SU916092A1 - Method of producing bimetallic cutting tool blanks - Google Patents

Description

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности, к технологии изготовления биметаллического режущего инструмента с использованием порошковой·стали.

Известен способ изготовления биметаллических изделий, включающий изостатическое напрессовывание режущего слоя из порошка быстрорежущей стали на сердечник гиперболоидной формы и последующую осадку [11.

Недостатком данного способа является повышенный расход порошка быстрорежущей стали при изготовлении многолезвийного инструмента.Кроме того, необходима дополнительная операция изостатического напрессовывания .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемоти му эффекту является способ изготовления заготовок биметаллического режущего инструмента, включающий изостатическое напрессовывание режущего слоя из порошка быстрорежущей стали, засыпанного в продольные пазы сердечника, нагрев и последующее горячее выдавливание в профильную матрицу с угловой ориентацией пазов относительно элементов матрицы [21.

Недостатком этого способа является необходимость проведения дополнительной операции напрессовывания порошка быстрорежущей стали. При стыковке полученного профиля с хвостовиком инструмента в зоне стыка образуется нарушение структуры, устраняемое дополнительной операцией отжига, приводящей к снижению стойкости режущего инструмента. Изготовленный этим способом профиль имеет оболочку, которую необходимо удалять дополнительными операциями фрезерования и обточки, что сводит на нет применение профилированной заготовки. Существенным недостатком является и сложность точного углового ориен тиров'ания заготовки Относительно элементов матрицы, например,при горячем прессовании больших заготовок на горизонтальном прессе с механизированной подачей заготовки в контейнер . ι

Цель изобретения - снижение трудоемкости изготовления режущего инструмента и повышение его стойкости.

Для достижения поставленной цели в способе включающем размещение в 1 капсуле сердечника с продольными пазами, засыпку в пазы порошка быстрорежущей стали, нагрев и горячее выдавливание, сердечник берут с пазами переменного сечения, периоди- 1 чески повторяющегося по длине, при засыпке капсулу вращают вокруг оси, наклонной вертикали под углом 25-35^,, а горячее выдавливание осуществляют через круглое очко матрицы со сте- . ₂ пенью деформации 70-95%.

Для устранения послойной неравномерности быстрорежущей стали в продольном сечении заготовок выдавливание осуществляют в две ста- ₂ дии: первое выдавливание со степенью деформации 70-95% и второе выдавливание в обратном направлении со степенью деформации 60-85%, с целью обеспечения спирального рас- _э положения элементов быстрорежущей стали, выдавливание проводят через круглое очко матрицы со спиральными пазами по периферии.

. Нижний предел угла наклона оси капсулы при засыпке ограничен 25° из-за ухудшения условий заполнения участков пазов, имеющий большее-сечение, а верхний предел 35° ограничен ухудшением условий уплотнения порошка. При этом вследствие неравномерности течения металла по поперечному сечению, происходит искажение формы элемента из порошковой быстрорежущей стали в продольном сеченин заготовок. В случае необходимости устранения этого искажения выдавливание производят в две стадии: первое со степенью деформации 7095%, второе со степенью деформации 60-85% в обратном направлении. При первом выдавливании нижний предел степени деформации ограничивается недостаточным уплотнением порошка в процессе деформации, верхний предел ограничивается силовыми параметрами процесса. При втором выдавливании степень деформации выбирают меньше, чем при первом, так как при уменьшении диаметра заготовок увеличивается удельная поверхность тре ния, а следовательно, и неравномерность деформации.

Для получения заготовок со спиральным расположением элементов быстро режущей стали выдавливание производят через круглое очко матрицы со спиральными пазами по периферии.

О Участки пазов с большим поперечным сечением предназначены для форми рования в заготовках элементов быстрорежущей стали, образующих режущую часть зуба инструмента, а участки с пазами меньшего пдперечного сечения предназначены для заполнения порошком быстрорежущей стали участков пазов с большим поперечным сечением и при изготовлении инструмента из заготовок они идут на образование хвостовика инструмента.

Форму и площадь сечения пазов выбирают в зависимости от формы и площади поперечного сечения быстроре5 жущего элемента зуба инструмента с учетом коэффициента вытяжки и уплотнения порошка при горячей деформации

На фиг.1 показана капсула в процессе деформации; на фиг.2 - сече₀ ние А-А на фиг.1, штрих-пунктирной линией показана ориентация метчика при нарезании зуба ; на фиг.Зсечение Б-Б на фиг.1 участок заготовки, из которой при изготовлении ₅ инструмента делают хвостовик ; на фиг.4 - участок заготовки', полученной выдавливанием через круглое очко матрицы со спиральными пазами на периферии очка.

Капсула состоит из корпуса I, крышки 2 и сердечника 3 с продольными пазами 4 переменного сечения, в которые засыпают порошок быстрорежущей стали, капсулу выдавливают из контейнера 5 пуансоном 6 через круглое очко матрицы .7.

Пример . Для изготовления заготовки метчика М26, имеющего длину режущей части-75 мм и длину хвостовика 275 мм, используют капсулу с наружным диаметром 95 мм и толщиной стенки 3 мм. Внутри капсулы размещают сердечник диаметром 89 мм, на боковой поверхности которого насверлены 4 ряда отверстий диаметром 25 мм на расстоянии 71 мм друг от друга, вдоль каждого ряда фрезеруют паз глубиной 5 мм, шириной 8 мм. В полости, образованные пазами сердечника и стенкой капсулы, засыпают порошок быстрорежущей стали. При этом для улучшения заполнения полости.отверстий капсулу наклоняют плд углом 30° к вертикали и периодически вращают ее для заполнения каждого паза. Заполнив капсулу, сверху на сердечник укладывают титановый геттер, после чего к капсуле приваривают крышку.

Полученную таким образом сборку нагревают в·индукционной печи и прессуют из контейнера диаметром 100 мм в матрицу с диаметром круглого очка 30 мм на прессе П8743 усилием 2000 т.

Для получения заготовок со спиральным расположением элементов быстрорежущей стали используют матри цы со спиральными пазами на периферии круглого очка матрицы. Высоту и ширину пазов выбирают в пределах 1,5-3 толщины оболочки заготовки.

Использование предлагаемого способа дает снижение себестоимости инструмента на 15—20%, стойкость инструмента повышается в два раза, что обеспечивает предполагаемый экономический эффект, 5600 руб.при годовой программе выпуска 10000 гот. метчиков, с продольными пазами, засыпку в пазы порошка .быстрорежущей стали, нагрев . и горячее выдавливание, отличающ и й с я тем, что, с целью снижения трудоемкости процесса и повышения · стойкости инструмента, сердечник берут с пазами переменного сечения, периодически повторяющегося по длине, при засыпке капсулу вращают вокруг оси, наклоненной к вертикали под углом 25-35°, а горячее выдавливание осуществляют через круглое очко матрицы со степенью деформации 70-95%.

2. Способ по п.1, отличаю15 щ и й с я тем, что, с целью устранения послойной неравномерности распределения быстрорежущей стали в продольном сечении заготовок, выдавливание осуществляют в две ста20 дии: первое выдавливание со степенью деформации 70-95% и второе выдавливание в обратном направлении со степенью деформации 60-85%.

3, Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью обеспечения спирального расположения элементов быстрорежущей стали, выдавливание проводят через круглое очко матрицы со спиральными пазами по периферии.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   1. Способ изготовления биметал' лического режущего инструмента, включающий размещение в капсуле сердечника