Qisqacha

Yuqori mustahkamlikdagi po'latni preslash uchta asosiy muhandislik qiyinchiligini keltirib chiqaradi: yuqori quyish kuchiga qarab og'ish qaytish maksimal teginish bosimlari tufayli tezkor istemol asbob eskirishi pressning ichki qismini shikastlanishiga olib keladigan xavfli teskari tonnaj (snap-through) bu jiddiy muammolar hisoblanadi. Ushbu qiyinchiliklarni engish an'anaviy yumshoq po'lat amaliyotlaridan stressga asoslangan kompensatsiya, maxsus poydevor qoplamalari bilan birgalikda changdan metallurgiya (PM) asboblari po'latlaridan foydalanish va energiyani past tezlikda boshqarish uchun servopress texnologiyasini joriy etish kabi ilg'or choralar tizimiga o'tishni talab qiladi. Muvaffaqiyatli ishlab chiqarish o'lchamdagi aniqlikni saqlab, uskuna xizmat muddatini qisqartirmasdan jarayonni to'liq optimallashtirishni — matritsa dizaynidan moylashgacha — talab qiladi.

Muammo 1: Qaytish va o'lchovni boshqarish

Yuqori mustahkamlikdagi po'lat (AHSS) va yuqori mustahkamlikdagi past qotishmali (HSLA) materiallarni preslashning eng keng tarqalgan muammosi — shakllantiruvchi yuklama olib tashlangandan keyin metallarning elastik tiklanishi, ya'ni qaytishdir. Juda yumshoq bo'lmagan po'latga nisbatan nisbatan barqaror shaklini saqlab turadigan po'latdan farqli o'laroq, AHSS significantly yuqori quyilish chegarasiga ega bo'lib, u kuchli "sakkizib tushadi". Bu geometrik og'ish faqat chiziqli qaytish emas; ko'pincha bu tomon devori egilishini va burilishini namoyon etadi, aynan shu sababli ham aniq komponentlar uchun o'lchovlarni boshqarish juda qiyin.

AHSS uchun an'anaviy sinov va xato usullari samarasiz. Buning o'rniga, muhandislar sodda kuchlanish asosidagi me'yorida emas, balki kuchlanish asosidagi bashorat modellaridan foydalanadigan ilg'or cheklangan elementlar tahlili (FEA) tahliliga tayanishlari kerak. Simulyatsiya matritsa dizaynerlariga geometrik kompensatsiya qo'llash imkonini beradi — detallar to'g'ri yakuniy shakliga qaytish uchun maxsus ravishda matritsa yuzasini ortiqcha egish yoki deformatsiyalash. Biroq, mexanik aralashuvsiz faqat simulyatsiya odatda yetarli emas.

Amaliy jarayon sozlamalari ham ahamiyatli. Bunday usullar, masalan aylanuvchan egish va bloklangan qadamlar yoki “tanga dumaloklari”dan foydalanish materialga kuchlarni blokka o'rnatishda yordam beradi. Shuningdek, Ishlab chiqaruvchi urilishning pastki nuqtasida servopress texnologiyasidan foydalanib «to'xtash» dasturini sozlash yuk ostida materialni bo'shashish imkonini beradi va shu bilan elastik tiklanishni sezilarli darajada kamaytiradi. Oddiy vawsh turlarga nisbatan bu «shaklni o'rnatish» usuli ancha samaraliroqdir, chunki oddiy vawsh turlar juda katta tonnaj talab qiladi va asbob eskirishini tezlashtiradi.

Muammo 2: Asbob eskirishi va matritsa ishdan chiqishi

Yuqori mustahkamlikdagi po'lat (AHSS) materiallarining yuqori quyilish kuchi — ko'pincha 600 MPa yoki hatto 1000 MPa dan oshadi — bosib ishlash asboblari ustiga katta kontakt bosimini o'tkazadi. Bu muhit gallyure, chiplanish va vayron etuvchi asbob ishdan chiqish xavfini keltirib chiqaradi. Oddiy po'lat uchun yetarlicha ishlaydigan D2 yoki M2 kabi standart asbob po'latlari AHSS materiallarni qayta ishlashda materialning yeyuvchi xususiyati va uni shakllantirish uchun talab qilinadigan yuqori energiya tufayli tezroq ishdan chiqadi.

