Natančne žigosalne in vlečne matrice po meri za jeklenke s kisikom in majhne grelnike vode

I. Napetostne značilnosti matrice za vtiskovanje
Med postopkom žigosanja sile, ki jih nosi matrica, vključujejo predvsem silo žigosanja, stranski pritisk, trenje in vzmetno silo. Sila žigosanja je glavna zunanja sila, ki povzroča plastično deformacijo obdelovanca in neposredno določa zahteve glede trdnosti strukture matrice; stranski tlak in trenje vplivata na natančnost vodenja matrice in stanje toka materiala; povratna sila določa dimenzijsko natančnost in kakovost oblikovanja izdelka. Celovita analiza teh dejavnikov napetosti je predpogoj za racionalno načrtovanje strukture matrice.

II. Metoda izračuna sile žigosanja
Sila žigosanja je ključni parameter pri oblikovanju žigosanja, njena natančnost izračuna pa neposredno določa racionalnost zasnove matrice. Običajno uporabljena formula za ocenjevanje je naslednja:

$$F=L × t × sigma_f$$
kje:

- $$F$$ je sila žigosanja v Newtonih (N);

- $$L$$ je efektivna dolžina striženja ali prebijanja v milimetrih (mm);

- $$t$$ je debelina pločevine obdelovanca v milimetrih (mm);

- $$sigma_f$$ je napetost toka materiala v megapaskalih (MPa).

Tečna napetost je vzeta kot mediana meje tečenja in natezne trdnosti materiala, ki odraža celovito odpornost materiala med plastično deformacijo.

III. Upoštevanje stranskega tlaka in trenja Stranski tlak izvira iz trenja in stiskanja materiala na odseku vodila kalupa, njegova vrednost pa je določen delež sile vtiskovanja. Optimiziranje koeficienta trenja lahko zmanjša stranski pritisk, zmanjša obrabo kalupa in podaljša življenjsko dobo kalupa. Uporaba maziv in optimizacija procesnih parametrov sta glavni metodi za dosego tega.

Stranski tlak $$F_s$$ se izračuna na naslednji način:

$$F_s=\\mu \\times F$$ Kjer je $$\\mu$$ koeficient trenja, določen glede na stanje površine materiala in pogoje mazanja, z razponom vrednosti od 0,1 do 0,3.

IV. Preverjanje strukturne trdnosti kalupa Po določitvi sile vtiskanja in s tem povezanih napetosti je treba opraviti preverjanje sile na ključnih komponentah kalupa, da se zagotovi, da ni plastične deformacije ali poškodbe zaradi utrujenosti pod obremenitvijo. Z uporabo programske opreme za analizo končnih elementov (FEA) v kombinaciji z izračunanimi podatki o napetosti je mogoče natančno simulirati porazdelitev napetosti med delovanjem kalupa, kar zagotavlja osnovo za optimizacijo zasnove.

Izbira ustreznih materialov za kalupe in postopkov toplotne obdelave za izboljšanje trdote, žilavosti in odpornosti proti obrabi je pomembno zagotovilo, da bo kalup zdržal visoko-intenziven pritisk vtiskovanja.