تجزیه و تحلیل فرآیند ساخت قالب خمشی دقیق

تجزیه و تحلیل فرآیند ساخت قالب خمشی دقیق

صنعت پردازش ورق فلزی یک نیروی حمایتی مهم از صنعت ماشین‌سازی چین' است، که در آن پردازش خمشی یک فرآیند ضروری در پردازش ورق فلز است و فرکانس استفاده از قالب هر روز نسبتاً بالا است. با این حال، در فرآیند تنظیم فرآیند خمشی، به منظور بهبود موثر کیفیت و راندمان تولید قطعات و محصولات، یک محتوای بسیار کلیدی انتخاب قالب خمشی با کیفیت بالا است. محتوای اصلی این مقاله چگونگی پی بردن به کیفیت عالی قالب خمشی از تولید است.

第一部分：折弯机模具的现状

بخش اول: وضعیت فعلی قالب ماشین خم

⑴国产模具品牌参差不齐，模具质量不够稳定，精度不够精密，相比较进口模具有一定的差距；⑵使用进口模具，则价格高昂，且交货期偏长；⑶若是需求非标模具时，与模具制造商的沟通途径较少，且时效性较差；⑷行业并没有执行一个既定的模具标准。导致各厂家之间做的模具不能互换，造成钣金用户在使用模具时，会被绑架销售，选择空间小。

(1) مارک های قالب های داخلی ناهموار هستند، کیفیت قالب ها به اندازه کافی پایدار نیست، مقرون به صرفه نیست (2) در صورت استفاده از قالب های وارداتی، قیمت بالا و زمان تحویل بسیار طولانی است. (3) اگر قالب های غیر استاندارد مورد نیاز باشد، کانال های ارتباطی کمی با تولید کنندگان قالب وجود دارد و به موقع بودن آن ضعیف است. (4) صنعت استاندارد قالب را اجرا نکرده است. در نتیجه قالب های ساخته شده توسط سازندگان مختلف قابل تعویض نیستند و در نتیجه کاربران ورق فلزی هنگام استفاده از قالب ها برای فروش ربوده می شوند و فضای انتخاب نیز کم است.

بخش دوم: مشکل اصلی کیفیت ابزار پرس ترمز

1）材质

1) مواد

折弯 模具 材料 应 选择 正规 钢铁 企业 生产 的 و 42CrMo، 相 对于 其他 材料، و 42CrMo 材质 有着 明显 优异 的 机械 性能. 具有 强度، 淬 透 性 高، 韧性 好، 淬火 时 变形 小، 高温 时 有 高 的 蠕变强度 和 持久 强度 等 特点. 市场 上 的 材料 还有 T7A، T8A، 尽管 这 几款 材料 均 可以 通过 热处理 达到 一定 的 表面 硬度. 但是 由于 淬火 层 深度 过 浅، 刀具 心 部 组织 过 软، 容易 变形.由于 受 价格 限制، 很多 折弯 模具 材料 多 采用 相对 便宜 的 材料. 国外 折弯 模具 采用 的 材料، 耐磨، 耐 腐蚀 及 抛光 亮度 等 综合 性能 均 优于 国产 材料. 这 也 从 根本 上 影响 了 国产折弯模具的外观质量和使用寿命。

42CrMo تولید شده توسط شرکت های آهن و فولاد معمولی باید به عنوان ماده قالب خمشی انتخاب شود. در مقایسه با سایر مواد، ماده 42CrMo دارای خواص مکانیکی بسیار عالی است. دارای ویژگی های استحکام بالا، سختی پذیری بالا، چقرمگی خوب، تغییر شکل کوچک در هنگام خاموش کردن، استحکام خزش بالا و استحکام پایدار در دمای بالا است. مواد t7a و T8A نیز در بازار وجود دارد، اگرچه این مواد می توانند از طریق عملیات حرارتی به سختی سطح خاصی دست یابند. با این حال، به دلیل عمق کم لایه خاموش کننده، بافت هسته ابزار بسیار نرم است و به راحتی تغییر شکل می دهد. به دلیل محدودیت قیمت، بسیاری از مواد قالب خمشی از مواد نسبتا ارزان استفاده می کنند. مواد مورد استفاده در قالب های خمشی خارجی دارای خواص جامع بهتری مانند مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر خوردگی و درخشندگی پرداخت نسبت به مواد داخلی هستند. این نیز اساساً بر کیفیت ظاهری و عمر مفید قالب های خمشی خانگی تأثیر می گذارد.

