12 технических мер по увеличению срока службы пресс-форм | MachineMFG

12 технических мер по увеличению срока службы пресс-форм

0
(0)

Пресс-форма является важнейшим компонентом промышленного производства и служит основой индустрии пресс-форм.

Во всем мире пресс-форма признана важнейшим элементом обработки металла и считается символом экономического и технологического прогресса страны.

Важность развития индустрии пресс-форм признана во всем мире.

Однако в индустрии пресс-форм сохраняются некоторые проблемы, такие как нехватка квалифицированных специалистов, устаревшие технологии, длительные производственные циклы, низкое качество, высокая стоимость и ограниченный срок службы пресс-форм.

Похожие статьи: Как улучшить качество плесени?

Согласно статистике и анализу, проведенному соответствующими сторонами, на выбор материалов и термообработку штампов приходится 50% факторов, способствующих отказу штампов. Это подчеркивает важность правильного выбор материала и термообработка обеспечивают долговечность и эффективность штампов.

1. Сравнение жизни умирающих на родине и за рубежом

Согласно 11-му выпуску отчета China Die Information за 2001 год, в таблице 1 сравнивается срок службы штампов в Китае и за рубежом.

Несмотря на 20 лет прогресса, общий уровень производства пресс-форм в Китае остается относительно неизменным по сравнению с зарубежными странами.

Однако между Китаем и зарубежными странами все еще существует значительный разрыв, когда речь идет о производстве больших, точных, сложных и долговечных пресс-форм.

Таблица 1 Сравнение жизни умирающих на родине и за рубежом

Тип пресс-формыФормованные детали, материалы и размерыМатериал пресс-формыОбщий срок службы штампа (время штамповки, детали)
Передовой мировой стандартВнутренний уровень
Заготовительный штампЛатунь, низкоуглеродистая стальная пластинаПлоские заготовки; толщина материала ≤ 1 мм, размер 40 мм × 40 мм, φ 45 ммУглеродистая инструментальная сталь T8, T10 для вогнутых и выпуклых штампов4 миллиона ~ 7 миллионов<1 миллион
Легированная инструментальная сталь G12, G12MoV8-10 миллионов3 миллиона ~ 5 миллионов
Используйте цементированный карбид YG15, YG20От 600 миллионов до 3 миллиардов<50 миллионов
Пластина из кремниевой стали для ротора и статора двигателя, толщина материала ≤ 0,5 мм, размер < 200 ммТвердый сплав (многостанционный непрерывный заготовительный штамп)Линина США: 300 миллионов38 миллионов ~ 50 миллионов
Kuroda Seiko: 270 миллионов
Статомат, Швейцария: 80 миллионов
Стеллрем, Великобритания: 100 миллионов
Тонкая заготовка умеретьНизкоуглеродистая сталь с w≤ 0.2%; тяга, кулачок, опорная плита и другие мелкие заготовки с толщиной материала менее 3 мм или 3-6 ммЛегированная инструментальная сталь: Cr12MoV500000~1000000<150000
Легированная инструментальная сталь: Cr12MoVВысокоскоростной инструмент сталь: W6Mo5G4V2300000~600000100000~120000
Литейная формаДетали из алюминиевого сплаваХромоникелевая сталь, 3Cr2W8> 450000<200000
Ковочный штампСталь, коленчатый валХромоникелевая сталь, 5CrNiMo14000~200005000~7000
Литьевая формаABS, среднийлегированная инструментальная сталь> 500000200000~300000
Полиэтилен, среднийлегированная инструментальная сталь> 2 миллиона500 тыс.

2. Технические меры по улучшению срока службы штампов

2.1 Использование чистой высокопроизводительной штамповой стали

Материалы составляют основу, но основа может быть нестабильной. Инструмент и Штампованная сталь (GB/T 1299-2014) перечислены конкретные компоненты стали для холодной обработки, стали для горячей обработки и стали для пластмассовых штампов, а также установлены строгие требования к содержанию примесей.

Однако качество имеющейся в продаже штамповой стали по-прежнему вызывает споры между покупателями и продавцами. Чтобы избежать этих споров, рекомендуется приобретать продукцию у авторитетных источников, а не соблазняться дешевыми ценами.

Также важно отдавать предпочтение порошковой стали, стали с напылением и высококачественной стали с высокой степенью чистоты. При выборе стали 3Cr2W8V для штампов горячей обработки обратите внимание на ее содержание углерода.

Передовые зарубежные стандарты диктуют wc=0.25%~0.35%, в то время как китайский стандарт - wc=0.30%~0.40%. Эта сталь соответствует стандарту 3X2B8 Ø, принятому в бывшем Советском Союзе.

Российский стандарт ТОСТ 5950-2000 был пересмотрен до wC=0,27%~0,33%, в то время как китайский стандарт остался без изменений. На практике было доказано, что высокое содержание углерода в стали 3Cr2W8V вредно и способствует раннему разрушению.

