Kā novērst pelējuma termiskās apstrādes deformāciju un plaisāšanu, izmantojot racionālu dizainu un pareizu materiālu izvēli?

1. daļa racionāls dizains

Veidne galvenokārt tiek projektēta atbilstoši lietošanas prasībām, un tās struktūra dažreiz nevar būt pilnīgi saprātīga un vienmērīgi simetriska. Tas prasa, lai dizaineris, projektējot veidni, veiktu dažus efektīvus pasākumus, neietekmējot tās veiktspēju, un mēģinātu pievērst uzmanību ražošanas procesam, struktūras racionalitātei un ģeometriskās formas simetrijai.

(1) Centieties izvairīties no asiem stūriem un sekcijām ar lielām biezuma atšķirībām

Veidnes biezo un plāno sekciju savienojuma vietā jābūt vienmērīgai pārejai. Tas var efektīvi samazināt veidnes šķērsgriezuma temperatūras starpību, samazināt termisko spriegumu un vienlaikus samazināt audu transformācijas nevienlaicīgumu šķērsgriezumā, kā arī samazināt audu spriegumu. 1. attēlā redzams, ka veidnē tiek izmantota pārejas fileja un pārejas konuss.

(2) Atbilstoši palieliniet procesa caurumus

Dažām veidnēm, kas nevar garantēt vienmērīgu un simetrisku šķērsgriezumu, ir nepieciešams mainīt necaurredzamo caurumu par caurumu vai palielināt dažus procesa caurumus atbilstoši, neietekmējot veiktspēju.

2.a attēlā redzams presformas elements ar šauru dobumu, kas pēc rūdīšanas deformēsies, kā parādīts punktētajā līnijā. Ja konstrukcijā var pievienot divus procesa caurumus (kā parādīts 2.b attēlā), rūdīšanas procesa laikā samazinās šķērsgriezuma temperatūras starpība, samazināsies termiskais spriegums un ievērojami uzlabosies deformācija.

(3) Cik vien iespējams, izmantojiet slēgtas un simetriskas struktūras

Ja veidnes forma ir atvērta vai asimetriska, sprieguma sadalījums pēc rūdīšanas ir nevienmērīgs un to ir viegli deformēt. Tāpēc vispārēji deformējamām siles veidnēm pirms rūdīšanas jāveic stiegrojums un pēc rūdīšanas tas jānogriež. 3. attēlā redzamā siles sagatave pēc rūdīšanas sākotnēji deformējās pie R, un stiegrojums (3. attēlā redzamā svītrotā daļa) var efektīvi novērst rūdīšanas deformāciju.

(4) Pieņemt kombinētu struktūru, tas ir, izveidot novirzīšanas veidni, atdalīt novirzīšanas veidnes augšējo un apakšējo veidni un atdalīt matricu un perforatoru.

Lieliem, sarežģītas formas un izmēra presformām >400 mm un maza biezuma un garuma perforatoriem vislabāk ir izmantot kombinētu struktūru, vienkāršojot sarežģīto, samazinot lielo uz mazu un mainot veidnes iekšējo virsmu uz ārējo virsmu, kas ir ne tikai ērti sildīšanas un dzesēšanas apstrādei.

Projektējot kombinētu struktūru, tā parasti jāsadala saskaņā ar šādiem principiem, neietekmējot piemērotības precizitāti:

• Pielāgojiet biezumu tā, lai veidnes šķērsgriezums ar ļoti atšķirīgiem šķērsgriezumiem pēc sadalīšanās būtu pamatā vienāds.
• Sadalīt vietās, kur viegli rodas spriegums, izkliedēt tā spriegumu un novērst plaisāšanu.
• Sadarbojieties ar procesa caurumu, lai struktūra būtu simetriska.
• Tas ir ērti gan aukstai, gan karstai apstrādei un viegli saliekams.
• Vissvarīgākais ir nodrošināt lietojamību.

Kā parādīts 4. attēlā, tā ir liela presforma. Ja tiek izmantota integrālā struktūra, ne tikai termiskā apstrāde būs sarežģīta, bet arī dobums pēc rūdīšanas nevienmērīgi saruks un pat radīs griešanas malas nevienmērīgumu un plaknes deformāciju, ko būs grūti novērst turpmākajā apstrādē. Tāpēc var izmantot kombinētu struktūru. Saskaņā ar punktēto līniju 4. attēlā tā ir sadalīta četrās daļās, un pēc termiskās apstrādes tās tiek saliktas un veidotas, pēc tam slīpētas un saskaņotas. Tas ne tikai vienkāršo termisko apstrādi, bet arī atrisina deformācijas problēmu.

2. daļa. Pareiza materiāla izvēle.

Termiskās apstrādes deformācija un plaisāšana ir cieši saistīta ar izmantoto tēraudu un tā kvalitāti, tāpēc tai jābalstās uz veidnes veiktspējas prasībām. Saprātīgai tērauda izvēlei jāņem vērā veidnes precizitāte, struktūra un izmērs, kā arī apstrādājamo objektu raksturs, daudzums un apstrādes metodes. Ja vispārējai veidnei nav deformācijas un precizitātes prasību, izmaksu samazināšanas ziņā var izmantot oglekļa instrumentu tēraudu; viegli deformējamām un plaisājošām detaļām var izmantot leģēto instrumentu tēraudu ar augstāku izturību un lēnāku kritisko dzēšanas un dzesēšanas ātrumu; Piemēram, elektronisko komponentu matricā sākotnēji tika izmantots T10A tērauds, kam ir liela deformācija un kas pēc ūdens dzēšanas un eļļas dzesēšanas viegli plaisā, un sārmu vannas dzēšanas dobums nav viegli sacietējams. Tagad izmantojiet 9Mn2V tēraudu vai CrWMn tēraudu, lai dzēšanas cietība un deformācija atbilstu prasībām.

Var redzēt, ka, ja no oglekļa tērauda izgatavotās veidnes deformācija neatbilst prasībām, joprojām ir rentabli izmantot leģēto tēraudu, piemēram, 9Mn2V tēraudu vai CrWMn tēraudu. Lai gan materiāla izmaksas ir nedaudz augstākas, deformācijas un plaisāšanas problēma tiek atrisināta.

Pareizi izvēloties materiālus, ir arī jāpastiprina izejvielu pārbaude un pārvaldība, lai novērstu pelējuma termiskās apstrādes plaisāšanu izejvielu defektu dēļ.

Rediģēja Meja Dzjana no MAT Aluminum