TL;DR

Ang pangingisngisan sa drawing dies ay isang kritikal na pagkabigo sa manufacturing na dulot pangunahin ng labis na stress, mga depekto sa materyal, mga kamalian sa operasyon, at mahinang disenyo ng tool. Ang mga pangunahing sanhi ay kinabibilangan ng lokal na compressive stress na nagdudulot ng strain hardening, paglabas ng panloob na stress sa loob ng materyal, at metallurgical na depekto sa die o sa workpiece. Ang hindi sapat na lubrication, hindi tamang pag-align ng kagamitan, at masamang geometry ng die—tulad ng maling radii o clearances—ay mga makabuluhang salik din sa maagang pagkabigo ng die.

Pag-unawa sa Kritikal na Pagkakaiba: Pangingisngisan kumpara sa Pagkabiyak

Bago mag-diagnose ng isang kabiguan, mahalagang makilala ang pagitan ng pagkakalat at pagkakahati, dahil iba ang ugat na sanhi at solusyon para sa bawat isa. Ang pagkakamali sa pagkilala sa uri ng kabiguan ay karaniwang nagdudulot ng maling at hindi epektibong pagtutuwid. Bagaman parehong nagreresulta sa pagtanggi sa bahagi, iba ang pinagmulan ng dalawang ito batay sa kahihinatnan ng tensyon.

Pinapahiwalay ay isang kabiguan dahil sa tensile stress. Nangyayari ito kapag ang metal ay napahaba nang higit sa maximum na kakayahang lumuwang. Madalas na nauna nito ang visible thinning ng materyal na kilala bilang "necking." Isipin mo ito tulad ng paghila sa isang piraso ng taffy hanggang sa lumuwang ito sa gitna at sa huli'y pumutol. Sa isang drawing process, ang pagkakahati ay karaniwang nakikita bilang pahalang na pagsabog malapit sa punch radius, kung saan napakapino na ang materyal. Karaniwang solusyon dito ay ang pagpapalaki ng punch radius, pagpapabuti ng lubrication, o paggamit ng materyal na may mas mahusay na elongation properties.

Pagsisidlot , sa kabilang dako, ay isang pagkabigo dahil sa pighati. Ito ay resulta ng labis na lokal na pighati, na nagdudulot ng matinding pagtigas at pagkabrittle ng materyal sa isang tiyak na lugar. Tulad ng inilahad sa isang pagsusuri ni Ang Tagagawa , ang ganitong uri ng pagkabigo ay nagreresulta sa mas makapal na metal sa pwesto ng pagsira kumpara sa orihinal nitong kalagayan. Ang mga bitak ay karaniwang nakikita bilang patayong pagkabigo at lalong lumalala sa mataas na lakas na asero at hindi kinakalawang na asero. Ang pagtatangkang ayusin ang isang bitak gamit ang solusyon na para sa pagsulpot ay lalo pang papalala ang problema.

Upang mapadali ang tamang diagnosis, isaalang-alang ang mga sumusunod na pagkakaiba:

Mga Sanhi at Likas na Depekto na Kaugnay ng Materyales

Ang pisikal at kemikal na katangian ng parehong workpiece at ng die mismo ay madalas na sanhi ng pagkabali. Ang mga kabiguan na nagmumula sa materyales ay maaaring mahinang mapansin ngunit may malaking epekto sa produksyon at haba ng buhay ng tool. Maaaring mahati ang mga isyung ito sa mga problema sa hilaw na materyales na ginagamit at sa mga depekto sa materyal ng die.

Para sa workpiece, ang mahinang pagpili ng hilaw na materyales ang pangunahing sanhi. Ang mga materyales na may mababang plastisidad o mataas na cold-hardening index, tulad ng austenitic stainless steel, ay lubhang sensitibo. Sa panahon ng pagbabago ng hugis, ang mga materyales na ito ay maaaring magdulot ng pagbabagong istruktura na nagbubunga ng madaling mabali na istrakturang martensite, na nagiging sanhi ng pagkabali gaya ng ipinaliwanag ng mga eksperto sa Kanou Mould . Bukod dito, ang mga depekto sa ibabaw ng blanko, tulad ng mga linya o sugat, ay maaaring magdulot ng hindi maayos na pagdaloy ng materyal papasok sa die, na nagreresulta sa pangingitngit—isa sa mga karaniwang isyu na binanggit ng Tumpak na Pagbuo .

