Как продлить срок службы матрицы для резки проволоки

В настоящее время при обработке пресс-форм широко используются электроэрозионные станки для резки проволоки. Поскольку обработка на проволочно-режущем станке обычно выполняется после термообработки, можно избежать таких дефектов, как деформация термообработки и обезуглероживание поверхности. Существует множество производств пресс-форм, которые обычно собираются и используются после небольшой шлифовки после резки проволокой. Другие собираются напрямую и используются без шлифовки, что приводит к частым сколам, поломкам и сколам. Даже если вышеуказанное явление не происходит, срок службы заточки матрицы невелик. В данной статье рассмотрено напряженное состояние поверхности модуля после резки проволоки и способы устранения напряжений и улучшения качества его поверхности.

Напряженное состояние поверхности детали после резки проволокой

В настоящее время многие формы обрабатываются быстроходными проволочно-резательными станками. После резки проволокой шероховатость поверхности заготовки составляет Ra≥2,5 мкм, а распределение твердости и внутреннее напряженное состояние очень плохое. Во время обработки на станке для резки проволоки плотность тока в зоне разряда достигает 10 000 А/мм2, а температура достигает 10 000 ℃～ 12 000 ℃. Добавленная жидкость быстро охлаждается, в результате чего поверхностная твердость режущей поверхности составляет всего около 20HRC, тогда как твердость внутреннего закалочного слоя достигает 70HRC и более. Далее идет зона термического влияния, а затем зона исходной зимостойкости. Что еще более серьезно, так это то, что сырье находится в состоянии растягивающего напряжения из-за закалки, а термическое напряжение, возникающее при резке проволоки, также является растягивающим напряжением. Суперпозиция двух напряжений может легко достичь предела прочности материала и вызвать микротрещины, что значительно сокращает срок службы штампа. Резку нельзя использовать в качестве окончательной процедуры обработки пуансона и штампа. Распределение твердости сечения материала CrWMn после резки проволокой и изменение твердости после отпуска и старения. (Руководство: Введение в требования к материалам для производства и обработки штампованных деталей)

Меры по устранению напряжения, возникающего при резке проволоки

Шлифовка для снятия белого слоя

В настоящее время большинство установок по обработке пресс-форм используют шлифование для удаления серого слоя 20HRC (то есть белого слоя) поверхностного слоя после онлайн-резки, а затем собирают его для использования. Хотя это позволяет удалить белый слой с низкой твердостью, это не меняет напряженного состояния зоны напряжений, вызванного перерезанием проволоки. Даже если припуск на шлифовку после резки проволоки увеличить, высокая твердость твердого слоя (до 70HRC) затрудняет шлифовку. Чрезмерной шлифовкой легко повредить геометрию детали. Следовательно, слой высокой твердости, полученный при резке проволокой, не может улучшить срок службы матрицы, поскольку его хрупкость является основной причиной трещин и сколов.

отпускная обработка

После оперативной резки отшлифуйте белый слой на поверхности детали, а затем отпустите при температуре 160 ℃ ~ 180 ℃ в течение 2 часов, после чего высокотвердый слой под белым слоем можно уменьшить на 5HRC ~ 6HRC, а термическая обработка напряжение, возникающее при резке проволоки, также будет уменьшено. , Тем самым улучшая прочность матрицы и продлевая срок ее службы. Однако из-за короткого времени отпуска термическое напряжение не устраняется полностью, и срок службы штампа не очень удовлетворительный.

Шлифование

Шлифование после резки проволоки позволяет удалить белый слой низкой твердости и слой высокой твердости, а также увеличить срок службы матрицы. Поскольку тепловое напряжение, возникающее во время шлифования, также является растягивающим напряжением, наложение его на тепловое напряжение, возникающее при резке проволоки, несомненно, усугубит повреждение матрицы. Если после шлифования провести низкотемпературное старение, можно устранить влияние напряжения, значительно повысить прочность матрицы и увеличить срок ее службы. Поскольку большинство матриц сложной геометрической формы обрабатываются проволочной резкой, для шлифования матриц сложной формы необходимо использовать дорогостоящие координатно-шлифовальные станки и оптические криволинейные шлифовальные станки. Как правило, у производителей нет этих двух устройств, поэтому их сложно продвигать.

Низкотемпературный отпуск после дробеструйной обработки

Дробеструйная обработка может превратить остаточный аустенит в надрезе проволоки в мартенсит, повысить прочность и твердость штампа, изменить напряженное состояние поверхностного слоя, уменьшить растягивающее напряжение или даже перейти в сжимающее напряженное состояние, вызывая трещины. Трудно инициирование и расширение в сочетании с низкотемпературным отпуском для устранения растягивающих напряжений в закаленном слое позволяют увеличить срок службы штампа в 10-20 раз. Дробеструйная обработка ограничена состоянием оборудования и формой (внутренней поверхностью) деталей матрицы, и ее широкое применение затруднено.

Низкотемпературная обработка старением после шлифования

После полировки поверхности, нарезанной проволокой, высокотвердый слой в основном удаляется, а затем подвергается низкотемпературной обработке старением (также называемой низкотемпературной закалкой) при 120 ℃ ~ 150 ℃ в течение 5 ~ 10 часов или 160 ℃ ~ 180 ℃ в течение 4–6 часов. Низкотемпературная закалка. Это может устранить внутреннее растягивающее напряжение закаленного слоя, при этом твердость немного снижается (последняя твердость немного снижается), но ударная вязкость значительно улучшается, хрупкость снижается, а срок службы штампа может быть увеличен более чем в 2 раза. раз. Этот метод прост и удобен в реализации, эффект очень очевиден, его легко продвигать.

Более актуальные новости индустрии обработки пресс-форм: