عوامل کلیدی مؤثر بر عمر مفید قالب در ساخت صفحات مبدل حرارتی صفحه‌ای

خلاصه: مبادلات گرما صفحه ای (PHEs) به دلیل کارایی انتقال گرما بالا در زمینه های صنعتی مانند پتروشیمی، پردازش مواد غذایی، HVAC و تولید برق به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند.ساختار فشرده، و مقیاس پذیری انعطاف پذیر. صفحه، به عنوان جزء اصلی PHEs، عمدتاً با چاپ، خم کردن یا شکل گیری رول شکل می گیرد.و کیفیت و کارایی تولید آن مستقیماً توسط عملکرد و عمر قالب تعیین می شودعمر قالب های صفحه PHE تحت تأثیر عوامل متعدد مرتبط با یکدیگر قرار دارد، از جمله خواص مواد قالب، سطح طراحی قالب، دقت فرآیند تولید، پارامترهای فرآیند شکل گیری،و استفاده روزانه و نگهداریکنترل غیرمنطقی هر یک از این عوامل منجر به شکست اولیه قالب، مانند فرسایش، ترک، تغییر شکل و چسبندگی می شود، که باعث افزایش هزینه های تولید، کاهش بهره وری تولید می شود.و بر دقت ابعاد صفحات PHE تاثیر می گذارداین مقاله به طور سیستماتیک عوامل کلیدی را که بر عمر قالب های صفحه PHE تاثیر می گذارند طبقه بندی و تجزیه و تحلیل می کند، مکانیسم هر عامل تاثیر گذار بر عمر قالب را بررسی می کند،ترکیب موارد مهندسی عملی برای تأیید میزان تاثیر عوامل مختلفاین تحقیق نشان می دهد که انتخاب مواد قالب، طراحی ساختاری، فرآیند درمان حرارتی، پارامترهای فرآیند شکل گیری،و سطح نگهداری مهم ترین عوامل هستند: انتخاب مواد معقول و درمان حرارتی می تواند سختی و سختی قالب را بهبود بخشد و سایش و شکست خستگی را کاهش دهد.طراحی ساختاری علمی می تواند از غلظت استرس جلوگیری کند و عمر خدمت را افزایش دهد· فرآیند تولید دقیق دقت ابعاد قالب و کیفیت سطح را تضمین می کند؛ پارامترهای اصلاح شده قالب سازی بار قالب را کاهش می دهد؛ و نگهداری استاندارد باعث تاخیر در تخریب قالب می شود.این مطالعه یک پایه نظری و راهنمایی عملی برای افزایش عمر قالب های صفحه PHE فراهم می کند.، کاهش هزینه های تولید و بهبود ثبات کیفیت صفحات PHE.

کلمات کلیدی:صفحه ی مبادله گرما؛ عمر قالب؛ مواد قالب؛ طراحی ساختاری؛ فرآیند تولید؛ پارامترهای شکل گیری؛ نگهداری

مبادلات گرما صفحه ای تجهیزات انتقال گرما ضروری در تولید صنعتی مدرن هستند.که مبادله گرما بین دو یا چند رسانه را از طریق جریان متناوب مایعات در هر دو طرف صفحه های موج دار تحقق می دهندصفحه PHE، با ضخامت نازک (معمولا 0.3 ~ 1.5 میلی متر) ، ساختار پیچیده لوله کشی و الزامات دقیق ابعاد بالا، به شدت به قالب های با دقت بالا برای شکل دادن متکی است.قالب نه تنها ابزار اصلی برای شکل دادن صفحه است بلکه یک عامل کلیدی است که بر بهره وری تولید و کیفیت محصول تأثیر می گذاردعمر قالب های صفحه PHE معمولاً با تعداد ضربات شکل گیری ارزیابی می شود: در شرایط کار عادی، قالب های با کیفیت بالا می توانند 200،000 تا 500،000 ضربات شکل گیری را تکمیل کنند.در حالی که قالب های ضعیف یا قالب های تحت تاثیر عوامل غیر منطقی ممکن است پس از 50 سال شکست بخورند.150 هزار ضربه

شکست زودرس قالب باعث خسارت های اقتصادی جدی برای شرکت ها می شود: از یک طرف،تعویض قالب ها باعث افزایش هزینه تولید قالب می شود (که 20٪ تا 30٪ از کل هزینه تولید صفحه PHE را تشکیل می دهد)از سوی دیگر، زمان توقف ناشی از تعویض قالب، بهره وری تولید را کاهش می دهد و انحراف ابعاد صفحه تولید شده در هنگام شکست قالب ممکن است منجر به خراب شدن محصول شود.بر اساس آمار صنعت، بیش از ۶۰ درصد از شکست های قالب صفحه PHE ناشی از کنترل نادرست عوامل اصلی تأثیرگذار است، نه فرسایش طبیعی.روشن کردن عوامل کلیدی که بر عمر قالب تاثیر می گذارند و تسلط بر مکانیسم های تأثیر آنها برای بهینه سازی طراحی قالب اهمیت زیادی دارد، بهبود فرآیند تولید، استاندارد سازی عملیات و نگهداری و افزایش عمر قالب.

در حال حاضر تحقیقات موجود در مورد قالب های صفحه PHE عمدتاً بر بهینه سازی طراحی قالب و بهبود فرآیند قالب گذاری متمرکز است.اما کمبود مرتب سازی سیستماتیک و تجزیه و تحلیل عمیق از عواملی که بر عمر خدمت قالب تاثیر می گذارد وجود دارددر تولید عملی، بسیاری از شرکت ها تاثیر جامع عوامل متعددی را نادیده می گیرند، که منجر به عمر کوتاه قالب و کیفیت ناپایدار محصول می شود.برخی از شرکت ها مواد قالب نامناسب را برای کاهش هزینه ها انتخاب می کنند، که منجر به فرسایش سریع قالب می شود؛ برخی از آنها فرآیند درمان حرارتی را نادیده می گیرند، که منجر به سختی و سختی قالب و ترک آسان نمی شود؛ برخی از پارامترهای شکل گیری را استاندارد نمی کنند،افزایش بار قالب و تسریع شکست خستگی.

این مقاله عوامل کلیدی را که بر عمر قالب های صفحه PHE تأثیر می گذارند به طور جامع مرتب می کند و آنها را به پنج دسته تقسیم می کند: عوامل مواد قالب، عوامل طراحی قالب،عوامل فرآیند تولید قالب، پارامترهای فرآیند و عوامل استفاده و نگهداری را تشکیل می دهد.و پیشنهادات بهینه سازی هدفمند را ارائه می دهدهدف از این مطالعه ارائه مرجع جامع برای شرکت ها برای بهبود عمر قالب و کاهش هزینه های تولید است.

