熱間鍛造金型ベースと油圧プレステーブルの間に断熱パッドが必要なのはなぜですか？主要な熱に関する洞察

断熱パッドは、加熱された鍛造金型を油圧プレステーブルから切り離す熱障壁として機能するために必要です。 この抵抗層をコンポーネント間に配置することで、伝導熱伝達を物理的にブロックし、巨大で冷たいプレステーブルが工具からエネルギーを奪うヒートシンクとして機能するのを防ぎます。

断熱パッドは、熱源を機械から効果的に隔離することにより、3つの問題を同時に解決します。つまり、品質鍛造に必要な金型温度を維持し、プレスインフラストラクチャを反りから保護し、運用エネルギーコストを大幅に削減します。

金型温度の安定性の維持

断熱パッドがない場合、油圧プレステーブルは巨大な熱吸収体として機能します。テーブルは金型よりもはるかに大きく冷たいため、伝導によって工具から急速に熱を引き抜きます。

断熱パッドはこの流れを中断し、金型が予熱温度を維持することを保証します。熱間鍛造では、安定した金型温度は譲れません。金型が冷えると、金属の流れが予測不可能になり、欠陥や不完全な充填につながります。

熱間鍛造における最も高価なリスクは、プレス自体の損傷です。熱がプレステーブルに無制限に伝達されると、金属は不均一な熱膨張を引き起こします。

この膨張は、テーブル表面の熱変形または反りを引き起こします。テーブルが反ると、精密鍛造に必要な平坦性と平行性が失われます。

高温に長時間さらされると、時間の経過とともにプレステーブルの機械的特性が変化する可能性があります。断熱パッドはシールドとして機能し、プレステーブルが意図された動作温度範囲内に留まることを保証し、資本設備の効果的な寿命を延ばします。

鍛造金型の加熱にはかなりのエネルギーが必要です。断熱がない場合、巨大なプレステーブルを加熱するためにお金を払っていることになります。これはリソースの無駄です。

断熱パッドは、熱を金型アセンブリ内に閉じ込めることで、加熱要素の負荷を軽減します。これにより、運用全体のエネルギー効率が向上します。生産実行中に目標温度を維持するために必要な電力は少なくて済みます。

断熱パッドの選択には、2つの相反する力のバランスをとる必要があります。最も高い断熱性を提供する材料は、機械的強度が低いことがよくあります。

パッドが粉砕または変形することなく油圧プレスの巨大なトン数に耐えるのに十分な圧縮強度を持っていることを確認する必要があります。たとえそれがわずかに低い熱抵抗を受け入れることを意味する場合でもです。

プレスと金型の間に別個の層を導入すると、アライメントに変数が発生します。

断熱パッドが不均一に摩耗したり、均一でない圧縮が発生したりすると、金型が平行でなくなる可能性があります。これらのパッドの状態を監視して、プレスストロークの幾何学的精度を損なわないようにすることが不可欠です。

鍛造運用が収益性と精度を維持するためには、熱分離はオプションではなく、要件です。

主な焦点が部品の品質の場合： 金型温度を完全に安定させて一貫した金属の流れを確保するために、高い熱抵抗を持つパッドを優先してください。
主な焦点が機器の寿命の場合： テーブルの反りを引き起こす熱伝達のリスクを排除するために、パッドがインターフェイス領域全体をカバーしていることを確認してください。
主な焦点がコスト削減の場合： 熱損失を防ぐことによるエネルギー節約に焦点を当てますが、頻繁な交換コストを回避するためにパッドの耐久性を検証してください。

適切な断熱パッドを使用することは、最も高価な資産であるプレスを保護し、プロセスが繰り返し可能で効率的であることを保証するための最も簡単な方法です。

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Gracious Ngaile, Karthikeyan Kumaran. Physics-Informed Preform Design for Flashless 3D Forging via Material Point Backtracking and Finite Element Simulations. DOI: 10.3390/jmmp9060202

この記事は、以下の技術情報にも基づいています Kintek Press ナレッジベース .