Кіші көліктер, жоғары стандарттар. Біздің шуақты проTOTYPE қызметі табиғатты тексеру процессін жылдамдаған және оңайластырады —
EN
Автомобиль қалыптарының қаттылығы: Техникалық спецификациялар бойынша нұсқаулық
ҚЫСҚАША
Автомобиль үлгілерінің материалдарының қаттылығы — бұл маңызды сипаттама, әдетте құрал болаттарының қаттылығы 58 және 64 HRC аралығында болуы талап етіледі. Бұл деңгей заманауи материалдарды, мысалы, Жоғары беріктікте болаты (AHSS) пішіндеу кезіндегі экстремалды жұмыс жүктемелерін шыдай алу үшін маңызды. Дұрыс қаттылыққа жету үлгінің ерте бұзылуын болдырмау үшін жеткілікті тозуға төзімділігі мен сынбау немесе жарылмау үшін жеткілікті серпінділігін сақтауға мүмкіндік береді және осылайша өндірістің тиімділігі мен бөлшектердің сапасына тікелей әсер етеді.
Автомобиль үлгілері үшін неге қаттылық маңызды екенін түсіну
Материалдың қаттылығы ресми түрде материалдың сызу немесе басып енгізу сияқты жергілікті пластикалық деформацияға қарсы тұру қабілеті ретінде анықталады. Автомобиль штамптарын жасау контекстінде бұл қасиет ең маңызды болып табылады. Штамптар күрделі автомобиль бөлшектерін жасау үшін қаңылды металл парақтарды пішіндеу кезінде үлкен, қайталанатын күштерге ұшырайды. Егер штамп материалы тым жұмсақ болса, ол деформацияланады, сызылады немесе тез тозады, бұл бөлшектердің сапасының біркелкі болмауына және өндірістің қымбатқа түсетін тоқтап қалуына әкеледі. Нақты қаттылық қажеттілігі кеңінен қолданыла бастағаннан бері одан да Болаттың жоғары беріктік сорттары (AHSS) автомобиль өндірісінде қауіпсіздікті жақсарту және салмақты азайту үшін.
Негізгі қиыншылық AHSS-тің жоғары қасиеттерінен туындайды, ол көптеген дәстүрлі болатқа қарағанда төрт есе жоғары жұмыс жүктемесін тудыруы мүмкін. Бұл күрделі материалдар сонымен қатар белгілі бір дәрежеде қатайтылу қабілетіне ие, яғни олар пішінделу кезінде берік және қатты болып келеді. Бұл матрица бетіне өте үлкен кернеу тудырады. Жеткілікті қаттылыққа ие болмаған матрица тез арада абразивті және адгезиялық износқа ұшырайды, онда микро бөлшектер құрал бетінен жыртылып алынады, нәтижесінде бөлшектерде сызықтар (галлия) пайда болады және матрицаның өзі тез бұзылады. Сондықтан, жоғары беттік қаттылық — бұл сол сияқты істен шығуларға қарсы алғашқы қорғаныс сызығы.
Дегенмен, қаттылық вакуумде болмайды. Ол төзімділікпен — материалдың энергияны жұтатын және сынбауға төзімділігімен — маңызды, кері қатынаста болады. Материалдың қаттылығы артқан сайын оның сынғыштығы да артады. Тым қатты матрица издеу процесінің соққы жүктемелерінде тез сынса немесе жарылса, тозуға қарсы төзімді болуы мүмкін. Бұл айырбастау матрицалық материалдарды таңдаудағы негізгі қиындық болып табылады. Мақсат — тозуға қарсы төзімділікке жеткілікті қаттылық деңгейін қамтамасыз ететін, бірақ катастрофалық сынуды болдырмау үшін жеткілікті төзімділікті сақтайтын материал мен жылулық өңдеу процесін табу. Бұл тепе-теңдік тұрақты, сенімді және шығындарды үнемдейтін құрал-жабдық жасау үшін маңызды.
Автокөлік матрицалары үшін жиі қолданылатын материалдар және олардың қаттылық сипаттамалары
Автокөлік штампы үшін материалдарды таңдау — қаттылық, тозуға қарсы төзімділік және беріктіктің қажетті комбинациясын ұсынатын жоғары сапалы құрал болаттары мен шойынның нақты маркаларына негізделген дәл ғылым. Бұл материалдар миллиондаған циклдар бойы парақты металл дәл пішіндеу үшін құрылған. Жоғары тозуға ұшырайтын бөлшектер мен кесу жиектері үшін негізгі таңдау құрал болаттары болып табылады, ал шаблондардың үлкен құрылымдық денелері үшін оның тұрақтылығы мен экономикалық тиімділігіне байланысты шойын жиі қолданылады.
