Explicação do material da matriz da prensa dobradeira

I. Introdução às matrizes de prensa dobradeira

Definição e função principal

As matrizes de prensa dobradeira referem-se às matrizes funcionais compostas pela matriz superior e pela matriz inferior quando a prensa dobradeira dobra a folha de metal.

As matrizes para prensas dobradeiras são utilizadas principalmente para controlar e guiar a chapa metálica a ser dobrada para formas específicas sob a pressão da prensa dobradeira.

Componentes das matrizes de prensagem

As matrizes da prensa dobradeira são compostas principalmente pela matriz superior, matriz inferior, trilho de guia e base da matriz inferior.

A matriz superior é fixada na parte superior do freio de imprensa e pode ser combinada com a matriz inferior para formar um invólucro superior para dobrar a folha de metal. No processo de dobragem, a matriz superior pressiona a chapa metálica para baixo sobre a matriz inferior, obtendo assim os resultados da dobragem.

A matriz inferior é instalada na base da matriz inferior, que está diretamente em contacto com a folha de metal, e ajuda a formar a perspetiva. Normalmente, tem uma ranhura ou uma ranhura em forma de V. A folha de metal pode ser dobrada com base neste desenho.

A calha de guia é instalada entre os dois moldes e utilizada para guiar e manter a posição da chapa metálica. Certifique-se de que a matriz superior e a matriz inferior estão corretamente alinhadas e de que a matriz está a funcionar de forma estável e correcta.

A base da matriz inferior é utilizada para fixar a matriz inferior e posicionar o local da matriz quando está a trabalhar. Como estrutura de suporte dos moldes inferiores, a base assegura a estabilidade durante o processo de dobragem.

Versatilidade e fabrico

As matrizes de prensa dobradeira podem ser personalizadas em diferentes tipos de padrões e complexidade, de acordo com as diferentes formas dos produtos. Pode processar peças originais de cunhos e cortantes para obter a forma de cunhos e cortantes através de corte e EDM.

As matrizes de prensa dobradeira apresentam alta complexidade, longa vida útil e forte adaptabilidade.

Durante este processo, a escolha e o manuseamento do material são essenciais, uma vez que afectam diretamente a função da matriz e o tempo de vida útil.

As diferentes necessidades de produção podem ser adquiridas através da alteração da forma, tamanho e material da matriz.

II. Tipos de ferramentas de prensagem

Matrizes de prensas-ferramentas habitualmente utilizadas

Matriz em forma de V: esta forma de matriz é semelhante ao alfabeto V e é utilizada para formar uma curvatura em forma de V na chapa metálica.

Matriz em forma de U: esta forma de matriz é semelhante ao alfabeto U, e é utilizada principalmente para formar dobras em forma de U na chapa metálica.

Matriz em forma de Z: esta forma de matriz é semelhante ao alfabeto Z e é utilizada principalmente para formar uma dobra em forma de Z na chapa metálica.

Classificação das matrizes de prensagem

Punção do travão de prensa: esta peça é instalada na parte superior do travão de prensa, utilizada para pressionar para baixo, e pode ser combinada com a matriz inferior para formar a dobragem.

Matriz da prensa dobradeira: esta peça encontra-se normalmente na parte inferior da prensa dobradeira, que corresponde à matriz superior, e oferece suporte e forma à chapa metálica.

Cunhos e matrizes de segmentos e respectivos comprimentos normalizados

De acordo com os requisitos da especificação do produto, a matriz pode ser dividida em vários segmentos de matriz independentes com comprimentos padrão, como comprimentos comuns de 450 mm e 600 mm.

Isto aumenta a gama de aplicações e a possibilidade de reutilização.

III. Materiais utilizados nas matrizes de prensagem

Existem muitos materiais utilizados para produzir ferramentas de quinagem, incluindo aço, materiais de liga e materiais poliméricos.

Atualmente, o aço é o material mais popular nas matrizes de prensagem a frio, como o aço T8, o aço T10, o 42CrMo e o Cr12MoV.

Aço de baixa liga para ferramentas

Este tipo de aço contém outros elementos de liga numa determinada proporção, como o molibdénio, o vanádio, o manganês e o silício, que podem reforçar a dureza, a força, a tenacidade e a resistência ao desgaste do aço, como o aço CrWMn, o aço 9Mn2V, o 7CrSiMnMoV e o 6CrNiSiMnMoV, etc.

O 42CrMo é uma liga de aço de alta intensidade, que pode apresentar elevada resistência e tenacidade após têmpera e revenido.

Pode ser operado a temperaturas criogénicas tão baixas como -500°C.

Aço-carbono para ferramentas

Como os aços T8A e T10A, que apresentam um elevado teor de carbono e ingredientes simples.

