COLD FORMING MATERIALS

Warum sind die Materialien qualifiziert, aber es gibt immer noch Probleme?

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In der Kälte industrie sind viele Unternehmen auf ähnliche Situationen gestoßen:

Für dieselbe Material charge weist das Material auf, dass die chemische Zusammensetzung den Standards entspricht, die mechanischen Eigenschaften den Standards entsprechen und die Größe den Anforderungen entspricht. Selbst die Testergebnisse von Dritt anbietern sind alle qualifiziert. Nachdem das Material tatsächlich in die Kaltkopf produktion eingetreten ist, kann es jedoch immer noch zu Problemen wie Rissen, Falten, unzureichender R-Winkel füllung, abnormaler Form lebensdauer und Schwankungen der Produkt größen konsistenz kommen.

Zu diesem Zeitpunkt lautet die erste Reaktion vieler Menschen oft: Gibt es ein Problem mit dem Material?

Tatsächlich kann dieses Problem nicht einfach auf die Qualität des Materials zurück geführt werden. Genauer gesagt ist dies der Unterschied zwischen ** Produkts tandards und technischen Anwendungen **. Die Haupt antwort des Standards lautet: Ist diese Material charge qualifiziert? Und was Leng Hau Engineering wirklich interessiert, ist: Kann diese Material charge unter meinen Geräten, Formen, Schmier bedingungen und Formte chno logien langfristig, stabil und mit geringen Schwankungen hergestellt werden? Diese beiden Probleme sind nicht dasselbe.

1. Was genau steuern die Materials tandards?

1. Was genau wird bei den Materialnormen eigentlich kontrolliert? Unabhängig davon, ob es sich um SAE-, JIS-, EN-, ASTM-oder ISO-Systeme handelt, besteht die zentrale Rolle von Materials tandards darin, die grundlegenden technischen Anforderungen festzulegen, die die Materialien erfüllen sollten. Für Kalt-und Kalt extrusion materialien umfasst der Standard normaler weise Folgendes:  Chemische Zusammensetzung;  Größe und zulässige Abweichung;  Mechanische Eigenschaften;  Oberflächen qualität;  Liefer status;  Inspektions methode;  Dekarbon isierung, Einschlüsse, Gewebe oder andere zusätzliche technische Anforderungen in bestimmten Fällen. Beispiels weise legt SAE J403 haupt sächlich das chemische Zusammensetzung system von SAE-Kohlenstoffs tahl fest, JIS G 3507 wird für Kohlenstoffs tahl drähte und Stahldrähte zur Kalt kopfung verwendet, die Serie EN 10263 wird für Kalt kopfs tahl und Kalt extrusion stahl verwendet, ISO 4967, ISO 3887 usw. Es wird verwendet, um nicht metallische Einschlüsse und die Ent kohlung tiefe zu bewerten. Diese Standards sind sehr wichtig, da sie eine gemeinsame Sprache für die Qualität von Materialien schaffen. Aber es muss auch klar sein: Die Material produkts tandards legen die technischen Bedingungen fest, die die Materialien erfüllen sollten, und sind keine Garantie dafür, dass ein bestimmtes Teil, ein bestimmter Satz Formen oder ein bestimmtes Gerät erfolgreich sein wird. Wenn das Material der Norm entspricht, kann daher nur angegeben werden, dass das Material die Anforderungen der entsprechenden Norm oder technischen Vereinbarung erfüllt. Es kann nicht automatisch gleich gesetzt werden mit: Dieses Material set muss für alle Kaltkopf prozesse geeignet sein.

