Calitatea sculelor este, în general, principala problemă care separă un stabilproces de forjare{0}}închisoperațiune de la unul afectat de deșeuri și defecțiune prematură a matriței. Pe măsură ce falsificatorii caută toleranțe mai fine și o durată de viață mai lungă a matriței, optimizarea designului matriței, a geometriei fulgerului, a materialelor sculelor și a gestionării căldurii este esențială. În acest articol, vom vorbi despre pârghii practice pentru a obține rezultate consistente din fiecare set de matrițe pe baza abordărilor utilizate de parteneri, cum ar fiWelong.
Cum afectează designul matriței procesul de forjare a matriței închise-?
Geometria cavității matriței și precizia piesei
Forma cavității limitează precizia maximă a piesei în orice proces de forjare-închis, deoarece orice diferență dimensională a matriței este duplicată în forjarea finală. Inginerii simulează de obicei umplerea cavității înainte de a tăia oțelul pentru a găsi zone de umplere insuficientă și solicitarea excesivă. Corectarea formei cavității de prima dată minimizează reprelucrarea costisitoare și scade numărul de lovituri de probă necesare pentru a certifica o matriță nouă.
Considerații despre grosimea nervurii și a țesăturii
În procesul de forjare cu matriță închisă-, nervurile și țesăturile subțiri sunt greu de umplut în întregime, iar grosimea neuniformă este o cauză majoră a respingerii pieselor. Designerii doresc să vadă raze largi de filet și modificări fine ale grosimii pentru a menține curgerea metalului fără a se bloca în puncte subțiri. Dacă un design are benzi subțiri, de obicei, modificarea formei preformei sau adăugarea unui pas de blocare poate îmbunătăți umplerea fără o reproiectare completă.
Unghiuri de proiectare și proiectare de evacuare
Mulți consumatori nu realizează necesitatea unor unghiuri de tiraj adecvate. Piesele se lipesc, iar pereții cavității se deteriorează mai repede în timpul ejectării fără flux de aer. În majoritatea configurațiilor pentruproces de forjare{0}}închiss, pereții interiori au tiraj mai mare decât pereții exteriori, deoarece forjarea se micșorează față de caracteristicile interne pe măsură ce se răcește. Revizuirea standardelor preliminare, mai degrabă decât după prima încercare, poate economisi mult timp de reluare pe pistă.
Proiectare flash, linii de separare și optimizare a fluxului de materiale
Flash Land și Design Gutter
Contrapresiunea controlată de lățimea terenului și volumul jgheabului în timpul închiderii finale a matriței influențează direct calitatea umpluturii în timpul procesului de forjare-închis. Dacă terenul este prea mic, surplusul de metal va scăpa devreme, înfometând caracteristicile cavității îndepărtate. Dacă terenul este prea larg, tăiați resturi și tonaj de presare crește. În general, la acest echilibru de variabile se ajunge prin încercări repetate susținute de date de simulare a fluxului.
Plasarea liniei de despartire
În forjarea cu matriță închisă-, locația liniei de despărțire afectează foarte mult fluxul de material și operațiunile de tăiere. Acest lucru face ca prelucrarea matriței să fie mai ușoară și blițul mai consistent. Punându-l la secțiunea transversală maximă a piesei. Grosimea neuniformă a fulgerului este, în general, rezultatul unei poziționări proaste, ceea ce îngreunează tăierea și lasă tensiunea reziduală concentrată în anumite locații.
Predicția și controlul fluxului de metal
Magazine de forjarefolosesc din ce în ce mai mult modelarea cu elemente finite pentru a anticipa fluxul de metal înainte de forma finală a matriței, deoarece este costisitor să rezolvi problemele de curgere după tăierea sculelor. Simularea poate fi utilizată pentru a proiecta forma preformei, volumul țaglei și designul blocantului, astfel încât materialul să ajungă la toate extremitățile cavității fără pliuri sau ture. Într-un proces de forjare a matrițelor închise optimizat corespunzător, simularea se amortizează adesea de la sine la prima rulare.
Materialele mai bune pentru scule pot prelungi durata de viață a matriței și pot reduce uzura?
Alegerea claselor de oțel pentru scule
Selecția materialului are un impact direct și măsurabil asupra numărului de cicluri de supraviețuire a unei scule, în special într-un proces de forjare cu matriță închisă-de volum mare-. Opțiunile obișnuite includ H13 și oțeluri de scule de lucru fierbinți similare-, selectate pentru rezistența la oboseală termică și tenacitatea la încărcări repetate la impact. Potrivirea calității oțelului cu temperatura de forjare și complexitatea piesei este una dintre deciziile mai rentabile-pe care le poate lua un cumpărător.
Tratamente de suprafață și acoperiri
Tratamentele de suprafață, cum ar fi nitrurarea sau acoperirile PVD, pot prelungi durata de viață a matriței prin îmbunătățirea rezistenței la uzură la suprafața cavității fără a modifica duritatea în vrac a oțelului pentru scule. Într-oproces de forjare{0}}închisrulând la volume mari, aceste tratamente reduc uzura și eroziunea la punctele de contact care se confruntă cu cea mai mare frecare. Costul inițial adăugat este de obicei justificat de mai puține schimbări de matriță și de o calitate mai consecventă.