ماده قالب های صفحه PHE مستقیماً خواص مکانیکی (سختی، سفتی، مقاومت در برابر فرسایش، مقاومت در برابر خوردگی) و خواص حرارتی (روندهی حرارتی،مقاومت در برابر خستگی حرارتی)، که پایه مواد برای تضمین عمر قالب است. قالب های صفحه PHE معمولاً در معرض بارهای چرخه ای مانند نیروی چاپ، اصطکاک و استرس حرارتی در طول کار هستند.بنابراین مواد قالب باید عملکرد جامع عالی داشته باشدعوامل کلیدی مواد که بر عمر قالب تاثیر می گذارند شامل نوع مواد، ترکیب شیمیایی و کیفیت درمان حرارتی است.

انتخاب مواد قالب صفحه PHE ارتباط نزدیکی با فرآیند شکل دهی صفحه (طبیعه سرد، طبیعه گرم، شکل گیری رول) و مواد صفحه (فولاد ضد زنگ،آلیاژ تیتانیوممواد مختلف دارای تفاوت های قابل توجهی در سختی، استقامت، مقاومت در برابر فرسایش و سایر خواص هستند که به طور مستقیم بر توانایی قالب در مقاومت در برابر فرسایش و خستگی تأثیر می گذارد.

مواد رایج قالب صفحه PHE شامل فولاد قالب کار سرد، فولاد قالب کار گرم و فولاد آلیاژ است، که هر کدام دارای سناریوهای قابل اجرا و ویژگی های عملکرد خود هستند:

فولاد قالب کاری سرد (مانند Cr12MoV ، Cr12 ، D2) به طور گسترده ای در قالب های پرتاب سرد برای صفحات PHE (معمول رایج ترین فرآیند تشکیل) استفاده می شود.مقاومت بسیار عالی در برابر فرسایش، و ثبات ابعاد خوب، که می تواند به طور موثر در برابر اصطکاک و لباس بین قالب و صفحه در هنگام چاپ سرد مقاومت کند.و به شکستگی شکننده تحت بار ضربه بزرگ مستعد است.به عنوان مثال، در هنگام تایپ کردن صفحات فولاد ضد زنگ ضخیم (ضخامت > 1.0 میلی متر) ، اگر نیروی ضربه بیش از حد بزرگ باشد، قالب Cr12MoV ممکن است زود قبل ترک کند.مدت عمر قالب های چاپ سرد Cr12MoV برای صفحات فولاد ضد زنگ 316L معمولا 150 است.250000 ضربه در شرایط مناسب استفاده.

فولاد قالب گرم کار (مانند H13، H11، 4Cr5MoSiV1) برای قالب های پرتاب گرم از مواد صفحه سختی بالا (مانند آلیاژ تیتانیوم، فولاد ضد زنگ با قدرت بالا) مناسب است.مقاومت درجه حرارت بالایی داره، مقاومت در برابر خستگی حرارتی و سفتی، و می تواند عملکرد پایدار را در شرایط گرمایش و خنک سازی چرخه ای (درجه حرارت تشکیل 800-1200 ° C) حفظ کند.قالب فولاد H13 می تواند در طول چاپ داغ صفحه آلیاژ تیتانیوم به اثر درجه حرارت بالا مقاومت کند، و عمر خدمت آن می تواند به 200،000 ∼ 300،000 ضربه برسد. با این حال، هزینه فولاد قالب کار گرم بالاتر از فولاد قالب کار سرد است، که باعث افزایش سرمایه گذاری اولیه قالب می شود.

فولاد آلیاژ (مانند 42CrMo، 35CrMo) اغلب برای پایه های قالب یا اجزای قالب غیر حیاتی استفاده می شود.بنابراین آن را مناسب برای حفره های قالب است که به طور مستقیم تماس با صفحه نیستاگر از فولاد آلیاژ برای حفره قالب استفاده شود، میزان فرسایش 30٪ تا 50٪ افزایش می یابد و عمر خدمت به کمتر از 100،000 ضربه کاهش می یابد.

علاوه بر این، استفاده از مواد جدید مانند مواد سرامیکی و مواد کامپوزیت در قالب های صفحه PHE به تدریج افزایش یافته است.قالب های سرامیکی دارای مقاومت عالی در برابر فرسایش و مقاومت در برابر خوردگی هستند، اما سفتي آنها ضعيف است و آنها مستعد شکستن هستند؛مواد کامپوزیت (مانند مواد کامپوزیت سرامیکی مبتنی بر فولاد) مزایای سختی فولادی و مقاومت در برابر فرسایش سرامیکی را ترکیب می کنند.، که می تواند طول عمر قالب را 1.5 ٪ 2 برابر افزایش دهد ، اما هزینه تولید آنها بالا است و در حال حاضر فقط در تولید صفحه PHE پیشرفته استفاده می شود.

ترکیب شیمیایی مواد قالب به طور مستقیم بر خواص مکانیکی و اثر درمان حرارتی آنها تأثیر می گذارد. عناصر کلیدی در فولاد قالب شامل کربن (C) ، کروم (Cr) ، مولیبدن (Mo) ،وانادیوم (V)، و سیلیکون (Si) ، و نسبت محتوای آنها تاثیر قابل توجهی بر عملکرد قالب دارد:

کربن (C) عنصر اصلی تعیین کننده سختی و مقاومت در برابر سایش فولاد قالب است. هرچه محتوای کربن بالاتر باشد، سختی و مقاومت در برابر سایش فولاد بالاتر است.اما هر چه سخت تر باشدبرای فولاد قالب کاربرد سرد، محتوای کربن معمولاً 1.0-1.5٪ است که سختی و سختی را متعادل می کند؛ برای فولاد قالب کاربرد گرم، محتوای کربن 0.3 0.5٪ است.که اطمینان از قدرت و سختی در دمای بالا را دارد.

کروم (Cr) می تواند مقاومت در برابر فرسایش، مقاومت در برابر خوردگی و سخت شدن فولاد قالب را بهبود بخشد. اضافه کردن Cr می تواند کارباید (Cr7C3) را در فولاد تشکیل دهد که مقاومت در برابر فرسایش را افزایش می دهد.برای مثال، فولاد Cr12MoV حاوی 11٪ Cr13 است که دارای مقاومت بسیار عالی در برابر فرسایش است. با این حال، Cr بیش از حد شکنندگی فولاد را افزایش می دهد و باعث می شود که در طول درمان حرارتی دچار ترک شود.