2) عملیات حرارتی

折弯 模具 为了 得到 合格 且 均匀 的 硬度، 热处理 的 工序 至关重要. 折弯 模具 要求 的 硬度 为 ± 2HRC 47، 其 含义 为 模具 的 表面 任何 位置 硬度 应该 在 45 ~ 49HRC 之间. 并且 硬度 层 的深度 单边 控制 在 10mm و 以上 热处理 的 大概 过程 为: 首先 将 粗 铣 好的 毛坯، 在 端面 焊 上 吊装 环، 进 加热炉 升温 至 880 ℃، 等 产品 已经 整体 到 温 → 出炉 → 淬 油 → 冷却→ 检验 变形 量 → 冷 校正 → 回火 → 硬度 检测، 其中 回火 保温 时间 根据 批量 而 有所 不同. 完成 以上 步骤، 基本上 完成 粗 铣 毛坯 的 热处理.

برای به دست آوردن سختی واجد شرایط و یکنواخت قالب خمشی، فرآیند عملیات حرارتی بسیار مهم است. سختی مورد نیاز برای قالب خمشی 2 ± 47 ساعت است، به این معنی که سختی در هر موقعیتی روی سطح قالب باید بین 45 تا 49 ساعت باشد. و عمق لایه سختی بالای 10 میلی متر کنترل می شود. فرآیند کلی عملیات حرارتی به شرح زیر است: ابتدا قسمت خام آسیاب شده را با حلقه بالابر در وجه انتهایی جوش دهید، وارد کوره گرمایش کنید و دما را تا 880 درجه سانتیگراد افزایش دهید و غیره. محصول به طور کلی به دما رسیده است → تخلیه ← خاموش کردن روغن ← خنک کننده ← بازرسی تغییر شکل ← تصحیح سرد ← تمپر → تست سختی. زمان پخت و نگهداری بسته به دسته متفاوت است. مراحل فوق را کامل کنید و اساسا عملیات حرارتی فرز خشن را تکمیل کنید.

چندین نکته کلیدی در مراحل بالا وجود دارد:

⑴ 端面 焊 上 吊装 环 进行 悬空 加热 及 悬空 淬 油 冷却. 由于 折弯 模具 的 形状 是 不规则 的 几何 形状، 在 冷却 时، 冷却 不均匀، 不 等速، 会 产生 较大 的 变形 量، 且 不可控. 因此 只有 悬空 的 燃烧 方式 及 悬空 冷却 才能 有效 的 使 模具 变形 量 达到 最小值. 由于 是 悬空 状态 下 加热 及 冷却، 在 这个 过程 中، 吊装 环 是 和 模具 焊接 成 一体 进 炉 加热. 如果 模具过 重، 在 880 ℃ 的 温度 下، 很 容易 造成 吊装 环 与 模具 之间 断裂. 正是 由于 这个 热处理 加热 上 的 限制، 一般 厂家 坚持 做 835mm 标准 长度 模具. 模具 若是 存在 热处理 上 的 缺陷، 就会大幅降低模具的使用寿命。

(1) حلقه بالابر برای گرم کردن تعلیق و خنک کننده روغن خاموش کننده تعلیق در وجه انتهایی جوش داده می شود. از آنجایی که شکل قالب خمشی هندسی نامنظم است، در هنگام سرد شدن، خنک‌کاری ناهموار و سرعت نابرابر است که تغییر شکل زیادی ایجاد می‌کند و قابل کنترل نیست. بنابراین، تنها حالت احتراق معلق و خنک کننده معلق می تواند به طور موثر تغییر شکل قالب را به حداقل برساند. همانطور که در حالت معلق گرم و سرد می شود، در این فرآیند حلقه بالابر با قالب جوش داده شده و در کوره گرم می شود. اگر قالب خیلی سنگین باشد، به راحتی می توان بین حلقه بالابر و قالب در دمای 880 ℃ شکست. با توجه به محدودیت عملیات حرارتی و گرمایش، سازندگان عمومی اصرار دارند که قالب‌هایی با طول استاندارد 835 میلی‌متر بسازند. اگر قالب در عملیات حرارتی نقص داشته باشد، طول عمر قالب بسیار کاهش می یابد.

⑵冷校正。在产品出油炉之后，由于模具本身几何形状的不规则，造成变形量的不可控。所以，在模具出油炉之后，每一件产品都需要检测变形量，如果变形量过大，那么需要冷校正。很多厂家为了省事，会选择采用火焰枪烧红的老式办法进行校正。在重烧的地方，会造成局部组织软化。在日常的使用上，存在安全隐患。

(2) تصحیح سرد. پس از خروج محصول از کوره نفت، تغییر شکل به دلیل هندسه نامنظم خود قالب غیر قابل کنترل است. بنابراین، پس از خارج شدن قالب از کوره نفت، هر محصول نیاز به تشخیص تغییر شکل دارد. اگر تغییر شکل بیش از حد بزرگ باشد، نیاز به اصلاح سرد دارد. به منظور صرفه جویی در مشکلات، بسیاری از تولید کنندگان روش قدیمی سوزاندن قرمز با تفنگ شعله را برای اصلاح انتخاب می کنند. در محل سوزش مجدد باعث نرم شدن بافت موضعی می شود. در استفاده روزانه خطرات ایمنی بالقوه ای وجود دارد.