2.2 Проведение упрочняющей и закаливающей обработки

При медленном охлаждении среднеуглеродистой среднелегированной стали для горячих штампов после ковки или при большом сечении заготовки штампа (диаметр более 100 мм) в структуре могут образовываться цепные карбиды, что приводит к раннему хрупкому разрушению, горячему растрескиванию и трещинообразованию в штампе.

Для повышения прочности, вязкости и срока службы штампа необходимо устранить цепные карбиды путем предварительной обработки ткани.

Сталь 3CrMoW2V нормализуется при температуре 1130°C, которая может растворить карбиды M6C. Если скорость воздушного охлаждения превышает 15°C/мин, это приводит к превышению критическая скорость охлаждения, что приводит к образованию цепочечных карбидов. Однако последующая сфероидизация отжиг может устранить цепные карбиды и привести к равномерному распределению карбидов.

2.3 Новый процесс предварительной термообработки с сохранением энергии и снижением потребления

1) Процесс отжига остаточного тепла после ковки проходит через термомеханическая обработка.

2) Новый процесс сфероидизации отжиг используется для быстрой гомогенизации.

3) Сталь для горячих штампов подвергается переходу от высокотемпературного отпуска к среднетемпературному отпуску.

4)The закалка и отпуск лечения увеличивается.

2.4 Термическая обработка с закалкой в вакууме или в защитной атмосфере

После успешного применения вакуумной закалки для штампов из стали Cr12MoV в конце 1980-х годов, использование вакуумной закалки для штампов приобрело широкую популярность, особенно с появлением газовой закалки под высоким давлением.

2.5 Криогенная обработка

Подвергание закаленного штампа криогенной обработке при температуре ниже -110℃ приводит к выпадению мелких карбидных остатков и превращению остаточных аустенит в мартенсит. Это повышает износостойкость, устойчивость к отпуску и стабильность размеров штампа.

Срок службы штампа для холодной высадки гаек M12 может быть увеличен в два раза благодаря криогенной обработке, а срок службы штампа для горячей экструзии алюминиевого сплава - в один раз.

2.6 Охлаждение и закалка

Пресс-форма изготавливается из быстрорежущей стали, и температура ее закалки отличается от температуры закалки инструмента. Обычно используется закалка с охлаждением, при которой температура закалки ниже.

Например, температура закалки для стали W18BCrV составляет 1180-1200℃, а для сталей M2 и W9 - 1160-1180℃.

Низкотемпературная закалка обеспечивает хорошую прочность и вязкость, снижает риск деформации, растрескивания и поломки инструмента и, в конечном итоге, повышает производительность, качество и срок службы штампа.

2.7 Высокотемпературная закалка

Штампы для горячей обработки из таких сталей, как 5CrNiMo, 5CrMnMo и 3CrW8V, следует закаливать при более высокой температуре, чтобы получить большее количество реек. мартенсит. Это повышает вязкость разрушения и сопротивление термической усталости, что приводит к улучшению эксплуатационных характеристик и увеличению срока службы штампа.

Похожие статьи: 10 типов методов закалки в процессе термообработки

2.8 Усиление и упрочнение композитов

Нагрев стальной формы M2 при температуре 1180-1190℃, а затем изотермическая обработка в течение 1-1,5 часов под Мисс ПойнтПосле двух циклов нитратного отпуска при 560℃ в течение 2 часов может образоваться многофазная структура Bbelow+M. Этот процесс увеличивает прочность на изгиб на 56% по сравнению с закалкой в масле.

При экструзии заготовок из стали 08 срок службы значительно увеличивается, а заготовка меньше изнашивается.

В другом примере, изменение процесса закалки и отпуска для штампа из стали H13 на закалку с нагревом при 1030℃ с последующей изотермической классификацией при 250℃ в течение 10 минут приводит к увеличению значения aK на 33,4% и увеличению срока службы в 1,6-6 раз по сравнению со сталью 3CrW8V.

2.9 Отпуск в зоне хрупкости первого вида отпуска

Все в мире относительно, а не абсолютно. Первый тип зоны хрупкости при отпуске для стали T10A и стали GCr15 находится в диапазоне 230-270℃, в то время как отпуск обычно производится при температуре 180-200℃.

Некоторые люди предпочитают закалка стали в зоне хрупкости первого типа отпуска, так как это приводит к высокой усталостной прочности.

Для штампов холодной обработки, испытывающих низкую концентрацию напряжений и подвергающихся растяжению, сжатию и изгибу, возникновение усталостных трещин определяет срок службы. Поэтому важно максимально увеличить их прочность.

Этот процесс может дать потрясающие результаты.

2.10 Укрепление поверхности

Все типы разрушений пресс-форм обычно происходят с поверхности, поэтому важно уделять внимание именно "поверхности". Этого можно достичь с помощью различных видов обработки, таких как карбонитрирование, нитроуглероживание, оксидирование после азотированиеОбработка паром, TD-обработка, покрытие поверхности, борирование, металлизация, сульфуризация, науглероживание борно-серного композита, индукционный нагрев поверхности, лазерная закалка и т.д.

