Производство инструмента

Производство инструмента

В наши дни внедрение современных технологий проходит на постоянной основе, но такие процессы не так сильно влияют на основные этапы технологии в ходе производства инструментов. К характерному примеру можно отнести обработку поверхности инструмента с помощью специальных лазеров сильной мощности непрерывного действия. В ряду тайваньских производителей стали использовать такие лазеры, которые необходимы для проведения финишной отделки в ручном слесарном и монтажном инструменте. В завершении качество будет намного лучше.

Инструментальная сталь — главное сырье

Инструментальной называют сталь с содержанием углерода от 0,7 % и выше. Она отличается высокой твёрдостью и прочностью (после окончательной термообработки) и применяется для изготовления инструмента. Выпускается по ГОСТ 1435-99 следующих марок: У7; У8; У8Г; У9; У10; У11; У12; У7А; У8А; У8ГА; У9А; У10А; У11А; У12А. Стандарт распространяется на углеродистую инструментальную горячекатаную, кованую, калиброванную сталь, серебрянку.


Инструментальная углеродистая сталь делится на качественную и высококачественную. Содержание серы и фосфора в качественной инструментальной стали — 0,03 % и 0,035 %, в высококачественной — 0,02 % и 0,03 % соответственно. К группе качественных сталей относятся марки стали без буквы А (в конце маркировки), к группе высококачественных сталей, с пониженным содержанием серы и фосфора, а также вредных примесей других элементов — марки стали с буквой А. Буквы и цифры в обозначении этих марок стали означают: У — углеродистая, следующая за ней цифра — среднее содержание углерода в десятых долях процента, Г — повышенное содержание марганца, А — повышенного качества.

Достоинство углеродистых инструментальных сталей состоит, в основном, в их малой стоимости и достаточно высокой твёрдости по сравнению с другими инструментальными сталями. К недостаткам следует отнести малую износостойкость и низкую теплостойкость — при нагреве режущей кромки инструмента свыше 250—300 °C происходит отпуск закалки с потерей твёрдости.

Выпускается в виде прутков круглого, квадратного и шестиугольного сечения, мотков проволоки, листов, полос.

Классификация инструментальных сталей

Помимо нелегированной углеродистой стали к инструментальным сталям относятся:

  • Сталь инструментальная легированная.
  • Сталь инструментальная валковая.
  • Сталь инструментальная штамповая.
  • Сталь инструментальная быстрорежущая.

Марки инструментальной углеродистой стали и их применение

  1. У7, У7А — для инструментов по дереву: топоров колунов, стамесок, долот; пневматических инструментов небольших размеров: зубил, обжимок, бойков; кузнечных штампов; игольной проволоки; слесарно-монтажных инструментов: молотков, кувалд, бородков, отвёрток, комбинированных плоскогубцев, острогубцев, боковых кусачек, рыболовных крючков и др.
  2. У8, У8А, У8Г, У8ГА, У9, У9А — для изготовления инструментов, работающих в условиях, не вызывающих разогрева режущей кромки и обработки дерева: фрез, зенковок, поковок, топоров, стамесок, долот, пил продольных и дисковых; накатных роликов, плит и стержней для пресс-форм литья под давлением оловянно-свинцовистых сплавов. Для слесарно-монтажных инструментов: обжимок для заклепок, кернеров, бородков, отвёрток, комбинированных плоскогубцев, острогубцев, боковых кусачек. Для калибров простой формы и пониженных классов точности; холоднокатаной термообработанной ленты толщиной от 2,5 до 0,02 мм, предназначенной для изготовления плоских и витых пружин и пружинящих деталей сложной конфигурации, клапанов, щупов, бёрд, ламелей двоильных ножей, конструкционных мелких деталей, в том числе для часов и т. д.
  3. У10А, У12А — для сердечников.
  4. У10, У10А — для игольной проволоки.
  5. У10, У10А, У11, У11А — для изготовления инструментов, работающих в условиях, не вызывающих разогрева режущей кромки; обработки дерева: пил ручных поперечных и столярных, пил машинных столярных, сверл спиральных; штампов холодной штамповки (вытяжных, высадочных, обрезных и вырубных) небольших размеров и без резких переходов по сечению; калибров простой формы и пониженных классов точности; накатных роликов, напильников, шаберов слесарных и др. Для напильников, шаберов холоднокатаной термообработанной ленты толщиной от 2,5 до 0,02 мм, предназначенной для изготовления плоских и витых пружин и пружинящих деталей сложной конфигурации, клапанов, щупов, берд, ламелей двоильных ножей, конструкционных мелких деталей, в том числе для часов и т. д.
  6. У12, У12А — для метчиков ручных, напильников, шаберов слесарных; штампов для холодной штамповки, обрезных и вырубных небольших размеров и без резких переходов по сечению, холодновысадочных пуансонов и штемпелей мелких размеров, калибров простой формы и пониженных классов точности.
  7. У13, У13А — для инструментов с повышенной износостойкостью при умеренных и значительных удельных давлениях (без разогрева режущей кромки); напильников, бритвенных лезвий и ножей, острых хирургических инструментов, шаберов, гравировальных инструментов.