مولیبدنوم (Mo) و وانادیوم (V) می توانند دانه فولاد قالب را تصفیه کنند، سفتی و ثبات حرارتی آن را بهبود بخشند و تمایل به تغییر شکل درمان حرارتی را کاهش دهند.Mo همچنین می تواند قدرت درجه حرارت بالا از فولاد قالب گرم کار را بهبود بخشد، در حالی که V می تواند کاربیدهای سخت وانادیوم را تشکیل دهد و مقاومت در برابر فرسایش را بیشتر می کند. به عنوان مثال فولاد H13 حاوی 1.0 ٪ 1.5 Mo و 0.8 ٪ 1.2 V است.که مقاومت خوب در برابر خستگی حرارتی و ثبات ابعاد دارد.

سیلیکون (Si) و منگنز (Mn) می توانند سختی و قدرت فولاد قالب را بهبود بخشند، اما محتوای بیش از حد مقاومت فولاد را کاهش می دهد. به عنوان مثال،سي زيادي باعث شکننده شدن فولاد ميشه، و Mn بیش از حد تمایل به ترک شدن درمان حرارتی را افزایش می دهد.

عناصر ناخالصی (مانند گوگرد (S) ، فسفر (P)) در فولاد قالب به طور جدی عمر قالب را تحت تاثیر قرار می دهد.که مقاومت لباس و سختی فولاد را کاهش می دهدP باعث شکنندگی فولاد می شود و باعث می شود که تحت فشار ضربه به ترک برسد. بنابراین محتوای S و P در فولاد قالب با کیفیت بالا باید کمتر از 0.03٪ کنترل شود.

درمان گرمایی یک فرآیند کلیدی برای بهبود خواص مکانیکی مواد قالب است و کیفیت آن مستقیماً سختی، استقامت و مقاومت در برابر فرسایش قالب را تعیین می کند.روش های درمان حرارتی رایج برای قالب های صفحه PHE شامل گرم کردن، خنک کردن، سخت کردن و درمان سطح. درمان گرمایی نامناسب منجر به نقص هایی مانند سختی ناکافی، سختی نامتناسق، ترک و تغییر شکل قالب می شود.که عمر خدمت را به طور جدی کوتاه می کنند.

آنلیینگ عمدتاً برای از بین بردن استرس داخلی قالب خالی، کاهش سختی و بهبود قابلیت ماشینکاری استفاده می شود. اگر دمای آنلیینگ بسیار پایین باشد یا زمان نگه داری کافی نباشد،فشار داخلی قالب خالی نمی تواند به طور کامل از بین بروداگر دمای گرم کردن بیش از حد بالا باشد، دانه فولاد رشد می کند و سختی قالب را کاهش می دهد.

خنک کردن و سخت کردن فرآیندهای اصلی درمان حرارتی برای بهبود عملکرد کلی قالب هستند. خنک کردن گرم کردن فولاد قالب به دمای austenitizing (850 ~ 1050 ° C) ،تا مدتی گرم نگهش داری.، و سپس آن را به سرعت خنک می کند (برد آب، خنک کردن روغن) برای به دست آوردن مارتنسیت، در نتیجه بهبود سختی و مقاومت لباس قالب.گرم کردن، گرم کردن قالب خاموش شده به دمای معینی است (150~600°C)، آن را گرم نگه دارید، و سپس آن را به آرامی خنک کنید تا استرس داخلی تولید شده در طول خاموش کردن را از بین ببرید، سختی را بهبود بخشید و شکنندگی را کاهش دهید.تطبیق پارامترهای خنک کننده و تند کننده بسیار مهم است: اگر دمای خنک کردن بیش از حد بالا باشد، قالب بیش از حد گرم می شود، که منجر به خشکی دانه و شکنندگی می شود؛ اگر سرعت خنک شدن بیش از حد سریع باشد، قالب شکسته می شود؛اگر دمای تند کردن خیلی پایین باشد، فشار داخلی نمی تواند از بین برود و قالب مستعد شکستگی شکننده است؛ اگر دمای تند شدن بیش از حد بالا باشد، سختی قالب کاهش می یابد،و مقاومت لباس کاهش می یابد.

درمان سطح یک وسیله مهم برای بهبود مقاومت در برابر لباس و مقاومت در برابر خوردگی سطح قالب است. فرآیندهای درمان سطح رایج شامل نیتراید، کروم،و پوشش لیزرنایتریید کردن می تواند یک لایه سخت نایتریید (سختی HRC 70 ¢ 80) را بر روی سطح قالب ایجاد کند که به طور قابل توجهی مقاومت در برابر فرسایش و مقاومت در برابر خوردگی را بهبود می بخشد.و عمر خدمت قالب می تواند با 50 ٪ 100 افزایش یابدپوشش کرومی می تواند یک لایه کرومی صاف و سخت را بر روی سطح قالب ایجاد کند، که اصطکاک و فرسایش را کاهش می دهد، اما اگر فرآیند پوشش نادرست باشد، لایه کرومی آسان است.پوشش لیزر می تواند یک لایه آلیاژ با سختی بالا را بر روی سطح قالب قرار دهد، که قدرت چسبندگی خوبی با مواد پایه دارد و می تواند به طور موثر سطوح قالب های فرسوده را تعمیر کند و عمر قالب های قدیمی را افزایش دهد.

بر اساس موارد مهندسی، طول عمر قالب های با درمان حرارتی واجد شرایط 2 × 3 برابر از قالب های با درمان حرارتی غیر واجد شرایط است.یک سازنده PHE زمانی از قالب Cr12MoV استفاده می کرد بدون سخت گیری مناسب، که در نتیجه سختی قالب بیش از حد بالا (HRC 68) و سختی ضعیف است. قالب پس از تنها 80،000 ضربات پرتاب شکسته شده است. پس از درمان گرمایش مجدد (خاموش کردن در 950 ° C، تثبیت در 200 ° C) ،سختی قالب به HRC 62 ∼ 64 تنظیم شد، و عمر خدمت به 220،000 ضربه افزایش یافته است.

طراحی قالب پیوند اصلی تعیین کننده توزیع استرس، ظرفیت تحمل بار و عمر خدمت قالب است. طراحی قالب علمی و منطقی می تواند از غلظت استرس جلوگیری کند،کاهش بار قالب، و بهبود یکنواخت توزیع نیروی و گرما، در نتیجه طول عمر خدمت را افزایش می دهد. برعکس، طراحی غیرمنطقی منجر به بیش از حد محلی، فرسایش سریع،و شکستن زودرس قالبعوامل کلیدی طراحی که بر عمر خدمت قالب تاثیر می گذارند شامل طراحی ساختاری، طراحی دقت ابعاد و طراحی سیستم خنک کننده است.

