Определение материала инструмента листогибочного пресса

Определение материала инструмента листогибочного пресса

1. Что такое гибочный инструмент?

Листогибочный пресс — это инструмент, используемый для гибки металлических листов. Гибочный пресс является ключевым компонентом в этом процессе. Обычно он состоит из верхней формы (дырокол для гибки пресса) и нижняя форма ( матрица листогибочного пресса), которые в основном используются для управления и направления металлического листа для гибки в определенную форму под низким давлением в листогибочном прессе.

2. Какой материал используется для изготовления инструмента листогибочного пресса?

Инструменты для гибочных станков изготавливаются из различных материалов, каждый из которых выбирается в соответствии с его специфическими свойствами и требованиями к процессу гибки. Ниже приведены основные типы материалов, обычно используемые в производстве листового металла.

Распространенные типы материалов для инструментов листогибочного пресса

В настоящее время сталь является наиболее часто используемым материалом для инструментов листогибочных прессов. Инструменты для гибочных станков включают в себя низколегированную инструментальную сталь, углеродистую инструментальную сталь, высокоуглеродистую высокохромистую инструментальную сталь, быстрорежущую сталь (HSS), базовую сталь, комбинацию карбидной стали и карбида, новые материалы, хромомолибденовую сталь (Chromoly), специальные материалы и другие типы.

1. Низколегированная инструментальная сталь

Этот тип стали содержит определённое количество других легирующих элементов, таких как молибден, ванадий, марганец, кремний и др., обладает сбалансированными свойствами и высокой твёрдостью и вязкостью. Подходит для различных операций гибки, в том числе для более твёрдых материалов, таких как нержавеющая сталь. Он отличается умеренной ценой, хорошей обрабатываемостью и подходит для обычной листовой гибки. К низколегированным сталям, используемым для изготовления инструментов, относятся CrWMn, UMn2V, 7CrSiMnMoV (код CH1), GCrNiSiMnMoV (код GD) и др.

2. Инструментальная углеродистая сталь

Основными компонентами стали являются углерод и марганец, а более высокую твёрдость можно получить после простой термической обработки. Однако её несущая способность низкая, поэтому её обычно используют для изготовления ручных инструментов и приспособлений общего назначения. Благодаря низкой стоимости, она стала экономичным выбором для многих гибочных работ. Для инструментов обычно используются углеродистые инструментальные стали марок T8A, T10A и т.д.

3. Высокоуглеродистая высокохромистая инструментальная сталь

Эта сталь обладает хорошей прокаливаемостью и износостойкостью, малой деформируемостью при термической обработке и относится к высокоизносостойким инструментальным сталям, малой деформируемостью и уступающей по несущей способности только быстрорежущей стали. Однако из-за выраженной сегрегации карбидов для уменьшения неравномерности распределения карбидов и повышения их эксплуатационных характеристик требуется осевая осадка и радиальная вытяжка. Для изготовления инструментов обычно используются высокоуглеродистые и высокохромистые инструментальные стали марок Cr12, Cr12MoV, Cr12Mo1V1 (код D2).

4. Быстрорежущая сталь (HSS)

Этот тип стали обладает самой высокой твердостью, износостойкостью и прочностью на сжатие среди инструментальных сталей, а его несущая способность чрезвычайно высока. Он может сохранять свои характеристики даже при высоких термических нагрузках. Он очень подходит для применений с высокими термическими нагрузками, но его стоимость относительно высока. Он обычно используется для сложных условий гибки и инструментов, к которым предъявляются особые требования, например, в аэрокосмической и автомобильной промышленности. К широко используемым быстрорежущим сталям для инструментов относятся W18Cr4V (код 841) и вольфрамсодержащая WGMo5Cr4V2 (код G542, в США называемая M2), а также низкоуглеродистая и низкованадиевая быстрорежущая сталь GWGMo5Cr4V (код GWG или низкоуглеродистая M2), разработанная для повышения вязкости.

5. Базовая сталь

Базовая сталь – это тип стали, в который добавляют небольшое количество других элементов и соответствующим образом корректируют содержание углерода на основе основных компонентов быстрорежущей стали для улучшения её эксплуатационных характеристик. Этот тип стали в совокупности называется базовой сталью. По сравнению с быстрорежущей сталью, этот метод повышает износостойкость, твёрдость и вязкость быстрорежущей стали, поэтому она более экономична, чем быстрорежущая сталь. К часто используемым матричным сталям для инструментов относятся GCr4W3Mo2VNb (код G5Nb), 7Cr7Mo2V2Si (код LD), 5Cr4Mo3SiMnVAL (код 012AL) ​​и т. д.