Sa aspeto ng tooling, napakahalaga ng kalidad ng materyal ng die. Halimbawa, ang die na gawa sa carbide na mababa ang kalidad ay maaaring magdulot ng malubhang pagkabigo. Ang isang detalyadong pagsusuri sa pagkabigo sa The Fabricator's Tube & Pipe Journal ay nagturo sa mga depekto sa metalurhiya tulad ng porosity dahil sa hindi tamang sintering bilang pangunahing sanhi. Kapag ang carbide powder ay hindi naisisinter nang maayos, ang mga bahagi ng tungsten at cobalt ay hindi magkakaugnay nang tama, kaya nababawasan ang integridad ng istraktura ng die at ang kakayahang tumagal laban sa tensyon sa pagguhit. Nagdudulot ito ng mahihinang bahagi kung saan madali magsisimula at kumalat ang mga bitak.

Upang mapigilan ang mga pagkabigong may kaugnayan sa materyal, narito ang ilang epektibong estratehiya:

• Pagpili ng materyal: Pumili ng mga materyales na may magandang plasticity at formability para sa target na aplikasyon. Para sa mga materyales na mabilis tumigas kapag binago ang hugis, kailangan ng intermediate annealing process upang maibalik ang ductility.
• Kontrol sa kalidad: Isagawa ang masusing inspeksyon sa mga dating hilaw na materyales upang suriin ang mga depekto sa ibabaw o hindi pare-parehong kapal.
• Tiyak na Materyal para sa Die: Humingi ng mataas na kalidad, maayos na sininter na carbide o iba pang angkop na tool steels mula sa mapagkakatiwalaang mga supplier. Siguraduhing angkop ang materyal ng die sa mga stress na dulot ng pag-drawing sa partikular na materyales ng workpiece.

Mga Pagkabigo sa Operasyon: Mga Stress sa Proseso, Pagpapadulas, at Pagkaka-align

Kahit na may perpektong materyales at disenyo ng die, ang mga pagkakamali sa mismong proseso ng pagguhit ay isang pangunahing sanhi ng pagkabali. Ang mga operasyonal na pagkabigo ay kadalasang nagmumula sa kumplikadong interaksyon ng stress, friction, at mekanikal na setup. Ang pagtugon dito ay nangangailangan ng masusing pagmomonitor at kontrol sa kapaligiran ng produksyon.

Isa sa mga pinakapundamental na sanhi ay ang paglabas ng panloob na stress . Ayon sa maraming pinagmulan sa industriya, ang panloob na tensyon ay isang hindi maiiwasang resulta ng pagmamanupaktura ng metal. Habang isinasagawa ang proseso ng pagguhit (drawing), ang mga tensyon na ito ay napapalaya, na maaaring magpakita bilang mga bitak, kung minsan ay agad-agad pagkatapos ng pagbuo o kahit ilang panahon matapos itong imbakin. Lalo itong totoo para sa mga materyales na may mataas na index ng pagpapatigas.

Kulang sa pagpapadulas ay isa pang kritikal na pagkabigo sa operasyon. Ang mga palanip ay bumubuo ng protektibong patong sa pagitan ng die at ng workpiece, na nagpapababa ng pagkakagiling at init. Kapag nabigo ang patong na ito, nagkakaroon ng direktang metal-sa-metal na kontak, na nagdudulot ng pagkakagitngit (galling), tumataas na puwersa sa pagguhit, at sa huli ay mga pagsira. Mahalaga ang pagpili ng palanip; para sa mga materyales na mahirap tulad ng stainless steel, maaaring kailanganin ang mga espesyalisadong palanip tulad ng mga PVDF film upang mapanatili ang epektibong hadlang.

