Капитальный ремонт штампов

Капитальный ремонт штампов производят после того, как штамповка годных поковок в данном штампе становится невозможной. При этом со стороны зеркала штампа сострагивают слои металла [толщина его определяется по формуле (2)]. что обеспечивает удаление с боковых поверхностей полости дефектного слоя и вместе с тем дает возможность разметить фигуру нового ручья. Возобновление штампа происходит с частичным или полным удалением гравюры ручья. Затем фрезеруют ручей, как и у нового штампа.

Электрошлаковая сварка (рис. 9) применима при ремонте штампов, имеющих высоту меньше минимально допустимой, т. е. в тех случаях, когда возобновление их обычным способом уже невозможно. Электрошлаковой сваркой можно изготовить и новые заготовки для штампов. К основанию с хвостовиком из углеродистой стали приваривают достаточно массивную пластину из штамповой стали, на которой, как и обычно, воспроизводят ручьи. Рис. 9. Схема ремонта молотовых штампов электрошлаковой сваркой

Простой и экономичный (в смысле расхода штамповой стали) способ восстановления штампов состоит в обновлении полости ручья формовиком. При восстановлении штампов этим способом «начале, как и обычно, сострагивают необходимой толщины слой металла по высоте штампа, затем, вдавливая формовик в оставшуюся часть ручья, образуют полость. Для этого пользуются инструментом, выполненным по схеме рис. 8. Более 2-3 раз этим способом восстановить форму ручья не удается, так как поверхность его становится чрезмернс обезуглероженной и покрытой разгаром (в тех местах, где металл с поверхности ручья не снимают). Если таким способом обрабатывают вставки, то ручьи у них могут быть на каждой грани, что позволяет использовать штамп значительно более рационально. Величину ремонтного припуска Нрп для каждой половины штампа определяют по формуле

,            (1)

где Hmax и Hmin — высоты нового и полностью изношенного штампов, которые обычно указаны в паспорте данной машины.

Припуск на каждое возобновление штампа определяется главным образом видом износа. Если разгарные и другие трещины, сопровождающие износ штампа, неглубоки или отсутствуют, то ремонтный припуск hб на боковые стенки ручья может составить всего несколько мм. что достаточно, чтобы снять слой металла, имеющий борозды или наплывы, и обеспечить заданную чистоту поверхности ручья (рис. 10). Рис. 10. Зависимость величины ремонтного припуска hpn при возобновлении штампа от штамповочного уклона α

Однако для того, чтобы сохранить при возобновлении ручья его поперечный размер dp, необходимо удалить тем больший слой металла hpn, чем меньше штамповочный уклон α. Из схемы (рис. 10) следует, что hб = hpn sin α, поэтому на 1 мм hб, приходится предусматривать следующие величины ремонтных  припусков

 ,               (2)

по высоте штампа:

Для наиболее распространенного у молотовых штампов углов α=7° толщина припуска hpn = 8,2hб. Для штампов с выталкивателями (прессовых) при α= 3÷1° ремонтный припуск по высоте составит hpn= (19,1÷57,1) hб. По этой причине при восстановлении прессовых штампов снимают больший слой металла, чем при восстановлении молотовых штампов. На схеме рис. 10 величина общего ремонтного припуска Нрn = 2hp. Таким образом, при восстановлении ручья перестрожкой штампа на всю глубину полости (как при α=0) в данном случае возможна лишь одна реставрация штампа. Если стойкость z нового штампа равна стойкости возобновленного, то общая стойкость Z=(n + 1) г, где n— число возобновлений, а n + 1 — число установок штампа для работы до износа ручья.

Нетрудно видеть, что при таком соотношении между hб н hбn, как на рис. 10, возможно шесть возобновлений штампа и Z = 7z.

В общем случае возможно п возобновлений штампа  на  величину Нnp:

,                         (3)

Ремонт вставок значительно проще ремонта цельноблочных штампов. Наиболее просто восстанавливать вставки прессовых штампов, поскольку их крепление позволяет компенсировать снятый слой металла подкладками.

