วิธีควบคุมความตึงผิวของชิ้นส่วนปั๊ม

ความเครียดของชิ้นส่วนปั๊มเป็นข้อบกพร่องด้านคุณภาพทั่วไปในกระบวนการผลิต ซึ่งพบได้ทั่วไปในผู้ผลิตรถยนต์รายใหญ่ ในแง่หนึ่ง มันทำให้ความเสถียรและประสิทธิภาพการผลิตของกระบวนการผลิตลดลง และเพิ่มอัตราเศษของชิ้นส่วน ในทางกลับกัน จะทำให้เกิดการสึกหรอที่รุนแรงขึ้นของแม่พิมพ์ ลดอายุการใช้งานของแม่พิมพ์และความแม่นยำของชิ้นส่วนปั๊ม และเพิ่มจำนวนการซ่อมแซมแม่พิมพ์และการหยุดทำงานของการผลิต

สาระสำคัญของการงีบหลับเกิดจากการยึดเกาะเฉพาะที่ (การอุดตัน) บนพื้นผิวของชิ้นงานและแม่พิมพ์ มีหลายวิธีในการปรับปรุงปัญหาการงีบหลับ หลักการพื้นฐานคือการเปลี่ยนธรรมชาติของคู่แรงเสียดทานระหว่างแม่พิมพ์และชิ้นส่วนที่ผ่านกระบวนการ เพื่อให้คู่แรงเสียดทานทำจากวัสดุที่ไม่ติดง่าย แทนที่. หลังจากที่แม่พิมพ์เข้าสู่ขั้นตอนการแก้จุดบกพร่องของสถานที่ผลิต โดยทั่วไปแล้วจะมีวิธีการต่อไปนี้เพื่อปรับปรุงปัญหาการหยิบ: 1. เปลี่ยนวัสดุแม่พิมพ์และเพิ่มความแข็งของแม่พิมพ์; 2. รักษาพื้นผิวของแม่พิมพ์ เช่น ชุบฮาร์ดโครม, PVD และ TD; การเคลือบผิวด้วยนาโนโค้ทติ้ง เช่น เทคโนโลยี RNT เป็นต้น 4. เพิ่มชั้นของสารอื่น ๆ ระหว่างแม่พิมพ์และชิ้นส่วนที่ผ่านการประมวลผลเพื่อแยกชิ้นส่วนที่ผ่านการประมวลผลออกจากแม่พิมพ์ (เช่น การหล่อลื่นหรือสารหล่อลื่นพิเศษ หรือการเพิ่มชั้นของ PVC และวัสดุอื่น ๆ ); 5. ใช้แผ่นเหล็กเคลือบสารหล่อลื่นในตัว

ในแง่ของวัสดุแม่พิมพ์ เหล็กกล้าแม่พิมพ์ SKD11, CR12MOV ฯลฯ ได้รับการยอมรับว่าเป็นวัสดุที่ทนทานต่อการสึกหรอและป้องกันการบดเคี้ยว หลังจากการอบชุบด้วยความร้อน ความแข็งอาจถึงประมาณความแข็งโครเมียม HRC58-63 องศา วัสดุดังกล่าวสามารถใช้ได้เมื่อแม่พิมพ์มีขนาดเล็กและรูปร่างของชิ้นส่วนค่อนข้างเรียบง่าย อย่างไรก็ตาม วัสดุนี้ยากต่อการประมวลผลหลังการอบชุบ เปราะมาก แตกง่าย ต้นทุนสูง และมีขนาดจำกัด และวัสดุชนิดนี้มีการเสียรูปขนาดใหญ่หลังการอบชุบ และงานวิจัยและพัฒนาหลังการอบชุบความร้อนก็มีมาก .

รูปร่างของแผงด้านในของรถนั้นค่อนข้างซับซ้อนและมีการใช้แผ่นเหล็กที่มีความแข็งแรงสูงมากขึ้นเรื่อยๆ ชิ้นส่วนประเภทนี้มีความต้องการประสิทธิภาพโดยรวมของแม่พิมพ์สูงกว่า โดยปกติจะใช้โครงสร้างแบบฝัง กระบวนการเตรียมผิวของอินเลย์ในปัจจุบันประกอบด้วย TD, การชุบฮาร์ดโครม, ไนไตรดิ้ง, PVD เป็นต้น

