемом при предыдущей калибровке, на величину и объем износа рабочей ловерхности электрода-инструмента .In addition, multiple restoration of the tool electrode is performed by a set of punches with protrusions, the size and volume of which during subsequent calibration is greater than the value and volume of the ridges on the punch used in the previous calibration by the amount and amount of wear of the working surface of the tool electrode.

На фиг, 1 изображена схема осадки инструмента в калибрующую полость; на фиг.2 - схема напрессовки сло порошкового материала; на фиг.З - 5 - схема восстановлени инструмента набором пуансонов.Fig, 1 shows a diagram of the precipitation of the instrument into the calibrating cavity; figure 2 - diagram of the pressing layer of the powder material; FIGS. 3 a diagram of the restoration of the tool with a set of punches.

Способ реализуют следующим обра- зом.The method is implemented as follows.

После нескольких циклов осадки электрода-инструмента 1 в калибрующую полость калибра 2 в лунку 3, расположенную на нерабочем торце электрода-инструмента и образованную от взаимодействи с пуансоном 4 в процессе осадки, напрессовывают плоским- инструментом, например пуансоном 4, порошковый материал 5, аналогичный по качественному и количествен- ному составу основному . Затем производ т его спекание в восстановительной среде.After several cycles of precipitation of the electrode-tool 1 into the calibrating cavity of caliber 2 into well 3, located at the non-working end of the electrode-tool and formed from interacting with the punch 4 in the process of slump, they are pressed by a flat tool, for example, punch 4, the powder material 5, similar to qualitative and quantitative composition of the main. Then it is sintering in a reducing environment.

Через определенное число калибровок описанный цикл восстановлени инструмента повтор ют в той же последовательности действий.After a certain number of calibrations, the described tool recovery cycle is repeated in the same sequence of steps.

Таким образом, предлагаемый способ восстановлени дискового электрода-инструмента за счет периодической напрессовки сло порошкового материала компенсирует износ по толщине инструмента , увеличивает в св зи с этим число циклов его восстановлени , а следовательно, обеспечивает повышение долговечности, что расшир ет его технологические возможности .Thus, the proposed method of restoring a disk electrode tool by periodically pressing a layer of powder material compensates for wear across the thickness of the tool, thereby increasing the number of cycles to restore it, and consequently, increases durability, which expands its technological capabilities.

Напрессовка и спекание могут быть совмещены в одном процессе гор чей напрессовки , который также осуществл етс в защитно-восстановительной среде.The pressing and sintering can be combined in one hot pressing process, which is also carried out in a protective-reducing environment.

При этом нагрев материала производитс любым из известных способов: пропускание электрического тока через пуансон или матрицу, индукционный нагрев.In this case, the material is heated by any of the known methods: passing an electric current through a punch or die, induction heating.

Нагрев заготовки с нанесенным на нее слоем порошкового материала можно производить непосредственно перед приложением давлени в нагревательнойHeating of the workpiece with a layer of powder material applied to it can be performed immediately before applying pressure in the heating

электропечи или индукционным способом в защитно-восстановительной атмосфере. Спекание может быть активизированным. В процессе электроэрозионной обработки из+юс электрода-инструмента в большинствеслучаевпроисходит неравномерно. Особенно интенсивному износу подвергаютс выступающие части. Но в процессе калибровки труднее всего вос0 станавливать именно эти части, так как в них н аход тС зоны затрудненного течени металла . Дл заполнени металлом впадин калибрующей полости пресс-инструмента, соответствующих выступам на восстанавли5 ваемом электроде-инструменте, требуетс создание очень высоких давлений, что снижает стойкость прессовой оснастки и требует большой мощности оборудовани . Дл исключени этих недостатков предлагаетс electric furnaces or induction in a protective and reducing atmosphere. Sintering can be activated. In the process of EDM of the + yus electrode tool in most cases occurs unevenly. The protruding parts are subject to intensive wear. But in the process of calibration, it is the most difficult to restore precisely these parts, since they have the CTP of the zone of hindered metal flow. To fill the cavities of the calibrating cavity of the press tool with metal, corresponding to the protrusions on the restored electrode tool, very high pressures are required, which reduces the durability of the press tool and requires high power of the equipment. To eliminate these shortcomings,

