சுருக்கமாக

அதிக வலிமை கொண்ட ஸ்டீலை அச்சிடுவது மூன்று முக்கிய பொறியியல் சவால்களை எதிர்கொள்கிறது: அதிக ஆயில்டு ஸ்ட்ரெங்த்ஹின் காரணமாக கடுமையான திரும்பி வருதல் (springback) மிக அதிக தொடர்பு அழுத்தங்களால் ஏற்படும் வேகமான கருவி அழிவு அச்சுப்பொறியின் உட்புறத்தை சேதப்படுத்தக்கூடிய ஆபத்தான எதிர்நோக்கு டோனேஜ் (ஸ்னாப்-த்ரூ) ஆகியவை. இந்த சவால்களை சமாளிக்க, மென்மையான ஸ்டீல் நடைமுறைகளிலிருந்து விலகி, ஈடுசெய்தலுக்கான பதட்ட-அடிப்படையிலான சிமுலேஷன், சிறப்பு லேப்பங்களுடன் கூடிய பவுடர் மெட்டலர்ஜி (PM) கருவி ஸ்டீல்கள் மற்றும் குறைந்த வேகத்தில் ஆற்றலை நிர்வகிக்க செர்வோ அச்சுப்பொறி தொழில்நுட்பம் போன்ற மேம்பட்ட தடுப்பு உத்திகளுக்கு மாற வேண்டும். உபகரணங்களின் ஆயுட்காலத்தை பாதிக்காமல் அளவீட்டு துல்லியத்தை பராமரிக்க கட்டுமான செயல்முறை முழுவதையும் - கட்டு வடிவமைப்பிலிருந்து தேய்மான எண்ணெய் வரை - அதிகபட்சமாக்குவதே வெற்றிக்கான அடிப்படை.

சவால் 1: ஸ்பிரிங்பேக் மற்றும் அளவீட்டு கட்டுப்பாடு

அதிக வலிமை கொண்ட ஸ்டீல் (AHSS) மற்றும் அதிக வலிமை குறைந்த அலாய் (HSLA) பொருட்களை அச்சிடுவதில் ஏற்படும் மிக முக்கியமான பிரச்சினை ஸ்பிரிங்பேக்—அதாவது, உருவாக்கப்பட்ட சுமை நீக்கப்பட்ட பிறகு உலோகத்தின் நெகிழ்வுத்தன்மை மீட்சி. வடிகட்டிய ஸ்டீலைப் போலல்லாமல், ஒப்பீட்டளவில் வடிவத்தை நன்றாக பராமரிக்கும் இந்த AHSS பொருள், மிக அதிகமான பாய்வு வலிமையைக் கொண்டிருப்பதால், அது "திரும்பி வர" கடுமையாக முயலும். இந்த வடிவ விலகல் எளிய நேர்கோட்டு மீட்சி மட்டுமல்ல; அடிக்கடி பக்கவாட்டு சுருட்டல் மற்றும் முறுக்கு வடிவமாக தோன்றும், இது துல்லியமான பாகங்களுக்கு அளவு கட்டுப்பாட்டை மிகவும் கடினமாக்குகிறது.

AHSS-க்கு பாரம்பரிய சோதனை மற்றும் பிழை முறைகள் திறமையற்றவை. இதற்கு பதிலாக, எஞ்சினியர்கள் எளிய பதற்ற-அடிப்படையிலான நிபந்தனைகளை விட முடிவுறை உறுப்பு பகுப்பாய்வு (FEA) பதற்ற-அடிப்படையிலான கணிப்பு மாதிரிகளைப் பயன்படுத்துவதை நம்பியிருக்க வேண்டும். அச்சு வடிவமைப்பாளர்கள் வடிவ ஈடுதலைப் பயன்படுத்த அனுமதிக்கும் சிமுலேஷன்—பகுதி சரியான நிகர வடிவத்திற்கு ஸ்பிரிங்பேக் ஆகுமாறு அச்சு முகத்தை நோக்கமாக மிகையாக வளைக்கவோ அல்லது திரிக்கவோ. எனினும், இயந்திர தலையீடு இல்லாமல் சிமுலேஷன் மட்டும் பெரும்பாலும் போதுமானதாக இருக்காது.

நடைமுறை செயல்முறை சரிசெய்தல்களும் அதே அளவுக்கு முக்கியமானவை. போன்ற நுட்பங்கள் சுழல் வளைத்தல் மற்றும் பூட்டு படிகள் அல்லது “நாணய பொத்தான்கள்” பயன்படுத்துவது பொருளில் பதட்டங்களை பூட்ட உதவும். தயாரிப்பாளர் , ஓட்டத்தின் அடிப்பகுதியில் ஒரு “நிதானம்” நிரல்படுத்த செர்வோ அழுத்தி தொழில்நுட்பத்தை பயன்படுத்துவது பொருளை சுமைக்கு உட்பட்டு ஓய்வெடுக்க அனுமதிக்கிறது, இது நெகிழ்வு மீட்சியை மிகவும் குறைக்கிறது. இந்த “வடிவத்தை அமைத்தல்” அணுகுமுறை எளிய கிராஷ் வடிவமைப்பை விட மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கிறது, இது அதிக டன் அளவை தேவைப்படுத்தி கருவி அழிவை முடுக்குகிறது.

