Ключевые факторы, влияющие на срок службы пресс-форм при изготовлении пластин теплообменников
Аннотация: Пластовые теплообменники (PHEs) широко применяются в таких отраслях промышленности, как нефтехимия, пищевая промышленность, HVAC и производство электроэнергии, благодаря их высокой эффективности теплопередачи.компактная структураПлита, как основной компонент PHE, в основном формируется путем штамповки, изгиба или формирования рулонов.и его качество и эффективность производства напрямую определяются производительностью и сроком службы формыНа срок службы форм ПХЭ влияет множество взаимосвязанных факторов, включая свойства материала формы, уровень конструкции формы, точность производственного процесса, параметры процесса формования,и повседневное использование и обслуживаниеНерациональный контроль любого из этих факторов приведет к преждевременному отказу формы, такому как износ, трещины, деформация и прилипание, что увеличивает затраты на производство, снижает эффективность производства,и влияет на точность измерений ПХЭ пластинВ данной работе систематически классифицируются и анализируются ключевые факторы, влияющие на срок службы форм ПХЭ, исследуется механизм каждого фактора, влияющего на срок службы форм,объединяет практические инженерные случаи для проверки степени воздействия различных факторовИсследования показывают, что выбор материала формы, конструктивный дизайн, процесс тепловой обработки, параметры процесса формирования,и уровень обслуживания являются наиболее важными факторами: разумный выбор материала и термическая обработка могут улучшить твердость и выносливость формы, уменьшая износ и усталость;Научный конструктивный дизайн может избежать концентрации напряжения и продлить срок службы; точный производственный процесс обеспечивает точность измерений формы и качество поверхности; оптимизированные параметры формования уменьшают нагрузку формы; и стандартизированное обслуживание задерживает деградацию формы.Данное исследование обеспечивает теоретическую основу и практические рекомендации для продления срока службы форм ПЭП, снижая издержки производства и улучшая стабильность качества пластин PHE.
Ключевые слова:Пластина теплообменника; Срок службы формы; Материал формы; Структурный дизайн; Производственный процесс; Параметры формирования; Техническое обслуживание
Пластовые теплообменники являются важнейшим оборудованием для передачи тепла в современном промышленном производстве.которые осуществляют теплообмен между двумя или более средами посредством чередования потоков жидкостей с обеих сторон гофрированных плитПлита PHE, с ее тонкой толщиной (обычно 0,3 - 1,5 мм), сложной гофрированной структурой и высокими требованиями к точности измерений, в значительной степени зависит от высокоточных форм для формования.Форма является не только основным инструментом для формирования пластины, но и ключевым фактором, влияющим на эффективность производства и качество продукцииПродолжительность службы форм ПХЭ обычно оценивается по количеству формовых ходов: при нормальных условиях работы высококачественные формы могут выполнять 200 000-500 000 формовых ходов,В то время как низкокачественные формы или формы, пораженные необоснованными факторами, могут потерпеть неудачу только через 50 лет.150 000 ударов.
Преждевременный отказ от формы приведёт к серьезным экономическим потерям для предприятий: с одной стороны,Замена форм увеличивает стоимость производства форм (на 20-30% от общей стоимости производства пластин PHE)С другой стороны, время простоя, вызванное заменой формы, снижает эффективность производства, а размерное отклонение плит, произведенных при сбое формы, может привести к отказу от продукции.Согласно статистике отрасли, более 60% неисправностей форм пластин PHE вызваны ненадлежащим контролем ключевых факторов, а не естественным износом.Уточнение ключевых факторов, влияющих на срок службы форм, и освоение их механизмов воздействия имеют большое значение для оптимизации проектирования форм, улучшение производственного процесса, стандартизация эксплуатации и обслуживания и продление срока службы формы.
В настоящее время существующие исследования форм пластин PHE в основном сосредоточены на оптимизации конструкции форм и улучшении процесса формирования,но отсутствует систематическая сортировка и глубокий анализ факторов, влияющих на срок службы формыВ практическом производстве многие предприятия игнорируют всеобъемлющее влияние нескольких факторов, что приводит к короткому сроку службы формы и нестабильному качеству продукции.Некоторые предприятия выбирают неподходящие материалы для форм для сокращения затрат, что приводит к быстрому износу формы; некоторые игнорируют процесс тепловой обработки, что приводит к недостаточной твердости и прочности формы и легкому трещину; некоторые не стандартизируют параметры формирования,увеличение нагрузки на формы и ускорение усталости.
