Pagrindiniai įrankių plieno markių automobilių formų našumui

TRUMPAI

Automobilių formų tinkamų įrankių plieno rūšių parinkimas reikalauja atsižvelgti į nusidėvėjimo atsparumo ir atsparumo trūkinėjimui pusiausvyrą, kad būtų užtikrintas ilgas įrankių tarnavimo laikas ir detalių kokybė. Dažniausiai naudojamos rūšys apima D tipo plienus, tokius kaip D2 – aukšto nusidėvėjimo atsparumo pjovimo ir formavimo operacijoms, S tipo plienus, pavyzdžiui S7 – puikiam smūgiams atsparumui didelio stiprumo skyliavimo operacijose, bei A tipo plienus, tokius kaip A2, kurie siūlo universalų abiejų savybių derinį. Galutinė parinktis priklauso nuo konkretaus taikymo, nuo aukštos stiprybės plieno skyliavimo iki sudėtingų detalių formavimo.

Įrankių plieno klasifikacinių sistemų supratimas

Įrankių plienas yra specializuota anglies ir legiruotųjų plienų kategorija, sukuriama įrankiams, formoms ir klotams gaminti. Dėl savo išskirtinio kietumo, nusidėvėjimo atsparumo ir gebėjimo išlaikyti formą aukštoje temperatūroje, jis yra nepakeičiamas reikalaujamose pramonės aplinkose. Siekiant standartizuoti šiuos medžiagų tipus, Amerikos geležies ir plieno institutas (AISI) sukūrė klasifikavimo sistemą, kuri grupuoja įrankių plienus pagal jų kietinimo būdą, sudėtį ir paskirtį. Šios sistemos supratimas yra pirmasis žingsnis tinkamos medžiagos pasirinkimui automobilių formoms.

Klasifikacija naudoja raidės ir skaičiaus žymėjimą kiekvienam klasei nustatyti. Raidė nurodo plieno pagrindinę savybę arba kietinimo būdą, suteikdama aiškią struktūrą inžinieriams ir įrankių gamintojams. Pavyzdžiui, „A“ reiškia Oriniu būdu kietinamą plieną, o „W“ – Vandens būdu kietinamą. Ši sistema supaprastina atrankos procesą grupuodama plienus su panašiais eksploataciniais rodikliais.

Nors yra keletas kategorijų, kelios iš jų ypač svarbios įrankių gamybai. Tarp jų – vandens kalavimo (W), alyvos kalavimo (O), oro kalavimo (A), aukšto anglies ir chromo kiekio (D) bei smūgiams atsparios (S) rūšys. Kiekviena grupė siūlo unikalią savybių kombinaciją, pritaikytą konkrečioms užduotims – nuo pjaustymo ir iškirpimo iki formavimo ir žymėjimo. Išsamesnę dažniausiai naudojamų klasifikacijų apžvalgą galima rasti pirmaujančių tiekėjų, tokių kaip SSAB .

Įrankinio plieno savybės automobilių formoms

Automobilio formos našumas tiesiogiai priklauso nuo jos įrankinio plieno mechaninių savybių. Optimalios rūšies parinkimas reikalauja kompromisų tarp medžiagos charakteristikų ir taikymo reikalavimų. Du svarbiausi šiame balanse – tai nusidėvėjimo atsparumas ir kietumas.

Atsparumas dilimui yra plieno gebėjimas atlaikyti dilimą ir eroziją, kurią sukelia lakštinis metalas, slystantis jo paviršiumi štampuojant ar formuojant. D tipo rūšių plienai, pasižymintys dideliu atsparumu dilimui, savo mikrostruktūroje turi kietų karbido dalelių, kurios neleidžia įrankio paviršiui greitai nusidėvėti. Ši savybė ypač svarbi didelės apimties gamybai bei dirbant su abrazyviškomis medžiagomis, tokiose kaip Pažangieji Didelės Kietumo Plienai (AHSS), kurie vis dažniau naudojami moderniuose automobilių korpusuose.

