RINGKASAN

Retak pada acuan lukisan merupakan kegagalan pengeluaran yang kritikal yang disebabkan terutamanya oleh tekanan berlebihan, kecacatan bahan, ralat operasi, dan rekabentuk alat yang kurang baik. Punca utama termasuk tekanan mampatan setempat yang menyebabkan pengerasan regangan, pelepasan tekanan dalaman dalam bahan tersebut, dan kecacatan metalurgi sama ada pada acuan atau benda kerja. Pelinciran yang tidak mencukupi, penyelarasan peralatan yang salah, dan geometri acuan yang cacat—seperti jejari atau ruang lega yang tidak betul—juga merupakan faktor penting kepada kegagalan awal acuan.

Memahami Perbezaan Kritikal: Retak berbanding Belah

Sebelum mendiagnosis kegagalan, adalah penting untuk membezakan antara retak dan belah, kerana punca asas dan penyelesaiannya adalah secara asasnya berbeza. Mengenal pasti mod kegagalan secara salah sering membawa kepada tindakan pembetulan yang salah dan tidak berkesan. Walaupun kedua-duanya mengakibatkan bahagian ditolak, mereka berasal daripada keadaan tekanan yang bertentangan.

Pembahagian adalah kegagalan tegangan. Ia berlaku apabila logam diregangkan secara berlebihan melebihi had pemanjangan maksimumnya. Proses ini kerap didahului oleh penipisan bahan yang kelihatan dikenali sebagai "necking". Bayangkan seperti menarik sepotong taffy sehingga ia menjadi nipis di bahagian tengah dan akhirnya terkoyak. Dalam proses penarikan, percikan biasanya muncul sebagai koyakan mendatar berhampiran jejari penumbuk, iaitu di mana bahan telah diregangkan terlalu nipis. Penyelesaian biasa termasuk meningkatkan jejari penumbuk, memperbaiki pelinciran, atau menggunakan bahan dengan sifat pemanjangan yang lebih baik.

Pecah , sebaliknya, adalah kegagalan mampatan. Ia berlaku akibat mampatan setempat yang terlalu tinggi, yang menyebabkan bahan menjadi terlalu keras dan rapuh di kawasan tertentu. Seperti yang dinyatakan dalam analisis oleh Pembuat , mod kegagalan ini menyebabkan logam pada bahagian patah menjadi lebih tebal daripada keadaan asalnya. Retak biasanya muncul sebagai kegagalan menegak dan semakin kerap berlaku pada keluli berkekuatan tinggi dan keluli tahan karat. Cubaan membaiki retak dengan penyelesaian yang dimaksudkan untuk kejadian pecah akan hanya memburukkan lagi masalah tersebut.

Untuk membantu diagnosis yang tepat, pertimbangkan perbezaan utama berikut:

Punca Berkaitan Bahan dan Kecacatan Tersirat

Sifat fizikal dan kimia benda kerja dan acuan itu sendiri sering menjadi punca retakan. Kegagalan yang berasal daripada bahan boleh jadi halus tetapi memberi kesan besar terhadap hasil pengeluaran dan jangka hayat acuan. Isu-isu ini secara umumnya boleh dikategorikan kepada masalah dengan bahan mentah yang ditarik dan kecacatan dalam bahan pembinaan acuan.

Bagi benda kerja, pemilihan bahan mentah yang kurang baik merupakan punca utama. Bahan-bahan dengan plastisiti rendah atau indeks pengerasan sejuk yang tinggi, seperti keluli tahan karat austenitik, adalah sangat mudah terjejas. Semasa perubahan bentuk, bahan-bahan ini boleh mengalami transformasi fasa yang menyebabkan struktur martensit rapuh, menjadikannya mudah retak seperti yang diterangkan oleh pakar di Kanou Mould . Selain itu, kecacatan permukaan pada bahan kosong, seperti lekuk atau galling, boleh mengganggu aliran bahan yang lancar ke dalam acuan, menyebabkan retakan, satu isu biasa yang ditekankan oleh Pembentukan yang Tepat .

Dari segi peralatan, kualiti bahan acuan adalah sangat penting. Sebagai contoh, acuan yang diperbuat daripada karbida berkualiti rendah boleh menyebabkan kegagalan yang teruk. Analisis kegagalan yang mendalam dalam The Fabricator's Tube & Pipe Journal menunjukkan kecacatan metalurgi seperti keporosan akibat pensinteran yang tidak betul sebagai punca utama. Apabila serbuk karbida tidak dipensinterkan dengan betul, komponen tungsten dan kobalt gagal bersalut dengan betul, mengurangkan keutuhan struktur acuan serta keupayaannya menahan tegasan penarikan. Ini mencipta titik lemah di mana retakan boleh mudah bermula dan merebak.