2. Kalt kopf ist ein systematisches Projekt, kein separater Material index

Kalt kopf ist im Wesentlichen ein volumet rischer Prozess, bei dem ein Metall bei Raum temperatur oder nahe der Raum temperatur eine große plastische Verformung aufweist. Das Material wird in der Form gleichzeitig Kompression, Radial fluss, teilweisen Dehnung, Scherung und Reibung ausgesetzt. Ob die endgültige Form stabil geformt werden kann, hängt nicht nur vom Material selbst ab, sondern vom gesamten Fertigungs system. Dieses System umfasst mindestens:  Produkt geometrische Struktur;  Form design;  Form abgerundete Ecken;  Umformung schritte;  Einkanal-Verformung;  Gesamt verformung;  Form koaxial grad;  Ausrüstung steifigkeit;  Form geschwindigkeit;  Form temperatur;  Schmier zustand;  Anfangs querschnitt des Materials; Liefer status vor der Kälte. Daher kann dieselbe Material rolle in verschiedenen Unternehmen, verschiedenen Geräten und sogar verschiedenen Formen unterschied liche Kalt kopfs tabilitäten aufweisen. Aus diesem Grund kann die kalte Frage nicht nur gestellt werden: Sind die Materialien qualifiziert? Muss auch weiterhin fragen: Passen Material, Oberflächen behandlung, Form, Ausrüstung, Schmierung und Prozess zusammen?

3. Die Material faktoren, die die Stabilität des Kaltkopfs wirklich beeinflussen, sind weit mehr als die Marke

Viele Käufer und Ingenieure sind es gewohnt, zuerst zu fragen: Ist es SCM435? Ist es SWRCH22A? Hat die chemische Zusammensetzung den Standard übers ch ritten? Diese Fragen sind natürlich wichtig, aber die Marke ist nur ein Teil der Identität des Materials. Es gibt auch die folgenden Schlüssel faktoren, die die Leistung der Kälte wirklich bestimmen. 1. Stabilität und Ent mischung der chemischen Zusammensetzung Die gleiche Marke erlaubt das Vorhanden sein eines bestimmten Inhaltsstoff bereichs. Selbst wenn die beiden Material chargen den Standards entsprechen, können die tatsächlichen Positionen der Elemente C, Mn, Cr, Mo, B und anderer Elemente unterschied lich sein, was zu unterschied lichen Verformung widerständen, spularen Glüh verhalten und nachfolgenden Wärme behandlungs leistungen führen kann. Bei großen, stark verformten oder hochfesten Befestigungs elementen sind die zentrale Ent mischung, die ungleiche Bandbildung und die ungleich mäßige Zusammensetzung besonders zu beachten. Daher verfolgt Kaltkopf material nicht nur: Zutaten qualifiziert. Aber: Die Zutaten sind stabil. 