Teil 1: Rationales Design
Die Form wird hauptsächlich entsprechend den Anforderungen der Verwendung entworfen und ihre Struktur kann manchmal nicht völlig vernünftig und gleichmäßig symmetrisch sein. Dies erfordert, dass der Konstrukteur beim Entwurf der Form einige wirksame Maßnahmen ergreift, ohne die Leistung der Form zu beeinträchtigen, und versucht, auf den Herstellungsprozess, die Rationalität der Struktur und die Symmetrie der geometrischen Form zu achten.
(1) Vermeiden Sie scharfe Ecken und Abschnitte mit großen Dickenunterschieden
An der Verbindung dicker und dünner Abschnitte der Form sollte ein fließender Übergang vorhanden sein. Dadurch kann der Temperaturunterschied im Querschnitt der Form wirksam verringert, die thermische Belastung verringert und gleichzeitig die Ungleichzeitigkeit der Gewebeumwandlung am Querschnitt verringert und die Belastung des Gewebes verringert werden. Abbildung 1 zeigt, dass die Form Übergangskegel und Übergangskegel annimmt.
(2) Vergrößern Sie die Prozesslöcher entsprechend
Bei einigen Formen, die keinen gleichmäßigen und symmetrischen Querschnitt gewährleisten können, ist es erforderlich, das nicht durchgehende Loch in ein durchgehendes Loch umzuwandeln oder einige Prozesslöcher entsprechend zu vergrößern, ohne die Leistung zu beeinträchtigen.
Abbildung 2a zeigt eine Matrize mit einem schmalen Hohlraum, der sich nach dem Abschrecken wie durch die gestrichelte Linie dargestellt verformt. Wenn in der Konstruktion zwei Prozesslöcher hinzugefügt werden können (wie in Abbildung 2b dargestellt), wird der Temperaturunterschied des Querschnitts während des Abschreckprozesses verringert, die thermische Spannung verringert und die Verformung deutlich verbessert.
(3) Verwenden Sie möglichst geschlossene und symmetrische Strukturen
Wenn die Form der Form offen oder asymmetrisch ist, ist die Spannungsverteilung nach dem Abschrecken ungleichmäßig und es kann leicht verformt werden. Daher sollte bei allgemein verformbaren Trogformen die Verstärkung vor dem Abschrecken vorgenommen und nach dem Abschrecken abgeschnitten werden. Das in Abbildung 3 gezeigte Trogwerkstück wurde nach dem Abschrecken ursprünglich bei R verformt und verstärkt (der schraffierte Teil in Abbildung 3), wodurch eine Abschreckverformung wirksam verhindert werden kann.
(4) Nehmen Sie eine kombinierte Struktur an, dh stellen Sie eine Umleitungsform her, trennen Sie die obere und untere Form der Umleitungsform und trennen Sie Matrize und Stempel
Für große Matrizen mit komplexer Form und Größe > 400 mm und Stempel mit geringer Dicke und großer Länge ist es am besten, eine kombinierte Struktur zu übernehmen, die den Komplex vereinfacht, das Große auf das Kleine reduziert und die Innenfläche der Form zur Außenfläche ändert , was nicht nur für die Heiz- und Kühlverarbeitung geeignet ist.
Beim Entwurf einer kombinierten Struktur sollte diese grundsätzlich nach folgenden Grundsätzen zerlegt werden, ohne dass die Passgenauigkeit beeinträchtigt wird:
- Passen Sie die Dicke so an, dass der Querschnitt der Form bei sehr unterschiedlichen Querschnitten nach der Zersetzung grundsätzlich gleichmäßig ist.
- Zersetzen Sie es an Orten, an denen leicht Spannungen entstehen können, verteilen Sie die Spannungen und verhindern Sie Risse.
- Arbeiten Sie mit dem Prozessloch zusammen, um die Struktur symmetrisch zu machen.
- Es eignet sich für die Kalt- und Heißverarbeitung und ist einfach zu montieren.
- Das Wichtigste ist, die Benutzerfreundlichkeit sicherzustellen.
Wie in Abbildung 4 dargestellt, handelt es sich um einen großen Würfel. Wenn die integrale Struktur übernommen wird, wird nicht nur die Wärmebehandlung schwierig, sondern auch der Hohlraum wird nach dem Abschrecken ungleichmäßig schrumpfen und sogar Unebenheiten und ebene Verzerrungen der Schneidkante verursachen, die bei der nachfolgenden Bearbeitung nur schwer behoben werden können. Daher kann eine kombinierte Struktur übernommen werden. Gemäß der gestrichelten Linie in Abbildung 4 wird es in vier Teile geteilt, und nach der Wärmebehandlung werden sie zusammengebaut und geformt und dann geschliffen und angepasst. Dies vereinfacht nicht nur die Wärmebehandlung, sondern löst auch das Problem der Verformung.
Teil.2 richtige Materialauswahl
Verformung und Rissbildung bei der Wärmebehandlung hängen eng mit dem verwendeten Stahl und seiner Qualität zusammen und sollten sich daher an den Leistungsanforderungen der Form orientieren. Bei einer angemessenen Stahlauswahl sollten die Präzision, Struktur und Größe der Form sowie die Art, Menge und Verarbeitungsmethoden der verarbeiteten Objekte berücksichtigt werden. Wenn die allgemeine Form keine Verformungs- und Präzisionsanforderungen stellt, kann im Hinblick auf eine Kostenreduzierung Kohlenstoff-Werkzeugstahl verwendet werden; für leicht verformbare und rissige Teile kann legierter Werkzeugstahl mit höherer Festigkeit und langsamerer kritischer Abschreck- und Abkühlgeschwindigkeit verwendet werden; Beispielsweise wurde für ein elektronisches Bauteil ursprünglich T10A-Stahl verwendet, der sich stark verformt und nach dem Abschrecken mit Wasser und Ölkühlung leicht Risse bekommt, und der Abschreckhohlraum im Alkalibad ist nicht leicht zu härten. Verwenden Sie jetzt 9Mn2V-Stahl oder CrWMn-Stahl, die Abschreckhärte und Verformung können den Anforderungen entsprechen.
Es ist ersichtlich, dass die Verwendung von legiertem Stahl wie 9Mn2V-Stahl oder CrWMn-Stahl dennoch kostengünstig ist, wenn die Verformung der aus Kohlenstoffstahl hergestellten Form nicht den Anforderungen entspricht. Obwohl die Materialkosten etwas höher sind, ist das Problem der Verformung und Rissbildung gelöst.
Bei der richtigen Auswahl der Materialien ist es auch notwendig, die Inspektion und Verwaltung der Rohstoffe zu verstärken, um Risse bei der Wärmebehandlung der Form aufgrund von Rohstofffehlern zu verhindern.
Herausgegeben von May Jiang von MAT Aluminium
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 16.09.2023