Devido às suas boas propriedades mecânicas e à sua relação custo-eficácia, este tipo de aço é normalmente utilizado no fabrico de matrizes de prensagem.

No entanto, é pobre em temperabilidade e a dureza vermelha e a deformação aparente aparecerão durante o tratamento térmico.

Além disso, tem uma baixa capacidade de carga, sendo normalmente utilizado em ferramentas manuais gerais e no fabrico de matrizes.

Aço para ferramentas com elevado teor de carbono e crómio

Alguns aços para ferramentas com elevado teor de carbono e crómio são o Cr12, o Cr12MoV e o Cr12MoV1, que contêm um elevado teor de carbono e crómio.

Este tipo de aço apresenta normalmente maior intensidade, temperabilidade, tenacidade e resistência ao desgaste, sendo adequado para aplicações com elevada intensidade e elevada resistência ao desgaste.

Torna-se mais pequeno durante o tratamento térmico, o que o torna um aço altamente resistente ao desgaste.

E a sua capacidade de carga é inferior apenas à do aço rápido.

No entanto, como a segregação de carbonetos é óbvia, este aço necessita de um revolvimento axial e de um estiramento radial para reduzir a heterogeneidade dos carbonetos e melhorar o seu desempenho.

Aço para ferramentas com alto teor de carbono e crómio médio

Este tipo de aço contém normalmente Cr4W2MoV、Cr6W、Cr5MoV.

Estes materiais apresentam baixo teor de crómio, poucos carbonetos eutécticos, distribuição uniforme de carbonetos, pequena deformação por tratamento térmico, boa temperabilidade e estabilidade dimensional.

Em comparação com o crómio com elevado teor de carbono, este aço apresenta uma segregação aparente de carbonetos e tem melhores propriedades.

Aço de alta velocidade

O aço de alta velocidade é normalmente utilizado na produção de prensas dobradeiras devido à sua elevada intensidade, resistência ao desgaste e resistência à compressão.

Além disso, possui uma elevada capacidade de carga.

Normalmente, utiliza W18Cr4V, W6Mo5 e Cr4V2, que são reduzidos a tungsténio, e o aço rápido é produzido para melhorar a resistência, como 6W6Mo5 e Cr4v.

Para melhorar a distribuição do carboneto, o aço rápido necessita de ser forjado.

Aço de base

O aço de base é produzido adicionando uma pequena quantidade de outros elementos ao aço rápido e ajustando o teor de carbono para melhorar as suas propriedades.

Em comparação com o aço rápido, este método melhora as propriedades, tais como maior abrasividade, solidez e tenacidade.

É mais económico do que o aço rápido.

Estes são normalmente utilizados: 6Cr4W3Mo2VNb, 7Cr7Mo2V2Si, e 5Cr4Mo3SiMnVAL.

Liga dura

Esta liga é composta por carboneto de tungsténio e cobalto, que é duro e resistente ao desgaste, adequado para tarefas de dobragem de longa duração, alta frequência e alta precisão.

Embora o custo seja um pouco elevado, a sua longa vida útil e a sua elevada eficiência podem compensar esse facto.

Aço combinado com carboneto

Este tipo de liga é um novo material que combina carboneto e aço e apresenta simultaneamente a elevada dureza e abrasividade do carboneto e a dureza e trabalhabilidade do aço.

Material novo

O material necessário para a matriz de prensa dobradeira é um tipo de aço de matriz para trabalho a frio, que apresenta principalmente alta densidade, tenacidade e abrasividade.

Nos últimos anos, tem-se tentado utilizar a cerâmica para melhorar novos materiais, como o aço e o super carboneto.

Por exemplo, introduzir o pó de carboneto de titânio em materiais de aço, obtendo assim uma matriz de grão fino.

IV. Normas para as ferramentas de prensagem

O aço comum para matrizes de prensas dobradeiras contém crómio e carbono. Este aço apresenta boa solidez e abrasividade, sendo adequado para o processo de dobragem.

Tamanho e aplicação da calha-guia normalizada: a calha-guia com diferentes especificações tem diferentes aplicações quando dobra materiais com diferentes ângulos e espessuras.

A normalização pode garantir a permutabilidade da matriz.

Tratamento de arrefecimento por chama: arrefece o material da matriz através de arrefecimento por chama, o que faz com que a matriz obtenha uma melhor abrasividade, especialmente muito importante para tarefas de dobragem de alta intensidade.

Tratamento da superfície da matriz: a operação de polimento fino pode garantir uma superfície da matriz arrumada, limpa e plana, o que é essencial para reduzir o atrito, prolongar a vida útil da matriz e melhorar a qualidade da superfície da peça de trabalho de dobragem.

