ҚЫСҚАША

Штампылау кезіндегі матрицаның бүлінуі — бұл жабысқақ тозуының бүлінуші түрі, жиі «суық пісіру» деп аталады, онда матрица мен өңделетін бөлшек үйкелістің және жылудың артуына байланысты микроскопиялық деңгейде бірігеді. Бұл мәселені шешу үшін жеке шешім емес, көп деңгейлі инженерлік тәсіл қажет. Негізгі үш қорғаныс сызығы мыналар: матрица конструкциясын оптимизациялау қалыңдау аймақтарында (мысалы, салу бұрыштары) матрица мен пуансон арасындағы саңылауды ұлғайту арқылы, химиялық ұмтылысты бұзу үшін әртүрлі құрылғы материалдарын таңдау (мысалы, алюминий-мыс қоспасы) және беті мүлдем парсыланғаннан кейін ғана tiCN немесе DLC сияқты күрделі қаптамаларды қолдану. Операциялық түзетулер, мысалы, Үлкен Қысымды (EP) сұйық майлау заттарын қолдану және престің жылдамдығын төмендету, соңғы шаралар ретінде қолданылады.

Бүліну физикасы: Неліктен Суық Пісіру Орын Алады

Қалыптың шайқалуын болдырмау үшін, біріншіден, оның абразивті тозуынан негізгі айырмашылығын түсіну керек. Абразивті тозу груб қағазбен ағашты шлифтеуге ұқсас болса, шайқалу — бұл жабысып тозу ол матрицалық престің үлкен қысымы астында металл бетіндегі қорғаныш оксидтік қабаттарының жойылуы кезінде пайда болады. Мұндай жағдайда өңделетін бөлшектің химиялық белсенді "анағұрлым" металы құрал болатымен тікелей байланысады.

Микроскопиялық деңгейде беттер ешқашан мүлдем тегіс болмайды; олар аспериттер деп аталатын шыңдар мен ойпаттардан тұрады. Жоғары тоннажды қысым астында бұл аспериттер бір-біріне ілініп, жергілікті жоғары температура туғызады. Егер екі металл химиялық тартылысқа ие болса — мысалы, хромның жоғары мөлшері бар болаты бар коррозияға төзімді болат пен D2 құралдық болат — олар атомдық деңгейде байланысуы мүмкін. Бұл процесс беттен бетке көшу немесе суық пісіру . Құрал қозғала берген сайын осы пайда болған байланыстар ысырылады және материалдың бөлшектерін жұмсақ бетінен ажыратып, қатты құрал бетіне түсіреді. Бұл қабаттар немесе "ісінулер" одан әрі бөлшектердің бетін сызып, катастрофалық зақымдануға әкеледі.

Бірінші қорғаныс сызығы: Матрицаның дизайны мен геометриясы

Өнеркәсіптегі ең кең тараған дұрыс емес түсінік — қаптамалар кез-келген износ мәселесін шеше алады деп ойлау. Дегенмен, саладағы мамандар түбегейлі себеп механикалық болса, қаптама қолдану тек мәселені "қаптауға" ғана әкеледі деп ескертеді. Негізгі механикалық себеп көбінесе жеткіліксіз пунштің матрицаға саңылауы , әсіресе терең тартылған бөлшектерде.

Терең созуда, материал матрица ойығына қарай ағған кезде жазықтықтағы сығылуға ұшырап, табиғи жолмен қалыңдайды. Егер матрица дизайны осы қалыңдауды ескермесе — әсіресе созу бұрыштарының вертикаль қабырғаларында — саңылау жоғалады. Матрица тиімді түрде материалды «басып» жібереді, олай болса майлау затының көптігі мұндай үлкен үйкеліс шыңын жеңе алмайды. Сәйкесінше MetalForming Magazine , осындай қалыңдау аймақтарына қосымша саңылау (жиі материал қалыңдығының 10–20%) жасау — маңызды алдын алу шарасы болып табылады.

Автомобильдің басқару иінтегілері немесе рамалары сияқты күрделі өндірістік сериялар үшін осындай қалыңдау аймақтарын болжау күрделі инженерлік жұмысты талап етеді. Дәл осы жерде мамандандырылған өндірушілермен серіктестік стратегиялық артықшылыққа ие болады. Мысалы Shaoyi Metal Technology алыстыру мөлшерін матрица құрылымының сатысына енгізу үшін алдыңғы қатарлы CAE талдау және IATF 16949-ға сәйкес сертификатталған протоколдарды пайдаланып, жоғары көлемді автомобиль штампын бірінші соққыдан бастап цақпақсыз ұстауды қамтамасыз етіңіз.