Технология производства инструмента

В момент обработки поверхности инструмента с помощью лазерного излучения удельной высокой мощности, начинает происходить быстрый нагрев, и в то же время быстрое охлаждение тонкого слоя материала. По итогу предоставляется место для дополнительной закалки данного слоя, а те микротрещины, которые имеются в нем, начнут заплавляться. Облученный инструмент не успеет прогреться по всей массе, и отпускной процесс не будет происходить. Тем не менее, за счет плавления микротрещин будет резко падать потенциал формирования, как центров начала коррозии, так и концентраторов напряжения. В итоге вы получите коррозийную стойкость и прочность готового инструмента.


Производство инструмента осуществляется не только такой технологией, но еще и наделено видимыми преимуществами среди электролитической полировки. Если бы можно было такие преимущества достигать, то на протяжении некоторых лет осуществился б повсеместный переход на данную технологию.

Также производство инструмента можно осуществлять методом применения хромомолибденовых сталей. История такого метода происходи от японских средневековых технологий, в такой методике применяли болотную руду природного и легированного молибдена. В двадцатом веке японцы освоили технологию искусственного легирования молибденом, и стали его применять вместо ванадия, для изготовления ручного инструмента. В наши дни не так и часто можно встретить японский инструмент на мировых рынках, даже не из-за высокой стоимости.

Производство инструмента из стали будет иметь высокий уровень прочности, но при этом будет требовать точное соблюдение режима в ходе термической обработки. К более современным методам стали относить компьютерное моделирование нагревательного процесса, а также охлаждение с учетом формы и размеров деталей. С помощью такого моделирования предоставляется возможность выдавать самые точные рекомендации для включения времени на печи, выставления температуры, и подачи воздуха на охлаждение.

В ходе производственного процесса у вас могут возникнуть некоторые отклонения от штатного режима по определенным причинам. Следовательно, чтобы этого не случилось, вам необходимо вести строгий контроль за качеством, по сравнению с традиционной хромованадиевой стали. Производство инструмента наглядно показывает на то, что использование современных технологий не считается революционным событием. Такая технология работает по такой же системе, как и другие методы, и любая из них привносит небольшого характера изменения. Если сложить такие улучшения, то можно отметить высокий уровень потребительских свойств или же уменьшить себестоимость инструмента. Только по этой причине следует предельно осторожно отнестись к заявлению об исключительных свойствах определенных разновидностей, и в результате использовать новую технологию.

Для всех типов технологий, производство инструмента должно иметь свои характерные особенности. При этом стоит отметить то, что всеобщая тенденция технологического развития на таком этапе будет заключаться в формировании технологических гибких систем. Такая система должна обеспечивать эффективную обработку в условиях единого и серийного производства при минимальных затратах времени. Внедрение таких систем будет отображаться на типизацию технологического процесса в процессе изготовления инструментов на основе технологической классификации.

Видео как делают:

Любой такой типовой процесс технологии рассматривается как основа технологического процесса, следовательно, и технологическим особенностям для производства инструментов. Основной процесс отображается в 3-х механических, 2-х термических и одном сборочном цикле, при которых будет отображаться движение маршрута инструментов для их производства. Основной процесс считается самым полным процессом, в котором охватываются все производственные типы. Если рассматривать упрощенный вариант данного процесса, то он сокращен заготовительным циклом, а сам цикл формообразующих операций будет объединен с циклом заточных и шлифовальных операций.


Комментарии и отзывы

avatar