Део 1 рационални дизајн
Калуп је углавном пројектован према захтевима употребе, а његова структура понекад не може бити потпуно разумна и равномерно симетрична. То захтева од дизајнера да предузме неке ефикасне мере приликом пројектовања калупа без утицаја на перформансе калупа, и да покуша да обрати пажњу на производни процес, рационалност структуре и симетрију геометријског облика.
(1) Покушајте да избегавате оштре углове и делове са великим разликама у дебљини
Требало би да постоји глатки прелаз на споју дебелих и танких делова калупа. Ово може ефикасно смањити температурну разлику попречног пресека калупа, смањити термички напон, а истовремено смањити неистовременост трансформације ткива на попречном пресеку и смањити напон ткива. Слика 1 показује да калуп усваја прелазни заобљени део и прелазни конус.
(2) На одговарајући начин повећајте процесне рупе
За неке калупе који не могу гарантовати равномерни и симетрични попречни пресек, потребно је променити непролазни отвор у пролазни отвор или повећати неке процесне отворе на одговарајући начин, без утицаја на перформансе.
Слика 2а приказује калуп са уском шупљином, која ће се деформисати као што је приказано испрекиданом линијом након каљења. Ако се у дизајн могу додати два процесна отвора (као што је приказано на слици 2б), смањује се температурска разлика попречног пресека током процеса каљења, смањује се термички напон и значајно се побољшава деформација.
(3) Користите затворене и симетричне структуре колико год је то могуће
Када је облик калупа отворен или асиметричан, расподела напона након каљења је неравномерна и лако се деформише. Стога, за опште деформабилне калупе са жлебовима, арматура треба да се направи пре каљења, а затим одсече након каљења. Радни комад жлеба приказан на слици 3 је првобитно деформисан на R након каљења, а арматура (шрафирани део на слици 3) може ефикасно спречити деформацију услед каљења.
(4) Усвојите комбиновану структуру, односно направите калуп за преусмеравање, одвојите горњи и доњи калуп калупа за преусмеравање и одвојите матрицу и бушилицу
За велике матрице сложеног облика и величине >400 мм и бушаче мале дебљине и велике дужине, најбоље је усвојити комбиновану структуру, поједностављујући сложеност, смањујући велико на мало и мењајући унутрашњу површину калупа на спољашњу површину, што је погодно не само за обраду грејања и хлађења.
Приликом пројектовања комбиноване структуре, она би генерално требало да се разложи према следећим принципима без утицаја на тачност уклапања:
- Подесите дебљину тако да попречни пресек калупа са веома различитим попречним пресецима буде у основи уједначен након разградње.
- Разложите се на местима где је лако створити напон, распршите његов напон и спречите пуцање.
- Сарађујте са процесним отвором како бисте структуру учинили симетричном.
- Погодан је за хладну и топлу обраду и једноставан за склапање.
- Најважније је осигурати употребљивост.
Као што је приказано на слици 4, то је велики алат. Ако се усвоји интегрална структура, не само да ће термичка обрада бити отежана, већ ће се и шупљина неравномерно скупљати након каљења, па чак и изазвати неравнине и равнинске деформације резне ивице, што ће бити тешко отклонити у каснијој обради. Стога се може усвојити комбинована структура. Према испрекиданој линији на слици 4, она је подељена на четири дела, а након термичке обраде се склапају и обликују, а затим бруше и спајају. Ово не само да поједностављује термичку обраду, већ решава и проблем деформације.
Део 2. Правилан избор материјала
Деформација и пуцање током термичке обраде уско су повезани са употребљеним челиком и његовим квалитетом, тако да би требало да се заснивају на захтевима перформанси калупа. Разуман избор челика треба да узме у обзир прецизност, структуру и величину калупа, као и природу, количину и методе обраде обрађених предмета. Ако калуп генерално нема захтеве за деформацијом и прецизношћу, може се користити угљенични алатни челик ради смањења трошкова; за лако деформисане и пуцајуће делове може се користити легирани алатни челик са већом чврстоћом и споријом критичном брзином каљења и хлађења; На пример, за електронске компоненте првобитно је коришћен челик Т10А, који се великом деформацијом и лаком пуцањем каљује након каљења у води и хлађења у уљу, а шупљина за каљење у алкалној купки се тешко очвршћава. Сада се користи челик 9Mn2V или CrWMn челик, тврдоћа и деформација каљења могу задовољити захтеве.
Може се видети да када деформација калупа од угљеничног челика не испуњава захтеве, и даље је исплативо користити легирани челик као што је 9Mn2V челик или CrWMn челик. Иако је трошак материјала нешто већи, проблем деформације и пуцања је решен.
Приликом правилног одабира материјала, потребно је појачати и инспекцију и управљање сировинама како би се спречило пуцање калупа услед термичке обраде због недостатака сировина.
Уредила Меј Ђијанг из МАТ Алуминијума
Време објаве: 16. септембар 2023.
