Skilimo ištraukimo įveržuose sprendimas: pagrindinės priežastys ir taisymo būdai
TRUMPAI
Skilimas ištraukimo įveržuose yra svarbus gamybos gedimas, kurį dažniausiai sukelia pernelyg didelis įtempis, medžiagos defektai, eksploatacinės klaidos ir prasta įrankių konstrukcija. Pagrindinės priežastys apima vietinius suspaudimo įtempimus, sukeliančius deformacijų sukietėjimą, medžiagoje esančių vidinių įtempimų išsiskyrimą bei metalurginius defektus įverže ar ruošinyje. Taip pat svarbių įtaką turi nepakankama tepimo sistema, netinkamas įrangos išlygiavimas ir netinkama įveržų geometrija – pavyzdžiui, neteisingi spinduliai ar tarpai – dėl kurių įveržai anksti sugenda.
Supraskite esminį skirtumą: skilimas ir plyšimas
Prieš diagnozuojant gedimą, būtina atskirti įtrūkimą nuo plyšimo, nes jų priežastys ir sprendimai yra esmingai skirtingi. Netinkamai nustatę gedimo rūšį, dažnai imamasi neteisingų ir neveiksmingų taisomųjų veiksmų. Nors abu atvejai lemia dalies atmėtimą, jie kyla iš priešingų apkrovos būsenų.
Plyšimas yra tempimo sugedimas. Jis atsiranda tada, kai metalas per stipriai ištęsiamas virš jo maksimalios pailgėjimo talpos. Šį procesą dažnai lydi matomas medžiagos storio sumažėjimas, vadinamas „siaurėjimu“. Įsivaizduokite, kaip tempti tafty, kol ji susilpnės viduryje ir galiausiai perplyš. Lyginant procese plyšimas paprastai pasireiškia kaip horizontalus lūžis šalia įspaudimo kampinio spindulio, kur medžiaga buvo per daug ištempta. Dažni sprendimai apima įspaudimo kampinio spindulio padidinimą, tepimo gerinimą arba medžiagos naudojimą su geresniais pailgėjimo rodikliais.
Išspragstymas , priešingai, yra suspaudimo gedimas. Jis atsiranda dėl per didelio lokalizuoto suspaudimo, dėl kurio medžiaga tampa pernelyg sukietėjusia ir trapia tam tikroje vietoje. Kaip detaliai aprašyta analizėje, pateiktoje „ Gaminantis įmonė “, šis gedimo tipas sukelia, kad metalas ties lūžiu būtų storesnis nei pradinė būklė. Įtrūkimai dažnai atrodo kaip vertikalūs gedimai ir vis dažniau pasitaiko aukštos stiprybės plienams bei nerūdijančiajam plienui. Bandyti pašalinti įtrūkimą, naudojant sprendimą, skirtą plyšiui, tik pablogins problemą.
Norint tinkamai diagnozuoti, apsvarstykite šiuos pagrindinius skirtumus:
| Charakteristika | Įtrūkimas (suspaudimo gedimas) | Plyšimas (tempimo gedimas) |
|---|---|---|
| Išvaizda | Paprastai vertikalus atviras gedimas | Paprastai horizontalus plyšimas, dažnai einantis po siaurėjimo |
| Medžiagos storis ties lūžiu | Storesnis nei pradinė medžiaga | Plonesnis nei pradinė medžiaga (nutrinimas) |
| Pagrindinė priežastis | Per didelis lokalizuotas suspaudimas ir įtempimo kietinimas | Per didelis lokalizuotas tempimas (įtempimas) |
| Dažna vieta | Didelio suspaudimo sritys, pvz., flancai ar siauri spinduliai | Šalia skylės spindulių ar sričių su dideliu ištempimu |

Medžiagos sukeltos priežastys ir būdingi defektai
Detalės ir įrankio medžiagų fizinės ir cheminės savybės dažnai sukelia įtrūkimus. Iš medžiagos kylančios nesėkmės gali būti subtilos, tačiau turėti didelės įtakos gamybos našumui ir įrankio tarnavimo laikui. Šios problemos gali būti plačiai klasifikuojamos kaip problemas su aptraukiamąja žaliava ir defektai įrankio konstrukcijos medžiagoje.
