อิทธิพลของการออกแบบโครงสร้างแม่พิมพ์

วัสดุแม่พิมพ์และวัสดุเหล็กบางชนิดดีมาก บ่อยครั้งเป็นเพราะการออกแบบโครงสร้างแม่พิมพ์ไม่สมเหตุสมผล เช่น ขอบบาง มุมแหลม ร่อง ขั้นบันไดกระทันหัน ความหนาและบางไม่เท่ากัน เป็นต้น ทำให้แม่พิมพ์เสียรูปมากหลังการอบชุบด้วยความร้อน

1. สาเหตุของการเสียรูป

เนื่องจากความหนาที่ไม่สม่ำเสมอหรือมุมโค้งมนของแม่พิมพ์ ความเค้นจากความร้อนและความเค้นของเนื้อเยื่อระหว่างส่วนต่างๆ ของแม่พิมพ์จะแตกต่างกันในระหว่างการดับ ซึ่งนำไปสู่ความแตกต่างของการขยายตัวของปริมาตรของแต่ละส่วน และทำให้แม่พิมพ์เสียรูปหลังจากการดับ

2. ข้อควรระวัง

เมื่อออกแบบแม่พิมพ์ เพื่อให้เป็นไปตามความต้องการในการผลิตจริง ควรลดความหนาของแม่พิมพ์ให้เหลือน้อยที่สุด และควรลดความไม่สมดุลของโครงสร้าง ที่รอยต่อของความหนาของแม่พิมพ์ ควรใช้การออกแบบโครงสร้าง เช่น การเปลี่ยนผ่านที่ราบรื่นให้มากที่สุด ตามกฎการเสียรูปของแม่พิมพ์ ค่าเผื่อการประมวลผลจะถูกสงวนไว้ และแม่พิมพ์จะไม่ถูกทิ้งเนื่องจากการเสียรูปของแม่พิมพ์หลังจากการดับ สำหรับแม่พิมพ์ที่มีรูปร่างซับซ้อนเป็นพิเศษ เพื่อให้การหล่อเย็นสม่ำเสมอระหว่างการชุบ สามารถใช้โครงสร้างแบบผสมได้

3. กระบวนการผลิตแม่พิมพ์และอิทธิพลของความเค้นตกค้าง
มักจะพบในโรงงานว่าแม่พิมพ์บางชนิดที่มีรูปร่างซับซ้อนและมีความแม่นยำสูงต้องมีการเปลี่ยนรูปขนาดใหญ่หลังการอบชุบด้วยความร้อน หลังจากตรวจสอบอย่างถี่ถ้วนแล้ว พบว่าแม่พิมพ์ไม่ได้ผ่านการอบชุบก่อนกระบวนการทางกลและขั้นตอนการอบชุบด้วยความร้อนขั้นสุดท้าย

สาเหตุของการเสียรูป

ความเค้นตกค้างระหว่างการตัดเฉือนและความเค้นหลังจากการดับจะถูกซ้อนทับ ซึ่งจะเพิ่มการเสียรูปของแม่พิมพ์หลังการอบชุบด้วยความร้อน

ข้อควรระวัง

(1) หลังจากการกัดหยาบและก่อนการเก็บผิวกึ่งละเอียด ควรทำการหลอมคลายความเครียด นั่นคือ (630-680) â×(3-4) ชม. การทำให้เตาเย็นลงต่ำกว่า 500 â การระบายความร้อนด้วยอากาศ หรือ 400 â× (2- 3) ชั่วโมง บำบัดความเครียด

(2) ลดอุณหภูมิดับและลดความเครียดที่เหลือหลังจากการดับ

(3) การใช้น้ำมันดับอุณหภูมิ 170oC ระบายความร้อนด้วยอากาศ (ดับสเตจ)

(4) กระบวนการดับด้วยอุณหภูมิความร้อนสามารถลดความเครียดที่ตกค้างของการดับ

การใช้มาตรการข้างต้นสามารถลดความเครียดที่ตกค้างของแม่พิมพ์หลังจากการดับและลดการเสียรูปของแม่พิมพ์

4. อิทธิพลของการบำบัดความร้อนและกระบวนการให้ความร้อน
ผลของความเร็วความร้อน

โดยทั่วไปถือว่าการเสียรูปของแม่พิมพ์หลังจากการอบชุบด้วยความร้อนเกิดจากการหล่อเย็น ซึ่งไม่ถูกต้อง แม่พิมพ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งแม่พิมพ์ที่ซับซ้อน ความถูกต้องของเทคโนโลยีการประมวลผลมักมีผลกระทบมากขึ้นต่อการเสียรูปของแม่พิมพ์ จะเห็นได้ชัดเจนจากการเปรียบเทียบกระบวนการให้ความร้อนของแม่พิมพ์บางชนิดที่ยิ่งให้ความร้อนเร็วเท่าใดก็ยิ่งมีการเสียรูปมากเท่านั้น

(1) สาเหตุของการเสียรูป

โลหะใด ๆ จะต้องขยายตัวเมื่อได้รับความร้อน เพราะเมื่อเหล็กได้รับความร้อน อุณหภูมิของชิ้นส่วนแต่ละชิ้น (นั่นคือความร้อนไม่เท่ากัน) ในแม่พิมพ์เดียวกัน ย่อมทำให้การขยายตัวของแต่ละชิ้นส่วนในแม่พิมพ์ไม่เท่ากัน ส่งผลให้เกิดความร้อนเนื่องจาก เพื่อให้ความร้อน ความเครียดภายในที่ไม่สม่ำเสมอ ที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุดเปลี่ยนเฟสของเหล็ก การให้ความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอส่วนใหญ่ทำให้เกิดความเครียดจากความร้อน และการให้ความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอเกินกว่าอุณหภูมิเปลี่ยนเฟสจะทำให้เกิดความไม่เท่าเทียมกันในการเปลี่ยนแปลงของเนื้อเยื่อ ส่งผลให้เกิดความเครียดทั้งโครงสร้าง ดังนั้นยิ่งอัตราการให้ความร้อนเร็วขึ้น ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างพื้นผิวของแม่พิมพ์และศูนย์กลางก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ความเครียดก็จะยิ่งมากขึ้น และการเสียรูปของแม่พิมพ์ก็จะยิ่งมากขึ้นหลังจากการอบชุบด้วยความร้อน

(2) มาตรการป้องกัน

แม่พิมพ์ที่ซับซ้อนควรได้รับความร้อนอย่างช้าๆ เมื่อได้รับความร้อนต่ำกว่าจุดเปลี่ยนเฟส โดยทั่วไปแล้ว การเสียรูปของการรักษาความร้อนแบบสุญญากาศของแม่พิมพ์นั้นมีขนาดเล็กกว่าของเตาเผาเกลือมาก การใช้การอุ่นล่วงหน้า การอุ่นครั้งเดียว (550-620oC) สามารถใช้กับแม่พิมพ์เหล็กกล้าผสมต่ำ ควรใช้การอุ่นสองครั้ง (550-620oC และ 800-850oC) สำหรับแม่พิมพ์เหล็กกล้าผสมสูง