Individualūs aliuminio ir plieno štampavimo štampai ir nerūdijančio plieno dalių štampai

I. Itin plonų dalių mikrostruktūros štampų projektavimo svarba

Itin plonos dalys, kurių storis 0,01-0,1 mm, yra mažo tvirtumo, lengvai deformuojasi ir gali lūžti. Štampavimo procesas reikalauja itin didelio štampų tikslumo ir stabilumo. Mikrostruktūrų štampai vienu metu turi atitikti atsparumo dilimui ir standumo reikalavimus, o mikrostruktūrų matmenų leistinos nuokrypos turi būti kontroliuojamos ±0,5 μm tikslumu. Tikslus mikro-geometrinių matmenų valdymas štampavimo metu yra labai svarbus norint išvengti itin plonų dalių raukšlių, lūžimo ir matmenų klaidų, kurios tiesiogiai veikia gaminio veikimą ir gamybos efektyvumą.

II. Dizaino koncepcija ir pagrindinės technologijos

1. Patobulinta dizaino koncepcija: naudojant 3D skaitmeninio projektavimo programinę įrangą modeliuojant štampo mikrostruktūrą ir naudojant baigtinių elementų analizę (FEA), siekiant imituoti medžiagos įtempių pasiskirstymą štampavimo metu, optimizuojami štampų mikrostruktūros matmenys ir štampavimo parametrai. Tai sumažina medžiagos deformacijos ir įtempių koncentracijos riziką, užtikrindama, kad štampo eksploatavimo laikas yra didesnis nei 500 000 ciklų arba lygus 500 000 ciklų, o štampuotos dalies kvalifikacijos koeficientas yra didesnis arba lygus 99,5%.

2. Medžiagos parinkimas ir paviršiaus apdorojimas: forma pagaminta iš itin -smulkiagrūdžių formų plieno ir miltelinės metalurgijos greitaeigio plieno (pvz., ASP 23), kuris yra gesinamas vakuume ir giliai kriogeniškai apdorojamas, kad būtų pasiektas HRC62-65 kietumas, užtikrinant formos tvirtumą ir atsparumą dilimui. Paviršius apdorojamas jonų nitridavimu arba TiN titano dengimu, kurio azotinio sluoksnio storis yra 0,1–0,2 mm, o titano dengimo sluoksnio storis – 0,005–0,01 mm, pagerina formos atsparumą dilimui ir korozijai bei apsaugo nuo įbrėžimų ir prilipimo štampavimo metu.

3. Mikro-apdirbimo technologijos taikymas: formų mikro-struktūrų apdirbimui naudojamos penkių- ašių CNC frezavimo staklės, precizinis EDM ir lazerinio mikro-apdirbimo įranga. Apdirbimo tikslumas kontroliuojamas ±0,3 μm tikslumu, užtikrinant mikro-konstrukcijų matmenų nuoseklumą ir vientisumą bei prisitaikant prie mikro-struktūrų formavimo reikalavimų itin plonoms detalėms.

4. Novatoriška štampo struktūra: naudojant modulinę konstrukciją, mikrostruktūros formavimo modulis, kreipiamasis modulis ir presavimo modulis yra atskirti. Modulio sąsajos padėties nustatymo tikslumas yra mažesnis arba lygus 0,003 mm, todėl modulį galima greitai pakeisti ir pritaikyti gaminant itin plonas skirtingų specifikacijų dalis, taip pagerinant gamybos lankstumą. Štampas turi vibracijos ir temperatūros jutiklius, prijungtus prie išmaniosios stebėjimo sistemos, kad realiuoju laiku rinktų štampavimo proceso duomenis, įgalintų automatinius įspėjimus apie neįprastas situacijas ir reguliuoti parametrus realiuoju laiku, taip padidinant gamybos automatizavimo ir intelekto lygį.