طراحی ساختاری قالب های صفحه PHE عمدتا شامل ساختار حفره، ساختار راهنما، ساختار اخراج و ساختار پایه قالب است.عقلانیت این سازه ها به طور مستقیم بر وضعیت نیروی قالب در طول کار تاثیر می گذارد.

ساختار حفره بخش اصلی قالب است که به طور مستقیم شکل موج دار صفحه PHE را تشکیل می دهد. صفحه PHE دارای یک ساختار موج دار پیچیده است (مانند استخوان آرینگ، افقی،و موج های عمودی)، بنابراین ساختار حفره نیز نسبتا پیچیده است. نکات کلیدی طراحی حفره که بر عمر قالب تأثیر می گذارد عبارتند از: (1) طراحی گوشه:گوشه هاي تيز در حفره باعث غلظت فشار مي شود، و استرس در گوشه تیز می تواند به 5 × 10 برابر فشار متوسط برسد ، که باعث ایجاد ترک می شود.گوشه های حفره باید با گوشه های گرد طراحی شوند (قطر R ≥ 0).5 میلی متر) برای پراکنده کردن استرس. (2) طراحی ساختار لوله کشی: ارتفاع لوله کشی، پیچ و زاویه حفره باید با الزامات طراحی صفحه سازگار باشد.و انتقال بین موج ها باید صاف باشد تا از غلظت استرس محلی جلوگیری شود.به عنوان مثال، اگر انتقال بین موج ها خیلی تند باشد، قالب در طول پرتاب به نیروی نامتناسبی مبتلا می شود، که منجر به فرسایش و تغییر شکل محلی می شود.ضخامت حفره باید برای اطمینان از سفتی و قدرت کافی معقول باشد. اگر ضخامت بسیار نازک باشد، قالب تحت فشار استامپ تغییر شکل می یابد؛ اگر ضخامت بسیار ضخیم باشد، وزن قالب و هزینه تولید را افزایش می دهد.

ساختار راهنما برای اطمینان از تراز دقیق قالب های بالا و پایین در هنگام چاپ استفاده می شود و از عدم تراز و برخورد جلوگیری می شود.ساختارهای راهنمای رایج شامل ستون های راهنما و آستین های راهنما هستندطراحی ساختار راهنما باید اطمینان از سفتی و دقت موقعیت کافی داشته باشد:(1) ستون های راهنما و دستکش های راهنما باید از مواد با سختی بالا (مانند GCr15) ساخته شده و تحت درمان حرارتی برای بهبود مقاومت در برابر فرسایش قرار گیرند.(2) فاصله مناسب بین ستون راهنما و دستکش راهنما باید معقول باشد (0.01 0.03 میلی متر). اگر فاصله بیش از حد بزرگ باشد، دقت موقعیت پذیری کاهش می یابد،که منجر به برخورد قالب می شود.3) تعداد و ترتیب ستون های راهنما باید معقول باشد.برای قالب های بزرگ صفحه PHE، حداقل 4 ستون راهنما باید به صورت تقارن تنظیم شوند تا نیروی یکنواخت تضمین شود.

ساختار پرتاب برای پرتاب صفحه شکل گرفته از حفره قالب استفاده می شود. عقلانیت ساختار پرتاب بر اصطکاک بین صفحه و قالب و بنابراین فرسایش قالب تأثیر می گذارد.نکات کلیدی طراحی ساختار پرتاب:: (1) نیروی پرتاب باید یکنواخت باشد تا از نیروی بیش از حد محلی که منجر به تغییر شکل صفحه و فرسایش قالب می شود جلوگیری شود.(2) نقطه پرتاب باید در موقعیتی قرار گیرد که صفحه در تماس نزدیک با قالب باشد (مانند لبه صفحه)(3) سطح پین اژکتور باید صاف باشد تا اصطکاک با صفحه را کاهش دهد. اگر پین اژکتور صاف نباشد،که صفحه و حفره قالب را خراش می دهد،سرعتی از دست رفتن.

ساختار پایه قالب پشتیبانی از قالب است که در طول کار نیروی چاپ را تحمل می کند.پایه قالب باید سفتی و قدرت کافی برای جلوگیری از تغییر شکل تحت نیروی بزرگ استمپلر داشته باشد. نکات کلیدی طراحی پایه قالب عبارتند از: (1) مواد پایه قالب باید با توجه به نیروی چاپ انتخاب شود. برای قالب های بزرگ صفحه PHE (سطح صفحه > 1000 mm * 500 mm) ،فولاد آلیاژ (مانند 42CrMo) باید برای پایه قالب برای اطمینان از سفتی استفاده شود.. (2) ضخامت پایه قالب باید معقول باشد. اگر ضخامت کافی نباشد، پایه قالب تغییر شکل می یابد و منجر به عدم تراز قالب های بالا و پایین و آسیب به قالب می شود.(3) اتصال بین پایه قالب و حفره قالب باید محکم باشد تا از حرکت نسبی در هنگام چاپ جلوگیری شود.

دقت ابعاد و کیفیت سطح قالب به طور مستقیم بر کیفیت تشکیل صفحه PHE و عمر قالب تأثیر می گذارد.صفحه PHE دارای الزامات دقت ابعاد بالا است (تسامح ± 00.3 میلی متر برای ابعاد کلیدی مانند ارتفاع و ارتفاع موج) ، بنابراین قالب باید دقت ابعادی بالاتر داشته باشد (تساملی ± 0.05 0.1 میلی متر).

اگر دقت ابعاد قالب کافی نباشد، مشکلات زیر رخ می دهد: (1) صفحه شکل گرفته انحراف ابعاد دارد که نمی تواند نیازهای مونتاژ PHE را برآورده کند.(2) شکاف بین قالب های بالا و پایین نابرابر است، که منجر به نیروی نامتعادل در هنگام چاپ ، اضافه بار محلی و سایش سریع قالب می شود. (3) مناسب بین قالب و صفحه بیش از حد تنگ یا بیش از حد شل است.خیلی گسسته به شکل گیری ناقص منجر می شود، که نیاز به چاپ مکرر دارد، که باعث افزایش بار قالب می شود.