2. Stahl Reinheit und nicht metallische Einschlüsse Nicht metallische Einschlüsse sind Bestandteile, die beim Schmelzen von Stahl nicht vollständig vermieden werden können. Bei gewöhnlichen Materialien kann eine bestimmte Einschlüsse stufe den Standard vollständig erfüllen, bei hoch verformen Kaltkopf teilen, Fahrzeugs icherheits teilen oder ermüdung empfindlichen Teilen können jedoch lokale dicke, lange Streifen oder aggregierte Einschlüsse zu Rissen werden. Spross position. Daher besteht der Wert von Einschluss bewertungs methoden wie ISO 4967 und GB/T 10561 nicht nur darin, "einen Bewertungs bericht zu erstellen", sondern den Ingenieuren bei der Beurteilung zu helfen: Ob sich im Inneren des Materials eine Fehler quelle befindet, die nachteilig für die nachfolgende große plastische Verformung ist. 3. Kugel gewebe Bei Materialien wie Stahl mit mittlerem Kohlenstoff gehalt, legiertem Stahl und Lagers tahl wirkt sich der kugelförmige Glüh zustand direkt auf die Kaltform leistung aus. Das eigentliche Anliegen des Projekts ist nicht nur eine einfache Zahl der "Sphären raten", sondern: Ob das Karbid klein und gleichmäßig ist; Ob grobe Karbide vorhanden sind; Ob es offen sichtliche Bandgewebe gibt; Ob die Ferrit basis gleichmäßig ist; Ob das Querschnitts zentrum mit dem Oberflächen gewebe überein stimmt. Unzureichende Sphäroid isierung erhöht den Verformung widerstand. Eine ungleich mäßige Sphäroid isierung kann an verschiedenen Stellen zu Unterschieden im Material fluss führen. Deshalb: Die Sphälisierung srate ist nur eines der Ergebnisse, und die organisator ische Gleichmäßigkeit ist der Kern, auf den das Kaltkopf projekt wirklich achten muss. 4. Oberflächen qualität und Dekarbon isierung Kaltkopf materialien sind sehr empfindlich gegenüber Oberflächen defekten. Denn während des Kaltkopf prozesses tritt normaler weise ein großer plastischer Fluss des Oberflächen materials auf. Wenn das Rohmaterial selbst Risse, Falten, Kratzer, Vertiefungen, Über-Beizen oder lokale Dekarbon isierung aufweist, können diese Defekte bei nachfolgenden Verformungen weiter verstärkt werden. Insbesondere Oberflächen risse und Falten, deren Gefahren sind: Sie sind in der Material detektion phase möglicher weise nicht offen sichtlich, breiten sich jedoch bei großen Verformungen schnell aus. Daher reicht es bei anspruchs volleren Kaltkopf teilen nicht aus, nur die Zug festigkeit und-härte zu betrachten. 5. Zug verarbeitung status Kaltkopf drähte werden normaler weise einmal oder mehrmals gezogen. Das Ziehen ändert nicht nur die Größe, sondern führt auch zu Verarbeitung härtung, Rests pannung, schlechter Oberflächen-und Kern härte, Gewebe orientierung und Änderungen des Oberflächen zustands. Selbst wenn die ursprünglichen Streifen genau gleich sind, können unterschied liche Oberflächen reduzierungen, unterschied liche Kanal konstruktionen, unterschied liche Form winkel und unterschied liche Schmier bedingungen zu Unterschieden in der Kaltkopf leistung des Endprodukt drahtes führen. Deshalb: Die tatsächliche Leistung der Kaltkopf linien, die von verschiedenen Umstrukturierung anlagen für dasselbe Stahlwerk material hergestellt werden, kann völlig unterschied lich sein.

