Część 1. Racjonalne projektowanie
Forma jest głównie projektowana zgodnie z wymaganiami użytkowania, a jej struktura czasami nie może być całkowicie rozsądna i równomiernie symetryczna. Wymaga to od projektanta podjęcia pewnych skutecznych środków podczas projektowania formy bez wpływu na jej wydajność i próby zwrócenia uwagi na proces produkcyjny, racjonalność struktury i symetrię kształtu geometrycznego.
(1) Staraj się unikać ostrych narożników i odcinków o dużych różnicach grubości
Powinno być płynne przejście na styku grubych i cienkich sekcji formy. Może to skutecznie zmniejszyć różnicę temperatur przekroju poprzecznego formy, zmniejszyć naprężenie cieplne, a jednocześnie zmniejszyć niejednoczesność transformacji tkanki na przekroju poprzecznym i zmniejszyć naprężenie tkanki. Rysunek 1 pokazuje, że forma przyjmuje wyokrąglenie przejściowe i stożek przejściowy.
(2) Odpowiednio zwiększyć otwory procesowe
W przypadku niektórych form, w których nie można zagwarantować jednolitego i symetrycznego przekroju, konieczna jest zmiana otworu nieprzelotowego na otwór przelotowy lub odpowiednie zwiększenie liczby otworów technologicznych bez wpływu na wydajność.
Rysunek 2a przedstawia matrycę z wąską wnęką, która zostanie odkształcona, jak pokazano linią przerywaną po hartowaniu. Jeśli w projekcie można dodać dwa otwory procesowe (jak pokazano na rysunku 2b), różnica temperatur przekroju poprzecznego podczas procesu hartowania jest zmniejszona, naprężenie cieplne jest zmniejszone, a odkształcenie jest znacznie poprawione.
(3) W miarę możliwości stosuj struktury zamknięte i symetryczne.
Gdy kształt formy jest otwarty lub asymetryczny, rozkład naprężeń po hartowaniu jest nierównomierny i łatwo ulega odkształceniu. Dlatego w przypadku ogólnych odkształcalnych form korytowych należy wykonać wzmocnienie przed hartowaniem, a następnie odciąć po hartowaniu. Przedmiot obrabiany korytowy pokazany na rysunku 3 został pierwotnie odkształcony przy R po hartowaniu, a wzmocnienie (zakreskowana część na rysunku 3) może skutecznie zapobiec odkształceniu hartowniczemu.
(4) Przyjąć strukturę łączoną, tj. wykonać formę dywersyjną, oddzielić górną i dolną formę dywersyjną oraz oddzielić matrycę i stempel
W przypadku dużych matryc o złożonym kształcie i rozmiarze >400 mm oraz stempli o małej grubości i dużej długości najlepiej jest zastosować konstrukcję łączoną, upraszczając złożoność, zmniejszając duże do małych i zmieniając powierzchnię wewnętrzną formy na powierzchnię zewnętrzną, co jest nie tylko wygodne w procesie ogrzewania i chłodzenia.
Podczas projektowania konstrukcji łączonej należy ją generalnie rozłożyć zgodnie z następującymi zasadami, nie wpływając na dokładność dopasowania:
- Grubość należy tak dobrać, aby przekrój formy o bardzo różnych przekrojach był zasadniczo jednolity po rozkładzie.
- Rozkładają się w miejscach, w których łatwo powstaje naprężenie, rozpraszają naprężenie i zapobiegają pękaniu.
- Współpracuj z otworem procesowym, aby nadać strukturze symetrię.
- Nadaje się do obróbki na zimno i na gorąco oraz jest łatwy w montażu.
- Najważniejsze jest zapewnienie użyteczności.
Jak pokazano na rysunku 4, jest to duża matryca. Jeśli zostanie przyjęta struktura integralna, nie tylko obróbka cieplna będzie trudna, ale także wnęka będzie się kurczyć nierównomiernie po hartowaniu, a nawet powodować nierówności i płaskie odkształcenia krawędzi skrawającej, które będą trudne do naprawienia w późniejszej obróbce. Dlatego też można przyjąć strukturę łączoną. Zgodnie z linią przerywaną na rysunku 4 jest ona podzielona na cztery części, a po obróbce cieplnej są one składane i formowane, a następnie szlifowane i dopasowywane. To nie tylko upraszcza obróbkę cieplną, ale także rozwiązuje problem odkształceń.
Część 2. Prawidłowy dobór materiałów
Odkształcenia i pękanie podczas obróbki cieplnej są ściśle związane z zastosowaną stalą i jej jakością, dlatego powinny być oparte na wymaganiach dotyczących wydajności formy. Rozsądny wybór stali powinien uwzględniać precyzję, strukturę i rozmiar formy, a także charakter, ilość i metody przetwarzania przetwarzanych przedmiotów. Jeśli ogólna forma nie ma wymagań dotyczących odkształceń i precyzji, można użyć stali narzędziowej węglowej pod względem redukcji kosztów; w przypadku łatwo odkształcających się i pękających części można użyć stali narzędziowej stopowej o większej wytrzymałości i wolniejszej krytycznej prędkości hartowania i chłodzenia; Na przykład matryca elementu elektronicznego pierwotnie używała stali T10A, dużej deformacji i łatwej do pękania po hartowaniu w wodzie i chłodzeniu olejem, a wnęka do hartowania w kąpieli alkalicznej nie jest łatwa do hartowania. Teraz użyj stali 9Mn2V lub stali CrWMn, twardość i odkształcenie po hartowaniu mogą spełnić wymagania.
Można zauważyć, że gdy odkształcenie formy wykonanej ze stali węglowej nie spełnia wymagań, nadal opłacalne jest użycie stali stopowej, takiej jak stal 9Mn2V lub stal CrWMn. Chociaż koszt materiału jest nieco wyższy, problem odkształceń i pęknięć jest rozwiązany.
Przy właściwym doborze materiałów należy też zadbać o lepszą kontrolę i zarządzanie surowcami, aby zapobiec pękaniu form podczas obróbki cieplnej, które może powstać wskutek wad surowców.
Edytowane przez May Jiang z MAT Aluminium
Czas publikacji: 16-09-2023
