Levinud probleemid ja lahendused roostevaba stantsimise protsessis

Roostevaba stantsimise tehnoloogiat kasutatakse laialdaselt tööstuslikus tootmises tänu selle tõhusatele ja täpsetele vormimise eelistele. Siiski on see tootmisprotsessi ajal vastuvõtlik erinevatele kvaliteediprobleemidele, mis on tingitud mitmetest teguritest, nagu materjali omadused, protsessi parameetrid ja hallituse olek. Nende levinud probleemide põhjuste ja nende lahendamise strateegiate valdamine on metallist stantsimisosade kvaliteedi tagamise ja tootmise stabiilsuse parandamise võti. Järgnevalt antakse üksikasjalik ülevaade roostevabast terasest stantsimise protsesside tüüpilistest probleemidest, põhjustest ja põhilahendustest.

Pinnakriimud on roostevabast terasest stantsimise osade tavaline pinnakvaliteedi defekt ja nende peamine põhjus seisneb tooriku ja vormipinna suhtelises liikumises. Stantsimissurve toimel tekib tooriku ja vormi kohaliku pinna vahel otsene hõõrdumine. Samal ajal põhjustab tooriku plastilise deformatsiooni käigus tekkiv deformatsioonisoojus tooriku ja metallijäätmete sadestumise vormi pinnale, mille tulemuseks on kriimustused ja hõõrdumised tooriku pinnal, mis mõjutab toote välimust ja selle hilisemat kasutussobivust.

Töödeldava detaili purunemine on Stamping 304 Stainless Steel protsessis oluline kvaliteediprobleem, eriti austeniitse roostevaba terase stantsimisel. Austeniitsel roostevabal terasel on kõrge külmtöötlemise kõvenemisindeks ja see läbib plastilise deformatsiooni käigus faasimuutuse indutseeritud martensiitse faasi, mis on rabe ja pragunemisohtlik. Deformatsiooni suurenedes suureneb sünkroonselt ka indutseeritud martensiidi sisaldus ning samuti tõuseb tekkiv jääkpinge, mis suurendab veelgi pragunemise ohtu töötlemise ajal. Lehtmetalli omaduste vaatenurgast mõjutavad lehtmetalli struktuuri ühtlus ja sügavtõmbe jõudlus otseselt purunemise tõenäosust. Mida ühtlasem on lehtmetalli struktuur ja parem sügavtõmbejõudlus, seda väiksem on selle purunemise tõenäosus. Lisaks on oluline tegur ka ebaühtlane pinge roostevabast terasest lehtmetalli stantsimisprotsessi ajal: kui roostevabast terasest plaadile rakendatakse stantsi survet, on deformatsioonitakistus plaadi pinnaga risti olevas suunas suurim ja deformatsioonitakistus plaadi pinnaga paralleelses suunas suhteliselt väike. Kui takistus takistab lehtmetalli voolamist ääriku piirkonnas, on pinge kontsentratsioon ääriku piirkonnas altid deformatsioonile ja materjalid, mille stantsi õlal on ebapiisav tugevdus, on selles piirkonnas rohkem purunenud. Tähelepanuta ei saa jätta vormide tegureid, nagu väikesed vahed vormide vahel, kumerate ja nõgusate vormide ebaühtlane joondamine, vormipesa ja vormijuhiku ebapiisav täpsus, mis süvendab hallituse kulumist; Sama matriitsi pikaajaline pidev tembeldamine põhjustab stantsi ülekuumenemist või matriitsi konstruktsioonis on ekstsentrilise koormuse probleem (nt astmelise stantsimise protsessis tekkiv külgjõud, lööginurk ja nihkumine, mis muudab stantsi kaldu), mis põhjustab stantsi tõsist kulumist ja viib lõpuks detaili purunemiseni. Selle probleemi lahendamiseks saab kohandatud roostevabast terasest stantsimise jõudlust parandada, optimeerides lehtmetalli lõõmutamisprotsessi, tugevdades sisemiste terade tasapinnalist deformatsiooni, et suurendada deformatsioonikindlust. Samal ajal saab valuvormide silumise etapis rõhu jaotust täpselt reguleerida vastavalt detaili moodustumise olekule, et vältida kohalikku pingekontsentratsiooni ja vähendada pragunemise tõenäosust.

Tagasilöögi deformatsioon on metallmaterjalidele pärast stantsimist omane omadus. Roostevaba teras oma kõrgema kõvaduse tõttu on pärast stantsimist tavaliste metallmaterjalidega võrreldes suurema tagasilöögiga, mis võib kergesti põhjustada toote suuruse kõrvalekaldeid. Selle probleemi põhilahendus seisneb vormi kavandamise etapi varajases prognoosimises, mis nõuab tagasilöögi suuruse täpset hindamist roostevabast terasest materjalide tagasilöögiomaduste põhjal, tagasilöögikonstruktsioonide sihipärast kavandamist ja kompenseerimist valuvormi modelleerimise abil, et minimeerida tagasilöögi deformatsiooni mõju toote mõõtmete täpsusele.

Hallituse söötmise probleem mõjutab otseselt progressiivse stantsimise tõhusust ja toote kvaliteeti ning selle põhjused on peamiselt koondunud vormiolekusse ja stantsimisõlisse. Vormi serva teravus, sisenemismooduli suurus ja pilu ratsionaalsus on peamised vormitegurid, mis määravad materjali ülekandumise. Tera passiveerimine, vale sisestusmoodul või ebamõistlik vahe võib kõik põhjustada selle, et toorik ei saa pärast metallterasest stantsimistoorikuid sujuvalt vormist eralduda, mille tulemuseks on materjali ülekandumine. Lisaks sellele, kui kasutatakse mitte-spetsiaalset stantsimisõli, on õli kasutamise ajal kalduvus oksüdeeruda, mille tulemuseks on probleeme, nagu geelistumine ja suurenenud viskoossus, mis võib samuti põhjustada hallituse söötmist ja mõjutada tootmise järjepidevust.

Kumerate ja nõgusate vormide materjalivaliku ratsionaalsus mõjutab otseselt vormi kasutusiga ja tööstuse kohandatud väikeste roostevabast terasest stantsimisosade kvaliteeti. Roostevaba teras on kõrge kõvadusega ja vormi lõikeserva kulumine on stantsimise ajal suhteliselt suurem. Kui kumerate ja nõgusate vormide materjal ei ole õigesti valitud, võivad tekkida sellised probleemid nagu lõikeserva kiire kulumine ja lõhenemine, mis mitte ainult ei suurenda vormi hoolduskulusid, vaid mõjutab ka toote täpsust ja konsistentsi. Seetõttu tuleb kumerate ja nõgusate vormide jaoks materjalide valimisel sobitada vastava kulumiskindluse ja tugevusega vormimaterjalid vastavalt töödeldud roostevabast terasest materjali spetsiifilisele kõvadusele, et tagada vormi sobivus tehase roostevabast terasest stantsimise karmide töötingimuste jaoks.