Качество, надежность и производительность - с доставкой
[email protected]
Artizono

Повреждение фильеры при холодной экструзии: Советы по предотвращению

Последнее обновление:
19 апреля, 2024
Поделитесь своим мнением:

Оглавление

Повреждение штампа пуансона и меры по его предотвращению

Пуансон - самая важная часть штампа для холодной экструзии. Она должна выдерживать высокие сжимающие нагрузки и обладать достаточной прочностью, чтобы любой незначительный изгиб не вызвал бокового давления, которое может привести к внезапному разрушению.

В то же время штамп должен обладать хорошей износостойкостью, чтобы предотвратить возможное размягчение при нагреве, избежать возможных царапин и надломов, а также предотвратить возможную необратимую деформацию.

Повреждения штампа для холодной экструзии в основном вызваны чрезмерным рабочим напряжением, эксцентрическими нагрузками и концентрацией напряжений, приводящей к кратковременной усталости. Основными формами повреждений являются деформация, разрушение и поломка.

Деформация

В процессе экструзии пуансон подвергается постоянным деформациям, таким как расплющивание, деформация и изгиб, как показано на рис. 9-3, известным как пластическая деформация.

Рисунок 9-3 Повреждение пуансона
Рисунок 9-3 Повреждение пуансона

а) Отек
б) Деформация
в) Изгиб

К основным причинам, вызывающим пластическую деформацию штампа, относятся:

  • Слишком большое усилие выдавливания, превышающее предел текучести материала пуансона.
  • Прочность и твердость штампа слишком низкие.
  • Твердость материала заготовки слишком высока.
  • Объем заготовки слишком велик, и от лишнего материала невозможно избавиться.
  • Неправильный выбор материала штампа для пуансона.

Чтобы предотвратить изгиб и деформацию штампа, он должен быть изготовлен из быстрорежущей инструментальной стали с хорошей теплостойкостью и высокой прочностью на сжатие, с твердостью более 61HRC после закалки и отпуска. Точность заготовки должна быть улучшена, два конца заготовки должны быть сделаны параллельными, а твердость заготовки должна контролироваться, чтобы быть ниже 110HBW.

Кроме того, необходимо повысить точность направления и точность установки фильеры, чтобы обеспечить соосность пуансона и фильеры во время экструзии.

Перелом

Излом - это наиболее разрушительная форма повреждения, которая напрямую влияет на срок службы штампа. Разрушение штампа часто начинается с очень маленькой зазубрины или царапины, постепенно расширяясь и образуя кольцевую трещину, а в тяжелых случаях происходит растрескивание и внезапное разрушение. Основными причинами образования трещин являются повторяющиеся переменные напряжения и периодические изменения температуры.

В процессе холодной экструзии за короткое время выделяется большое количество тепла, повышая температуру фильеры, и каждая экструзия представляет собой цикл тепла и холода. В условиях чередования тепла и холода напряжение на поверхности фильеры чередуется с положительным и отрицательным, что приводит к образованию трещин термической усталости. Таким образом, усталость является одной из основных причин растрескивания штампа.

Кроме того, при воздействии эксцентрических нагрузок часто возникают трещины на стыке галтели и прямой части, т.е. в месте изменения поперечного сечения или формы, и даже может произойти разрушение. Особенно если галтели на этих переходных участках очень малы или неровно соединены, растрескивание становится более серьезным.

Это связано с тем, что данные детали являются зонами концентрации напряжений и источником образования трещин. Поэтому эффективными способами предотвращения образования трещин являются проектирование этих деталей с соответствующими галтелями, их тщательная обработка и полировка для обеспечения гладкого соединения, а также предотвращение концентрации напряжений.

В зависимости от характера разрушения и формы места разрушения трещины в штампе подразделяются на поперечные, продольные и радиальные. Существует две ситуации для поперечных трещин, одна из которых - разрыв, как показано на рис. 9-4. Большинство разрывов происходит в месте перехода, а иногда в рабочей части экструзионной детали и неподвижной соединительной части штампа.