Renovação da matriz: as matrizes antigas com forte abrasividade devem ser reprocessadas, como a reparação de ranhuras, a reparação de superfícies abrasivas, a têmpera por chama e o recobrimento, fazendo com que a matriz volte ao seu bom estado de funcionamento. Isto pode prolongar o período de utilização da matriz e diminuir o custo de utilização da matriz.

V. Propriedades físicas e técnicas de endurecimento

Propriedades físicas

Elasticidade da matriz

A elasticidade da matriz refere-se a uma propriedade física que mede o grau de deformação quando o material está a ser prensado.

Indica a capacidade de recuperação quando o material é trabalhado por uma força externa.

Quanto maior for a matriz elástica, mais duro será o material. Pelo contrário, quanto mais macio.

Isto é vital para a conceção e intensidade da estrutura e para a estabilidade em aplicações estruturais.

Gravidade e densidade específicas

A gravidade específica e a densidade são utilizadas para descrever a relação entre o peso e o volume do material.

A gravidade específica é a relação entre a densidade de um material e a densidade da água. A densidade é a massa por unidade de volume.

Estas duas propriedades são significativas para identificar o peso do material e as aplicações.

Coeficiente de expansão térmica

O coeficiente de expansão térmica descreve o grau de variação do material quando a temperatura muda.

Diferentes materiais têm diferentes coeficientes de expansão térmica.

Isto pode causar a expansão e contração da peça de trabalho quando a temperatura muda.

Técnicas de endurecimento

Forjamento

O forjamento é um processo que consiste em aquecer o metal a uma determinada temperatura e exercer pressão para alterar a sua forma e estrutura.

Isto pode reforçar a resistência e a durabilidade do metal e também pode melhorar a estrutura do grão.

Normalização, recozimento e alívio de tensões

A normalização, o recozimento e o alívio de tensões são métodos que alteram as propriedades do metal através do controlo do seu processo de calor e frio.

A normalização pode aumentar a solidez, e o recozimento pode aliviar a dureza do metal e melhorar a tenacidade.

O alívio de tensões diminui a tensão interior do material através de tratamento térmico para melhorar a sua estabilidade.

Dobragem, têmpera e revenimento

Estas técnicas são utilizadas para alterar a solidez e a durabilidade do metal.

A dobragem aquece o metal a uma determinada temperatura e arrefece-o rapidamente para aumentar a sua rigidez.

A têmpera consiste em reaquecer o metal que está a ser temperado e, em seguida, arrefecê-lo para aliviar a solidez e melhorar a tenacidade.

VI. FAQs

1. As matrizes de prensagem são endurecidas?

Sim, a matriz da prensa dobradeira é normalmente endurecida para suportar a alta pressão e o atrito durante o processo de dobragem.

O processo de endurecimento inclui o aquecimento do molde a uma temperatura elevada e depois o seu arrefecimento rápido para melhorar a sua resistência e durabilidade.

A resistência é determinada pelos materiais a dobrar e pelos tipos de prensas dobradoras a utilizar.

2. Qual é a dureza das ferramentas de prensagem?

A dureza das ferramentas da prensa dobradeira é determinada pelo seu material e pelo processo de tratamento térmico.

O material normalmente utilizado nas ferramentas de travão de prensa é 42CrMo, T8, T10, 9SiCr.

Diferentes materiais e processos de tratamento térmico fazem com que as ferramentas tenham diferentes durezas.

Normalmente, a gama de dureza das ferramentas de travagem por prensagem situa-se entre HRC45 e HRC 60.

As ferramentas de alta intensidade podem suportar melhor a abrasividade e prolongar a vida útil do utilizador, mas também são mais fáceis de quebrar.

Assim, é necessário equilibrar o material de processamento atual e as condições de utilização ao escolher a dureza das ferramentas.

3. Qual é o melhor material para as ferramentas de prensagem?

O melhor material para as ferramentas de prensagem é o aço.

Os aços mais utilizados são o aço T8, o aço T10, o 42CrMo e o Cr12MoV.

Estes materiais têm uma intensidade elevada, o que é benéfico para garantir a durabilidade do punção e pode evitar a fissuração do punção devido à pressão e à dureza excessiva da folha.

No entanto, a dureza das ferramentas deve ser compatível com a sua tenacidade.

Se a ferramenta for demasiado dura, é mais fácil que se parta e se torne quebradiça.

VII. Conclusão

Em suma, a escolha do material correto da matriz é essencial para melhorar a vida útil da ferramenta e a qualidade da moldagem.

Uma matriz de prensa dobradeira de qualidade pode reforçar consideravelmente a precisão de dobragem e reduzir o desgaste da máquina, proporcionando assim uma vida útil mais longa e a melhor eficácia de produção.

Máquina-ferramenta ADH tem-se esforçado por oferecer prensas dobradeiras e acessórios de alta qualidade aos clientes e é profundamente apreciada por empresas de todo o mundo.

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