Obrabotka Metallov 2010 No. 2

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 2 (47) 2010 ИНФОРМАЦИЯ. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ОПЫТ 37 > N 0н ; – средние значения технологических параметров, влияющих на отказы штамповой оснастки; i x σ $ среднеквадратические откло- нения величин x i ; С i – затраты на обеспечение единичного значения для I -го технологиче- ского параметра; N д – величина партии запуска поковок в производство; P н – надежность рас- сматриваемой технологической операции про- изводства поковок [2]. В случае выполнения условия (1) решение по замене марки штамповой стали оправданно. Оценка величин осуществляется сле- дующими выражениями [1, 2]: (2) (3) Здесь J – количество преимущественных видов отказов, возникновение которых возможно при эксплуатации штамповой оснастки; – ве- роятность отсутствия j- го преимущественного вида отказа штамповой оснастки, изготовленной из предлагаемой для замены стали и заменяемой стали; – среднее число поковок, штамповка которых возможна до возникновения j -го преи- мущественного вида отказа штамповой оснаст- ки, изготовленной из предлагаемой для замены стали и заменяемой стали; l j – число элементов штамповой оснастки, наиболее критичных к возникновению j -го отказа; N д – число заготовок в партии. Средняя стойкость штамповой оснастки из предлагаемой для замены марки штамповой стали, определяется зависимостью [1] (4) В качестве примера рассмотрим возможность замены штамповой стали 4ХМФС, используе- мой при изготовлении штамповых вставок, на сталь 4Х5В2ФС. Штампуется поковка ведуще- го колеса гусеничного пропашного трактора Т4А. Объем партии: N д = 2000 шт. Материал по- ковки – сталь 50Г, механические свойства при t = 20 °С: σ в = 700 МПа, ψ = 0,55, δ = 0,18; ис- ходная заготовка: ∅ 120 241 2,5 × ± мм; прутки горячекатаные нормальной точности. Предвари- тельный нагрев заготовок осуществляется в по- луметодической печи до температуры 1210 °С. Среднее значение температуры заготовок перед штамповкой: Т м = 1150 °С. Средняя температура предварительного нагрева штампа – Т 0 = 200 °С. Смазка – раствор КБЖ (КБЖ–10...15 %, графит – 1...30 %, бура – 2...3 %, щелочь – 0,5 %). Физико-механические свойства рассматри- ваемых штамповых сталей [1,3]: • ст. 4ХМФС, 41...46 HRC э ; предел прочности при температуре 20 °С: σ в = 1520 МПа; темпе- ратура начала интенсивного разупрочнения – Т р = 430 °С; 430 T σ = 1100 МПа; • ст. 4Х5В2ФС, 41...46 HRC э ; предел прочно- сти при температуре 20 °С: σ в = 1780 МПа; тем- пература начала интенсивного разупрочнения – Т р = 500 °С; 500 T σ = 1200 МПа. Преимущественными видами отказов штам- повых вставок при штамповке поковки являются пластическое смятие элементов гравюры штам- па ( j = 1), адгезионный износ облойного мостика штампа ( j = 2) и образование разгарных трещин гравюры штампа ( j = 3). Оценка величин осуществлялась по методике, изложенной в ра- боте [1]. В качестве допущения принято, что значение первого слагаемого выражения (1) для обеих марок сталей одинаково и в данном расчете не учитывается. Значения и приведены в табл. 1. Значения переменных, вхо- дящих в зависимость (1), приведены в табл. 2. Представленные там же результаты расчета по- казывают нецелесообразность проведения пред- полагаемой замены инструментальной стали для изготовления штамповой оснастки.