Рисунок 9-4 Боковой перелом выпуклой формы
Рисунок 9-4 Боковой перелом выпуклой формы

a) Трещина в зоне перехода
b) Трещина на краю экструдированной детали
c) Трещина в области монтажной пластины выпуклой формы

Разрушение в основном вызвано изгибным напряжением, вызванным эксцентрическими нагрузками, и в меньшей степени подвержено влиянию концентрации напряжений. В случае непрямой экструзии чашеобразных изделий, если галтель R пуансона чрезмерно ограничивает непрямую экструзию, в ней появляются поперечные трещины.

Если устьевая часть детали для непрямой экструзии перекошена, т. е. одна сторона высокая, а другая низкая, то изгибающий момент, вызванный боковой силой при извлечении, часто приводит к поломке пуансона, как показано на рис. 9-5. Другой тип поломки, поломка при растяжении, в основном происходит в той части, где изменяется поперечное сечение при ухудшении условий смазки.

Рисунок 9-5 Изгибающий момент, действующий на выпуклую форму
Рисунок 9-5 Изгибающий момент, действующий на выпуклую форму

Главной особенностью разрушения при растяжении является плоская поверхность излома. Улучшение условий смазки и снижение трения являются эффективными мерами для предотвращения разрушения пуансона при растяжении.

Распространенные формы продольных трещин показаны на рисунке 9-6. Продольная трещина, показанная на рис. 9-6a, возникает по окружности пояса рабочего кольца. Это трещина усталостного характера, вызванная периодическим чередованием тепловых и холодных нагрузок, а также связанная с плохой смазкой заготовки и недостаточной твердостью штампа.

Рисунок 9-6 Продольные трещины в выпуклой пресс-форме
Рисунок 9-6 Продольные трещины в выпуклой пресс-форме

a) Усталостная трещина
б) Продольный разрез
в) Центральный сплит
г), д) Угловая трещина

Чтобы уменьшить появление этих мелких продольных трещин, прежде всего, следует выбрать материал из быстрорежущей стали с отличной прочностью, а для повышения износостойкости и усталостной прочности поверхности применить обработку нитроуглеродом.

Во-вторых, необходимо выбрать шлифовальный круг с подходящей зернистостью и строго контролировать величину подачи при шлифовании. После шлифования следует выполнить полировку. В то же время можно улучшить качество смазки, уменьшить трение и увеличить твердость поверхности штампа до уровня выше 61HRC.

Продольные трещины и центральные сколы, развивающиеся вверх от рабочей торцевой поверхности, как показано на рис. 9-6b и 9-6c, в основном вызваны дефектами материала, такими как неравномерное распределение карбида и чрезмерная сегрегация материала. Это связано с тем, что неравномерное распределение карбида увеличивает хрупкость стали и снижает ее прочность. Во время ковки сегрегация материала обычно контролируется до уровня ниже 3.

Это достижимо для прутков малого диаметра. Для стержней большого диаметра необходимо устранить чрезмерную сегрегацию карбида с помощью строгих процессов поперечной ковки. Угловые трещины, показанные на рис. 9-6d и 9-6e, вызваны слишком маленькими галтелями на соединяемых деталях или негладкими соединениями.

Поэтому эффективными мерами по предотвращению растрескивания углов являются проектирование соединительных деталей с галтелями, тщательная обработка и полировка для обеспечения плавных переходов и отсутствия концентрации напряжений.

Трещины, возникающие в радиальном направлении на рабочей торцевой поверхности и хвостовой торцевой поверхности выпуклой пресс-формы, показаны на рис. 9-7. Трещины, возникающие на рабочей поверхности выпуклой формы, являются поверхностными мелкими трещинами. Эти трещины часто возникают из-за очень маленькой потертости, царапины или повреждения от прилипания металла, постепенно превращаясь из очень тонких линий в микротрещины.

Рисунок 9-7 Радиальные трещины в пуансоне
Рисунок 9-7 Радиальные трещины в пуансоне

a) Трещины на рабочем радиусе
b) Трещины на рабочей торцевой поверхности
c) Трещины на торце хвостовой части

Поэтому уменьшение шероховатости поверхности и повышение твердости зоны галтели, использование высококачественных смазочных материалов для предотвращения сцепления металлов позволяют избежать появления таких трещин. Сетевые трещины на рабочей торцевой поверхности выпуклой пресс-формы вызваны термической усталостью из-за теплового воздействия во время экструзии.