Untuk mengurangkan kegagalan yang berkaitan dengan bahan, beberapa strategi berikut adalah berkesan:

• Pemilihan bahan: Pilih bahan dengan plastisiti dan kemampuan bentuk yang baik untuk aplikasi yang dimaksudkan. Untuk bahan yang mengeras akibat kerja, rancang proses penempaan perantaraan untuk memulihkan keanjalan.
• Kawalan kualiti: Laksanakan pemeriksaan ketat terhadap bahan mentah yang diterima untuk memeriksa kecacatan permukaan atau ketidakrataan ketebalan.
• Spesifikasi Bahan Acuan: Tegas menggunakan karbida berkualiti tinggi yang disinter dengan betul atau keluli perkakas lain yang sesuai daripada pembekal terkemuka. Pastikan bahan acuan sesuai dengan tekanan yang terlibat dalam proses penarikan bahan kerja tertentu.

Kegagalan Operasi: Tekanan Proses, Pelinciran, dan Penyelarasan

Walaupun dengan bahan dan rekabentuk acuan yang sempurna, kesilapan dalam proses penarikan itu sendiri merupakan punca utama retakan. Kegagalan operasi ini sering timbul daripada interaksi kompleks antara tekanan, geseran, dan susunan mekanikal. Penyelesaiannya memerlukan pemantauan dan kawalan teliti terhadap persekitaran pengeluaran.

Salah satu punca paling asas ialah pelepasan tekanan dalaman . Seperti yang dinyatakan oleh pelbagai sumber industri, tekanan dalaman adalah hasil sampingan yang tidak dapat dielakkan dalam pembuatan logam. Semasa proses penarikan, tekanan tersimpan ini dilepaskan, yang boleh memunculkan retakan, kadangkala serta-merta selepas pembentukan atau malah selepas tempoh penyimpanan. Ini terutamanya benar bagi bahan-bahan dengan indeks pengerasan yang tinggi.

Kekurangan pelinciran adalah kegagalan operasi penting lain. Pelincir membentuk lapisan pelindung antara acuan dan benda kerja, mengurangkan geseran dan haba. Apabila lapisan ini rosak, berlakulah sentuhan logam ke logam, yang menyebabkan kelekatan, peningkatan daya penarikan, dan akhirnya, kegagalan. Pemilihan pelincir adalah penting; bagi bahan sukar seperti keluli tahan karat, pelincir khas seperti filem PVDF mungkin diperlukan untuk mengekalkan halangan yang berkesan.

Akhirnya, salah susun mekanikal boleh memperkenalkan tekanan yang tidak sekata yang menyebabkan kegagalan acuan lebih awal. Sebagai contoh, takal haus yang memakan wayar ke dalam acuan pada sudut yang salah akan mencipta corak haus yang tidak konsisten. Ini memusatkan tekanan pada titik-titik tertentu dalam acuan, menyebabkan haus setempat dan retakan. Seperti yang ditunjukkan dalam satu kajian kes, masalahnya bukan pada acuan tetapi pada takal berjalur di hulu yang menyebabkan salah susunan.

Pengendali boleh menggunakan senarai semak berikut untuk mendiagnosis dan mencegah kegagalan operasi:

• Pemeriksaan Pelinciran: Sahkan bahawa sistem pelinciran berfungsi dengan betul dan pelincir yang sesuai untuk bahan dan proses digunakan.
• Pengesahan Penyelarian: Periksa secara berkala semua komponen meja tarik, termasuk takal dan panduan, untuk kerosakan dan pastikan penyelarian benda kerja ke dalam acuan adalah betul.
• Kawalan Parameter: Pastikan kelajuan penarikan dan nisbah pengurangan berada dalam had yang disyorkan untuk bahan yang diproses.
• Pengurusan Tekanan: Untuk bahan yang mudah mengalami retakan tertunda, pertimbangkan rawatan haba untuk mengurangkan tekanan secepat mungkin selepas pembentukan.

Reka Bentuk Acuan yang Cacat dan Pembinaan di Bawah Piawaian

Kualiti reka bentuk dan pembinaan acuan penarikan adalah asas kepada prestasi dan jangka hayatnya. Kecacatan dalam mana-mana aspek ini boleh mencipta kepekatan tegasan dan isu aliran bahan yang secara langsung menyebabkan retakan, tanpa mengira kualiti bahan atau ketepatan operasi. Acuan yang direka dengan baik memudahkan aliran bahan yang lancar, manakala acuan yang direka dengan buruk akan menghalang aliran tersebut.

