Mengenal Pasti Kehausan Acuan Pengelek: 3 Vektor Diagnostik untuk Keputusan Sifar

RINGKASAN

Mengenal pasti kehausan acuan penempaan memerlukan pemantauan tiga titik vektor kritikal: komponen bahagian yang ditempa, komponen acuan fizikal, dan metrik operasi tekan. Amaran merah termasuk ketinggian burr melebihi 10% daripada ketebalan bahan (atau >0.1mm), kemasan permukaan yang tidak konsisten menunjukkan galling (kehausan adhesif), dan lonjakan mendadak dalam tonaj tekan yang tidak dapat diterangkan. Pengesanan awal membezakan antara kehausan abrasif beransur-ansur, yang boleh dikendalikan melalui penajaman, dan kehausan adhesif yang teruk, yang memerlukan rawatan permukaan serta-merta atau peningkatan bahan. Pelaksanaan protokol "bahagian terakhir disimpan" dan pemeriksaan visual berkala dapat mencegah kegagalan perkakas yang mahal.

Fizik Kegagalan: Jenis-jenis Kehausan Acuan

Sebelum mendiagnosis gejala, adalah penting untuk memahami dua mekanisme utama yang merosakkan acuan penempaan: haus abrasif dan haus adhesif. Membezakan antara kedua-duanya adalah kritikal kerana ia memerlukan tindakan pembetulan yang sangat berbeza.

Aus abrasif

Haus abrasif adalah proses pelepasan bahan secara mekanikal dari permukaan acuan yang disebabkan oleh zarah keras atau ketidakteraturan permukaan pada logam lembaran. Ia bertindak seperti kertas pasir, perlahan-lahan mengikis tepi pemotong dan permukaan pembentuk. Jenis haus ini adalah boleh diramal dan bersifat linear.

• Mekanisme: Karbida keras dalam logam lembaran atau skala permukaan menggores matriks acuan yang lebih lembut.
• Petunjuk visual: Goresan seragam mengikut arah gelongsor; pengiahan tepi pemotong (tepi melengkung berbanding sudut tajam).
• Akibat Biasa: Kehilangan kejituan dimensi secara beransur-ansur dan ketinggian burr yang semakin meningkat perlahan-lahan.

Kehausan Pelekat (Galling)

Kehausan pelekat, sering dipanggil galling atau pengimpalan sejuk, jauh lebih merosakkan dan tidak menentu. Ia berlaku apabila filem pelincir rosak, membenarkan sentuhan logam ke logam secara langsung antara lembaran dan alat.

• Mekanisme: Tekanan dan haba setempat yang tinggi menyebabkan logam lembaran secara mikroskopik dikimpal pada permukaan acuan. Apabila bahagian bergerak, kimpalan ini putus, mencabut serpihan halus keluli alat atau meninggalkan enapan bahan kerja pada acuan.
• Petunjuk visual: Gumpal bahan yang timbul di permukaan acuan (pickup); calar dalam yang terkikis pada bahagian yang kelihatan seperti "tanda seret".
• Akibat Biasa: Kegagalan kualiti serta-merta, kerosakan alat yang teruk (macet), dan pecahnya bahagian.

Isyarat Diagnostik 1: Pemeriksaan Bahagian Tampalan

Bahagian tampalan adalah penunjuk paling boleh dipercayai terhadap kesihatan acuan. Ia berfungsi sebagai rekod forensik keadaan alat semasa gerakan. Operator perlu memerhatikan tiga ancaman khusus yang menandakan kemerosotan.

Analisis Ketinggian Duri

Acuan tajam menghasilkan pecahan bersih dengan duri yang minimum. Apabila tepi pemotong menjadi bulat akibat haus abrasif, penumbuk 'menolak' bahan tersebut bukannya memotongnya dengan bersih. Piawaian industri biasanya menandakan penyelenggaraan acuan apabila ketinggian duri melebihi 10% daripada ketebalan bahan atau nilai mutlak sebanyak 0.05mm–0.1mm , bergantung kepada keperluan ketepatan.

Protokol Diagnostik:

• Gunakan tolok mikrometer atau pembanding optik untuk mengukur ketinggian burr pada lokasi yang sama pada komponen berturutan.
• Bezakan antara rollover (lengkungan licin di sisi masukan die) dan burr (tonjolan tajam di sisi pecah). Peningkatan rollover menunjukkan kehausan penumbuk; peningkatan burr menunjukkan kehausan butang die.