Detalei pagaminti netinkamai parinkta žaliava yra pagrindinė kaltininkė. Medžiagos su žemu plastiškumu ar aukštu šaltojo kietinimo indeksu, tokios kaip austenitinė nerūdijanti plienas, ypač jautrios. Deformuojant šios medžiagos gali patirti fazinį virsmą, kuris sukelia trapią martensito struktūrą, todėl jos linkusios trūkinėti, kaip paaiškina ekspertai iš Kanou Mould . Be tobuliau, paviršiaus defektai ant заготовки, tokie kaip įbrėžimai ar nulupimai, gali sutrikdyti medžiagos sklandų įtekėjimą į formą, dėl ko atsiranda įtrūkimai – dažna problema, kurią pabrėžia Tikslus formavimas .
Įrankių atžvilgiu yra labai svarbi formos medžiagos kokybė. Pavyzdžiui, iš prastos kokybės kietmedžio pagaminta forma gali sukelti katastrofišką gedimą. Išsamus gedimo analizės tyrimas leidinyje The Fabricator's vamzdelių ir vamzdžių žurnalas nurodo metalurginius defektus, tokius kaip porėtumas dėl netinkamo sintringo, kaip vieną iš pagrindinių priežasčių. Kai kietmedžio milteliai nesintringuojami tinkamai, volframo ir kobalto komponentai nesujungia tinkamai, sumažėja formos struktūrinis vientisumas ir gebėjimas atlaikyti tempimo apkrovas. Tai sukuria silpnas vietas, kuriose įtrūkimai lengvai atsiranda ir plinta.
Kad būtų sumažinti šie medžiagų susiję gedimai, veiksmingos keletas strategijų:
- Medžiagų pasirinkimas: Pasirinkite medžiagas, turinčias gerą plastiškumą ir formuojamumą numatytai paskirčiai. Medžiagoms, kurios stipriai kietėja dirbant, planuokite tarpinį atkaitinimą, kad būtų atkurta lankstumas.
- Kokybės kontrolė: Atlikite griežtą įeinančių žaliavų apžiūrą, kad būtų patikrinti paviršiaus defektai ar netolygus storis.
- Įformos medžiagos specifikacija: Reikalaukite aukštos kokybės tinkamai sinteruoto kietlyčio ar kitų tinkamų įrankių plienų iš patikimų tiekėjų. Įsitikinkite, kad įformos medžiaga tinka specifinių detalių medžiagoms traukti tenkinantiems apkrovos reikalavimams.
Eksploatacinių gedimų: proceso apkrovos, tepimas ir centravimas
Net turėdami tobulas medžiagas ir įformos projektavimą, traukimo proceso klaidos yra pagrindinė įtrūkimų priežastis. Šie eksploataciniai gedimai dažnai kyla dėl sudėtingo tarpusavio ryšio tarp apkrovos, trinties ir mechaninės parinkties. Jų sprendimui reikia atidžiai stebėti ir kontroliuoti gamybos aplinką.
Viena iš pagrindinių priežasčių yra vidinių įtempių išsiskyrimas . Kaip pažymėta kelių pramonės šaltinių, vidinė įtampa yra neišvengiamas metalo gamybos procesų pasekmė. Traukimo metu šios sukauptos įtampos išsiskiria, ką gali reikšti įtrūkimai, kartais iškart po formavimo ar net po tam tikro laikymo laikotarpio. Tai ypač būdinga medžiagoms su aukštu grūdėjimo indeksu.