Kecacatan reka bentuk yang biasa termasuk geometri yang tidak tepat. Sebagai contoh, jika jejari penumbuk dan acuan terlalu kecil (terlalu tajam), ia boleh menghadkan aliran bahan ke dalam rongga acuan, meningkatkan tekanan tegangan dan menyebabkan retakan. Sebaliknya, jika jejari terlalu besar, ia boleh menyebabkan pelipatan. Menurut CNstamping , kelegaan yang tidak betul antara penembuk dan acuan adalah punca biasa retak. Begitu juga, panjang sudut pendekatan yang tidak mencukupi memusatkan tekanan penarikan ke kawasan yang terlalu kecil, memaksa keluar pelincir dan menyebabkan kegagalan akibat kelekatan permukaan (galling) serta kegagalan lain.

Binaan yang tidak memenuhi piawaian boleh meruntuhkan reka bentuk yang sempurna sekalipun. Kesesuaian antara pelapik karbida dan keselongsong keluli adalah kritikal untuk sokongan mekanikal dan peresapan haba. Jika pelapik tidak disokong sepenuhnya—contohnya, disebabkan oleh diameter dalam keselongsong yang berbentuk kon—ia tidak akan mampu menahan daya penarikan dan akan retak. Pengecutan haba yang betul pada pelapik ke dalam keselongsong adalah penting untuk memastikan luas permukaan sentuhan maksimum, membolehkan keselongsong bertindak sebagai peresap haba dan mencegah pelapik daripada terlalu panas.

Untuk mengelakkan isu-isu ini, perkongsian dengan pengilang acuan yang berpengetahuan dan berpengalaman adalah sangat penting. Pakar boleh memastikan alat direka dan dibina dengan betul untuk aplikasi tertentu, dengan mengambil kira sifat bahan, cerun, dan tekanan operasi. Sebagai contoh, pakar seperti Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. menggunakan simulasi CAE lanjutan untuk mengoptimumkan rekabentuk acuan dan memanfaatkan kepakaran pengurusan projek yang mendalam bagi menyediakan perkakasan berkualiti tinggi dan boleh dipercayai untuk aplikasi mencabar seperti penempaan automotif.

Pertimbangan utama untuk rekabentuk dan pembinaan acuan termasuk:

• Geometri Dioptimumkan: Pastikan jejari, ruang lega, dan sudut pendekatan disesuaikan dengan bahan dan geometri komponen tertentu.
• Sokongan Pemasangan yang Tepat: Gunakan pemasangan berpusat tanpa batas dan pastikan ia disokong sepenuhnya di dalam bekas untuk memaksimumkan perpindahan haba dan kekuatan mekanikal.
• Aliran Bahan: Untuk stok yang tidak segi empat tepat, pertimbangkan rekabentuk dengan sudut konikal yang diperdalam untuk mengelakkan sudut tajam daripada terhakis ke permukaan rata acuan.
• Kerjasama Pakar: Bekerja rapat dengan pembekal peralatan untuk mengesahkan rekabentuk dan memastikan amalan pembinaan berkualiti tinggi diikuti.

Soalan Lazim

1. Apakah sebab blok acuan retak semasa proses pembentukan?

Blok acuan boleh retak disebabkan oleh beberapa faktor, terutamanya yang berkaitan dengan tekanan dan integriti bahan. Punca utama termasuk kepekatan tekanan akibat rekabentuk acuan yang kurang sempurna atau salah pelajaran, yang menumpukan daya yang sangat besar pada kawasan kecil. Faktor penting lain adalah taburan karbida dalam keluli perkakas yang tidak sekata, mencipta titik-titik lemah. Akhir sekali, suhu tinggi semasa operasi boleh mengurangkan rintangan bahan terhadap retakan, terutamanya jika acuan tidak disejukkan dengan betul.

2. Apakah yang menyebabkan retakan pada logam?

Kemekaran pada logam secara umum disebabkan oleh tekanan yang melebihi kekuatan bahan. Ini boleh berlaku dengan pelbagai cara, termasuk beban mekanikal akibat daya yang dikenakan (seperti dalam proses penarikan), tekanan haba akibat pemanasan atau penyejukan yang pantas, tekanan dalaman sisa dari langkah pengilangan sebelumnya, dan faktor persekitaran seperti kakisan yang melemahkan bahan dari semasa ke semasa. Kekurangan bahan seperti keronggaan atau inklusi juga bertindak sebagai titik permulaan retak.

3. Apakah yang menyebabkan kebanyakan retak dalam pembentukan logam kepingan?

Dalam pembentukan logam kepingan, kebanyakan retak disebabkan oleh perubahan bentuk setempat yang berlebihan. Ini sering disebabkan oleh kelegaan acuan yang tidak betul, iaitu ruang antara penumbuk dan acuan terlalu kecil, memaksa logam untuk mengelupas atau retak. Penyelarasan yang buruk juga boleh mencipta tekanan yang tidak sekata, membawa kepada kegagalan. Punca biasa lain adalah sokongan bahan atau pengapit yang tidak mencukupi, yang membenarkan logam kepingan meregang secara tidak sekata dan melebihi had pemanjangan, mengakibatkan belahan atau retak.