Analisi delle cause di guasto per sovraccarico nella lavorazione di stampi a freddo

(1) Guasto dovuto a tenacità del materiale insufficiente

Poiché questo tipo di cedimento non presenta macrosegni e rotture improvvise, è l'incidente più pericoloso nel cedimento degli stampi per lavorazione a freddo. In passato, questo tipo di guasto si è verificato anche in incidenti personali, causando gravi perdite in termini di sicurezza produttiva ed edilizia economica. Questo tipo di rottura per frattura in stato instabile è facile che si verifichi nell'estrusione a freddo e negli stampi di stampaggio a freddo, come rottura del punzone, fessurazione o addirittura scoppio. È caratterizzato da nessuna evidente deformazione plastica prima che si verifichi la rottura e non vi è alcun labbro di taglio sulla macrofrattura. E relativamente piatto, causando un guasto permanente e irreparabile dello stampo.

Questo guasto è legato all'insufficiente tenacità del materiale dello stampo e allo stress eccessivo. L'analisi e il calcolo della capacità di carico effettiva della matrice di estrusione a freddo mostrano che la capacità di deformazione operativa del punzone prima della rottura è migliaia di volte quella del consumo di energia di frattura del materiale, il che dimostra che il punzone sopporta un'elevata energia cinetica potenziale e una bassa resistenza alla frattura durante il lavoro. Secondo il principio di conservazione dell'energia, quasi tutta l'energia del potenziale di frattura del punzone diventa energia cinetica di espansione e la sua velocità limite di espansione può raggiungere i 10 m/s. Quando è presente una concentrazione di sollecitazioni nella struttura dello stampo, come la zona di transizione sulla coda del punzone esagonale per intestazione a freddo r≤1mm, il fattore di concentrazione delle sollecitazioni Ktu003d2, quando la fase del punzone per estrusione a freddo ru003d3mm, Ktu003d1.3, anche i segni dell'utensile di lavorazione , Segni grossolani di molatura, ecc. possono diventare anelli deboli e causare fratture instabili. (Guida: la tecnologia del trattamento superficiale è un mezzo importante per migliorare la durata degli stampi per pressofusione)

Acciaio per stampi per lavorazione a freddo ad alto tenore di carbonio e alto legato, lo stato d'uso è martensite temperata e precipitati secondari, contiene più carburi residui primari, il materiale ha un'elevata durezza e la matrice assorbe energia e rilassa lo stress. La capacità di deformazione è bassa e la distribuzione non uniforme dei carburi primari riduce seriamente la tenacità del materiale. Pertanto, in questo tipo di frattura da rottura non è possibile osservare alcuna deformazione macroscopica e la dimensione della deformazione microscopica è più o meno equivalente alla spaziatura del carburo.

(2) Rottura di resistenza insufficiente

Nei punzoni per intestazione a freddo ed estrusione a freddo, la resistenza alla compressione e alla flessione del materiale è insufficiente e la testa tende ad affondare e a cedere alla flessione. È probabile che tali guasti si verifichino nello sviluppo di nuovi prodotti a causa del carico di lavoro eccessivo e della bassa durezza dello stampo. L'esperienza pratica dimostra che la durezza del punzone per intestazione a freddo è inferiore a 56 HRC e la durezza del punzone per estrusione a freddo è inferiore a 62 HRC. È probabile che si verifichi questo tipo di guasto; allo stesso tempo, mostra che la resistenza del materiale è insufficiente, la plasticità è eccessiva e il potenziale di tenacità può essere utilizzato.

Il metodo empirico per risolvere questo tipo di cedimento precoce è il seguente: il cedimento per frattura fragile riduce la durezza (miglioramento); il fallimento della deformazione aumenta la durezza (miglioramento).

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