Анализ причин отказа от перегрузки при холодной обработке штампами

(1) Недостаточная прочность материала.

Поскольку этот тип разрушения не имеет макропризнаков и внезапных изломов, это наиболее опасная авария при выходе из строя форм для холодной обработки. В прошлом этот тип отказов также возникал в результате несчастных случаев с участием людей, что наносило большой ущерб безопасности производства и экономическому строительству. Этот вид разрушения в нестабильном состоянии легко возникает при холодной экструзии и штампах для холодной высадки, например, поломка пуансона, растрескивание или даже разрыв. Он характеризуется отсутствием явной пластической деформации до разрушения, а также отсутствием кромки сдвига на макроразломе. И относительно плоские, что приводит к необратимому выходу из строя формы.

Этот отказ связан с недостаточной прочностью материала формы и чрезмерным напряжением. Анализ и расчет фактической несущей способности штампа для холодной экструзии показывают, что рабочая деформационная способность пуансона до разрушения в тысячи раз превышает потребление энергии разрушения материала, что показывает, что пуансон обладает высокой потенциальной кинетической энергией и низкой устойчивость к разрушению в процессе работы. Согласно принципу сохранения энергии, почти вся энергия потенциала разрушения пуансона становится кинетической энергией расширения, а предельная скорость его расширения может достигать 10 м/с. Когда в конструкции штампа имеется концентрация напряжений, например, в переходной зоне на хвостовой части шестиугольного пуансона холодной высадки r≤1 мм, коэффициент концентрации напряжений Ktu003d2, когда шаг пуансона холодной экструзии ru003d3mm, Ktu003d1.3, даже маркировка обрабатывающего инструмента , Шлифование грубых следов и т. д. могут стать слабыми звеньями и вызвать нестабильные переломы. (Справочник: технология обработки поверхности является важным средством увеличения срока службы форм для литья под давлением)

Высокоуглеродистая, высоколегированная сталь для холодной обработки, состояние использования - отпущенный мартенсит и вторичные выделения, содержит больше первичных остаточных карбидов, материал имеет высокую твердость, а матрица поглощает энергию и снимает напряжение. Деформационная способность низкая, а неравномерное распределение первичных карбидов серьезно снижает ударную вязкость материала. Следовательно, при этом типе разрушения не видно никакой макроскопической деформации, а размер микроскопической деформации примерно эквивалентен межкарбидному зазору.

(2) Недостаточная прочность разрушения

В пуансонах с холодной высадкой и холодной экструзией сопротивление материала сжатию и изгибу недостаточно, и головка склонна к опусканию и разрушению при изгибе. Подобные сбои часто случаются при разработке новых изделий из-за чрезмерной рабочей нагрузки и низкой твердости пресс-формы. Практический опыт показывает, что твердость пуансона холодной высадки составляет менее 56HRC, а твердость пуансона холодной экструзии - менее 62HRC. Этот тип сбоя может произойти; в то же время это показывает, что прочность материала недостаточна, пластичность избыточна и потенциал ударной вязкости можно использовать.

Эмпирический метод решения такого рода раннего разрушения заключается в следующем: разрушение при хрупком разрушении снижает твердость (повышение); Деформационное разрушение увеличивает твердость (улучшение).

Другие новости отрасли штамповки деталей оборудования: