|
| |
|
Главная Промышленность 9.3. Рациональные условия эксплуатации Важным фактором, определяющим работоспособность твердого сплава, являются условия эксплуатации. Выбранный твердый сплав должен обладать соответствующим сопротивлением разрушению и обеспечивать работу инструмента до определенного износа. Однако твердосплавный инструмент часто разрушается до наступления изнашивания. Изучение вида разрушения твердосплавного инструмента показало, что твердый сплав выходит из строя в результате сколов, образования радиальных трещин и отслаивания вставки из твердого сплава в направлении оси вставки. Скалывание объясняется недостаточным сопротивлением разрушению сплава выбранной марки. Иногда наблюдается скалывание ограниченного объема инструмента, обусловленного локальной концентрацией напряжений в этом объеме. В этом случае или сплав выбранной марки не обладает достаточным сопротивлением локальной концентрации напряжений, или допущена ошибка при конструировании инструмента. Наличие радиальных трещин и отслаивания в твердом сплаве свидетельствует о недостаточном предварительном обжатии вставки в радиальном направлении или распрессовке вставки в результате перемещения в осевом направлении. Эти причины разрушения устраняются конструктивной доработкой. Появление сетки микротрещин на деформирующей поверхности твердосплавного инструмента для горячего деформирования свидетельствует о недостаточном сопротивлении твердого сплава выбранной марки термическим напряжениям или о резких колебаниях температуры в процессе обработки. Последнее может быть устранено изменением технологии изготовления детали. Особое внимание следует обратить на устранение искажения формы и поверхностных дефектов твердосплавной заготовки до начала эксплуатации инструмента, что обеспечивается шлифованием алмазным инструментом до получения Ra = 1,6 мкм. Дефекты на поверхности вставки в виде микротрещин могут также возникать при предварительной электроэрозионной обработке, а также в процессе эксплуатации инструмента. Эти микродефекты являются зародышами преждевременного разрушения твердого сплава и обусловливают его низкую работоспособность. Поэтому эти дефекты должны быгь также устранены шлифованием алмазным кругом с применением «мягких» режимов. Практика эксплуатации твердосплавных матриц и пуансонов для объемной штамповки шаров для шарикоподшипников показала, что на рабочей поверхности инструмента возникают в процессе штамповки усталостные микротрещины, концентрация и глубина проникновения которых повышается с увеличением длительности работы. Эти микротрещины, возникшие на ранней 12 в. с. Санойлов и др. стадии штамповки, увеличиваются и, «прорастая» в глубь твердого сплава, приводят к разрушению инструмента на более поздних стадиях эксплуатации. Поэтому после того, как было отштамповано 47-70 % шаров, получаемых без повторного шлифования, матрицы и пуансоны были подвергнуты повторному шлифованию алмазным кругом на глубину 0,2-0,4 мм и вновь поставлены на холодно-высадочные автоматы. Этим инструментом был получен приблизительно такой же объем штампованных деталей до окончательного выхода его из строя. Работоспособность инструмента возросла в 1,4-2,6 раза, причем более значительно (в 2-2,6 раза) при объемной штамповке крупных шаров и меньше (в 1,4-1,6 раза) - при объемной штамповке мелких шаров. Следовательно, своевременное шлифование и доводка рабочей поверхности твердого сплава в целях удаления микротрещин и других дефектов, возникающих в процессе эксплуатации до наступления разрушения вставок из твердого сплава, позволяют увеличить в среднем в 2 раза стойкость инструмента. Тщательное наблюдение за состоянием поверхности штампуемой детали и рабочей поверхности инструмента позволяет установить момент для проведения повторного шлифования. Следует также учитывать, что снижение уровня микронеровностей на рабочей поверхности снижает интенсивность адгезионного изнашивания твердого сплава и способствует дополнительному повышению работоспособности инструмента. Особенно жесткие требования должны предъявляться к оборудованию, которое оснащается твердосплавным инструментом. Таким образом, в большинстве случаев причины преждевременного разрушения инструмента, оснащенного твердым сплавом, следует искать в ненадежной конструкции, неправильных условиях эксплуатации. Подготовка металла для холодной высадки и выдавливания, а также применение смазочного материала оказывают большое влияние на стойкость инструмента, в основном матриц. 10.1. Твердосплавные заготовки для волочильного инструмента Холодное волочение широко применяют в промышленности при производстве проволоки, труб и проката из черных и цветных металлов. В процессе волочения в зоне деформирования металла в инструменте создается сложное объемно-напряженное состояние, которое характеризуется высокими контактными нагрузками, растягивающими напряжениями и силами трения. В связи с высокими скоростями волочения, часто в условиях сухого трения и активного адгезионно-диффузионного взаимодействия к износостойкости инструмента предъявляют высокие требования. Поэтому интенсивность волочения и получаемое качество проволоки, прутков и труб во многом зависят от волочильного инструмента. Основным материалом, используемым для изготовления волок, являются вольфрамокобальтовые твердые сплавы и только для волочения тонкой нитевой проволоки применяют алмазные волоки. На рис. 10.1 приведена конструкция заготовки твердосплавной волоки. Калибрующая часть волоки в большинстве случаев выполняется цилиндрической, так как это упрощает ее обработку и контроль. Для калибрующей зоны рекомендуется следующая длина пояска: при волочении проволоки из меди, серебра и алюминия /„ = = (0,2 ... 0,4) d„; из титановых, никелевых сплавов и высокоуглеродистой стали - /„ = (0,3 ... 0,8) d„; из бронзы и низкоуглеродистой стали - /„ = (0,2 ... 0,5) d„. Для волочения проволоки и прутков круглого сечения твердосплавной промышленностью по ГОСТ 9453-75 выпускают заготовки 20 форм (табл. 10.1). Волоки-заготовки изготавливаются из сплавов ВКЗ, ВКЗ-М, ВК4, ВКб, ВКб-М. ВК8и ВКЮ. При этом, чем крупнее волока, тем более вязким должен быть твердый сплав, из которого она изготовляется.  Рис. 10.1. Конструкция заготовки твердосплавной волоки: части; рующей части калиб- 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 [ 110 ] 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 |
