RU2111085C1 - Method of tool-making for hot and cold moulding and forging - Google Patents
Method of tool-making for hot and cold moulding and forging Download PDFInfo
- Publication number
- RU2111085C1 RU2111085C1 RU96111887A RU96111887A RU2111085C1 RU 2111085 C1 RU2111085 C1 RU 2111085C1 RU 96111887 A RU96111887 A RU 96111887A RU 96111887 A RU96111887 A RU 96111887A RU 2111085 C1 RU2111085 C1 RU 2111085C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- casting
- hot
- tool
- moulding
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000000465 moulding Methods 0.000 title abstract 5
- 238000005242 forging Methods 0.000 title 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 8
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 3
- 229910000997 High-speed steel Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 229910001315 Tool steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Forging (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к инструментальному производству, а именно к изготовлению инструмента для горячего и холодного прессования и штамповки. The invention relates to tool production, namely to the manufacture of tools for hot and cold pressing and stamping.
Цель изобретения - повышение стойкости инструмента для горячего и холодного прессования и штамповки, изготавливаемого литьем сплавов под регулируемым давлением. The purpose of the invention is to increase the resistance of the tool for hot and cold pressing and stamping, manufactured by casting alloys under controlled pressure.
Известен способ литья под регулируемым давлением (авт. св. N 1321517), в котором заложен принцип наложения регулируемого давления на кристаллизующийся металл путем циклического разведения полуформ и возвращение их в исходное положение. A known method of casting under controlled pressure (ed. St. N 1321517), in which the principle of applying a controlled pressure to crystallize metal by cyclic dilution of half-molds and returning them to their original position.
Недостатком вышеуказанного способа изготовления является приложение давления, превышающего предел текучести материала отливки перед извлечением ее из формы. The disadvantage of the above manufacturing method is the application of pressure in excess of the yield strength of the casting material before removing it from the mold.
За прототип принят способ литья под давлением (авт. св. N 1496917). For the prototype adopted the method of injection molding (ed. St. N 1496917).
Сущность изобретения - выдержка залитой порции металла в холодной форме камеры заливочной машины в течение 0,5 - 30 с для того, чтобы по контуру жидкого металла образовалась корочка закристаллизовавшегося металла. Далее этот металл продавливается поршнем в литейную камеру при отводе контрпоршня. The essence of the invention is the exposure of the poured portion of the metal in the cold form of the chamber of the casting machine for 0.5 to 30 seconds so that a crust of crystallized metal forms along the liquid metal contour. Further, this metal is pressed by the piston into the casting chamber during the removal of the counter piston.
Недостатком этого способа является большой объем закристаллизовавшегося металла, неравномерное распределение компонентов сплава как в объеме, так и в отдельных кристаллах. Все это отрицательно сказывается на структуре и механических свойствах готовой отливки. The disadvantage of this method is the large volume of crystallized metal, the uneven distribution of the alloy components both in volume and in individual crystals. All this negatively affects the structure and mechanical properties of the finished casting.
Целью изобретения является повышение стойкости инструмента для горячего и холодного прессования и штамповки за счет увеличения физико-механических свойств отливки: высокой плотности, прочности, герметичности и высокой точности изготовления литой формы. The aim of the invention is to increase the resistance of the tool for hot and cold pressing and stamping by increasing the physico-mechanical properties of the casting: high density, strength, tightness and high precision manufacturing of the cast mold.
Цель достигается тем, что на жидкий металл, перегретый выше линии ликвидус на 50 - 120oC и залитый в пресс-форму, накладывают давление 100 - 200 МПа, выдерживают при этом давление 0,5-30 с до образования по контуру отливки корочки закристаллизовавшегося металла.The goal is achieved in that a pressure of 100-200 MPa is applied to a liquid metal superheated above the liquidus line by 50-120 ° C and cast into the mold, and the pressure is maintained at a pressure of 0.5-30 seconds until a crystallized crust forms on the casting contour metal.
После выдержки скорость движения плунжера при наложении давления равна или превышает скорость кристаллизации металла. Пресс-плунжер внедряется в объем жидкого металла, предусмотренный как резервный за пределами отливки. Отливка после кристаллизации металла в пресс-форме извлекается из нее и отжигается при 1100 - 1150oC в течение 0,5-3 ч.After exposure, the speed of the plunger during pressure application is equal to or greater than the rate of crystallization of the metal. The press plunger is introduced into the volume of molten metal provided as a backup outside the casting. The casting after crystallization of the metal in the mold is removed from it and annealed at 1100 - 1150 o C for 0.5-3 hours
Достоинство этого способа изготовления инструмента - повышенная температура заливаемого металла, что способствует протеканию диффузионных процессов и снижению дендритной ликвации карбидообразующих элементов, одинаковая или повышенная скорость пропитки ликватом закристаллизовавшегося металла, что улучшает запрессовку жидким металлом междендритных пустот, наложение давления на объем жидкого металла, предусмотренный как резервный за пределами отливки. The advantage of this method of manufacturing a tool is the increased temperature of the poured metal, which contributes to the diffusion processes and the reduction of dendritic segregation of carbide-forming elements, the same or increased rate of impregnation of crystallized metal with liquor, which improves the pressing of interdendritic voids with liquid metal, and the application of pressure on the volume of liquid metal provided as a backup outside the casting.
Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.
Расплавленный и перегретый на 50 - 120oC выше ликвидус сплав инструментальной стали заливают в камеру 1 и пресс-плунжером 2 запрессовывают в пресс-форму 3, подогретую до 300oC. На жидкий металл накладывается давление 100 - 200 МПа, дают выдержку 0,5 - 30 с до образования по контуру детали корочки кристаллов-дендритов, дальнейшее движение пресс-плунжера задается так, чтобы скорость роста кристаллов дендритов была равна или несколько меньше скорости пропитки междендритных пор жидким металлов. Давление накладывают внедрением пресс-плунжера непосредственно в объем жидкого металла, предусмотренный как резервный за пределами отливки. После кристаллизации отливка извлекается из открытой пресс-формы и отжигается в соляной ванне при 1100 - 1150oC в течение 0,5- 3 ч.Molten and superheated at a temperature of 50 - 120 o C above liquidus, the alloy of tool steel is poured into the chamber 1 and the press plunger 2 is pressed into the mold 3, heated to 300 o C. A pressure of 100 - 200 MPa is applied to the liquid metal, an exposure time of 0, 5 - 30 s until the crust of crystals of dendrites forms along the detail contour, the further movement of the press plunger is set so that the growth rate of dendrite crystals is equal to or slightly lower than the rate of impregnation of the dendritic pores with liquid metals. Pressure is applied by introducing a press plunger directly into the volume of molten metal, which is provided as a backup outside the casting. After crystallization, the casting is removed from the open mold and annealed in a salt bath at 1100 - 1150 o C for 0.5 to 3 hours
Способ пригоден для изготовления фильер для горячего и холодного прессования из быстрорежущих сталей марок Р18, Р9М5К, матриц и пуансонов вырубного штампа из стали Х12М для холодной штамповки, штампа горячего деформирования из стали 5Х2НМВФ или вкладыша пресс-формы для литья под давлением алюминиевых сплавов из стали марки 3Х3М3Ф. The method is suitable for the manufacture of dies for hot and cold pressing from high-speed steels of grades P18, P9M5K, dies and punches of a die cut from steel X12M for cold stamping, a die of hot deformation from steel 5X2NMVF or an insert for injection molding aluminum alloys from steel of the brand 3X3M3F.
Пример. Изготавливают фильеру для горячего прессования инструментальной стали Х12М из стали Р9М5К. Сплав расплавляют и нагревают до 1590 К. Порцию сплава весом 1,8 кг заливают в окно холодной камеры и пресс-плунжером впрыскивают в подогретую до 350 - 400oC пресс-форму. Скорость движения пресс-плунжера составляет 0,2 - 0,3 мм/с. Одновременно к пресс-плунжеру прикладывается давление 100 - 200 МПа. Отливка после полной кристаллизации выталкивается из пресс-камеры и отжигается при 1100 - 1150oC в соляной ванне, далее следует закалка и трехкратный отпуск.Example. A die is made for hot pressing of tool steel X12M from steel R9M5K. The alloy is melted and heated to 1590 K. A portion of the alloy weighing 1.8 kg is poured into the window of the cold chamber and the plunger is injected into the mold heated to 350-400 ° C. The speed of the press plunger is 0.2 - 0.3 mm / s. At the same time, a pressure of 100-200 MPa is applied to the press plunger. After complete crystallization, the casting is pushed out of the press chamber and annealed at 1100 - 1150 o C in a salt bath, followed by hardening and triple tempering.