Kemerosotan kemasan permukaan

Perubahan pada kemasan permukaan komponen biasanya menunjukkan galling. Jika dinding tarikan yang biasanya licin tiba-tiba menunjukkan calar menegak yang dalam atau "garis calar", bahan berkemungkinan melekat pada rongga die. Ini biasa berlaku dalam penempaan keluli tahan karat dan aluminium di mana bahan tersebut mempunyai afiniti tinggi terhadap keluli peralatan.

Drift berukuran

Jika saiz lubang mula mengecut atau kedudukan alur berubah, ini kerap menunjukkan kehausan tepi yang ketara atau kepingan pecah. Apabila muka penumbuk pecah, ia mencipta beban tidak seimbang, menyebabkan penumbuk terpesong sedikit, yang seterusnya mengubah lokasi lubang dan mengubah geometri kelegaan.

Isyarat Diagnostik 2: Memeriksa Komponen Die

Apabila komponen menunjukkan tanda-tanda masalah, langkah seterusnya adalah pemeriksaan fizikal terhadap alat tersebut. Ini memerlukan pembukaan mesin tekan dan pembersihan permukaan acuan untuk mendedahkan tanda-tanda perosakan yang halus.

Semakan Haba (Kemerosotan Akibat Haba)

Semakan haba muncul sebagai rangkaian retakan halus seperti retakan tembikar pada permukaan acuan. Ia disebabkan oleh kitaran haba yang pantas—pemanasan semasa hentaman kerja dan penyejukan pantas di antara hentaman. Keadaan ini kerap berlaku dalam operasi kelajuan tinggi atau proses penampaan panas.

• Risiko: Retakan mikro ini boleh merebak jauh ke dalam keluli alat, menyebabkan pecahan besar secara tiba-tiba.
• Pengesanan: Gunakan penetesan pewarna atau hanya lap permukaan dengan pelarut; pelarut akan tersejat dari permukaan tetapi kekal di dalam retakan, menjadikannya kelihatan.

Binaan Gal (Galling)

Periksa zon berpelekatan tinggi seperti manik tarikan dan jejari. Calar kelihatan sebagai kesan keperakan atau deposit bahan kerja yang dikimpal pada keluli alat. Malah deposit setebal 10 mikron boleh mengubah pekali pelekatan sehingga menyebabkan pecahnya komponen. Operator kerap menggunakan kain kapas kuprum untuk menggosok kawasan ini; kapas kuprum yang lembut akan tersangkut pada puncak calar mikroskopik yang tidak kelihatan dengan mata kasar.

Keping Tepi vs. Pembulatan

Bezakan antara keping (bahagian hilang) dan pembulatan (haus licin). Keping menunjukkan bahan alat terlalu rapuh atau pelurus penekan tidak betul (menyebabkan pertindihan penumbuk-acuan). Pembulatan adalah hasil semula jadi haus abrasif dan hanya menunjukkan alat perlu diasah semula.

Isyarat Diagnostik 3: Proses & Petunjuk Auditori

Penekan itu sendiri memberikan maklum balas masa nyata tentang keadaan acuan. Operator berpengalaman kerap "mendengar" masalah sebelum mereka melihatnya.

Lonjakan Pemantau Tan

Apabila tepi pemotong menjadi tumpul, daya yang diperlukan untuk memecahkan logam meningkat secara ketara. Pemantau tonaj yang menunjukkan peningkatan beransur-ansur (contohnya, +5% dalam satu pusingan kerja) menunjukkan haus abrasif yang normal. Namun, lonjakan mengejut biasanya menandakan penusuk yang retak atau kegagalan galling yang teruk.

Petunjuk Pendengaran

Matikan tajam menghasilkan bunyi "klik" yang nyaring apabila menggunting logam. Apabila mati haus, bunyi ini berubah kepada bunyi "dug" atau "bentakan" yang tumpul dan berat. Perubahan ini berlaku kerana tepi yang tumpul memampatkan logam bukannya memotongnya dengan bersih, melepaskan tenaga pada fasa akhir rentetan (tonaj songsang).

