Prilagođene matrice za utiskivanje aluminija i čelika i matrice za dijelove od nehrđajućeg čelika

I. Važnost dizajna mikrostrukturne matrice za ultra-tanke dijelove

Ultra{0}}tanki dijelovi, debljine 0,01-0,1 mm, niske su žilavosti, lako se deformiraju i skloni su lomu. Proces štancanja zahtijeva izuzetno visoku preciznost i stabilnost matrica. Mikrostrukturne matrice moraju istovremeno ispunjavati zahtjeve za otpornost na trošenje i krutost, a tolerancije dimenzija mikrostruktura moraju se kontrolirati unutar ±0,5 μm. Precizna kontrola mikro-geometrijskih dimenzija tijekom žigosanja ključna je za sprječavanje nabora, lomljenja i grešaka u dimenzijama u ultratankim dijelovima, što izravno utječe na izvedbu proizvoda i učinkovitost proizvodnje.

II. Koncept dizajna i ključne tehnologije

1. Profinjeni koncept dizajna: Korištenje softvera za 3D digitalni dizajn za modeliranje mikrostrukture matrice i korištenje analize konačnih elemenata (FEA) za simulaciju raspodjele naprezanja materijala tijekom utiskivanja, optimizira dimenzije mikrostrukture matrice i parametre utiskivanja. Ovo smanjuje rizik od deformacije materijala i koncentracije naprezanja, osiguravajući životni vijek matrice od Veći ili jednak 500 000 ciklusa i stopu kvalifikacije žigosanog dijela od Veću ili jednaku 99,5%.

2. Odabir materijala i površinska obrada: Kalup je izrađen od ultra-finozrnatog kalupnog čelika i brzo-čelika dobivenog metalurgijom praha (kao što je ASP 23), koji se podvrgava vakuumskom gašenju i dubokoj kriogenoj obradi kako bi se postigla tvrdoća od HRC62-65, osiguravajući krutost kalupa i otpornost na trošenje. Površina je obrađena ionskim nitriranjem ili TiN titanijem, s debljinom sloja nitriranja od 0,1-0,2 mm i debljinom sloja titanijske oplate od 0,005-0,01 mm, poboljšavajući otpornost kalupa na habanje i koroziju i sprječavajući ogrebotine i lijepljenje tijekom utiskivanja.

3. Primjena tehnologije mikro-strojne obrade: CNC glodalice s pet-osa, precizna EDM i oprema za lasersku mikro-strojnu obradu koriste se za postizanje mikro-strukturne strojne obrade kalupa. Točnost strojne obrade kontrolira se unutar ±0,3 μm, osiguravajući dosljednost i cjelovitost dimenzija mikro{-strukture i prilagođavajući se zahtjevima oblikovanja mikro-strukture ultra-tankih dijelova.

4. Inovativna struktura kalupa: korištenjem modularnog dizajna, modul za oblikovanje mikrostrukture, modul za vođenje i modul za prešanje su odvojeni. Preciznost pozicioniranja sučelja modula je manja ili jednaka 0,003 mm, što omogućuje brzu zamjenu modula i prilagodljivost proizvodnji ultra-tankih dijelova različitih specifikacija, čime se poboljšava fleksibilnost proizvodnje. Matrica je opremljena senzorima vibracija i temperature, povezanim s inteligentnim sustavom nadzora, za prikupljanje podataka o procesu štancanja u stvarnom vremenu, omogućavajući automatske alarme za nenormalne situacije i-prilagodbe parametara u stvarnom vremenu, čime se povećava razina automatizacije i inteligencije u proizvodnji.