Μέρος 1 ορθολογικός σχεδιασμός
Το καλούπι σχεδιάζεται κυρίως σύμφωνα με τις απαιτήσεις χρήσης και η δομή του μερικές φορές δεν μπορεί να είναι απολύτως λογική και ομοιόμορφα συμμετρική. Αυτό απαιτεί από τον σχεδιαστή να λάβει ορισμένα αποτελεσματικά μέτρα κατά το σχεδιασμό του καλουπιού χωρίς να επηρεάσει την απόδοση του καλουπιού και να προσπαθήσει να δώσει προσοχή στη διαδικασία κατασκευής, την ορθολογικότητα της δομής και τη συμμετρία του γεωμετρικού σχήματος.
(1) Προσπαθήστε να αποφύγετε αιχμηρές γωνίες και τμήματα με μεγάλες διαφορές πάχους
Θα πρέπει να υπάρχει ομαλή μετάβαση στη συμβολή των παχιών και λεπτών τμημάτων του καλουπιού. Αυτό μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά τη διαφορά θερμοκρασίας της διατομής του καλουπιού, να μειώσει τη θερμική καταπόνηση και ταυτόχρονα να μειώσει τη μη ταυτόχρονη μετατροπή των ιστών στη διατομή και να μειώσει την καταπόνηση του ιστού. Το Σχήμα 1 δείχνει ότι το καλούπι υιοθετεί φιλέτο μετάβασης και κώνο μετάβασης.
(2) Αυξήστε κατάλληλα τις τρύπες διεργασίας
Για ορισμένα καλούπια που δεν μπορούν να εγγυηθούν ομοιόμορφη και συμμετρική διατομή, είναι απαραίτητο να αλλάξετε την μη διαμπερή οπή σε διαμπερή οπή ή να αυξήσετε κατάλληλα ορισμένες οπές επεξεργασίας χωρίς να επηρεαστεί η απόδοση.
Το Σχήμα 2α δείχνει μια μήτρα με στενή κοιλότητα, η οποία θα παραμορφωθεί όπως φαίνεται από τη διακεκομμένη γραμμή μετά την απόσβεση. Εάν μπορούν να προστεθούν δύο οπές επεξεργασίας στο σχέδιο (όπως φαίνεται στο Σχήμα 2β), η διαφορά θερμοκρασίας της διατομής κατά τη διάρκεια της διαδικασίας απόσβεσης μειώνεται, η θερμική καταπόνηση μειώνεται και η παραμόρφωση βελτιώνεται σημαντικά.
(3) Χρησιμοποιήστε κλειστές και συμμετρικές δομές όσο το δυνατόν περισσότερο
Όταν το σχήμα του καλουπιού είναι ανοιχτό ή ασύμμετρο, η κατανομή της τάσης μετά την απόσβεση είναι ανομοιόμορφη και είναι εύκολο να παραμορφωθεί. Επομένως, για γενικά παραμορφώσιμα καλούπια με αυλάκι, η ενίσχυση πρέπει να γίνει πριν από την απόσβεση και στη συνέχεια να κοπεί μετά την απόσβεση. Το τεμάχιο εργασίας με αυλάκι που φαίνεται στο Σχήμα 3 παραμορφώθηκε αρχικά στο R μετά την απόσβεση και ενισχύθηκε (το διαγραμμισμένο τμήμα στο Σχήμα 3), μπορεί να αποτρέψει αποτελεσματικά την παραμόρφωση απόσβεσης.
(4) Υιοθετήστε μια συνδυασμένη δομή, δηλαδή, δημιουργήστε ένα καλούπι εκτροπής, διαχωρίστε τα άνω και κάτω καλούπια του καλουπιού εκτροπής και διαχωρίστε τη μήτρα και τη διάτρηση
Για μεγάλες μήτρες με σύνθετο σχήμα και μέγεθος >400 mm και διατρητικές μηχανές με μικρό πάχος και μεγάλο μήκος, είναι καλύτερο να υιοθετήσετε μια συνδυασμένη δομή, απλοποιώντας το σύνθετο, μειώνοντας το μεγάλο σε μικρό και αλλάζοντας την εσωτερική επιφάνεια του καλουπιού στην εξωτερική επιφάνεια, κάτι που δεν είναι μόνο βολικό για επεξεργασία θέρμανσης και ψύξης.
Κατά τον σχεδιασμό μιας συνδυασμένης δομής, αυτή θα πρέπει γενικά να αναλύεται σύμφωνα με τις ακόλουθες αρχές χωρίς να επηρεάζεται η ακρίβεια προσαρμογής:
- Ρυθμίστε το πάχος έτσι ώστε η διατομή του καλουπιού με πολύ διαφορετικές διατομές να είναι ουσιαστικά ομοιόμορφη μετά την αποσύνθεση.