4. Zwei häufig unterschätzte technische Variablen: Phosphor-Verseifung sfilm und Geräte-/Form kapazität

Wenn Sie nur die Material organization und nicht die Schmierung und Ausrüstung diskutieren, ist das Problem der Kaltkopf bildung immer noch nicht vollständig. Während des Kalt kopfs befinden sich das Material und die Form in einem Zustand mit hohem Kontakt druck, großer plastischer Verformung und kontinuierlicher Reibung. Zu diesem Zeitpunkt wirken sich ** die Betriebs fähigkeit des Oberflächen schmier systems und der Ausrüstung/Form ** direkt darauf aus, ob das Material reibungslos fließen kann. 1. Phosphor-Verseifung membran: Es ist nicht so einfach wie "ein Film auf der Oberfläche" Kaltstauchdraht aus Stahl wird normaler weise durch Phosphat ierung und Verseifung zu einem zusammen gesetzten Schmier system gebildet. In der Technik sollte ein wirklich aus gezeichneter Phosphor-Verseifung sfilm gleichzeitig Schmier barkeit, Duktilität, Kompaktheit, Gleichmäßigkeit, Bindungs kraft und Öl-/Seifen konservierung fähigkeit aufweisen. Schmier barkeit Die zentrale Rolle der Schmier barkeit besteht darin, die Reibung und den Scher widerstand zwischen dem Material und der Form zu verringern. Wenn die Schmier kapazität nicht ausreicht, steigt die lokale Reibung erheblich an, was zu einem Anstieg der Kalt kopflast, einem Anstieg der Oberflächen temperatur, einem erhöhten Verschleiß der Form, einer Behinderung des Material flusses und sogar zu lokalen Belastungen, Beiß formen und Riss risiken führt. Daher ist die Schmierung für einen Kaltkopf mit hoher Verformung keine Hilfs bedingung, sondern Teil des Umform systems. Duktilität Während des Kaltkopf prozesses ändert sich die Material oberfläche erheblich. Wenn der Film selbst zu spröde ist, reißt, kreidet oder fällt er großflächig ab, sobald das Material in die Phase der plastischen Verformung eintritt, und der nachfolgende Prozess kann leicht in lokale Trocken reibung umgewandelt werden. Daher muss ein gutes Phosphor-Verseifung system nicht nur "befeuchtet" werden, sondern bis zu einem gewissen Grad auch mit dem Substrat verformt werden können. Mit anderen Worten: Ein guter Film kann nicht nur im statischen Zustand schön sein, sondern auch nach der Verformung wirksam sein. Kompaktheit und Homogenität Wenn der Phosphat film lokal zu dünn, zu dick, ungleich mäßig kristallisieren oder undichte Beschichtung bereiche vorhanden sind, führt dies zu einer ungleich mäßigen Verteilung des Schmier mittels. Das Ergebnis ist oft nicht, dass das gesamte Produkt gleichzeitig ausfällt, sondern: Die lokale Reibung steigt plötzlich an. Das am meisten gefürchtete ist genau diese lokale Instabilität. Daher sollte bei der Bewertung des Films nicht nur das durchschnitt liche Film gewicht berücksicht igt werden, sondern auch, ob die Oberflächen bedeckung kontinuierlich ist, ob die Körner gleichmäßig sind, ob ein lokaler Membran mangel vorliegt, ob die Oberflächen rauheit für die spätere Verseifung geeignet ist und ob der Kopf, die Mitte und der Schwanz derselben Spulen konsistent sind.. Bindungs kraft Wenn die Phosphat ierungs schicht und die Verseifung schicht nicht ausreichend mit dem Substrat verbunden sind, fallen sie ab, wenn die erste Form gebildet wird, und die Schmier bedingungen der nachfolgenden Arbeits plätze verschlechtern sich schnell. Unzureichende Bindungs kraft äußert sich normaler weise in Pulver isierung, großflächiger Ent filmung, Pulver in der Form, Ziehen, Beißen und abnormalem Verschleiß der Form. Daher hängt die Oberflächen behandlung von hoch anspruchs vollen Kaltstauchdraht nicht nur davon ab, ob ein Film vorhanden ist, sondern auch: Ob der Film auch bei hohem Kontakt druck auf der Material oberfläche verbleiben kann. Öl speicher-/Seifen schutz kapazität Der Wert der Phosphat schicht liegt auch darin, dass sie einen gewissen Lager-und Speicher platz für das Schmier medium bereitstellen kann. Eine gute Phosphat ierungs struktur ermöglicht es der Verseifung schicht, während des Kaltkopf prozesses nachhaltiger zu wirken, anstatt nach der ersten Verformung schnell zu erschöpfen. Also: Die Phosphat ierung ist kein End schmier mittel, sondern ein Basis träger des Schmier systems. Ein wirklich effektives Reibungs kontroll system wird durch den Oberflächen zustand der ** Matrix, die Phosphat ierungs schicht, die Verseifung schicht und die Schimmel pilz schmierung gebildet. 