Analyse des causes de défaillance en cas de surcharge lors du traitement des matrices de travail à froid

(1) Défaillance due à une ténacité insuffisante du matériau

Parce que ce type de défaillance ne présente pas de signes macroscopiques ni de fractures soudaines, il s'agit de l'accident le plus dangereux en matière de défaillance des moules de travail à froid. Dans le passé, ce type de défaillance s'est également produit lors d'accidents personnels, causant de lourdes pertes en matière de sécurité de la production et de construction économique. Ce type de rupture par rupture dans un état instable se produit facilement dans les matrices d'extrusion à froid et de frappe à froid, comme la rupture du poinçon, la fissuration ou même l'éclatement. Il ne se caractérise par aucune déformation plastique évidente avant la rupture, et il n'y a pas de lèvre de cisaillement sur la macro-fracture. Et relativement plat, provoquant une défaillance permanente et irréparable du moule.

Cette défaillance est liée à une ténacité insuffisante du matériau du moule et à des contraintes excessives. L'analyse et le calcul de la capacité portante réelle de la filière d'extrusion à froid montrent que la capacité de contrainte de travail du poinçon avant rupture est des milliers de fois supérieure à celle de la consommation d'énergie de fracture du matériau, ce qui montre que le poinçon supporte une énergie cinétique potentielle élevée et une faible résistance à la fracture pendant le travail. Selon le principe de conservation de l'énergie, presque toute l'énergie du potentiel de rupture du poinçon devient de l'énergie cinétique d'expansion, et sa vitesse limite d'expansion peut atteindre 10 m/s. Lorsqu'il y a une concentration de contraintes dans la structure de la matrice, telle que la zone de transition à la queue du poinçon hexagonal de frappe à froid r≤1 mm, le facteur de concentration de contraintes Ktu003d2, lorsque l'étape du poinçon d'extrusion à froid ru003d3mm, Ktu003d1.3, même les marques d'outils d'usinage , Meulage de marques rugueuses, etc. peuvent devenir des maillons faibles et provoquer des fractures instables. (Guide : La technologie de traitement de surface est un moyen important pour améliorer la durée de vie des moules de moulage sous pression)

Acier pour travail à froid à haute teneur en carbone et fortement allié, l'état d'utilisation est de la martensite trempée et des précipités secondaires, contient plus de carbures résiduels primaires, le matériau a une dureté élevée et la matrice absorbe l'énergie et détend les contraintes. La capacité de déformation est faible et la répartition inégale des carbures primaires réduit considérablement la ténacité du matériau. Par conséquent, aucune déformation macroscopique ne peut être observée dans ce type de rupture par rupture, et la taille de la déformation microscopique est à peu près équivalente à l'espacement des carbures.

(2) Rupture de résistance insuffisante

Dans les poinçons de frappe à froid et d'extrusion à froid, la résistance à la compression et à la flexion du matériau est insuffisante, et la tête est sujette à l'enfoncement et à la flexion. De tels échecs sont susceptibles de se produire lors du développement de nouveaux produits en raison d’une charge de travail excessive et d’une faible dureté du moule. L'expérience pratique montre que la dureté du poinçon de frappe à froid est inférieure à 56HRC et que la dureté du poinçon d'extrusion à froid est inférieure à 62HRC. Ce type de défaillance est susceptible de se produire ; en même temps, cela montre que la résistance du matériau est insuffisante, que la plasticité est excessive et que le potentiel de ténacité peut être utilisé.

La méthode empirique pour résoudre ce type de rupture précoce est la suivante : une rupture fragile réduit la dureté (amélioration) ; la rupture de déformation augmente la dureté (amélioration).

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