Vida útil do molde
- 2024-10-29
A vida útil do molde refere-se ao número de peças que podem ser formadas garantindo a qualidade das peças. Inclui afiação repetida e substituição de peças vulneráveis até que a parte principal do molde seja substituída, resultando em um total de peças qualificadas formadas.
A falha dos moldes é dividida em falha anormal e falha normal. A falha anormal (falha precoce) refere-se à incapacidade de um molde ser colocado em serviço antes de atingir uma vida útil reconhecida em um determinado nível industrial. As primeiras formas de falha incluem deformação plástica, fratura e desgaste localizado severo. A falha normal refere-se à incapacidade dos moldes de continuarem funcionando devido à deformação plástica lenta, desgaste uniforme ou fratura por fadiga após produção e uso em larga escala.
O número de produtos qualificados produzidos antes da falha normal do molde é chamado de vida normal do molde, abreviada como vida útil do molde. O número de produtos qualificados produzidos antes do primeiro reparo do molde é chamado de primeira vida; O número de produtos qualificados produzidos desde um reparo de um molde até o próximo reparo é chamado de vida útil do reparo do molde. A vida útil de um molde é a soma da sua vida útil inicial e da vida útil de cada reparo subsequente.
A vida útil de um molde está relacionada à sua forma e estrutura e refere-se às propriedades do material, ao design e ao nível de fabricação do molde durante um determinado período de tempo. Uma reflexão abrangente do nível de tratamento térmico, uso e manutenção dos moldes. A vida útil dos moldes reflete, até certo ponto, o nível das indústrias metalúrgicas e mecânicas de uma região ou país.
Existem muitos tipos de moldes com diferenças significativas nas condições de trabalho e peças danificadas, mas os modos de falha podem ser resumidos em três tipos: desgaste, fratura e deformação plástica.
(1) Falha por desgaste
Quando o molde está em serviço, ele entra em contato com o tarugo formado e gera movimento relativo. O fenômeno de perda gradual de material de uma superfície de contato devido ao movimento relativo da superfície é chamado de desgaste.
(2) Falha na fratura
Quando o molde apresenta grandes rachaduras ou se separa em duas ou mais partes e perde sua capacidade de serviço, torna-se uma falha por fratura. A fratura pode ser dividida em fratura plástica e fratura frágil. Os materiais do molde são principalmente aço de média a alta resistência, e a forma de fratura é principalmente fratura frágil. A fratura frágil pode ser dividida em fratura única e fratura por fadiga.
(3) Falha de deformação plástica
Os moldes de plástico sofrem tensões significativas e desiguais durante o serviço. Quando a tensão em uma determinada parte do molde excede o limite de escoamento do material do molde naquela temperatura, a deformação plástica ocorrerá por meio de deslizamento da rede, geminação, deslizamento do limite de grão, etc., alterando a forma ou tamanho geométrico, e não pode ser reparado antes do serviço, o que é chamado de falha por deformação plástica. Os modos de falha da deformação plástica incluem perturbação, flexão, expansão da cavidade, colapso, etc.
A deformação plástica de um molde é o processo de escoamento do material metálico usado no molde. A ocorrência de deformação plástica é determinada principalmente pela carga mecânica e pela resistência do molde à temperatura ambiente. A ocorrência de deformação plástica em moldes que servem a altas temperaturas depende principalmente da temperatura de trabalho do molde e da resistência a altas temperaturas do material do molde.
(1) A influência da estrutura do molde
A estrutura do molde tem um impacto significativo no estado de tensão do molde. Uma estrutura de molde razoável pode garantir que o molde seja tensionado uniformemente durante a operação, menos sujeito a cargas excêntricas e menos concentração de tensão. Existem muitos tipos de moldes, com diferenças significativas na forma e nos ambientes de trabalho,
(2) A influência das condições de trabalho do molde
1) Material e temperatura das peças formadas
① Os materiais usados para formar peças incluem metal e não metal. De modo geral, os materiais não metálicos têm baixa resistência, requerem menos força de conformação, apresentam menos tensão no molde e têm uma vida útil mais longa. Portanto, a vida útil dos moldes de formação de metal é menor do que a dos moldes de formação de não metais.
② Ao formar peças de alta temperatura, o molde aquece devido ao calor que recebe. À medida que a temperatura aumenta, a resistência do molde diminui, tornando-o propenso à deformação plástica. Ao mesmo tempo, há uma diferença significativa de temperatura entre a superfície do molde em contato com a peça e a superfície sem contato, o que causa estresse térmico no molde.
2) Características do equipamento
① A precisão e rigidez do equipamento são proporcionadas pela força do molde que forma a peça. Durante o processo de conformação, o equipamento sofrerá deformação elástica devido à força aplicada.
② A força exercida pelo equipamento de velocidade no molde e na peça aumenta gradualmente ao longo do tempo, e a velocidade do equipamento afeta o processo de aplicação de força. Quanto maior a velocidade do equipamento, maior será a força de impacto no molde por unidade de tempo (alto impacto); Quanto menor o tempo, menos tempo leva para a energia de impacto ser transmitida e liberada, facilitando a concentração local, resultando em tensões locais que excedem a tensão de escoamento ou a resistência à fratura do material do molde. Portanto, quanto maior a velocidade do equipamento, mais sujeito o molde fica à fratura ou falha por deformação plástica.
3) Lubrificação
A lubrificação da superfície de movimento relativo entre o molde e o tarugo pode reduzir o contato direto entre o molde e o tarugo, diminuir o desgaste e reduzir a força de conformação. Ao mesmo tempo, os lubrificantes também podem dificultar até certo ponto a transferência de calor do tarugo para o molde, reduzir a temperatura do molde e ser benéficos para melhorar a vida útil do molde.