6. Цементированный сплав

Этот сплав, состоящий из карбида вольфрама и кобальта, обладает чрезвычайно высокой твёрдостью и износостойкостью, подходит для высокоинтенсивных работ и сверхкрупномасштабного производства. Однако его стоимость несколько выше, а также он сложен в обработке и ремонте. Однако его долговечность и высокая эффективность компенсируют этот недостаток.

7. Комбинация стали и карбида

Этот тип сплава представляет собой новый материал, сочетающий в себе карбид и сталь. Он обладает высокой твёрдостью и износостойкостью карбида, а также прочностью и обрабатываемостью стали, поэтому подходит для инструментов, требующих высокой износостойкости и выдерживающих значительные ударные нагрузки.

8. Новые материалы

Материалом для инструментов листогибочных прессов служит холоднодеформируемая штамповая сталь, которая характеризуется высокой плотностью, хорошей прочностью и износостойкостью. Поэтому в последние годы стремятся использовать новые материалы с такими характеристиками, такие как армированная керамикой сталь и суперкарбид.

9. Хромомолибденовая сталь (Chromoly)

Он обладает высокой прочностью на разрыв и ударной вязкостью, достигая твёрдости 45HRC после термообработки. Прочность, износостойкость и коррозионная стойкость продлевают срок службы инструмента, что позволяет использовать его для гибки толстых металлических листов и выполнения высокотоннажных операций. Благодаря меньшей деформации после термообработки он подходит для изготовления сверхпрочного и высокоточного инструмента, например, в аэрокосмической и оборонной промышленности.

10. Специальные материалы

Специальные материалы включают пластики, полиуретаны, полимеры и другие материалы для специального формования, обработки специальной формы или защитной гибки. Например, полимеры обладают высокой гибкостью и прочностью, значительно снижают риск появления царапин и следов и выдерживают значительные циклы изгиба. Подходят для использования в бытовой электронике и декоративных металлических изделиях, где качество поверхности имеет решающее значение.

Ключевые факторы эффективности материалов инструмента для листогибочного пресса

1. Твердость и прочность

Твёрдость материала определяет его способность противостоять деформации при изгибе. Чем выше твёрдость, тем выше износостойкость, но при этом снижается его прочность.

2. Износостойкость

Высокоизносостойкие материалы позволяют сократить потребность в обслуживании инструмента и частоту простоев, тем самым повышая эффективность производственной линии. Износостойкость очень важна и может напрямую влиять на срок службы штампов листогибочного пресса. В условиях высоких нагрузок мягкие материалы могут изнашиваться слишком быстро.

3. Эффективность термообработки

Материал должен легко поддаваться термической обработке для достижения необходимой твёрдости и малой деформации. Поэтому способность не претерпевать структурных изменений в процессе термической обработки является важнейшим фактором сохранения эксплуатационных характеристик инструмента.

4. Прочность и пластичность

Прочность материала необходима для того, чтобы выдерживать ударные нагрузки во время гибки. Высокая прочность предотвращает поломку инструмента из-за мгновенного удара или ошибок обработки. Пластичность гарантирует, что инструмент сможет выдерживать неожиданные нагрузки во время использования.

5. Анализ затрат и выгод

Материалы с более высокими комплексными характеристиками могут значительно снизить общую стоимость, а более высокие первоначальные инвестиции в высококачественные материалы могут снизить частоту технического обслуживания и замены.

Критерии выбора материала гибочного инструмента

1. Тип и толщина металлического листа

Толщина и материал изгибаемой пластины являются важными факторами, влияющими на выбор материала инструмента. Для толстых пластин и твёрдых листовых материалов требуются инструменты с высокой твёрдостью и прочностью, в то время как для тонких пластин и обработки небольших партий листов можно использовать экономичные инструменты. Кроме того, различные материалы изгибаемых листов (например, нержавеющая сталь, алюминий, медь и т.д.) имеют разную степень износа инструмента, поэтому к выбору материала также предъявляются различные требования.

2. Выход

Производительность в основном делится на три типа: низкую, среднюю и высокую. Ожидаемая производительность определяет тип материала инструмента. Для массового производства рекомендуется использовать листогибочный инструмент из высокоизносостойких твёрдых материалов, таких как 219-материал.

3. Требования к точности и перепаду высот

Исходя из реальных условий работы, выбирайте материалы, обеспечивающие соблюдение всех допусков для всей партии деталей. Например, в электронной и авиационной промышленности предъявляются высокие требования к точности гибки деталей, поэтому необходимо выбирать листогибочный инструмент из малодеформируемых и износостойких материалов.

