Khuôn dập và uốn kim loại tấm; Bộ phận vẽ sâu để dập kim loại

I. Giới thiệu

Khuôn dập hỗn hợp có thể hoàn thành nhiều quy trình như đột dập, tạo hình và uốn trong một thao tác dập duy nhất, giảm số lần chuyển phôi, nâng cao hiệu quả sản xuất và tính nhất quán của sản phẩm và là thiết bị chủ đạo trong sản xuất dập hiện đại. Tính hợp lý của thiết kế kết cấu tích hợp và tính khoa học của việc lựa chọn vật liệu khác biệt cho các khu vực chức năng trực tiếp xác định hiệu suất và độ tin cậy của khuôn. Bài viết này, dựa trên quá trình sản xuất thực tế, làm rõ những điểm chính của việc tích hợp cấu trúc khuôn dập composite và xây dựng các sơ đồ lựa chọn vật liệu cho từng khu vực chức năng, cung cấp tài liệu tham khảo cho thực tiễn ngành.

II. Thiết kế kết cấu tích hợp của khuôn dập composite

1. Khái niệm thiết kế tích hợp: Tích hợp các quy trình đột bao hình, tạo hình và uốn vào cùng một khuôn, áp dụng thiết kế cấu trúc mô-đun và tiêu chuẩn hóa, với mỗi đơn vị chức năng (mô-đun đột bao hình, mô-đun tạo hình, mô-đun dẫn hướng) được kết nối thông qua các giao diện được tiêu chuẩn hóa để đảm bảo vận hành phối hợp, giảm lỗi kết nối giữa các quá trình và nâng cao hiệu quả sản xuất.

2. Chiến lược tối ưu hóa cấu trúc: Phân tích phần tử hữu hạn (FEA) được sử dụng để mô phỏng các điều kiện ứng suất trong quá trình dập khuôn, đánh giá các tính chất cơ học, tối ưu hóa kích thước của các bộ phận chịu ứng suất chính-, làm dày đế khuôn và tăng độ dày của các gân gia cố để tăng cường độ cứng của khuôn và khả năng chống mài mòn. Thiết kế khuôn kết hợp-các kênh tản nhiệt tích hợp có đường kính 1,0-1,5mm, phân bổ đều trong vùng tạo hình và khu vực dập, kết hợp với hệ thống bôi trơn tự động để đảm bảo nhiệt độ khuôn được kiểm soát trong khoảng 50-80 độ trong quá trình vận hành, đạt được sự cân bằng hiệu suất tổng thể.

III. Nguyên tắc phân chia khu chức năng và lựa chọn vật liệu

1. Phân chia khu vực chức năng: Dựa trên các điều kiện ứng suất và mài mòn trong quá trình dập khuôn, khuôn được chia rõ ràng thành bốn khu vực chức năng. Mỗi khu vực có tải trọng và môi trường làm việc khác nhau, dẫn đến các yêu cầu vật liệu khác nhau đáng kể: Vùng tạo phôi (chịu trách nhiệm về các hoạt động đột bao hình, với ứng suất tập trung và độ mòn nghiêm trọng), Vùng tạo hình (chịu trách nhiệm về các hoạt động uốn và kéo dài, yêu cầu biến dạng lặp đi lặp lại), Vùng dẫn hướng (chịu trách nhiệm định vị và dẫn hướng, yêu cầu độ ổn định kích thước) và Vùng hỗ trợ (chịu trách nhiệm về khả năng chịu tải tổng thể-của khuôn, yêu cầu độ cứng).

2. Nguyên tắc lựa chọn vật liệu khác biệt: Khu vực phôi sử dụng thép công cụ hợp kim cao D2 hoặc SKD11{3}}, được tôi chân không và xử lý đông lạnh để đạt được độ cứng HRC58-62, đảm bảo độ cứng cao và khả năng chống mài mòn; khu vực tạo hình sử dụng thép khuôn H13, có độ cứng được kiểm soát ở mức HRC55-58 sau khi xử lý nhiệt, cân bằng độ bền và khả năng chống mỏi để tránh gãy vỡ trong quá trình tạo hình; khu vực dẫn hướng sử dụng thép chịu lực GCr15 được xử lý thấm nitơ để cải thiện độ ổn định kích thước và khả năng chống mài mòn; khu vực hỗ trợ sử dụng thép kết cấu carbon 45#, được tôi và tôi luyện để đảm bảo độ cứng đồng thời giảm chi phí.