В данной статье подробно рассматриваются ключевые факторы, влияющие на срок службы форм ПХЭ, и они разделены на пять категорий: факторы материала формы, факторы конструкции формы,факторы процесса производства форм, формирующие параметры процесса, а также факторы использования и технического обслуживания.и выдвигает целевые предложения по оптимизацииЦель данного исследования - предоставить всеобъемлющий справочник для предприятий для улучшения срока службы форм и снижения производственных затрат.
Материал форм ПХЭ напрямую определяет их механические свойства (жесткость, выносливость, износостойкость, коррозионность) и тепловые свойства (теплопроводность,Термоустойчивость), что является материальной основой для обеспечения срока службы формы. Плосковые формы PHE обычно подвергаются циклическим нагрузкам, таким как сила штамповки, трение и тепловое напряжение во время работы,Так что материал формы должен иметь отличные комплексные характеристикиКлючевые материальные факторы, влияющие на срок службы формы, включают тип материала, химический состав и качество тепловой обработки.
Выбор материалов форм пластинки PHE тесно связан с процессом формирования пластинки (холодное штампование, горячее штампование, формирование рулонов) и материалом пластинки (нержавеющая сталь,титановый сплавРазличные материалы имеют значительные различия в твердости, выносливости, износостойкости и других свойствах, которые напрямую влияют на способность формы противостоять износу и усталости.
Общие материалы для форм пластин PHE включают сталь для форм холодной обработки, сталь для форм горячей обработки и сплавную сталь, каждая из которых имеет свои применимые сценарии и характеристики производительности:
Сталь для холодной обработки (такая как Cr12MoV, Cr12, D2) широко используется в формах холодной штамповки для ПХЭ-пластин (наиболее распространенный процесс формования).Отличная износостойкость, и хорошая стабильность измерений, которая может эффективно противостоять трению и износу между формой и пластиной во время холодной штамповки.и он склонен к ломкости перелома при больших ударных нагрузкахНапример, при штамповке толстых пластин из нержавеющей стали (толщина > 1,0 мм), если сила удара слишком велика, формы Cr12MoV могут преждевременно треснуть.Продолжительность службы форм для холодной штамповки Cr12MoV для 316L пластин из нержавеющей стали обычно составляет 150250 000 ударов при разумных условиях использования.
Сталь для горячей обработки (например, H13, H11, 4Cr5MoSiV1) подходит для горячей штамповки форм высокопрочных пластин (например, титанового сплава, высокопрочной нержавеющей стали).У него хорошая высокотемпературная прочность, устойчивость к термической усталости и прочность, и может поддерживать стабильную производительность в циклических условиях нагрева и охлаждения (температура формирования 800-1200 °C).Стальная форма H13 может выдерживать воздействие высокой температуры во время горячего штамповки титановой сплавыОднако стоимость горячей формы стали выше, чем у холодной формы стали, что увеличивает первоначальные инвестиции в формы.
Сплавная сталь (например, 42CrMo, 35CrMo) часто используется для основания формы или некритических компонентов формы.так что это не подходит для пузырьков плесени, которые напрямую контактируют с пластинойПри использовании легированной стали для полости формы скорость износа увеличится на 30-50% и срок службы сократится до менее 100 000 ударов.
Кроме того, применение новых материалов, таких как керамические материалы и композитные материалы, в формах ПХЭ постепенно увеличивается.Керамические формы отличаются превосходной износостойкостью и коррозионной стойкостью, но их прочность слабая и они склонны к ломке;композитные материалы (например, керамические композитные материалы на основе стали) сочетают в себе преимущества высокой прочности стали и высокой износостойкости керамики, которые могут продлить срок службы формы в 1,5 ‰ 2 раза, но их стоимость производства высока, и в настоящее время они используются только в производстве высококачественных ПЭП-пластин.
Химический состав материалов форм напрямую влияет на их механические свойства и эффект тепловой обработки.ванадий (V), и кремния (Si), и соотношение их содержания оказывает значительное влияние на производительность формы:
Углерод (С) является основным элементом, определяющим твердость и износостойкость стали формы.Но чем меньше жесткостьДля холоднообрабатываемой стали содержание углерода обычно составляет 1,0 - 1,5%, что уравновешивает твердость и прочность; для горячеобрабатываемой стали содержание углерода составляет 0,3 - 0,5%,который обеспечивает высокотемпературную прочность и жесткость.
