1. Загальна характеристика виробу і його матеріалу
1.1 Аналіз службового призначення інструменту і вимоги, пропоновані до нього за основними властивостями
Різьбонакатні ролики являють собою циліндричні диски, на зовнішній поверхні яких утворена многозаходная різьба, або кільцеві витки. Конструктивні елементи різьбонакатних роликів і їх розміри залежать від прийнятого способу накочування різьблення, розмірів деталі, моделі застосовуваного верстата. Ролики є універсальним інструментом, оскільки дозволяють накочувати різьбу високої точності, різної довжини з дрібними і великими кроками, на досить різноманітних матеріалах.
Ролик повинен володіти твердістю після термообробки HRC 59-61. У процесі накочування різьби ролики захоплюють заготовку, відбувається процес взаємної обкатки ролика і заготовки, в результаті якого витки різьби ролика вдавлюються в матеріал заготовки і як негативний відбиток утворюють на ній різьблення. У момент закінчення обробки поверхні різьб роликів і оброблена поверхню різьблення деталі взаємно торкаються один одного. Для забезпечення взаємного торкання розглянутих гвинтових поверхонь необхідно, щоб кут підйому різьби на роликах дорівнював куту підйому різьби деталі й ролики виготовлялися з лівою різьбою при накатуванні правою різьби, і навпаки, з правою різьбою при накатуванні лівої різьби.
Сталь Х12ВМ застосовується для виготовлення холодних штампів високої стійкості проти стирання, що не піддаються сильним ударам і поштовхам, волочильних дощок і волок, очок для калібрування пруткового металу під накатку різьби, гибочних і формувальних штампів, складних кузовних штампів, матриць і пуансонів вирубних і просічних штампів, штамповок активної частини електричних машин.
1.2 Аналіз технологічних властивостей сталі
Сталь Х12ВМ штампове сталь холодного деформування з підвищеним вмістом хрому. Сталь Х12ВМ має гарну теплостійкістю і міцністю, високою прокаливаемостью, закаліваемостью і зносостійкість. Також ця сталь технологічна, добре обробляється різанням і тиском, задовільно шліфується.
1.3 Аналіз хімічного складу сталі і його вплив на структуру, фазовий склад, основні та технологічні властивості
Хімічний склад штампових сталей відповідає ГОСТ 5950-2000
Хімічний склад,% (за масою) табл. 1
Хімічний елемент%
Вуглець (С) 2.0-2.20
Вольфрам (W) 0.50-0.80
Ванадій (V) 0.15-0.30
Кремній (Si) 0.10-0.40
Мідь (Cu) ≤ 0.30
Молібден (Mo) 0.60-0.90
Марганець (Mn) 0.15-0.45
Нікель (Ni) ≤ 0.35
Фосфор (P) ≤ 0.030
Хром (Cr) 11.00-12.50
Сірка (S) ≤ 0.030
Висока твердість визначається високим вмістом вуглецю. Стали з вмістом С 2-2.2% є сталями ледебуритного класу, тобто містять в литому стані карбідну евтектику, мають після гарту твердість HRC 62-64. Ці сталі містять високу кількість карбідоборазующіх елементів, підвищений вміст вуглецю і хрому забезпечує утворення підвищеного кол-ва карбідів хрому (M 7 C 3 , M 23 C 6 ). Загальна кількість карбідів становить близько 20%.
Основним легирующим елементом штампового стали холодного деформування є хром. Він підвищує ріжучі властивості і зносостійкість, збільшує міцність і прокаливаемость стали, що особливо важливо для великих пуансонів і матриць. При наявності понад 2,5% підвищує стійкість стали проти відпустки, особливо при нагріванні інструменту до температур, вище 300 В° С. Разом з марганцем зменшує жолоблення при загартуванню. Однак, у сталей з вмістом хрому 12% з'являються недоліки. Різко виражена карбідна неоднорідність і підвищена схильність до коагуляції карбідів, сприяюча знеміцнення сталей при нагріванні.
Вольфрам (W) вводять для підвищення твердості, зносостійкості і прокаливаемости стали, покращує ріжучу здатність інструменту.
Ванадій (V) у штампових сталях присутній у карбіті VC і твердому розчині. Ванадій істотно зменшує чутливість штампових сталей до перегріву, підвищує теплостійкість сталей, покращує розподіл часток надлишкової фази. При вмісті ванадію 0,3 - 0,5% міцність і пластичність сталі буде значно вище, ніж у високованадієві сталей.
Молібден (Mo) вводиться в високохромиста сталь для збільшення її в'язкості та підвищення прокаливаемости. Також молібден чинить негативний вплив на окаліностойкость. Тому зміст молібдену в штампових сталях обмежується 1,4 - 1,8%.
Марганець (Mn) вводять для підвищення прокаливаемости сталі. У поєднанні з хромом молібден зменшує викривлення при загартуванню, але збільшує схильність до перегріву.
Кремній (Si) вводять, щоб збільшити прокаливаемость стали, підвищити стійкість проти відпустки.
Таким чином сталь Х12ВМ з високим вмістом хрому відноситься до полутеплостойкім ста...
