Výběr ocelí pro tváření za studena

Hlávkování za studena je metoda obrábění kovů používaná k výrobě spojovacích prvků, jako jsou šrouby a šrouby. Vzhledem k tomu, že formy jsou vystaveny velkému tlaku během procesu ražení za studena, jsou náchylné k problémům, jako je opotřebení, adheze, praskání a dokonce únava nebo deformace formy.

Proč selhávají formy na studené hlavy?

Formy za studena se při své práci setkávají s několika běžnými poruchami:

• Opotřebení: povrch formy je opotřebovaný, což má vliv na životnost.
• Přilnavost: Kovový materiál se přilepí na formu a způsobí špatné zpracování.
• Praskání: forma praská, protože nevydrží vysoký tlak.
• Únava: Únavové poškození se objevuje uvnitř formy nebo na pracovní ploše po dlouhé době používání.
• Zvětšení tvaru: Tvar formy je podepřený a nelze zachovat přesnost.

Kvůli vysokému tlaku v procesu ražení za studena musí být pracovní povrch formy velmi tvrdý, obvykle s tvrdostí 62 HRC (jednotka tvrdosti). Proto je velmi důležité vybrat správnou ocel.

Běžně používané oceli: Vodou kalené oceli W1 a W2

Jak již bylo zmíněno v článku, nejběžnějšími materiály používanými pro razidla a razníky za studena ( razidla jsou nástroje používané s raznicemi ) jsou vodou kalené oceli W1 a W2. Tyto oceli mají následující vlastnosti:

• Mělké kalení: Tyto oceli kalí pouze na povrchu při kalení (metoda tepelného zpracování, při kterém se ocel kalí), vnitřek je stále relativně měkký.
• Kontrola prokalitelnosti je důležitá: Prokalitelnost je hloubka, do které může ocel ztvrdnout při kalení. Kalitelnost by měla být přizpůsobena velikosti formy.

Oceli W1 a W2 však mají nevýhody:

• Omezená odolnost proti opotřebení: ani s tvrdostí 62-64 HRC nejsou dost dobré. Pokud má být forma používána po dlouhou dobu, tato ocel nemusí být dostatečně odolná.

Účinek vanadu: Někdy se do oceli přidává vanad (kovový prvek), ale vanad může snížit prokalitelnost. K vyřešení tohoto problému lze upravit další prvky v oceli, aby byla zajištěna prokalitelnost, zjemnění zrna oceli a zlepšení houževnatosti (houževnatost je schopnost materiálu, aby se snadno nerozbil).

Odolnější varianta: vysoce legované oceli (D2, M2, A2)

Pokud je nutné, aby forma vydržela déle, zvolte vysoce legovanou ocel jako D2, M2 nebo A2. Výhody a nevýhody těchto ocelí jsou uvedeny níže:

• Výhody: mnohem vyšší odolnost proti opotřebení než W1 a W2, vhodné pro sériovou výrobu.
• Nevýhody: nízká houževnatost (snadno lámavá), nelze vyrobit přímo do celých forem.

Řešení:

• Z těchto vysoce legovaných ocelí vytvořte vložky (malé části forem) a poté je namontujte do pláště vyrobeného z oceli H11.
• Ocel H11 je houževnatá s tvrdostí 48-50 HRC, což chrání vložky a činí celou formu odolnou proti opotřebení a méně náchylnou k rozbití.

Výběr oceli pro tváření za studena

Děrovač je nástroj, který spolupracuje s formou v procesu tváření za studena a výběr oceli je také velmi důležitý:

• Běžně používané materiály, jako jsou formy a razníky, jsou také běžně vyráběny z oceli W1 nebo W2.
• Pokud je potřeba houževnatost, pokud se lisovník snadno zlomí nebo pokud odolnost proti opotřebení není tak důležitá, lze použít rázuvzdornou ocel S1. Tato ocel je houževnatá a odolává nárazům.
• Když je potřeba odolnost proti opotřebení: Pokud má být razník odolnější proti opotřebení, použijte ocel D2 nebo M2.

Stručně řečeno: klíč k výběru oceli

Srdcem tohoto článku je myšlenka, že různé oceli jsou vhodné pro různé situace. Výběr oceli je založen na konkrétních potřebách:

• Pokud forma nebo razník musí být tvrdý a levný, použijte W1 nebo W2.
• Pokud je třeba jej používat po dlouhou dobu a má vysokou odolnost proti opotřebení, zvolte D2, M2 nebo A2, ale s pevným pouzdrem.
• Pokud je razník náchylný ke zlomení, zvolte S1.