როგორ ავიცილოთ თავიდან ობის თერმული დამუშავების დეფორმაცია და ბზარების გაჩენა რაციონალური დიზაინისა და მასალის სწორი შერჩევის გზით?

ნაწილი 1 რაციონალური დიზაინი

ყალიბი ძირითადად გამოყენების მოთხოვნების შესაბამისად არის შექმნილი და ზოგჯერ მისი სტრუქტურა სრულიად გონივრული და თანაბრად სიმეტრიული ვერ იქნება. ეს მოითხოვს, რომ დიზაინერმა ყალიბის დიზაინის შექმნისას მიიღოს გარკვეული ეფექტური ზომები ყალიბის მუშაობაზე გავლენის გარეშე და ყურადღება მიაქციოს წარმოების პროცესს, სტრუქტურის რაციონალურობას და გეომეტრიული ფორმის სიმეტრიას.

(1) ეცადეთ, თავიდან აიცილოთ ბასრი კუთხეები და სისქის დიდი სხვაობის მქონე მონაკვეთები

ყალიბის სქელი და თხელი მონაკვეთების შეერთების ადგილას უნდა იყოს გლუვი გადასვლა. ამან შეიძლება ეფექტურად შეამციროს ყალიბის განივი კვეთის ტემპერატურული სხვაობა, შეამციროს თერმული სტრესი და ამავდროულად შეამციროს ქსოვილის ტრანსფორმაციის არაერთდროულობა განივი კვეთის დროს და შეამციროს ქსოვილის სტრესი. სურათი 1 გვიჩვენებს, რომ ყალიბს აქვს გარდამავალი ფილე და გარდამავალი კონუსი.

(2) შესაბამისად გაზარდეთ დამუშავების ხვრელები

ზოგიერთი ყალიბისთვის, რომელსაც არ შეუძლია ერთგვაროვანი და სიმეტრიული განივი კვეთის გარანტირება, აუცილებელია არაგამტარი ხვრელის შეცვლა გამჭოლ ხვრელად ან ზოგიერთი დამუშავების ხვრელის შესაბამისად გაზრდა მუშაობაზე გავლენის გარეშე.

სურათი 2ა გვიჩვენებს ვიწრო ღრუს მქონე შტამპს, რომელიც ჩაქრობის შემდეგ დეფორმირდება, როგორც ეს ნაჩვენებია წყვეტილი ხაზით. თუ კონსტრუქციაში შესაძლებელია ორი საპროცესო ხვრელის დამატება (როგორც ნაჩვენებია სურათი 2ბ-ზე), ჩაქრობის პროცესში განივი კვეთის ტემპერატურული სხვაობა მცირდება, თერმული სტრესი მცირდება და დეფორმაცია მნიშვნელოვნად უმჯობესდება.

(3) მაქსიმალურად გამოიყენეთ დახურული და სიმეტრიული სტრუქტურები

როდესაც ყალიბის ფორმა ღია ან ასიმეტრიულია, ჩაქრობის შემდეგ დაძაბულობის განაწილება არათანაბარია და მისი დეფორმაცია ადვილია. ამიტომ, ზოგადად დეფორმირებადი ღარიანი ყალიბებისთვის, ჩაქრობამდე უნდა გაკეთდეს არმატურა, ხოლო ჩაქრობის შემდეგ უნდა მოიჭრას. ნახაზ 3-ზე ნაჩვენები ღარიანი სამუშაო ნაწილი ჩაქრობის შემდეგ თავდაპირველად დეფორმირებული იყო R წერტილში და გამაგრება (ნახაზი 3-ზე დახაზული ნაწილი) ეფექტურად უშლის ხელს ჩაქრობის დეფორმაციას.

(4) კომბინირებული სტრუქტურის მიღება, ანუ გადამისამართებელი ყალიბის დამზადება, გადამისამართებელი ყალიბის ზედა და ქვედა ფორმების გამოყოფა და შტამპისა და სახვრეტის გამოყოფა

რთული ფორმისა და 400 მმ-ზე მეტი ზომის დიდი შტამპებისთვის და მცირე სისქისა და სიგრძის სახვრეტებისთვის საუკეთესოა კომბინირებული სტრუქტურის გამოყენება, რაც კომპლექსურ სტრუქტურას ამარტივებს, დიდს პატარაზე ამცირებს და ყალიბის შიდა ზედაპირს გარე ზედაპირზე ცვლის, რაც მოსახერხებელია არა მხოლოდ გათბობისა და გაგრილებისთვის.

