Введение 4
1 Современное состояние ремонтной наплавки прессовых штампов 7
1.1 Общие сведения о производственном участке 7
1.2 Условия работы штамповой оснастки и требования к физико-химическим свойствам материала прессовых штампов 9
1.3 Анализ материалов для изготовления прессовых штампов 13
1.4 Общие вопросы построения ремонтной технологии восстановления прессовых штампов 18
1.5 Наплавка прессовых штампов штучными электродами 23
1.6 Постановка задач на диссертационное исследование 30
2 Обоснование выбора способа восстановления штампов 32
2.1 Ручная дуговая наплавка штучными электродами 32
2.2 Механизированная наплавка проволокой сплошного сечения в защитных газах 34
2.3 Наплавка под флюсом 36
2.4 Плазменная наплавка 37
2.5 Наплавка порошковыми проволоками 38
3 Повышение эффективности ручной дуговой наплавки штучными электродами при восстановлении штамповой оснастки 41
4 Повышение эффективности механизированной наплавки порошковой проволокой при восстановлении штамповой оснастки 52
4.1 Общие вопросы восстановительной наплавки порошковой проволокой 52
4.2 Техника наплавки порошковой проволокой 54
4.3 Технология наплавки штампа с применением порошковой проволокой 58
Заключение 67
Список используемой литературы и используемых источников 68
Купить

В настоящее время при штамповке имеется возможность обработки деталей из широкого спектра материалов. При этом повышение эффективности технологических операций в металлургическом и кузнечно­прессовом производстве связано с решением задачи повышения стойкости и восстановления изношенных деталей штамповой оснастки. В этом существенная роль отводится процессам наплавки [23], [26], [27], [52].
В процессе работы на поверхности штампов образуются трещины, задиры и риски, нарушается геометрия, что объясняется действием высоких удельных давлений, износа истиранием и тепловых ударов. Экономическая эффективность ремонта штамповой оснастки с применением наплавочных технологий объясняется более низкими финансовыми затратами по сравнению с приобретением новых штампов [49].
В настоящий момент на эксплуатацию и ремонт штамповой оснастки приходится до 20 % и более расходов прессового производства. Поэтому резервы повышения эффективности отечественного производства заключаются в рациональном использовании и ремонте штамповой оснастки. Получение биметаллического штампового инструмента с применением технологии дуговой и плазменной наплавки позволяет осуществить ремонт изношенных штампов и упрочнение новых штампов. При этом наплавку можно выполнять износостойкими композиционными сплавами, которые обладают высокими эксплуатационными и физико-механическими свойствами [34], [43].
В совершенствование наплавочных технологий применительно к восстановлению штампов существенный вклад внесли учёные русскоязычного пространства: Л.Н. Бармин, В.А. Быстров, В.П. Демьяцевич, Г.В. Ксензык, И.А. Кондратьев, В.Д. Орешикин, И.К. Походня, Е.Н. Сафонов; а также западные учёные: Andrews D., Bransali K., Crook P., Dilawary A., Friedman L., Hickl A., Evans C., Johnson P. [48].
Штампы холодного деформирования могут применяться для различных технологических процессов, среди которых можно перечислить: выдавливание, вырубку, формовку, гибку, вытяжку и пр. Характер износа штампового инструмента определяется условиями его работы, в частности, преимущественно выявляются такие дефекты штампа, как налипание штампуемого материала, истирание, растрескивание, выкрашивание. Наиболее часто приходится встречаться с истиранием и возникающим при этом изменением размеров контактирующих поверхностей.
Современные штамповые стали и оптимизированные параметры их термической обработки позволяют существенно повысить стойкость штампового инструмента. Но наибольший экономический эффект позволяют получить технологии наплавки изношенных поверхностей, которые позволяют управлять содержанием в наплавленном слое легирующих элементов. Это объясняется тем, что модернизация процесса ковки и термической обработки штампа является более трудоёмкой и затратной, чем применение новых наплавочных материалов и технологий. Тем более, что наплавку можно вести на основу из конструкционной стали, что существенно снижает стоимость штампа и общие затраты на его производство.
Из вышеизложенного следует признать, что организация и проведение ремонта наплавкой штампов является намного более эффективной, чем покупка нового штампа.
Различают следующие виды ремонта штампов - текущий, средний и капитальный. Вид ремонта определяется сложностью и объемом работы по исправлению дефектов штампа. Текущий ремонт предполагает проведение работ по устранению мелких дефектов, к которым можно отнести замену пружин, проволочных пунсонов, фиксаторов и упоров. Также в процессе текущего ремонта выполняют переточку затупившихся матрицы и пуансона. Для проведения текущего ремонта непосредственно в штамповом цеху специально отводят ремонтный участок. Средний ремонт обычно выполняется в инструментальном цехе и предполагает замену вспомогательных деталей штампа или основных рабочих частей штампа. Капитальный ремонт требует полной разборки штампа и предполагает замену пуансона или матрицы, а также значительного количества вспомогательных деталей. Трудоёмкость и стоимость капитального ремонта штампа может составлять 60...75 % трудоёмкости и стоимости изготовления нового штампа [9], [33], [51].
Необходимость повышения экономических показателей производства требует уменьшения простоев оборудования. Поэтому поиск эффективных и оперативных способов восстановления штампов с применением наплавки материалами повышенной прочности является актуальным [3], [47], [57], [59]. Однако при этом следует учитывать характерные дефекты, появляющиеся на наплавленных поверхностях, к которым можно отнести: шлаковые включения, трещины и поры. В условиях переменного температурного и силового воздействия эти дефекты являются локальными концентраторами напряжений и могут значительно снизить долговечность штампа. В связи с этим следует признать необходимость применения перспективных способов восстановления деталей машин [2], [13], [16], [44], [45] применительно к прессовым штампам.
Диссертационное исследование посвящено исследованию технологии восстановительной наплавки штампов. На основании вышеизложенного следует сделать вывод об актуальности выбранной темы диссертационного исследования.
Объектом исследования является технология наплавки при восстановлении штампов. Предметом исследования является способы и режимы наплавки, наплавочные материалы, которые могут быть применены при ремонте штампов.
Цель диссертационного исследования - повышение эффективности наплавочных работ при ремонте прессовых штампов.
Купить