சவால் 2: கருவி அழிவு மற்றும் குளிர் தோல்வி

AHSS பொருட்களின் உயர்ந்த விடுபடும் வலிமைகள்—அடிக்கடி 600 MPa அல்லது கூட 1000 MPa ஐ மீறுவது—ஸ்டாம்பிங் கருவிகளில் பெரும் தொடர்பு அழுத்தத்தை ஏற்படுத்துகிறது. இந்த சூழல் கீறல், துகள்கள் உடைதல் மற்றும் பேரழிவு கருவி தோல்விக்கான அதிக ஆபத்தை உருவாக்குகிறது. D2 அல்லது M2 போன்ற தரநிலை கருவி எஃகுகள், மிருதுவான எஃகுக்கு போதுமான செயல்திறனைக் கொண்டிருந்தாலும், AHSS ஐ செயலாக்கும் போது பொருளின் தேய்மான தன்மை மற்றும் அதை வடிவமைக்க தேவையான அதிக ஆற்றல் காரணமாக அடிக்கடி முன்கூட்டியே தோல்வியடைகின்றன.

இதைச் சமாளிக்க, உற்பத்தியாளர்கள் பவுடர் உலோகவியல் (PM) கருவி எஃகுகள் . PM-M4 போன்ற கிரேடுகள் அதிக அளவிலான இயந்திரப்பயன்பாட்டிற்கு சிறந்த அழிவு எதிர்ப்பை வழங்குகின்றன, அதே நேரத்தில் PM-3V அதிக தாக்கத்திற்கான பயன்பாடுகளில் சிதைவு ஏற்படாமல் இருக்க தேவையான வலிமையை வழங்குகிறது. பொருள் தேர்வுக்கு மேலதிகமாக, பரப்பு தயாரிப்பு மிகவும் முக்கியமானது. வில்சன் டூல் பஞ்சுகளில் உருளை தரைப்பகுதியிலிருந்து நேரான கோட்டு தரைப்பகுதிக்கு மாறுவதை பரிந்துரைக்கிறது. இந்த நீள்வடிவ உருவாக்கம் நீக்குதல் உராய்வைக் குறைக்கிறது மற்றும் திரும்பப் பெறும் கட்டத்தில் கல்லிடுதலின் (galling) ஆபத்தைக் குறைக்கிறது.

பரப்பு பூச்சுகள் இறுதி பாதுகாப்பு வரிசையாகும். டைட்டானியம் கார்பனைட்ரைட் (TiCN) அல்லது வனேடியம் கார்பைட் (VC) போன்ற மேம்பட்ட ஃபிசிக்கல் வேபர் டெபாசிஷன் (PVD) மற்றும் தெர்மல் டிஃபியூஷன் (TD) பூச்சுகள், பூசப்படாத கருவிகளுடன் ஒப்பிடும்போது கருவியின் ஆயுளை 700% வரை நீட்டிக்க முடியும். இந்த பூச்சுகள் அதிக வலிமையான எஃகு உருவமாற்ற ஆற்றலால் உருவாகும் அதிக வெப்பத்தைத் தாங்கக்கூடிய கடினமான, உராய்வு குறைந்த தடையாக செயல்படுகின்றன.

சவால் 3: பிரஸ் திறன் மற்றும் ஸ்னாப்-த்ரூ சுமைகள்

உயர் வலிமை ஸ்டீலை அச்சிடுவதில் ஒரு மறைந்த ஆபத்து அச்சு இயந்திரத்திற்கே ஏற்படும் தாக்கம், குறிப்பாக ஆற்றல் திறன் மற்றும் எதிர்நோக்கு டோனேஜ் (ஸ்னாப்-த்ரூ). இயந்திர அச்சுகள் ஓட்டத்தின் அடிப்பகுதியில் அருகே டன் எடைக்கு மதிப்பிடப்படுகின்றன, ஆனால் AHSS ஐ உருவாக்க ஓட்டத்தின் முற்பகுதியிலேயே அதிக ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது. மேலும், பொருள் உடைந்தால் (உடைந்து செல்வது), சேமிக்கப்பட்ட நிலையான ஆற்றல் திடீரென விடுவிக்கப்படுவதால் அச்சு கட்டமைப்பின் வழியாக ஒரு அதிர்வலை அனுப்பப்படுகிறது. இந்த "ஸ்னாப்-த்ரூ" சுமை இயந்திரத்தின் மதிப்பிடப்பட்ட எதிர் டன் திறனை மீறினால் (பொதுவாக முன்னோக்கி திறனில் 10-20% மட்டுமே) பேரிங்குகள், இணைப்பு கம்பிகள் மற்றும் அச்சு கட்டமைப்பைக் கூட அழிக்க முடியும்.

இந்த விசைகளைக் குறைப்பதற்கு கவனமான உபகரண தேர்வு மற்றும் டை பொறியியல் தேவைப்படுகிறது. பஞ்ச் நீளங்களை ஒழுங்கமைத்தல் மற்றும் வெட்டும் விளிம்புகளில் சர் கோணங்களைப் பயன்படுத்துதல் ஆகியவை உடைந்து செல்லும் சுமையை நேரத்துடன் பரப்பி, உச்ச அதிர்ச்சியைக் குறைக்க முடியும். எனினும், கனரக கட்டமைப்பு பாகங்களுக்கு, அடிப்படையில் பிரஸின் திறனே குறுக்குவழியாக இருக்கும். இந்த சுமைகளை பாதுகாப்பாக கையாள ஒரு சிறப்பு தயாரிப்பாளருடன் இணைந்து செயல்படுவது பெரும்பாலும் அவசியம். உதாரணமாக, ஷாயி மெட்டல் தொழில்நுட்பத்தின் விரிவான ஸ்டாம்பிங் தீர்வுகள் 600 டன் வரை பிரஸ் திறன்களை உள்ளடக்கியது, கட்டுப்பாட்டு கையேடுகள் மற்றும் சப்ஃபிரேம்கள் போன்ற கனமான அளவு கொண்ட ஆட்டோமொபைல் பாகங்களை நிலையான முறையில் உற்பத்தி செய்வதை இது சாத்தியமாக்குகிறது, இவை சிறிய சாதாரண பிரஸ்களை விட அதிகமாக இருக்கும்.

ஆற்றல் மேலாண்மை மற்றொரு முக்கியமான காரணி. அதிர்வு சுமைகளைக் குறைப்பதற்காக ஒரு பாரம்பரிய இயந்திர ப்ரெஸ்ஸை மெதுவாக்குவது தவறுதலாக கிடைக்கக்கூடிய ஃப்ளைவீல் ஆற்றலைக் குறைக்கிறது (இது வேகத்தின் வர்க்கத்திற்கு விகிதாசாரமாகும்), இது நிறுத்தத்திற்கு வழிவகுக்கிறது. சர்வோ ப்ரெஸ்கள் குறைந்த வேகங்களில் கூட முழு ஆற்றல் கிடைப்பதை பராமரிப்பதன் மூலம் இதைத் தீர்க்கின்றன, இது உருவாக்கும் கட்டத்தில் இரு டை மற்றும் ப்ரெஸ் இயக்க அமைப்பையும் பாதுகாக்கும் வகையில் மெதுவான, கட்டுப்படுத்தப்பட்ட உடைப்பை அனுமதிக்கிறது.

சவால் 4: உருவாக்கக்கூடிய எல்லைகள் மற்றும் ஓரத்தில் விரிசல்

எஃகின் வலிமை அதிகரிக்கும் போது, நெகிழ்ச்சி குறைகிறது. இந்த வர்த்தக ஆஃப் ஆக காணப்படுகிறது ஓர விரிசல் , குறிப்பாக ஃப்ளாங்கிங் அல்லது துளை-விரிவாக்க செயல்பாடுகளின் போது. AHSS க்கு வலிமையை அளிக்கும் நுண்ணமைப்பு கட்டங்கள் (மார்டென்சைட் போன்றவை) பொருள் வெட்டப்படும் போது விரிசல் தொடங்கும் இடங்களாக செயல்படலாம். மென்மையான எஃகுக்கு பொதுவான 10% பொருள் தடிமனின் வெட்டு இடைவெளி, பெரும்பாலும் மோசமான ஓரத்தின் தரத்தையும், உருவாக்கும் போது பின்வரும் தோல்வியையும் ஏற்படுத்துகிறது.