کیفیت سطح قالب (سطح خشکی، صافی) نیز تاثیر قابل توجهی بر عمر استفاده دارد. سطح حفره قالب باید صاف باشد (Ra ≤ 0.4 μm) برای کاهش اصطکاک بین صفحه و قالباگر خشکی سطح حفره قالب بیش از حد بالا باشد (Ra ≥ 1.6 μm) ، ضریب اصطکاک 30 ٪ افزایش می یابد.و نرخ پوشیدن قالب به طور قابل توجهی افزایش می یابدعلاوه بر این، سطح قالب باید مسطح باشد تا تماس یکنواخت بین قالب و صفحه را در طول چاپ تضمین کند و از غلظت استرس محلی جلوگیری کند.

برای قالب های پرتاب گرم و قالب های پرتاب سرد با سرعت بالا، طراحی سیستم خنک کننده برای افزایش عمر حیاتی بسیار مهم است.قالب به دلیل اصطکاک و تغییر شکل پلاستیکی صفحه حرارت زیادی تولید می کند. اگر گرما در زمان منتشر نشود، دمای قالب به شدت افزایش می یابد، که منجر به خستگی حرارتی، تغییر شکل و سایش می شود.

نکات کلیدی طراحی سیستم خنک کننده عبارتند از: (1) طرح کانال خنک کننده باید یکنواخت باشد و کل حفره قالب را پوشش دهد تا خنک شدن یکنواخت قالب و جلوگیری از گرم شدن بیش از حد محلی تضمین شود.برای حفره های پیچیده براق، کانال خنک کننده باید در امتداد جهت موج بندی قرار گیرد تا اطمینان حاصل شود که هر بخشی از حفره به طور مساوی خنک می شود.سرعت جریان باید به اندازه کافی بالا باشد تا گرمای تولید شده توسط قالب را از بین ببرد(3) قطر کانال خنک کننده باید مناسب باشد (8-12 میلی متر). اگر قطر بسیار کوچک باشد، کانال به راحتی مسدود می شود.تاثیر بر اثر خنک کنندهاگر قطر بیش از حد بزرگ باشد، قدرت ساختار قالب کاهش می یابد.

به عنوان مثال، یک تولید کننده از صفحات PHE آلیاژ تیتانیوم یک بار از قالب پرتاب گرم بدون یک سیستم خنک کننده مناسب استفاده کرد. در طول پرتاب با سرعت بالا، دمای قالب به 300 ° C افزایش یافت،که منجر به تغییر حرارتی حفره و کاهش دقت ابعاد صفحه می شودپس از اضافه کردن یک کانال خنک کننده یکنواخت (سرعت جریان 5 8 L / min) ، دمای قالب زیر 150 ° C کنترل شد، پدیده خستگی حرارتی به طور قابل توجهی کاهش یافت.و طول عمر قالب از 120،000 ضربه به 250,000 ضربه.

فرآیند تولید قالب های صفحه PHE مستقیماً دقت ابعاد، کیفیت سطح و ساختار داخلی قالب را تعیین می کند و بنابراین بر عمر خدمت آن تأثیر می گذارد.حتی اگر مواد قالب و طراحی معقول باشند، فرآیند ساخت نادرست منجر به نقص قالب (مانند ترک ها، گنجینه ها، سختی نامتناسق) می شود، که باعث کوتاه شدن عمر می شود.عوامل کلیدی فرآیند تولید که بر عمر استفاده از قالب تاثیر می گذارد شامل دقت ماشینکاری است، فرآیند درمان سطح و دقت مونتاژ.

فرآیند ماشینکاری قالب های صفحه PHE شامل چرخش، فریز، آسیاب، EDM (برقی تخلیه ماشینکاری) و برش سیم است.و کار نادرست منجر به نقص قالب خواهد شد.

آسیاب کردن یک فرآیند کلیدی برای اطمینان از دقت ابعاد و کیفیت سطح قالب است. دقت آسیاب کردن به طور مستقیم بر صافی و خشکی سطح حفره قالب تأثیر می گذارد.اگر فرآیند خرد کردن نادرست باشد، مشکلات زیر رخ می دهد: (1) سوختگی خرد کردن: به دلیل سرعت بیش از حد خرد کردن یا خنک سازی ناکافی، سطح قالب به دمای بالا گرم می شود،که منجر به تغییر در ساختار سطحی فولاد می شود(2) ترک های آسیاب: به دلیل نیروی آسیاب بیش از حد یا خنک شدن نامناسب، استرس داخلی بر روی سطح قالب ایجاد می شود.که منجر به میکرو ترک ها می شود.(3) انحراف ابعادی: پارامترهای آسیاب نادرست (مانند سرعت چرخ آسیاب، سرعت چرخ آسیاب)نرخ تغذیه) منجر به انحراف ابعاد حفره قالب خواهد شد، که بر کیفیت شکل دادن صفحه تاثیر می گذارد و بار قالب را افزایش می دهد.

EDM و برش سیم به طور معمول برای پردازش ساختارهای حفره ای پیچیده (مانند موج) از قالب های صفحه PHE استفاده می شود. نکات کلیدی این فرآیندهای عبارتند از:(1) دقت پردازش باید در محدوده ±0 کنترل شود..01 ۰٫۰۲ میلی متر برای اطمینان از دقت ابعاد حفره. (2) خشکی سطح پس از پردازش باید کم باشد (Ra ≤ ۰٫۸ μm). اگر خشکی سطح بیش از حد بالا باشد ، باید آراسته شود ،در غیر این صورت(3) پارامترهای پردازش (مانند عرض پالس، جریان) باید مناسب باشد تا از نقص های سطحی مانند سوراخ و ترک جلوگیری شود.

علاوه بر این، توالی ماشینکاری همچنین بر کیفیت قالب تاثیر می گذارد. توالی ماشینکاری منطقی باید:لوله کشی → لوله کشی → ماشینکاری خشن → خاموش کردن و تند کردن → ماشینکاری نهایی → درمان سطحاگر توالی ماشینکاری نادرست باشد (مانند ماشینکاری نهایی قبل از درمان حرارتی) ، قالب در طول درمان حرارتی تغییر شکل می یابد و منجر به انحراف ابعاد می شود.

همانطور که قبلاً ذکر شد، درمان سطحی می تواند مقاومت در برابر لباس و مقاومت در برابر خوردگی قالب را بهبود بخشد، اما فرآیند درمان سطحی نادرست منجر به نقایص سطحی می شود،که عمر قالب را کاهش می دهد..