Иногда при слишком большом количестве шлифовальных кругов и слишком высокой скорости подачи черепаховые трещины, вызванные перегревом поверхности, могут перерасти в сетевые трещины во время экструзии. Поэтому при шлифовании формовочной торцевой поверхности следует использовать крупнозернистый шлифовальный круг.

Вблизи готового изделия количество шлифовки должно быть каждый раз небольшим, а также следует проверять обработку закалкой, нитроуглеродом, хромированием и другие виды обработки поверхности. На хвостовой торцевой поверхности выпуклой пресс-формы иногда возникают торцевые трещины, похожие на сетевые, как показано на рис. 9-7c.

Эта поверхностная сеть, продольно развивающаяся трещина, вызвана неровными торцами, неровным материалом или неровными накладками выпуклой формы, деформацией разрушения центра и плохим контактом торцов. Поэтому хвостовая торцевая поверхность выпуклой пресс-формы должна быть плоской, параллельной рабочей торцевой поверхности, и использовать выпуклые накладки достаточной толщины и прочности для повышения жесткости и предотвращения деформации.

Причины и меры по предотвращению изгиба выпуклой формы, разрушения и образования трещин приведены в таблице 9-3.

Таблица 9-3: Причины и профилактические меры для повреждений изгиба, разрушения и растрескивания в выпуклых формах