0 наносить слой порошкового материала с неравномерным его распределением, учитывающим неравномерность износа, с одновременным созданием локально-повышенных давлений дл заполнени впадин в0 apply a layer of powder material with its uneven distribution, taking into account the non-uniformity of wear, while simultaneously creating locally elevated pressures for filling cavities in

5 калибрующей полости. Дл этого электрод- инструмент изготавливают способом порошковой металлургии с плоским углублением на нерабочем торце. Последующее восстановление рабочей поверхности5 calibrating cavity. For this, the electrode tool is manufactured by the method of powder metallurgy with a flat recess on the non-working end. Subsequent restoration of the working surface

0 электрода калибровкой осуществл етс с помощью пуансона с выступом, воздействующим на нерабочую поверхность электрода .Electrode calibration is carried out using a punch with a protrusion acting on the non-working surface of the electrode.

Расположение выступов на пуансонеThe location of the projections on the punch

5 соответствует выступам на рабочей поверхности электрода, а высоту и обьем выступов на пуансоне коррелируют с величиной и объемом износа выступов на электроде. Следующа калибровка электрода про0 изводитс с помощью пуансона с выступами , высота и объем которых по сравнению с предыдущим пуансоном больше на величину износа соответствующих выступов на электроде.5 corresponds to the protrusions on the working surface of the electrode, and the height and volume of the protrusions on the punch correlate with the size and volume of wear of the protrusions on the electrode. The following electrode calibration is performed by means of a punch with protrusions, the height and volume of which, compared to the previous punch, is larger by the amount of wear of the corresponding protrusions on the electrode.

5 Затем процесс повтор етс .5 Then the process is repeated.

После нескольких циклов калибровки на изношенный электрод в углубление с нерабочего торца плоским пуансоном напрессовываетс дополнительный слой материала.After several calibration cycles, an additional layer of material is pressed onto the worn electrode into the recess from the non-working end with a flat punch.

0 В изношенном электроде в процессе калибровки с нерабочего торца в местах повышенного износа образуютс впадины.0 In a worn out electrode, in the process of calibration, from the non-working end, depressions form in places of increased wear.

За счет этого при нанесении дополнительного сло в этих местах сосредоточива5 етс большое количество дополнительного материала.Due to this, when applying an additional layer in these places a large amount of additional material is concentrated.

Последующие несколько циклов калибровки осуществл ютс с помощью этого же набора пуансонов с последовательно увеличивающимис выступамиThe next several calibration cycles are performed using the same set of punches with successively increasing protrusions.

Таким образом, неравномерное распределение дополнительного сло материала с учетом неравномерности износа и использование дл калибровки электродов набора пуансонов с выступами позвол ют создавать более высокие локальные давлени в местах повышенного износа электрода , что способствует лучшему заполнению впадин калибрующей полости, снижению общего усили калибровку и повышению стойкости прессовой оснастки.Thus, the uneven distribution of the additional layer of material, taking into account the non-uniformity of wear and the use of a set of punches with protrusions for calibrating the electrodes, create higher local pressures in areas of increased electrode wear, which contributes to a better filling of the cavities of the calibrating cavity, reducing the overall calibration force and increasing press resistance. tooling.

Способ восстановлени электрода-инструмента набором пуансонов реализуетс в следующей последовательности.The method of restoring an electrode tool with a set of punches is implemented in the following sequence.

После износа инструмент подвергаетс калибровке с помощью пуансона 4 (фиг.З), имеющего выступ. На фиг.З показана заключительна стади калибровки, а пунктирными лини ми изображены контуры изношенного электрода-инструмента до ка- либровки. Затем процесс восстановлени калибровкой с помощью пуансона с выступом повтор етс , как показано на фиг.4. Используемый дл этого пуансон 4 имеет вь(ступ, больший, чем пуансон, изображен- ный на фиг.З.After wear, the tool is calibrated using a punch 4 (Fig. 3) having a protrusion. Fig. 3 shows the final stage of calibration, and the dotted lines show the contours of the worn-out electrode tool before calibration. Then, the calibration recovery process with a punch with a protrusion is repeated as shown in Fig. 4. The punch 4 used for this purpose has vb (a stupa larger than the punch shown in FIG. 3).