برای درمان نیتراید، نکات کلیدی عبارتند از: (1) سطح قالب باید قبل از نیتراید تمیز و بدون روغن، زنگ و سایر ناخالصی ها باشد، در غیر این صورت،لایه نیترید نامناسب خواهد بود و نیروی اتصال ضعیف خواهد بود.(2) دمای نایتری شدن و زمان نگه داری باید معقول باشد. اگر دمای بیش از حد بالا باشد یا زمان بیش از حد طولانی باشد، لایه نایتری شدن بیش از حد ضخیم و شکننده خواهد بود.اگر دمای هوا خیلی پایین باشد یا زمان خیلی کوتاه باشد، لایه نیترید بیش از حد نازک خواهد بود و مقاومت لباس پوشیدن ناکافی خواهد بود.

برای درمان کروم، نکات کلیدی عبارتند از: (1) سطح قالب باید قبل از پوشش به Ra ≤ 0.2 μm رقیق شود، در غیر این صورت، لایه کروم نقص هایی مانند حباب و پوست خواهد داشت.(2) غلظت محلول پوشش و تراکم جریان باید برای اطمینان از یکسانی و ضخامت لایه کروم کنترل شود.. ضخامت لایه کروم معمولا 0.01 × 0.03 میلی متر است. اگر ضخامت بیش از حد ضخیم باشد، لایه کروم شکننده خواهد بود و به راحتی پاک می شود؛ اگر ضخامت بیش از حد نازک باشد،مقاومت لباس به اندازه کافی نیست..

برای درمان پوشش لیزری، نکات کلیدی عبارتند از: (1) مواد پوشش باید با مواد پایه سازگار باشند تا قدرت چسبندگی خوبی را تضمین کنند. (2) پارامترهای پوشش (قدرت لیزر،سرعت اسکن) باید برای جلوگیری از نقص هایی مانند منافذ و ترک در لایه پوشش معقول باشد..

دقت مونتاژ قالب به طور مستقیم بر وضعیت نیروی قالب در طول کار تأثیر می گذارد. مونتاژ نادرست منجر به عدم تراز قالب های بالا و پایین، شکاف نامناسب،و اضافه بار محلی، که باعث فرسایش و شکست قالب می شه

نکات کلیدی مونتاژ قالب عبارتند از: (1) ستون های راهنما و آستین های راهنما باید به دقت مونتاژ شوند و فاصله مناسب باید یکنواخت باشد.(2) حفره های بالایی و پایین قالب باید به طور دقیق هم تراز شوند، و شکاف بین حفره ها باید با ضخامت صفحه سازگار باشد (به علاوه کوچک شدن). (3) ساختار اخراج باید به آرامی جمع شود،و پین اژکتور باید با سطح حفره قالب به صورت صاف باشد تا از خراش صفحه و قالب جلوگیری شود. (4) قسمت های اتصال (مانند بولت ها، پین ها) باید به طور محکم محکم شوند تا از حرکت نسبی در هنگام چاپ جلوگیری شود.

بر اساس شیوه مهندسی، عمر قالب های دارای دقت مونتاژ واجد شرایط 1.5 × 2 برابر قالب های بدون مونتاژ واجد شرایط است. به عنوان مثال،یک تولید کننده PHE یک بار قالب را با ستون های راهنمای اشتباه جمع کرد، که منجر به شکاف نامتناسبی بین قالب های بالا و پایین می شود. قالب پس از تنها 100،000 ضربه به طور جدی پوشیده شد؛ پس از جمع آوری مجدد و تنظیم ساختار راهنما،طول عمر قالب تا 220 سال تمدید شدهزار تا ضربه

پارامترهای فرآیند شکل گیری صفحه PHE (مانند نیروی چاپ، سرعت چاپ، دمای شکل دادن و شرایط روان کننده) به طور مستقیم بر بار و فرسایش قالب تأثیر می گذارد.پارامترهای غیرمنطقی شکل گیری بار قالب را افزایش می دهدپارامترهای کلیدی فرآیند تشکیل که بر عمر قالب تاثیر می گذارند عبارتند از:

نیروی استامپینگ بار اصلی است که توسط قالب در طول استامپینگ سرد تحمل می شود. نیروی استامپینگ باید با مواد صفحه و ضخامت مطابقت داشته باشد. اگر نیروی استامپینگ خیلی بزرگ باشد،قالب تحت فشار بیش از حد قرار خواهد گرفت، که منجر به تغییر شکل پلاستیکی، فرسایش و حتی ترک می شود؛ اگر نیروی چاپ بسیار کوچک باشد، صفحه نمی تواند به طور کامل شکل بگیرد و نیاز به چاپ مکرر دارد.که باعث افزایش تعداد ضربه های قالب و تسریع خستگی می شود..

نیروی چاپ با مواد صفحه (سختی، قدرت تولید) ، ضخامت و ساختار قالب مرتبط است. به عنوان مثال، چاپ یک 1.صفحه ای از فولاد ضد زنگ 316L با ضخامت 0 میلی متر نیاز به یک نیروی چاپ 500-800 kN دارد. اگر نیروی چاپ به 1000 kN افزایش یابد، میزان فرسایش قالب 40٪ تا 60٪ افزایش می یابد و عمر خدمت به نصف کاهش می یابد.

سرعت چاپ نیز بر عمر قالب تاثیر می گذارد. سرعت چاپ بالا می تواند کارایی تولید را بهبود بخشد، اما بار ضربه را بر قالب افزایش می دهد و منجر به افزایش فرسایش و خستگی می شود.برای چاپ سرد، سرعت چاپ معمولاً 10~30 ضربه در دقیقه است. اگر سرعت به 40~50 ضربه در دقیقه افزایش یابد ، طول عمر خستگی قالب 30~50% کاهش می یابد. علاوه بر این ،سرعت چاپ بالا باعث تولید گرما اصطکاک می شود.، که باعث افزایش دمای قالب و تسریع فرسایش حرارتی می شود.

دمای تشکیل یک پارامتر کلیدی برای چاپ گرم صفحات PHE است. دمای تشکیل باید در محدوده مناسب مواد صفحه کنترل شود. اگر دمای بیش از حد بالا باشد،مواد صفحه بیش از حد گرم می شوند.، که منجر به افزایش اصطکاک با قالب می شود و قالب در معرض اکسیداسیون در دمای بالا و خستگی حرارتی قرار می گیرد ، که فرسایش و تغییر شکل را تسریع می کند.مقاومت مواد صفحه کاهش می یابد، نیاز به نیروی محکم تر است که بار قالب را افزایش می دهد.

