Срок службы обрезных штампов в процессах холодной штамповки зависит от множества взаимосвязанных факторов, включая материал штампа, сложность кованой детали, тип изготавливаемого крепежа (болты, шпильки, винты или гайки) и применяемые методы обслуживания. Как правило, правильно спроектированный и правильно обслуживаемый обрезной штамп может прослужить от 50 000 до более чем 500 000 циклов, но этот диапазон существенно зависит от условий эксплуатации и материалов, присутствующих в производственной среде.
1. Роль и факторы стресса при обрезке штампов
Обрезные штампы Используются на заключительном этапе холодной штамповки для удаления излишков облоя и обеспечения точности внешнего профиля поковки. Эти штампы выдерживают многократные ударные нагрузки, высокие контактные давления и силы трения, особенно при работе с высокопрочными сталями или крепежом из нержавеющей стали.
Механические и термические нагрузки при обрезке значительны. Поскольку штамп должен срезать закалённый или наклепанный материал по линии разъема, кромка штампа подвергается сильному износу и может быть подвержена сколам или трещинам при ненадлежащем качестве материала или термической обработке.
2. Влияние материала и термообработки
Выбор штамповой стали оказывает существенное влияние на срок службы штампа. Наиболее распространённые материалы:
- SKD11 (инструментальная сталь D2): Отличная износостойкость, широко используется в крупносерийном производстве.
- DC53: Улучшенная версия SKD11 с более высокой прочностью, лучше подходит для сложных профилей или высокоскоростной обрезки.
- Стали порошковой металлургии (например, ASP23, CPM10V): Обеспечивают превосходную износостойкость и устойчивость к сколам при работе в условиях чрезвычайно больших объемов.
Правильная термообработка — обычно путем вакуумной закалки с последующими многократными циклами отпуска — обеспечивает оптимальный баланс твердости (обычно HRC 58–62) и прочности, продлевая срок службы штампа и снижая риск преждевременных отказов.
3. Геометрия детали и сложность ковки
Крепежные элементы с простым профилем головки (например, стандартные шестигранные болты) оказывают меньшую нагрузку на обрезной штамп, чем элементы со сложными многолепестковыми головками или специальными контурами. Детали с большим объёмом облоя требуют больше энергии для обрезки, что увеличивает износ. Кроме того, если в процессе обрезки также требуется снимать заусенцы или фаски, срок службы штампа, как правило, сокращается.
4. Техническое обслуживание и смазка штампов
Регулярная полировка, осмотр и профилактическое обслуживание имеют решающее значение для продления срока службы штампов. Даже высококачественные штампы могут преждевременно выйти из строя, если их не обслуживать. Техническое обслуживание включает в себя:
- Проверка на наличие микротрещин и скруглений кромок.
- Перешлифовка и заточка режущих кромок.
- Нанесение соответствующих смазочных материалов или антизадирных покрытий для минимизации адгезии и износа.
На некоторых заводах также реализуются стратегии ротации штампов, при которых штампы меняются до того, как они полностью изнашиваются, что позволяет восстанавливать их и повторно вводить в производственную линию, что еще больше продлевает их общий жизненный цикл.
5. Типичные сроки службы
Ниже приведены примерные ориентиры для сокращения срока службы штампа в зависимости от качества материала и процесса:
| Материал застежки | Материал штампа | Ожидаемая продолжительность жизни (удар) |
| Низкоуглеродистая сталь | СКД11 | 100 000 – 300 000 |
| Легированная сталь | DC53 | 80 000 – 250 000 |
| Нержавеющая сталь | АСП23 | 50 000 – 150 000 |
| Крупносерийное производство | ПМ Сталь | 300 000 – 500 000+ |
Примечание: эти значения предполагают правильную конструкцию штампа, его установку и смазку.
Заключение
Срок службы обрезных штампов при холодной ковке не является фиксированным, а скорее переменным показателем, зависящим от материала штампа, сложности детали, нагрузки при ковке и условий работы в цехе. Благодаря правильному сочетанию выбора материала, термообработки, прецизионной обработки и профилактического обслуживания обрезные штампы могут обеспечить высокую производительность и длительный срок службы, что делает их критически важным фактором стоимости и качества в производстве крепежа.