Metalowa matryca do głębokiego tłoczenia, matryca do głębokiego rysowania głowy

Naprężenia szczątkowe są podstawowym czynnikiem wewnętrznym ograniczającym stabilność strukturalną, dokładność formowania i żywotność matryc do tłoczenia. W oparciu o naukową logikę projektowania konstrukcji, powstawanie naprężeń szczątkowych można stłumić, rozproszyć i uniknąć u ich źródła. Kontrola naprężeń szczątkowych wymaga skoordynowanego zarządzania w trzech wymiarach: układu konstrukcyjnego, wyboru materiałów i technologii przetwarzania, tworząc systematyczny plan unikania.

Istotą projektu układu struktury matrycy jest równoważenie przenoszenia obciążenia i zapobieganie miejscowej akumulacji naprężeń. W projekcie konstrukcyjnym należy unikać ostrych narożników, kątów prostych i gwałtownych zmian-przekroju poprzecznego, przyjmując układ z płynnymi przejściami i jednolitą grubością ścian o jednakowej wytrzymałości, aby osłabić efekty koncentracji naprężeń i zapobiec deformacjom, wypaczeniom, a nawet pęknięciom spowodowanym brakiem równowagi naprężeń podczas obróbki cieplnej, próbnego formowania i produkcji masowej.

Wybór materiału musi odpowiadać właściwościom mechanicznym i termicznym warunków pracy matrycy, stawiając przede wszystkim stale matrycowe o jednolitej strukturze metalograficznej oraz wysokiej wytrzymałości i hartowności. Im lepsza wewnętrzna stabilność strukturalna materiału, tym mniejsza inicjacja i akumulacja naprężeń wewnętrznych podczas cięcia i hartowania, zmniejszając podstawę do generowania naprężeń szczątkowych z samego materiału.

Technologia obróbki jest kluczowym aspektem kontrolowania naprężeń szczątkowych, a proces obróbki i reżim obróbki cieplnej muszą być jednocześnie optymalizowane. Rozsądny układ etapów obróbki zgrubnej i wykańczającej w połączeniu-z procesami odprężania, takimi jak wyżarzanie i starzenie, może skutecznie wyeliminować naprężenia podczas obróbki skrawaniem. Zastosowanie chłodzenia gradientowego i chłodzenia segmentowego może zmniejszyć gradient temperatury w korpusie formy, unikając termicznych naprężeń szczątkowych wywołanych różnicami temperatur.

Podsumowując, poprzez optymalizację konfiguracji strukturalnej, odpowiedni dobór materiałów oraz skoordynowaną kontrolę procesów obróbki skrawaniem i obróbki cieplnej, można systematycznie unikać ryzyka naprężeń szczątkowych w projektach konstrukcyjnych form, można ustabilizować dokładność wymiarową formy i wydłużyć ogólny okres użytkowania.