Формы поврежденийОсновные характеристикиПричины образованияПрофилактические меры
Поперечные трещиныПерелом1) Поверхность излома скошена.
2) В месте перелома имеются заметные полосы разрыва.
3) Разлом происходит в области перехода.
4) Это происходит внезапно.
1) Неровная торцевая поверхность заготовки создает боковую силу во время экструзии, в результате чего выпуклая форма изгибается и ломается.
2) Большой зазор между заготовкой и полостью пресс-формы приводит к неравномерной подаче металла во время экструзии, что вызывает разрушение выпуклой пресс-формы под действием несбалансированной эксцентрической нагрузки.
3) Выпуклая форма установлена со смещением или наклоном, и она не совмещена с вогнутой формой.
4) Переходная зона выпуклой формы имеет слишком малый радиус галтели или не имеет плавного соединения, что приводит к концентрации напряжений и разрушению формы.
5) В переходной зоне выпуклой формы имеются следы от ножа, шлифовки, царапины и закалочные трещины.
6) Выпуклая пресс-форма имеет вытянутую форму, и отношение длины к диаметру рабочей части слишком велико.
7) Неправильный выбор материала пресс-формы и высокая твердость термообработки увеличивают хрупкость из-за недостаточного отпуска.
8) Точность оборудования низкая, жесткость низкая.
1) Усилить процесс формовки для повышения точности заготовки.
2) Контролируйте зазор между заготовкой и полостью пресс-формы, чтобы он был в пределах 0,1 мм.
3) Повышение точности установки за счет использования эффективных методов направления.
4) Увеличьте радиус галтели по мере необходимости и полируйте после обработки до тех пор, пока шероховатость поверхности Ra не станет меньше или равной 0,4 мкм.
5) Финишная обработка и полировка для удаления следов обработки и царапин.
6) Максимально сократите длину выпуклой формы, особенно отношение эффективной длины рабочей части к ее диаметру, которое должно быть ниже 4.
7) Выберите быстрорежущую сталь с отличной прочностью для изготовления выпуклой формы, используйте низкотемпературную закалку с достаточным отпуском для повышения прочности выпуклой формы.
8) Используйте высокоточную, высокожесткую, крупнотоннажную экструзионную машину.
Разрыв при растяжении1) Поверхность излома плоская.
2) Излом напоминает серый чугун и имеет глянцевую поверхность.
3) Трещина расположена в переходной зоне сечения.
1) На стыке радиуса и прямой линии имеются грубые следы от инструмента и острые линейные царапины. В результате многократного воздействия возникают усталостные трещины, которые перерастают в круговые трещины и в конечном итоге приводят к разрыву.
2) Пуансон подвергается чрезмерному давлению.
3) Прочность материала пуансона на сжатие недостаточна.
4) Плохая смазка приводит к чрезмерному трению, что может привести к поломке пуансона во время удаления материала.
1) Выполните тщательную обработку, чтобы удалить следы инструмента, шрамы от резки и царапины.
2) Выбирайте высококачественные материалы, чтобы повысить прочность на сжатие и несущую способность пуансона.
3) Используйте превосходные смазочные материалы для уменьшения трения.
Продольная трещина.Микротрещины1) На цилиндрической поверхности рабочей ленты.
2) Расположены на поверхностном слое.
3) Незначительные и прекрасные.
1) Поверхность рабочей ленты пуансона негладкая, шероховатая и поцарапанная.
2) Твердость поверхности пуансона недостаточна.
3) Перегрев пуансона приводит к размягчению поверхности.
4) Плохая смазка приводит к высокому поверхностному трению, в результате чего металл прилипает к пуансону и царапает его поверхность.
1) При шлифовании используйте шлифовальный круг соответствующей зернистости и контролируйте количество подачи, чтобы предотвратить появление микротрещин, вызванных перегревом.
2) Выполните прецизионную обработку и полировку до получения шероховатости поверхности Ra ≤ 0,4 мкм.
3) Для изготовления пуансонов используется быстрорежущая сталь с отличной теплостойкостью, обеспечивающая твердость выше 61 HRC после закалки.
4) Используйте превосходные смазочные материалы.
Продольное растрескивание1) В осевом направлении.
2) Расположен в центральной части.
3) Очевидные трещины.
1) Сильная сегрегация материала.
2) Неравномерное распределение карбидов.
3) Избыточный остаточный аустенит.
1) Выбирайте высококачественные материалы с однородным составом.
2) Применяйте процессы ковки, ограничивающие сегрегацию карбидов до уровня ниже 3.
3) Проведите криогенную обработку для стабилизации остаточного аустенита.
Радиальная трещинаМикротрещины1) Рабочая торцевая поверхность.
2) По радиусу галтели.
1) Тепловая усталость, приводящая к размягчению поверхности формы.
2) Большой припуск на шлифование и высокая скорость подачи приводят к образованию микротрещин из-за перегрева поверхности.
3) Обезуглероживание поверхности при термообработке.
4) Налипание металла приводит к вытягиванию выпуклой поверхности формы с линейными царапинами, переходящими в трещины.
1) Проведите обработку нитроуглеродом.
2) Используйте шлифовальные круги с крупным зерном, уменьшая скорость подачи при шлифовании по мере приближения к окончательным размерам.
3) Контроль температуры термообработки.
4) Снизить шероховатость поверхности выпуклой пресс-формы, повысить ее твердость и отточить процесс обработки, отполировав до шероховатости поверхности Ra ≤ 0,4 мкм.
Трещины в центре.1) На торце хвостовой части.
2) Излучение радиально от центра.
1) Структура материала неравномерная, с сильной сегрегацией карбида.
2) Торцевая поверхность выпуклой формы неровная, что приводит к несбалансированному напряжению.
3) Выпуклая формовочная площадка тонкая, с небольшой площадью опоры.
4) Выпуклая площадка пресс-формы разрушается и деформируется, в результате чего центральная часть хвостовой части пресс-формы оказывается без опоры.
1) Используйте процесс ковки для поддержания уровня сегрегации карбида ниже 3.
2) Хвостовая часть пуансона должна быть плоской; наличие пикового отверстия недопустимо.
3) Увеличьте толщину опорной пластины, чтобы увеличить площадь ее опоры.
4) Необходимо регулярно проверять опорную пластину, а при деформации ее следует заново отшлифовать или заменить.

Урон

Местные повреждения могут возникать на рабочей части пуансона, например, отбортовка и отслоение. Осколочные и пульверизационные повреждения, с другой стороны, являются формами полного повреждения. Они возникают внезапно и являются очень разрушительными. Налипание металла и галтование - наиболее распространенные виды налипания штампа. Залипание штампа может легко поцарапать рабочую поверхность пуансона, что влияет на качество прессованных деталей.

При сильном залипании фильеры затрудняется выгрузка материала, ухудшаются условия труда, и процесс экструзии не может протекать нормально. Причины и меры по предотвращению этих трех типов повреждений приведены в таблице 9-4.