Инструменталдық болаттар — хром, молибден және ванадий сияқты элементтерден тұратын арнайы қоспалар, оларды өте жоғары қаттылық деңгейіне дейін жылумен өңдеуге мүмкіндік береді. Мысалы, D-сериялы инструменталдық болаттар көміртегі мен хромның жоғары мөлшері арқасында өте жақсы тозуға қарсы тұруымен танымал. Шойындар, әсіресе серпімді шойын, матрицалық жинақтау үшін мықты және тербелісті жұтатын негіз болып табылады және орындалу мен өндірістің жақсы тепе-теңдігін қамтамасыз етеді. Осы тізімнен дұрыс материалды таңдау — терең сараптаманы талап ететін күрделі процесс. Тапсырыс бойынша жасалған құрал-жабдық мамандандырылған компаниялар, мысалы Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. жылдам прототиптеуден массалық өндіріске дейінгі нақты өндірістік қажеттіліктерге идеалды материал мен қаттылықты сәйкестендіру үшін алдыңғы қатарлы модельдеуді пайдаланады.
Анық сілтеме ретінде төмендегі кестеде автомобиль қалыптарында қолданылатын негізгі материалдар, олардың қалыпты жұмыс істеу қаттылығы мен негізгі қолданылу аймақтары жинақталған. Rockwell C шкаласы (HRC) бойынша өлшенетін қаттылық мәндері дәлме-дәл бақыланатын жылу өңдеу процестері арқылы қол жеткізіледі.
| Материалдың сыныбы | Қаттылықтың типтік диапазоны (HRC) | Негізгі қолданылуы мен қасиеттері |
|---|---|---|
| D2 / 1.2379 | 55–62 HRC | Жоғары тозуға төзімді кесу және пішіндеу қалыптары. Өте жақсы абразивтік тозуға төзімділік, бірақ орташа беріктік. Орташа беріктіктегі материалдар үшін қолданылады. |
| D3 / 1.2080 | 58–64 HRC | Тотыққа төзімділігі өте жоғары болат, жылу өңдеуден кейін өлшемдік тұрақтылығы жақсы. |
| H13 | 44–48 HRC | Қалыпта құю сияқты ыстық жұмыс қолданбалары. Жақсы серпімділік пен жылулық шаршауға қарсы төзімділік бере алады. D-сериялы болаттарға қарағанда тозуға төзімділігі төмен. |
| A2 | 58–60 HRC | Тозуға қарсы төзімділік пен серпімділіктің жақсы тепе-теңдігі бар ауамен қатаятын болат. Көптеген қалып бөлшектері үшін кеңінен қолданылатын нұсқа. |
| Жоғары жылдамдықты болат (мысалы, 1.3343 HSS) | 63–65 HRC | Ерекше қалың немесе жоғары беріктіктегі пақыл материалдар үшін ерекше қаттылық пен тозуға төзімділік қамтамасыз етеді. |
| Ұнтақтық Металлургия (PM) Болаты | 58–64 HRC | Біртекті құрылымы жоғары беріктіктегі материалдарды формалау кезінде ауыр жүктемелі қалыптар үшін өте жоғары серпімділік пен тозуға төзімділік бере алады. |
| Қалпына келтірілетін құйма темір | Айнымалы (аспаптық болаттан төмен) | Үлкен қалып корпусы мен негіздері үшін қолданылады. Жақсы беріктік, өңдеуге ыңғайлылық және тербелісті жұтуды қамтамасыз етеді. |
Қаттылықты таңдаудың негізгі факторлары
Барлық автомобиль штамптарына бірдей жарамды универсал қаттылық мәні жоқ. Ең жақсы қаттылық тиісті факторлардың бірнешеуін терең талдау арқылы анықталады. Дұрыс қаттылықты таңдау өңделетін шикізаттан бастап, штамптың нақты қызметіне дейінгі бүкіл өндірістік процесті жалпы түсінуді талап етеді. Қате таңдау құралдың уақытынан бұрын шығындалуына, бөлшектердің сапасының төмендеуіне және жұмыс шығындарының өсуіне әкелуі мүмкін.
Қажетті қаттылықты әсер ететін ең маңызды факторларға мыналар жатады:
- Жұмыс бетінің материалы: Пішінделетін созба металл парақтың беріктігі мен қалыңдығы негізгі анықтаушы болып табылады. Түйіршікті бөлшек үшін жұмсақ алюминий қорытпаларын пішіндеу құрылымдық дененің бөлшегі үшін берік, үйкеліске төзімді AHSS-ті штамптауға қарағанда басқа штамп қаттылығын талап етеді. Ереже бойынша, қиынырақ және қалыңдау жұмыс материалы үйкелістің бұзылуына төте алу үшін жоғарырақ штамп қаттылығын талап етеді.
- Қолдану түрі: Операция сипаты қаттылық пен беріктіктің арасындағы теңдестікті анықтайды. Мысалы, кесу немесе қиғыш матрица жиектің сүйірлігін сақтау және сынбау үшін өте қатты болуын (**HRC 60–65**) талап етеді, бұл пышақ қаттылығын таңдау бойынша нұсқауларда нақты көрсетілген. Алайда, терең созу матрицасы трескін пайда болмайтындай жоғары соққылық күштерге шыдамды болуға баса назар аударады, ол үшін қаттылық деңгейі сәл төмен болуы мүмкін.