2. schmierung fähigkeit von ausrüstung und form Selbst wenn die Material oberfläche bereits einen guten Phosphor-Verseifung film aufweist, kann nicht davon ausgegangen werden, dass das Schmier problem vollständig gelöst ist. Bei einem kontinuier lichen Hochgeschwindigkeits-Kaltkopf prozess muss die Form selbst noch eine stabile Schmier versorgung aufweisen. Das Projekt sollte sich auf Folgendes konzentrieren: Ob das Schmier mittel den Bereich mit hoher Verformung effektiv erreichen kann; Ob die Schmier menge stabil ist; Gibt es eine Schmier dämpfung zwischen mehreren Arbeits plätzen? Ob das Schmier mittel aufgrund von Temperatur änderungen Viskosität schwankungen verursacht; Ob sich in der Form eine Schmier toter Bereich befindet; Ob das Schmier mittel in der Hoch geschwindigkeit produktion nachgefüllt werden kann. Bei hochfesten Materialien, stark verformten Teilen und Teilen mit mehreren Arbeits plätzen manifestiert sich eine unzureichende Schmierung häufig in abnormalen Formung lasten, Belastung der Produkt oberfläche, erhöhter Form temperatur und schnellem Rückgang der Form lebensdauer, bevor sie sich zu Form rissen weiterentwickeln können. Deshalb: Um die Stabilität des Kalt kopfes zu beurteilen, müssen Sie nicht nur fragen, ob das Material mit Phosphor verse ift ist, sondern auch, ob das Schmier system des gesamten Geräts weiter funktionieren kann. 3. Fähigkeit zur Temperatur regelung der Form Kalt kopf wird als "Kalt kopf" bezeichnet, was nicht bedeutet, dass die Form während des kontinuier lichen Produktions prozesses immer auf Raum temperatur gehalten wird. In der tatsächlichen Hoch geschwindigkeit produktion wird eine große Menge an plastischer Verformung und Reibungs arbeit schließlich in Wärme umgewandelt. Wenn die Wärme nicht rechtzeitig abgeführt werden kann, steigt die lokale Temperatur der Form allmählich an. Der Temperatur anstieg beeinflusst die Schmierstoff viskosität, den Reibungs koeffizienten, die Form größe, die Festigkeit des Form materials, die Lebensdauer der Form und die Konsistenz der Produkt größe weiter. Insbesondere unter den Bedingungen einer kontinuier lichen Hoch geschwindigkeit produktion ist es nicht wirklich wichtig, wie hoch die Werkzeug temperatur zu einem bestimmten Zeitpunkt ist, sondern: Kann die Form ein stabiles thermische Gleichgewicht herstellen. Wenn der Temperatur zustand der Form vor dem Einschalten von 1000 Stück und bei der kontinuier lichen Produktion von 100.000 Stück völlig unterschied lich ist, kann der Produkt zustand driften, selbst wenn das Material vollständig konsistent ist. Daher müssen Hochleistungs-Kalt kopfgeräte nicht nur "schnell schlagen", sondern auch über eine stabile Schmier fähigkeit, Wärme ableitung fähigkeit und Wärme ausgleichs kontrolle verfügen. 4. Forms truktur, Steifigkeit und Koaxial ität Während des Kalt kopfs muss das Material in einem stark kontrollierten Raum fließen. Wenn die Form konstruktion nicht zumutbar ist, wie z. B. zu kleine abgerundete Ecken, lokale Verformung konzentration, eine übermäßige Reduktion srate in einem Kanal oder ein zu langer Material fluss weg, kann dies zu einer starken Konzentration lokaler Dehnungen führen. Wenn das Gerät oder das Forms ystem eine unzureichende Schieber genauigkeit, verschiedene Formen achsen, eine unzureichende Gerätes teifigkeit oder einen übermäßigen Führungs spalt aufweist, wird das Material gleichzeitig exzentrisch belastet. In diesem Fall können lokale Spannungs konzentrationen und abnormale Risse auftreten, selbst wenn das Material selbst den Standards vollständig entspricht. Also: Dieselbe Material charge, stabile Produktion auf einem Gerät und Anomalien auf einem anderen Gerät, ist nicht ungewöhnlich. Dies bedeutet nicht unbedingt, wer "ein Problem hat", sondern zeigt, dass Lengdao selbst eine Reihe systematischer Projekte ist.

