قالب‌های پیرایش در آهنگری سرد چقدر دوام می‌آورند؟

عمر مفید قالب‌های برش در فرآیندهای آهنگری سرد به عوامل متعدد و مرتبطی بستگی دارد، از جمله جنس قالب، پیچیدگی قطعه آهنگری شده، نوع بست تولید شده (پیچ، میخ، میخ پرچ یا مهره) و شیوه‌های نگهداری به کار رفته. به طور کلی، یک قالب برش با طراحی خوب و نگهداری صحیح می‌تواند از 50000 تا بیش از 500000 ضربه دوام بیاورد، اما این محدوده به شدت تحت تأثیر شرایط عملیاتی و مادی موجود در محیط تولید قرار دارد.

۱. نقش و عوامل تنش بر قالب‌های برش

قالب‌های پیرایش در مرحله نهایی فرآیند آهنگری سرد برای حذف پلیسه اضافی و اطمینان از پروفیل بیرونی دقیق قطعه آهنگری شده استفاده می‌شوند. این قالب‌ها بارهای ضربه‌ای مکرر، فشارهای تماسی بالا و نیروهای اصطکاکی را تحمل می‌کنند، به خصوص هنگام کار با فولادهای با استحکام بالا یا بست‌های فولادی ضد زنگ.

تنش‌های مکانیکی و حرارتی در عملیات برشکاری قابل توجه هستند. از آنجایی که قالب باید مواد سخت شده یا کارسخت شده را در خط جدایش برش دهد، لبه قالب دچار سایش زیاد می‌شود و در صورت ناکافی بودن مواد یا عملیات حرارتی، ممکن است دچار لب‌پریدگی یا ترک خوردگی شود.

۲. تأثیر مواد و عملیات حرارتی

انتخاب فولاد قالب تأثیر عمده‌ای بر طول عمر قالب برش دارد. مواد رایج عبارتند از:

• فولاد ابزار SKD11 (فولاد ابزار D2): مقاومت عالی در برابر سایش، معمولاً برای تولید با حجم بالا استفاده می‌شود.
• دی‌سی۵۳: نسخه بهبود یافته SKD11 با چقرمگی بالاتر، مناسب‌تر برای پروفیل‌های پیچیده یا برش با سرعت بالا.
• فولادهای متالورژی پودر (به عنوان مثال، ASP23، CPM10V): مقاومت عالی در برابر سایش و لب پریدگی برای عملیات با حجم بسیار بالا ارائه می‌دهد.

عملیات حرارتی مناسب - معمولاً از طریق سخت‌کاری در خلاء و به دنبال آن چندین چرخه تمپرینگ - تعادل بهینه‌ای از سختی (معمولاً HRC 58-62) و چقرمگی را تضمین می‌کند، عمر قالب را افزایش می‌دهد و شکست‌های اولیه را کاهش می‌دهد.

۳. هندسه قطعه و پیچیدگی آهنگری

بست‌هایی با پروفیل‌های سر ساده (مثلاً پیچ‌های شش گوش استاندارد) نسبت به بست‌هایی که سرهای پیچیده و چند لوبی یا خطوط ویژه دارند، فشار کمتری بر قالب پیرایش وارد می‌کنند. قطعاتی که حجم بریدگی بیشتری دارند، برای پیرایش به انرژی بیشتری نیاز دارند و این باعث افزایش سایش می‌شود. علاوه بر این، اگر عملیات پیرایش شامل پلیسه‌گیری یا پخ‌زنی نیز باشد، عمر قالب معمولاً کاهش می‌یابد.

۴. نگهداری و روانکاری قالب

پرداخت منظم، بازرسی و نگهداری پیشگیرانه برای دستیابی به عمر طولانی‌تر قالب ضروری است. حتی قالب‌های با کیفیت بالا نیز در صورت بی‌توجهی دچار خرابی زودرس می‌شوند. اقدامات نگهداری شامل موارد زیر است:

• بررسی وجود ترک‌های ریز و گرد شدن لبه‌ها.
• سنگ زنی مجدد و تیز کردن مجدد لبه های برش.
• استفاده از روان‌کننده‌های مناسب یا پوشش‌های ضد سایش برای به حداقل رساندن چسبندگی و سایش.

برخی از کارخانه‌ها همچنین استراتژی‌های چرخش قالب را اجرا می‌کنند، که در آن قالب‌ها قبل از فرسودگی کامل تعویض می‌شوند و به آنها امکان بازسازی و ورود مجدد به خط تولید داده می‌شود و چرخه عمر کلی آنها را بیشتر افزایش می‌دهد.

۵. محدوده‌های معمول طول عمر مفید

در زیر معیارهای تقریبی برای کاهش طول عمر قالب بر اساس کیفیت مواد و فرآیند ارائه شده است:

نکته: این مقادیر با فرض طراحی، نصب و روانکاری مناسب قالب ارائه شده‌اند.

نتیجه‌گیری

عمر قالب پیرایش در آهنگری سرد ثابت نیست، بلکه یک معیار متغیر است که تحت تأثیر جنس قالب، پیچیدگی قطعه، بار آهنگری و شیوه‌های کارگاهی قرار می‌گیرد. با ترکیب صحیح انتخاب مواد، عملیات حرارتی، ماشینکاری دقیق و نگهداری پیشگیرانه، قالب‌های پیرایش می‌توانند بهره‌وری بالا و عمر طولانی را ارائه دهند و آنها را به یک عامل حیاتی هزینه و کیفیت در صنعت تولید بست تبدیل کنند.