Kietumas , priešingai, yra medžiagos gebėjimas sugerti energiją ir atlaikyti subyrėjimą, įtrūkimus ar katastrofišką gedimą staigaus smūgio ar didelės apkrovos sąlygomis. Smūgiams atsparūs S tipo plienai sukurti maksimaliai dideliam atsparumui lūžiams. Ši savybė yra esminė taikant sunkius smūgius, pvz., iškirpant storesnes medžiagas ar formuojant formas su aštriomis kampais, linkusias trūkinėti. Kaip detalizuota pramonės ekspertų įmonėje Pennsylvania Steel , didelės įtampos aplikacijos reikalauja plienų, suprojektuotų sugerti smūgį, nesuskilinant.

Pagrindinė problema, renkantis įrankių plieną, yra ta, kad atsparumas dilimui ir atsparumas smūgiams dažnai vienas kitą išmeta. Padidinus plieno kietumą siekiant pagerinti atsparumą dilimui, jis paprastai tampa trapus, sumažinant jo atsparumą smūgiams. Šis kompromisas akivaizdus lyginant tokias rūšis kaip D2 ir S7. D2 siūlo puikų atsparumą dilimui, tačiau yra mažiau atsparus smūgiams, todėl tinka pjovimo formoms. S7 suteikia išskirtinį atsparumą smūgiams, aukojant dilimo atsparumą, todėl idealiai tinka kalnakasiams ir smūgio apkrovų aplikacijoms. Tikslas – rasti tinkamą pusiausvyrą konkrečiam formos elementui, kad būtų maksimaliai pailgintas tarnavimo laikas.

Išsamus analizė: geriausios įrankių plieno rūšys automobilių formoms

Automobilių pramonėje kelios „darbinio arklio“ klasės įrankių plienai tapo standartais dėl jų patikimo našumo įvairiose srityse. Šie medžiagų tipai suteikia platumą savybių, leidžiančių įrankių gamintojams optimizuoti našumą – nuo paprastų laikiklių iki sudėtingų konstrukcinių detalių. Jų atskirų stiprybių supratimas yra pagrindinis sėkmingam formos konstravimui ir gamybai.

Sudėtingiems projektams bendradarbiauti su specialistu gali būti nepaprastai vertinga. Pavyzdžiui, tokie gamintojai kaip Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. turi gilų ekspertizę individualių automobilių štampavimo formų srityje, pasitelkiantys pažangias imitacijas ir medžiagų žinias, kad atrinktų optimalias įrankių plieno rūšis tikslumui, efektyvumui ir ilgaamžiškumui masinės gamybos aplinkose.

Žemiau pateikiamas išsamus dažniausiai naudojamų automobilių įrankių rūšių palyginimas, remiantis įvairių įrankių specialistų nuomonėmis.

Kaip nurodo SteelPRO Group , tinkamo grado pasirinkimas yra būtinas optimaliam našumui. Šaltam darbui, pvz., spaudimui, D2 ir A2 yra pagrindiniai kandidatai. Kai pagrindinė problema yra dėvėjimasis, teikiama pirmenybė D2, o A2 siūlo subalansuotesnį profiliu su geresniu atsparumu trūkinėjimui ir puikesne matmenine stabilumu po termoapdorojimo. S7 yra pagrindinė parinktis, kai pagrindinis pavojus – įrankio skylinėjimas ar lūžimas dėl smūgių. H13 yra karšto darbo plienas, būtinas tokiems procesams kaip liejimas formose, kai įrankis ilgą laiką liečiasi su įkaitusiu metalu. P20, plastikinių formų plienas, dažnai naudojamas automobilių pramonės įrankiams, tokiems kaip laikikliai ir atramos konstrukcijos, dėl lengvo apdirbimo.

Pažangūs ir specialieji plienai šiuolaikinėje automobilių pramonės įrankių gamyboje

Kai automobilių konstrukcijos tobulėja, naudojant tvirtesnes ir lengvesnes medžiagas, padidėja reikalavimai automobilių formoms. Išplėtojus pažangius aukštos stiprybės plienus (AHSS), reikia įrankių medžiagų, kurios būtų geresnės už tradicinius klases. Atsakant į tai, specialios ir pažangios įrankių plienų rūšys, tokios kaip iš pirmaterialio pagamintos metalurgijos būdu (P/M), tampa vis svarbesnės.

