Como evitar a deformación e a formación de rachaduras no tratamento térmico do molde mediante un deseño racional e unha correcta selección de materiais?

Parte 1 deseño racional

O molde deseñase principalmente segundo os requisitos de uso e, ás veces, a súa estrutura non pode ser completamente razoable e uniformemente simétrica. Isto require que o deseñador tome algunhas medidas eficaces ao deseñar o molde sen afectar o rendemento do molde e intente prestar atención ao proceso de fabricación, á racionalidade da estrutura e á simetría da forma xeométrica.

(1) Tenta evitar esquinas afiadas e seccións con grandes diferenzas de grosor

Debería haber unha transición suave na unión das seccións grosas e delgadas do molde. Isto pode reducir eficazmente a diferenza de temperatura da sección transversal do molde, reducir a tensión térmica e, ao mesmo tempo, reducir a non simultaneidade da transformación do tecido na sección transversal e reducir a tensión do tecido. A figura 1 mostra que o molde adopta un filete de transición e un cono de transición.

(2) Aumentar axeitadamente os orificios de proceso

Para algúns moldes que non poden garantir unha sección transversal uniforme e simétrica, é necesario cambiar o orificio non pasante por un orificio pasante ou aumentar algúns orificios de proceso de forma axeitada sen afectar o rendemento.

A figura 2a mostra unha matriz cunha cavidade estreita, que se deformará como se mostra na liña punteada despois do temple. Se se poden engadir dous orificios de proceso no deseño (como se mostra na figura 2b), a diferenza de temperatura da sección transversal durante o proceso de temple redúcese, a tensión térmica redúcese e a deformación mellora significativamente.

(3) Empregar estruturas pechadas e simétricas tanto como sexa posible

Cando a forma do molde é aberta ou asimétrica, a distribución de tensión despois do temple é desigual e é doado deformar. Polo tanto, para moldes de canle deformables xerais, o reforzo debe facerse antes do temple e logo cortarse despois do temple. A peza de canle que se mostra na Figura 3 deformouse orixinalmente en R despois do temple e, ao reforzarse (a parte sombreada na Figura 3), pode evitar eficazmente a deformación por temple.

(4) Adoptar unha estrutura combinada, é dicir, facer un molde de desviación, separar os moldes superior e inferior do molde de desviación e separar a matriz e o punzón

Para matrices grandes con forma e tamaño complexos >400 mm e punzóns con grosor pequeno e lonxitude longa, é mellor adoptar unha estrutura combinada, simplificando o complexo, reducindo o grande a pequeno e cambiando a superficie interior do molde á superficie exterior, o que non só é conveniente para o procesamento de quecemento e arrefriamento.

Ao deseñar unha estrutura combinada, esta debería descompoñerse xeralmente segundo os seguintes principios sen afectar a precisión do axuste:

• Axusta o grosor de xeito que a sección transversal do molde con seccións transversais moi diferentes sexa basicamente uniforme despois da descomposición.
• Descompoñerse en lugares onde é doado xerar tensión, dispersar a súa tensión e evitar que se rache.
• Coopera co orificio de proceso para facer que a estrutura sexa simétrica.
• É conveniente para o procesamento en frío e en quente e fácil de montar.
• O máis importante é garantir a usabilidade.

Como se mostra na Figura 4, trátase dunha matriz grande. Se se adopta a estrutura integral, non só o tratamento térmico será difícil, senón que a cavidade tamén se contraerá de forma inconsistente despois do arrefriamento, e mesmo causará irregularidades e distorsións planas do filo de corte, o que será difícil de remediar no procesamento posterior. Polo tanto, pódese adoptar unha estrutura combinada. Segundo a liña punteada da Figura 4, divídese en catro partes e, despois do tratamento térmico, móntanse e fórmanse, e logo retíranse e emparéllanse. Isto non só simplifica o tratamento térmico, senón que tamén resolve o problema da deformación.

Parte 2 selección correcta de materiais

A deformación e a fenda do tratamento térmico están estreitamente relacionadas co aceiro utilizado e a súa calidade, polo que deben basearse nos requisitos de rendemento do molde. Unha selección razoable do aceiro debe ter en conta a precisión, a estrutura e o tamaño do molde, así como a natureza, a cantidade e os métodos de procesamento dos obxectos procesados. Se o molde xeral non ten requisitos de deformación e precisión, pódese usar aceiro para ferramentas de carbono en termos de redución de custos; para pezas que se deforman e fenden facilmente, pódese usar aceiro para ferramentas de aliaxe con maior resistencia e velocidade crítica de temple e arrefriamento máis lenta; Por exemplo, unha matriz de compoñentes electrónicos utilizou orixinalmente aceiro T10A, gran deformación e fácil de fender despois do temple con auga e arrefriamento con aceite, e a cavidade de temple en baño alcalino non é fácil de endurecer. Agora use aceiro 9Mn2V ou aceiro CrWMn, a dureza de temple e a deformación poden cumprir os requisitos.

Pódese observar que cando a deformación do molde feito de aceiro ao carbono non cumpre os requisitos, segue sendo rendible usar aceiro de aliaxe como o aceiro 9Mn2V ou o aceiro CrWMn. Aínda que o custo do material é lixeiramente maior, o problema da deformación e as fisuras resólvese.

Ao seleccionar os materiais correctamente, tamén é necesario reforzar a inspección e a xestión das materias primas para evitar que o tratamento térmico do molde se rache debido a defectos nas materias primas.

Editado por May Jiang de MAT Aluminum