டை இடைவெளியை உகப்பாக்குவது முதன்மை எதிர்வினை ஆகும். படி MetalForming Magazine , ஆஸ்டெனிட்டிக் ஸ்டெயின்லெஸ் தரங்களுக்கு பொருளின் தடிமனில் 35-40% வரை இடைவெளிகள் தேவைப்படலாம், அதே நேரத்தில் ஃபெர்ரிட்டிக் மற்றும் இரட்டை-நிலை எஃகுகள் பொதுவாக 10-15% அல்லது வேலை-கடினமடைந்த முனையை குறைப்பதற்கான சீரமைக்கப்பட்ட 'பொறியமைக்கப்பட்ட இடைவெளிகளை' தேவைப்படுகின்றன. முன்மாதிரி உருவாக்கத்திற்கு லேசர் வெட்டுதல் ஒரு மாற்று வழியாகும், ஆனால் தொடர் உற்பத்திக்கு, பொறியாளர்கள் பெரும்பாலும் ஷேவிங் செயல்பாட்டைப் பயன்படுத்துகின்றனர்—இது இறுதி உருவாக்கப் படிக்கு முன் வேலை-கடினமடைந்த ஓரத்தை நீக்கும் இரண்டாம் நிலை வெட்டு—இது ஓரத்தின் நெகிழ்வுத்திறனை மீட்டெடுக்கவும், விரிசல் ஏற்படுவதைத் தடுக்கவும் உதவுகிறது.

முடிவு

அதிக வலிமை கொண்ட எஃகை வெற்றிகரமாக அடித்து உருவாக்குவது என்பது அதிக விசையைப் பயன்படுத்துவதை மட்டுமே பொருத்ததல்ல; இது உற்பத்தி செயல்முறையின் அடிப்படையிலான மறுப்பொறிமுறையை தேவைப்படுத்துகிறது. ஸ்பிரிங்பேக்கிற்கான சிமுலேஷன்-ஓட்டப்படும் ஈடுசெய்தலை ஏற்றுக்கொள்வதிலிருந்து, PM கருவி எஃகுகள் மற்றும் அதிக திறன் கொண்ட சர்வோ அடிப்பு இயந்திரங்களைப் பயன்படுத்துவது வரை, AHSS-ஐ ஒரு தனி பொருள் வகுப்பாக உற்பத்தியாளர்கள் கருத வேண்டும். நெகிழ்திறன் மீட்சி, அழிவு மற்றும் பிளவு இயந்திரவியலின் இயற்பியலை முன்னெடுத்து சந்திப்பதன் மூலம், உருவாக்குபவர்கள் அதிக கழிவு விகிதங்கள் அல்லது உபகரண சேதம் இல்லாமல் இலேசான, வலுவான பாகங்களை உருவாக்க முடியும்.

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

1. அதிக வலிமை கொண்ட எஃகை அடித்து உருவாக்குவதில் மிகப்பெரிய சவால் என்ன?

மிக முக்கியமான சவால் பொதுவாக திரும்பி வருதல் (springback) , உருவாக்கும் விசை நீக்கப்பட்ட பிறகு பொருள் தனது வடிவத்தை நெகிழ்திறன் மூலம் மீட்டெடுப்பதாகும். இது கண்டிப்பான அளவு துல்லியங்களை அடைவதை கடினமாக்குகிறது மற்றும் சரிசெய்ய மேம்பட்ட சிமுலேஷன் மற்றும் கட்டு ஈடுசெய்தல் உத்திகளை தேவைப்படுத்துகிறது.

2. AHSS-ஐ அடித்து உருவாக்கும்போது கருவி அழிவை எவ்வாறு குறைப்பது?

பவுடர் உலோகவியல் (PM) கருவி எஃகுகள் (PM-M4 அல்லது PM-3V போன்றவை) பயன்படுத்துவதன் மூலம் கருவியின் அழிவு குறைக்கப்படுகிறது, இவை சிறந்த தேக்குத்தன்மை மற்றும் அழிவு எதிர்ப்பை வழங்குகின்றன. மேலும், PVD அல்லது TD (தெர்மல் டிஃபியூஷன்) போன்ற மேம்பட்ட பூச்சுகளைப் பயன்படுத்துவதும், பஞ்ச் தேய்த்தல் திசையை (நீள்வெட்டு அல்லது உருளை வடிவ) அதிகபட்சப்படுத்துவதும் கருவியின் ஆயுளை நீட்டிக்க அவசியமான படிகளாகும்.

ஸ்டாம்பிங் பிரஸ்களுக்கு எதிர்த்திசை டன்னேஜ் ஏன் ஆபத்தானது?

பொருள் உடைந்து போனபோது பிரஸ் சட்டத்தில் சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றல் திடீரென வெளியாகும் போது எதிர்த்திசை டன்னேஜ் அல்லது ஸ்னாப்-த்ரூ ஏற்படுகிறது. இந்த அதிர்வலை இணைப்பு புள்ளிகளில் பின்னோக்கி விசையை உருவாக்குகிறது. இந்த விசை பிரஸின் தரநிலையை மீறினால் (பொதுவாக முன்னோக்கி திறனில் 10-20%), பேரிங்குகள், கிராங்குகள் மற்றும் பிரஸ் கட்டமைப்புக்கு பேரழிவு ஏற்படலாம்.