Como prevenir deformações e rachaduras no tratamento térmico do molde por meio de projeto racional e seleção correta de materiais?

Como prevenir deformações e rachaduras no tratamento térmico do molde por meio de projeto racional e seleção correta de materiais?

Parte 1 design racional

O molde é projetado principalmente de acordo com os requisitos de uso, e sua estrutura às vezes não pode ser completamente razoável e uniformemente simétrica. Isso exige que o projetista tome algumas medidas eficazes ao projetar o molde sem afetar o desempenho do molde, e tente prestar atenção ao processo de fabricação, à racionalidade da estrutura e à simetria da forma geométrica.

(1) Tente evitar cantos vivos e seções com grandes diferenças de espessura

Deve haver uma transição suave na junção das seções grossas e finas do molde. Isto pode efetivamente reduzir a diferença de temperatura da seção transversal do molde, reduzir o estresse térmico e, ao mesmo tempo, reduzir a não simultaneidade da transformação do tecido na seção transversal e reduzir o estresse do tecido. A Figura 1 mostra que o molde adota filete de transição e cone de transição.

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(2) Aumente adequadamente os furos do processo

Para alguns moldes que não podem garantir uma seção transversal uniforme e simétrica, é necessário transformar o furo não passante em furo passante ou aumentar alguns furos do processo de forma adequada, sem afetar o desempenho.

A Figura 2a mostra uma matriz com cavidade estreita, que será deformada conforme mostrado pela linha pontilhada após a têmpera. Se dois furos de processo puderem ser adicionados ao projeto (como mostrado na Figura 2b), a diferença de temperatura da seção transversal durante o processo de têmpera será reduzida, o estresse térmico será reduzido e a deformação será significativamente melhorada.

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(3) Use estruturas fechadas e simétricas tanto quanto possível

Quando o formato do molde é aberto ou assimétrico, a distribuição das tensões após a têmpera é desigual e é fácil de deformar. Portanto, para moldes de calha deformáveis ​​em geral, o reforço deve ser feito antes da têmpera e, em seguida, cortado após a têmpera. A peça de trabalho mostrada na Figura 3 foi originalmente deformada em R após a têmpera e reforçada (a parte hachurada na Figura 3), pode efetivamente impedir a deformação por têmpera.

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(4) Adote uma estrutura combinada, ou seja, faça um molde de desvio, separe os moldes superior e inferior do molde de desvio e separe a matriz e o punção

Para matrizes grandes com formato e tamanho complexos> 400 mm e punções com espessura pequena e comprimento longo, é melhor adotar uma estrutura combinada, simplificando o complexo, reduzindo o grande para pequeno e mudando a superfície interna do molde para a superfície externa , o que não é apenas conveniente para processamento de aquecimento e resfriamento.

Ao projetar uma estrutura combinada, ela geralmente deve ser decomposta de acordo com os seguintes princípios, sem afetar a precisão do ajuste:

  • Ajuste a espessura para que a seção transversal do molde com seções transversais muito diferentes seja basicamente uniforme após a decomposição.
  • Decompor-se em locais onde o estresse é fácil de gerar, dispersar seu estresse e evitar rachaduras.
  • Coopere com o furo do processo para tornar a estrutura simétrica.
  • É conveniente para processamento a frio e a quente e fácil de montar.
  • O mais importante é garantir a usabilidade.

Conforme mostrado na Figura 4, é uma matriz grande. Se a estrutura integral for adotada, não apenas o tratamento térmico será difícil, mas também a cavidade encolherá de forma inconsistente após a têmpera, podendo até causar irregularidades e distorção plana da aresta de corte, o que será difícil de remediar no processamento subsequente. , portanto, uma estrutura combinada pode ser adotada. De acordo com a linha pontilhada da Figura 4, ela é dividida em quatro partes e, após o tratamento térmico, são montadas e formadas, e depois retificadas e combinadas. Isto não só simplifica o tratamento térmico, mas também resolve o problema da deformação.

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Parte 2: seleção correta do material

A deformação e fissuração do tratamento térmico estão intimamente relacionadas ao aço utilizado e à sua qualidade, por isso devem ser baseadas nos requisitos de desempenho do molde. A seleção razoável do aço deve levar em consideração a precisão, estrutura e tamanho do molde, bem como a natureza, quantidade e métodos de processamento dos objetos processados. Se o molde geral não tiver requisitos de deformação e precisão, o aço carbono para ferramentas pode ser usado em termos de redução de custos; para peças facilmente deformadas e rachadas, pode-se usar liga de aço para ferramentas com maior resistência e velocidade crítica de têmpera e resfriamento mais lenta; Por exemplo, uma matriz de componente eletrônico originalmente usava aço T10A, grande deformação e fácil de quebrar após têmpera em água e resfriamento de óleo, e a cavidade de têmpera em banho alcalino não é fácil de endurecer. Agora use aço 9Mn2V ou aço CrWMn, a dureza de têmpera e a deformação podem atender aos requisitos.

Pode-se observar que quando a deformação do molde feito de aço carbono não atende aos requisitos, ainda é econômico usar aço-liga como aço 9Mn2V ou aço CrWMn. Embora o custo do material seja um pouco maior, o problema de deformação e fissuração está resolvido.

Ao selecionar os materiais corretamente, também é necessário fortalecer a inspeção e o gerenciamento das matérias-primas para evitar rachaduras no molde devido ao tratamento térmico devido a defeitos nas matérias-primas.

Editado por May Jiang da MAT Aluminium


Horário da postagem: 16 de setembro de 2023

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