Криогенное упрочнение пуансонов и матриц для холодной штамповки

Матрицы, пуансоны, калибры

Штампы и другие инструменты холодной обработки металлов давлением работают в условиях переменных нагрузок. Утрата работоспособности чаще происходит в результате хрупкого разрушения, малоцикловой усталости и потери размерной точности из-за износа и смятия. Негативное влияние оказывает и разогрев рабочих поверхностей инструмента, вызванный высокими скоростями деформирования. По возможности, пуансоны и матрицы покрывают износостойкими покрытиями.

Существуют ориентировочные нормы стойкости штампов и инструмента для холодной штамповки:

  • высадочный пуансон – 50-300 тыс. ударов при работе по стали, 140-360 тыс. ударов (латунь), 110-480 тыс. ударов (медь);
  • высадочная матрица – 10-25 тыс. ударов (сталь), 20-50 тыс. ударов (латунь и медь);
  • штамп для объемной формовки и калибровки – 50-100 тыс. ударов (сталь), 70-130 тыс. ударов (латунь), 100-170 тыс. ударов (медь), 150-280 тыс. ударов (алюминий).

В этой связи материал инструмента для холодной штамповки должен иметь высокую износостойкость, прочность, теплостойкость и сопротивление пластическим деформациям. В плане названных требований приоритетными являются высокохромистые стали (Х12МФ), применяемые для сложных точных крупных штампов, и низколегированные стали типа 9ХС, используемые для небольших инструментов.

Если выбранный материал и степень его легирования не обеспечивает в полной мере получение заданной структуры и эксплуатационной стойкости, обращаются к технологическим методам упрочнения, таким как нанесение покрытий и криогенная обработка.

В производстве штампового инструмента нанесение покрытия является средством дополнительного повышения стойкости за счет: высокой твердости, низкого коэффициента трения, высокой химической устойчивости, повышения теплопроводности. Стойкость инструмента с покрытием повышается в 1,5 – 2 раза.

Упрочняющая криогенная обработка позволяет снизить себестоимость обработки и затраты на штамповый инструмент. В результате криогенного упрочнения повышается износостойкость за счет: высокой и стабильной твердости, низкого коэффициента трения, повышения теплопроводности. Стойкость инструмента для холодной штамповки из легированной инструментальной стали с криогенным упрочнением повышается в 1,2 – 2 раза.

Проведены исследования влияния операций нанесения PVD-покрытий и криогенного упрочнения на абразивную размерную износостойкость образцов Ø 6 мм из сталей Х12МФ и 9ХС, используемых для производства штампового инструмента. Относительная размерная износостойкость исследуемых сталей, обработанных по различным технологическим схемам, приведена на рисунке.

Каталог наиболее востребованных услуг по криогенной обработке

Рис. Относительная размерная износостойкость образцов из сталей Х12МФ и 9ХС, обработанных по различным технологическим схемам

Если принять за 1,0 размерную износостойкость термообработанной стали 9ХС, то размерная износостойкость стали Х12МФ выше на 66%. Криогенная обработка стали Х12МФ позволяет достичь такого уровня относительной износостойкости, который достигается на стали 9ХС обработкой с наибольшей добавленной стоимостью – нанесением PVD-покрытия и дополнительной криогенной обработкой. При этом стоимость инструментальной стали определенного сортамента Х12МФ составляет 140 руб./кг, что более, чем в 3 раза выше стоимости килограмма стали 9ХС.

Для того, чтобы инструмент из стали 9ХС мог конкурировать с инструментом из стали Х12МФ по стойкости необходимо на него нанести PVD-покрытие и упрочнить криогенной обработкой. Дополнительная криогенная обработка инструмента из стали 9ХС с PVD-покрытием обеспечивает повышение стойкости до уровня стойкости инструмента из стали Х12МФ с PVD-покрытием. Что в конечном счете обеспечит повышение стойкости, снижение себестоимости операции холодной штамповки и затрат на штамповый инструмент.

Мы уверены в эффективности криогенного упрочнения. Убедитесь и Вы!
Закажите обработку Вашего дорогостоящего инструмента по телефону +7(3412) 33-44-55.

Отзывы о эффективности криогенной обработки

Стоимость криогенной обработки

Наименование услуги Объем заказа Цена, руб./кг
Криогенная обработка изделий из стали до 100 кг 150
свыше 100 кг 120
Криогенная обработка изделий из чугуна до 100 кг 120
свыше 100 кг 100
Криогенная обработка изделий из алюминиевых сплавов до 100 кг 100
свыше 100 кг 80
Криогенная обработка изделий из твердых сплавов до 100 кг 500
свыше 100 кг 400
Криогенная обработка кабелей и электронного оборудования до 0,5 м3 200 руб/дм3
свыше 0,5 дм3 160 руб/дм3
Криогенная обработка духовых и струнных инструментов струны (комплект) 100
мундштук 150
труба 1 500
тромбон 1 800
саксофон 2 000
валторна 1 900
туба 2 800
тарелки 800
Обработка изделий холодом по тех.процессу заказчика Стоимость услуг — договорная
Минимальная стоимость обработки 1 000 руб.

Скачать договор оказания услуг на криогенную обработку

Скачать договор оказания услуг на криогенную обработку

Перечень наиболее востребованных услуг