После нескольких циклов калибровки проиЗводйтс напрессовка дополнительного сло йэтериала 5 (фиг 5) плоскости пуансоном в защитно-восстановительной среде и при необходимости калибровка пуансоном 4 (фиг.З) с последующим повторением описанного выше цикла восстановлени электрода-инструмента.After several calibration cycles, press the additional layer of material 5 (FIG. 5) on the plane with a punch in a protective-reduction medium and calibrate with a punch 4 (FIG. 3), followed by repeating the above-described restoration cycle of the tool electrode.

Пример. Проведены сравнительные испытани электродов-инструментов, изготовленных из композиции медь -- графит.Example. Comparative tests of electrodes-instruments made from copper-graphite composition were carried out.

Испытанию подвергалс дисковый инструмент-электроде профилированной рабо- чей поверхностью, оснащенной выступом. Инструмент предназначен дл получени гравюры путем электроэрозионной обработки рабочей поверхности вставки штампа напр женной конструкции, используемой дл штамповки турбинных лопаток.The disc electrode tool was tested with a profiled working surface equipped with a protrusion. The tool is designed to obtain an engraving by electroerosive treatment of the working surface of a stamped insert of a stressed structure used for stamping turbine blades.

По мере эксплуатации инструмента- электрода производитс его трехкратна осадка в калибрующую полость при давлении соответственно 500, 600 и 720 МПа, As the tool-electrode is in operation, its sediment is made three times into the calibrating cavity at pressures of 500, 600 and 720 MPa, respectively.

После третьей калибровки профилированна поверхность электрода-инструмента из-за утонени толщины дисковогоAfter the third calibration, the profiled surface of the electrode tool due to thinning of the disk thickness

инструмента полностью не восстановиласьtool has not fully recovered

Этот же электрод-инструмент после третьей калибровки восстановлен по предлагаемой технологии Выполнены следующие технологические операции- промывка, обезжирование и струйно-абразивна обработка нерабочего торца инструмента; приготовление порошкового материала следующей композиции, %;порошок титана 5; графит 2; порошок медный 93, глицерин (сверх 100%) 0,7, напрессовка дополнительного сло порошкового материала в лунку на нерабочем торце инструмента при давлении 3,5 т/см , спекание напрессованного сло при 920°С и выдержка при этой температуре в среде водорода; осадка в калибрующую полость при давлении 500 МПа.The same electrode tool after the third calibration was restored using the proposed technology. The following technological operations were performed: washing, degreasing and jet-abrasive processing of the non-working tool end; preparation of the powder material of the following composition,%; powder of titanium 5; graphite 2; copper powder 93, glycerin (in excess of 100%) 0.7, pressing an additional layer of powder material into the well on the non-working end of the instrument at a pressure of 3.5 t / cm, sintering the pressed-in layer at 920 ° C and holding it at this temperature in a hydrogen environment; sediment in the calibration cavity at a pressure of 500 MPa.

При дальнейшем эксплуатационном износе электрода-инструмента описанный процесс его восстановлени повторен дважды после двукратной осадки в калибрующую полость в каждом случаеWith further operational wear of the electrode tool, the described process of its restoration is repeated twice after twice precipitation into the calibration cavity in each case

После третьего восстановлени , когда толщина вновь напрессованного сло уравн лась толщиной инструмента, эксплуатационна стойкость снизиласьAfter the third restoration, when the thickness of the newly pressed layer was equalized by the thickness of the tool, the operational durability decreased

Таким образом, предлагаемый способ восстановлени электрода-инструмента повышает его долговечность в 2 разаThus, the proposed method of restoring an electrode tool increases its durability by 2 times

Claims

1. A method of restoring an electrode tool, including removing a defective layer, adding a powder material to compensate for wear and pressing, sintering and calibrating to the original profile, characterized in that, in order to expand technological capabilities, the powder material is placed in a hole formed by a punch the non-working end of the electrode-tool during its calibration, and pressed in with a flat punch,

2 The method according to claim 1, characterized in that multiple restoration of the electrode tool is performed by a set of punches with protrusions, the size and volume of which during subsequent calibration is larger than the size and volume of projections on the punch used in the previous calibration, by the amount and amount of wear on the working surface electrode tool.

FIG i

Srig. 2

wr.J

R

FIG. four

9MS