Samenvatting:Analyseer de factoren die van invloed zijn op de levensduur van koudwalsmatrijzen, verbeter hun levensduur en bespaar matrijskosten.
Trefwoorden:Roller koude kop schimmel; Levensduur; Verbeteren; invloedsfactor
1. Inleiding
De methode van koud smeden wordt gebruikt voor grootschalige verwerking van rollen. Koud smeden is een sleutelproces bij de verwerking van rollen, en de kwaliteit van de koudsmeedmatrijs heeft rechtstreeks invloed op de vormkwaliteit van de rollen. De levensduur van mallen met koude kop houdt niet alleen verband met hun materiaaleigenschappen, productietechnologie, warmtebehandelingstechnologie en andere factoren, maar ook met het structurele ontwerp van de mallen.
Met de steeds feller wordende concurrentie in de lagerindustrie en de toenemende persoonlijke eisen van gebruikers worden niet alleen de kwaliteitseisen voor rollen hoger, maar worden ook de overeenkomstige eisen voor de kosteneffectiviteit van rollen naar voren gebracht. Dit vereist dat de koudsmeedmatrijs van de rol niet alleen aan de functionele eisen voldoet, maar ook een hoge levensduur en goede economische prestaties heeft. De levensduur van mallen met koude kop heeft niet alleen invloed op de verwerkingskosten van rollen, maar ook op de productievoortgang en de levertijd van het product.
2. Analyse van huidige problemen
Voorheen was de kwaliteit van de koudkopmatrijzen onstabiel, vanwege factoren zoals het materiaal van de koudkopmatrijs, het ontwerp van de matrijsstructuur en het fabricageproces van de matrijs, hun levensduur was laag en de kosten van de productie van rollen waren hoog.
Het vormmateriaal heeft het probleem van lage prestaties tijdens gebruik. De plastische vervorming van het vormmateriaal is groot en de thermische uitzetting is snel, wat resulteert in snelle veranderingen in de grootte van de rolbramen. De snijlengte moet regelmatig worden aangepast, wat leidt tot aanzienlijke schommelingen in de kwaliteit van de koudsmeedwals en een hoog schrootpercentage bij het koudsmeedproces.
Er is sprake van een onredelijk ontwerp in de structuur van koudkopvormen. Omdat de belangrijkste onderdelen bij het koude kopproces het ontwerp van de afschuining en de holtestructuur van de stempel onredelijk zijn, resulterend in een ongelijkmatige afschuining, een te grote of kleine holtediameter, vallende blokken in de holte van de stempel en onvoldoende ponsen en andere kwaliteit problemen. Het onredelijke ontwerp van de concave malstructuur heeft kwaliteitsproblemen veroorzaakt, zoals het lopen van de kern en het vastlopen van de werkhuls. Er is een probleem met verouderde processen in de matrijsproductietechnologie. De ponsmatrijs maakt gebruik van een draaiproces en maakt geen gebruik van het momenteel populaire extrusieproces.
Gebaseerd op de analyse en bespreking van de factoren die de hierboven genoemde levensduur van matrijzen met koude kop beïnvloeden, wordt besloten het ontwerp en de productietechnologie van matrijzen met koude kop te bestuderen en te verbeteren. Door de faalvormen van ponsen en matrijzen met koude kop te bestuderen, worden de oorzaken van falen en oplossingen geïdentificeerd.