Miltelių pavidalo metalo (P/M) įrankių plienai gaminami pradmelto plieno atomizacija į smulkų miltelį, kuris vėliau yra sutankinamas dideliu slėgiu ir temperatūra. Šis procesas sukuria medžiagą, turinčią žymiai fineresnę ir vientisesnę mikrostruktūrą, palyginti su tradiciškai gaminamu plienu. Pagrindinė nauda – vienodesnis karbido pasiskirstymas, kuris pašalina didelius, atskirtus karbidus, galinčius veikti kaip įtempimo taškai D2 tipo plienuose. Rezultatas – plienas, pasižymintis geresniu atsparumu trūkinėjimui, nusidėvėjimui ir apdirbamumu šlifavimo metodu.

P/M plienų vientisa struktūra taip pat juos daro labai tinkamus pažangiosioms paviršiaus dangoms, nes jie suteikia stabilų pagrindą. Reikalaujamiausioms automobilių pramonės sritims, pvz., kalnams iš ultraaukštos stiprumo plieno detalių, P/M plienai užtikrina žymiai didesnį įrankių tarnavimo laiką ir geresnį našumą, pateisindami aukštesnę pradinę kainą. Kaip paaiškina įrankių ekspertai, šis pažangus gamybos procesas sukuria medžiagas su išskirtine vientisumu ir sumažintu įtrūkimų rizika. Išsami įrankių plienų rūšių ir jų gamybos procesų sąrašas pateikiamas tokiuose šaltiniuose kaip Special Tool & Engineering .

Dažniausiai užduodami klausimai

1. Kokio tipo įrankių plienas naudojamas liejimui formomis?

Liejimui formomis reikalingi karščiui atsparūs įrankių plienai dėl susijusių ekstremalių temperatūrų. Dažniausiai naudojama rūšis yra H13. Ji sukurtos išlaikyti savo kietumą ir stiprumą ilgą laiką liečiantis su lydymosi metalais, tokiais kaip aliuminis ir cinkas, puikiai atlaikančia termofatigą ir įtrūkimus.

2. Ar D2 ar S7 geriau?

Ne D2, nei S7 nėra visuotinai „geriau“; jų tinka­mybė visiškai priklauso nuo taikymo. D2 pasižymi puikiu atsparumu dilimui ir yra idealus pjovimo bei formavimo įrankiams, kai pagrindinė problema yra abrazyvus dėvėjimasis. S7 siūlo geresnį atsparumą smūgiams ir šokui, todėl yra geresnis pasirinkimas aukštą smūginę apkrovą patiriantiems įrankiams, pvz., stipriai apkraunamiems skyštukams ar kirpimo peiliams, kurių pagrindinis pavojus yra subraižymas ar įtrūkimai.

3. Kuo skiriasi P20 ir D2 įrankių plienas?

Pagrindinis skirtumas slypi jų savybėse ir paskirtyje. D2 yra aukšto anglies ir chromo turinio šaltai apdirbamas įrankių plienas, žinomas dėl didelės kietumo ir puikaus atsparumo dilimui, todėl tinka pjovimo įrankiams ir formavimo įformėms. P20 yra žemesnio anglies kiekio plastikinių formų plienas, paprastai tiekiamas iš anksto sukietintame būvyje. Jis vertinamas dėl gerų apdirbimo staklėmis ir poliravimo savybių, todėl yra tinkamas gaminti plastikinių liejimo formoms ir įformių laikikliams, bet netinka pjovimo operacijoms.

4. Kokios rūšies plienas naudojamas automobilių korpusams?

Automobilių korpusai gaminami iš įvairių plieno rūšių, o ne įrankių plieno. Šiuolaikiniai automobiliai daugiausia naudoja skirtingas lakštų plieno rūšis, įskaitant minkštąjį plieną, didelio stiprumo mažos legiruotės (HSLA) plieną ir vis dažniau – pažangųjį aukšto stiprumo plieną (AHSS), tokius kaip dvifazis (DP) ir transformacijos sukeltos plastiškumo (TRIP) plienas. Šie medžiagų tipai parenkami dėl jų formuojamumo bei gebėjimo sugerti smūgio energiją, tuo pačiu mažinant automobilio svorį.