За время своего путешествия по миру металлообработки я получил ценные знания о тонкостях работы штампов для горячей ковки. Эти важнейшие инструменты играют решающую роль в формовании металла при высоких температурах, позволяя производить сложные детали исключительной прочности и долговечности. Понимание конструкции, материалов и применения штампов для горячей ковки крайне важно для всех, кто занимается ковкой. За эти годы я изучил различные аспекты этих штампов, от их конструкции до методов обслуживания. В этой статье я предоставлю подробное руководство по штампам для горячей ковки, поделюсь своими знаниями и опытом, которые помогут вам ориентироваться в этой важнейшей области металлообработки.

Введение в штампы для горячей ковки

Горячая ковка — это производственный процесс, при котором металлу придаётся форма путём приложения к заготовке тепла и давления. Горячая ковка широко используется для производства высокопрочных и точных деталей, таких как автомобильные детали, компоненты аэрокосмической техники и промышленного оборудования. 

Одним из важнейших элементов процесса горячей штамповки является штамп. В этом руководстве мы подробно рассмотрим штамп, включая его типы, материалы, особенности конструкции, процесс изготовления и обслуживания.

Типы штампов для горячей ковки

Штампы для горячей штамповки можно разделить на несколько типов в зависимости от области применения и конструкции. Наиболее распространённые типы штампов для горячей штамповки:

1. Штампы для открытой ковки: эти умирает Используются при открытой ковке, когда заготовка продавливается между плоскими или слегка изогнутыми бойками. Свободная ковка обычно применяется для изготовления крупных и несимметричных деталей, таких как валы, блоки и кольца.

2. Штампы для штамповки в закрытых штампах: Штампы для штамповки в закрытых штампах, также известные как штампы, используются для формования заготовки в замкнутой полости. Штампы имеют заданную форму конечного изделия и используются для деформации металла в эту форму. Штамповка в закрытых штампах обычно применяется для изготовления сложных деталей с высокой точностью размеров.

3. Экструзионные головки: Экструзионные головки используются в процессе горячего прессования, когда нагретая заготовка продавливается через фильеру для получения длинных и непрерывных профилей. Экструзионные головки часто используются для производства стержней, труб и других удлиненных изделий.

4. Высадочные штампы: Высадочные штампы предназначены для изготовления поковок путём увеличения диаметра цилиндрической заготовки. Штампы оказывают давление на торцы заготовки, вызывая её расширение и придание ей желаемой формы.

Материалы для штампов горячей ковки

Штампы для горячей штамповки подвергаются экстремальным воздействиям температуры, давления и повторяющихся термоциклов. Поэтому они должны быть изготовлены из материалов, обладающих превосходной стойкостью к термической усталости, износу и деформации. Выбор материала штампа зависит от различных факторов, включая тип процесса ковки, материал заготовки и требуемый срок службы штампа. Некоторые из наиболее часто используемых материалов для штампов для горячей штамповки включают:

1. Инструментальные стали: Инструментальные стали, такие как H13, H11 и D2, широко используются для штампов горячей ковки благодаря превосходному сочетанию жаропрочности, вязкости и износостойкости.

2. Быстрорежущие стали: Быстрорежущие стали, такие как М2 и М42, предпочтительны для материалов штампов, требующих высокой износостойкости и способности выдерживать высокие рабочие температуры.

3. Стали, полученные методом порошковой металлургии: стали, полученные методом порошковой металлургии (ПМ), такие как ASP23 и Vanadis 4 Extra, обладают превосходной износостойкостью, прочностью и термостойкостью по сравнению с обычными инструментальными сталями.

4. Твердосплавные материалы: Твёрдые сплавы, такие как композиты на основе карбида вольфрама (WC) и карбида титана (TiC), используются в случаях, когда требуется высокая износостойкость. Твердосплавные пластины могут быть припаяны или механически закреплены на подложке штампа.

Вопросы проектирования штампа

Конструкция штампов для горячей штамповки играет решающую роль в достижении желаемой формы детали, точности размеров и стойкости инструмента. Ниже приведены некоторые ключевые моменты, которые следует учитывать при проектировании штампов для горячей штамповки:

1. Линия разъема и угол уклона: Линия разъема должна быть тщательно спроектирована для облегчения извлечения поковки из штампа. Необходимо обеспечить соответствующие углы уклона для легкого извлечения детали из полости штампа.

2. Радиус скругления: в конструкции штампа следует избегать острых углов и кромок, чтобы свести к минимуму концентрацию напряжений и риск образования трещин.