Cause e soluzioni per il cedimento dello stampo della pressa idraulica

Questo articolo introduce principalmente le ragioni del fallimento dipressa idraulicastampi e soluzioni.

1. Materiale dello stampo

L'acciaio per stampi appartiene alla categoria degli acciai legati. La sua struttura presenta difetti quali inclusioni non metalliche, segregazione di carburi, pori centrali e macchie bianche, che riducono notevolmente la resistenza, la tenacità e la resistenza alla fatica termica dello stampo. Generalmente, si distingue in stampi di qualità ordinaria e di alta qualità in base alla qualità. Grazie a tecnologie di produzione avanzate, gli stampi di alta qualità sono caratterizzati da purezza, uniformità strutturale, bassa segregazione di carburi e elevata tenacità e resistenza alla fatica termica.

Soluzione: Forgiare stampi ordinari per rompere le grandi inclusioni non metalliche, eliminare la segregazione dei carburi, affinare i carburi e rendere la struttura uniforme per ottenere l'effetto di stampi di alta qualità.

2. Progettazione degli stampi

Nella progettazione dello stampo, le dimensioni esterne del modulo devono essere determinate in base al materiale e alle dimensioni geometriche del pezzo da formare, al fine di garantire la resistenza dello stampo stesso. Inoltre, durante il trattamento termico e l'utilizzo dello stampo, a causa del piccolo raggio del raccordo, dell'ampia sezione a parete sottile, della grande differenza di spessore della parete e della posizione non corretta di fori e fessure, è facile che si verifichino eccessive concentrazioni di stress e l'innesco di cricche. La progettazione dello stampo dovrebbe evitare il più possibile gli angoli vivi e la posizione di fori e fessure dovrebbe essere disposta in modo razionale.

3. Processo di produzione

1) Processo di forgiatura

Lo stampo contiene molti elementi di lega, ha una grande resistenza alla deformazione durante la forgiatura, una scarsa conduttività termica e una bassa temperatura eutettica. Se non si presta attenzione, ciò causerà il cedimento dello stampo. Dovrebbe essere preriscaldato a 800-900℃ e poi riscaldato a 1065-1175℃. Per rimuovere le grandi inclusioni non metalliche, eliminare la segregazione dei carburi e affinare i carburi, la deformazione plastica e la trafilatura dovrebbero essere ripetute durante il processo di forgiatura con un'organizzazione uniforme. Durante il processo di raffreddamento dopo la forgiatura, tendono a formarsi cricche di tempra. È facile produrre cricche trasversali al centro. Raffreddamento lento dopoforgiaturaè possibile evitare questo problema.

2) Taglio

La rugosità superficiale del processo di taglio influenza notevolmente le prestazioni dello stampo in termini di resistenza alla fatica termica. Una bassa rugosità superficiale della cavità dello stampo, in assenza di difetti quali segni di taglio, graffi e bave, può causare concentrazioni di stress e innescare cricche da fatica termica.
Soluzione: Durante la lavorazione dello stampo, evitare che rimangano segni di coltello sul raggio degli angoli delle parti complesse. Inoltre, smerigliare le bave presenti sui fori, sui bordi delle scanalature e sulle radici.

3) Molatura

Durante il processo di rettifica, il calore da attrito locale può facilmente causare difetti come bruciature e crepe e produrre tensioni residue di trazione sulla superficie rettificata, portando a un cedimento prematuro dello stampo. Le bruciature causate dal calore di rettifica possono temprare la superficie dello stampo fino alla formazione di martensite temprata. Lo strato di martensite fragile e non temprata ridurrà notevolmente la resistenza alla fatica termica dello stampo. Quando l'aumento di temperatura locale della superficie rettificata supera gli 800 °C e il raffreddamento è insufficiente, il materiale superficiale si riaustenitizzerà e si temprerà in martensite. La superficie dello stampo sarà soggetta a maggiori tensioni strutturali. L'aumento di temperatura della superficie dello stampo produrrà tensioni termiche durante il processo di rettifica e la sovrapposizione di tensioni strutturali e termiche può facilmente causare cricche di rettifica nello stampo.

