SND baliono pramoninio pagrindo žiedas Tikslus metalo štampavimo štampas, perforavimo štampas

I. Įvadas Labai{1}}stiprus plienas vis plačiau naudojamas gamyboje, todėl štampavimo štampų atsparumo dilimui ir stiprumo reikalavimai žymiai padidėja. SKD11 štampavimo plienas dėl savo puikaus kietumo ir tvirtumo yra tinkamiausia medžiaga didelio-stiprumo plieno štampavimo štampams. Faktinėje gamyboje perforatorių ir štampų pjovimo briaunos yra linkusios įskilti, o SKD11 medžiaga yra nepakankamai atspari dilimui. Pažangiausios struktūros optimizavimas ir SKD11 medžiagų proceso stiprinimas yra labai svarbūs norint išspręsti šias problemas ir pagerinti gamybos efektyvumą.

II. Aukšto stiprumo plieno štampavimo štampų pjovimo briaunos struktūros optimizavimas{1}}

1. Pjovimo briaunos geometrijos optimizavimas: štampavimo procesui imituoti, siekiant nustatyti optimalius pjovimo briaunos parametrus, buvo naudojama baigtinių elementų analizė (FEA). Perforuojant didelio stiprumo plieną, pjovimo briaunos kampas buvo nustatytas į 8 laipsnius -12 laipsnių, nuožulna – 0,2–0,5 mm, o filė spindulys – 0,1–0,3 mm, kad būtų išsklaidyta štampavimo jėga, sumažinta vietinė įtempių koncentracija, išvengta pjovimo briaunų įskilimo ir užtikrinama, kad štampuotų dalių paviršius atitiktų reikiamą štampavimo paviršių.

2. Daugiafunkcinis kompozitinis pjovimo briaunų dizainas: remiantis štampavimo proceso reikalavimais, suprojektuota kompozicinė pjovimo briaunos struktūra, integruojanti pjovimo, piešimo ir apipjaustymo funkcijas, todėl nereikia atlikti kelių proceso etapų ir pagerinti apdorojimo tikslumą bei gamybos efektyvumą. Kompozitinė pjovimo briauna turi pakopinę struktūrą, kad optimizuotų medžiagų srauto kelią, sumažintų šlifavimo susidarymą ir užtikrintų, kad štampuotų dalių matmenų tolerancija būtų kontroliuojama ±0,02 mm.

III. SKD11 medžiagų stiprinimo procesas

1. Tikslus terminio apdorojimo procesas: SKD11 štampuojamas plienas yra termiškai apdorojamas vakuuminiu būdu. Gesinimo temperatūra kontroliuojama 1020-1050 laipsnių, palaikoma 2-3 valandas, atšaldoma iki žemiau 150 laipsnių, naudojant alyvos aušinimą, o po to 4-6 valandas grūdinama žemoje 200-220 laipsnių temperatūroje, kad būtų gauta vienoda martensitinė struktūra, kurios kietumas yra HRC58-62, balansuojant atsparumą oksidacijai, deformacijai ir prevencijai.

2. Paviršiaus stiprinimo apdorojimas: 500{7}}550 laipsnių temperatūroje 8-12 valandų naudojamas dujų azotavimo procesas, suformuojant 0,15-0,3 mm storio nitriduotą sluoksnį. Tai padidina paviršiaus kietumą iki HV800 arba aukštesnio ir sumažina kraštų susidėvėjimą štampavimo metu. Didelio tikslumo formoms padengiama 0,005–0,01 mm storio DLC danga, kad būtų sumažintas trinties koeficientas tarp formos ir didelio stiprumo plieno, pagerinamas gamybos stabilumas ir išvengiama įbrėžimų.

3. Lazerinio gesinimo ir ultragarsinės vibracijos technologija: gesinimo lazeriu technologija naudojama vietiniam pjovimo briaunos stiprinimui. Lazerio galia yra 1000{6}}1500 W, o nuskaitymo greitis yra 5–10 mm/s, todėl vietinis pjovimo briaunos kietumas padidėja iki HRC62-65. Tikslus kietumo pasiskirstymo valdymas žymiai pagerina krašto atsparumą dilimui. Atliekant apdirbimą ultragarsu naudojant vibraciją, vibracijos dažnis yra 20–40 kHz, todėl sumažėja apdirbimo įtempis, pagerinamas pjovimo briaunos paviršiaus šiurkštumas ir išvengiama apdirbimo įtrūkimų.