Способ позволяет увеличить стойкость литого инструмента в 1,2 - 1,5 раза против изготовляемого из проката или кованных заготовок. The method allows to increase the resistance of the cast tool in 1.2 - 1.5 times against manufactured from rolled or forged billets.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96111887A RU2111085C1 (en) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | Method of tool-making for hot and cold moulding and forging |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96111887A RU2111085C1 (en) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | Method of tool-making for hot and cold moulding and forging |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2111085C1 true RU2111085C1 (en) | 1998-05-20 |
| RU96111887A RU96111887A (en) | 1998-08-27 |
Family
ID=20181903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96111887A RU2111085C1 (en) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | Method of tool-making for hot and cold moulding and forging |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2111085C1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2252108C2 (en) * | 2002-08-05 | 2005-05-20 | Владимирский Государственный Университет (ВлГУ) | Pressure die casting method and apparatus for performing the same |
| US7040804B2 (en) * | 2002-12-18 | 2006-05-09 | The Institute Of Space And Astronautical Science | Method for measuring diffusion coefficient in conductive melts, and apparatus for measuring the same |
| WO2007091915A1 (en) * | 2006-02-09 | 2007-08-16 | Otkrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'novosibirsky Zavod Khimkontsentratov' | Lost-wax method associated with piezocrystallisation and a device for carrying out said method |
| BG65478B1 (en) * | 2004-12-15 | 2008-09-30 | Институт По Металознание - Бан | Method of casting in metal mold |
| RU2516210C2 (en) * | 2011-12-14 | 2014-05-20 | Закрытое акционерное общество Научно производственный центр "Инноваций наукоемких опытных разработок" (ЗАО НПЦ "ИНОР") | Method to control process of crystallisation and device for its realisation |
| RU2563398C2 (en) * | 2013-11-12 | 2015-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Device for pistons manufacturing of internal combustion engine |
-
1996
- 1996-06-13 RU RU96111887A patent/RU2111085C1/en active
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2252108C2 (en) * | 2002-08-05 | 2005-05-20 | Владимирский Государственный Университет (ВлГУ) | Pressure die casting method and apparatus for performing the same |
| US7040804B2 (en) * | 2002-12-18 | 2006-05-09 | The Institute Of Space And Astronautical Science | Method for measuring diffusion coefficient in conductive melts, and apparatus for measuring the same |
| BG65478B1 (en) * | 2004-12-15 | 2008-09-30 | Институт По Металознание - Бан | Method of casting in metal mold |
| WO2007091915A1 (en) * | 2006-02-09 | 2007-08-16 | Otkrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'novosibirsky Zavod Khimkontsentratov' | Lost-wax method associated with piezocrystallisation and a device for carrying out said method |
| RU2312738C1 (en) * | 2006-02-09 | 2007-12-20 | Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" | Investment casting method at pressure crystallization and apparatus for performing the same |
| GB2448847A (en) * | 2006-02-09 | 2008-10-29 | Otkrytoe Aktsionernoe Obschestvo | Lost-wax method associated with piezocrystallisation and a device for carrying out said method |
| CN101365552B (en) * | 2006-02-09 | 2011-03-09 | 新西伯利亚化学精选厂股份公司 | Lost-wax method associated with piezocrystallisation and a device for carrying out said method |
| RU2516210C2 (en) * | 2011-12-14 | 2014-05-20 | Закрытое акционерное общество Научно производственный центр "Инноваций наукоемких опытных разработок" (ЗАО НПЦ "ИНОР") | Method to control process of crystallisation and device for its realisation |
| RU2563398C2 (en) * | 2013-11-12 | 2015-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Device for pistons manufacturing of internal combustion engine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5279349A (en) | Process for casting amorphous alloy member | |
| US4633931A (en) | Method of producing fiber-reinforced composite body | |
| US6079477A (en) | Semi-solid metal forming process | |
| RU2111085C1 (en) | Method of tool-making for hot and cold moulding and forging | |
| CA2161923A1 (en) | Thixotropic forming process for wheels fashioned in rheocast metal alloy and fitted with pneumatic tyres | |
| EP0904875B1 (en) | Method of injection molding a light alloy | |
| WO2018196263A1 (en) | Upsetting process and apparatus for billet with ultrahigh height to diameter ratio | |
| JPH0237818B2 (en) | ||
| CA2227828C (en) | Semi-solid metal forming process | |
| JPH02179336A (en) | Casting and forging method | |
| US6024159A (en) | Pressure casting method with recoverable melt out core | |
| RU2849508C1 (en) | Method for producing press castings in form of internal combustion engine piston blanks from a d16 type alloy and device for its implementation | |
| JPS59206133A (en) | Production of forged parts | |
| RU2172226C2 (en) | Method for making castings of parts for gas- and pneumatic fittings | |
| JPH03204160A (en) | Method for casting amorphous alloy-made member | |
| RU2156371C1 (en) | Internal combustion engine piston making method | |
| SU996071A1 (en) | Method of continuous casting of iron blanks | |
| SU1061878A1 (en) | Method of producing hollow articles | |
| RU2055687C1 (en) | Method of liquid forming of parts | |
| JPH1029032A (en) | Mold for crankshaft forging and method for manufacturing crankshaft | |
| SU623643A1 (en) | Method of making castings by pressing of liquid metal | |
| SU1084108A1 (en) | Method of die casting | |
| JPH05123809A (en) | Working method for precise aluminum product having hole | |
| KR100856097B1 (en) | Manufacturing method by molten metal forging and hot forming | |
| JPS61253156A (en) | Manufacturing method of aluminum molded products |