Galvenie instrumentu tērauda markas automašīnu veidņu veiktspējai

TL;DR

Automobiļu veidņu piemērotu rīkstāvļu marku izvēle prasa rūpīgu līdzsvaru starp nodilumizturību un izturību, lai nodrošinātu ilgu kalšu kalpošanas laiku un detaļu kvalitāti. Visbiežāk izmantotās markas ietver D-tipa tēraudes, piemēram, D2, kas nodrošina augstu nodilumizturību griešanas un formēšanas operācijās, S-tipa tēraudes, piemēram, S7, ar lielisku triecienuizturību augsta spiediena štampēšanai, kā arī A-tipa tēraudes, piemēram, A2, kas piedāvā abu īpašību daudzpusīgu kombināciju. Galvenokārt izvēle ir atkarīga no konkrētās pielietošanas, sākot no augstas stiprības tērauda štampēšanas līdz sarežģītu komponentu formēšanai.

Rīkstāvļu klasifikācijas sistēmu izpratne

Instrumentu tērauds ir specializēta oglekļa un sakausēto tērauda kategorija, ko izstrādā instrumentu, matricu un veidņu ražošanai. Tā izcilā cietība, nodilumizturība un spēja saglabāt formu augstās temperatūrās padara to par neatņemamu rūpnieciskās vides sastāvdaļu. Lai standartizētu šos materiālus, Amerikas dzelzs un tērauda institūts (AISI) izstrādāja klasifikācijas sistēmu, kas grupē instrumentu tēraudus pēc to cietināšanas metodes, sastāva un pielietojuma. Šīs sistēmas izpratne ir pirmais solis pareizā materiāla izvēlē automašīnu matricām.

Klasifikācijā tiek izmantota burtu-ciparu apzīmēšana, lai identificētu katru pakāpi. Burts norāda tērauda galveno īpašību vai cietināšanas metodi, nodrošinot skaidru struktūru inženieriem un instrumentu meistariem. Piemēram, 'A' nozīmē Gaisa cietināšanu, savukārt 'W' apzīmē Ūdens cietināšanu. Šī sistēma vienkāršo izvēles procesu, kategorizējot tēraudus ar līdzīgiem ekspluatācijas raksturlielumiem.

Lai gan ir vairākas kategorijas, dažas ir īpaši svarīgas matricu ražošanai. Starp tām ir ūdenī cietējošie (W), eļļā cietējošie (O), gaisā cietējošie (A), augsta oglekļa un hroma (D) un triecienizturīgie (S) veidi. Katra grupa piedāvā unikālu īpašību kombināciju, kas pielāgota konkrētām darbībām – no griešanas un izgriešanas līdz formēšanai un žakardam. Visbiežāk sastopamo klasifikāciju detaļrādījumu var atrast resursos no vadošajiem piegādātājiem kā SSAB .

Instrumentu tērauda kritiskās īpašības automašīnu matricām

Automašīnu matricas veiktspēja tieši ir saistīta ar tā instrumentu tērauda mehāniskajām īpašībām. Optimālā šķiras izvēle prasa kompromisu starp dažādām īpašībām, lai materiāla raksturojums atbilstu pielietojuma prasībām. Divas svarīgākās īpašības šajā līdzsvarā ir nodilumizturība un izturība.

Izmantošanas varmi ir tērauda spēja izturēt nolietojumu un eroziju, ko izraisa loksnes metāla plūsma pār tā virsmu žonglēšanas vai formēšanas laikā. Tēraudi ar augstu nodilumizturību, piemēram, D tipa klases, sava mikrostruktūrā satur cietus karbīdus, kas novērš rīka virsmas ātru degradāciju. Šī īpašība ir ļoti svarīga lielapjomu ražošanai un tad, kad strādā ar abrazīviem materiāliem, piemēram, Ar advanced High-Strength Steels (AHSS), kuri aizvien biežāk tiek izmantoti mūsdienu transportlīdzekļu korpusos.