(3) A influência das propriedades do material do molde
O desempenho dos materiais do molde tem um impacto significativo na vida útil dos moldes, incluindo resistência, resistência ao impacto, resistência ao desgaste, resistência à corrosão, dureza, estabilidade térmica e resistência à fadiga térmica.
(4) O impacto do processo de fabricação de moldes
1) Durante o forjamento do módulo, a diferença de temperatura entre o interior e o exterior causada pelo aquecimento e resfriamento do módulo gerará estresse térmico; A seleção inadequada de parâmetros técnicos durante processos como recalque, puncionamento e expansão de furos pode facilmente levar à rachadura da peça bruta forjada. Além disso, quando a taxa de forjamento excede um determinado valor, as propriedades mecânicas transversais diminuem drasticamente devido à formação de tecido fibroso, levando à anisotropia.
2) Na usinagem elétrica de moldes podem ocorrer graus variados de deterioração das camadas. Além disso, devido ao aquecimento e resfriamento repentinos locais, tensões residuais e rachaduras são facilmente formadas.
3) Tratamento térmico de moldes
O tratamento térmico do molde é realizado após o forjamento do módulo e a usinagem de desbaste, e é quase o processo final do processamento do molde. A seleção dos materiais do molde e a determinação dos processos de tratamento térmico têm um impacto significativo no desempenho dos moldes.
(1) Objetivo: Manter o desempenho ideal e prolongar a vida útil do equipamento, garantindo a produção normal.
(2) Âmbito de aplicação: Adequado para reparação e manutenção de moldes.
(3) Inspeção e manutenção regulares: A manutenção e inspeção regulares devem ser realizadas pelo pessoal de reparo do molde e pelo pessoal do molde superior e inferior.
(4) O método de limpeza ultrassônica eletrolítica tem melhor efeito de limpeza nos moldes processados. Durante a limpeza, também desempenha um papel na prevenção da ferrugem
1. Inspeção e manutenção de rotina diária:
O molde está em operação em condições normais
um. Existe proteção de travamento de baixa tensão; b. Se as peças ativas, como postes-guia, hastes superiores e fileiras, estão desgastadas e lubrificadas adequadamente. É necessário reabastecer pelo menos uma vez a cada 12 horas e, para estruturas especiais, a frequência de reabastecimento deve ser aumentada. c. Os parafusos e clipes de travamento do gabarito fixo do molde estão soltos;
1.2 Condições normais de produção: Verifique se os defeitos do produto estão relacionados ao molde;
1.3 Ao desmontar, uma inspeção abrangente do molde deve ser realizada e um tratamento de prevenção de ferrugem deve ser realizado: seque a umidade na cavidade do molde, núcleo, mecanismo de ejeção e posição da linha e pulverize inibidor de ferrugem do molde ou aplique manteiga.
1.4 O molde após ser retirado da máquina deverá ser colocado no local designado e registrado:
um. Condição do molde: intacto ou necessitando de reparo. b. O método de tratamento antiferrugem durante a fabricação de moldes.
2. Inspeções trimestrais de rotina:
Principalmente para limpeza e manutenção de moldes que não são utilizados há mais de dois meses.
2.1 Abra o molde e verifique o efeito interno de prevenção de ferrugem. Se houver alguma situação anormal, o tratamento de prevenção de ferrugem deverá ser realizado novamente. Os moldes que não são utilizados há muito tempo devem ser untados com manteiga.
2.2 Retorne à posição original e faça registros.
O molde é o equipamento básico do processo para a produção da indústria mecânica e uma ferramenta indispensável na produção de produtos industriais. O desempenho dos moldes feitos de aço para moldes requer supervisão rigorosa do processo de produção, e as matérias-primas para a produção de moldes também devem ser rigorosamente controladas para evitar falhas precoces, rachaduras no tratamento térmico e outros defeitos causados por problemas de material.
O controle de matérias-primas para moldes é realizado a partir dos seguintes aspectos:
1. Inspeção macro
A composição química é decisiva para garantir o desempenho do aço, mas a composição qualificada não consegue explicar totalmente o desempenho do aço. Devido à irregularidade da estrutura interna e da composição do aço, a inspeção macroscópica complementa em grande parte esta deficiência. Os testes macroscópicos podem observar a cristalização do aço, a falha na continuidade do aço e a não uniformidade de certos componentes. Oito defeitos macroscópicos comuns: segregação, porosidade, inclusões, encolhimento, bolhas, manchas brancas, rachaduras e dobras.
2. Avaliação de tecido recozido
O objetivo do recozimento é reduzir a dureza do aço, facilitar a usinagem e também preparar a estrutura para posterior tratamento térmico.
3. Não uniformidade de carbonetos
O aço martensítico tipo Cr12 contém uma grande quantidade de carbonetos eutéticos em sua microestrutura, e a irregularidade dos carbonetos tem um impacto muito importante em seu desempenho. Portanto, deve ser exercido um controle rigoroso sobre a distribuição de carbonetos.
Em resumo, devido à complexidade dos objetos de produção nas fábricas e oficinas de moldes, e ao facto de serem maioritariamente peças únicas ou pequenos lotes, traz certas dificuldades à formulação e gestão de cotas de produção de moldes. Além disso, os métodos de produção, equipamentos e qualidades técnicas de cada fábrica e oficina não são os mesmos. Portanto, ao formular quotas, é necessário encontrar métodos adequados para desenvolver quotas de horas de trabalho avançadas e razoáveis com base na situação real da fábrica e da oficina, a fim de melhorar a produtividade do trabalho.
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