Таблица 9-4: Причины повреждения пуансонов и профилактические меры

Виды поврежденийОсновные характеристикиПричины образованияПрофилактические меры
Отбортовка1) Завивка краев
2) Дефект кромки
1) Неправильный выбор материала
2) Необоснованный процесс термообработки
3) Перегрев кромки, приводящий к размягчению
4) Микротрещины по краям
1) Выбирайте материалы с минимальным разделением.
2) Внедрить несколько процессов отпуска для предотвращения повышенной хрупкости режущей кромки.
3) Во время шлифовки избегайте перегрева или обжига режущей кромки.
Пилинг1) Локальный коллапс и потеря фрагментов
2) Чешуйчатый
1) Скопление карбидов в материале, образующих сетчатую структуру
2) Неравномерная структура материала с локальными дефектами
3) Неправильная термическая обработка, приводящая к чрезмерной хрупкости
4) Местный перегрев и ожоги во время шлифовки
1) Выбирайте высококачественные материалы с минимальной сегрегацией карбида и однородной структурой.
2) Осуществление нескольких процессов закалки, каждый из которых обычно длится более 1,5 часов.
3) Используйте крупнозернистые шлифовальные круги и контролируйте скорость подачи при шлифовании.
ОсколкиПульверизация1) Недостаточный отпуск, приводящий к чрезмерной твердости и повышенной хрупкости пуансона.
2) Мгновенное усилие сжатия, превышающее силу сжатия пуансона.
3) Препятствие для удаления лишнего материала.
4) Несоответствие инструментов, вызывающее отклонение набора штампов от центра.
5) Ошибка оператора, например, размещение двух заготовок одновременно.
1) Выполните несколько процессов закалки, чтобы твердость штампа была ниже 63 HRC.
2) Выбирайте материалы с высокой прочностью на сжатие и отличной вязкостью для изготовления штампа.
3) По возможности избегайте ковки в закрытых штампах, чтобы обеспечить плавное удаление лишнего материала.
4) Будьте внимательны во время работы, постоянно проверяйте, нет ли ослабления инструмента или других отклонений.
Адгезия галлов1) Образование сколов металла
2) Царапины на поверхности, неровности
3) Наличие металлических частиц на поверхности
1) Заготовка не чистая и содержит загрязнения.
2) Штамп не гладкий и имеет низкую твердость.
3) Плохое смазывающее действие.
1) Поверхность заготовки должна быть чистой, без загрязнений, посторонних частиц и окисления.
2) Тщательно отшлифуйте и отполируйте полость штампа до шероховатости поверхности Ra ≤ 0,4 мкм.
3) Используйте для штампа высокопрочную, высокотвердую сталь или твердые сплавы.
4) Используйте превосходные формулы смазки и улучшайте рабочие процедуры.

Повреждения и профилактические меры для полостей штампа

Полости штампа для холодной экструзии не так подвержены повреждениям, как пуансоны. К распространенным формам повреждений полости штампа относятся трещины, продольные трещины, поперечные трещины и общий износ.

Взлом

Растрескивание является распространенной формой раннего повреждения штампа, в основном наблюдаемое как продольное растрескивание во вставках, как показано на рис. 9-8. Основными причинами образования продольных трещин во вставках являются недостаточное предварительное напряжение или слишком малая толщина стенок вставки, чрезмерная погрешность округлости и недостаточная прочность.

Чтобы предотвратить это, необходимо адекватно увеличить величину интерференции и толщину вставок в полости штампа. При использовании вставок из твердых сплавов погрешность округлости наружного диаметра должна контролироваться с точностью до 0,005 мм.

Рисунок 9-8: Продольные трещины во вставках полости штампа
Рисунок 9-8: Продольные трещины во вставках полости штампа

Продольные трещины

Как показано на рис. 9-9, трещины возникают на внутренней поверхности полости штампа. Первоначально они не похожи на трещины или царапины от теплового воздействия. Однако с увеличением количества операций обработки появляются многочисленные продольные царапины, постепенно превращающиеся в сеть трещин, которые в конечном итоге приводят к отслоению.

Эти трещины имеют усталостную природу и с особой вероятностью возникают при ухудшении условий смазки и недостаточном предварительном напряжении. Поэтому улучшение качества смазочных материалов и соответствующее увеличение количества интерференции может помочь уменьшить продольные трещины.

Использование нитроуглеродной обработки для повышения поверхностной твердости штампа или замена твердых сплавов на инструментальную сталь при изготовлении полости штампа может полностью устранить трещины, показанные на рис. 9-9а.

