1. Краткое описание основных характеристик
Область применения : Штамповка и резка высокопрочной стали Q355B, Q420B и нержавеющей стали толщиной 8–12 мм для высоковольтных опор, опор сверхвысокого напряжения и телекоммуникационных вышек.
Предпочтительные материалы матрицы : DC53, Cr12MoV, AISI M2, D2, H13; 9CrSi полностью запрещен для работы в тяжелых условиях Q355/Q420. 6CrW2Si — традиционная ударная инструментальная сталь с недостаточной красной твердостью для непрерывной высокочастотной сухой резки. Он не рекомендуется для круглосуточных автоматизированных производственных линий для тяжелых условий эксплуатации, но остается пригодным для низкоскоростной периодической периодической обработки обычных пластин Q355 с рассеиванием тепла в обычных мастерских благодаря своей выдающейся прочности и экономичности. Ударная инструментальная сталь S7 — это дополнительный высокопроизводительный материал для пуансонов, предназначенный для обработки особо ударных и сверхтолстых листов.
Стандартные размеры отверстий для обработки : 17,5 мм, 21,5 мм, 23,5 мм, 26,5 мм.
Ключевые параметры процесса : Односторонний зазор для листов толщиной Q355/Q420 контролируется на уровне 10–12 % толщины листа. Максимальный предел в 15 % теоретически доступен для снижения нагрузки в экстремально тяжелых условиях, однако он не рекомендуется для стандартного производства из-за риска появления заусенцев и отклонений размеров во время прогрессирования износа штампа.
Устранимые дефекты сердцевины : сколы матрицы, прихватывание инструмента, термическое размягчение при сухой высокотемпературной резке, экструзионные повреждения, вызванные необоснованным зазором, отклонения размеров компонентов и отказ сборки.
2. Рабочие характеристики и трудности обработки башенного оборудования для штамповки и резки для тяжелых условий эксплуатации.
В отличие от процесса штамповки со смазкой для тонких пластин толщиной менее 3 мм, штамповка и резка стальных уголков и косынок предполагает сухую резку, строгую закалку и высокие требования к точности, что предъявляет строгие требования к комплексным характеристикам штампов.
2.1 Условия сухой обработки в тяжелых условиях
Во избежание отслаивания и недостаточной адгезии слоя горячего цинкования на компонентах башни запрещается использовать смазочно-охлаждающие вещества в процессах штамповки и резки башни. Штампы работают непрерывно в условиях сухого трения и высокотемпературной резки, что приводит к быстрому износу кромок и высокому риску термического разрушения, при этом срок службы намного ниже, чем при штамповке со смазкой.
2.2. Интенсивное упрочнение высокопрочной стали.
Высокопрочные стали Q355 и Q420 обладают значительным наклепом при холодной деформации при резке и экструзии, сопровождающимся высокой стойкостью к резанию и сильной ударной нагрузкой. Края штампов склонны к образованию микросколов, абразивному износу и прихватыванию инструмента, что является основными причинами быстрого выхода штампа из строя.
2.3 Строгие требования к точности размеров при пробивке отверстий
Компоненты башни собираются с помощью высокопрочных болтов. Диаметры отверстий 17,5 мм, 21,5 мм, 23,5 мм и 26,5 мм требуют строгого контроля допусков. Отклонение отверстия, чрезмерные заусенцы и деформация насечек напрямую приводят к несоосности сборки на месте, поэтому необходимо гарантировать постоянную точность размеров при штамповке.
3. Стандарт выбора материала градиентной матрицы (пуансон и матрица-втулка)
Традиционные штамповые стали, такие как 9CrSi и Cr12, не могут удовлетворить требованиям непрерывного тяжелонагруженного производства из-за недостаточной ударопрочности и жаростойкости при обработке листов из высокопрочной стали толщиной 8–12 мм. Стандарт выбора градиентного материала сформулирован на основе реальных условий работы на месте, измеренного срока службы и распространенных дефектов.
