와이어 커팅 다이의 수명을 극대화하는 방법

현재, 와이어컷 방전가공기는 금형가공에 널리 사용되고 있습니다. 와이어 절단기 가공은 일반적으로 열처리 후에 수행되므로 열처리 변형 및 표면 탈탄과 같은 결함을 피할 수 있습니다. 금형제작소가 많이 있는데 보통 와이어컷팅 후 약간의 연삭을 거쳐 조립하여 사용하는 경우가 많습니다. 그 외는 직접 조립하여 연마하지 않고 사용하므로 잦은 치핑, 깨짐, 치핑 현상이 발생합니다. 위와 같은 현상이 발생하지 않더라도 다이의 샤프닝 수명은 길지 않습니다. 이 기사에서는 와이어 절단 후 모듈 표면의 응력 상태와 응력을 제거하고 표면 품질을 향상시키는 방법에 중점을 둡니다.

와이어 절단 후 부품 표면의 응력 상태

현재 많은 금형이 빠르게 움직이는 와이어 절단 기계로 가공됩니다. 와이어 절단 후 공작물의 표면 거칠기는 Ra≥2.5μm이며 경도 분포 및 내부 응력 상태는 매우 나쁩니다. 와이어 절단기 가공 중 방전 영역의 전류 밀도는 10000A/mm2만큼 높고 온도는 10000℃~12000℃만큼 높습니다. 첨가된 매질액은 빠르게 냉각되어 절단면의 표면 경도가 약 20HRC에 불과한 반면 내부 담금질층의 경도는 70HRC 이상으로 높습니다. 그 다음은 열 영향 구역이고 그 다음은 원래의 내한성 구역입니다. 더 심각한 것은 원료가 담금질로 인해 인장응력을 받은 상태인데, 와이어 커팅에 의해 발생하는 열응력 역시 인장응력이라는 점이다. 두 응력이 중첩되면 재료의 강도 한계에 쉽게 도달하고 미세 균열이 발생하여 다이 수명이 크게 단축될 수 있습니다. 절단은 펀치와 다이의 최종 가공 공정으로 사용할 수 없습니다. 와이어 절단 후 CrWMn 소재 절단부의 경도 분포와 템퍼링 및 시효 후 경도 변화. (가이드: 다이 스탬핑 부품의 제조 및 가공을 위한 재료 요구 사항 소개)

와이어 절단으로 인해 발생하는 응력을 제거하기 위한 조치

흰색 층을 제거하기 위해 분쇄

현재 대부분의 금형 가공 장치는 연삭을 사용하여 온라인 절단 후 표면층의 20HRC 회색 층(즉, 흰색 층)을 제거한 다음 조립하여 사용합니다. 이는 경도가 낮은 백색층을 제거할 수 있지만 와이어 절단으로 인한 응력 영역의 응력 상태를 변경하지는 않습니다. 와이어 컷팅 후 연삭 여유량을 늘려도 경질층의 경도가 높아(최대 70HRC) 연삭이 어렵습니다. 과도한 연삭은 부품의 형상을 손상시키기 쉽습니다. 따라서, 와이어 커팅에 의해 생성된 고경도층은 취성이 균열 및 치핑의 근본 원인이기 때문에 다이의 수명을 향상시킬 수 없습니다.

템퍼링 처리

온라인 절단 후 부품 표면의 백색층을 분쇄한 후 160℃~180℃에서 2시간 동안 담금질하면 백색층 아래의 고경도층이 5HRC~6HRC만큼 감소될 수 있으며 열 와이어 절단으로 인해 발생하는 응력도 감소됩니다. , 이로써 금형의 인성이 향상되고 수명이 연장됩니다. 그러나 뜨임 시간이 짧기 때문에 열응력이 완전히 해소되지 않고 금형 수명도 그다지 만족스럽지 못합니다.

연마

와이어 절단 후 연삭하면 저경도 백색층과 고경도층을 제거하고 금형 수명을 향상시킬 수 있습니다. 연삭 중에 발생하는 열 응력도 인장 응력이기 때문에 와이어 절단으로 발생하는 열 응력과 중첩되면 의심할 여지 없이 다이의 손상이 악화됩니다. 연삭 후 저온 시효 처리를 하면 응력의 영향이 없어지고 금형의 인성이 대폭 향상되며 금형의 수명도 길어질 수 있습니다. 복잡한 기하학적 형태의 다이는 대부분 와이어 커팅으로 가공되기 때문에 복잡한 형태의 다이를 연삭하려면 값비싼 좌표 연삭기와 광학적 커브 연삭기를 사용해야 합니다. 일반적으로 제조사에서는 이 두 가지 장비를 보유하고 있지 않아 홍보가 어렵습니다.

쇼트 피닝 후 저온 템퍼링

쇼트 피닝은 와이어 컷 절개부에 잔류 오스테나이트를 마르텐사이트로 변태시키고 다이의 강도와 경도를 높이며 표면층의 응력 상태를 변화시키고 인장 응력을 감소시키거나 심지어 압축 응력 상태가 되어 균열을 일으킬 수 있습니다. 담금질된 층의 인장 응력을 제거하기 위한 저온 템퍼링과 결합된 개시 및 팽창은 다이의 수명을 10-20배까지 늘릴 수 있습니다. 쇼트 피닝은 장비 조건과 금형 부품의 형상(내부 표면)에 따라 제한되어 널리 사용되기 어렵습니다.

분쇄 후 저온 숙성 처리

와이어 컷 표면을 연마한 후 기본적으로 고경도층을 제거한 후 120℃~150℃에서 5~10시간 또는 160℃~에서 저온 시효 처리(저온 템퍼링 처리라고도 함)를 실시합니다. 4~6h 동안 180℃ 저온 템퍼링 처리. 이렇게 하면 담금질된 층의 내부 인장 응력을 제거할 수 있으며 경도는 약간 감소하지만(후자의 경도는 약간 감소함) 인성은 크게 향상되고 취성은 감소하며 다이 수명은 2배 이상 증가할 수 있습니다. 타임스. 이 방법은 간단하고 구현하기 쉽고 효과가 매우 분명하며 홍보도 쉽습니다.

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