Часть 1. Рациональный дизайн
Форма в основном проектируется в соответствии с требованиями использования, и ее структура иногда не может быть полностью разумной и равномерно симметричной. Это требует от дизайнера принятия некоторых эффективных мер при проектировании формы, не влияющих на ее производительность, и постараться обратить внимание на производственный процесс, рациональность конструкции и симметрию геометрической формы.
(1) Старайтесь избегать острых углов и участков с большой разницей толщины.
На стыке толстых и тонких участков формы должен быть плавный переход. Это может эффективно уменьшить разницу температур в поперечном сечении формы, уменьшить термическое напряжение и в то же время уменьшить неодновременность трансформации ткани на поперечном сечении, а также уменьшить напряжение ткани. На рисунке 1 показано, что в форме используются переходный галтель и переходный конус.
(2) Соответствующим образом увеличьте технологические отверстия.
Для некоторых форм, которые не могут гарантировать однородное и симметричное поперечное сечение, необходимо заменить несквозное отверстие на сквозное или соответствующим образом увеличить некоторые технологические отверстия, не влияя на производительность.
На рис. 2а показан штамп с узкой полостью, которая после закалки будет деформироваться, как показано пунктирной линией. Если в конструкцию можно добавить два технологических отверстия (как показано на рисунке 2б), разница температур поперечного сечения в процессе закалки уменьшается, термическое напряжение снижается и деформация значительно улучшается.
(3) Используйте как можно больше закрытых и симметричных структур.
Когда форма формы открытая или асимметричная, распределение напряжений после закалки неравномерно и ее легко деформировать. Следовательно, для обычных деформируемых желобных форм армирование следует делать перед закалкой, а затем отрезать после закалки. Заготовка желоба, показанная на рисунке 3, изначально была деформирована в точке R после закалки и усилена (заштрихованная часть на рисунке 3) может эффективно предотвратить закалочную деформацию.
(4) Принять комбинированную конструкцию, то есть изготовить отводную форму, разделить верхнюю и нижнюю формы отводной формы, а также разделить матрицу и пуансон.
Для больших матриц сложной формы и размера >400 мм и пуансонов небольшой толщины и большой длины лучше всего принять комбинированную конструкцию, упрощая сложную, уменьшая большое значение до меньшего и заменяя внутреннюю поверхность формы внешней поверхностью. , что не только удобно для нагрева и охлаждения.
При проектировании комбинированной конструкции ее, как правило, следует разложить по следующим принципам без ущерба для точности посадки:
- Отрегулируйте толщину так, чтобы поперечное сечение формы с очень разными поперечными сечениями после разложения было в основном однородным.
- Разлагайте в местах, где легко возникает напряжение, рассеивайте его и предотвращайте растрескивание.
- Сотрудничайте с технологическим отверстием, чтобы сделать конструкцию симметричной.
- Он удобен для холодной и горячей обработки, прост в сборке.
- Самое главное – обеспечить удобство использования.
Как показано на рисунке 4, это большая матрица. Если будет принята интегральная конструкция, не только термообработка будет затруднена, но и полость будет непоследовательно сжиматься после закалки и даже вызывать неровности и плоские деформации режущей кромки, которые будет трудно исправить при последующей обработке. , следовательно, может быть принята комбинированная структура. Согласно пунктиру на рисунке 4, он разделен на четыре части, и после термообработки они собираются и формируются, а затем шлифуются и стыкуются. Это не только упрощает термообработку, но и решает проблему деформации.
Часть 2. Правильный выбор материала
Деформация и растрескивание при термообработке тесно связаны с используемой сталью и ее качеством, поэтому их следует основывать на эксплуатационных требованиях к пресс-форме. Разумный выбор стали должен учитывать точность, структуру и размер формы, а также характер, количество и методы обработки обрабатываемых объектов. Если общая форма не имеет требований к деформации и точности, с точки зрения снижения затрат можно использовать углеродистую инструментальную сталь; для легкодеформируемых и растрескивающихся деталей можно использовать легированную инструментальную сталь с более высокой прочностью и более медленной критической скоростью закалки и охлаждения; Например, в матрице электронного компонента изначально использовалась сталь T10A, она имела большую деформацию и легко растрескивалась после закалки водой и охлаждением маслом, а полость для закалки в щелочной ванне нелегко закалить. Теперь используйте сталь 9Mn2V или сталь CrWMn, твердость закалки и деформация могут соответствовать требованиям.
Видно, что когда деформация формы из углеродистой стали не соответствует требованиям, все равно экономически выгодно использовать легированную сталь, такую как сталь 9Мн2В или сталь ХВМн. Хотя стоимость материала немного выше, проблема деформации и растрескивания решена.
При правильном выборе материалов также необходимо усилить контроль и управление сырьем, чтобы предотвратить растрескивание пресс-форм при термообработке из-за дефектов сырья.
Под редакцией Мэй Цзян из MAT Aluminium
Время публикации: 16 сентября 2023 г.