Материал штампа | Применимые материалы | Основные физические свойства | Срок службы, измеренный на месте (на одно измельчение/общий) | Сценарии применения и дефекты на месте |
Кр12МоВ | Q235, обычный Q355B | Отличная износостойкость, зрелый процесс, высокая себестоимость. | 15 000–25 000 ударов за шлифование; общий совокупный ресурс: 100 000–120 000 ходов (5–6 циклов переточки) | Подходит для традиционной трубопроводной штамповки листов Q355. В результате сильной эвтектической сегрегации карбидов на заготовках Q355 примерно после 20 000–25 000 ходов появляются явные заусенцы, что требует остановки оборудования и перешлифовки кромки. Несколько стандартизированных циклов перешлифовки обеспечивают стабильный совокупный срок службы. |
DC53 | Q355, Q420, листы/уголки толщиной 8–12 мм. | Прочность в 2 раза выше, чем у SKD11, твердость при закалке 60–62 HRC , отличная ударопрочность и устойчивость к выкрашиванию. | 40 000–60 000 ударов за шлифование; общий совокупный срок службы: более 300 000 ходов (6–8 циклов переточки) | Эффективно устраняет дефекты сколов и налипаний на толстых листах, угловых сталях специальной формы и штамповке Q420. При боковой экструзии и высокотемпературных условиях эксплуатации стали Q420 в тяжелых условиях после длительной непрерывной эксплуатации могут возникнуть небольшие микросколы по краям. Благодаря стандартизированной периодической переточке инструмент может достичь сверхдлительного совокупного срока службы, намного превышающего теоретический предел однократного заточки. |
АИСИ М2 (В6Мо5Кр4В2) | Q420, Профили из нержавеющей стали | Превосходная твердость в красном цвете и сопротивление усталости, устойчивость к термическому размягчению в сухих высокотемпературных условиях. | Сверхдлительный срок службы, обеспечивающий круглосуточное непрерывное производство. | Предназначен для опор сверхвысокого напряжения и специальных автоматических линий непрерывного производства из высокопрочной стали, подходит для длительной высокотемпературной и высокочастотной штамповки и резки в тяжелых условиях. |
6CrW2Si | Q235 тонкие и средние пластины | Хорошая ударная вязкость, относительно низкая общая твердость. | Средний традиционный срок службы | Подходит для мелко- и среднесерийной традиционной обработки тонких/средних листов Q235, а также для низкоскоростного прерывистого серийного производства Q355. Материал обеспечивает превосходную ударную вязкость и экономичность, но демонстрирует низкую твердость при высоких температурах. Он не предназначен для непрерывной высокочастотной сухой резки высокопрочной стали Q355/Q420 в тяжелых условиях из-за неизбежного термического размягчения и разрушения кромки под действием постоянного тепла от трения. |
Принцип выбора сердечника (сочетание градиентного материала и твердости) . При сухой штамповке компонентов башни в тяжелых условиях эксплуатации пуансоны и втулки матрицы должны избегать сочетания идентичных материалов и одинаковой твердости . При сухом трении под высоким давлением идентичные металлические материалы с одинаковой твердостью имеют тенденцию вызывать сильный адгезионный износ, микросварки, закусывания и царапины на заготовке, что приводит к прихватыванию инструмента и преждевременному скалыванию кромок. Пуансоны в первую очередь выдерживают концентрированные сжимающие и изгибающие нагрузки, требуя высокой прочности и усталостной прочности для предотвращения разрушения. Втулки штампов в основном выдерживают кольцевые растягивающие напряжения и длительный фрикционный износ, при этом приоритет отдается высокой твердости и износостойкости. Чтобы исключить риск заедания из-за сухого трения, необходима стратегия строгого градиентного сочетания: высокопрочный, устойчивый к сколам материал пуансона в сочетании с матрицей с более низкой твердостью Рекомендуемая стандартная конфигурация: пуансон DC53 ( на 2–3 HRC . 60–62 HRC ) в сочетании с матрицей Cr12MoV ( 58–60 HRC ), обеспечивающий синхронизированную усталостную долговечность и полностью исключающий отказы при микросварке. для экстремально тяжелых условий работы и сверхвысоких ударных нагрузок со сверхтолстыми стальными пластинами Q420 толщиной более 12 мм. Ударопрочная инструментальная сталь S7 также квалифицируется как альтернативный материал для пуансонов для дальнейшего повышения стойкости к ударному разрушению
4. Стандарт установки зазора для резки толстых листов
Общий односторонний зазор тонкого листа 5% строго запрещен для высокопрочных сталей Q355 и Q420 толщиной 8–12 мм. Чрезмерно малый зазор приводит к выдавливанию кромок, закусыванию инструмента, выкрашиванию и перегрузке оборудования. В данной спецификации основное внимание уделяется механической обработке башенной стали Q355B/Q420B толщиной 8–12 мм в тяжелых условиях. Параметры Q235 используются только для вспомогательного сравнения. Единый норматив иерархического зазора для целевой высокопрочной стали следующий:
1. Вспомогательное сравнение (тонкие и средние пластины Q235): Односторонний зазор = толщина пластины (t) × ( 6% - 8% )
2. Односторонний зазор для толстых пластин Q355/Q420 (толщина ≥10 мм) = толщина пластины (t) × ( 10% - 12% )
Практические параметры на месте : Для резки высокопрочного уголка стали Q420 толщиной 10 мм рекомендуемый зазор при одностороннем срезе составляет 1,0–1,2 мм (приблизительно 10 % толщины листа). Теоретический максимальный зазор в 15% доступен для мгновенного снижения нагрузки при тяжелых условиях благодаря совершенно новым сверхострым лезвиям; однако эта настройка строго запрещена для формального серийного производства . Поскольку кромка инструмента постепенно изнашивается под постоянным сухим трением, чрезмерный зазор приведет к появлению серьезных заусенцев, смятию кромки и отклонению размеров, что не соответствует требованиям к высокоточной сборке болтов конструктивных компонентов башни.