Рисунок 9-9 Продольные трещины в штампе
Рисунок 9-9 Продольные трещины в штампе

a) Трещины на внутренней поверхности полости
b) Трещины на рабочей кромке

1 - начальные царапины 2 - сеть трещин 3 - расслоение 4 - продольные трещины

Продольные трещины, показанные на рис. 9-9b, возникают в месте расположения полосы рабочей кромки, а также собираются на внутренней поверхности полости штампа. Хотя они имеют определенную глубину, они не проникают внутрь и сосредоточены в основном на поверхностном слое.

Эти трещины в основном обусловлены наличием остаточных оксидов на поверхности заготовки, вызывающих плохую смазку, что приводит к прилипанию штампа, или вызваны размягчением поверхности штампа. Поэтому поддержание чистоты заготовки, усиление эффекта смазочной обработки, применение нитроуглеродной обработки для повышения твердости полости штампа или использование твердых сплавов для вставок в полость штампа может эффективно устранить эти трещины.

Поперечные трещины

Существует два распространенных типа поперечных трещин, как показано на рис. 9-10. Поперечные трещины в штампе, показанном на рис. 9-10a, возникают на переходном участке поперечного сечения. Если соответствующим образом увеличить радиус галтели на переходном участке или разделить штамп в этом месте на две части, то эти трещины можно устранить.

Рисунок 9-10 Поперечные трещины в штампе

a) Трещины в месте перехода
b) Трещины на границе между направляющей и формующей частями

Поперечные трещины, показанные на рис. 9-10b, возникают на границе между направляющей и формующей частями фильеры, т.е. в тех частях фильеры, которые подвергаются многократным воздействиям. В процессе экструзии нагрузка, прикладываемая пуансоном к фильере, является циклической повторяющейся нагрузкой, поэтому радиальная упругая деформация фильеры также периодически изменяется.

В результате такого длительного повторения на границе раздела появляются поперечные трещины. Очевидно, что возникновение трещин напрямую связано с чрезмерной деформацией и недостаточной прочностью штампа, а также с состоянием контакта поверхности посадки.

Поэтому увеличение соотношения внутреннего и наружного диаметров вставки и всей матрицы, соответствующее увеличение величины интерференции, обеспечение равномерного контакта поверхностей прилегания или использование матрицы с несколькими пресс-жилетами позволяет устранить поперечные трещины.

Урон

Как показано на рис. 9-11, угловое разрушение A и расслоение B, возникающие в полости фильеры и на рабочей поверхности, представляют собой распространенную форму повреждения в фильерах для холодной экструзии. Этот тип повреждения отслоения часто возникает на краях рабочей лопатки, краевого гребня или устья отверстия. Это области концентрации напряжений и сравнительно более слабые.

Рисунок 9-11 Повреждение отслоения штампа

a) Обрушение угла
б) Отслаивание расслоения

Неправильный выбор радиуса галтели или низкая вязкость материала могут привести к локальному расслоению. Отслоение металла также может произойти при наличии локальных дефектов или размягчении из-за локального перегрева. Поэтому использование материалов с высокой прочностью, выбор соответствующего радиуса галтели и применение качественных смазочных материалов могут значительно уменьшить и предотвратить появление расслоения.

Повреждение кольца предварительного напряжения и меры по его предотвращению

Формы повреждения кольца предварительного напряжения в составной матрице включают в себя, главным образом, продольное растрескивание и необратимую деформацию.

Продольное растрескивание

На рис. 9-12a показаны два типа сценариев продольного растрескивания в предварительно напряженном внешнем кольце: один - естественное растрескивание, которое происходит в течение нескольких часов после сборки, а другой - под нагрузкой, после экструзии нескольких, десятков или даже сотен изделий.

Основной причиной появления трещин является слишком большое предварительное вмешательство в сборку, в результате чего растягивающее напряжение, создаваемое предварительным напряжением на внутренней поверхности наружного кольца, превышает предел текучести материала наружного кольца, то есть наружное кольцо подвергается чрезмерному растягивающему напряжению, либо из-за недостаточной прочности или чрезмерной твердости самого наружного кольца.

В ситуациях, когда однослойное наружное кольцо предварительно затягивается, если твердость наружного кольца близка к 50HRC, это может привести к естественному растрескиванию, т.е. наружное кольцо может внезапно расколоться само по себе в период установки после сборки, поэтому твердость однослойного наружного кольца должна контролироваться на уровне ниже 45HRC.

