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金型加工における欠陥を低減するいくつかの実用的な技術

金型加工における欠陥を低減するいくつかの実用的な技術

2023-05-10

金型の性能を高めるために、多くのメーカーが金型を適切に加工しています。金型加工とは、成形工具及びブランク工具、並びに剪断金型及びダイシング金型の加工を指す。しかし、多くの場合、金型加工の完了は加工欠陥を反映し、金型性能の低下を招くこともある。では、どのようにして金型加工欠陥を構築するのでしょうか。金型加工欠陥を解決するために、以下の7つの措置をとることができる。



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1.砥石ホイールの合理的な選択と修理


白剛玉砥石は、硬くて脆く、新しい切削刃が発生しやすいため、より効果的に使用されています。そのため、切削力は小さく、研削熱も小さい。粒子径としては、46〜60メッシュなどの中程度の粒子径を用いることが好ましい。砥石硬度は中軟と軟(ZR 1、ZR 2、R 1、R 2)、すなわち粗硬度と低硬度砥石を用いた。良好な自励エネルギーは切断熱を低下させる。

精密研削の過程では、適切な砥石ホイールを選択することが重要です。金型鋼の高バナジウム、高モリブデン条件には、GD単結晶コランダム砥石を選択するのが適切です。高焼入れ硬度を有する硬質合金及び材料を加工する場合には、有機バインダーを用いたダイヤモンド砥石が好ましい。有機結合剤砥石は良好な自己研磨性能を有し、研削ワークの粗さはRa 0.2μmに達することができる。

近年、新材料の応用に伴い、CBN(立方晶窒化ホウ素)砥石はすでに非常に良い加工効果を示しており、その精密加工効果はデジタル制御成形研削盤、座標研削盤、デジタル制御内外円研削盤上の他のタイプの砥石より優れている。研削加工では、研削ホイールを鋭利さを維持するためにタイムリーに調整することが重要です。砥石ホイールが不動態化されると、ワークの表面を摺動して押出し、表面やけどと強度の低下を引き起こす可能性があります。


2.冷却液と潤滑液の合理的な使用


冷却、洗浄、潤滑の3つの機能を利用して、冷却、潤滑、清掃を維持して、それによって研削熱を許容範囲内に制御して、ワークの熱変形を防止します。研削中の冷却条件を改善するには、例えば油浸式砥石や内冷式砥石を使用する。切削液を砥石中心に導入し、直接研削領域に入ることができ、有効な冷却作用を発揮し、ワーク表面のやけどを防止する。


3.熱処理後の焼入れ応力を最小にする


焼入れ応力とネットワーク炭化構造のため、研削力によって構造の相転移はワークに亀裂を生じやすい。高精度金型では、研削中の残留応力を除去するために、研削後に低温時効処理を行い、靭性を高める必要がある。


金型の真空熱処理には、予備熱処理、最終熱処理、表面強化処理が含まれる。一般的に、熱処理欠陥とは、金型の最終熱処理過程または後続過程において、および使用過程において出現した各種欠陥、例えば焼入れ割れ、変形超不良、硬度不足、電気加工割れ、研削割れ、金型早期損傷など、これらの欠陥予防策に関する情報を以下の編集者と一緒にもっと知りましょう!


やきいれわれ


焼入れ割れ発生の原因及び予防措置は以下の通りである:


1.形状効果は主に設計要素によって引き起こされ、例えばフィレットRが小さすぎ、孔位の設置が不適切、断面の遷移不良などである。


2.過熱(過熱)は主に温度制御が不正確または暴走し、真空熱処理技術が規範的で、不合理で、特に焼戻し不足によるものである。温度が高すぎることと炉温度の不均一性などの要素のため、予防措置は温度制御システムの維持、校正、プロセス温度の校正、およびワークと炉底板の間に鉄マットを追加することを含む。


3.脱炭素は主に過熱(或いは過焼)、空気炉中の保護加熱がなく、加工残量が小さく、鍛造或いは予熱処理中に脱炭素層が残留するなどの原因によるものである。予防措置は雰囲気加熱、塩浴加熱、真空炉及び箱式保護或いは酸化防止コーティングを用いた箱式炉を制御すること、加工残量を2-3 mm増加させる。


4.冷却不適切は主に冷却液の選択不適切または過冷却によるものであり、焼入れ媒体または焼戻し処理の冷却特性を把握する必要がある。


5.炭化物の偏析が深刻で、鍛造品質が悪く、準備熱処理方法が不適切であるなど、原材料の組織性が悪い。予防措置は正しい鍛造技術と合理的な準備熱処理システムを使用することである。


かたさ不足


硬度不足の原因と予防措置は以下の通り:


1.焼入れ温度が低すぎるのは、主にプロセス設定温度の不適切、温度制御システムの誤り、ロードまたは冷却槽方法の不適切などの原因によるものである。プロセス温度を校正し、温度制御システムを検査、検証しなければならない。積載時、ワークは合理的に間隔をあけて均一に溝の中に分布し、積み上げたり梱包したりして溝の中で冷却することを禁止しなければならない。


2.焼入れ温度が高すぎるのは、プロセス設定温度の不適切または温度制御システムのエラーによるものである。プロセス温度を補正し、温度制御システムを検査し、検証しなければならない。


3.過熱は焼戻し温度の設定が高すぎ、温度制御システムの故障、または炉内温度が高すぎる場合に炉内に入ることによるものである。プロセス温度を補正し、温度制御システムを検査して検証し、設定された炉温度より高くないことを確認しなければならない。


4.冷却が適切ではなく、予備冷却時間が長すぎるため、冷却媒体の選択が適切ではなく、焼入れ媒体の温度が徐々に上昇し、冷却性能が低下し、攪拌不良または出口温度が高い。措置:迅速に排出してタンクに入る、焼入れ媒体の冷却特性を把握する、油温が60 ~ 80℃、水温が30℃以下の場合、焼入れ量が大きく、冷却媒体が昇温する場合、冷却焼入れ媒体を添加するか、他の冷却タンクを使用して冷却しなければならない。冷却液の攪拌を強化する、Ms+50℃で取り出す。


5.原料の残留脱炭素層または焼入れ加熱による脱炭素。予防措置は雰囲気加熱、塩浴加熱、真空炉を制御し、箱式保護または抗酸化コーティングを用いた箱式炉である、加工残量を2-3 mm増加させる。


へんけいへんさ


機械的製造において、熱処理中の焼入れ変形は絶対的であり、変形は相対的ではない。言い換えれば、それは&39 ;これは変形サイズの問題にすぎない。これは主に熱処理中のマルテンサイト変態の表面起伏効果によるものである。熱処理変形(寸法や形状変化)を防止することは非常に困難な課題であり、多くの場合、経験によって解決しなければならない。

これは、鋼種や金型形状が熱処理変形に影響を与えるだけでなく、不適切な炭化物分布や鍛造や熱処理方法も熱処理変形を招いたり、悪化させたりするためである。

また、多くの熱処理条件では、ある条件が変化すると、鋼部材の変形度合いが顕著に変化する。

熱処理変形問題の解決はかなり長い経験と探索方法に依存しているが、原材料の鍛造、モジュール配向、金型形状、熱処理方法と熱処理変形との関係を正確に把握することは非常に意義があり、蓄積された実際のデータから熱処理変形規則を把握し、熱処理変形関連ファイルを構築する。


だつたんそ


脱炭素とは、加熱または保温中に周囲の大気の影響により、鋼部品が表面層上の炭素の全部または一部を失う現象と反応を指す。鋼部材の脱炭素は硬度不足、焼入れ割れ、熱処理変形、化学熱処理欠陥を招くだけでなく、疲労強度、耐摩耗性、金型性能にも重大な影響を与える。


放電加工による割れ


金型製造においては、放電加工(電気パルス及びワイヤカット)の使用が一般的になっている。しかし、放電加工の広範な応用に伴い、放電加工による欠陥の数も増加している。

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放電加工は放電による高温溶融金型表面の加工方法であるため、その加工表面に白色放電加工変質層を形成し、約800 MPaの引張応力を発生する。その結果、金型の機械加工中に変形や割れなどの欠陥がしばしば発生する。そのため、放電加工を用いた金型については、電気加工が金型材料に与える影響を十分に解放し、事前に予防措置をとる必要がある。

熱処理中に過熱と脱炭素を防止し、残留応力を減少または除去するために十分な焼戻しを行う、焼入れ中に発生する内部応力を完全に除去するためには、高温焼戻しを行う必要がある。そのため、高温焼戻しに耐えられる鋼種(例えばCrl 2型、ASP−23、高速鋼など)を用いて安定放電条件下で加工すること、放電加工後、安定と緩和処理を行う、合理的なプロセス穴と溝を設置する、良好な状態で使用するために再硬化層を完全に除去する、ベクトル並進原理を利用して、切断前哨の集中部分の内部応力を分散して排出し、解放することができる。


だんせいふそく


靭性不足の原因は、焼入れ温度が高すぎることと保温時間が長すぎることによる結晶粒の粗化、脆性領域での焼戻しを回避できなかったことによるものかもしれない。


けんさくわれ


ワーク中に大量の残留オーステナイトが存在する場合、研削熱の作用下で焼戻し転移が発生し、構造応力が発生し、ワークの亀裂を招く。予防策としては、焼入れ後に深冷処理または複数回焼戻し(金型焼戻しは通常2〜3回、冷間加工用の低合金工具鋼であっても)を行い、残留オーステナイトの量を最小限に抑える。


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