4. Особые соображения

К особым факторам относятся коррозионная стойкость, особенности применения и другие. Эти факторы определяют выбор инструментов из нержавеющей стали или материалов со специальным покрытием.

5. Оценка стойкости инструмента

Понимание ожидаемого срока службы инструмента в конкретных условиях может послужить ориентиром при выборе материала. Конечно, правильное использование штампов для листогибочного пресса также может сократить количество замен и технического обслуживания инструмента, тем самым повышая производительность и эффективность.

Требования к материалам листогибочного инструмента в различных отраслях промышленности

1. Металлообработка

Широко используются инструменты из низколегированной и углеродистой стали с учетом гибкости производства и экономической эффективности.

2. Автомобильная промышленность

Материал должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать многократные циклы без ухудшения характеристик, поэтому обычно используют высокоуглеродистую высокохромистую сталь и CrMo-сталь.

3. Аэрокосмическая

В аэрокосмической отрасли особое внимание уделяется легким и прочным композитным материалам; инструменты обычно изготавливаются из современных сплавов и композитных материалов, чтобы обеспечить работоспособность в условиях нагрузок.

4. Производство электронной продукции

Инструменты должны быть адаптированы к очень строгим допускам и мелким деталям, а также требуют высокоточных материалов, которые могут обеспечить точную гибку без повреждения чувствительных деталей.

Как обслуживать и управлять инструментами листогибочного пресса

1. Важность регулярного осмотра и обслуживания

Регулярные проверки имеют решающее значение для обеспечения оптимального рабочего состояния инструментов листогибочных прессов. Раннее обнаружение трещин, износа и других скрытых опасностей может эффективно предотвратить отказы инструментов и несчастные случаи на производстве.

2. Очистка и обработка поверхности

Правильное использование чистящих растворителей, смазочных материалов и защитных покрытий позволяет предотвратить появление ржавчины и износа, тем самым эффективно продлевая срок службы инструмента и обеспечивая его стабильную работу.

3. Требования к хранению

Храните стеллажи для инструментов в сухом месте, а контролируемая температура может эффективно предотвратить ржавление и деформацию инструмента.

4. Переточка и ремонт инструментов

Изношенные детали следует своевременно ремонтировать или заваривать. Переточка изношенных инструментов позволяет восстановить их геометрическую форму и продлить срок службы.

5. Техническое обслуживание и хранение в соответствии со свойствами инструментальных материалов

Разные материалы требуют разного уровня обслуживания. Регулярный осмотр, чистка и смазка могут продлить срок службы инструмента. Например, инструменты из углеродистой стали подвержены ржавчине, поэтому необходимо уделять внимание защите от влаги и плесени.

Недавний прогресс и будущие тенденции

1. Инновации в инструментальных материалах

Новые материалы включают новые высокопроизводительные сплавы и технологии покрытий, которые эффективно повышают износостойкость и одновременно снижают трение.

2. Влияние автоматизации и интеллектуального производства на инструментальные материалы

Автоматизированное производство позволяет изготавливать более сложные формы и сокращать время изготовления, не влияя на качество, а также может уменьшить вмешательство человека.

3. Устойчивое развитие и охрана окружающей среды

Чтобы сократить выбросы вредных веществ в процессе производства, отрасль содействует разработке устойчивых материалов и процессов, включая переработку инструментальных материалов и внедрение более экологически чистых методов производства.

4. Будущие направления исследований

Будущие исследования могут быть сосредоточены на микромодификации структуры материалов, поверхностных интеллектуальных самовосстанавливающихся материалах и сроке службы инструментов с помощью искусственного интеллекта.

Заключение

Правильный и разумный выбор материалов является непосредственной гарантией срока службы инструмента, качества и себестоимости производства и играет важнейшую роль в достижении ожидаемых результатов. Производителям и металлообработчикам следует учитывать требования к продукции, состояние оборудования и бюджеты, чтобы соответствовать меняющимся потребностям отрасли.

Компания RAYMAX специализируется на производстве и изготовлении Нажми на тормоз аксессуары на протяжении 20 лет пользуются популярностью и признанием у покупателей по всему миру.

Если вышеизложенное не содержит необходимых вам знаний о материалах листогибочных прессов, вы можете связаться с нами или оставить нам сообщение и задать свои вопросы. Наши специалисты предоставляют пользователям круглосуточные технические услуги!