Sa wakas, mga mekanikal na di-pag-aayos maaring magdulot ng hindi pare-parehong tensyon na nagiging sanhi ng maagang pagkabigo ng die. Halimbawa, isang lumang pulley na nagpapasok ng wire sa die sa maling anggulo ay lumilikha ng hindi pare-parehong wear pattern. Ito ay nagpo-point ng tensyon sa mga tiyak na bahagi ng die, na nagdudulot ng lokal na pagsusuot at pagkabali. Tulad ng isang kaso na pag-aaral, ang problema ay hindi ang die kundi ang grooved pulley nanggaling sa upstream na nagdulot ng misalignment.

Maaaring gamitin ng mga operator ang sumusunod na checklist upang ma-diagnose at maiwasan ang operational failures:

• Pagsusuri ng Pagpapadulas: Suriin kung ang sistema ng lubrication ay gumagana nang tama at kung ang tamang lubricant para sa materyal at proseso ay ginagamit.
• Pag-verify ng Pagkaka-align: Regular na suriin ang lahat ng bahagi ng draw bench, kasama ang mga pulley at gabay, para sa alinman sa pagsusuot at tiyaking naka-align nang maayos ang workpiece papasok sa die.
• Control ng Parameter: Tiyaking nasa loob ng inirerekomendang limitasyon ang bilis ng pagguhit at mga reduction ratio para sa materyal na pinoproseso.
• Pamamahala ng Stress: Para sa mga materyales na madaling sumira nang pabalik-balik, isaalang-alang ang paggamit ng stress-relieving heat treatments agad-agad matapos ang pagbuo.

Masamang Disenyo ng Die at Mahinang Konstruksyon

Ang disenyo at kalidad ng konstruksyon ng drawing die ay siyang batayan ng kahusayan at tagal ng buhay nito. Ang anumang depekto sa alinman sa mga aspetong ito ay maaaring magdulot ng pagtutok ng tensilya at mga problema sa daloy ng materyal na direktang nagdudulot ng pagkabasag, anuman ang kalidad ng materyal o husay sa operasyon. Ang maayos na dinisenyong die ay nagpapadali sa makinis na daloy ng materyal, samantalang ang masamang disenyo ay lumalaban dito.

Karaniwang kasiraan sa disenyo ay ang di-wastong heometriya. Halimbawa, kung ang punch at die radii ay masyadong maliit (masyadong talas), ito ay maaaring hadlangan ang daloy ng materyal papasok sa die cavity, tumataas ang tensile stress at nagdudulot ng pagkabasag. Sa kabilang banda, kung ang radius ay masyadong malaki, maaari itong magdulot ng pag-urong o pagkurap. Ayon sa CNstamping , ang hindi tamang clearance sa pagitan ng punch at die ay isa pang karaniwang dahilan ng pagkabasag. Gayundin, ang hindi sapat na haba ng approach angle ay nagpo-pokus ng drawing pressure sa masyadong maliit na lugar, na nagreresulta sa pag-alis ng lubricant at nagdudulot ng galling at kabiguan.

Ang hindi sapat na kalidad ng konstruksiyon ay maaaring makapinsala kahit sa perpektong disenyo. Ang pagkakatugma sa pagitan ng carbide insert at ng steel case ay kritikal para sa parehong mekanikal na suporta at pag-alis ng init. Kung ang insert ay hindi ganap na sinusuportahan—halimbawa, dahil sa tapered case ID—ito ay hindi makakatagal sa mga drawing force at mababasag. Mahalaga ang tamang heat-shrinking ng insert sa loob ng case upang matiyak ang pinakamalaking contact area, na nagbibigay-daan sa case na gumampan bilang heat sink at maiwasan ang pag-init nang labis ng insert.