Stingrība , savukārt, ir materiāla spēja absorbēt enerģiju un pretesties skaldīšanai, plaisāšanai vai katastrofālai iznīcībai pēkšņas ietekmes vai augsta sprieguma apstākļos. Triecienuizturīgi S tipa tēraudi ir izstrādāti maksimālai izturībai. Šī īpašība ir ļoti svarīga pielietojumos, kuros notiek smagas trieces, piemēram, biezā materiāla izgriešanā vai kalnos ar asiem stūriem, kas ir tendencē lūzt. Kā norāda nozares eksperti no Pennsylvania Steel , lielas ietekmes pielietojumiem nepieciešami tēraudi, kas izstrādāti, lai absorbētu triecienu, neplaisājot.

Pamatproblēma rīka tērauda izvēlē ir tāda, ka nodilumizturība un izturība bieži vien ir savstarpēji izslēdzošas. Palielinot tērauda cietību, lai uzlabotu nodilumizturību, tas parasti kļūst trauslāks, samazinot tā izturību. Šis kompromiss ir acīmredzams, salīdzinot šķirkļus, piemēram, D2 un S7. D2 piedāvā labāku nodilumizturību, taču ir mazāk izturīgs, tāpēc tas ir piemērots griešanas matricām. S7 nodrošina izcilu izturību uz nodilumizturības rēķina, tāpēc tas ir ideāls pēcim un sitiena aplikācijām. Mērķis ir atrast pareizo līdzsvaru konkrētai matricas sastāvdaļai, lai maksimāli pagarinātu tās kalpošanas laiku.

Detalizēts apskats: Labākie rīka tērauda šķirnes automašīnu matricām

Automobiļu nozarē dažiem "darbspēka" izstrādājumu tērauda grādam ir kļuvuši standarti, jo tie ir uzticami dažādos lietojumos. Šie materiāli nodrošina īpašību spektru, kas ļauj rīku ražotājiem optimizēt visu, sākot ar vienkāršiem braķetēm līdz sarežģītām strukturālajām sastāvdaļām. Lai izgatavotu un izgatavotu ražojumu, ir svarīgi saprast to individuālās spējas.

Kompleksajiem projektiem var būt ļoti noderīga sadarbība ar speciālistu. Piemēram, ražotāji, piemēram, Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. ir dziļi eksperti automobiļu zīmēšanas formātu kustamā ražošanā, izmantojot progresīvas simulacijas un materiālu zināšanas, lai izvēlētos optimālu tērauda šķiedru precizitātes, efektivitātes un ilgtspējas nodrošināšanai liela apjoma ražošanas vidē.

Turpmāk ir sīki aprakstīts salīdzinājums par visbiežāk izmantoto automobiļu rīkles grādu, izmantojot informāciju, ko sniedz dažādi rīkles speciālisti.

Kā atzīmē SteelPRO grupa , pareizā kvalitātes izvēle ir ļoti svarīga optimālajai darbībai. Saldos darbos, piemēram, iespiedēšanai, D2 un A2 ir galvenie pretendenti. D2 ir labāk, ja primārā problēma ir biezums, bet A2 piedāvā līdzsvarotāku profilu ar labāku izturību un augstāku dimensiju stabilitāti siltuma apstrādes laikā. S7 ir izvēle, ja galvenais risks ir rīku izkrāpšana vai krakšana no trieciena. H13 ir karstā darba tērauda, kas ir būtiska tādos procesos kā izgatavošana, kad rīks ilgāk saskaras ar karstu metālu. P20, plastmasas formas tērauds, bieži tiek izmantots automobiļu rīku ražošanā, jo to ir viegli apstrādāt.

Augstās un speciālās tērauda izstrādājumi mūsdienu automobiļu darbnīcā

Kā automašīnu dizaini attīstās, iekļaujot stiprākus un vieglākus materiālus, pieaug prasības, kas tiek izvirzītas automašīnu matricām. Izcilu augstas izturības tēraudu (AHSS) plašais izmantojums prasa rīku materiālus, kas pārsniedz parasto šķirņu iespējas. Šajā kontekstā speciālie un jaunākie rīku tēraudi, piemēram, tie, kas izgatavoti ar pulvermetallurģijas (P/M) palīdzību, kļūst aizvien svarīgāki.