Întreținerea preventivă și inspecția matrițelor
Inspecția programată detectează fisuri în faza incipientă-, liniile de oboseală termică și uzura înainte ca acestea să devină defecțiuni catastrofale la mijlocul-producției. Magazinele care desfășoară un proces de forjare a matriței închise-se iau în calcul pentru modelele de uzură cunoscute pentru fiecare matriță, programând refacerea preventivă, mai degrabă decât să aștepte defecte vizibile. Acest lucru menține la un nivel scăzut timpul de oprire neplanificat și protejează programele de producție.
Cum ungerea și temperatura matriței îmbunătățesc performanța de forjare?
Alegerea lubrifiantului potrivit
Alegerea lubrifianților este unul dintre elementele cele mai subevaluate într-un proces de forjare-închisă și afectează fluxul de metal, precum și uzura matriței. Lubrifianții sintetici pe bază de grafit și apă oferă avantaje-în ceea ce privește acoperirea, reziduurile și tratarea mediului. Opțiunea optimă se bazează frecvent pe forma și volumul piesei. Acoperirea slabă este adesea văzută ca uzură localizată, ceea ce duce la o distribuție neuniformă a vieții matriței peste gol.
Controlul temperaturii de preîncălzire a matriței
Unul dintre principalele motive pentru fisurarea timpurie a matriței în orice proces de forjare-închis este șocul termic atunci când țaglele fierbinți lovesc suprafața sculei. Prin încălzirea matrițelor la o temperatură adecvată, șocul termic este minimizat. Dacă matrița de rulare este prea rece, va provoca oboseală termică; dacă este prea fierbinte, oțelul va deveni moale, iar rezistența la uzură va fi scăzută. O fereastră constantă de încălzire-de la o tură la alta este ușoară, dar deseori nu se realizează.
Gestionarea ciclului termic în timpul producției
Fabricarea continuă implică cicluri repetate de încălzire și răcire care se cumulează în stresul termic asupra sculelor. Gestionarea corectă a acestui lucru poate crește durata de viață utilă a matriței. Multe magazine care desfășoară un proces de forjare a matrițelor închise-de debit mare-închis{3}} folosesc canale de răcire sau pauze cronometrate în proces pentru a menține temperatura de suprafață a matriței constantă, reducând la minimum schimburile de matrițe de urgență și menținând dimensiuni constante de la o rulare la alta.
Concluzie
Fiabilitatea aproces de forjare{0}}închis, fiind lipsit de nedorit și de nefuncționare, depinde de optimizarea sculelor, cum ar fi proiectarea matrițelor, geometria fulgerului, materialele sculelor și managementul temperaturii. Fondată în 2001,Welongare peste 20 de ani de experiență în furnizarea de dezvoltare a furnizorilor, controlul calității și asistență tehnică întreprinderilor din industriile industriale, de foraj petrolier, aerospațial și medical. Un partener cu experiență precum Welong, care este certificat ISO 9001, poate implementa aceste principii în mod consecvent pentru cumpărători.
FAQ
Î1: Care este cea mai frecventă cauză a eșecului matriței în-forjarea matriței închise?
R: Oboseala termică de la preîncălzirea și răcirea inconsecventă este o cauză principală a fisurii matriței.
Î2: Cum afectează lățimea blițului calitatea piesei?
R: Lățimea blițului controlează presiunea-introducere, influențând dacă metalul umple complet caracteristicile cavității îndepărtate.
Î3: Ce oțel pentru scule este folosit în mod obișnuit pentru matrițele de forjare la cald?
R: H13 și oțelurile similare-de prelucrare la cald sunt utilizate pe scară largă pentru duritate și rezistență la oboseală.
Î4: Poate simularea să reducă încercarea-și-eroarea în dezvoltarea matrițelor?
R: Da, simularea fluxului prezice problemele de umplere înainte de tăierea sculelor, economisind timp și costuri.
Î5: De ce este importantă selecția lubrifiantului în forjarea cu matriță închisă?
R: Lubrifiantul potrivit îmbunătățește fluxul de metal și reduce uzura localizată a matriței.
Colaborați cu Welong pentru asistență fiabilă pentru lanțul de aprovizionare pentru forjare
Dacă faci sursecomponente forjate-închisesau optimizarea sculelor cu un partener experimentat,Welongechipele de inginerie și calitate sunt gata să ajute. Cu peste 20 de ani de a servi clienților industriali, auto, de foraj petrolier și aerospațial din întreaga lume, Welong acceptă desene, întrebări despre scule și nevoile de producție de la concept până la livrare. Adresați-vă lametal@welongpost.compentru a discuta următorul tăuproces de forjare{0}}închisproiect.
Referințe
1. Societatea Americană pentru Metale, manual despre proiectarea matrițelor de forjare și selecția oțelului pentru scule.
2. Forging Industry Association, îndrumări privind proiectarea flash și optimizarea liniei de despărțire.
3. Society of Manufacturing Engineers, cercetare privind simularea pentru predicția fluxului de metal.
4. ASM International, referință privind acoperirile pentru oțel-fierbinte pentru scule.
5. Journal of Materials Processing Technology, studii privind oboseala termică în matrițele de forjare.
6. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, cercetare privind lubrifierea în forjare.
