Część 1 Racjonalne projektowanie
Forma jest projektowana głównie zgodnie z wymaganiami użytkowania, a jej konstrukcja czasami nie może być całkowicie rozsądna i równomiernie symetryczna. Wymaga to od projektanta podjęcia skutecznych działań podczas projektowania formy bez wpływu na jej działanie, a także zwrócenia uwagi na proces produkcyjny, racjonalność konstrukcji i symetrię kształtu geometrycznego.
(1) Staraj się unikać ostrych narożników i odcinków o dużych różnicach grubości
Na styku grubych i cienkich odcinków formy powinno nastąpić płynne przejście. Może to skutecznie zmniejszyć różnicę temperatur przekroju formy, zmniejszyć naprężenia termiczne, a jednocześnie zmniejszyć niejednoczesność transformacji tkanki na przekroju i zmniejszyć naprężenie tkanki. Rysunek 1 pokazuje, że w formie zastosowano zaokrąglenie przejściowe i stożek przejściowy.
(2) Odpowiednio powiększ otwory procesowe
W przypadku niektórych form, które nie mogą zagwarantować jednolitego i symetrycznego przekroju poprzecznego, konieczna jest zmiana otworu nieprzelotowego na otwór przelotowy lub odpowiednie zwiększenie niektórych otworów procesowych bez wpływu na wydajność.
Rysunek 2a przedstawia matrycę z wąską wnęką, która po hartowaniu ulegnie odkształceniu, jak pokazano linią przerywaną. Jeśli w projekcie można dodać dwa otwory technologiczne (jak pokazano na rysunku 2b), różnica temperatur przekroju podczas procesu hartowania zostaje zmniejszona, naprężenia termiczne zostają zmniejszone, a odkształcenie ulega znacznej poprawie.
(3) W miarę możliwości używaj struktur zamkniętych i symetrycznych
Gdy kształt formy jest otwarty lub asymetryczny, rozkład naprężeń po hartowaniu jest nierównomierny i łatwo ulega odkształceniom. Dlatego w przypadku ogólnie odkształcalnych form rynnowych należy wykonać wzmocnienie przed hartowaniem, a następnie odciąć po hartowaniu. Obrabiany przedmiot pokazany na rysunku 3 został pierwotnie odkształcony w R po hartowaniu i wzmocniony (część zakreskowana na rysunku 3) może skutecznie zapobiegać deformacji podczas hartowania.
(4) Zastosuj połączoną strukturę, to znaczy wykonaj formę dywersyjną, oddziel górną i dolną formę formy dywersyjnej oraz oddziel matrycę i stempel
W przypadku dużych matryc o skomplikowanym kształcie i rozmiarze > 400 mm oraz stempli o małej grubości i dużej długości najlepiej zastosować łączoną strukturę, upraszczając złożoność, redukując duże do małych i zmieniając wewnętrzną powierzchnię formy na zewnętrzną , co jest wygodne nie tylko w procesach ogrzewania i chłodzenia.
Projektując konstrukcję kombinowaną, należy ją zasadniczo rozłożyć zgodnie z następującymi zasadami, nie wpływając na dokładność dopasowania:
- Dostosuj grubość tak, aby przekrój formy o bardzo różnych przekrojach był w zasadzie jednolity po rozkładzie.
- Rozkładać w miejscach, gdzie łatwo jest wytworzyć naprężenia, rozpraszać je i zapobiegać pękaniu.
- Współpracuj z otworem procesowym, aby konstrukcja była symetryczna.
- Jest wygodny do obróbki na zimno i na gorąco oraz łatwy w montażu.
- Najważniejsze jest zapewnienie użyteczności.
Jak pokazano na rysunku 4, jest to duża kostka. W przypadku przyjęcia struktury integralnej nie tylko obróbka cieplna będzie utrudniona, ale także wnęka po hartowaniu będzie się nierównomiernie kurczyć, a nawet powodować nierówności i odkształcenia płaskie krawędzi skrawającej, co będzie trudne do skorygowania w późniejszej obróbce. dlatego można przyjąć strukturę łączoną. Zgodnie z linią przerywaną na rysunku 4, jest on podzielony na cztery części, które po obróbce cieplnej są składane i formowane, a następnie szlifowane i dopasowywane. To nie tylko upraszcza obróbkę cieplną, ale także rozwiązuje problem deformacji.
Część 2: prawidłowy dobór materiału
Odkształcenia i pękanie podczas obróbki cieplnej są ściśle związane z zastosowaną stalą i jej jakością, dlatego powinny opierać się na wymaganiach eksploatacyjnych formy. Rozsądny dobór stali powinien uwzględniać precyzję, budowę i wielkość formy, a także charakter, ilość i sposób obróbki obrabianych przedmiotów. Jeśli ogólna forma nie ma wymagań dotyczących odkształceń i precyzji, można zastosować stal narzędziową ze stali węglowej w celu obniżenia kosztów; w przypadku części łatwo odkształcających się i pękających można zastosować stopową stal narzędziową o większej wytrzymałości i wolniejszej krytycznej prędkości hartowania i chłodzenia; Na przykład matryca elementu elektronicznego pierwotnie wykorzystywała stal T10A, duże odkształcenie i łatwe pękanie po hartowaniu w wodzie i chłodzeniu oleju, a wnęka do hartowania w kąpieli alkalicznej nie jest łatwa do utwardzenia. Teraz użyj stali 9Mn2V lub stali CrWMn, twardość hartowania i odkształcenie mogą spełnić wymagania.
Można zauważyć, że gdy odkształcenie formy wykonanej ze stali węglowej nie spełnia wymagań, nadal opłacalne jest zastosowanie stali stopowej, takiej jak stal 9Mn2V lub stal CrWMn. Chociaż koszt materiału jest nieco wyższy, problem odkształceń i pęknięć został rozwiązany.
Przy prawidłowym wyborze materiałów konieczne jest również wzmocnienie kontroli surowców i zarządzania nimi, aby zapobiec pękaniu formy podczas obróbki cieplnej z powodu wad surowca.
Pod redakcją May Jiang z MAT Aluminium
Czas publikacji: 16 września 2023 r