Pulverveida metāla (P/M) rīku tēraudi tiek ražoti, atomizējot kausētu tēraudu līdz sīkam pulverim, kas pēc tam tiek konsolidēts zem augsta spiediena un temperatūras. Šis process rada materiālu ar daudz smalkāku un vienmērīgāku mikrostruktūru salīdzinājumā ar konvencionāli ražotiem tēraudiem. Galvenā priekšrocība ir vienmērīgāka karbīdu sadalījuma veidošanās, kas novērš lielos, atdalītos karbīdus, kuri var darboties kā sprieguma punkti D2 tipa šķirkās. Rezultātā iegūst tēraudu ar labāku izturību, nodilumizturību un apstrādājamību.

P/M tērauda viendabīgā struktūra to arī padara ļoti piemērotu priekš modernām virsmas pārklājumu tehnoloģijām, jo tā nodrošina stabili bāzi. Visstraujākajām automašīnu lietojumprogrammām, piemēram, ultraaugstas izturības tērauda komponentu stampēšanai, P/M tērauds piedāvā ievērojamu palielinājumu instrumenta kalpošanas laikā un veiktspējā, attaisnojot tā augstāko sākotnējo cenu. Kā skaidro rīku eksperti, šis avanzētais ražošanas process dod materiālus ar izcilu viendabīgumu un samazinātu plaisāšanas risku. Detalizētu rīka tēraudu veidu un to ražošanas procesu sarakstu var atrast resursos kā Special Tool & Engineering .

Bieži uzdotie jautājumi

1. Kādu rīka tēraudu izmanto formu liešanai?

Formu liešanai nepieciešams karstdarba rīka tērauds, jo tiek izmantotas ārkārtīgi augstas temperatūras. Visbiežāk izmantotais marks ir H13. Tas ir izstrādāts, lai saglabātu savu cietību un izturību, ilgstoši kontaktējoties ar kausētiem metāliem, piemēram, ar alumīniju un cinku, nodrošinot lielisku pretestību termiskajai nogurumam un plaisāšanai.

2. Vai D2 vai S7 ir labāks?

Ne D2, ne S7 nav universāli „labāks”; to piemērotība pilnībā ir atkarīga no pielietojuma. D2 nodrošina izcili nodilumizturību un ir ideāls griešanas un veidošanas matricām, kur galvenais aspekts ir abrazīva. S7 nodrošina augstu izturību un trieciencietību, tādējādi būdams labākais izvēles variants liela spiediena pielietojumiem, piemēram, smagajiem izspiešanas spraucēniem vai šķēres naziem, kur galvenais risks ir nodilšana vai plaisāšana.

3. Kāda ir atšķirība starp P20 un D2 instrumentu tēraudu?

Galvenā atšķirība slēpjas to īpašībās un paredzētajā pielietojumā. D2 ir augsta oglekļa un hroma saturu saturošs aukstā darba instrumentu tērauds, kas pazīstams ar savu augsto cietību un izcilu nodilumizturību, tādējādi piemērots griešanas rīkiem un veidošanas matricām. P20 ir zemāka oglekļa saturu saturošs plastmasas formu tērauds, parasti piegādāts iepriekš sacietētā stāvoklī. Tas tiek vērtēts tā labās apstrādājamības un pulējamības dēļ, kas padara to par ideālu materiālu plastmasas injekcijas formu un matricu turētāju ražošanai, taču tas nav piemērots griešanas pielietojumiem.

4. Kāda šķirne tērauda tiek izmantota automašīnu korpusos?

Automašīnu korpusi ir izgatavoti no dažādām tērauda šķirnēm, nevis no instrumentu tērauda. Mūsdienu transportlīdzekļos galvenokārt tiek izmantotas dažādas lokšņu tērauda formas, tostarp maigs tērauds, zema leģējuma augstas izturības (HSLA) tērauds un aizvien biežāk arī jaunākas augstas izturības tērauda šķirknes (AHSS), piemēram, divfāžu (DP) un deformācijas ierosinātas plastiskuma (TRIP) tērauds. Šie materiāli tiek izvēlēti to formējamības dēļ, spējas absorbēt sadursmes enerģiju, vienlaikus minimizējot transportlīdzekļa svaru.