- Өндіріс көлемі: Жоғары көлемді өндіріс жұмыстары үшін матрицаны қолдануды азайту мақсатында тозуға төзімділік ең маңызды орын алады. Сондықтан, құралдың қызмет ету мерзімін ұзарту үшін жоғары қаттылық, жиі PVD (Физикалық будың шөгіндісі) сияқты беттік қаптамамен толықтырылады. Төмен көлемді немесе прототиптік жұмыстар үшін тозуға төзімсіз (және арзан) материал қабылдануы мүмкін.
Соңында, шешім беру — бұл компромиссті талдау болып табылады. Тозуға төзімділікті максималдандыру жиі беріктіктің есебінен жүзеге асады. Төмендегі кестеде осы негізгі компромисс көрсетілген:
| Тозуға төзімділікке назар аудару (Жоғары HRC) | Беріктікке назар аудару (Орташа HRC) |
|---|---|
| Жақсы жақтары: Құралдың қызмет ету мерзімі ұзағырақ, абразивті материалдар үшін жақсырақ (мысалы, AHSS), кесу шеттерін сүйір ұстайды. | Жақсы жақтары: Жарылу мен сынға қарсы төзімділігі жоғары, үлкен соққылы операциялар үшін жақсы, әлсіз дәлсіздікке төзімді. |
| Жағымсыз жақтары: Ақырын сынғыш, жарықтану нәтижесінде қиратушы істен шығу қаупі жоғары, соққы жүктемелерге төзімсіз. | Жағымсыз жақтары: Тез тозады, жиі қызмет көрсетуді талап етеді, шеттері тез бұзылуы мүмкін. |
Инженерлер қолдану мақсатына сәйкес ең сенімді және шығын тиімді өнімділікті қамтамасыз ететін қаттылықты таңдау үшін осы факторларды салмақтандыруы керек. Бұл жиі сенімді негізгі материалды таңдауды және одан кейін тұтас құралды сынғыш етпей, маңызды аймақтарда тозуға қарсы төзімділікті арттыру үшін бетін өңдеу немесе қаптау қабатын пайдалануды қамтиды.
Жиі қойылатын сұрақтар
1. Қалып болатының қаттылығы қандай?
Қалып болатының қаттылығы оның құрамы мен жылулық өңдеуге байланысты әлдекайда өзгереді, бірақ автомобиль қолданыстары үшін әдетте нақты диапазонда болады. D2 сияқты суық жұмыс құралдары болаттары үшін жұмыс істеу қаттылығы әдетте 55 пен 62 HRC арасында болады, ал D3 үшін 58 және 64 HRC жоғары қаттылық қаңылды кесу мен пішіндеу үшін қажетті тозуға төзімділікті қамтамасыз етеді. Пісіру үшін қолданылатын H13 сияқты ыстық жұмыс болаттары төзімділікті жақсарту және жылумен байланысты тозуға төзімді болу үшін әдетте 44-48 HRC шамасында төмен қаттылыққа ие.
2. Қалып үшін ең жақсы материал қандай?
Барлық қалыптар үшін жалғыз "ең жақсы" материал жоқ; оптималды таңдау қолданылуына байланысты. Терме қалыптардағы жоғары тозуға төзімділік үшін D2 сияқты көміртегі мен хромның жоғары мөлшері бар құрал-жабдық болаттары классикалық таңдау болып табылады. Шиеленісу мен сынғыштыққа төзімділік талап етілетін қолданыстар үшін S7 немесе берік ұнтақтық металлургия (PM) болаттарына қарағанда артықшылық беріледі. Үлкен қалып денелері үшін, қалпына келтірілетін құйма темір көбінесе құны тиімділігі мен тұрақтылығы үшін ұсынылады. Ең жақсы материал өндірістік процестің нақты талаптарына қарсы қажетті өнімділікті — тозуға төзімділікті, беріктікті және құнды — тепе-теңдікке келтіреді.
3. D3 материалдың қаттылығы қандай?
D3 құрал болаты, сонымен қатар 1.2080 ретінде белгілі, - бұл өте жоғары тозуға төзімділігімен ерекшеленетін көміртегісі мен хромы жоғары құрал болаты. Дұрыс жылу өңдеуден кейін D3 болаты қаттылығын 58-64 HRC аралығында жетуге қабілетті. Бұл оны абразивті тозуға қарсы төзімділік пен ұзақ қызмет ету қажеттілігі басым талап болып табылатын кесу және пішіндеу матрицалары үшін өте қолайлы етеді.
4. H13 болатының қаттылық диапазоны қандай?
H13 - бұл көптеген мақсатта қолданылатын хром-молибденді ыстық жұмыс құралы болаты. Ыстық температурадағы қолдану үшін қажетті серпінділікті қамтамасыз ету үшін оның қаттылығы әдетте суық жұмыс болаттарынан төмен болады. Матрицалық құю үшін әдеттегі қаттылық ауқымы 44-тен 48 HRC-ға дейін үлкен соққыға төзімділік талап етілетін қолданбаларда оны 40-44 HRC аралығындағы төменгі қаттылыққа дейін қатайтуға болады. Бұл баланс оны қиын жағдайларда, мысалы штамповке под давлением .