4) Lavorazione a elettroscintilla

La lavorazione mediante elettroerosione è un metodo di finitura indispensabile nel moderno processo di produzione degli stampi. Quando si verifica la scarica elettrica, la temperatura locale istantanea supera i 1000 °C, quindi il metallo nel punto di scarica fonde e vaporizza. Sulla superficie lavorata mediante elettroerosione si forma un sottile strato di metallo fuso e solidificato, al cui interno sono presenti numerose microfratture. Questo sottile strato di metallo è di colore bianco brillante. Sotto il carico dello stampo, queste microfratture possono facilmente trasformarsi in macrofratture, causando la rottura e l'usura prematura dello stampo.
Soluzione: Dopo i processi di elettroerosione, lo stampo viene temprato per eliminare le tensioni interne. Tuttavia, la temperatura di tempra non deve superare la temperatura massima di tempra raggiunta prima dell'elettroerosione.

5) Processo di trattamento termico

Un processo di trattamento termico adeguato consente allo stampo di acquisire le proprietà meccaniche richieste e di migliorarne la durata. Se la progettazione o l'esecuzione del processo di trattamento termico sono inadeguate e causano il cedimento dello stampo, la sua capacità portante ne risentirà gravemente, con conseguente rottura prematura e riduzione della durata. I difetti del trattamento termico includono surriscaldamento, bruciatura eccessiva, decarburazione, fessurazioni, strato di indurimento non uniforme, durezza insufficiente, ecc. Dopo un periodo di utilizzo, quando le tensioni interne accumulate raggiungono un limite pericoloso, è necessario eseguire un trattamento di distensione e rinvenimento. In caso contrario, lo stampo si creperà a causa delle tensioni interne con il proseguimento dell'utilizzo.

4. Uso di stampi

1) Preriscaldamento degli stampi

Lo stampo ha un elevato contenuto di elementi di lega e una scarsa conduttività termica. Deve essere completamente preriscaldato prima dell'uso. Se la temperatura dello stampo è troppo elevata durante l'uso, la resistenza diminuirà e si verificheranno facilmente deformazioni plastiche, con conseguente collasso della superficie dello stampo. Se la temperatura di preriscaldamento è troppo bassa, la temperatura superficiale istantanea varia notevolmente all'inizio dell'uso dello stampo, le sollecitazioni termiche sono elevate e si rischia la formazione di crepe.
Soluzione: La temperatura di preriscaldamento dello stampo è stata impostata a 250-300 °C. Questo non solo riduce la differenza di temperatura durante la forgiatura dello stampo ed evita eccessive sollecitazioni termiche sulla superficie dello stampo, ma riduce anche efficacemente la deformazione plastica sulla superficie dello stampo stesso.

2) Raffreddamento e lubrificazione dello stampo

Per ridurre il carico termico sullo stampo ed evitare temperature elevate, quest'ultimo viene solitamente raffreddato forzatamente durante l'intervallo di stampaggio. Il riscaldamento e il raffreddamento periodici dello stampo possono causare cricche da fatica termica. Lo stampo deve essere raffreddato lentamente dopo l'uso; in caso contrario, si verificheranno stress termici che provocheranno la rottura e il cedimento dello stampo.
Soluzione: Durante il funzionamento dello stampo, è possibile utilizzare grafite a base d'acqua con un contenuto di grafite del 12% come lubrificante per ridurre la forza di formatura, garantire il normale flusso del metallo nella cavità e facilitare l'estrazione del pezzo forgiato. Il lubrificante a base di grafite ha anche un effetto di dissipazione del calore, che può ridurre la temperatura di esercizio dello stampo.

Quelle sopra elencate sono tutte le cause e le soluzioni per il cedimento degli stampi delle presse idrauliche.Zhengxiè un produttore specializzato inattrezzature per presse idraulicheSe avete bisogno di qualcosa, non esitate a contattarci.