1.Каковы материальные факторы?
Чрезмерная прочность материала. С развитием легких автомобилей применение сверх-высокой-стали (например, высокопрочной стали третьего-поколения) становится все более распространенным. Эти материалы обладают чрезвычайно высокой прочностью, создают огромные напряжения трения и контактное давление на поверхность штампа во время холодной штамповки, что приводит к резкому ускорению износа штампа.
Чистота поверхности и клей. Если твердые примеси, такие как железный порошок, оксидная окалина или частицы песка, прилипнут к поверхности холоднокатаного рулона, эти твердые частицы будут действовать как абразивы во время штамповки, вызывая сильный абразивный износ между штампом и листовым металлом, непосредственно царапая поверхность штампа.
Отклонение толщины материала: Если толщина листового металла значительно колеблется (особенно отрицательные отклонения), фактический зазор вырубки может превысить разумный диапазон, что приведет к чрезмерно большим заусенцам. Эти заусенцы, в свою очередь, усугубляют износ матрицы.
2.Каковы факторы, связанные с конструкцией пресс-формы?
Недостаточная твердость и износостойкость формы: если твердость рабочих частей формы слишком низкая, ее износостойкость, естественно, будет низкой. Например, в одном случае указано, что при твердости поверхностного слоя ниже HRC 50 износостойкость снижается на 40%. Выбор более качественного-материала формы (например, порошковой стали ASP-23) или увеличение твердости ключевых деталей до 58–62 HRC может эффективно улучшить ситуацию.
3.Каковы последствия неправильной конструкции и зазора пресс-формы?
Слишком маленький или слишком большой зазор: если зазор вырубки превышает разумный диапазон толщины материала (обычно 8–12%), это не только приведет к ненормальному усилию вырубки, но также приведет к ненормальному износу режущей кромки. Слишком маленький зазор усиливает выдавливание; слишком большой зазор приведет к образованию чрезмерных заусенцев, которые, в свою очередь, повредят матрицу.
Концентрация напряжений в конструкции. Острые углы или слишком малые радиусы переходных скруглений в форме штампа вызывают локализованную концентрацию напряжений, которая не только легко приводит к растрескиванию, но и ускоряет износ в этой области.
4.Каковы последствия неправильной обработки поверхности формы?
Независимо от того, насколько хорош материал подложки штампа, без надлежащей обработки поверхности (например, азотирования, PVD-покрытия, TD-покрытия и т. д.) трудно противостоять интенсивному трению во время штамповки высокопрочной стали. Например, технология HKS-G компании Kobe Steel — это технология обработки поверхности, специально разработанная для решения проблемы износа матрицы при штамповке высокопрочной стали. Материалы Toolox также требуют соответствующей обработки поверхности азотированием для достижения превосходной износостойкости.
5. Каковы факторы процесса?
Плохая смазка. Это одна из наиболее частых причин износа пресс-формы. Смазка эффективно изолирует форму и листовой металл от прямого контакта, отводя тепло трения. Если смазка выбрана неправильно, нанесена неравномерно или недостаточно, коэффициент трения резко увеличится, что приведет к повышению температуры, что приведет к размягчению материала поверхности формы и ускорению износа. Хорошая смазка может продлить срок службы формы в несколько или даже более чем в десять раз.
Локальное повышение температуры и адгезия: под высоким давлением и трением скольжения температура в локализованных областях резко возрастает, что может вызвать перенос материала между формой и листовым металлом, образуя «клеевые узелки». Эти узелки очень твердые и могут сильно царапать впоследствии листовой металл (т. е. придавать шероховатость). Они также представляют собой потерю материала формы, т.е. «закусывающий износ».
Неправильные параметры процесса: например, чрезмерное усилие держателя заготовки увеличивает сопротивление течению листового металла, вызывая значительное увеличение трения и тем самым ускоряя износ пресс-формы. Чрезмерная скорость штамповки также приводит к накоплению тепла, усугубляющему износ.