Хром (Cr) может улучшить износостойкость, коррозионную устойчивость и закаленность формовой стали.Например,Однако чрезмерное содержание Cr увеличивает ломкость стали, что делает ее склонной к трещинам во время термической обработки.
Молибден (Mo) и ванадий (V) могут очистить зерно формованной стали, улучшить ее прочность и тепловую устойчивость и уменьшить тенденцию к деформации при термической обработке.Mo также может улучшить высокотемпературную прочность горячей работы формы сталиНапример, сталь H13 содержит 1,0 ‰ 1,5% Mo и 0,8 ‰ 1,2% V,имеющий хорошую устойчивость к термической усталости и стабильность измерений.
Кремний (Si) и марганец (Mn) могут улучшить твердость и прочность формовой стали, но чрезмерное содержание уменьшит прочность стали.Избыточное количество Си сделает сталь хрупкой., а чрезмерное количество Mn увеличит тенденцию к растрескиванию при термической обработке.
Нечистые элементы (такие как сера (S), фосфор (P)) в стали формы серьезно повлияют на срок службы формы.которые уменьшают износостойкость и прочность сталиПоэтому содержание S и P в высококачественной формовой стали должно контролироваться ниже 0,03%.
Тепловая обработка является ключевым процессом для улучшения механических свойств материалов формы, и ее качество напрямую определяет твердость, выносливость и износостойкость формы.Общие процессы тепловой обработки для форм пластин PHE включают отжиганиеНеправильная термическая обработка приведет к таким дефектам, как недостаточная твердость, неравномерная твердость, трещины и деформация формы,которые серьезно сокращают срок службы.
Отжигание в основном используется для устранения внутреннего напряжения пустого формы, уменьшения твердости и улучшения обрабатываемости.внутреннее напряжение пустого формы не может быть полностью устраненоЕсли температура отжига слишком высока, зерно стали будет расти, уменьшая прочность формы.
Отопление и закаливание являются основными процессами тепловой обработки для улучшения всеобъемлющей производительности формы.Держите его теплым в течение определенного времени., а затем быстро охладить его (водное охлаждение, охлаждение маслом) для получения мартенсита, тем самым улучшая твердость и износостойкость формы.Отогрев - это нагрев загрязненной формы до определенной температуры (150-600°С), держать его теплым, а затем медленно охлаждать, чтобы устранить внутреннее напряжение, возникающее во время тушения, улучшить прочность и уменьшить ломкость.Соответствие параметров тушения и закаливания имеет решающее значение: если температура охлаждения слишком высока, форма перегревается, что приводит к грубости и ломкости зерна; если скорость охлаждения слишком высока, форма трещит;если температура закаливания слишком низкая, внутреннее напряжение не может быть устранено, и форма подвержена ломкости; если температура закаливания слишком высока, твердость формы уменьшится,и сопротивление износу будет уменьшено.
Обработка поверхности является важным средством для повышения износостойкости и коррозионной стойкости поверхности формы.и лазерного покрытияНитрирование может образовать на поверхности формы слой твердого нитрида (твердость HRC 7080), что значительно улучшает износостойкость и коррозионную стойкость,и срок службы формы может быть продлен на 50 ≈ 100%Хром может сформировать гладкий и твердый слой хрома на поверхности формы, уменьшая трение и износ, но хромный слой легко отчиститься, если процесс покрытия неправильный.Лазерная облицовка может отложить слой высокопрочного сплава на поверхность формы, который обладает хорошей связующей силой с основным материалом и может эффективно восстанавливать изношенные поверхности форм, продлевая срок службы старых форм.
Согласно инженерным примерам, срок службы форм с квалифицированной тепловой обработкой в 2−3 раза превышает срок службы форм с неквалифицированной тепловой обработкой.производитель PHE когда-то использовал форму Cr12MoV без надлежащей закаливания, в результате чего твердость формы была слишком высокой (HRC 68) и плохая прочность. Форма треснула после всего 80 000 ударов штамповки; после повторной нагревательной обработки (угасновение при 950 °C, закаливание при 200 °C),твердость формы была приведена к HRC 62 ∼ 64, и срок службы был продлен до 220 000 ударов.