3. Belangrijkste maatregelen om de levensduur van koudwalsvormen te verbeteren
Bij het ontwerpen van koudsmeedmatrijzen voor rollen is het noodzakelijk om aan de eisen en levensduur van het product te voldoen, en om lage kosten te realiseren. Door een groot aantal experimenten werd ontdekt dat de belangrijkste vormen van falen van mallen met koude kop de volgende zijn: slechte stijfheid van het malmateriaal en snelle uitzetting van de afmetingen; Kernloop van concave vormwerkhuls; De concave vormwerkhuls zit vast; Sla het hoofd en laat het gat vallen; Te weinig vulling, enz. Door te zoeken naar diverse faalredenen en de problemen in de matrijsstructuur aan te pakken, analyseert dit onderzoek de belangrijkste factoren die de levensduur van koudkopmatrijzen beïnvloeden. Gebaseerd op de ontwikkelingstrend van matrijzenproductietechnologie in binnen- en buitenland, en gecombineerd met de huidige situatie van het gebruik van koudkopmatrijzen, worden de ontwerp- en productietechnologie van koudkopmatrijzen verbeterd op het gebied van materialen, structuur en productietechnologie. Wat matrijsmaterialen betreft, wordt voornamelijk matrijslegeringstechnologie gebruikt; Verbeter in termen van de matrijsstructuur de ontwerpmethode van de matrijsstructuur; Wat de matrijsproductietechnologie betreft, ligt de nadruk vooral op het veranderen van het productieproces van ponsen van draaien naar extrusie.
De legeringstechnologie van rolmatrijzen is de afgelopen jaren door veel rollenproductiebedrijven in binnen- en buitenland bestudeerd en toegepast vanwege de aanzienlijke effecten ervan op het verbeteren van de levensduur van de mal en de kwaliteit van het vormen van rolvormstukken, evenals de goede prestatieprijsverhouding. Door uitgebreid onderzoek en onderzoek naar matrijsmaterialen werden levensduurtests uitgevoerd op harde legeringsmaterialen en werden experimenten uitgevoerd om een hard legeringsmateriaal te introduceren met een hoge hardheid, sterkte, taaiheid, goede prestaties van het productieproces en een hoge kosteneffectiviteit.
Rolvormlegering verwijst naar een methode waarbij harde legering wordt gebruikt om vormstaal geheel of gedeeltelijk als vormmateriaal te vervangen. Het verbetert de levensduur van de matrijs door een geschikte harde legering te selecteren ter vervanging van matrijsstaal bij de productie. Harde en gewone legering vergeleken met het gebruik van vormstaal, het heeft de volgende voordelen: uitstekende slijtvastheid; De thermische uitzettingscoëfficiënt is kleiner dan die van vormstaal en de temperatuur neemt toe tijdens bedrijf, wat resulteert in kleinere maatfouten van de vorm vergeleken met stalen vormen; De elastische modulus is veel hoger dan die van staal, en bij blootstelling aan druk is de buigvervorming veel kleiner; Lage wrijvingscoëfficiënt, goede vloeibaarheid van rolmateriaal in de mal; De affiniteit met het verwerkte rolmateriaal is klein en het oppervlak van de mal wordt niet gemakkelijk bekrast of opgeruwd. De sleutel tot de legeringstechnologie van rolmatrijzen hangt af van de selectie van harde legeringsmaterialen met goede procesprestaties. De redelijke selectie en formulering van procesparameters voor mechanische verwerking, warmtebehandeling en oppervlaktebehandeling zijn allemaal belangrijke factoren voor een soepele implementatie van deze technologie.
De sleutel tot het verbeteren van het ontwerp van de matrijsstructuur is het redelijk optimaliseren en selecteren van factoren zoals de afschuiningscoördinaten, afschuiningsradius, gatdiameter, gatdiepte, matrijsstructuur en matrijsgeometrie van de plano. Het verbeteren van het ontwerp van de matrijsstructuur omvat voornamelijk: het verbeteren van het ontwerp van de ponsafschuining, de gatdiameter, de gatdiepte en de gatgeometrie; Verbeter en ontwerp de huidige geïntegreerde concave mal tot een combinatie concave mal; Verbeter de structuur van de gecombineerde concave mal verder en optimaliseer het ontwerp van de concave malhoek, basisstap en afschuining op een redelijke manier.
De verbetering van de ponsstructuur omvat voornamelijk het verbeteren van de geometrische vorm van het ponsgat, het vergroten van de hoek tussen de raaklijn van de onderste boog van het gat en de middellijn van de pons (=20.~30.), wat niet het geval is alleen bevorderlijk voor de materiaalstroom tijdens koude kop, waardoor de spanningsconcentratie wordt verminderd, maar heeft ook een trekhoek, waardoor het gemakkelijk wordt om de mal terug te trekken, waardoor de problemen van het gemakkelijk laten vallen van gaten en het onderponsen van de stempel worden opgelost en de levensduur wordt verbeterd van de stoot; Tegelijkertijd wordt de afschuiningsradius op passende wijze vergroot, wordt het ontwerp van de gatdiameter en gathoogte gestandaardiseerd en wordt de kwaliteit van de afgewerkte afschuiningen met grote uiteinden verbeterd.