经 严格 把 控 热处理 工艺 的 折弯 模具، 应该 达到 以下 寿命: 在 加工 گام 2.0mm 厚度 以下 (含 گام 2.0mm) 的 不锈钢 板، 3.0mm 以下 的 冷板 (含 3.0mm) 时، 采用 6 تا 8 倍 V槽 的 折弯 下 模، 刃口 的 R 角 可以 承受 2000000 次 的 频繁 折弯 (换算 成年 数، 以 一款 模具 一年 使用 20 万 刀 次 算، 可 使用 10 年)، 而 刃口 的 磨损 在0.03mm 之 内. 低廉 的 价格 是否 真的 就是 性价比 高؟ 用 最终 的 使用 刀 次 来 体现 就会 发现، 其实 并不是 那么 一回事. 只有 专业 的 热处理 工艺 及 合格 的 材质، 才能 保证 模具 经久耐用.

قالب خمشی با فرآیند عملیات حرارتی کاملاً کنترل شده باید به عمر مفید زیر برسد: هنگام پردازش ورق فولادی ضد زنگ با ضخامت کمتر از 2.0 میلی متر (شامل 2.0 میلی متر) و صفحه سرد با ضخامت کمتر از 3.0 میلی متر (شامل 3.0 میلی متر)، خمش پایین تر قالب با 6 تا 8 بار شیار V پذیرفته شده است، و زاویه R لبه برش می تواند 2000000 خم شدن مکرر را تحمل کند (تبدیل به بزرگسالان، اگر قالبی 200000 بار در سال استفاده شود، می تواند به مدت 10 سال استفاده شود). سایش لبه برش در 0.03 میلی متر است. آیا قیمت پایین واقعا مقرون به صرفه است؟ مشخص خواهد شد که با استفاده نهایی از چاقو یکسان نیست. فقط فرآیند عملیات حرارتی حرفه ای و مواد واجد شرایط می تواند دوام قالب را تضمین کند.

بخش سوم: سنگ زنی ابزارهای خمشی NC دقیق

前两点提到的模具材料及材料热处理，主要关乎的就是折弯模具的寿命。那么对模具的刃口及V槽面的处理方式就是保证模具精度的最关键的一道工序。

مواد قالب و عملیات حرارتی مواد ذکر شده در دو نکته اول عمدتاً به طول عمر قالب خمشی مربوط می شود. سپس پردازش لبه برش و سطح شیار V قالب حیاتی ترین فرآیند برای اطمینان از دقت قالب است.

传统的磨削工艺对于刃口的磨削办法为：将砂轮角度人工对半分，磨削完一面，再磨削另外一面，最后R角靠钳工手动打磨。下模的V槽处理方式也是大同小异，将砂轮修成单V形，越往下磨，V槽就越宽，最后V槽面的R角处手动打磨。这种传统的加工方式精度差，做不到同型号的一致性，为后续增订模具增加了互换性的困难。

در فرآیند آسیاب سنتی، روش سنگ زنی برای لبه به این صورت است: به صورت دستی زاویه چرخ سنگ زنی را به نصف تقسیم کنید، یک طرف را آسیاب کنید، سپس طرف دیگر را آسیاب کنید، و در نهایت زاویه R را به صورت دستی توسط فیتر آسیاب کنید. روش درمان V-groove قالب پایینی نیز مشابه است. چرخ سنگ زنی را به یک V شکل تکی تعمیر کنید. هر چه بیشتر آسیاب کنید، شیار V بازتر می شود. در نهایت گوشه R سطح شیار V را به صورت دستی آسیاب کنید. این روش پردازش سنتی دقت ضعیفی دارد و نمی‌تواند به سازگاری همان مدل دست یابد، که دشواری قابلیت تعویض برای به‌روزرسانی بعدی قالب‌ها را افزایش می‌دهد.

