Del 1 rasjonell design
Formen er hovedsakelig designet i henhold til brukskravene, og strukturen kan noen ganger ikke være helt rimelig og jevnt symmetrisk. Dette krever at designeren tar noen effektive tiltak når han designer formen uten å påvirke formens ytelse, og prøver å være oppmerksom på produksjonsprosessen, strukturens rasjonalitet og symmetrien til den geometriske formen.
(1) Prøv å unngå skarpe hjørner og seksjoner med store tykkelsesforskjeller
Det bør være en jevn overgang ved krysset mellom tykke og tynne seksjoner i formen. Dette kan effektivt redusere temperaturforskjellen i formens tverrsnitt, redusere termisk spenning, og samtidig redusere ikke-samtidigheten av vevstransformasjonen på tverrsnittet, og redusere vevets spenning. Figur 1 viser at formen bruker overgangsfilet og overgangskjegle.
(2) Øk prosesshullene på passende måte
For noen former som ikke kan garantere et ensartet og symmetrisk tverrsnitt, er det nødvendig å endre det ikke-gjennomgående hullet til et gjennomgående hull eller øke noen prosesshull på passende måte uten å påvirke ytelsen.
Figur 2a viser en dyse med et smalt hulrom, som vil bli deformert som vist med den stiplede linjen etter bråkjøling. Hvis to prosesshull kan legges til i designet (som vist i figur 2b), reduseres temperaturforskjellen i tverrsnittet under bråkjølingsprosessen, den termiske spenningen reduseres, og deformasjonen forbedres betydelig.
(3) Bruk lukkede og symmetriske strukturer så mye som mulig
Når formens form er åpen eller asymmetrisk, er spenningsfordelingen etter bråkjøling ujevn, og den er lett å deformere. Derfor bør forsterkning for generelle deformerbare renneformer utføres før bråkjøling, og deretter kuttes av etter bråkjøling. Rennestykket vist i figur 3 ble opprinnelig deformert ved R etter bråkjøling, og forsterkning (den skraverte delen i figur 3) kan effektivt forhindre bråkjølingsdeformasjon.
(4) Bruk en kombinert struktur, det vil si å lage en avledningsform, separere de øvre og nedre formene i avledningsformen, og separere dysen og stemplet
For store matriser med kompleks form og størrelse >400 mm og stanser med liten tykkelse og lang lengde, er det best å bruke en kombinert struktur, forenkle komplekset, redusere det store til det lille og endre den indre overflaten av formen til den ytre overflaten, noe som ikke bare er praktisk for oppvarming og kjøling.
Når man designer en kombinert struktur, bør den generelt dekomponeres i henhold til følgende prinsipper uten at det påvirker tilpasningsnøyaktigheten:
- Juster tykkelsen slik at tverrsnittet av formen med svært forskjellige tverrsnitt i utgangspunktet er ensartet etter dekomponering.
- Dekomponere på steder der det er lett å generere spenninger, fordele spenningen og forhindre sprekkdannelser.
- Samarbeid med prosesshullet for å gjøre strukturen symmetrisk.
- Den er praktisk for kald og varm prosessering og enkel å montere.
- Det viktigste er å sikre brukervennlighet.
Som vist i figur 4 er det en stor dyse. Hvis den integrerte strukturen brukes, vil ikke bare varmebehandlingen være vanskelig, men hulrommet vil også krympe ujevnt etter bråkjøling, og til og med forårsake ujevnheter og plan forvrengning av skjærekanten, noe som vil være vanskelig å utbedre i senere prosessering. Derfor kan en kombinert struktur brukes. I henhold til den stiplede linjen i figur 4 er den delt inn i fire deler, og etter varmebehandling blir de satt sammen og formet, og deretter slipt og matchet. Dette forenkler ikke bare varmebehandlingen, men løser også problemet med deformasjon.
Del 2 riktig materialvalg
Deformasjon og sprekkdannelser ved varmebehandling er nært knyttet til stålet som brukes og dets kvalitet, så det bør baseres på formens ytelseskrav. Rimelig valg av stål bør ta hensyn til formens presisjon, struktur og størrelse, samt art, mengde og bearbeidingsmetoder for de bearbeidede objektene. Hvis den generelle formen ikke har krav til deformasjon og presisjon, kan karbonverktøystål brukes for å redusere kostnader. For deler som lett deformeres og sprekker, kan legert verktøystål med høyere styrke og lavere kritisk bråkjølings- og kjølehastighet brukes. For eksempel ble det opprinnelig brukt T10A-stål til en elektronisk komponentform, som har stor deformasjon og lett sprekkdannelse etter vannbråkjøling og oljekjøling, og alkalibadbråkjølingshulrommet er ikke lett å herde. Bruk nå 9Mn2V-stål eller CrWMn-stål, og bråkjølingshardheten og deformasjonen kan oppfylle kravene.
Det kan sees at når deformasjonen av formen laget av karbonstål ikke oppfyller kravene, er det fortsatt kostnadseffektivt å bruke legert stål som 9Mn2V-stål eller CrWMn-stål. Selv om materialkostnadene er litt høyere, løses problemet med deformasjon og sprekkdannelser.
Samtidig som man velger materialer riktig, er det også nødvendig å styrke inspeksjonen og håndteringen av råvarer for å forhindre sprekkdannelser i formvarmebehandlingen på grunn av råvarefeil.
Redigert av May Jiang fra MAT Aluminum
Publisert: 16. september 2023