Buni hal etish uchun ishlab chiqaruvchilar yangi darajaga o'tishlari kerak Poroshok metallurgiyasi (PM) asbob po'stlari yuqori hajmli ishlash uchun PM-M4 kabi materiallar yaxshiroq iste'molga chidamli bo'lib xizmat qiladi, shu bilan birga yuqori ta'sirli sohalarda chipdan himoya qilish uchun zarur bo'lgan mustahkamlikni PM-3V ta'minlaydi. Material tanlashdan tashqari, sirtini tayyorlash ham muhim ahamiyatga ega. Wilson Tool tirnoqlarda silindrik honlama o'rniga to'g'ri chiziqli honlashga o'tishni tavsiya qiladi. Uzunlama matritsa tirnagning sirtilish ishqalishini kamaytiradi va yuqoriga ko'tarilish bosqichida yopishib qolish xavfini minimallashtiradi.

Sirt qoplamalari oxirgi himoya chizig'idir. Titan karbonitrid (TiCN) yoki Vanadiy karbid (VC) kabi ilg'or Fizik Bug' Hozirlash (PVD) va Issiqlik Differentsial (TD) qoplamalar qoplanmagan asboblar bilan solishtirganda xizmat muddatini 700% gacha oshirishi mumkin. Bu qoplamalar yuqori mustahkam po'latni deformatsiyalash energiyasidan hosil bo'ladigan juda yuqori haroratga chidamli, qattiq va aralashuvchan to'siq hosil qiladi.

Muammo 3: Press quvvati va keskin o'tish yuklari

Yuqori mustahkamlikdagi po'latni preslashda yashiringan xavf — bu ayniqsa quyidagilarga ta'sir qiladi: energiya quvvati va teskari tonnaj (kesish orqali o'tish). Mexanik presslar tishli vagonning pastki qismida tonnajga mo'ljallangan, lekin AHSS ni shakllantirish harakatning ancha oldingi bosqichida katta energiyani talab qiladi. Shuni ham aytish kerakki, material singanida (kesib o'tganda), saqlangan potentsial energiyaning keskin bo'shashishi press tuzilmasiga qaytish uchun silkinish to'lqinini yuboradi. Agar ushbu "kesish orqali o'tish" yuklamasi uskunaning teskari tonnaj sig'imidan (odatda to'g'ri sig'iminga nisbatan faqat 10-20%) oshib ketadigan bo'lsa, podshipniklarni, bog'lovchi tayoqchalarni va hatto press ramkasini ham vayron qilishi mumkin.

Ushbu kuchlarni kamaytirish uchun ehtimolli uskuna tanlovi va matritsa muhandisligi talab etiladi. Teshuvchi uzunliklarini navbatga qo'yish va kesish chetlariga qiyalik burchaklarini qo'llash orqali silliqlanish yukini vaqt davomida taqsimlash, cho'qqidagi zarbani kamaytirish imkonini beradi. Biroq, og'ir vazifali konstruksion komponentlar uchun press imkoniyati o'zining o'zida tez-tez to'siq bo'lib xizmat qiladi. Bu kuchlanishlarni xavfsiz boshqarish uchun maxsus ishlab chiqaruvchi bilan hamkorlik qilish ko'pincha kerak bo'ladi. Masalan, Shaoyi Metal Technologyning qamrovli shikastlovchi yechimlari 600 tonnagacha bo'lgan press imkoniyatlarini o'z ichiga oladi, nisbatan kichik standart presslarda ishlata olmaydigan boshqaruv tayanchlari va ramkalar kabi og'ir avtomobil komponentlarini barqaror ishlab chiqarish imkonini beradi.

Energiyani boshqarish yana bir muhim omil. Oddiy mexanik pressni zarbali yuklanishlarni kamaytirish maqsadida sekinlashtirish aylanish tezligining kvadratiga proporsional bo'lgan flywheel energiyasini kamaytirib, o'tkazib yuborishga olib keladi. Servo presslar esa past tezliklarda ham to'liq energiya mavjudligini saqlab turish orqali shu muammo hal etiladi va bu matritsa hamda pressning uzatish tizimiga zarar yetkazmasdan, asta, nazorat qilinadigan tarzda ishlash imkonini beradi.