Восстановление вставок штампов ГКМ обработкой резанием усложнено тем обстоятельством, что эти вставки выполняют полукруглыми по месту крепления. Для восстановления их применима наплавка, а также переточка на ближайший больший размер поковок. Вставки молотовых штампов возможно ремонтировать всеми перечисленными способами. Ремонт штампов наплавкой, а также наплавка новых штампов получают все большее распространение.

Способы наплавки:

• прямой заливкой расплавленного металла на горячую рабочую поверхность;
• при нагреве кислородно-ацетиленовым или кислородно-водородным пламенем;
• дуговой электрический.

Для наплавки применяются стали, твердые сплавы типа стеллит и т. п. Штампы, наплавленные стеллитом, не закали вают. При наплавке стеллитом штамп должен иметь температуру не ниже 750°, затем температуру его повышают до 850°. После выдержки в течение 3-4 ч при этой температуре штамп охлаждают с печью. Изготовление наплавленных стеллитом штампов рационально при простой форме полости. Целесообразно наплавлять стеллитом гладкие, цилиндрические и прямоугольные пуансоны, которые можно шлифовать на станках, матрицы с простой кольцевой или прямоугольной вставкой, обрезные и вырубные штампы (наплавляют только режущие кромки). Состав электродов и режим наплавки приведены в табл. 17.

Таблица 17. Состав электродов и режим наплавки

Электроды марок ОМГ; ЩЦ-1; ЦЩ-3; ЦЩ-4; ЦН-350 применяют только для наплавки изношенных штампов с последующей термической обработкой и без нее. Поверхностная твердость наплавленного слоя НВ 300-350.

Твердый слой, наплавленный элек тродами ЦС-1 и ЦС-2, по свойствам аналогичен стеллиту. Электроды ЦШ-1 дают при наплавке состав, отвечающий стали 3Х2В8. Электроды ЦШ-2 применяют для наплавки штампов из стали 5ХНМ и 5ХГМ; наплавленный слой аналогичен по химическому составу стали этих марок.

Весьма высокая стойкость штампов достигается наплавкой сплава сормайт №1 и сормайт № 2, химический состав которых приведен в табл. 18. Сормайт № 1 отличается высокой жаростоикостью и при температуре нагрева 1000° С не теряет твердости и износостойкости (твердость после наплавки HRC 48—51). его не подвергают термической обработке. Для штампов горячей штамповки, а также для гибочных штампов сложной формы сормайт № 1 не применяют, так как его трудно обрабатывать. Сормайт № 2 обладает большей вязкостью и его можно применять для наплавки сложных штампов. Наплавленный штамп подвергают закалке до твердости HRC 52—60 по тем же режимам, как для основного металла, а после остывания — нормализации.

Таблица 18. Химический состав сормайта в %

Наплавка твердыми сплавами значительно повышает также стойкость штампов для горячей обрезки заусенца.

Подготовка инструмента перед наплавкой заключается в образовании выемок глубиной до 10 мм во всех местах быстрого износа штампа истиранием и смятием (рис. 11. а).

Глубокие разгарные трещины разделывают до полного выведения под углом к поверхности α = 12÷15° (рис. 11, б). Образующиеся V-образные канавки с радиусом r=⅓h заполняют наплавляемым металлом. У обрезных штампов либо полностью снимают затупленную кромку (рис. 11. в), либо затачивают кромки под углом 45° к оси матрицы (рис. 11. г). Наплавку осуществляют слоями. Перед наложением каждого слоя предыдущий наплавленный слой очищают. Доводку в размер наплавленных штампов осуществляют обычными способами. Твердые сплавы требуют абразивной, а особо твердые - алмазной обработки. Аналогично способом наплавки ремонтируют и крепежные детали штампа, например разбитые гнезда под шпонки, выемки под клинья и т. п. Ремонт мест крепления надо производить не только по мере надобности, но и в планово-предупредительном порядке, причем особое внимание следует уделять возобновлению мест крепления штампов в бабах и штамподержателях молотов, а также возобновлению гнезд под штамподержатели в шаботах с помощью специальных переносных строгальных и фрезерных станков. Рис.11. Схема расположения наплавляемых участков в штампах