Nepakankamas tepimas yra kitas kritinis eksploatacijos gedimas. Lubrikantai sudaro apsauginę plėvelę tarp įrankio ir ruošinio, mažindami trintį ir šilumą. Kai ši plėvelė suskyla, atsiranda metalo kontaktas su metalu, dėl ko kyla užstrigimai, padidėja traukimo jėgos ir galiausiai – lūžiai. Lubrikanto pasirinkimas yra gyvybiškai svarbus; sudėtingoms medžiagoms, tokioms kaip nerūdijantis plienas, gali prireikti specialių lubrikantų, pvz., PVDF plėvelių, kad efektyviai išlaikytų barjerą.
Galiausiai, mechaninis nesuderinamumas gali sukelti nelygius apkrovimus, dėl kurių anksčiau sugenda mira. Pavyzdžiui, nusidėvėjęs būgnas, paduodantis vielą į mirą neteisingu kampu, sukuria nenuoseklų dėvėjimosi modelį. Tai koncentruoja apkrovas tam tikrose miroje esančiose vietose, sukeliant lokalų dėvėjimąsi ir įtrūkimus. Kaip parodė vienas atvejo tyrimas, problema buvo ne miroje, o grioveliuota būgnyje aukštupio kryptyje, kuri sukelė netinkamą išlyginimą.
Operatoriai gali naudoti šią kontrolinę lentelę, kad diagnozuotų ir užkirstų kelią eksploataciniams gedimams:
- Tepimo patikrinimas: Patikrinkite, ar tepimo sistema veikia tinkamai ir ar naudojamas tinkamas tepiklis medžiagai ir procesui.
- Išlyginimo patikrinimas: Reguliariai apžiūrėkite visus traukos stendo komponentus, įskaitant būgnus ir vedžiojimo elementus, dėl dėvėjimosi ir užtikrinkite tinkamą заготовкės išlyginimą į mirą.
- Parametrų valdymas: Užtikrinkite, kad traukimo greičiai ir redukcijos santykiai būtų ribose, rekomenduojamose apdorojamai medžiagai.
- Įtempties valdymas: Medžiagoms, linkusioms į vėlyvą įtrūkimą, po formavimo kuo greičiau turėtų būti svarstomi įtempimo mažinimo terminiai apdorojimai.

Netinkamas įrankio dizainas ir žema kokybė
Ištraukimo įrankio dizainas ir jo konstrukcinė kokybė yra pagrindiniai veiksniai, lemiantys jo našumą ir ilgaamžiškumą. Bet kurios šių sričių trūkumai gali sukelti įtempimo koncentraciją ir medžiagos tekėjimo problemas, tiesiogiai sukeliančias įtrūkimus, nepaisant medžiagos kokybės ar eksploatacijos tikslumo. Gerai suprojektuotas įrankis užtikrina sklandų medžiagos tekėjimą, o blogai suprojektuotas – trukdo jam.
Dažni dizaino trūkumai apima netinkamą geometriją. Pavyzdžiui, jei spaudimo ir įrankio spinduliai yra per maži (per aštrūs), jie gali apriboti medžiagos tekėjimą į įrankio ertmę, padidindami temptinį įtempimą ir sukeliant lūžius. Atvirkščiai, jei spindulys per didelis, tai gali sukelti raukšles. Pagal CNstamping , netinkamas įspaudos ir matricos tarpas taip pat dažnai sukelia įtrūkimus. Panašiai nepakankamas priėjimo kampo ilgis koncentruoja tempties slėgį per mažoje erdvėje, išstumia tepalą ir sukelia užstrigimą bei gedimą.
Nepakankama konstrukcija gali pažeisti net tobulesnį projektą. Kietvarčio įvorės ir plieninio korpuso prigludimas yra būtinas tiek mechaninei atrai, tiek šilumos sklaidai. Jei įvorė nėra visiškai paremta – pavyzdžiui, dėl koniškos korpuso vidaus formos – ji negali atlaikyti tempiamosios jėgos ir įtrūks. Būtina tinkamai termiškai suspausti įvorę į korpusą, kad būtų užtikrintas maksimalus kontaktinis plotas, leidžiantis korpusui veikti kaip šilumos galvutei ir neleisti įvorės perkaitimui.
