Matryce t?ocz?ce dzia?aj? pod wp?ywem uderzenia, wibracji, tarcia, wysokiego ci?nienia, napr??enia, zginania i skr?cania, a nawet w wy?szych temperaturach (takich jak wyt?aczanie na zimno). Warunki pracy s? z?o?one i ?atwe do noszenia, zm?czenia, p?kania, deformacji i innych zjawisk. Dlatego zapotrzebowanie na materia? cz??ci roboczych matrycy jest wy?sze ni? w przypadku cz??ci zwyk?ych. Ze wzgl?du na ró?ne warunki pracy ró?nych matryc t?ocz?cych wymagania dotycz?ce materia?ów cz??ci roboczych matryc s? równie? ró?ne.
Wymagania dotycz?ce ró?nych form t?ocz?cych
1. do wykrojników
Wymagana jest wysoka odporno?? na ?cieranie i twardo?? cz??ci roboczych wykrojników do blach, natomiast wysoka odporno?? na zu?ycie i granica plastyczno?ci s? wymagane w przypadku wykrojników do grubych blach. Aby zapobiec z?amaniu matrycy lub zawaleniu si? ostrza, wymagana jest równie? wysoka odporno?? na p?kanie, wysoka wytrzyma?o?? na zginanie i wytrzyma?o??.
2. do rysowania materia?ów matryc
Wymagane jest, aby cz??ci robocze matrycy mia?y dobr? antyadhezj? (zapobiegaj?c? okluzji), wysok? odporno?? na zu?ycie i twardo??, pewien stopień wytrzyma?o?ci i udarno?ci oraz dobr? wydajno?? ci?cia, a odkszta?cenie podczas obróbki cieplnej powinno by? ma?e.
3. do matryc do wyt?aczania na zimno
Cz??ci robocze matrycy musz? mie? wysok? wytrzyma?o??, twardo?? i odporno?? na zu?ycie. Aby unikn?? p?kni?cia udarowego, wymagana jest równie? pewna wytrzyma?o??. Poniewa? wyt?aczanie spowoduje wi?kszy wzrost temperatury, dlatego powinno mie? równie? pewien stopień odporno?ci na zm?czenie cieplne i twardo?ci termicznej.
Rodzaje i cechy charakterystyczne materia?ów matryc do t?oczenia
Materia?ami t?oczników s? stal, w?glik spiekany, spiekany w?glik spiekany, stop na bazie cynku, stop o niskiej temperaturze topnienia, br?z aluminiowy, materia? makrocz?steczkowy i tak dalej. Obecnie stal jest g?ównym materia?em do produkcji matryc t?ocz?cych. Powszechnymi typami elementów do obróbki matrycowej s? stal narz?dziowa w?glowa, stal narz?dziowa niskostopowa, wysokow?glowa wysokochromowa lub ?rednio chromowa stal narz?dziowa, stal ?redniow?glowa, stal o wysokiej wytrzyma?o?ci, stal matrycowa, w?glik spiekany, w?glik spajany stal? i tak dalej.
1. w?glowa stal narz?dziowa
T8A i T10A s? najcz??ciej stosowanymi w?glowymi stalami narz?dziowymi w matrycach, które maj? zalety dobrej wydajno?ci obróbki i niskiej ceny. Jednak hartowno?? i czerwona twardo?? s? s?abe, odkszta?cenie obróbki cieplnej jest du?e, a no?no?? jest niska.
T10A jest w?glow? stal? narz?dziow? o pewnej wytrzyma?o?ci i wytrzyma?o?ci. Jednak odporno?? na zu?ycie nie jest wysoka, hartowanie jest ?atwe do odkszta?cania i p?kania, a hartowno?? jest s?aba. Nadaje si? tylko do wykrojników o prostym kszta?cie, niewielkich rozmiarach i ma?ej liczbie detali.
2. Stal narz?dziowa niskostopowa
Niskostopowa stal narz?dziowa oparta jest na w?glowej stali narz?dziowej z odpowiednimi pierwiastkami stopowymi. W porównaniu z w?glow? stal? narz?dziow? zmniejsza tendencj? do hartowania odkszta?ceń i p?kania, poprawia hartowno?? i zu?ywa odporno?? stali. Stale niskostopowe stosowane do produkcji matryc to CrWMn, 9Mn2V, 7CrSiMnMoV (kod CH-1), 6CrNiSiMnMoV (kod GD) itp.
Stale wysokow?glowe i niskostopowe charakteryzuj? si? prost? operacj? hartowania, lepsz? hartowno?ci? ni? w?glowe stale narz?dziowe i ?atw? kontrol? odkszta?ceń. Jednak odporno?? na zu?ycie i wytrzyma?o?? s? wci?? niskie, co mo?e by? stosowane w matrycach do wykrawania ?rednich partii o z?o?onym kszta?cie obrabianego przedmiotu.
3. Stal narz?dziowa wysokow?glowa i chromowa
Powszechnie stosowanymi wysokow?glowymi i wysokochromowymi stalami narz?dziowymi s? Cr12 i Cr12MoV, Cr12Mo1V1 (kod D2). Maj? dobr? hartowno??, hartowno?? i odporno?? na zu?ycie. Odkszta?cenie obróbki cieplnej jest bardzo ma?e. S? to stale matrycowe o wysokiej odporno?ci na ?cieranie i mikro-deformacje, a ich no?no?? ust?puje tylko stali o wysokiej wytrzyma?o?ci. Mo?e by? stosowany w masowej produkcji matryc, takich jak wykrojniki do blachy stalowej silikonowej. Jednak w tego rodzaju stali wyst?puje niejednorodno?? w?glików, która jest podatna na segregacj? w?glików i zapadanie si? lub p?kanie kraw?dzi tn?cych. Powtarzaj?ce si? zdenerwowanie (osiowe i radialne) kucie musi by? przeprowadzone w celu zmniejszenia niejednorodno?ci w?glików i poprawy wydajno?ci us?ug.
4. Stal o wysokiej wytrzyma?o?ci
Powszechnymi formami s? W18Cr4V (kod 8-4-1) i W6Mo5 Cr4V2 (kod 6-5-4-2, amerykańska marka M2) o mniejszej zawarto?ci wolframu, a tak?e 6W6Mo5 Cr4V (kod 6W6 lub niskoemisyjny M2) dla w?gla stal szybkotn?ca redukuj?ca i redukuj?ca wanad opracowana w celu poprawy wytrzyma?o?ci. Stal szybkotn?ca ma najwy?sz? twardo??, odporno?? na zu?ycie i wytrzyma?o?? na ?ciskanie w stali matrycowej oraz ma wysok? no?no??. Ale jego wytrzyma?o?? jest niska i mo?e p?ka? lub p?ka?, gdy dzia?a, a cena jest dro?sza. Stal szybkotn?ca musi by? równie? kuta, aby poprawi? rozk?ad w?glików. Sugeruje si?, aby hartowanie w niskiej temperaturze i szybkie gaszenie cieplne by?o stosowane w celu poprawy jego wytrzyma?o?ci.