Muammo 4: Shikmallanish chegaralari va chet qirralarning troshinlashi

Bolib mustahkamligi oshgani sari plastiklik pasayadi. Bu AHSS po'lat uchun kuch (masalan, martensit) beruvchi mikrotuzilmaviy fazalar material kesilganda g'ildirab ketish joylari sifatida namoyon bo'ladigan holda namoyon bo'ladi. Yumshoq po'lat uchun odatda uchraydigan material qalinligining 10% ga teng bo'lgan standart kesish sochilishi ko'pincha yomon chet sifati va keyingi shakllantirish jarayonida muvaffaqiyatsizlikka olib keladi. chet qismi chandiqqa tushishi , ayniqsa, flanets yoki teshik kengaytirish operatsiyalari paytida. Mikrotuzilma fazalari AHSS po'latga mustahkamlik beruvchi (masalan, martensit) bo'lib, material kesilganda g'ildirab ketish boshlanish joylari sifatida xizmat qiladi. Yumshoq po'lat uchun keng tarqalgan bo'lgan material qalinligining 10% miqdorida standart sochilish ko'pincha yomon chet sifatiga olib keladi va keyin shakllantirish davomida muvaffaqiyatsizlik sodir bo'ladi.

Matritsa sochilishini optimallashtirish asosiy choradir. Quyidagiga muvofiq MetalForming Magazine , austenitli korrozion chidamli sementlar uchun material qalinligining 35-40% ga yetadigan bo'shliqlar talab qilinishi mumkin, boshqa tomondan, ferritli va ikki fazali po'latlar odatda ishqalanish chegarasidagi qattiq sohani kamaytirish uchun 10-15% yoki optimallashtirilgan "muhandislik bo'shliqlarini" talab qiladi. Prototiplash uchun laser bilan kesish alternativ hisoblanadi, lekin massali ishlab chiqarish uchun muhandislar tekingina qatlamni yakuniy shakllantirish bosqichidan oldin ishqalanish chegarasini olib tashlovchi qo'shimcha kesish operatsiyasi—ya'ni so'nggi kesish jarayonini—qo'llashadi, bu esa chegaraning plastiklik xususiyatini tiklash va shaffoflanishni oldini olishga yordam beradi.

Xulosa

Yuqori mustahkamlikdagi po'latni muvaffaqiyatli tikish faqatgina kuchni oshirish emas, balki ishlab chiqarish jarayonini asosan qayta sozlashni talab qiladi. Materialning egilib qolishini oldindan bashorat qiluvchi simulyatsiyalardan foydalanishdan tortib, PM asbob po'latlarini va yuqori hajmli servopresslarni qo'llashgacha bo'lgan jarayonlarda ishlab chiqaruvchilar AHSS ni alohida material sifatida ko'rishlari kerak. Elastik tiklanish, iste'mol va singan mexanikani oldindan hisobga olish orqali ishlov beruvchilar buyurtma qilinmas ehtimoli bo'lgan chiqindi miqdori yoki uskunalar zararini keltirmasdan yengilroq, mustahkamroq tarkibiy qismlarni ishlab chiqara oladilar.

Koʻpincha soʻraladigan savollar

yuqori mustahkamlikdagi po'latni tikishdagi eng katta qiyinchilik nima?

Eng muhim qiyinchilik odatda qaytish , bu yerda material shakl berish kuchi olib tashlangandan keyin shaklini elastik ravishda tiklaydi. Bu aniq o'lchamdagi nozik to'g'riliklarga erishishni qiyinlashtiradi va to'g'ri sozlash uchun ilg'or simulyatsiya hamda matritsa kompensatsiya strategiyalarini talab qiladi.

aHSS ni tikishda asbob-islohotlarning eskirishini qanday kamaytirish mumkin?

Asbobning iste'mol qilinishi, o'tkirlik va kiyishga chidamli bo'lishi uchun yaxshiroq PM (ko'prik metallurgiyasi) asbob po'latlaridan (masalan, PM-M4 yoki PM-3V) foydalanish orqali kamaytiriladi. Shuningdek, PVD yoki TD (issiq taralish) kabi ilg'or parda qoplamalarni qo'llash hamda tangovushchan (uzuniga qarshi yoki silindrsimon) to'kash yo'nalishini optimallashtirish asbob xizmat muddatini uzaytirish uchun zarur choralar hisoblanadi.

3. Nima uchun tonnajni teskarisiga ishlashi press-peshqoplarga xavfli?

Teskari tonnaj (snap-through hodisasi) material sinib ketganda press ramkasida to'plangan energiya birdan ajralib chiqqanda sodir bo'ladi. Bu esa ulanish nuqtalariga qarama-qarshi ta'sir qiluvchi urilish to'lqinini yaratadi. Agar bu kuch pres reytingidan (odatda oldinga qarab quvvatining 10-20%) oshib ketsa, podshipniklarga, kraknlarga va press tuzilmasiga vayron qiluvchi zarar yetkazishi mumkin.