Jak maximalizovat životnost drátěné řezací matrice

V současné době se při zpracování forem široce používají stroje na řezání drátem s elektrickým výbojem. Protože se zpracování na drátovém řezacím stroji obecně provádí po tepelném zpracování, je zabráněno defektům, jako je deformace tepelného zpracování a oduhličení povrchu. Existuje mnoho výrobních jednotek forem, které se obvykle sestavují a používají po malém broušení po řezání drátem. Jiné jsou přímo sestaveny a používány bez broušení, což má za následek časté sekání, lámání a sekání. I když k výše uvedenému jevu nedojde, životnost matrice není dlouhá. Tento článek se zaměřuje na stav napjatosti povrchu modulu po řezání drátem a způsoby eliminace napětí a zlepšení kvality jeho povrchu.

Stav napětí povrchu součásti po řezání drátem

V současné době je mnoho forem zpracováváno rychloběžnými drátěnými řezacími stroji. Po řezání drátem je drsnost povrchu obrobku Ra≥2,5μm a rozložení tvrdosti a stav vnitřního napětí jsou velmi špatné. Během zpracování na drátovém řezacím stroji je proudová hustota ve vybíjecí zóně až 10000A/mm2 a teplota až 10000℃～12000℃. Přidaná kapalina média se rychle ochlazuje, což má za následek, že povrchová tvrdost řezné plochy je pouze asi 20 HRC, zatímco tvrdost vnitřní kalící vrstvy je až 70 HRC nebo více. Poté následuje tepelně ovlivněná zóna a poté původní zóna odolnosti. Závažnější je, že surovina je ve stavu namáhání v tahu v důsledku kalení a tepelné namáhání generované řezáním drátu je také namáháním v tahu. Superpozice dvou pnutí může snadno dosáhnout meze pevnosti materiálu a způsobit mikrotrhliny, což značně zkracuje životnost raznice. Řezání nelze použít jako konečný proces zpracování razníku a matrice. Rozložení tvrdosti řezaného úseku materiálu CrWMn po řezání drátem a změna tvrdosti po popouštění a stárnutí. (Průvodce: Úvod do požadavků na materiál pro výrobu a zpracování lisovaných dílů)

Opatření k odstranění napětí vznikajícího při řezání drátem

Broušení k odstranění bílé vrstvy

V současnosti většina jednotek pro zpracování forem používá broušení k odstranění 20HRC šedé vrstvy (tj. bílé vrstvy) povrchové vrstvy po online řezání a poté ji sestaví pro použití. Ačkoli to může odstranit bílou vrstvu s nízkou tvrdostí, nemění to stav napětí v napěťové zóně způsobené řezáním drátu. I když se přídavek na broušení po řezání drátem zvýší, vysoká tvrdost tvrdé vrstvy (až 70HRC) znesnadňuje broušení. Přílišné broušení snadno poškodí geometrii součásti. Vrstva s vysokou tvrdostí vytvořená řezáním drátem proto nemůže zlepšit životnost matrice, protože její křehkost je hlavní příčinou prasklin a vylamování.

temperování

Po řezání on-line odbruste bílou vrstvu na povrchu součásti a poté temperujte na 160℃～180℃ po dobu 2 hodin, poté lze vysokou tvrdost pod bílou vrstvou snížit o 5HRC～6HRC a tepelnou Sníží se také napětí vznikající při řezání drátu. , Tím se zlepšuje houževnatost nástroje a prodlužuje se životnost. Vzhledem ke krátké době temperování však není tepelné namáhání zcela eliminováno a životnost matrice není příliš uspokojivá.

Broušení

Broušení po řezání drátem může odstranit bílou vrstvu s nízkou tvrdostí a vrstvu s vysokou tvrdostí a zlepšit životnost matrice. Protože tepelné namáhání vznikající při broušení je také namáháním v tahu, překrývání s tepelným namáháním generovaným řezáním drátem nepochybně zhorší poškození nástroje. Pokud se po broušení provede ošetření stárnutím při nízké teplotě, lze eliminovat vliv pnutí, výrazně zlepšit houževnatost zápustky a zvýšit životnost zápustky. Protože většina zápustek se složitými geometrickými tvary je zpracovávána drátovým řezáním, musí se k broušení zápustek složitých tvarů používat drahé souřadnicové brusky a brusky optických křivek. Obecně výrobci nemají tato dvě zařízení, takže je obtížné je prosadit.

Nízkoteplotní temperování po brokování

Brokování může přeměnit zadržený austenit v řezu drátem na martenzit, zvýšit pevnost a tvrdost matrice, změnit stav napjatosti povrchové vrstvy, snížit napětí v tahu nebo se dokonce stát stavem tlakového napětí, který způsobí trhliny Obtížné iniciace a expanze v kombinaci s nízkoteplotním temperováním pro eliminaci tahového napětí v kalené vrstvě může prodloužit životnost matrice 10-20krát. Brokování je omezeno podmínkami zařízení a tvarem (vnitřním povrchem) částí matrice a je obtížné jej široce používat.

Ošetření stárnutím při nízké teplotě po broušení

Poté, co je drátem řezaný povrch vyleštěn, byla vysoce tvrdá vrstva v podstatě odstraněna a poté podrobena nízkoteplotnímu stárnutí (také nazývanému nízkoteplotní temperování) při 120℃～150℃ po dobu 5～10h nebo 160℃～ 180℃ po dobu 4～6h Nízkoteplotní temperování. To může eliminovat vnitřní tahové napětí kalené vrstvy, zatímco tvrdost se mírně sníží (druhá tvrdost je mírně snížena), ale houževnatost se výrazně zlepší, křehkost se sníží a životnost matrice se může zvýšit o více než 2 časy. Tato metoda je jednoduchá a snadno implementovatelná, efekt je velmi zřejmý a snadno se propaguje.

Relevantnější novinky z průmyslu zpracování forem: