Dio 1 racionalni dizajn
Kalup se uglavnom dizajnira prema zahtjevima upotrebe, a njegova struktura ponekad ne može biti potpuno razumna i ravnomjerno simetrična. To zahtijeva od dizajnera da preduzme neke efikasne mjere prilikom dizajniranja kalupa bez utjecaja na performanse kalupa, te da pokuša obratiti pažnju na proizvodni proces, racionalnost strukture i simetriju geometrijskog oblika.
(1) Pokušajte izbjegavati oštre uglove i dijelove s velikim razlikama u debljini
Na spoju debelih i tankih dijelova kalupa treba postojati gladak prijelaz. Ovo može efikasno smanjiti temperaturnu razliku poprečnog presjeka kalupa, smanjiti termički stres, a istovremeno smanjiti neistovremenost transformacije tkiva na poprečnom presjeku i smanjiti stres tkiva. Slika 1 pokazuje da kalup usvaja prijelazni zaobljeni dio i prijelazni konus.
(2) Na odgovarajući način povećajte procesne rupe
Za neke kalupe koji ne mogu garantovati ujednačen i simetričan poprečni presjek, potrebno je promijeniti neprolazni otvor u prolazni otvor ili odgovarajuće povećati neke procesne otvore bez uticaja na performanse.
Slika 2a prikazuje matricu sa uskom šupljinom, koja će se deformisati kao što je prikazano isprekidanom linijom nakon kaljenja. Ako se u dizajn mogu dodati dva procesna otvora (kao što je prikazano na slici 2b), temperaturna razlika poprečnog presjeka tokom procesa kaljenja se smanjuje, termički napon se smanjuje i deformacija se značajno poboljšava.
(3) Koristite zatvorene i simetrične strukture koliko god je to moguće
Kada je oblik kalupa otvoren ili asimetričan, raspodjela napona nakon kaljenja je neravnomjerna i lako se deformira. Stoga, za opće deformabilne kalupe s žljebovima, ojačanje treba napraviti prije kaljenja, a zatim odrezati nakon kaljenja. Radni komad žlijeba prikazan na slici 3 prvobitno je deformiran pri R nakon kaljenja, a ojačanje (šrafirani dio na slici 3) može efikasno spriječiti deformaciju uslijed kaljenja.
(4) Usvojite kombinovanu strukturu, odnosno napravite kalup za preusmjeravanje, odvojite gornji i donji kalup kalupa za preusmjeravanje i odvojite matricu i bušilicu
Za velike matrice složenog oblika i veličine >400 mm i bušače male debljine i velike dužine, najbolje je usvojiti kombinovanu strukturu, pojednostavljujući složenost, smanjujući veliko na malo i mijenjajući unutrašnju površinu kalupa u vanjsku površinu, što je ne samo pogodno za obradu zagrijavanja i hlađenja.
Prilikom projektovanja kombinovane strukture, ona bi generalno trebala biti dekomponovana prema sljedećim principima bez uticaja na tačnost prilagođavanja:
- Podesite debljinu tako da poprečni presjek kalupa s vrlo različitim poprečnim presjecima bude u osnovi ujednačen nakon raspadanja.
- Razložite se na mjestima gdje se lako stvara napon, raspršite njegov napon i spriječite pucanje.
- Surađujte s procesnim otvorom kako biste strukturu učinili simetričnom.
- Pogodan je za hladnu i toplu obradu i jednostavan za montažu.
- Najvažnije je osigurati upotrebljivost.
Kao što je prikazano na slici 4, radi se o velikom kalupu. Ako se usvoji integralna struktura, ne samo da će termička obrada biti otežana, već će se i šupljina neravnomjerno skupljati nakon kaljenja, pa čak i uzrokovati neravnine i ravne deformacije rezne ivice, što će biti teško ispraviti u kasnijoj obradi. Stoga se može usvojiti kombinovana struktura. Prema isprekidanoj liniji na slici 4, ona je podijeljena na četiri dijela, a nakon termičke obrade se sastavljaju i oblikuju, a zatim bruse i spajaju. Ovo ne samo da pojednostavljuje termičku obradu, već i rješava problem deformacije.
Dio 2. Ispravan odabir materijala
Deformacija i pucanje prilikom termičke obrade usko su povezani s korištenim čelikom i njegovim kvalitetom, tako da bi se trebalo bazirati na zahtjevima za performanse kalupa. Razuman odabir čelika treba uzeti u obzir preciznost, strukturu i veličinu kalupa, kao i prirodu, količinu i metode obrade obrađenih predmeta. Ako opći kalup nema zahtjeve za deformacijom i preciznošću, ugljični alatni čelik može se koristiti u smislu smanjenja troškova; za lako deformirane i ispucale dijelove može se koristiti legirani alatni čelik s većom čvrstoćom i sporijom kritičnom brzinom kaljenja i hlađenja; Na primjer, za elektroničke komponente prvobitno je korišten čelik T10A, koji se velikom deformacijom i lakom pukotinom može dogoditi nakon kaljenja u vodi i hlađenja uljem, a šupljina za kaljenje u alkalnoj kupki nije lako očvrsnula. Sada se koristi 9Mn2V čelik ili CrWMn čelik, tvrdoća i deformacija kaljenja mogu zadovoljiti zahtjeve.
Može se vidjeti da kada deformacija kalupa od ugljičnog čelika ne ispunjava zahtjeve, i dalje je isplativo koristiti legirani čelik kao što je 9Mn2V čelik ili CrWMn čelik. Iako je cijena materijala nešto veća, problem deformacije i pucanja je riješen.
Prilikom pravilnog odabira materijala, potrebno je i pojačati inspekciju i upravljanje sirovinama kako bi se spriječilo pucanje kalupa usljed termičke obrade zbog nedostataka sirovina.
Uredio May Jiang iz MAT Aluminum
Vrijeme objave: 16. septembar 2023.