5. Warum entspricht das Material dem Standard und entspricht möglicher weise immer noch nicht einem bestimmten Kaltkopf prozess?

Die Antwort ist eigentlich sehr klar. Denn der Materials tandard definiert haupt sächlich: Welche Anforderungen das Material selbst erfüllen sollte. Die eigentliche kalte Produktion ist: Material oberflächen behandlung Schmier form ausrüstung Temperatur prozess route Produkts truktur Zusammen gebildete Fertigungs systeme. Deshalb: Die Einhaltung der Standards ist eine der notwendigen Bedingungen für den Eintritt in die Produktion von Kaltkopf. Um jedoch eine stabile Kaltkopf produktion zu erreichen, muss das gesamte Fertigungs system angepasst werden. Die beiden können einfach verstanden werden als:

6. Verständnis der Creation Group: Die Material versorgung kann nicht mit dem Material nachweis aufhören

Viele Material lieferanten sind besorgt über: Entspricht das Material dem Standard? Für Material lieferanten, die wirklich anspruchs volle Kunden sind, müssen sie weiter voran kommen: Wie verhält sich diese Material rolle, nachdem sie in die Kunden form gelangt ist? Daher achtet die Creation Group bei der Entwicklung und Lieferung von Kaltkopf materialien nicht nur auf C, Mn, Si, Cr, Mo und andere chemische Komponenten, sondern kombiniert auch bestimmte Produkte und Kunden prozesse, um weiter darauf zu achten:  Sphäre Gewebe und ihre Homogenität;  Nicht metallische Einschlüsse;  Dekarbon isierung und Oberflächen zustand; Ziehen und Reduzieren der Oberfläche und Verarbeiten und Verhärten; Die Gleichmäßigkeit, Kompaktheit und Bindungs kraft des Phosphat films; Verseifung schmierung effekt und Duktilität des Films;  Kaltkopf verformung des Kunden;  Design der Umformung;  Form Schmier bedingungen;  Geräte geschwindigkeit und heißer Zustand der Form;  Anforderungen an die anschließende Wärme behandlung. Denn für Kaltkopf materialien ist es nicht wirklich wertvoll: Der Bericht ist qualifiziert. Aber: Kunden können langfristig stabil produzieren. Zwischen diesen beiden Sätzen besteht der Unterschied zwischen Material versorgung und Werkstoff technik.

Standpunkt des Ingenieurs: Der Standard bestimmt, ob das Material qualifiziert ist, und das Engineering bestimmt, ob das Produkt stabil ist.

Für die Kaltkopf industrie sind Materialien, Phosphor-Verseifung filme, Schmierung, Formen, Geräte und Umform verfahren keine unabhängigen Faktoren, sondern ein System der gegenseitigen Kopplung. Das Material entspricht dem Standard, was nur bedeutet, dass es die Grund voraussetzungen für den Eintritt in den Herstellungs prozess hat. Ein wirklich aus gezeichnetes Kaltkopf material sollte eine stabile, wiederholbare und schwankende Formbarkeit unter angemessenen Oberflächen behandlungs-, Formen-, Schmier-und Ausrüstung bedingungen aufweisen. Deshalb: Die Einhaltung von Standards ist der Ausgangs punkt des Qualitäts managements, die Einhaltung von Prozessen ist das Ende einer stabilen Fertigung.

Standards und Referenz grundlagen

Zu den in diesem Artikel behandelten Standards ystemen gehören:  SAE J403:SAE System der chemischen Zusammensetzung von Kohlenstoffs tahl; ASTM A510/A510M: Allgemeine Anforderungen an Draht und groben Stahldraht;  JIS G 3507: Kohlenstoffs tahl draht und Stahldraht für Kaltkopf;  EN 10263: Stahl für Kaltkopf und Kaltpressen;  ISO 4967: Mikroskop ische Bewertung von nicht metallischen Einschlüssen in Stahl;  ISO 3887: Bestimmung der Dekarbon isierungs schicht tiefe von Stahl;  ASM Handbook, Volume 14A:Metal working: Bulk Forming, technische Referenz für Kaltkopf, Kalt extrusion und Volumen umformung. Es ist zu beachten, dass unterschied liche Materialien, unterschied liche Produkte und unterschied liche technische Kunden vereinbarungen unterschied liche Inspektions gegenstände und Grenzwerte verwenden können. Die spezifische Lieferung und Beurteilung unterliegt den angegebenen Auftrags standards und den technischen Anforderungen des Kunden.

Über die Creation Group

Die Creation Group konzentriert sich auf Kalt draht, speziell geformte Draht-und High-End-Lösungen für Kalt umformung materialien. Unsere Aufgabe ist es nicht nur, Materialien zu produzieren, um "den Standards zu entsprechen", sondern auch zu hoffen, dass Kunden durch die koordinierte Steuerung der Material organization, der Oberflächen behandlung, der Maß genauigkeit, der mechanischen Leistung und des tatsächlichen Umform prozesses des Kunden eine stabilere Produktion von Kaltkopf erreichen können. Ein wirklich aus gezeichneter Material lieferant stellt nicht nur eine Rolle qualifizierten Stahldrahtes zur Verfügung, sondern sollte auch verstehen, was passiert, nachdem die Rolle des Stahldrahtes in die Form gelangt ist.