В случае использования двойных наружных колец с предварительным напряжением, если твердость наружного кольца ниже 40HRC, твердость среднего кольца может составлять 50HRC. Однако во время сборки, если наружное и среднее кольцо не будут сначала собраны вместе, это также опасно. Поэтому, чтобы предотвратить растрескивание наружного кольца, необходимо строго контролировать степень вмешательства и твердость наружного кольца, а метод сборки должен быть разумным.

При обработке отверстий для крепления на кольце предварительного напряжения, как показано на рис. 9-12b, поскольку эти отверстия значительно снижают прочность внешнего кольца и вызывают концентрацию напряжений, в месте сверления часто возникают трещины во время экструзии, поэтому старайтесь избегать выполнения отверстий для крепления пресс-формы или других отверстий на кольце предварительного напряжения.

Рисунок 9-12: Продольное растрескивание предварительно напряженного кольца

(a) Трещины во внешнем кольце
(b) Растрескивание в месте бурения

Постоянная деформация

Постоянная деформация может возникнуть из-за неправильного выбора материала для изготовления кольца с предварительным напряжением, низкой твердости или прочности после термообработки, а также из-за чрезмерного вмешательства при сборке, приводящего к чрезмерному радиальному давлению.

Поэтому использование высококачественных материалов, разумная термическая обработка для повышения твердости и прочности или оптимальный выбор диаметра и интерференции предварительно напряженного кольца, чтобы предварительная нагрузка не превышала предел текучести материала, позволяют предотвратить такие необратимые деформации.

Повреждение нажимного диска и меры по его предотвращению

В основном существует две формы повреждения нажимного диска по различным причинам: радиальные трещины и необратимая деформация.

Радиальные трещины

Радиальные трещины - это лучеобразные трещины, образующиеся вдоль радиального направления нажимного диска, как показано на рис. 9-13. Причины возникновения радиальных трещин включают:

① плохой материал нажимной пластины и низкая твердость;

② неровная поверхность подшипника (см. рис. 9-13a) или слишком маленький диаметр матрицы (см. рис. 9-13b);

③ нажимной диск подвергается многократным повторным упругим деформациям, что приводит к появлению усталостных трещин.

Профилактические меры по устранению этих трещин включают в себя:

① увеличение твердости нажимной пластины;

② увеличение толщины нажимного диска или диаметра матрицы;

③ добавление армирующего кольца на внешнюю сторону нажимного диска для повышения его прочности;

④ обеспечение параллельности верхней и нижней плоскостей нажимной пластины во время обработки, без неровностей.

Рисунок 9-13: Радиальные трещины на прижимной пластине

a) Отступы
б) Протрузия.
1 - Нажимная пластина
2 - Пунш

Постоянная деформация

Причинами постоянной деформации опорной поверхности нажимного диска являются:

① прочность нажимного диска недостаточна;

② чрезмерное усилие выдавливания блока;

③ недостаточная толщина нажимного диска или слишком маленький диаметр штампа.

Профилактические меры по предотвращению этого вида необратимой деформации включают в себя:

При изготовлении нажимной пластины используются высококачественные материалы ①;

Для повышения твердости и прочности нажимной пластины используется разумный процесс термообработки;

③ увеличение толщины нажимной пластины и диаметра матрицы для улучшения сжимающей способности нажимной пластины;

④ с использованием многослойных прижимных пластин для смягчения высокого давления, передаваемого от выпуклых и вогнутых штампов.

Запрос БЕСПЛАТНОГО предложения
Контактная форма

Последние сообщения
Будьте в курсе новых и интересных материалов на различные темы, включая полезные советы.
Поговорите с экспертом
Свяжитесь с нами
Наши инженеры по продажам готовы ответить на любые ваши вопросы и предоставить быстрое предложение с учетом ваших потребностей.

Запросить индивидуальное предложение

Контактная форма

Запрос индивидуального предложения
Получите индивидуальное предложение с учетом ваших уникальных потребностей в обработке.
© 2024 Artizono. Все права защищены.
Получить бесплатную цитату
Вы получите наш квалифицированный ответ в течение 24 часов.
Контактная форма