1. Що таке матеріальні фактори?
Надмірна міцність матеріалу: із розвитком легких автомобілів застосування над-високо-сталі (наприклад, третього-покоління-сталі) стає все більш поширеним. Ці матеріали мають надзвичайно високу міцність, створюючи величезну напругу тертя та контактний тиск на поверхні матриці під час холодного штампування, що призводить до різкого прискорення зносу матриці.
Чистота поверхні та клеї: якщо тверді домішки, як-от залізний порошок, оксидна окалина чи частинки піску, прилипають до поверхні холоднокатаної котушки, ці тверді частинки діятимуть як абразиви під час штампування, спричиняючи сильне абразивне зношування між матрицею та листовим металом, безпосередньо дряпаючи поверхню матриці.
Відхилення товщини матеріалу: якщо товщина листового металу суттєво коливається (особливо негативні відхилення), фактичний зазор може перевищити прийнятний діапазон, що призведе до надто великих задирок. Ці задирки, у свою чергу, посилюють знос матриці.
2. Які фактори пов'язані з дизайном форми?
Недостатня твердість форми та зносостійкість: якщо твердість робочих частин форми занадто низька, її зносостійкість, природно, буде поганою. Наприклад, один випадок показав, що коли поверхнева твердість шару нижче HRC 50, зносостійкість знижується на 40%. Вибір -матеріалу форми вищої якості (наприклад, сталь порошкової металургії ASP-23) або підвищення твердості ключових деталей до 58-62 HRC може ефективно покращити це.
3.Які наслідки неправильного дизайну форми та очищення?
Занадто малий або занадто великий зазор: якщо зазор для заглушення перевищує прийнятний діапазон для товщини матеріалу (зазвичай 8%-12%), це призведе не лише до ненормальної сили заглушення, але й до аномального зносу ріжучої кромки. Занадто малий зазор посилює екструзію; занадто великий зазор призведе до появи надмірних задирок, які, у свою чергу, пошкодять матрицю.
Концентрація напруги в конструкції: гострі кути або надмірно малі радіуси перехідних галтелів у формі матриці призведуть до локальної концентрації напруги, яка не тільки легко призведе до розтріскування, але й прискорить знос у цій зоні.
4. Які наслідки неадекватної обробки поверхні форми?
Незалежно від того, наскільки якісним є матеріал підкладки матриці, без належної обробки поверхні (наприклад, азотування, PVD-покриття, TD-покриття тощо) важко протистояти інтенсивному тертю під час штампування високоміцної-сталі. Наприклад, технологія HKS-G компанії Kobe Steel – це технологія обробки модифікації поверхні, спеціально розроблена для вирішення проблеми зносу штампу під час штампування високоміцної сталі. Матеріали Toolox також вимагають відповідної обробки поверхні азотуванням для досягнення відмінної зносостійкості.
5. Які фактори процесу?
Погане змащення: це одна з найпоширеніших причин зносу прес-форми. Мастило ефективно ізолює форму та листовий метал від прямого контакту, відводячи тепло від тертя. Якщо мастило підібрано неправильно, нанесено нерівномірно або в недостатній кількості, коефіцієнт тертя різко зросте, утворюючи високі температури, що призведе до розм’якшення матеріалу поверхні форми та прискорення зношування. Гарне змащення може подовжити термін служби прес-форми в кілька разів або навіть більше ніж у десять разів.
Місцеве підвищення температури та адгезія: під високим тиском і тертям ковзання температура в локальних областях різко підвищується, що може спричинити перенесення матеріалу між формою та листовим металом, утворюючи «адгезивні вузлики». Ці вузлики дуже тверді і можуть сильно подряпати згодом листовий метал (тобто зробити шорсткість). Вони також свідчать про втрату матеріалу форми, тобто «зношування прикусу».
Невідповідні параметри процесу: наприклад, надмірне зусилля тримача заготовки збільшує опір течії листового металу, спричиняючи значне збільшення тертя, тим самим прискорюючи знос прес-форми. Надмірна швидкість штампування також призводить до накопичення тепла, що посилює знос.