Прецизійний металевий штампувальний штамп для промислового кільцевого циліндра для скрапленого газу, штампувальний штамп

I. Вступ Високо{1}}сталь ширше використовується у виробництві, що значно підвищує вимоги до зносостійкості та міцності штампів. Штампована сталь SKD11 є кращим матеріалом для-штампувальних штампів із високоміцної сталі завдяки своїй чудовій твердості та міцності. У реальному виробництві ріжучі кромки пуансонів і матриць схильні до сколів, а матеріал SKD11 має недостатню зносостійкість. Оптимізація найсучаснішої структури та посилення процесу обробки матеріалів SKD11 є ключовими для вирішення цих проблем і підвищення ефективності виробництва.

II. Оптимізація найсучаснішої структури високоміцних сталевих штампів-

1. Оптимізація геометрії ріжучої кромки: аналіз кінцевих елементів (FEA) використовувався для моделювання процесу штампування для визначення оптимальних параметрів ріжучої кромки. Під час штампування високоміцної сталі кут ріжучої кромки було встановлено на 8 градусів -12 градусів, фаска на 0,2-0,5 мм, а радіус скруглення на 0,1-0,3 мм, щоб розподілити силу продавлювання, зменшити локальну концентрацію напруги, уникнути відколів ріжучої кромки та забезпечити, щоб штамповані деталі мали поверхню без задирок і відповідали необхідній гладкості.

2. Багатофункціональний композитний дизайн ріжучої кромки: на основі вимог процесу штампування розроблено композитну структуру ріжучої кромки, яка об’єднує функції різання, малювання та обрізки, усуваючи потребу в кількох етапах процесу та покращуючи точність обробки та ефективність виробництва. Композитна ріжуча кромка має ступінчасту структуру, щоб оптимізувати шлях потоку матеріалу, зменшити утворення задирок і гарантувати, що допуск розмірів штампованих деталей контролюється в межах ±0,02 мм.

III. SKD11 Процес зміцнення матеріалу

1. Точний процес термічної обробки: сталь SKD11 проходить вакуумну термічну обробку. Температуру загартування контролюють на рівні 1020-1050 градусів, витримують протягом 2-3 годин, охолоджують до температури нижче 150 градусів за допомогою масляного охолодження, а потім відпускають при низькій температурі 200-220 градусів протягом 4-6 годин, щоб отримати рівномірну мартенситну структуру з твердістю HRC58-62, збалансовуючи твердість і в'язкість і запобігаючи деформації матриці та окисленню.

2. Обробка зміцнення поверхні: використовується процес газового азотування при температурі 500-550 градусів протягом 8-12 годин, утворюючи азотований шар товщиною 0,15-0,3 мм. Це підвищує твердість поверхні до HV800 або вище, зменшуючи знос кромки під час штампування. Для високоточних форм наноситься DLC-покриття товщиною 0,005-0,01 мм, щоб зменшити коефіцієнт тертя між формою та високоміцною сталлю, покращуючи стабільність виробництва та запобігаючи подряпинам.

3. Технологія лазерного гарту та ультразвукової вібрації: технологія лазерного гарту використовується для локального зміцнення ріжучої кромки. Потужність лазера становить 1000-1500 Вт, а швидкість сканування 5-10 мм/с, що підвищує локальну твердість ріжучої кромки до HRC62-65. Точний контроль розподілу твердості значно підвищує зносостійкість кромки. Під час обробки за допомогою ультразвукової вібрації частота вібрації становить 20-40 кГц, що зменшує напругу обробки, покращує шорсткість поверхні ріжучої кромки та запобігає тріщинам під час обробки.