Дизайн формы является ключевым звеном, определяющим распределение напряжения, грузоподъемность и срок службы формы.уменьшить нагрузку на плесеньНапротив, необоснованная конструкция приведет к локальной перегрузке, быстрому износу,и преждевременное трещины плесениКлючевые факторы проектирования, влияющие на срок службы формы, включают конструкционный дизайн, дизайн точности измерений и дизайн системы охлаждения.
Структурный дизайн форм ПЭП в основном включает структуру полости, структуру руководства, структуру выброса и структуру основы формы.Рациональность этих структур напрямую влияет на состояние силы формы во время работы.
Половая структура является основной частью формы, которая непосредственно формирует гофрированную форму ПХЭ-пластинки.и вертикальные волнистые покрытия)Ключевые моменты конструкции полости, влияющие на продолжительность жизни формы, следующие: (1) Конструкция угла:Острые углы в полости вызовут концентрацию напряжения, и напряжение в остром углу может достигать 5 ≈ 10 раз среднего напряжения, что легко вызывает трещины.углы полости должны быть закруглены (радиус R ≥ 0)..5 мм) для рассеяния напряжения. (2) Конструкция структуры гофрирования: высота гофрирования, углом и углом полости должны соответствовать требованиям конструкции пластины,и переход между волнами должен быть плавным, чтобы избежать локальной концентрации напряженияНапример, если переход между волнообразованиями слишком крут, форма будет подвергаться неравномерному давлению во время штамповки, что приводит к местному износу и деформации.Толщина полости должна быть разумной для обеспечения достаточной жесткости и прочностиЕсли толщина слишком тонкая, форма будет деформирована под давлением штамповки; если толщина слишком толстая, это увеличит вес формы и стоимость производства.
Руководящая конструкция используется для обеспечения точного выравнивания верхней и нижней форм во время штамповки, избегая неправильного выравнивания и столкновения.Общие конструкции руководства включают направляющие столбы и направляющие рукаваКонструкция конструкции направляющей должна обеспечивать достаточную жесткость и точность позиционирования:(1) Стены и рукава должны быть изготовлены из материалов с высокой твердостью (например, GCr15) и подвергнуты термической обработке для улучшения износостойкости.(2) Пространство между направляющим столбом и направляющей ручкой должно быть разумным (0,01 - 0,03 мм).что приводит к столкновению плесени3) Количество и расположение руководящих столбов должны быть разумными.Для больших форм ПЭПДля обеспечения равномерной силы должны быть расположены симметрично по меньшей мере 4 руководящих столба.
Рациональность выбросной конструкции влияет на трение между пластиной и формой, и, следовательно, на износ формы.Ключевые моменты проектирования выбросной конструкции:: (1) Сила выброса должна быть равномерной, чтобы избежать местной чрезмерной силы, приводящей к деформации пластины и износу формы.(2) Точка выброса должна быть расположена в положении, где пластина находится в тесном контакте с формой (например, край пластины).(3) Поверхность выбросного булава должна быть гладкой, чтобы уменьшить трение с пластиной.Это будет царапать тарелку и полость плесениУскоряет износ.
Структура основы формы является опорой формы, которая несет силу штамповки во время работы.Основа формы должна иметь достаточную жесткость и прочность, чтобы избежать деформации при большой силе штамповкиКлючевые моменты проектирования основы формы: (1) Материал основы формы должен быть выбран в соответствии с силой штамповки.для основания формы должна использоваться сплавная сталь (например, 42CrMo), чтобы обеспечить жесткость. (2) Толщина основы формы должна быть разумной. Если толщина недостаточна, основа формы будет деформирована, что приведет к неправильному выравниванию верхней и нижней форм и повреждению формы.(3) Связь между основанием формы и полостью формы должна быть твердой, чтобы избежать относительного движения во время штамповки.
Точность измерений и качество поверхности формы напрямую влияют на качество формования пластинки PHE и срок службы формы.Плита PHE имеет высокие требования к точности измерений (толерантность ± 00,3 мм для ключевых размеров, таких как высота и наклон гофрирования), поэтому форма должна иметь более высокую точность измерений (толерантность ± 0,05 0,1 мм).
Если точность измерений формы недостаточна, возникнут следующие проблемы: (1) Формируемая пластина имеет отклонение измерений, которое не может соответствовать требованиям сборки PHE.(2) Разрыв между верхней и нижней формой неравномерен, что приводит к неравномерной силе при штамповке, местной перегрузке и быстрому износу формы.Слишком свободное приспособление приводит к неполному формированию, что требует повторного штамповки, что увеличивает нагрузку на формы.
Качество поверхности формы (рухомость поверхности, плоскость) также оказывает значительное влияние на срок службы.4 мкм) для уменьшения трения между пластиной и формойЕсли поверхностная шероховатость полости формы слишком высока (Ra ≥ 1,6 мкм), коэффициент трения увеличится на 30 - 50%;и скорость износа формы значительно увеличитсяКроме того, плоскость поверхности формы должна быть высокой, чтобы обеспечить равномерный контакт формы и пластины во время штамповки, избегая локальной концентрации напряжения.
Для горячего штампования и высокоскоростного холодного штампования конструкция системы охлаждения имеет решающее значение для продления срока службы.Форма будет генерировать много тепла из-за трения и пластической деформации пластиныЕсли тепло не может быть рассеяно вовремя, температура формы резко повысится, что приведет к термической усталости, деформации и износу.
Ключевыми моментами проектирования системы охлаждения являются: 1) Расположение охлаждающего канала должно быть равномерным, охватывая всю полость формы, чтобы обеспечить равномерное охлаждение формы и избежать локального перегрева.Для сложных гофрированных полостей, канал охлаждения должен располагаться вдоль направления волнообразования, чтобы обеспечить равномерное охлаждение каждой части полости. (2) Поток охлаждающей среды (воды, масла) должен быть разумным.Скорость потока должна быть достаточно высокой, чтобы убрать тепло, генерируемое плесенью3) Диаметр охлаждающего канала должен быть подходящим (8 ≈ 12 мм). Если диаметр слишком мал, канал легко блокируется,влияющие на эффект охлаждения; если диаметр слишком большой, прочность конструкции формы будет уменьшена.
Например, производитель титановых сплавов PHE когда-то использовал форму для горячего штампования без разумной системы охлаждения.что приводит к термической деформации полости и снижению точности размеров пластиныПосле добавления равномерного охлаждающего канала (скорость потока 5 8 л/мин) температура формы контролировалась ниже 150°С, явление тепловой усталости значительно уменьшалось,и срок службы формы был продлен с 120От 1000 ударов до 250 000.
Производственный процесс форм ПЭП напрямую определяет точность измерений, качество поверхности и внутреннюю структуру формы, и, таким образом, влияет на ее срок службы.Даже если материал формы и дизайн разумны, неправильный процесс изготовления приведет к дефектам формы (таким как трещины, включения, неравномерная твердость), что сократит срок службы.Ключевые факторы производственного процесса, влияющие на срок службы форм, включают точность обработки, процесс обработки поверхности и точность сборки.
Процесс обработки форм ПХЭ включает в себя повороты, фрезирование, шлифование, ЭДМ (электрический разряд) и резку проволоки.и неправильная эксплуатация приведет к дефектам формы.
Шлифовка является ключевым процессом для обеспечения точности измерений и качества поверхности формы.Если процесс измельчения неправильный, возникнут следующие проблемы: (1) Ожоги при шлифовании: из-за чрезмерной скорости шлифования или недостаточного охлаждения поверхность формы нагревается до высокой температуры,что приводит к изменению поверхностной структуры стали2) Разрывы шлифования: из-за чрезмерной силы шлифования или неравномерного охлаждения на поверхности формы возникает внутреннее напряжение,приводит к микротрещинам(3) Размерное отклонение: Неправильные параметры шлифования (например, скорость шлифовального колеса,скорость подачи) приведет к размерному отклонению полости формы, что влияет на качество формования пластины и увеличивает нагрузку на плесень.
ЭДМ и резка проволоки обычно используются для обработки сложных полостных структур (таких как волнистые формы) форм пластин PHE. Ключевыми моментами этих процессов являются:(1) Точность обработки должна контролироваться в пределах ± 0.01 ≈ 0,02 мм для обеспечения точности размеров полости. (2) Грубость поверхности после обработки должна быть низкой (Ra ≤ 0,8 мкм). Если грубость поверхности слишком высока, ее необходимо полировать,В противном случае(3) Параметры обработки (такие как ширина импульса, ток) должны быть разумными, чтобы избежать дефектов поверхности, таких как отверстия и трещины.
Кроме того, последовательность обработки также влияет на качество формы.просветление → отжигание → грубая обработка → тушение и закаливание → отделка → обработка поверхности. Если последовательность обработки неправильна (например, окончательная обработка до тепловой обработки), форма будет деформирована во время тепловой обработки, что приведет к отклонению измерений.
Как упоминалось ранее, обработка поверхности может улучшить износостойкость и коррозионную стойкость формы, но неправильный процесс обработки поверхности приведет к дефектам поверхности,что уменьшит срок службы формы.
Для обработки нитридами ключевые моменты: 1) поверхность формы должна быть чистой и свободной от масла, ржавчины и других примесей перед нитрированием, иначеслой нитрирования будет неравномерным, а сила связывания будет слабой. (2) Температура нитрирования и время хранения должны быть разумными. Если температура слишком высока или время слишком долгое, уровень нитрирования будет слишком толстым и хрупким;если температура слишком низкая или время слишком короткое, нитрирующий слой будет слишком тонким, а износостойкость будет недостаточной.
Для хромной обработки ключевыми моментами являются: 1) поверхность формы должна быть отполирована до Ra ≤ 0,2 мкм перед покрытием, в противном случае хромный слой будет иметь дефекты, такие как пузыри и шелушение.(2) Концентрация раствора покрытия и плотность тока должны контролироваться для обеспечения однородности и толщины хромного слоя.Толщина слоя хрома обычно составляет 0,01 - 0,03 мм. Если толщина слишком высока, то слой хрома будет хрупким и легко отрываться; если толщина слишком тонкая,Сопротивление износу будет недостаточно..
Для лазерной обработки обшивки ключевыми моментами являются: 1) материал обшивки должен быть совместим с базовым материалом, чтобы обеспечить хорошую силу сцепления; 2) параметры обшивки (мощность лазера,скорость сканирования) должна быть разумной, чтобы избежать дефектов, таких как поры и трещины в слое облицовки.
Точность сборки формы напрямую влияет на состояние силы формы во время работы.и местная перегрузка, что ускорит износ и отказ от формы.
Ключевыми моментами сборки формы являются: 1) направляющие столбы и направляющие рукава должны быть смонтированы точно, а расстояние между ними должно быть равномерным.(2) Верхняя и нижняя полости формы должны быть точно выровнены, а разрыв между полостями должен соответствовать толщине пластины (плюс сжатие). (3) Структура выброса должна быть смонтирована плавно,и выбросник должен быть промытым с поверхностью полости формы, чтобы избежать царапины пластины и формы(4) Соединительные части (например, болты, булавки) должны быть крепко затянуты, чтобы избежать относительного движения во время штамповки.
Согласно инженерной практике, срок службы пресс-формы с точностью сборки в 1,5−2 раза превышает срок службы пресс-формы с неквалифицированной сборкой.производитель PHE однажды собрал форму с неправильно выровненными направляющими столбамиПосле 100 000 ходов форма серьезно изнашивалась; после сборки и корректировки структуры руководстваПродолжительность службы формы была увеличена до 220Тысяча ударов.
Параметры процесса формирования ПЭП (такие как сила штампования, скорость штампования, температура формирования и условия смазки) напрямую влияют на нагрузку и износ формы.Неразумные параметры формирования увеличат нагрузку формыОсновные параметры процесса формирования, влияющие на срок службы формы, следующие.
Сила штампования - это основная нагрузка, которую несет форма во время холодной штамповки. Сила штампования должна соответствовать материалу пластины и толщине. Если сила штампования слишком велика,формы будет подвергаться чрезмерному давлению, что приводит к пластической деформации, износу и даже трещинам; если сила штампования слишком мала, плита не может быть полностью сформирована, что требует повторного штампования,что увеличивает количество ударов плесенью и ускоряет усталость.
Сила штампования зависит от материала пластины (жесткости, прочности), толщины и структуры формы.Плита из нержавеющей стали толщиной 0 мм 316L требует силы штамповки 500-800 кНЕсли сила штамповки увеличится до 1000 кН, скорость износа формы увеличится на 40-60%, а срок службы сократится вдвое.