Тағы бір геометриялық фактор — циркуль бағыты құрал-жабдық жасаушылар матрицалық бөліктерді ою немесе созу қозғалысы бағытына қарай циркульдауы керек. параллель қиғаш бағытта циркульдау микроскопиялық ойықтар қалдырады, бұл өңделетін бөлшекке абразивтік файлдар сияқты әсер етіп, смазка пленкасының тез бұзылуына әкеледі.

Материалтану: "Әртүрлі металдар" стратегиясы

Бейтаныс болат немесе жоғары беріктік құймаларын штамптау кезінде құралдық болат таңдауы маңызды. Жиі кездесетін бұзылу түрі — бейтаныс болатты D2 құралдық болатпен штамптау. D2 шамамен 12% хром құрамында ұстайды, ал бейтаныс болат тұтасымен коррозияға төзімділік үшін хромға тәуелді, сондықтан екі материалдың арасында «металлургиялық үйлесімділік» жоғары. Олар бір-біріне жабысуға тырысады.

Шешім мынада — әртүрлі металдар осы химиялық байланысты жояды. Ауыр сүйреу қолданбалары үшін инженерлік қола материалдар, әсіресе Алюминий қола , әдеттегі құрал болаттарына қарағанда жоғары болып табылады. Әлдеқайда жұмсақ болатын алюминий қоласының өзінде өте жақсы майлағыштық қасиеті мен жылу өткізгіштігі бар және маңыздысы, ол темір негіздеріне суық пісіруге тыйым салады. Үйкелістің жоғары аймақтарында алюминий қоладан жасалған салынбаларды немесе втулкаларды қолдану қатты материалдар сәтсіз болған жерде адгезиялық тозуды жоюға мүмкіндік береді.

Болаттың беріктігі қажет болса, Ұнтақтық Металлургия (PM) маркаларын (мысалы CPM 3V немесе M4) қарастырыңыз. Бұл D2-ге қарағанда ұсақ карбидтердің таралуын ұсынады, соның арқасында адгезиялық тозу циклін бастауға азырақ бейім гладкий бет береді.

Дамыған беттік өңдеулер мен қаптамалар

Механика мен материалдар оптимизацияланғаннан кейін, беттік қаптамалар соңғы шекараны қамтамасыз етеді. Физикалық будың тұндыруы (PVD) қаптамалары заманауи штамптау үшін стандарт болып табылады, бірақ дұрыс химияны таңдау өте маңызды.

• TiCN (Титан Карбонитрид): Стандарттық TiN-ге қарағанда қаттылығы жоғарырақ және үйкелісі төменірек болатын, жалпы мақсаттағы өте жақсы қаптама. Ол жоғары беріктіктегі болаттарды формалау үшін кеңінен қолданылады.
• DLC (Алмас тәрізді көміртегі): Өте төмен үйкеліс коэффициентімен ерекшеленетін DLC алюминий мен қиын бейтемір металдарға арналған премиум таңдау болып табылады. Ол графит қасиеттерін ұқсатады, бұл өңделетін бөлшекке минималды кедергімен сырғанауға мүмкіндік береді.
• Нитридтеу: Қаптама емес, диффузиялық процесс болып табылатын нитрлеу, өзі шынындағы құрал болатының бетін қатайтады. Көбінесе PVD қаптамаларын пайдаланар алдында негізгі өңдеу ретінде қолданылады, себебі негізгі материал жұмсақ аймақ тудырып, қатты қаптама сынуы мүмкін «жұмыртқа қабығы эффектін» болдырмау үшін.

Маңызды ескерту: Қаптама тек қана негізгі дайындаманың дайындығына сәйкес болады. Құрал бетін айна сияқты жылтырату керек алдын ала қаптама. Барлық бар сызықтар немесе тегіс емес орындар қаптама арқылы қайталанады да, өңделетін бөлшекке белсенді әсер ететін қатты, сүйір шыңдар түзіледі.

