Важнейшим технологическим мероприятием, повышающим стойкость пресс-форм, является своевременное снятие остаточных напряжений. И.И.Горюнов провел изучение влияния промежуточного отпуска на стойкость пресс-форм при изготовлении отливок массового производства (деталей фотоаппаратов).
Результаты сравнительных испытаний при изготовлении четырех наименований деталей из алюминиевого сплава во вкладышах пресс- форм из стали ЗХ2В8Ф показаны на рис.87. Из приведенных данных видно, что стойкость повысилась в два-три раза.
При выборе отпуска руководствовались следующими соображениями. Во-первых, температуру отпуска принимали на 30-50 °С ниже основного отпуска, что гарантировало сохранение исходной твердости и даже ее некоторое повышение за счет доотпуска и старения. Это соображение затем подтвердилось при измерении твердости вкладышей при каждом отпуске. Во-вторых, интервал между отпусками выбирали таким, чтобы до него не появлялись трещины или сетки разгара, но этот промежуток должен быть наибольшим, что устанавливалось на основании опыта по учету стойкости пресс-форм.
Применяемый режим отпуска был следующий: загрузка ящиков в печь при температуре 560-580 °С; нагрев вкладышей до температуры 560-580 °С; выдержка при этой температуре 6 ч, охлаждение с печью до температуры 200 °С и последующее охлаждение на воздухе. Интервал между отпусками был принят 25000-30000 ц.т.
И.И.Горюнов предлагает следующий интервал цикличности термовосстановления. Для отливок из алюминиевых сплавов массой до 1 кг интервал равен 25000 Ц.Т., массой 0,1— 0,5 кг — 19999 ц.т., массой свыше 0,5 кг — 5000 ц.т.
Для отливок из сплавов на основе меди массой до 0,1 кг интервал равен 3000ц.т., массой 0,1-0,5кг-2000ц.т., массой выше 0,5кг — 1000 ц.т.
Следует отметить, что указанные значения интервалов являются ориентировочными и пользоваться ими нужно очень осторожно с учетом опыта работы цеха, так как интервал между отпусками зависит от многих факторов. Например, степени автоматического регулирования температуры охлаждения пресс-форм, качества литейных смазок и совершенствования технологии литья.
В.М.Паращенко, (М.М.Рахманкуловым выполнены работы по оптимизации интервалов цикличности термовосстановления формообразующих деталей (материал 4Х5МФС) пресс-форм для литья деталей автомобильных двигателей из сплавов Ал32, Ал2. Внедренные результаты приведены ниже:
Режим термовосстановления: нагрев и охлаждение деталей пресс- форм производится со скоростью 50 °С/ч, загрузка в печь при 20-40 °С и выдержка при 525+25 °С в течение 4-5 ч. Охлаждение с печью до 150-200 °С и далее на воздухе. Внедрение данной технологии позволило увеличить стойкость пресс-форм в 2,5 раза. Например для пресс- формы ’’Блок цилиндров” стойкость достигает 100-120 тыс. съемов.
Зависимость стойкости от качества литейных смазок и конструкторско-технологических мероприятий. Литейные смазки, наносимые при каждом литейном цикле, способствуют повышению стойкости пресс-форм, но вопрос о качестве смазок, их свойствах и требованиях к ним изучен недостаточно. Отсутствуют стандартные смазки и неорганизовано их централизованное изготовление и снабжение. Все указанное не позволяет использовать смазки, как резерв |более эффективного их использования, для повышения стойкости пресс-форм.
Основное назначение смазок — это повышать стойкость вкладышей и стержней и улучшать качество поверхности отливок. Смазки должны предохранять рабочую поверхность пресс-форм от налипания и приваривания жидкого металла, а в деталях металлопровода снижать коэффициент трения и предохранять их от задиров и износа.
Литейные смазки должны удовлетворять следующие технические требования:
- ложиться на нагретую рабочую поверхность ровным слоем толщиной не более 0,2 мм;
- обладать хорошей адгезией, прочно удерживаться на поверхности и особенно на выступающих частях при температуре жидкого металла (от 400 до 1600 °С) и при скорости течения металла от 5 до 200 м/с;
- быть химически инертными по отношению к металлу деталей пресс- форм и отливок, не давать газовой пористости и газовых раковин в отливках;
- хорошо удаляться вместе с отливкой;
- для трущихся частей камер прессования, кроме вышеперечисленных требований, они должны быть антифрикционными и снижать коэффициент трения;
- быть низкотеплопроводными;
- наносится автоматическими приспособлениями;
- быть дешевыми, а ее составляющие недефицитными, не вредными для здоровья литейщика.
Смазка должна снижать температуру контакта, что повышает механические свойства и стойкость. Низкотеплопроводные смазки более эффективно снижают температуру контакта.
Качества литейных смазок подробно изложены в главе 6.
Работы по повышению стойкости пресс-формы на УМПО проводились авторами по совершенствованию технологии литья применением качественных литейных смазок.
На первоначальном этапе освоения технологии производства отливок ’’Блок цилиндров” литьем под давлением в течением 5 лет (1970—1975 гг) при эксплуатации литейных машин использовали литейные смазки ”Гидроклляг-18” и ”Клюбер-К2”, поставляемые из Германии по импорту. Графитовая водорастворимая смазка ”Гидроколляг-18” предназначалась для предотвращения диффузионного взаимодействия жидкого металла с формообразующими поверхностями деталей, пресс-форм и смазки направляющих ползунов. Тонкодисперсный графит (тонина помола графита 5-25 мкм) смазки хорошо стабилизирован поверхностно-активными веществами (ПАВ). Зазоры между направляющими ползунами для импортного варианта составляли 0,10- 0,15 мкм.
Пластическую смазку ”Клюбер-К2” использовали для предотвращения задиров на тяжелонагруженных в тепловом и механическом отношении деталей и узлов. В качестве наполнителя в смазке использовался коллоидный графит.