Скорость штампования также влияет на срок службы формы. высокая скорость штампования может улучшить эффективность производства, но она увеличит нагрузку на форму, что приведет к увеличению износа и усталости.Для холодной штамповки, скорость штамповки обычно составляет 10-30 ударов в минуту. Если скорость увеличится до 40-50 ударов в минуту, срок службы усталости формы будет сокращен на 30-50%.высокая скорость штамповки будет генерировать много тепла трения, что повысит температуру формы и ускорит тепловое износ.
Температура формования является ключевым параметром для горячего штамповки ПЭП. Температура формования должна контролироваться в соответствующем диапазоне материала пластин.материал пластины будет перегреваться, что приводит к увеличению трения с формой, и форма будет подвергаться окислению при высокой температуре и тепловой усталости, ускоряя износ и деформацию; если температура слишком низкая,прочность материала пластины будет уменьшена, что требует большей силы штамповки, что увеличивает нагрузку формы.
Например, для горячего штамповки титановых сплавных плит требуется температура формирования 800-950°C. Если температура повысится до 1000°C, поверхность формы окислится,сопротивление износу будет уменьшено, и срок службы будет сокращен на 40%; если температура снизится до 700°C, сила штампования должна быть увеличена на 30%, что приводит к увеличению износа формы.
При холодном штамповке на срок службы влияют также температура окружающей среды и температура формы.и он склонен к ломкости; если температура формы слишком высока (выше 80°C), то износостойкость формы снижается, и пластина легко прилипает к форме.
Смазка является важной мерой для уменьшения трения между формой и пластиной, уменьшения износа и продления срока службы формы.смазка может образовывать смазочную пленку между формой и пластиной, уменьшая коэффициент трения, уменьшая износ и предотвращая прилипание пластины к форме.
Ключевыми моментами условий смазки являются: 1) Тип смазочного материала должен быть подходящим для материала пластины и процесса формования.должны использоваться смазочные материалы на масляной основе (например, минеральное масло + добавка);, которые обладают хорошей смазочностью и охлаждающими свойствами; для горячего штамповки следует использовать смазочные материалы, устойчивые к высокой температуре (например, смазочные материалы на основе графита),который может поддерживать смазку при высоких температурах. (2) Дозировка смазочного материала должна быть разумной. Слишком мало смазочного материала не может сформировать полную смазочную пленку, что приводит к увеличению трения;Слишком много смазки вызовет отходы и повлияет на качество формирования пластины(3) Частота смазки должна быть соответствующей. Для высокоскоростного штамповки смазка должна проводиться каждые 10−20 ударов, чтобы обеспечить смазочный эффект.
Если условия смазки плохие, коэффициент трения между формой и пластиной значительно увеличится, что приводит к серьезному износу, выделению и раздражению формы.производитель PHE однажды уменьшил дозу смазочного масла, чтобы сэкономить на затратах, что приводит к увеличению коэффициента трения между формой и пластиной с 0,15 до 0.35После 90 000 ударов форма серьезно изнашивалась; после восстановления нормальной дозы смазочного материала срок службы формы был продлен до 210 000 ударов.
Ежедневное использование и техническое обслуживание форм для пластинок PHE напрямую влияют на их срок службы.Ключевые факторы использования и обслуживания, влияющие на срок службы форм, включают стандартизацию работы, регулярный осмотр, очистка, обслуживание и ремонт.
Стандартизированная работа является основой для обеспечения нормальной работы формы. Операторы должны строго соблюдать эксплуатационные процедуры, чтобы избежать неправильной работы, приводящей к повреждению формы.
Ключевые моменты стандартизированной работы: (1) Перед запуском машины проверьте выравнивание формы, структуру руководства, структуру выброса,и условия смазки, чтобы гарантировать, что все части нормальные. (2) Во время штамповки, следить за состоянием работы формы в режиме реального времени, и немедленно остановить машину, если аномальные явления (такие как аномальный шум, заглушение формы,Деформация пластины) обнаруживаются, чтобы избежать дальнейшего повреждения формы. (3) После штамповки очистите поверхность формы вовремя, чтобы удалить остатки смазочного материала, остатки пластины и другие примеси. (4) Избегайте перегрузки формы,такие как штамповые пластины толщиной более, чем проектная толщина или материалы, более твердые, чем проектные требования.
Неправильная эксплуатация является одной из основных причин преждевременного отказа формы. Например, оператор однажды использовал форму для штамповки пластины толщиной, превышающей проектную то
