LPG ballooni tööstuslik alusrõngas täppismetallist stantsimisvorm, mulgustamine

I. Sissejuhatus Kõrgtugevat-terast kasutatakse tootmises üha laialdasemalt, mis suurendab oluliselt nõudeid stantsimisvormide kulumiskindlusele ja tugevusele. SKD11 stantsitud teras on oma suurepärase kõvaduse ja sitkuse tõttu eelistatud materjal ülitugevast terasest stantsimisstantsides. Tegelikus tootmises kipuvad stantside ja stantside lõikeservad purunema ning SKD11 materjalil on ebapiisav kulumiskindlus. Tipptasemel struktuuri optimeerimine ja SKD11 materjaliprotsessi tugevdamine on nende probleemide lahendamise ja tootmise efektiivsuse parandamise võtmeks.

II. Ülitugevast terasest stantsimisstantside tippstruktuuri optimeerimine{1}}

1. Lõikeserva geomeetria optimeerimine: Lõikeserva optimaalsete parameetrite määramiseks kasutati stantsimise protsessi simuleerimiseks lõplike elementide analüüsi (FEA). Kõrgtugeva-terase stantsimisel määrati lõikeserva nurk 8 kraadi -12 kraadi, kaldenurk 0,2–0,5 mm ja filee raadius 0,1–0,3 mm, et hajutada stantsimisjõudu, vähendada kohalikku pingekontsentratsiooni, vältida lõikeserva lõhenemist ning tagada, et stantsitud osad vastavad nõutavale stantsimata pinnale.

2. Multifunktsionaalne komposiitmaterjalist lõikeserva disain: tembeldamisprotsessi nõuetest lähtuvalt on välja töötatud lõike-, joonistus- ja kärpimisfunktsioone integreeriv komposiitmaterjalist tippstruktuur, mis välistab vajaduse mitme protsessietapi järele ning parandab töötlemise täpsust ja tootmise efektiivsust. Komposiitlõikeserv on astmelise struktuuriga, et optimeerida materjali vooluteed, vähendada jämeduse teket ja tagada, et stantsitud osade mõõtmete tolerants on ±0,02 mm.

III. SKD11 materjali tugevdamise protsess

1. Täpne kuumtöötlusprotsess: SKD11 stantsitud teras läbib vaakumkuumtöötluse. Karastustemperatuuri reguleeritakse 1020–1050 kraadi juures, hoitakse 2–3 tundi, jahutatakse õlijahutusega alla 150 kraadi ja seejärel jahutatakse madalal temperatuuril 200–220 kraadi 4–6 tundi, et saada ühtlane martensiitsestruktuur kõvadusega HRC58–62, tasakaalustades kõvadust, oksüdeerumist ja deformatsiooni.

2. Pinnatugevdamine: gaasnitriidi protsessi kasutatakse temperatuuril 500-550 kraadi 8-12 tunni jooksul, moodustades 0,15-0,3 mm paksuse nitriidikihi. See suurendab pinna kõvadust kuni HV800 või kõrgemale, vähendades servade kulumist stantsimisel. Suure täpsusega vormide jaoks kantakse DLC-kate paksusega 0,005–0,01 mm, et vähendada hõõrdetegurit vormi ja kõrgtugeva terase vahel, parandades tootmise stabiilsust ja vältides kriimustusi.

3. Laserkustutus- ja ultrahelivibratsioonitehnoloogia: Laserkustutustehnoloogiat kasutatakse lõikeserva lokaalseks tugevdamiseks. Laseri võimsus on 1000{6}}1500 W ja skaneerimiskiirus 5–10 mm/s, mis suurendab lõiketera lokaalset kõvadust kuni HRC62-65. Kõvaduse jaotuse täpne juhtimine parandab oluliselt serva kulumiskindlust. Ultraheli vibratsiooniga töötlemisel on vibratsiooni sagedus 20–40 kHz, mis vähendab töötluspinget, parandab lõikeserva pinna karedust ja väldib töötlusel tekkivaid pragusid.