TD treatment เป็นคำย่อของ Thermal Diffusion Carbide Coating Process (กระบวนการเคลือบคาร์ไบด์แบบแพร่ความร้อน) เทคโนโลยีนี้ได้รับการพัฒนาและจดสิทธิบัตรเป็นครั้งแรกโดย Toyota Central Research Institute ในญี่ปุ่นในปี 1970 เรียกอีกอย่างว่า Toyota Diffusion Process หรือเรียกสั้นๆ ว่า TD กระบวนการ นั่นคือการประมวลผล TD เรียกอีกอย่างว่าโลหะแทรกซึมของเกลือหลอมเหลวในประเทศของเรา โดยไม่คำนึงถึงชื่อ หลักการของมันคือการวางชิ้นงานในส่วนผสมของบอแรกซ์ที่หลอมเหลว แล้วสร้างการเคลือบโลหะคาร์ไบด์บนพื้นผิวของชิ้นงานผ่านการแพร่กระจายที่อุณหภูมิสูง

ลักษณะสำคัญของการเคลือบผิว TD คือ: ความแข็งในการเคลือบสูง, HV สามารถเข้าถึงได้ประมาณ 3000, ความต้านทานการสึกหรอสูง, ความต้านทานแรงดึง, ความต้านทานการกัดกร่อน และคุณสมบัติอื่นๆ และอายุการใช้งานของการเคลือบ TD อยู่ที่ประมาณ 100,000 หน่วย แต่การรักษาชั้นเคลือบ TD มีความต้องการสูงสำหรับวัสดุแม่พิมพ์ และความเครียดจากความร้อน ความเครียดการเปลี่ยนเฟส และการเปลี่ยนแปลงปริมาตรเฉพาะที่เกิดขึ้นระหว่างการรักษาที่อุณหภูมิสูงจะทำให้เกิดการเสียรูปหรือแม้แต่การแตกร้าวของแม่พิมพ์ในระหว่างการอบชุบด้วยความร้อนได้ง่าย จะมีการแตกร้าวด้วย การเคลือบ TD มีความต้องการสูงในด้านคุณภาพการประมวลผลและรูปร่างของแม่พิมพ์ นอกจากนี้ กระบวนการหลังการเคลือบ TD ยังดำเนินการได้ยาก ซึ่งไม่สามารถตอบสนองความต้องการในการเปลี่ยนแปลงการออกแบบ การปรับแต่งและซ่อมแซมแม่พิมพ์ สำหรับแม่พิมพ์ที่มีการเคลือบผิวแบบอื่น การรักษาพื้นผิวเดิมจะต้องถูกลบออกทั้งหมด มิฉะนั้นจะส่งผลต่อคุณภาพพื้นผิวของ TD cladding นอกจากนี้ เทคโนโลยีการเคลือบผิว TD โดยทั่วไปจะลดอายุการใช้งานหลังการบำบัด 3-4

PVD (Physical Vapor Deposition) คือวิธีการสะสมไอทางกายภาพ และการเคลือบ PVD คือการเคลือบพื้นผิวที่ผลิตขึ้นโดยวิธีการสะสมไอทางกายภาพ มีประสิทธิภาพในการป้องกันการยืดตัวที่ดีและความแข็งของการเคลือบอาจสูงถึง HV2000-3000 หรือสูงกว่านั้น ดังนั้นจึงมีความทนทานต่อการสึกหรอดีเยี่ยม และอุณหภูมิในการประมวลผลค่อนข้างต่ำ การเสียรูปของกระบวนการแปรรูป ชิ้นงานมีขนาดเล็กและสามารถแปรรูปได้หลายครั้งโดยไม่กระทบกับอายุการใช้งาน และข้อดีอื่น ๆ แต่แรงยึดเหนี่ยวระหว่างสารเคลือบและพื้นผิวนั้นไม่ดี และง่ายต่อการทำให้สารเคลือบหลุดออกเมื่อใช้กับแม่พิมพ์แบบลึกและแม่พิมพ์ที่มีแรงกดในการขึ้นรูปสูง และไม่สามารถออกแรงต้านความเครียดและ ผลกระทบต่อการสึกหรอ

เคลือบพีวีดี

ขนาดของแม่พิมพ์แผ่นนอกโดยทั่วไปจะมีขนาดใหญ่ หากใช้โครงสร้างโมเสก จะมีความเครียดที่ตะเข็บ ดังนั้นส่วนใหญ่จึงใช้โครงสร้างโดยรวม และวัสดุโดยทั่วไปทำจากเหล็กหล่อ เช่น เหล็กดัด ความแข็งของส่วนป้อนขึ้นรูปอาจสูงถึงประมาณ HRC50-55 องศาหลังจากการดับไฟ

การปรับสภาพพื้นผิวส่วนใหญ่ของแม่พิมพ์แผ่นนอกของโครงสร้างโดยรวมใช้กระบวนการชุบฮาร์ดโครม แต่ผลการชุบผิวแข็งมีจำกัด และความแข็งผิวจะอยู่ที่ประมาณ 1000HV นอกจากนี้ ชั้นชุบฮาร์ดโครมยังถูกรวมเข้าด้วยกันทางกลไกกับวัสดุฐานแม่พิมพ์ ซึ่งทำได้ง่าย เมื่อการเคลือบหลุดออก ประสิทธิภาพการป้องกันรอยขีดข่วนจะสูญเสียไป เมื่อชั้นชุบแข็งผิวสึก ความหยาบจะปรากฏขึ้นอีกครั้ง และอายุการใช้งานของชั้นชุบแข็งผิวโดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 50,000 ถึง 100,000 หน่วย