Upang maiwasan ang mga isyung ito, mahalaga ang pakikipagsosyo sa isang tagagawa ng die na may kaalaman at karanasan. Maaaring tiyakin ng isang eksperto na ang tool ay idinisenyo at natatayo nang tama para sa partikular na aplikasyon, kung saan isinasaalang-alang ang mga katangian ng materyal, draft, at operasyonal na tensyon. Halimbawa, ang mga dalubhasa tulad ng Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. ay gumagamit ng napapanahong CAE simulation upang i-optimize ang disenyo ng die at gamitin ang malalim na kadalubhasaan sa pamamahala ng proyekto upang maibigay ang de-kalidad at maaasahang mga tool para sa mga mahihirap na aplikasyon tulad ng automotive stamping.

Mahahalagang pagsasaalang-alang para sa disenyo at paggawa ng die ay kinabibilangan ng:

• Na-optimize na Heometriya: Tiyaking ang mga radius, clearance, at anggulo ng pagharap ay naaangkop sa partikular na materyal at heometriya ng bahagi.
• Tamang Suporta sa Insert: Gamitin ang centerless-ground inserts at tiyaking ganap silang sinusuportahan sa loob ng kaso upang mapataas ang paglipat ng init at lakas na mekanikal.
• Daloy ng Materyal: Para sa stock na hindi parisukat, isaalang-alang ang mga disenyo na may recessed conical corners upang maiwasan ang matalim na sulok na bumabaon sa die flats.
• Pakikipagtulungan sa Eksperto: Magtrabaho nang malapit sa mga supplier ng kagamitan upang i-validate ang mga disenyo at matiyak na sinusunod ang mga pamamaraan ng mataas na kalidad na konstruksyon.

Mga madalas itanong

1. Ano ang dahilan kung bakit nabibiyak ang die block sa panahon ng pagbuo?

Maaaring mabiyak ang isang die block dahil sa maraming kadahilanan, na kadalasang may kinalaman sa tensyon at integridad ng materyal. Ang mga pangunahing sanhi ay kinabibilangan ng pagkumpol ng tensyon dulot ng maruming disenyo ng die o maling pagkaka-align, na nagpo-focus ng malaking puwersa sa isang maliit na lugar. Isa pang mahalagang kadahilanan ay ang hindi pantay na distribusyon ng carbides sa tool steel, na naglilikha ng mga mahihinang bahagi. Sa huli, ang mataas na temperatura habang gumagana ay maaaring bawasan ang paglaban ng materyal sa pagkabiyak, lalo na kung hindi maayos na pinapalamig ang die.

2. Ano ang nagdudulot ng pagkabiyak sa metal?

Ang pagkabasag sa metal ay karaniwang dulot ng diin na lumalampas sa lakas ng materyales. Maaaring mangyari ito sa iba't ibang paraan, kabilang ang mekanikal na sobrang kabigatan mula sa mga ipinadalang puwersa (tulad ng sa proseso ng pagguhit), thermal stress mula sa mabilis na pag-init o paglamig, residual internal stress mula sa nakaraang hakbang sa pagmamanupaktura, at mga salik sa kapaligiran tulad ng corrosion na nagpapahina sa materyales sa paglipas ng panahon. Ang mga depekto sa materyales tulad ng porosity o inclusions ay nagsisilbing punto ng pinagmulan ng mga bitak.

3. Ano ang nagdudulot ng karamihan sa mga bitak sa pagbuo ng sheet metal?

Sa pagbuo ng sheet metal, ang karamihan sa mga bitak ay dulot ng labis na lokal na deformasyon. Madalas itong sanhi ng hindi tamang die clearance, kung saan napakaliit ang agwat sa pagitan ng punch at die, na nagpipilit sa metal na putulin o masira. Ang hindi maayos na pagkaka-align ay maaari ring magdulot ng hindi pantay na diin, na nagreresulta sa pagkabigo. Isang karaniwang sanhi pa ay ang hindi sapat na suporta o clampeo sa materyales, na nagbibigay-daan upang mapahaba nang hindi pantay ang sheet metal at lampasan ang limitasyon nito sa elongation, na nagreresulta sa pagkabali o mga bitak.