Verbeteren en ontwerpen van de huidige geïntegreerde concave mal tot een combinatie van concave mal (voornamelijk korte cilindrische en kleine conische rollen); Verlaag de klemhoogte van het staafmateriaal (hmax=3-4, hmin: 1.5-2.5), waardoor de krachtintensiteit van de concave matrijswerkhuls en de wrijving tussen het staafmateriaal en de bewerkingshuls worden verminderd huls, waardoor het probleem van klemschade aan de werkhuls wordt verminderd en de levensduur van de concave matrijs wordt verbeterd; Optimaliseer het ontwerp van de concave vormbasisstappen en afschuiningen, verminder de onderponsing van het blanco kleine uiteinde en verbeter de kwaliteit van de afgewerkte kleine eindafschuiningen.
Na het volgen en analyseren van het probleem van de kernloop van de concave vormwerkhuls, bleek dat de kernloop van de concave vormwerkhuls werd veroorzaakt door het herhaaldelijk gebruik van de concave vormbuitenhuls en maatuitbreiding om schimmel te besparen kosten, terwijl de nieuwe werkhuls dezelfde maat had, waardoor er na montage een kleine interferentie ontstond tussen de buitenhuls en de werkhuls. Daarom is het herhaalde gebruik van de concave vormmantel beperkt (niet meer dan 4 keer), waardoor het kernloopprobleem wordt vermeden dat wordt veroorzaakt door de kleine mate van interferentie van de concave vormmantel tijdens herhaald gebruik.
Op het gebied van ponsproductietechnologie wordt het internationaal populaire extrusieproces toegepast ter vervanging van de draaitechnologie. Het materiaal heeft een dichte organisatie en verbetert de levensduur aanzienlijk. Extrusietechnologie is een zich snel ontwikkelend nieuw proces dat het draaien vervangt door extrusie. Het snijdt de stroomrichting van de vezels niet af om de materiaalstructuur dicht te maken, met een continue vezelrichting, sterk verbeterde spanningssterkte, goede maatconsistentie en geometrische nauwkeurigheid, hoge productie-efficiëntie, en kan de bezettingsgraad van ponsproductiematerialen verbeteren. Het heeft voordelen op technologisch en economisch gebied.
4. Toepassingseffect
Door het structurele ontwerp van mallen met koude kop te verbeteren, de toepassing van harde legeringsmaterialen te onderzoeken en de productieprocessen van matrijzen te verbeteren, is de vormkwaliteit van blanks met koude kop aanzienlijk verbeterd. De grootte van walsfrezen is stabieler, de geometrische vormnauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit zijn ook verbeterd. Het slagingspercentage van blanco's voor koudkopprocessen is gestegen van 97% naar ruim 99%, en de levensduur van matrijzen voor koudkopprocessen is met 2-3 keer verlengd. Tegelijkertijd is de extra werktijd voor het vervangen van matrijzen verminderd, waardoor de productie-efficiëntie aanzienlijk is verbeterd.
Door de faalvormen van matrijzen met koude kop te bestuderen en de matrijsstructuur, materialen en productieprocessen verder te verbeteren, is de levensduur van de matrijzen verbeterd, zijn de verbruikskosten van de matrijzen verlaagd, zijn de productiekosten verlaagd en zijn de productiekosten lager. Er zijn economische voordelen behaald, die krachtige technische ondersteuning bieden voor de ontwikkeling van ondernemingen.
2e week december 2023 WBM-productaanbeveling:
Rollende matrijzen:
Als een van de professionele gereedschapsfabrikanten biedt het een rolmatrijs met een hoge hardheid, snelle levering en goede service.
https://www.bearingroller.com/tools/rolling-matrijzen.html