به عنوان مثال، چاپ گرم صفحه های آلیاژ تیتانیوم نیاز به دمای تشکیل 800-950 درجه سانتیگراد دارد. اگر دمای آن به 1000 درجه سانتیگراد افزایش یابد، سطح قالب اکسید می شود.مقاومت لباس کاهش می یابد.، و عمر کار با 40٪ کاهش می یابد؛ اگر دمای به 700 ° C کاهش یابد، نیروی چاپ نیاز به افزایش 30٪ دارد که منجر به افزایش لباس قالب می شود.

برای چاپ سرد، دمای محیط و دمای قالب نیز بر عمر خدمت تأثیر می گذارد. اگر دمای محیط بیش از حد پایین باشد (کمتر از 0 ° C) ، سختی فولاد قالب کاهش می یابد،و به شکستگی مستعد است.اگر دمای قالب بیش از حد بالا باشد (بیش از 80 درجه سانتیگراد) مقاومت لباس از قالب کاهش می یابد و صفحه به راحتی به قالب چسبیده می شود.

روانکاری یک اقدام مهم برای کاهش اصطکاک بین قالب و صفحه است، کاهش فرسایش و افزایش عمر قالب است.روغن می تواند یک فیلم روان کننده بین قالب و صفحه ایجاد کند.، کاهش ضریب اصطکاک، کاهش فرسایش، و جلوگیری از صفحه از چسبیدن به قالب.

نکات کلیدی شرایط روان کننده عبارتند از: (1) نوع روان کننده باید برای مواد صفحه و فرآیند شکل گیری مناسب باشد.روغن های روغن دار (مانند روغن معدنی + افزودنی) باید استفاده شوند.، که قابلیت روانکاری و عملکرد خنک کننده خوبی دارند؛ برای چاپ گرم باید از روغن های مقاوم در برابر دمای بالا (مانند روغن های مبتنی بر گرافیت) استفاده شود.که می تواند روغن را در دمای بالا حفظ کند(2) دوز روغن باید معقول باشد. روغن بسیار کم نمی تواند یک فیلم روان کننده کامل را تشکیل دهد که منجر به افزایش اصطکاک می شود.بیش از حد روان کننده باعث ضایعات و تاثیر بر کیفیت شکل دادن صفحه خواهد شد. (3) فرکانس روان کردن باید مناسب باشد. برای چاپ با سرعت بالا، روان کردن باید هر 10 تا 20 ضربه انجام شود تا اثر روان کننده تضمین شود.

اگر شرایط روانکاری ضعیف باشد، ضریب اصطکاک بین قالب و صفحه به طور قابل توجهی افزایش می یابد، که منجر به فرسایش شدید، سوراخ کردن و خارش قالب می شود. به عنوان مثال،یک تولید کننده PHE یک بار برای صرفه جویی در هزینه ها دوز روغن را کاهش داد، که منجر به افزایش ضریب اصطکاک بین قالب و صفحه از 0.15 به 0.35قالب پس از تنها ۹۰ هزار ضربه به شدت فرسوده شد؛ پس از بازگرداندن دوز طبیعی روغن، عمر قالب به ۲۱۰ هزار ضربه افزایش یافت.

استفاده روزانه و نگهداری از قالب های صفحه PHE به طور مستقیم بر عمر خدمت آنها تأثیر می گذارد. حتی قالب های با کیفیت بالا اگر به درستی استفاده و نگهداری نشوند دچار خرابی زودرس می شوند.عوامل کلیدی استفاده و نگهداری که بر عمر استفاده از قالب تاثیر می گذارد شامل استاندارد سازی عملیات است، بازرسی منظم، تمیز کردن و نگهداری و تعمیر.

عملکرد استاندارد برای اطمینان از عملکرد طبیعی قالب است. اپراتورها باید به طور دقیق از روش های عملیاتی پیروی کنند تا از عملکرد نادرست که منجر به آسیب به قالب می شود جلوگیری کنند.

نکات کلیدی عملکرد استاندارد عبارتند از: (1) قبل از شروع ماشین، تنظیم قالب، ساختار راهنما، ساختار اخراج،و شرایط روان کننده برای اطمینان از اینکه تمام قطعات طبیعی هستند. (2) در طول چاپ، نظارت بر وضعیت عمل قالب در زمان واقعی، و متوقف کردن ماشین بلافاصله اگر پدیده های غیرطبیعی (مانند سر و صدا غیرطبیعی، قالب گیر،برای جلوگیری از آسیب بیشتر به قالب. (3) پس از چاپ، سطح قالب را به موقع تمیز کنید تا روغن باقی مانده، بقایای صفحه و سایر ناخالصی ها را از بین ببرید.مانند صفحه های چاپی که ضخامت آن از ضخامت طراحی یا مواد سخت تر از الزامات طراحی است..

عملکرد نادرست یکی از علل اصلی شکست اولیه قالب است. به عنوان مثال، یک اپراتور یک بار از قالب برای چاپ یک صفحه ضخیم تر از ضخامت طراحی (1.2 میلی متر به جای 1.0 میلی متر) استفاده کرد.که منجر به فشار بیش از حد و تغییر شکل حفره قالب می شود.قالب بعد از فقط 50 هزار ضربه خراب شد.

بازرسی منظم می تواند نقص های احتمالی قالب را به موقع پیدا کند و اقدامات لازم را برای تعمیر آنها انجام دهد، از گسترش نقص ها جلوگیری می کند و طول عمر خدمت را افزایش می دهد.چرخه بازرسی باید با توجه به فرکانس استفاده از قالب تعیین شود: برای استفاده با فرکانس بالا (بیش از 200 ضربه در روز) ، بازرسی باید یک بار در هفته انجام شود؛ برای استفاده با فرکانس پایین، بازرسی باید یک بار در ماه انجام شود.

نکات اصلی بازرسی منظم عبارتند از: ۱. حفره قالب را برای پوشیدن، خراش و ترک ها بررسی کنید.از قالب استفاده نکن و درستش کن. (2) ساختار راهنما را برای فرسایش و مناسب شدن بررسی کنید. اگر فرسایش جدی باشد یا فرسایش بیش از حد بزرگ باشد، ستون های راهنما و دستکش های راهنما را جایگزین کنید.(3) بررسی ساختار پرتاب برای گیر و لباس. اگر پین اژکتور فرسوده یا گیر کرده باشد ، آن را جایگزین یا تعمیر کنید. (4) پایه قالب را برای تغییر شکل و قطعات اتصال را برای شل بودن بررسی کنید. اگر تغییر شکل یافت شود ، آن را اصلاح کنید.اگر قطعات اتصال گسسته باشند، محکمشون کن

تمیز کردن و نگهداری اقدامات مهمی برای کند کردن تخریب قالب هستند. پس از هر استفاده، قالب باید به طور کامل تمیز شود تا روغن باقی مانده، بقایای صفحه و سایر ناخالصی ها را از بین ببرد.که می تواند از خوردگی و فرسایش سطح قالب جلوگیری کند.

