Bagian 1 desain rasional
Cetakan terutama dirancang sesuai dengan kebutuhan penggunaan, dan strukturnya terkadang tidak sepenuhnya masuk akal dan simetris secara merata. Hal ini mengharuskan perancang untuk mengambil beberapa langkah efektif saat merancang cetakan tanpa memengaruhi kinerjanya, dan berusaha untuk memperhatikan proses manufaktur, rasionalitas struktur, dan simetri bentuk geometris.
(1) Usahakan untuk menghindari sudut tajam dan bagian dengan perbedaan ketebalan yang besar
Transisi yang halus harus terjadi pada sambungan bagian tebal dan tipis cetakan. Hal ini dapat secara efektif mengurangi perbedaan suhu pada penampang cetakan, mengurangi tegangan termal, sekaligus mengurangi ketidaksimultan transformasi jaringan pada penampang, dan mengurangi tegangan jaringan. Gambar 1 menunjukkan bahwa cetakan mengadopsi fillet transisi dan kerucut transisi.
(2) Meningkatkan lubang proses secara tepat
Untuk beberapa cetakan yang tidak dapat menjamin penampang yang seragam dan simetris, perlu mengubah lubang non-tembus menjadi lubang tembus atau menambah beberapa lubang proses dengan tepat tanpa mempengaruhi kinerja.
Gambar 2a menunjukkan cetakan dengan rongga sempit, yang akan mengalami deformasi seperti yang ditunjukkan oleh garis putus-putus setelah pendinginan. Jika dua lubang proses dapat ditambahkan dalam desain (seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2b), perbedaan suhu penampang selama proses pendinginan akan berkurang, tegangan termal akan berkurang, dan deformasi akan meningkat secara signifikan.
(3) Gunakan struktur tertutup dan simetris sebanyak mungkin
Ketika bentuk cetakan terbuka atau asimetris, distribusi tegangan setelah pendinginan tidak merata dan mudah mengalami deformasi. Oleh karena itu, untuk cetakan trough yang umumnya dapat dideformasi, tulangan harus dibuat sebelum pendinginan, dan kemudian dipotong setelah pendinginan. Benda kerja trough yang ditunjukkan pada Gambar 3 awalnya mengalami deformasi pada R setelah pendinginan, dan diperkuat (bagian yang diarsir pada Gambar 3), yang secara efektif dapat mencegah deformasi akibat pendinginan.
(4) Mengadopsi struktur gabungan, yaitu membuat cetakan pengalihan, memisahkan cetakan atas dan bawah dari cetakan pengalihan, dan memisahkan cetakan dan pukulan
Untuk cetakan besar dengan bentuk dan ukuran kompleks >400mm dan pukulan dengan ketebalan kecil dan panjang, yang terbaik adalah mengadopsi struktur gabungan, menyederhanakan yang kompleks, mengurangi yang besar ke kecil, dan mengubah permukaan bagian dalam cetakan ke permukaan luar, yang tidak hanya nyaman untuk proses pemanasan dan pendinginan.
Saat merancang struktur gabungan, struktur tersebut pada umumnya harus diurai berdasarkan prinsip-prinsip berikut tanpa mempengaruhi keakuratan kesesuaian:
- Sesuaikan ketebalan sehingga penampang cetakan dengan penampang yang sangat berbeda pada dasarnya seragam setelah penguraian.
- Terurai di tempat-tempat yang mudah menimbulkan tekanan, menyebarkan tekanan tersebut, dan mencegah keretakan.
- Bekerja sama dengan lubang proses untuk membuat struktur simetris.
- Cocok untuk pemrosesan dingin dan panas serta mudah dirakit.
- Hal yang paling penting adalah memastikan kegunaan.
Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4, cetakannya berukuran besar. Jika menggunakan struktur integral, tidak hanya proses perlakuan panas yang akan sulit, tetapi rongga cetakan juga akan menyusut secara tidak merata setelah pendinginan, bahkan menyebabkan ketidakrataan dan distorsi bidang pada mata potong, yang akan sulit diperbaiki pada proses selanjutnya. Oleh karena itu, struktur gabungan dapat digunakan. Berdasarkan garis putus-putus pada Gambar 4, cetakan dibagi menjadi empat bagian. Setelah proses perlakuan panas, bagian-bagian tersebut dirakit dan dibentuk, kemudian digerinda dan dicocokkan. Hal ini tidak hanya menyederhanakan proses perlakuan panas, tetapi juga mengatasi masalah deformasi.
Bagian 2 Pemilihan material yang benar
Deformasi dan retak akibat perlakuan panas sangat erat kaitannya dengan penggunaan baja dan kualitasnya, sehingga harus didasarkan pada persyaratan kinerja cetakan. Pemilihan baja yang tepat harus mempertimbangkan presisi, struktur, dan ukuran cetakan, serta sifat, jumlah, dan metode pemrosesan objek yang diproses. Jika cetakan umum tidak memiliki persyaratan deformasi dan presisi, baja perkakas karbon dapat digunakan untuk mengurangi biaya; untuk komponen yang mudah mengalami deformasi dan retak, baja perkakas paduan dengan kekuatan lebih tinggi dan kecepatan pendinginan dan pendinginan kritis yang lebih lambat dapat digunakan; Misalnya, cetakan komponen elektronik awalnya menggunakan baja T10A, yang mengalami deformasi besar dan mudah retak setelah pendinginan air dan pendinginan oli, serta rongga pendinginan bak alkali tidak mudah mengeras. Baja 9Mn2V atau baja CrWMn sekarang digunakan, sehingga kekerasan dan deformasi pendinginan dapat memenuhi persyaratan.
Terlihat bahwa ketika deformasi cetakan baja karbon tidak memenuhi persyaratan, penggunaan baja paduan seperti baja 9Mn2V atau baja CrWMn masih lebih hemat biaya. Meskipun biaya materialnya sedikit lebih tinggi, masalah deformasi dan retak dapat teratasi.
Selain memilih material dengan tepat, penting juga untuk memperkuat pemeriksaan dan pengelolaan bahan baku guna mencegah keretakan akibat perlakuan panas cetakan akibat cacat bahan baku.
Diedit oleh May Jiang dari MAT Aluminum
Waktu posting: 16-Sep-2023
