Metalna matrica za duboko izvlačenje, matrica za duboko izvlačenje glave

Zaostalo naprezanje ključni je intrinzični čimbenik koji ograničava strukturnu stabilnost, točnost oblikovanja i životni vijek matrica za utiskivanje. Na temelju znanstvene logike konstrukcijskog dizajna, stvaranje zaostalog naprezanja može se potisnuti, raspršiti i izbjeći na samom izvoru. Kontrola zaostalog naprezanja zahtijeva koordinirano upravljanje u tri dimenzije: strukturni raspored, odabir materijala i tehnologija obrade, formiranje sustavnog plana izbjegavanja.

Srž dizajna strukture matrice leži u uravnoteženju prijenosa opterećenja i sprječavanju lokalnog nakupljanja naprezanja. Strukturni dizajn treba izbjegavati oštre kutove, prave kutove i nagle promjene u poprečnom-presjeku, usvajajući raspored s glatkim prijelazima i ujednačenom debljinom stijenke jednake čvrstoće kako bi se oslabili učinci koncentracije naprezanja i spriječilo deformacija, savijanje ili čak pucanje uzrokovano neravnotežom naprezanja tijekom toplinske obrade, probnog kalupljenja i masovne proizvodnje.

Odabir materijala mora odgovarati mehaničkim i toplinskim svojstvima radnih uvjeta matrice, dajući prednost čelicima matrice s ujednačenom metalografskom strukturom i visokom žilavošću i prokaljivošću. Što je bolja inherentna strukturna stabilnost materijala, to je manja inicijacija i akumulacija unutarnjeg naprezanja tijekom rezanja i kaljenja, smanjujući bazu za stvaranje zaostalog naprezanja od samog materijala.

Tehnologija strojne obrade ključni je aspekt kontrole zaostalog naprezanja, a proces strojne obrade i režim toplinske obrade moraju se optimizirati istovremeno. Razuman raspored koraka grube i završne obrade, zajedno s-postupcima za ublažavanje naprezanja kao što su žarenje i starenje, može učinkovito eliminirati naprezanje strojne obrade. Korištenje gradijentnog hlađenja i metoda segmentiranog hlađenja može smanjiti temperaturni gradijent unutar tijela kalupa, izbjegavajući toplinsko zaostalo naprezanje izazvano temperaturnim razlikama.

Ukratko, optimizacijom strukturne konfiguracije, odgovarajućim odabirom materijala i koordiniranom kontrolom procesa strojne i toplinske obrade, rizici od zaostalog naprezanja u strukturnom dizajnu kalupa mogu se sustavno izbjeći, točnost dimenzija kalupa može se stabilizirati, a cjelokupni životni vijek može se produžiti.