LPG válec Průmyslový základní kroužek Přesná kovová raznice, vysekávací matrice

I. Úvod Vysokopevnostní-ocel se stále více používá ve výrobě, což výrazně zvyšuje požadavky na odolnost proti opotřebení a pevnost v lisovacích nástrojích. Zápustková ocel SKD11 je díky své vynikající tvrdosti a houževnatosti preferovaným materiálem pro lisovací nástroje z vysokopevnostní oceli. Při skutečné výrobě jsou břity razníků a zápustek náchylné k vylamování a materiál SKD11 má nedostatečnou odolnost proti opotřebení. Optimalizace špičkové struktury a posílení materiálového procesu SKD11 jsou klíčem k vyřešení těchto problémů a zlepšení efektivity výroby.

II. Optimalizace struktury břitu ve vysokopevnostních ocelových lisovacích nástrojích-

1. Optimalizace geometrie řezné hrany: Pro simulaci procesu děrování pro stanovení optimálních parametrů řezné hrany byla použita analýza konečných prvků (FEA). Při děrování-oceli s vysokou pevností byl úhel řezné hrany nastaven na 8 stupňů -12 stupňů, zkosení na 0,2–0,5 mm a poloměr zaoblení na 0,1–0,3 mm, aby se rozptýlila síla děrování, snížila se místní koncentrace napětí, zabránilo se vylamování ostří a zajistilo se, že lisované díly mají požadovaný povrch a otřepy.

2. Multifunkční kompozitní design řezné hrany: Na základě požadavků procesu lisování je navržena kompozitní struktura řezné hrany integrující funkce řezání, kreslení a ořezávání, což eliminuje potřebu více kroků procesu a zlepšuje přesnost zpracování a efektivitu výroby. Kompozitní řezná hrana využívá stupňovitou strukturu, která optimalizuje dráhu toku materiálu, snižuje tvorbu otřepů a zajišťuje, že rozměrová tolerance lisovaných dílů je řízena v rozmezí ±0,02 mm.

III. SKD11 Proces zpevňování materiálu

1. Přesný proces tepelného zpracování: Zápustková ocel SKD11 prochází vakuovým tepelným zpracováním. Teplota kalení je řízena na 1020-1050 stupňů, udržována po dobu 2-3 hodin, ochlazena pod 150 stupňů pomocí chlazení olejem a poté temperována při nízké teplotě 200-220 stupňů po dobu 4-6 hodin, aby se získala stejnoměrná martenzitická struktura s tvrdostí HRC58-62, vyrovnáváním tvrdosti a oxidační houževnatosti.

2. Povrchové zpevnění: Proces plynové nitridace se používá při teplotě 500-550 stupňů po dobu 8-12 hodin, čímž se vytvoří 0,15-0,3 mm silná nitridovaná vrstva. Tím se zvyšuje tvrdost povrchu na HV800 nebo vyšší, čímž se snižuje opotřebení hran během lisování. U vysoce přesných forem je aplikován DLC povlak o tloušťce 0,005-0,01 mm, aby se snížil koeficient tření mezi formou a vysokopevnostní ocelí, zlepšila se stabilita výroby a zabránilo se poškrábání.

3. Technologie laserového kalení a ultrazvukových vibrací: Technologie laserového kalení se používá pro lokalizované zpevnění řezné hrany. Výkon laseru je 1000-1500W a rychlost skenování je 5-10 mm/s, což zvyšuje místní tvrdost řezné hrany na HRC62-65. Přesné řízení rozložení tvrdosti výrazně zlepšuje odolnost břitu proti opotřebení. Během obrábění s pomocí ultrazvukových vibrací je frekvence vibrací 20-40 kHz, což snižuje napětí při obrábění, zlepšuje drsnost povrchu řezné hrany a zabraňuje vzniku trhlin při obrábění.