Análisis de las causas de falla por sobrecarga del procesamiento de matrices de trabajo en frío

(1) Fallo por dureza del material insuficiente

Debido a que este tipo de falla no tiene macrosignos ni fracturas repentinas, es el accidente más peligroso en la falla de moldes de trabajo en frío. En el pasado, este tipo de averías también se producían en accidentes personales, provocando grandes pérdidas en la seguridad de la producción y en la construcción económica. Este tipo de falla por fractura en estado inestable es fácil de ocurrir en matrices de extrusión y cabezales en frío, como rotura, agrietamiento o incluso estallido del punzón. Se caracteriza por no tener deformación plástica obvia antes de que ocurra la falla y no hay labio de corte en la macrofractura. Y relativamente plano, provocando un fallo permanente del molde irreparable.

Este fallo está relacionado con una tenacidad insuficiente del material del molde y una tensión excesiva. El análisis y cálculo de la capacidad de carga real de la matriz de extrusión en frío muestra que la capacidad de deformación de trabajo del punzón antes de fallar es miles de veces mayor que el consumo de energía de fractura del material, lo que muestra que el punzón tiene una alta energía cinética potencial y baja Resistencia a la fractura durante el trabajo. Según el principio de conservación de la energía, casi toda la energía del potencial de fractura del punzón se convierte en energía cinética de expansión y su velocidad límite de expansión puede alcanzar los 10 m/s. Cuando hay concentración de tensión en la estructura de la matriz, como la zona de transición en la cola del punzón hexagonal en frío r≤1 mm, el factor de concentración de tensión Ktu003d2, cuando el paso del punzón de extrusión en frío ru003d3mm, Ktu003d1.3, incluso marcas de herramientas de mecanizado , Pulido de marcas ásperas, etc. pueden convertirse en eslabones débiles y provocar fracturas inestables. (Guía: La tecnología de tratamiento de superficies es un medio importante para mejorar la vida útil de los moldes de fundición a presión)

Acero para troqueles para trabajo en frío con alto contenido de carbono y alta aleación, el estado de uso es martensita templada y precipitados secundarios, contiene más carburos residuales primarios, el material tiene alta dureza y la matriz absorbe energía y relaja la tensión. La capacidad de deformación es baja y la distribución desigual de los carburos primarios reduce seriamente la tenacidad del material. Por lo tanto, no se puede observar ninguna deformación macroscópica en este tipo de fractura por falla, y el tamaño de la deformación microscópica es aproximadamente equivalente al espaciado de los carburos.

(2) Fallo por resistencia insuficiente

En los punzones de estampación en frío y de extrusión en frío, la resistencia a la compresión y la resistencia a la flexión del material son insuficientes, y la cabeza es propensa a hundirse y fallar por flexión. Este tipo de fallos son propensos a ocurrir en el desarrollo de nuevos productos debido a una carga de trabajo excesiva y a la baja dureza del molde. La experiencia práctica muestra que la dureza del punzón de estampación en frío es inferior a 56 HRC y la dureza del punzón de extrusión en frío es inferior a 62 HRC. Este tipo de falla es propenso a ocurrir; al mismo tiempo, muestra que la resistencia del material es insuficiente, la plasticidad es excesiva y se puede aprovechar el potencial de tenacidad.

El método empírico para resolver este tipo de falla temprana es: la falla por fractura frágil reduce la dureza (mejora); la falla por deformación aumenta la dureza (mejora).

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