5. Стандартный список запасных частей для матриц.
Чтобы избежать остановки производственной линии, вызванной внезапным повреждением штампа, и обеспечить непрерывное и стабильное производство, цеха по производству башен должны строго соблюдать приведенные ниже стандартизированные спецификации резерва запасных частей для штампов, соответствующие условиям работы в тяжелых условиях сухой штамповки и резки высокопрочной стали Q355/Q420 толщиной 8–12 мм.
5.1 Круглый пуансон и угловая стальная матрица
Технические характеристики : 17,5 мм, 21,5 мм, 23,5 мм, 26,5 мм (соответствует стандартным отверстиям для болтов M16, M20, M22, M24 соответственно)
Материалы : предпочтительные материалы DC53 или Cr12MoV (строгое соблюдение стратегии градиентного сопряжения для соответствия пуансонов и штампов), которые могут быть изготовлены по индивидуальному заказу для станков мировых брендов через каталог компонентов ALAS Ironworker Punch and Die Tooling Components.
Резервный стандарт : 2–3 комплекта страхового запаса на машину для всех основных характеристик.
5.2 Продолговатые и специальные квадратные пуансоны
Применение : Обработка отверстий специальной формы для регулируемых мест подключения компонентов и положений электромонтажа.
Материал : равномерно принять Cr12MoV.
Резервный стандарт : 1–2 комплекта страхового запаса для каждой спецификации.
5.3 Угловые лезвия для резки стали V-образного типа
Применение : резка угловой стали фиксированной длины под углом 45° и 90° в тяжелых условиях сухой резки, что соответствует лезвиям с V-образной вырубкой ALAS 90° для металлургов.
Материалы : DC53, H13 или Cr12MoV (6CrW2Si не является предпочтительным для непрерывной высокочастотной сухой резки в тяжелых условиях; он приемлем для низкоскоростного прерывистого серийного производства из-за превосходной прочности и экономической эффективности)
Резервный стандарт : 2–3 комплекта страхового запаса на машину.
5.4 Лезвия для резки пластин диаметром 8–12 мм
Исключенные и непредпочтительные материалы : 9CrSi полностью исключен из всех условий работы в тяжелых условиях из-за плохой термической стабильности и ударопрочности. 6CrW2Si — традиционная ударопрочная инструментальная сталь с низкой красной твердостью. Он подвергается быстрому термическому размягчению при непрерывной сухой резке при температуре 300–400 ℃ , что делает его непригодным для круглосуточного автоматизированного высокочастотного производства толстых листов Q355/Q420. Его можно применять только для низкоскоростной периодической периодической обработки с рассеиванием тепла в обычных мастерских.
Общие материалы : DC53, H13, Cr12MoV, которые обладают превосходной твердостью при высоких температурах и ударопрочностью, что позволяет эффективно предотвратить разрушение кромки лезвия и термическое размягчение.
Резервный стандарт : 1–2 комплекта страхового запаса.
5.5 Боковые лезвия для комбинированной машины для пробивки и резки
Материалы : D2, Cr12MoV.
Преимущества в эксплуатации : Обладает более высокой износостойкостью и термической стабильностью по сравнению с непредпочтительным 6CrW2Si, эффективно подавляя образование заусенцев на поверхностях среза угловой стали и стабилизируя внешний вид компонентов и уровень квалификации сборки.
Резервный стандарт : 1 комплект страхового запаса.
6. Спецификации реализации на месте и требования к доступу поставщиков
Закупка, проверка, применение и запасы штампов должны соответствовать следующим унифицированным спецификациям для стабилизации качества обработки, снижения частоты отказов штампов и обеспечения стандартизированного управления производством.
6.1 Согласованность структурного соответствия
Для операций штамповки угловой стали необходимо использовать специальные специальные штампы из угловой стали. Внешний контур и поперечное сечение упругих канавок штампов должны идеально соответствовать дуговой конструкции стоек угловой стали, чтобы избежать деформации штамповки и превышения допусков размеров, вызванных неравномерным распределением напряжений во время тяжелой сухой штамповки.
6.2 Динамический резерв запасов на основе производственной мощности
Рассчитайте фактическую частоту штамповки и резки в зависимости от годовой производительности обработки стали и доли высокопрочных стальных материалов Q355/Q420. Составляйте ежеквартальные планы закупок и пополнения запасов штампов, чтобы обеспечить динамичный и точный резерв запасных частей, избегая остановки производства из-за недостаточного количества запасов.
6.3 Стандарты доступа поставщиков
Квалифицированные поставщики должны иметь солидный опыт поддержки в сфере производства высоковольтных и телекоммуникационных вышек. Поставщики должны предоставить полные сертификационные документы, включая отчеты об испытаниях на твердость штампов и отчеты о термообработке тройным отпуском в вакууме, чтобы подтвердить стабильное качество термообработки и соответствующие механические свойства готовых штампов.