კომბინირებული სტრუქტურის დიზაინის შექმნისას, ის, როგორც წესი, უნდა დაიშალოს შემდეგი პრინციპების შესაბამისად, მორგების სიზუსტეზე გავლენის გარეშე:

• სისქე ისე დაარეგულირეთ, რომ ძალიან განსხვავებული განივი კვეთის მქონე ყალიბის განივი კვეთი დაშლის შემდეგ ძირითადად ერთგვაროვანი იყოს.
• დაშალეთ იმ ადგილებში, სადაც სტრესის წარმოქმნა ადვილია, გაფანტეთ მისი სტრესი და თავიდან აიცილეთ ბზარების გაჩენა.
• სტრუქტურის სიმეტრიულობის უზრუნველსაყოფად, ითანამშრომლეთ დამუშავების ხვრელთან.
• მოსახერხებელია როგორც ცივი, ასევე ცხელი დამუშავებისთვის და ადვილად ასაწყობია.
• ყველაზე მნიშვნელოვანი ის არის, რომ უზრუნველყოფილი იყოს მისი გამოყენებადობა.

როგორც ნახაზ 4-ზეა ნაჩვენები, ეს არის დიდი ზომის შტამპი. ინტეგრალური სტრუქტურის გამოყენების შემთხვევაში, არა მხოლოდ თერმული დამუშავება გაძნელდება, არამედ ღრუც არათანაბრად შეიკუმშება გამაგრების შემდეგ და გამოიწვევს საჭრელი კიდის არათანაბარობას და სიბრტყის დამახინჯებას, რაც შემდგომი დამუშავების დროს გამოსწორება რთული იქნება. შესაბამისად, შესაძლებელია კომბინირებული სტრუქტურის გამოყენება. ნახაზ 4-ზე მოცემული წყვეტილი ხაზის მიხედვით, ის ოთხ ნაწილად იყოფა და თერმული დამუშავების შემდეგ ისინი აწყობილი და ფორმირებულია, შემდეგ კი დაფქული და შეხამებული. ეს არა მხოლოდ ამარტივებს თერმულ დამუშავებას, არამედ დეფორმაციის პრობლემასაც აგვარებს.

ნაწილი 2. მასალის სწორი შერჩევა

თერმული დამუშავების დეფორმაცია და ბზარები მჭიდრო კავშირშია გამოყენებულ ფოლადთან და მის ხარისხთან, ამიტომ ის უნდა ეფუძნებოდეს ყალიბის მუშაობის მოთხოვნებს. ფოლადის გონივრული შერჩევისას უნდა გავითვალისწინოთ ყალიბის სიზუსტე, სტრუქტურა და ზომა, ასევე დამუშავებული ობიექტების ბუნება, რაოდენობა და დამუშავების მეთოდები. თუ ზოგად ყალიბს არ აქვს დეფორმაციისა და სიზუსტის მოთხოვნები, ხარჯების შემცირების თვალსაზრისით შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნახშირბადოვანი ხელსაწყოების ფოლადი; ადვილად დეფორმირებადი და ბზარების მქონე ნაწილებისთვის შეიძლება გამოყენებულ იქნას შენადნობი ხელსაწყოების ფოლადი, რომელსაც აქვს უფრო მაღალი სიმტკიცე და ნელი კრიტიკული ჩაქრობისა და გაგრილების სიჩქარე; მაგალითად, ელექტრონული კომპონენტის შტამპში თავდაპირველად გამოიყენებოდა T10A ფოლადი, რომელიც დიდი დეფორმაციით ხდებოდა და ადვილად იბზარებოდა წყლით ჩაქრობისა და ზეთით გაგრილების შემდეგ, ხოლო ტუტე აბაზანის ჩაქრობის ღრუ ადვილად არ იმაგრება. ახლა გამოიყენეთ 9Mn2V ფოლადი ან CrWMn ფოლადი, ჩაქრობის სიმტკიცე და დეფორმაცია შეიძლება დააკმაყოფილოს მოთხოვნებს.

ჩანს, რომ როდესაც ნახშირბადოვანი ფოლადისგან დამზადებული ყალიბის დეფორმაცია არ აკმაყოფილებს მოთხოვნებს, მაინც ეკონომიურია შენადნობის ფოლადის, როგორიცაა 9Mn2V ფოლადი ან CrWMn ფოლადი, გამოყენება. მიუხედავად იმისა, რომ მასალის ღირებულება ოდნავ მაღალია, დეფორმაციისა და ბზარების პრობლემა მოგვარებულია.

მასალების სწორი შერჩევისას, ასევე აუცილებელია ნედლეულის ინსპექტირებისა და მართვის გაძლიერება, რათა თავიდან იქნას აცილებული ობის თერმული დამუშავების ბზარები ნედლეულის დეფექტების გამო.

რედაქტირებულია მეი ჯიანგის მიერ MAT Aluminum-დან