アルミニウム形材金型の通常の耐用年数
通常の条件下で金型が故障する前に、その金型が生産する合格製品の数を、金型の通常寿命、または単に金型寿命と呼びます。金型の最初の修理前に生産された合格した製品の数は、初期寿命と呼ばれます。ある修理から次の修理までに生産される認定製品の数を修理寿命と呼びます。金型の寿命は、初期の寿命と各修理による寿命の合計です。
金型の寿命は金型の種類と構造に関係します。これは、金型の材料特性、金型の設計と製造のレベル、金型の熱処理のレベル、および一定期間にわたる使用とメンテナンスのレベルを総合的に反映しています。金型の寿命の長さは、地域または国の冶金および機械製造業のレベルをある程度反映します。
金型の故障モードとメカニズム
ただし、破損の形態は一般に、摩耗、破壊、塑性変形の 3 つのタイプに要約できます。
(1) 摩耗不良
稼働中、金型は成形ワークピースと接触し、相対運動が発生します。表面の相対運動により、接触面の材料が徐々に失われる現象を摩耗と呼びます。摩耗故障は次のタイプに分類できます。
(2) 破壊破壊
金型に大きな亀裂が生じたり、2 つまたは複数の部分に割れたりして実用性が失われる場合、それは破壊故障とみなされます。破壊は延性破壊または脆性破壊に分類できます。金型の材質は中強度から高強度の鋼-がほとんどで、破壊形態は脆性破壊であることが多いです。
脆性破壊はさらに瞬間破壊と疲労破壊に分けられます。
(3) 塑性変形破壊
金型の塑性変形は、金型の金属材料の降伏プロセスです。塑性変形が発生するかどうかは、主に機械的負荷と金型の室温強度に影響されます。高温で動作する金型の場合、塑性変形が発生するかどうかは、主に金型の動作温度と金型材料の高温強度に依存します。-。
アルミニウム業界のトレンドの発展に伴い、近年、誰もが効率を向上させ、コストを節約するための、より優れた最適な開発モデルを模索するようになりました。
コストと効率の向上。アルミニウム異形材の製造において、押出ダイスは間違いなく重要な制御点です。彼らの寿命を延ばすことは確かに体系的な問題です。実際の生産現場では、一般に、設計の最適化、金型の加工、使用中のメンテナンスなど、いくつかの重要な側面に重点を置いた取り組みが行われます。
1. 最適化された設計
押出金型の場合、設計のレベルは出力の品質に直接影響し、ある程度は金型の耐用年数にも影響します。押出ダイの設計では、まずプロファイルに基づいて適切な押出比を選択し、機械トン数と穴の数を決定して、設計された分配穴がバランスのとれた材料の流れを生み出すようにする必要があります。さらに、設計構造は応力集中を可能な限り回避し、金型のすべての部分に均等に力がかかるようにして安定性を確保する必要があります。
より複雑で多数のネジ穴を備えたツールヘッドの場合、ネジ穴位置付近の強度を強化するために空のナイフを適切に長くするのが一般的です。熱処理された金型の焼き入れの改善、応力除去の改善、より完全な加熱などの要素を考慮して、一部の大きな正方形または長方形のツールヘッドには中央に追加の穴あけが施されます。-
一般に、対角線が長く角筒タイプの場合、上型の肉厚を厚くして強度を確保し、ブリッジ位置も適度に広げることで早期コーナー割れ等を効果的に防止します。
2. 金型加工
押出金型の製造は機械加工と電気加工に分けられます。一般に、機械加工は金型の主要構造を完成させるための粗加工に使用され、電気加工は主に作業領域などの重要な部分の再加工を行う微細加工に使用されます。押出金型の寿命を延ばすためには、加工時の細部にまで気を配ることが非常に効果的です。特に、金型修復後の状況を分析することは、次回の補充時に金型をより適切に処理する方法を決定するのに役立ちます。
1. 熱処理に関して、押出ダイスの一般的な硬さはHRC47～HRC51です。ただし、￠560を超える仕様の大型金型の場合、硬度はHRC47程度を下限とするのが一般的です。これにより、金型の硬度とそれに必要な靭性の両方が確保されます。