نکات کلیدی تمیز کردن و نگهداری عبارتند از: (۱) از یک برس یا پارچه نرم برای تمیز کردن حفره قالب و سطح آن استفاده کنید، و از ابزار های سخت (مانند برس های سیم فولادی) که سطح قالب را خراش می دهند اجتناب کنید.(2) بعد از تمیز کردن(3) برای قالب هایی که برای مدت طولانی مورد استفاده قرار نمی گیرند، آنها را در یک محیط خشک، تهویه شده و بدون خوردگی ذخیره کنید.و آنها را به طور منظم (هر 3 ماه یک بار) بررسی کنید تا اطمینان حاصل کنید که آنها در شرایط خوبی هستند..

اگر قالب دارای خرابی، خراش یا نقص های جزئی باشد، باید به موقع تعمیر شود تا از گسترش نقص ها جلوگیری شود. روش های معمول تعمیر شامل پولیش، جوش و ماشینکاری مجدد است.

پولیش کردن برای ترمیم فرسایش و خراش های جزئی روی سطح قالب استفاده می شود.پاکسازی باید با کاغذ شن و ماسه یا خمیر پاک کننده انجام شود تا اطمینان حاصل شود که سطح قالب پس از تعمیر صاف است. جوش برای ترمیم ترک های قالب یا فرسایش محلی استفاده می شود. مواد جوش باید با مواد قالب سازگار باشند.و فرآیند جوش باید منطقی باشد تا از نقص های جوش (مانند منافذ) جلوگیری شود.ماشینکاری مجدد برای تعمیر انحراف ابعاد قالب یا فرسایش جدی استفاده می شود و دقت ماشینکاری مجدد باید نیازهای طراحی را برآورده کند.

لازم به ذکر است که تعداد تعمیرات قالب نباید بیش از حد باشد. هر تعمیر مقدار خاصی از مواد قالب را از بین می برد و قدرت و عمر قالب را کاهش می دهد. به طور کلی،تعداد تعمیرات نباید بیش از 3 برابر باشد..

برای بررسی بیشتر تاثیر عوامل مختلف بر عمر خدمت قالب های صفحه PHE، این مقاله دو مورد مهندسی عملی را تجزیه و تحلیل می کند،عوامل اصلی منجر به شکست زودرس قالب را روشن می کند، و اثربخشی اقدامات بهینه سازی را بررسی می کند.

یک تولید کننده PHE از قالب Cr12 برای چاپ سرد صفحات فولاد ضد زنگ 316L (ضخامت 0.8 میلی متر) استفاده کرد. عمر طراحی شده قالب 180,000 ضربه بود،اما قالب بعد از 80 سال به شدت فرسوده شد،000 ضربه، و صفحه شکل گرفت انحراف ابعاد، که نمی تواند نیازهای را برآورده کند.

تجزیه و تحلیل علل: (1) انتخاب مواد نادرست: فولاد Cr12 دارای سختی بالا است اما در مقایسه با فولاد Cr12MoV مقاومت ضعیف و مقاومت در برابر لباس دارد.فولاد Cr12MoV باید انتخاب شود(2) شرایط روان کننده ضعیف: تولید کننده از روان کننده مبتنی بر آب استفاده کرده است که روان کننده ضعیف است و نمی تواند یک فیلم روان کننده پایدار بین قالب و صفحه ایجاد کند.منجر به افزایش اصطکاک و فرسایش. (3) درمان گرمی ناکافی: قالب فقط بدون سخت کردن خاموش شد، که منجر به سختی بالا (HRC 68) و سختی ضعیف شد و سطح قالب مستعد فرسایش بود.

اقدامات بهینه سازی: (1) مواد قالب را با فولاد Cr12MoV جایگزین کنید و درمان حرارتی خنک کننده (950 ° C) و سخت کننده (200 ° C) را انجام دهید تا سختی را به HRC 62 ٪ 64 تنظیم کنید.(2) جایگزین روغن با روغن مبتنی بر روغن (نفت معدنی + افزودنی دی سولفید مولیبدنوم) برای بهبود روغن. (3) بررسی و تمیز کردن منظم را تقویت کنید و سطح قالب را هر 10،000 ضربه پولیش کنید.

پس از بهینه سازی ، عمر قالب به 230000 ضربه افزایش یافت ، که 1.9 برابر عمر اولیه بود ، و دقت ابعاد صفحه شکل گرفته به طور قابل توجهی بهبود یافت.

یک سازنده برای تولید صفحه های PHE از آلیاژ تیتانیوم از قالب پرتاب گرم استفاده کرد. قالب پس از تنها ۶۰،۰۰۰ ضربه شکسته شد و منجر به قطع تولید شد.

تجزیه و تحلیل علل: (1) طراحی ساختاری غیر منطقی: گوشه های حفره قالب به عنوان گوشه های تیز (R = 0.2 میلی متر) طراحی شده اند، که منجر به غلظت استرس می شود.تحت نیروی چاپ گرم چرخه ای(2) پارامترهای غیرمنطقی شکل گیری: دمای شکل گیری 1000°C (بالاتر از 800~950°C توصیه شده) ،که منجر به دمای بالای قالب و خستگی شدید حرارتی می شود.سرعت چاپ 40 ضربه در دقیقه بود (بالاتر از 15 ~ 25 ضربه در دقیقه توصیه شده) ، افزایش بار ضربه بر قالب. (3) طراحی سیستم خنک کننده ضعیف:کانال خنک کننده به طور نامناسب تنظیم شده بود، که منجر به گرم شدن محلی قالب می شود.

اقدامات بهینه سازی: (1) تغییر طراحی گوشه حفره، افزایش شعاع گوشه گرد به R = 0.8 میلی متر برای پراکنده کردن استرس. (2) تنظیم پارامترهای تشکیل:درجه حرارت شکل گیری را به 900°C کاهش دهید(3) بهینه سازی سیستم خنک کننده، تنظیم مجدد کانال خنک کننده برای اطمینان از خنک سازی یکنواخت،و سرعت جریان محیط خنک کننده را به 7 L/mi