Жұмыс шаралары: Майлау және техникалық қызмет көрсету

Цехте операторлар тәртіпке бағынатын процестік басқару арқылы галлингінің пайда болу қаупін азайта алады. Бірінші айнымалы — майлау . Галлингіні болдырмау үшін қарапайым майлар жиі жеткіліксіз болады. Бұл процеске экстремал қысым (EP) қоспалары (мысалы, күкірт немесе хлор) немесе қатты бөгеттер (мысалы, графит немесе молибден дисульфиді) бар майлау материалдары қажет. Бұл қоспалар сұйық майдың тонналық қысыммен сығылып шығарылуы кезінде де металдарды бөлетін «триботехникалық пленка» түзеді.

Жылумен басқару — екінші амалдық фактор. Галлинг жылу арқылы белсендіреді; температураның жоғарылауы өңделетін материалды жұмсартады және байланысуға ынталандырады. Егер галлинг пайда болса, престің жылдамдығын (минутына соққылар саны) төмендетуді сынап көріңіз. Бұл процесс температурасын төмендетеді және майлау затына әрбір соққыдан кейін қалпына келу үшін көбірек уақыт береді. Rolleri сонымен қатар, локальды жылу жиналуы мен материалдың жиналуын болдырмау үшін соққылы операциялар үшін соққыларды алма кезек орындайтын «көпір» түріндегі кесу ретін қабылдауды ұсынады.

Соңында, тұрақты техникалық қызмет көрсету шаралары ілгері ұмтылымды болуы керек. Гальванизация пайда болғанша күте тұрмаңыз. Микроскопиялық бөлшектер үлкен зақым келтіретін түйіршікке айналмас бұрын оларды жойып тастау үшін матрица радиустарын әбзелдеу мен тазалаудың кестесін енгізіңіз. Құралдардың өткір болуы бөлшекті пішіндеуге қажетті күшті азайтады, сәйкесінше гальванизация механизмін қозғайтын үйкелісті және жылу мөлшерін төмендетеді.

Процестегі сенімділікті инженерлік жобалау

Матрицалардағы гальванизацияны болдырмау — табыс ісі емес; бұл үйкеліс заңдарына бағыну: материал ағыны үшін жеткілікті саңылау қамтамасыз ету, химиялық үйлесімсіз материалдарды таңдау және смазка кедергісінің қабатын сақтау арқылы физика мен инженерияның тәртібі болып табылады. Тыйылған матрицаның тоқтап қалуы немесе сызықтары бар бөлшектердің қалдық ставкасымен салыстырғанда алдын ала жобалау талдауы мен жоғары сапалы материалдардың құны өте аз. Себепті, белгіні емес, негізгі себепті емдеңіз, сонда өндіріс сенімділігі қамтамасыз етіледі.

Жиі қойылатын сұрақтар

1. Штамптау матрицаларындағы гальванизацияны қалай азайтуға болады?

Жылжытуды азайту үшін үш саланың басымдықтарына назар аударыңыз: Механика, Материалдар және Майлау. Біріншіден, матрица мен пуансон арасындағы саңылау жеткілікті болуы керек (қалыңдату аймақтарында 10-20% қосымша қосу). Екіншіден, суық пісіруден сақтану үшін алюминий бронзасы немесе ұштастырылған ПМ болаттары сияқты әртүрлі металдарды қолданыңыз. Үшіншіден, жүктеме астында бөгет қабатын сақтау үшін қосымша экстремалды қысым (EP) қоспалары бар жоғары тұтқырлы майлағыштарды қолданыңыз.

2. Құрғақ май галлингті болдырмаға көмектеседі ме?

Иә, антисез қоспалары беттердің арасына (мыс, графит немесе молибден сияқты) қатты майлағыш заттар енгізу арқылы жылжытуды болдырмауға мүмкіндік береді. Бұл қатты заттар сұйық майлар сығылып шыққан кезде де жұп металдарды бөгеттен ұстап тұратын физикалық бөгет ретінде қызмет етеді. Дегенмен, антисез – бұл жергілікті операциялық шешім, ал тесік аса тар болу сияқты негізгі конструкциялық кемшіліктерді түзетпейді.

3. Жылжытудың негізгі себебі не?

Жылжытудың негізгі себебі – жабысып тозу үйкеліс және жылу нәтижесінде пайда болады. Жоғары қысым металл бетіндегі қорғаныш оксидтік пленканы бұзған кезде, ашылған атомдар бір-бірімен байланыса немесе «дәнекерлене» алады. Бұл құрал мен өңделетін бөлшек химиялық құрамы бойынша ұқсас болғанда (мысалы, қапталмаған құралдық болатпен болатты штампылау) ең жиі кездеседі, бұл жоғары металлографиялық тартылысқа әкеледі.