- Αποσυνθέστε σε μέρη όπου η τάση είναι εύκολο να δημιουργηθεί, διασκορπίστε την τάσεώς της και αποτρέψτε το ράγισμα.
- Συνεργαστείτε με την οπή διεργασίας για να κάνετε τη δομή συμμετρική.
- Είναι βολικό για κρύα και ζεστή επεξεργασία και εύκολο στη συναρμολόγηση.
- Το πιο σημαντικό είναι να διασφαλιστεί η χρηστικότητα.
Όπως φαίνεται στο Σχήμα 4, πρόκειται για μια μεγάλη μήτρα. Εάν υιοθετηθεί η ενιαία δομή, όχι μόνο η θερμική επεξεργασία θα είναι δύσκολη, αλλά και η κοιλότητα θα συρρικνωθεί ασυνεπώς μετά την απόσβεση, και μάλιστα θα προκαλέσει ανομοιομορφία και επίπεδη παραμόρφωση της κοπτικής ακμής, κάτι που θα είναι δύσκολο να διορθωθεί στην επακόλουθη επεξεργασία. Επομένως, μπορεί να υιοθετηθεί μια συνδυασμένη δομή. Σύμφωνα με τη διακεκομμένη γραμμή στο Σχήμα 4, χωρίζεται σε τέσσερα μέρη και μετά τη θερμική επεξεργασία, συναρμολογούνται και διαμορφώνονται και στη συνέχεια αλέθονται και ταιριάζουν. Αυτό όχι μόνο απλοποιεί τη θερμική επεξεργασία, αλλά λύνει και το πρόβλημα της παραμόρφωσης.
Μέρος 2 σωστή επιλογή υλικού
Η παραμόρφωση και η ρωγμάτωση κατά τη θερμική επεξεργασία σχετίζονται στενά με τον χάλυβα που χρησιμοποιείται και την ποιότητά του, επομένως θα πρέπει να βασίζονται στις απαιτήσεις απόδοσης του καλουπιού. Η λογική επιλογή χάλυβα θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη την ακρίβεια, τη δομή και το μέγεθος του καλουπιού, καθώς και τη φύση, την ποσότητα και τις μεθόδους επεξεργασίας των επεξεργασμένων αντικειμένων. Εάν το γενικό καλούπι δεν έχει απαιτήσεις παραμόρφωσης και ακρίβειας, μπορεί να χρησιμοποιηθεί χάλυβας εργαλείων άνθρακα όσον αφορά τη μείωση του κόστους. Για εύκολα παραμορφούμενα και ραγισμένα μέρη, μπορεί να χρησιμοποιηθεί κράμα χάλυβα εργαλείων με υψηλότερη αντοχή και βραδύτερη κρίσιμη ταχύτητα απόσβεσης και ψύξης. Για παράδειγμα, μια μήτρα ηλεκτρονικών εξαρτημάτων χρησιμοποιούσε αρχικά χάλυβα T10A, μεγάλη παραμόρφωση και εύκολη ρωγμάτωση μετά από απόσβεση με νερό και ψύξη με λάδι, και η κοιλότητα απόσβεσης σε αλκαλικό λουτρό δεν σκληραίνει εύκολα. Τώρα χρησιμοποιήστε χάλυβα 9Mn2V ή χάλυβα CrWMn, η σκληρότητα και η παραμόρφωση απόσβεσης μπορούν να ικανοποιήσουν τις απαιτήσεις.
Μπορεί να φανεί ότι όταν η παραμόρφωση του καλουπιού από ανθρακούχο χάλυβα δεν πληροί τις απαιτήσεις, εξακολουθεί να είναι οικονομικά αποδοτική η χρήση κραματοποιημένου χάλυβα όπως ο χάλυβας 9Mn2V ή ο χάλυβας CrWMn. Αν και το κόστος του υλικού είναι ελαφρώς υψηλότερο, το πρόβλημα της παραμόρφωσης και της ρωγμής λύνεται.
Κατά την σωστή επιλογή υλικών, είναι επίσης απαραίτητο να ενισχυθεί η επιθεώρηση και η διαχείριση των πρώτων υλών για την αποφυγή ρωγμών κατά τη θερμική επεξεργασία της μούχλας λόγω ελαττωμάτων των πρώτων υλών.
Επιμέλεια: May Jiang από το MAT Aluminum
Ώρα δημοσίευσης: 16 Σεπτεμβρίου 2023