第一，修整成形砂轮。这个工序完全颠覆了传统的砂轮修整方式，根据每一个型号的模具对应形状，修整出对应的成形砂轮。然后进行成形磨削，将复杂的曲面磨削，简化成简单的平面磨削原理，从而更好的控制模具的R角、角度、V槽宽度等关键尺寸。

ابتدا چرخ سنگ زنی تشکیل شده را پانسمان کنید. این فرآیند به طور کامل روش پانسمان چرخ سنگ زنی سنتی را زیر و رو می کند و چرخ سنگ زنی تشکیل شده مربوطه با توجه به شکل مربوط به هر مدل قالب کوتاه می شود. سپس سنگ زنی فرم انجام می شود تا سنگ زنی سطح پیچیده را به یک اصل سنگ زنی سطحی ساده تبدیل کند تا بتوان ابعاد کلیدی مانند زاویه R، زاویه و عرض شیار V قالب را کنترل کرد.

第二，粗磨刃口及V槽面。

دوم، لبه برش و سطح شیار V را آسیاب کنید.

第三，精磨刃口及V槽面。在粗磨刃口或V槽面的过程中，砂轮会有损耗，所以在精磨前，砂轮会在系统的作用下，自动补偿损耗量及自动补偿。

سوم، ساییدن ریز لبه برش و سطح شیار V. در فرآیند سنگ زنی خشن لبه یا سطح شیار V، چرخ سنگ زنی از دست می رود، بنابراین قبل از سنگ زنی ریز، چرخ سنگ زنی به طور خودکار اتلاف و جبران خسارت تحت عمل سیستم را جبران می کند.

第四، 光刀. 将 光刀 的 次数 及 砂轮 粒度 统一. 从而 可以 做到 每 一条 模具 的 尺寸 都是 一致 的، 精确 到 0.01mm و 的 尺寸 公差.

چهارم، چاقوی سبک. زمان های چاقوی سبک و اندازه دانه چرخ سنگ زنی را یکسان کنید. بنابراین، ابعاد هر قالب می تواند سازگار و دقیق با تحمل ابعادی 0.01 میلی متر باشد.

以上四个步骤是一次装夹同时完成的，可以显著的提高模具的一致性及稳定性。

چهار مرحله فوق به طور همزمان انجام می شود که می تواند به طور قابل توجهی قوام و پایداری قالب را بهبود بخشد.

传统的磨削办法，在整个制造过程中，大部分是人为干预；而数控化的磨削，在整个制造过程中，全程都是设备本身及配套的数控系统在控制产品的尺寸成形及尺寸精度。因此，生产出来模具的一致性及稳定性有着本质上的区别。

بسیاری از روش های سنتی آسیاب مداخله انسان در کل فرآیند تولید است. در کل فرآیند تولید سنگ زنی NC، کل فرآیند مربوط به خود تجهیزات و سیستم پشتیبانی کننده NC در کنترل شکل دهی ابعادی و دقت ابعادی محصول است. بنابراین قوام و پایداری قالب های تولید شده اساساً متفاوت است.

由于 传统 工艺 的 缺陷، 模具 一致性 无法 稳定. 所以 国内 很 长 一段 时间 都是 在 使用 整 支 的 模具. 然而 AMADA 等 进口 品牌 一直 在 生产 标准 长度 为 835mm 及 500MM 的 模具. 究 其 原因، 就是 因为先进 的 磨削 设备 及 工艺، 能够 制造 出 一致性 的 模具. 从而 达到 互换 拼接 使用 的 效果. 也 正是 国内外 厂家 在 工艺 上 的 区别، 造成 折弯 模具 一直 以来 没有 一个 标准 的 行业 规范.各 厂家 生产 的 均 是 本厂 的 模具 尺寸. 如果 有了 一个 统一 的 尺寸 标准، 钣金 用户 在 选择 厂家 时، 就 可以 更加 自主 一点، 而不 需要 迁就 某 一款 模具 或 某 一家 制造 商.

به دلیل نقص فرآیند سنتی، قوام قالب نمی تواند پایدار باشد. بنابراین، کل قالب برای مدت طولانی در چین استفاده شده است. اما برندهای وارداتی مانند آمادا قالب هایی با طول های استاندارد 835 و 500 میلی متر تولید می کنند. دلیل آن این است که تجهیزات و فناوری پیشرفته آسیاب می تواند قالب های سازگار تولید کند. به طوری که برای رسیدن به اثر اتصال قابل تعویض. همچنین تفاوت تکنولوژی بین تولیدکنندگان داخلی و خارجی است که منجر به عدم وجود مشخصات صنعتی استاندارد برای قالب های خمشی می شود. هر سازنده اندازه قالب خود را تولید می کند. اگر یک استاندارد اندازه یکپارچه وجود داشته باشد، کاربران ورق فلزی می‌توانند هنگام انتخاب تولیدکنندگان مستقل‌تر باشند، بدون اینکه نیازی به قرار دادن قالب یا سازنده خاصی داشته باشند.