2. 分配穴の加工、特に多穴ダイの場合は、加工後の対称性に特に注意を払う必要があります。最終的な寸法精度を維持するために、プロセス中、工具の摩耗も監視する必要があります。研磨室の仕事は、金型を滑らかに仕上げることです。粗研磨中は、ツールマーク、流路、移行領域を適切に処理することが重要です。熱処理を促進するには、すべてのブリッジ位置とダイネック接続を丸くする必要があります。これに伴い、当社では熱処理前の粗研磨、熱処理後の精密研磨という工程により金型の表面仕上げを大幅に向上させ、スムーズな材料排出と摩擦低減を実現しました。
3. 流路は、押出ダイ内の材料供給のバランスをとる上で重要な役割を果たし、その加工が焦点となります。一般的に流路の加工は設計図に基づいて行われます。しかし、当社では初合格率を向上させ、現場オペレータの経験を活かすため、一般的な流路や穴の加工は、定期的な金型修理で蓄積した知識をオペレータの経験に基づいて行っています。-
4. ダイキャビティの機械加工は、特にバリの位置、エンドポイント、カンチレバー部分の強度にとって非常に重要です。通常、強度を確保するために、特別なキャビティ領域の傾斜をわずかに増加させ、キャビティ値を低く設定します。肉厚の早期の偏差を防ぐために、ダイの最終仕上げ肉厚には、通常、マイナスの許容値 (0 ～ -0.03MM) が考慮されます。
3. その後の金型の使用とメンテナンス
1. ダイのテストおよび押出中は、次の点に特別な注意を払う必要があります。 A. 押出前のダイと温度計の温度を決定し、必要な押出温度を満たしているかどうか、および加熱がコアまで浸透しているかどうか (加熱炉内でのダイの配置は非常に重要です。ダイの間には一定の加熱ギャップが必要です)。 B. 押し出しダイは、つぶれや詰まりなどの現象を避けるために、中心に位置合わせする必要があります。 C. 異なるプロファイルのダイについては、速すぎるまたは急な速度によって引き起こされる材料の流れの困難を避けるために、適切な押出速度を選択する必要があります。 D. 押出プロセス中、アルミニウム棒中の不純物などによる金型の損傷を防ぐために、アルミニウム棒の品質にも注意を払う必要があります。
2. 金型の修正は非常に重要なステップですが、最初に考慮するのは強度です。金型の改造は、金型の強度を確保することを前提に行ってください。溶接は金型の寿命に大きな影響を与えるため、絶対に必要な場合を除き、通常は使用されません。特に作業箇所での溶接は寿命が短くなりやすいです。プロファイルの速度を調整する場合、一般に、高速領域を減速するよりも、低速領域を修正することが好まれます。このように、金型構築時の負荷を軽減することで、金型の寿命をある程度確保することができます。もちろん、金型の修正スキルを向上させ、金型の試作時間を短縮することも金型の寿命を延ばす方法の一つです。
3. 金型のシーズニングプロセスでは、特にネジ穴やその他の壊れやすい部分のパンチングステップに特別な注意を払う必要があります。そうしないと、金型が簡単に損傷する可能性があります。
4. 金型の取り扱いは、作業面などにぶつからないように慎重に行ってください。金型を倉庫に保管する前に、金型を徹底的に洗浄し、小さな亀裂や損傷がないか注意深く検査する必要があります。
5. 生産が完了した金型については、金型の修正計画、加工内容、押出工程などのプロセスデータを効率的に管理することが重要です。これらは、金型を追加したり、類似した金型を複製したりするための基準として機能し、生産における金型の歩留まりを効果的に向上させることができます。
つまり、押出金型の耐用年数の向上は、設計、製造、使用、その後のメンテナンスのプロセスをシームレスに統合することにかかっています。単一のリンクに依存すると、効果的に目標を達成することはできません。すべてのリンクを効果的に統合することにより、金型の耐用年数もそれに応じて改善できると考えられています。
