Ieapダイスで断面積減少設計が使用されるのはなぜですか？押出精度と工具寿命を最適化する

間接押出角圧入（IEAP）ダイスにおける断面積減少の主な機能は、金属の弾性変形を積極的に管理することです。ダイ出口で通常5％から7％の特定の減少率を設計することにより、エンジニアは押出圧力が解放された後に材料が元の形状に戻ろうとする自然な傾向を効果的に相殺します。

弾性回復を補正することにより、この設計機能は内部摩擦を大幅に低減し、重要な工具を損傷から保護し、中間トリミングを必要とせずに連続的なコンベアスタイルの加工を可能にします。

弾性回復のメカニズム

金属が高圧押出を受けると、大きな応力を受けます。ダイ出口でその応力が解放されると、材料は自然に元の形状に戻ろうとします。これは弾性回復または「スプリングバック」として知られています。

この効果を無効にするために、IEAPダイスにはわずかな断面積の減少が組み込まれています。この5〜7％の減少は、弾性変形によって引き起こされる体積変化に対応します。

この減少を強制することにより、設計はワークピースの最終寸法が制御されることを保証します。成形ゾーンを離れた直後に材料が意図した公差を超えて膨張するのを防ぎます。

この設計の最も重要な利点の1つは、ワークピースと内部ダイ壁間の摩擦の低減です。

材料がダイチャネル内で無制限に膨張することを許可した場合、それは壁に向かって外側に押し付けられます。この減少は、その圧力を緩和し、金属がよりスムーズに流れることを可能にします。

高い摩擦はダイの寿命の敵です。膨張によって引き起こされる接触圧力を最小限に抑えることにより、減少設計はダイとパンチの両方の損傷のリスクを低減します。

この設計機能は、コンベアスタイルの製造に不可欠です。材料が過度の膨張なしにダイからきれいに排出されるため、連続押出をサポートします。これにより、パス間に複雑で時間のかかるトリミングプロセスを排除できます。

減少は有益ですが、正確に計算する必要があります。5〜7％の範囲は、変形力のバランスをとることを目的とした特定のターゲットです。

減少が不十分な場合、摩擦低減の利点が失われ、ジャミングや工具摩耗につながる可能性があります。逆に、過度の減少は新しい応力を導入したり、ワークピースを意図したプロファイルを超えて変形させたりする可能性があります。

IEAP技術を効果的に実装するには、ダイの形状を特定の生産目標に合わせる必要があります。

主な焦点が機器の寿命である場合：内部壁の摩擦を最小限に抑え、パンチの早期摩耗を防ぐために、設計が5〜7％の減少範囲を厳密に遵守していることを確認してください。
主な焦点がプロセスの速度である場合：この減少能力を活用して、連続的なコンベアスタイルの押出を促進し、中間トリミングのボトルネックを排除します。

適切に調整された断面積の減少は、弾性回復の物理的な避けられない性を、負債から管理可能な変数に変えます。

精密工学は、成功する材料変形のバックボーンです。KINTEKは、包括的な実験室プレスソリューションを専門としており、手動、自動、加熱、多機能、グローブボックス互換モデル、およびバッテリー研究に広く適用されている冷間および温間等方圧プレスを提供しています。

IEAPダイス形状の最適化を行っている場合でも、高度な粉末冶金研究を行っている場合でも、当社の機器は、ラボが必要とする寸法安定性と運用上の寿命を保証します。摩擦や弾性回復が結果を損なうことを許さないでください—当社の専門知識を活用して、アプリケーションに最適なプレスを見つけてください。

Lembit Kommel. Overview of Hard Cyclic Viscoplastic Deformation as a New SPD Method for Modifying the Structure and Properties of Niobium and Tantalum. DOI: 10.31038/nams.2024721

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 .