1. عوامل مادی کدامند؟
استحکام بیش از حد مواد: با توسعه خودروهای سبک وزن، استفاده از فولادهای بسیار-پر-استحکام (مانند-نسل سوم{3}}فولاد با استحکام بالا) به طور فزایندهای گسترده میشود. این مواد دارای استحکام بسیار بالایی هستند، فشار اصطکاکی و فشار تماس زیادی را بر روی سطح قالب در هنگام مهر زنی سرد ایجاد می کنند که منجر به تسریع چشمگیر سایش قالب می شود.
تمیزی سطح و چسب ها: اگر ناخالصی های سخت مانند پودر آهن، رسوب اکسید یا ذرات ماسه به سطح سیم پیچ سرد-نوردیده شوند، این ذرات سخت در حین مهر زنی مانند مواد ساینده عمل می کنند و باعث سایش شدید بین قالب و ورق فلز می شوند و مستقیماً سطح را خراش می دهند.
انحراف ضخامت مواد: اگر ضخامت ورق فلز به طور قابل توجهی نوسان داشته باشد (به ویژه انحرافات منفی)، فاصله خالی خالی شدن واقعی ممکن است از محدوده معقول فراتر رود و منجر به ایجاد فرزهای بسیار بزرگ شود. این فرزها به نوبه خود سایش قالب را تشدید می کنند.
2. عوامل مرتبط با طراحی قالب چیست؟
سختی قالب و مقاومت در برابر سایش ناکافی: اگر سختی قطعات کار قالب خیلی کم باشد، طبیعتا مقاومت سایشی آن ضعیف خواهد بود. به عنوان مثال، یک مورد نشان داد که وقتی لایه سختی سطح زیر HRC 50 باشد، مقاومت به سایش تا 40٪ کاهش می یابد. انتخاب مواد قالب با کیفیت بالاتر (مانند فولاد متالورژی پودر ASP-23) یا افزایش سختی قطعات کلیدی به 58-62 HRC میتواند به طور موثر این را بهبود بخشد.
3. عواقب طراحی و ترخیص نامناسب قالب چیست؟
فاصله بسیار کوچک یا خیلی بزرگ: اگر فاصله خالی از محدوده معقول ضخامت مواد (معمولاً 12-8٪) فراتر رود، نه تنها منجر به نیروی خالی شدن غیر طبیعی می شود، بلکه باعث سایش غیرعادی لبه برش می شود. فاصله خیلی کوچک اکستروژن را تشدید می کند. فاصله بیش از حد بزرگ باعث ایجاد سوراخ های بیش از حد می شود که به نوبه خود به قالب آسیب می رساند.
تمرکز تنش در طراحی: گوشههای تیز یا شعاعهای بسیار کوچک انتقالی فیله در شکل قالب باعث تمرکز تنش موضعی میشود که نه تنها به راحتی منجر به ترک میشود، بلکه سایش را در آن ناحیه تسریع میکند.
4. عواقب درمان ناکافی سطح قالب چیست؟
مهم نیست که مواد بستر قالب چقدر خوب باشد، بدون عملیات سطحی مناسب (مانند نیتریدینگ، پوشش PVD، پوشش TD، و غیره)، مقاومت در برابر اصطکاک شدید در هنگام مهر زنی فولاد با استحکام بالا دشوار است. برای مثال، فناوری HKS-G Kobe Steel یک فناوری اصلاح سطح است که به طور خاص برای حل مشکل سایش قالب در مهر زنی فولاد با استحکام بالا توسعه یافته است. مواد تولوکس همچنین برای دستیابی به مقاومت در برابر سایش عالی نیاز به عملیات نیتریدینگ سطحی مناسب دارند.
5. عوامل فرآیند چیست؟
روانکاری ضعیف: این یکی از شایع ترین علل سایش قالب است. روان کننده به طور موثر قالب و ورق فلز را از تماس مستقیم جدا می کند و گرمای اصطکاک را از بین می برد. اگر روان کننده به طور نامناسب انتخاب شود، به طور ناهموار یا ناکافی استفاده شود، ضریب اصطکاک به شدت افزایش می یابد و دماهای بالا ایجاد می کند و باعث نرم شدن مواد سطح قالب و تسریع سایش می شود. روانکاری خوب می تواند عمر قالب را چندین بار یا حتی بیش از ده برابر افزایش دهد.
افزایش دمای موضعی و چسبندگی: تحت فشار زیاد و اصطکاک لغزشی، دما در نواحی موضعی به شدت افزایش مییابد که ممکن است باعث انتقال مواد بین قالب و ورق فلز شود و «گرههای چسبنده» را تشکیل دهد. این گرهها بسیار سخت هستند و میتوانند بهشدت ورقه فلزی عبوری را خراش دهند (یعنی زبر شوند). آنها همچنین نشان دهنده از دست دادن مواد قالب، به عنوان مثال، "ساییدگی گاز گرفتن".
پارامترهای فرآیند نامناسب: به عنوان مثال، نیروی نگهدارنده خالی بیش از حد مقاومت در برابر جریان ورق فلز را افزایش می دهد و باعث افزایش قابل توجهی در اصطکاک می شود و در نتیجه سایش قالب را تسریع می کند. سرعت بیش از حد کوبیدن نیز منجر به تجمع گرما و تشدید سایش می شود.