โครเมียม

RNT เป็นเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นใหม่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา หลักการทำงานของมันคือหลังจากเคลือบโพรงแม่พิมพ์ด้วยน้ำยาเคลือบ RNT แล้ว นาโนโมเลกุลของสารเคลือบจะกระจายตัวด้วยความดันและทำหน้าที่บนพื้นผิวของแม่พิมพ์เพื่อสร้างสารเคลือบนาโนเมทัลคาร์ไบด์ กระบวนการขยายจากด้านในสู่ด้านนอก และความหนาและความแข็งจะแปรผันตามเวลาในการทำงานของแม่พิมพ์ที่เพิ่มขึ้น ความหนาของผิวเคลือบคือ 0.1-1μm และความแข็งของ การเคลือบคือ HV1100-1600 แม้ว่าแม่พิมพ์จะรับน้ำหนักมาก ชั้นเคลือบบนพื้นผิวจะไม่หลุดออกและล้มเหลวเนื่องจากการเปลี่ยนรูปพลาสติกของพื้นผิว ความหนาและความแข็งเพิ่มขึ้นตามระยะเวลาการทำงานของแม่พิมพ์และจำนวนการเคลือบจากด้านในสู่ด้านนอก โดยทั่วไปการเคลือบ RNT หนึ่งครั้งสามารถรับประกันได้ 100-500 ชิ้นโดยไม่ต้องงีบหลับ อย่างไรก็ตาม การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีนี้กับชิ้นส่วนที่มีการงีบหลับอย่างรุนแรง ชิ้นส่วนที่เกิดความร้อนในระหว่างการผลิต และแผ่นเพลทที่มีความแข็งแรงสูงเป็นพิเศษนั้นยังไม่สมบูรณ์ และต้นทุนในการใช้งานก็ค่อนข้างสูง

การใช้สารหล่อลื่นที่เหมาะสมในกระบวนการผลิตสามารถปรับปรุงสภาพแรงเสียดทานและลดการหลุดเป็นฝอยได้อย่างมีประสิทธิภาพ หน้าที่หลักคือการแยกคู่สัมผัสด้วยฟิล์มน้ำมันหล่อลื่น โดยทั่วไปการหยอดน้ำมันจะทำด้วยตนเองหรือด้วยอุปกรณ์อัตโนมัติในสายการผลิต นอกจากนี้ การใช้สารหล่อลื่นยังสามารถลดจุดด่างดำและปัญหาการแตกร้าวได้อย่างมีประสิทธิภาพอีกด้วย อย่างไรก็ตาม การใช้สารหล่อลื่นจะทำให้สิ่งแวดล้อมสกปรกและลื่น เพื่อปรับปรุงผลกระทบของการเคลือบน้ำมันที่มีต่อสภาพแวดล้อมการทำงาน บริษัทเหล็ก เช่น Baosteel, Wuhan Iron and Steel และ Maanshan Iron and Steel ได้พัฒนาแผ่นเหล็กที่หล่อลื่นตัวเองในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การใช้แผ่นเหล็กเคลือบสารหล่อลื่นในตัวเองมีคุณสมบัติในการหล่อลื่นในตัวเองที่ดีเยี่ยม คุณสมบัติต่างๆ เช่น ความทนทานต่อการกัดกร่อน ความทนทานต่อรอยนิ้วมือ ความสามารถในการขึ้นรูปและความสามารถในการทาสี ฯลฯ หลักๆ แล้วคือการม้วนเคลือบชั้นเคลือบสารอินทรีย์บนแผ่นเหล็ก และไม่จำเป็นต้องทาน้ำมันหล่อลื่นในระหว่างกระบวนการปั๊มขึ้นรูป อย่างไรก็ตาม ค่าใช้จ่ายในการใช้งานจะสูงกว่าเล็กน้อย และยังไม่มีการใช้อย่างแพร่หลาย

เนื่องจากโหลดการขึ้นรูปและวัสดุการขึ้นรูปมีหลากหลาย ซึ่งมาตรการประเภทหรือหลายอย่างที่ใช้ในการแก้ปัญหาความเครียดของชิ้นงาน นอกจากจะพิจารณาถึงประสิทธิผลของผลกระทบ ขนาดแบทช์ของผลิตภัณฑ์ ความยากในการทำให้เป็นจริง ต้องคำนึงถึงเศรษฐกิจด้วย และปัญหาอื่นๆ แล้วเลือกวิธีที่เหมาะสมที่สุด