Analisis Pelinciran

Periksa pelincir yang telah digunakan atau bahagian bawah kasut mati. Jika minyak berubah warna atau mengandungi serpihan logam yang kelihatan (kelip-kelip), ia menunjukkan haus adhesif yang teruk sedang menghasilkan serpihan. "Kertas pasir cecair" ini akan mempercepatkan kegagalan alat dengan cepat jika tidak dibilas.

Tindakan Pembetulan: Dari Diagnosa ke Penyelesaian

Setelah jenis dan lokasi kehausan dikenal pasti, kejuruteraan mesti memilih penyelesaian yang sesuai. Penyelesaian bergantung pada sama ada matlamatnya adalah penambahbaikan pantas atau penambahbaikan proses jangka panjang.

Penambahbaikan Strategik: Untuk haus abrasif yang berterusan, peningkatan dari keluli peralatan piawai D2 kepada keluli Metalurgi Serbuk (PM) boleh meningkatkan jangka hayat perkhidmatan sebanyak 500% disebabkan taburan karbida yang lebih halus. Untuk haus adhesif, salutan pendepositan wap fizikal (PVD) seperti Titanium Karbo-Nitrida (TiCN) memberikan halangan keras dan licin yang menghalang mikro-kimpalan.

Untuk program automotif berkelantangan tinggi di mana jangka hayat acuan dan ketepatan adalah perkara mesti dipatuhi, bekerjasama dengan pengilang khusus sering kali merupakan strategi pencegahan yang paling berkesan. Syarikat-syarikat seperti Shaoyi Metal Technology menggunakan protokol bermatrik IATF 16949 dan keupayaan mesin tekan sehingga 600 tan untuk menutup jurang daripada penyediaan prototaip kepada pengeluaran besar-besaran, memastikan perkakasan direkabentuk untuk bertahan melepasi berjuta-juta kitaran tanpa degradasi awal.

Menguasai Penyelenggaraan Acuan

Penyelenggaraan acuan yang berkesan bukan tentang bertindak balas terhadap alat yang rosak; ia adalah tentang meramal kegagalan sebelum menjejaskan kualiti komponen. Dengan menggabungkan data daripada komponen templat (teritisan/permukaan), permukaan acuan (cekak panas/lekapan), dan mesin tekan (beban/suara), pengilang boleh beralih daripada pendekatan memadam api kepada penyelenggaraan yang dirancang. Pendekatan proaktif ini meminimumkan masa hentian, memperpanjang jangka hayat alat, dan memastikan kualiti yang konsisten pada setiap hentaman.

Soalan Lazim

1. Apakah toleransi tipikal untuk lubang templat sebelum penyelenggaraan diperlukan?

Walaupun toleransi tertentu bergantung pada aplikasi, kebanyakan operasi penempa presisi mengekalkan toleransi lubang dalam julat +/- 0.002 inci (+/- 0.05mm) . Jika ukuran menyimpang melebihi julat ini atau jika geometri lubang menjadi bulat lonjong, ini menunjukkan kehausan penumbuk yang ketara atau pesongan, yang memerlukan pengasahan atau penggantian segera.

2. Apakah 7 langkah dalam kaedah penempaan?

Tujuh proses penempaan logam biasa termasuk Pengecapan (memotong bentuk kasar), Penembusan (menolok lubang), Lukisan (membentuk bentuk cawan), Mengelilingi (membentuk sudut), Pembengkokan udara (menekan ke dalam acuan tanpa menyentuh dasar), Bottoming/coining (penempaan untuk kejituan tinggi/cetakan), dan Pemotongan (membuang bahan berlebih). Corak haus muncul secara berbeza pada setiap langkah, dengan penarikan menyebabkan penggalian lebih banyak dan pemotongan menyebabkan haus tepi abrasif lebih tinggi.

3. Apakah perbezaan antara pemotongan die dan penempaan?

Pemotongan die biasanya merujuk kepada pemotongan bahan lembut (kertas, fabrik, getah) atau kerajang nipis menggunakan die dawai keluli atau die putar, selalunya pada mesin tekan rata. Penempaan adalah proses pembentukan sejuk berkapasiti tinggi untuk logam, menggunakan die keluli padanan (tombol dan matriks) untuk memotong, membengkok atau menarik logam kepingan menjadi bentuk 3D yang kompleks. Kehausan die dalam penempaan adalah jauh lebih agresif disebabkan oleh kekuatan ricih tinggi logam.