Важно отметить, что не все формы могут быть укреплены с помощью этих методов. В настоящее время в мире применяются следующие методы укрепления поверхностей плесени:

Термический метод

  • Индукционная закалка
  • Закалка пламенем
  • Закалка электронным лучом
  • Гашение импульсов
  • Лазерный переплав
  • Сварка
  • Лазерное закаливание

Термохимический метод

  • Боронирование
  • Азотирование
  • Закалка корпуса
  • Карбоаминирование
  • Вулканизация
  • Лазерный переплав сплава
  • Лазерное усиление
  • Окисление

Электрохимический метод

Механический метод

  • Прокат
  • Воздушно-струйная обработка
  • Полировка
  • Уплотнение
  • Выстрел упрочнение закалка
  • Покрытие ствола

Термодинамический метод

  • Спрей
  • Взрывоопасное покрытие

Химический/физический метод

  • Ионное покрытие
  • Ионная трансплантация
  • PVD-покрытие
  • CVD-покрытие
  • Плазменное CVD-покрытие

2.11 Улучшение сопротивления термической усталости штампа для горячей обработки

Термическое растрескивание и термическая усталость влияют на высокую температуру прочность материалов и состояние поверхности штампа. Царапины и деформации, вызванные электроэрозионной обработкой, могут способствовать образованию и росту трещин, поэтому принимаются меры для решения этих проблем.

1) Для повышения сопротивления термической усталости пресс-форм из стали Y10 рекомендуется увеличить температуру закалки и температуру отпуска соответствующим образом.

2) Следует избегать обезуглероживания, так как оно расширяет трещины от термической усталости и снижает термическую усталостная прочность.

3) Азотирование, особенно при наличии слоя компаунда, может предотвратить образование трещин от термической усталости.

4) Бедный шероховатость поверхности и линии износа могут снижать сопротивление термической усталости.

5) Повышение высокотемпературной прочности и пластичности может способствовать улучшению термоусталостной прочности.

6) Большой слой деформации, вызванный электроэрозионной обработкой, может негативно повлиять на термоусталостную прочность.

7) Высокотемпературный отпуск имеет меньшую чувствительность к растрескиванию от теплового удара по сравнению с низкотемпературным отпуском.

8) Покрытие штампа для горячей обработки может улучшить его термоусталостные свойства и износостойкость.

2.12 Метод коррекции деформации при термообработке штампа

Деформация при термообработке - это нормальное явление, и главное - понять характер деформации и приложить усилия для ее исправления. Для исправления можно использовать следующие методы:

1) Принцип сверхпластичности мартенситного превращения может быть использован для своевременной коррекции. Это можно сделать путем закалки и охлаждения 4-метровых механических ножей и протяжек длиной 1,5 м до соответствующей температуры, а затем аккуратно приложить давление для исправления. Такой же подход можно использовать для правки пресс-форм.

2) Отпуск под давлением: При закалке применяется давление для устранения деформации при закалке, например, для больших и тонких лезвий.

3) Коррекция холодной обработки: Для деталей из нержавеющей стали, которые имеют повышенное количество сохранившийся аустенитКриогенная обработка при -70℃ в течение 1-2 часов может привести к увеличению размера. Стальной штамп Cr12 наиболее подходит для этой коррекции.

4) Коррекция горячих точек: Наиболее выпуклая часть гибочной детали может быть быстро нагрета до температуры около 700℃ с помощью оксиацетиленового пламени или высокочастотного индукционного нагревателя, быстро охлаждена и затем выправлена.

5) Высокочастотная коррекция усадочной полости: Разбухшая заготовка может быть нагрета до температуры около 700℃ в индукционной катушке и быстро охлаждена, в результате чего образуется усадочная полость. Если имеется несколько усадочных полостей, необходимо провести обработку для снятия напряжения.

6) Метод коррекции утолщения гальванического покрытия.

7) Химическая коррекция коррозии: Этого можно достичь с помощью коррозионного агента, такого как 40% HNO3+60% H2O или 20% HNO3+20% H2SO4. Детали, которые не нуждаются в коррозии, следует защитить с помощью асфальта или парафина.

8) Коррекция усадочных полостей при быстром охлаждении: Заготовки с увеличенными полостями можно отжигать и нагревать до 700℃, затем быстро охлаждать 1-2 раза для коррекции.

3. Заключение

Наука и техника - главные движущие силы производства. 12 технических мер по продлению срока службы пресс-форм, о которых говорилось выше, экономичны и практичны.

Тщательное изучение причин выхода из строя пресс-форм, разработка планов по их устранению и проведение соответствующих технических мероприятий позволяют создавать высококачественные пресс-формы с длительным сроком службы.

Насколько публикация полезна?

Нажмите на звезду, чтобы оценить!

Средняя оценка 0 / 5. Количество оценок: 0

Оценок пока нет. Поставьте оценку первым.

Так как вы нашли эту публикацию полезной...

Подписывайтесь на нас в соцсетях!

Сожалеем, что вы поставили низкую оценку!

Позвольте нам стать лучше!

Расскажите, как нам стать лучше?

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Прокрутить вверх