แม่พิมพ์ปั๊มโลหะแผ่นแบบกำหนดเองที่มีความแม่นยำ, ผลิตภัณฑ์ปั๊มโลหะแผ่นอลูมิเนียม, การผลิตแม่พิมพ์

I. ประเภทของความล้มเหลวในการปั๊มแม่พิมพ์และกลยุทธ์การป้องกัน

ประเภทของความล้มเหลวทั่วไปของแม่พิมพ์ปั๊มขึ้นรูป ได้แก่ การสึกหรอ การแตกร้าวเมื่อยล้า การเสียรูปของพลาสติก และความล้มเหลวในการหล่อลื่น วิธีการป้องกันเชิงปฏิบัติมีดังนี้:

- การป้องกันการสึกหรอ: แม่พิมพ์ทำจากเหล็กหล่อ Cr12MoV หรือ SKD11 ผ่านการชุบสูญญากาศและผ่านการบำบัดด้วยความเย็นเพื่อให้ได้ความแข็ง HRC58-62 ซึ่งช่วยเพิ่มความต้านทานการสึกหรอ ทุกๆ 100,000 รอบ พื้นผิวแม่พิมพ์จะได้รับการบำบัดด้วยแก๊สไนไตรด์หรือการเคลือบ PVD ความหนาของชั้นไนไตรด์คือ 0.15-0.3 มม. และความหนาของการเคลือบคือ 0.005-0.01 มม. ซึ่งช่วยลดค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานและทำให้อัตราการสึกหรอช้าลง

- การป้องกันการแตกร้าวเมื่อยล้า: มุมคมของแม่พิมพ์จะถูกปัดเศษ 0.3-0.8 มม. เพื่อหลีกเลี่ยงการรวมตัวของความเครียด ช่องระบายความร้อนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 8-12 มม. ได้รับการออกแบบในช่องแม่พิมพ์และตัวยึดแม่พิมพ์เพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิในการทำงานจะถูกควบคุมอุณหภูมิที่ 50-80 องศา ช่วยลดการแตกร้าวเมื่อยล้าจากความร้อน

- การควบคุมการเปลี่ยนรูปพลาสติก: การทำให้ฐานแม่พิมพ์หนาขึ้นและการเสริมซี่โครงจะช่วยเพิ่มความแข็งแกร่งของโครงสร้าง การปรับเค้าโครงส่วนประกอบรองรับให้เหมาะสม โดยควบคุมระยะห่างรองรับที่ 50-80 มม. ป้องกันไม่ให้แรงดันในการปั๊มมากเกินไปทำให้แม่พิมพ์เสียรูป และรักษาความผันผวนของแรงดันปั๊มให้อยู่ภายใน ±5%

- การจัดการการหล่อลื่น: การใช้สารหล่อลื่นเฉพาะสำหรับการปั๊ม- สารหล่อลื่นที่มีน้ำ-ใช้สำหรับการปั๊มความเร็วสูง- ในขณะที่สารหล่อลื่นที่เป็นของแข็งจะใช้สำหรับการปั๊มความแม่นยำความเร็วต่ำ- มีระบบหล่อลื่นอัตโนมัติ โดยเติมสารหล่อลื่นทุกๆ 30-50 ชิ้นส่วนที่มีการประทับตราเพื่อให้แน่ใจว่ามีการหล่อลื่นเพียงพอและชะลอการสึกหรอของแม่พิมพ์

ครั้งที่สอง วิธีปฏิบัติในการออกแบบการปรับโครงสร้างแม่พิมพ์ให้เหมาะสม

การเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างแม่พิมพ์สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพ ลดต้นทุนการผลิต และลดรอบการบำรุงรักษาได้ วิธีปฏิบัติเฉพาะมีดังนี้:

1. การเลือกวัสดุแม่พิมพ์และกระบวนการบำบัดความร้อน: ขึ้นอยู่กับวัสดุของชิ้นส่วนที่ผ่านการแปรรูป (เหล็กที่มีความแข็งแรงสูง- อลูมิเนียมอัลลอยด์ ฯลฯ) และกระบวนการปั๊มขึ้นรูป ให้เลือกเหล็กแม่พิมพ์ที่สอดคล้องกัน สำหรับแม่พิมพ์ปิดผิว ให้ใช้ SKD11 ในการขึ้นรูปแม่พิมพ์ ให้ใช้ H13 ปรับพารามิเตอร์การรักษาความร้อนให้เหมาะสมโดยใช้การจำลอง CAE ควบคุมอุณหภูมิการดับที่ 1020-1080 องศา ค้างไว้ 2-3 ชั่วโมง และอุณหภูมิที่ 200-220 องศา เพื่อให้มั่นใจถึงความสมดุลของความแข็ง ความเหนียว และความทนทานต่อการสึกหรอในบริเวณแกนกลางของแม่พิมพ์

2. การออกแบบการวิเคราะห์ความเครียดและการปรับให้เหมาะสม: ใช้ซอฟต์แวร์วิเคราะห์องค์ประกอบไฟไนต์เอลิเมนต์ ANSYS และ ABAQUS เพื่อจำลองสนามความเค้นและการเสียรูปของแม่พิมพ์ในระหว่างการปั๊ม โดยระบุพื้นที่ที่มีความเข้มข้นของความเครียด ปรับขนาดโครงสร้างแม่พิมพ์ ปรับรัศมีของเนื้อให้เหมาะสม 0.3-0.8 มม. จัดเรียงส่วนประกอบรองรับอย่างมีเหตุผล ลดความเข้มข้นของความเครียด ควบคุมการเสียรูปยืดหยุ่นของแม่พิมพ์ภายใน 0.01 มม. และปรับปรุงความแข็งแกร่งโดยรวม

3. การออกแบบการทำความเย็นและการระบายอากาศของแม่พิมพ์: ขึ้นอยู่กับกระบวนการปั๊ม (การปั๊มด้วยความเร็วสูง- การปั๊มด้วยความร้อน) การออกแบบช่องระบายความร้อนแบบคดเคี้ยวหรือเชิงเส้นถูกนำมาใช้ โดยมีระยะห่างของช่อง 20-30 มม. และระยะห่าง 8-15 มม. จากพื้นผิวของช่อง มีการใช้ตัวกลางทำความเย็นแบบน้ำที่เติมอนุภาคนาโน โดยมีอัตราการไหลของการไหลเวียนควบคุมที่ 5-15 ลิตร/นาที เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อน หลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไปเฉพาะจุด และรับประกันการกระจายอุณหภูมิของแม่พิมพ์ที่สม่ำเสมอโดยมีความแตกต่างของอุณหภูมิน้อยกว่าหรือเท่ากับ ±5 องศา

4. การออกแบบความสะดวกในการเปลี่ยนแม่พิมพ์และการบำรุงรักษาอย่างรวดเร็ว: แม่พิมพ์ใช้อินเทอร์เฟซการเปลี่ยนแม่พิมพ์อย่างรวดเร็วที่ได้มาตรฐานพร้อมความแม่นยำในการวางตำแหน่งน้อยกว่าหรือเท่ากับ ± 0.01 มม. ช่วยลดเวลาการเปลี่ยนแม่พิมพ์เหลือน้อยกว่า 1 ชั่วโมง การออกแบบโครงสร้างแม่พิมพ์ให้พื้นที่ในการบำรุงรักษาเพียงพอ และชิ้นส่วนที่สำคัญที่มีช่องโหว่ (เจาะ เสานำทาง) จะถูกสลักเกลียวเพื่อให้ถอดประกอบและเปลี่ยนได้ง่าย ลดเวลาในการตรวจสอบและบำรุงรักษารายวัน