Kad išvengtumėte šių problemų, labai svarbu bendradarbiauti su patyrusia ir išmanančia formos gamybos įmone. Specialistas gali užtikrinti, kad forma būtų tinkamai suprojektuota ir pagaminta konkrečiai taikymo sričiai, atsižvelgiant į medžiagos savybes, poslinkį ir eksploatacines apkrovas. Pavyzdžiui, tokie specialistai kaip Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. naudoja pažangias CAE simuliacijas formos dizainui optimizuoti ir pasitelkia išsamų projekto valdymo ekspertizę, kad pateiktų aukštos kokybės, patikimą įrankį reikalaujantiems taikymams, tokiems kaip automobilių štampavimas.
Svarbiausi dėmesio formos dizainui ir konstrukcijai aspektai apima:
- Optimizuota geometrija: Įsitikinkite, kad spinduliai, tarpai ir priėjimo kampai yra pritaikyti konkrečiai medžiagai ir detalės geometrijai.
- Tinkamas įstatomųjų detalių palaikymas: Naudokite becentrinio apdirbimo būdu apdirbtas įstatomąsias detales ir užtikrinkite, kad jos būtų visiškai palaikomos korpuso viduje, kad būtų maksimaliai padidinta šilumos perdavimo ir mechaninė stipris.
- Medžiagos tekėjimas: Netaisyklingos formos ruošiniams apsvarstykite konstrukcijas su įgilintais kūginiais kampais, kad aštrūs kampai neįsikirstų į formos plokštumas.
- Ekspertų bendradarbiavimas: Tankiai bendrauti su įrankių tiekėjais, kad patvirtintumėte projektus ir užtikrintumėte aukštos kokybės gamybos praktiką.
Dažniausiai užduodami klausimai
1. Kodėl formavimo proceso metu įformė skyla?
Įformė gali skilti dėl kelių priežasčių, daugiausia susijusių su įtempiu ir medžiagos vientisumu. Pagrindinės priežastys – įtempio koncentracija dėl netinkamo įformės dizaino arba netaikymo, dėl ko didžiulė jėga sutelkiama mažame plote. Kita svarbi priežastis – karbidų netolygus pasiskirstymas įrankinėje plieno rūšyje, sukuriant silpnas vietas. Galiausiai, aukšta temperatūra eksploatacijos metu gali sumažinti medžiagos atsparumą skilimui, ypač jei įformė netinkamai aušinama.
2. Kas sukelia metalo skilimą?
Metalo įtrūkimai paprastai atsiranda dėl apkrovos, viršijančios medžiagos stiprumą. Tai gali įvykti įvairiais būdais, įskaitant mechaninį perkrovimą dėl pritaikytų jėgų (pvz., lyjimo procese), šiluminį įtempimą dėl greito šildymo ar aušinimo, liekaninį vidinį įtempimą dėl ankstesnių gamybos etapų ir aplinkos veiksnius, tokius kaip korozija, kurie laikui bėgant silpnina medžiagą. Medžiagos defektai, tokie kaip porėtumas ar priemaišos, taip pat veikia kaip įtrūkimų pradžios taškai.
3. Kas sukelia daugumą įtrūkimų lakštinio metalo formavime?
Lakštinio metalo formavime dauguma įtrūkimų atsiranda dėl per didelio lokalizuoto deformavimo. Dažnai tai lemia netinkamas įvoros tarpas, kai tarp stūmoklio ir įvoros esantis tarpas per mažas, dėl ko metalas yra priverstas skilti ar įtrūkti. Bloga lygiavimas taip pat gali sukelti nelygų įtempimą, kuris veda prie gedimo. Kitas dažnas priežastis – nepakankama medžiagos atrama arba spaustuvai, dėl kurių lakštinis metalas tempti nelygiai ir viršyti savo pailgėjimo ribą, todėl atsiranda plyšiai ar įtrūkimai.
Maži serijos dydžiai, aukšti standartai. Mūsų greito prototipavimo paslauga leidžia patvirtinti rezultatus greičiau ir lengviau —
