Bežné problémy a riešenia v procese nerezového razenia

Technológia nerezového razenia je široko používaná v priemyselnej výrobe vďaka svojim výhodám efektívneho a presného tvarovania. Je však náchylný na rôzne problémy s kvalitou počas výrobného procesu v dôsledku viacerých faktorov, ako sú materiálové charakteristiky, parametre procesu a stav formy. Zvládnutie príčin a stratégií zvládania týchto bežných problémov je kľúčom k zabezpečeniu kvality kovových lisovaných dielov a zlepšeniu stability výroby. Nasledujúci text poskytne podrobný prehľad typických problémov, príčin a základných riešení v procesoch lisovania nehrdzavejúcej ocele.

Povrchové škrabance sú bežnou chybou kvality povrchu dielov z nehrdzavejúcej ocele a ich hlavná príčina spočíva v relatívnom pohybe medzi obrobkom a povrchom formy. Pôsobením lisovacieho tlaku dochádza k priamemu treniu medzi predvalkom a lokálnym povrchom formy. Deformačné teplo vznikajúce pri procese plastickej deformácie predvalku zároveň spôsobí usadzovanie predliatku a kovových úlomkov na povrchu formy, čo má za následok škrabance a odreniny na povrchu obrobku, čo ovplyvní vzhľad výrobku a jeho následnú vhodnosť na použitie.

Lom obrobku je významným problémom kvality v procese lisovania 304 nehrdzavejúcej ocele, najmä pri lisovaní austenitickej nehrdzavejúcej ocele. Austenitická nehrdzavejúca oceľ má vysoký index tvrdnutia za studena a počas plastickej deformácie podlieha fázovej transformácii indukovanej martenzitickej fáze, ktorá je krehká a náchylná na praskanie. So zvyšujúcou sa deformáciou sa synchrónne zvýši aj indukovaný obsah martenzitu a zvýši sa aj generované zvyškové napätie, čo ďalej zvyšuje riziko praskania počas spracovania. Z hľadiska charakteristík plechu rovnomernosť štruktúry plechu a výkon hlbokého ťahania priamo ovplyvňujú pravdepodobnosť lomu. Čím rovnomernejšia je štruktúra a čím lepší je výkon pri hlbokom ťahaní plechu, tým je menej pravdepodobné, že sa zlomí. Okrem toho je dôležitým faktorom nerovnomerné namáhanie počas procesu lisovania plechu z nehrdzavejúcej ocele: keď tlak razidla pôsobí na dosku z nehrdzavejúcej ocele, odolnosť proti deformácii v smere kolmom na povrch dosky je najvyššia a odolnosť proti deformácii v smere rovnobežnom s povrchom dosky je relatívne malá. Keď odpor bráni toku plechu v oblasti príruby, koncentrácia napätia v oblasti príruby je náchylná na deformáciu a materiály s nedostatočnou výstužou na ramene lisovníka sú v tejto oblasti náchylnejšie na zlomenie. Faktory foriem nemožno ignorovať, ako sú malé medzery medzi formami, nerovnomerné zarovnanie konvexných a konkávnych foriem, nedostatočná presnosť sedla formy a vedenia formy, čo zhorší opotrebovanie formy; Dlhodobé nepretržité lisovanie tej istej matrice vedie k prehriatiu lisovnice alebo dochádza k problému s excentrickým zaťažením v konštrukcii lisovnice (ako je bočná sila generovaná v procese krokového lisovania, uhol nábehu a strihanie, ktoré spôsobuje naklonenie lisovníka), čo spôsobí vážne opotrebovanie lisovnice a nakoniec povedie k zlomeniu dielu. Na vyriešenie tohto problému je možné zlepšiť výkonnosť vlastného lisovania z nehrdzavejúcej ocele optimalizáciou procesu žíhania plechu, posilnením rovinnej orientácie vnútorných zŕn, aby sa zvýšila odolnosť proti deformácii. Zároveň je možné počas fázy ladenia formy presne nastaviť rozloženie tlaku podľa stavu tvarovania dielu, aby sa zabránilo lokálnej koncentrácii napätia a znížila sa pravdepodobnosť prasknutia.

Odskoková deformácia je prirodzenou vlastnosťou kovových materiálov po lisovaní. Nerezová oceľ má vďaka vyššej tvrdosti väčší odskok po razení kovov v porovnaní s bežnými kovovými materiálmi, čo môže ľahko viesť k odchýlkam veľkosti produktu. Základné riešenie tohto problému spočíva vo včasnej predikcii štádia návrhu formy, ktorá si vyžaduje presný odhad veľkosti odrazu na základe charakteristík odrazu materiálov z nehrdzavejúcej ocele, cielený návrh štruktúr odrazu a kompenzáciu prostredníctvom modelovania foriem, aby sa minimalizoval vplyv odrazovej deformácie na rozmerovú presnosť produktu.

Problém podávania foriem priamo ovplyvní účinnosť a kvalitu produktu progresívneho lisovania a jeho príčiny sú sústredené hlavne v stave formy a lisovacom oleji. Ostrosť okraja formy, veľkosť modulu vstupu a racionálnosť medzery sú hlavnými faktormi formy, ktoré určujú, či dochádza k prenosu materiálu. Pasivácia čepele, nesprávny vstupný modul alebo neprimeraná medzera môžu spôsobiť, že predvalok sa po lisovaní kovovej ocele nebude môcť hladko oddeliť od formy, čo vedie k prenosu materiálu. Okrem toho, ak sa použije -nešpecializovaný olej na razenie, olej je počas používania náchylný na oxidáciu, čo vedie k problémom, ako je gélovatenie a zvýšená viskozita, čo môže tiež spôsobiť kŕmenie plesní a ovplyvniť kontinuitu výroby.

Racionalita výberu materiálu pre konvexné a konkávne formy priamo ovplyvňuje životnosť formy a kvalitu priemyselných vlastných malých lisovacích dielov z nehrdzavejúcej ocele. Nerezová oceľ má vysokú tvrdosť a opotrebenie reznej hrany formy je relatívne väčšie počas procesu razenia. Ak nie je správne zvolený materiál konvexných a konkávnych foriem, môžu sa vyskytnúť problémy, ako je rýchle opotrebovanie a vylamovanie reznej hrany, čo nielen zvyšuje náklady na údržbu formy, ale ovplyvňuje aj presnosť a konzistenciu produktu. Preto pri výbere materiálov pre konvexné a konkávne formy je potrebné prispôsobiť materiály foriem so zodpovedajúcou odolnosťou proti opotrebovaniu a pevnosťou podľa špecifickej tvrdosti spracovávaného materiálu z nehrdzavejúcej ocele, aby sa zabezpečilo, že forma je vhodná pre drsné pracovné podmienky výrobného lisovania nehrdzavejúcej ocele.