Časť 1 racionálny dizajn
Forma je navrhnutá hlavne podľa požiadaviek použitia a jej štruktúra niekedy nemôže byť úplne rozumná a rovnomerne symetrická. To si vyžaduje, aby konštruktér pri navrhovaní formy prijal účinné opatrenia bez ovplyvnenia jej výkonu a snažil sa venovať pozornosť výrobnému procesu, racionalite štruktúry a symetrii geometrického tvaru.
(1) Snažte sa vyhnúť ostrým rohom a úsekom s veľkými rozdielmi v hrúbke
Na spoji hrubých a tenkých častí formy by mal byť plynulý prechod. To môže účinne znížiť teplotný rozdiel v priereze formy, znížiť tepelné namáhanie a zároveň znížiť nerovnomernosť transformácie tkaniva v priereze a znížiť namáhanie tkaniva. Obrázok 1 ukazuje, že forma používa prechodové zaoblenie a prechodový kužeľ.
(2) Vhodne zväčšite procesné otvory
Pre niektoré formy, ktoré nedokážu zaručiť rovnomerný a symetrický prierez, je potrebné zmeniť nepriechodný otvor na priechodný otvor alebo primerane zväčšiť niektoré procesné otvory bez ovplyvnenia výkonu.
Obrázok 2a znázorňuje nástroj s úzkou dutinou, ktorá sa po kalení deformuje, ako je znázornené bodkovanou čiarou. Ak je možné do konštrukcie pridať dva procesné otvory (ako je znázornené na obrázku 2b), zníži sa teplotný rozdiel prierezu počas procesu kalenia, zníži sa tepelné namáhanie a výrazne sa zlepší deformácia.
(3) Používajte čo najviac uzavretých a symetrických štruktúr
Keď je tvar formy otvorený alebo asymetrický, rozloženie napätia po kalení je nerovnomerné a ľahko sa deformuje. Preto by sa pri bežných deformovateľných žľabových formách malo pred kalením vykonať vystuženie a po kalení odrezať. Žľabový obrobok znázornený na obrázku 3 bol pôvodne po kalení deformovaný v bode R a vystuženie (šrafovaná časť na obrázku 3) môže účinne zabrániť deformácii pri kalení.
(4) Prijať kombinovanú štruktúru, to znamená vytvoriť odvádzaciu formu, oddeliť hornú a dolnú formu odvádzacej formy a oddeliť matricu a razník
Pre veľké raznice so zložitým tvarom a veľkosťou > 400 mm a razníky s malou hrúbkou a dlhou dĺžkou je najlepšie prijať kombinovanú štruktúru, zjednodušiť zložitosť, zmenšiť veľké rozmery na malé a zmeniť vnútorný povrch formy na vonkajší, čo je nielen pohodlné na ohrev a chladenie.
Pri navrhovaní kombinovanej štruktúry by sa mala vo všeobecnosti rozložiť podľa nasledujúcich zásad bez ovplyvnenia presnosti prispôsobenia:
- Hrúbku upravte tak, aby prierez formy s veľmi odlišnými prierezmi bol po rozklade v podstate rovnomerný.
- Rozkladajte sa na miestach, kde sa ľahko vytvára napätie, rozptyľujte jeho napätie a zabráňte praskaniu.
- Spolupracujte s procesným otvorom, aby bola štruktúra symetrická.
- Je vhodný na spracovanie za studena aj za tepla a ľahko sa montuje.
- Najdôležitejšie je zabezpečiť použiteľnosť.
Ako je znázornené na obrázku 4, ide o veľký nástroj. Ak sa použije integrálna štruktúra, nielenže bude tepelné spracovanie náročné, ale aj dutina sa po kalení bude nekonzistentne zmršťovať a dokonca spôsobí nerovnosti a rovinné skreslenie reznej hrany, čo bude ťažké napraviť pri následnom spracovaní. Preto je možné použiť kombinovanú štruktúru. Podľa bodkovanej čiary na obrázku 4 je nástroj rozdelený na štyri časti a po tepelnom spracovaní sa zostavia a vytvarujú, potom sa brúsia a párujú. To nielen zjednodušuje tepelné spracovanie, ale rieši aj problém deformácie.
Časť 2 správny výber materiálu
Deformácia a praskanie pri tepelnom spracovaní úzko súvisia s použitou oceľou a jej kvalitou, preto by sa malo vyberať na základe výkonnostných požiadaviek formy. Pri rozumnom výbere ocele by sa mala zohľadniť presnosť, štruktúra a veľkosť formy, ako aj povaha, množstvo a metódy spracovania spracovávaných predmetov. Ak forma nemá všeobecné požiadavky na deformáciu a presnosť, možno z hľadiska zníženia nákladov použiť uhlíkovú nástrojovú oceľ. Pre ľahko deformovateľné a praskajúce diely možno použiť legovanú nástrojovú oceľ s vyššou pevnosťou a pomalšou kritickou rýchlosťou kalenia a chladenia. Napríklad, pôvodne sa na výrobu elektronických súčiastok používala oceľ T10A, ktorá sa po kalení vo vode a chladení v oleji veľmi deformovala a ľahko praskala, a dutina po kalení v alkalickom kúpeli sa ťažko kalila. Teraz sa používa oceľ 9Mn2V alebo oceľ CrWMn, ktorej tvrdosť pri kalení a deformácia môžu spĺňať požiadavky.
Je zrejmé, že aj keď deformácia formy vyrobenej z uhlíkovej ocele nespĺňa požiadavky, je stále nákladovo efektívne použiť legovanú oceľ, ako je oceľ 9Mn2V alebo oceľ CrWMn. Hoci náklady na materiál sú o niečo vyššie, problém deformácie a praskania je vyriešený.
Pri správnom výbere materiálov je tiež potrebné posilniť kontrolu a riadenie surovín, aby sa zabránilo praskaniu foriem pri tepelnom spracovaní v dôsledku chýb surovín.
Upravené May Jiang z MAT Aluminum
Čas uverejnenia: 16. septembra 2023
