Поширені проблеми та рішення в процесі штампування нержавіючої сталі

Технологія штампування з нержавіючої сталі широко використовується в промисловому виробництві завдяки своїм перевагам ефективного та точного формування. Однак він чутливий до різних проблем якості під час виробничого процесу через численні фактори, такі як характеристики матеріалу, параметри процесу та стан форми. Вивчення причин і стратегій вирішення цих поширених проблем є ключем до забезпечення якості металевих деталей для штампування та підвищення стабільності виробництва. Далі надано детальний огляд типових проблем, причин і основних рішень у процесах штампування нержавіючої сталі.

Подряпини на поверхні є поширеним дефектом якості поверхні деталей із штампування з нержавіючої сталі, і їх основна причина полягає у відносному русі між заготовкою та поверхнею форми. Під дією тиску штампування виникає пряме тертя між заготовкою і локальною поверхнею форми. У той же час тепло деформації, що утворюється під час процесу пластичної деформації заготовки, спричинить осідання заготовки та металевих уламків на поверхні форми, що призведе до появи подряпин і потертостей на поверхні заготовки, що впливає на зовнішній вигляд виробу та його подальшу придатність до використання.

Злам заготовки є значною проблемою якості в процесі штампування нержавіючої сталі 304, особливо при штампуванні аустенітної нержавіючої сталі. Аустенітна нержавіюча сталь має високий індекс зміцнення в холодному стані та піддається фазовому перетворенню, спричиненому мартенситною фазою під час пластичної деформації, яка є крихкою та схильною до розтріскування. У міру збільшення деформації вміст індукованого мартенситу також буде синхронно збільшуватися, а створювана залишкова напруга також зростатиме, ще більше збільшуючи ризик розтріскування під час обробки. З точки зору характеристик листового металу, однорідність структури листового металу та ефективність глибокої витяжки безпосередньо впливають на ймовірність руйнування. Чим однорідніша структура та краща продуктивність глибокої витяжки листового металу, тим менша ймовірність його руйнування. Крім того, нерівномірне напруження під час процесу штампування листового металу з нержавіючої сталі також є важливим фактором: коли тиск штампування прикладається до пластини з нержавіючої сталі, опір деформації в напрямку, перпендикулярному поверхні пластини, є найвищим, а опір деформації в напрямку, паралельному поверхні пластини, відносно малий. Коли опір перешкоджає потоку листового металу в області фланця, концентрація напруги в області фланця схильна до деформації, а матеріали з недостатньою арматурою на плечі пуансона більш схильні до руйнування в цій зоні. Фактори прес-форм не можна ігнорувати, такі як невеликі зазори між формами, нерівномірне вирівнювання опуклих і увігнутих форм, недостатня точність сидіння форми та напрямок форми, що посилить знос форми; Тривале безперервне штампування одного і того ж штампа призводить до перегріву пуансона або виникає проблема ексцентричного навантаження в конструкції штампа (така як бічна сила, що створюється в процесі крокового штампування, кут атаки та зсув, що спричиняє нахил пуансона), що спричинить серйозний знос матриці та, зрештою, призведе до руйнування деталі. Щоб вирішити цю проблему, продуктивність спеціального штампування нержавіючої сталі можна покращити шляхом оптимізації процесу відпалу листового металу, посилення орієнтації площинної деформації внутрішніх зерен для підвищення стійкості до деформації. У той же час на етапі налагодження прес-форми розподіл тиску можна точно відрегулювати відповідно до стану формування деталі, щоб уникнути локальної концентрації напруги та зменшити ймовірність розтріскування.

Деформація відскоку є властивою характеристикою металевих матеріалів після штампування. Завдяки своїй вищій твердості нержавіюча сталь має більший відскок після штампування металу порівняно зі звичайними металевими матеріалами, що може легко призвести до відхилень у розмірі продукту. Основне рішення цієї проблеми полягає в ранньому прогнозуванні етапу проектування прес-форми, що вимагає точної оцінки величини відскоку на основі характеристик відскоку матеріалів з нержавіючої сталі, цілеспрямованого проектування структур відскоку та компенсації за допомогою моделювання прес-форми для мінімізації впливу деформації відскоку на точність розмірів продукту.

Проблема подачі форми безпосередньо вплине на ефективність і якість продукції прогресивного штампування, і її причини в основному зосереджені в стані форми та штамповій олії. Гострота кромки прес-форми, величина модуля входу та раціональність зазору є основними факторами форми, які визначають, чи є перенесення матеріалу. Пасивація леза, неправильний модуль входу або необґрунтований зазор можуть призвести до того, що заготовка не зможе плавно від’єднатися від прес-форми після металевих сталевих штампувальних заготовок, що призведе до перенесення матеріалу. Крім того, якщо використовується не-спеціалізована олія для штампування, олія схильна до окислення під час використання, що призводить до таких проблем, як гелеутворення та підвищена в’язкість, що також може спричинити подачу форми та вплинути на безперервність виробництва.

Раціональність вибору матеріалу для опуклих і увігнутих форм безпосередньо впливає на термін служби форми та якість промислових невеликих деталей для штампування з нержавіючої сталі. Нержавіюча сталь має високу твердість, і знос ріжучої кромки форми відносно більший під час процесу штампування. Якщо матеріал опуклих і увігнутих форм вибрано неправильно, можуть виникнути такі проблеми, як швидке зношування та відколи ріжучої кромки, що не тільки збільшує вартість обслуговування форми, але також впливає на точність і консистенцію виробу. Тому, вибираючи матеріали для опуклих і увігнутих форм, необхідно підбирати матеріали форми з відповідною зносостійкістю та міцністю відповідно до питомої твердості обробленого матеріалу з нержавіючої сталі, щоб переконатися, що форма підходить для важких умов роботи заводського штампування нержавіючої сталі.