5. W?gliki spiekane i w?gliki spajane spoiwem stalowym
Twardo?? i odporno?? na zu?ycie w?glika spiekanego s? wy?sze ni? w przypadku innych rodzajów stali matrycowej, ale jego wytrzyma?o?? na zginanie i wytrzyma?o?? s? s?abe. W?gliki spiekane stosowane jako matryce to wolfram i kobalt, które maj? nisk? udarno?? i wysok? odporno?? na zu?ycie. Mo?na wybra? w?gliki spiekane o niskiej zawarto?ci kobaltu. W?gliki spiekane o wysokiej zawarto?ci kobaltu mo?na wybra? do matryc o du?ym udarno?ci. Gdy partia przedmiotu obrabianego jest du?a, mo?na wzi?? pod uwag? twardo?? i odporno?? na zu?ycie w?glika spiekanego lub w?glika spiekanego o spoiwie stalowym o wy?szej twardo?ci i odporno?ci na zu?ycie. W?glik spiekany stosowany jako materia? matrycy to kobalt wolframowy. Wraz ze wzrostem zawarto?ci kobaltu ro?nie wytrzyma?o?? i wytrzyma?o?? na zginanie, a twardo?? maleje. Dla matrycy o niskiej sile uderzenia mo?na wybra? YG10X o niskiej zawarto?ci kobaltu, a dla matrycy o ?redniej lub du?ej sile uderzenia mo?na wybra? YG15 lub YG20 o wysokiej zawarto?ci kobaltu. Wad? w?glika spiekanego jest niska wytrzyma?o?? i trudno?? w obróbce.
Jako cz??? robocz? matrycy mo?na zaprojektowa? j? jako mozaik?. W?a?ciwo?ci spiekanego w?glika spiekanego s? pomi?dzy w?a?ciwo?ciami w?glika spiekanego i stali szybkotn?cej. Mo?e by? obrabiany i poddany obróbce cieplnej. Po hartowaniu i odpuszczaniu twardo?? spajanego w?glika spiekanego mo?e osi?gn?? 68-73 HRC. Mo?na go u?ywa? do wykonywania skomplikowanych i trwa?ych matryc. Spawane w?gliki spiekane stosowane jako wykrojniki obejmuj? DT, GT35, TLMW50, GW50 itp.
Spiekany w?glik spiekany jest spiekany przez metalurgi? proszkow? z proszkiem ?elaza jako spoiwem i w?glikiem tytanu lub w?glikiem wolframu jako tward? faz? przez dodanie niewielkiej ilo?ci proszku pierwiastka stopowego (takiego jak chrom, molibden, wolfram, wanad itp.). Matryc? spiekanego w?glika spiekanego jest stal, która eliminuje wady s?abej udarno?ci i trudnej obróbki w?glika spiekanego. Mo?e by? ci?ty, spawany, kuty i poddawany obróbce cieplnej. Spawane w?gliki spiekane zawieraj? du?? liczb? w?glików. Chocia? ich twardo?? i odporno?? na zu?ycie s? ni?sze ni? w przypadku w?glików spiekanych, s? one nadal wy?sze ni? w przypadku innych stali.
Wybór materia?u do matrycy t?ocz?cej
Wybieraj?c materia? matrycy wykrawaj?cej, nale?y wzi?? pod uwag? produkcj? partii przedmiotu, je?li partia nie jest du?a, nie trzeba wybiera? materia?u matrycy o wysokiej ?ywotno?ci; nale?y równie? wzi?? pod uwag? materia? wykrawanego przedmiotu, a tak?e odpowiednie materia?y na matryce dla ró?nych materia?ów. W przypadku wykrojników odporno?? na zu?ycie jest wa?nym czynnikiem okre?laj?cym ?ywotno?? wykrojników. Odporno?? na zu?ycie stali zale?y od stanu twardych cz?stek, takich jak w?gliki i twardo?ci matrycy. Im wy?sza twardo?? obu,
Im wi?cej w?glików, tym lepsza odporno?? na zu?ycie. Odporno?? na zu?ycie zwyk?ej stali na matryce do t?oczenia to stal narz?dziowa w?glowa – stal narz?dziowa stopowa – stal matrycowa – stal wysokow?glowa wysokochromowa – stal szybkotn?ca – w?glik wi?zany – w?glik spiekany.
Ponadto nale?y równie? wzi?? pod uwag? wp?yw grubo?ci, kszta?tu, wielko?ci i dok?adno?ci przedmiotu obrabianego na wybór materia?ów matryc.