Применения и преимущества HSSE тапов в производстве форм

Сверла HSS/HSSE: Основные точные инструменты для производства форм

В производстве форм нарезка резьбы непосредственно влияет на точность сборки и срок службы. Независимо от того, идет ли речь о литьевых, штамповочных или инъекционных формах, выбор правильного сверла в зависимости от свойств материала имеет решающее значение. Сверла HSS (высокоскоростная сталь) и HSSE (высокоскоростная сталь с содержанием кобальта) широко используются в отрасли благодаря их превосходным характеристикам. В этой статье рассматриваются их особенности и практические методы применения.

Задачи в производстве форм и решение HSS/HSSE

1. Три основные проблемы при обработке сталей для форм

• Парадокс твердости: Закаленные стали (HRC48-52) требуют сверл с высокой твердостью и прочностью. Традиционные сверла HSS склонны к сколам, а карбидные сверла стоят дорого.
• Проблема чувствительности к теплу: При обработке литьевых форм локальные температуры могут превышать 600°C, что вызывает потерю красной твердости и нестабильность размеров.
• Повреждения микроструктуры: Если корень резьбы зеркальной отделки формы превышает Ra0.4μm по шероховатости, концентрация напряжений может привести к растрескиванию.

2. Основные требования к сверлам в производстве форм

Адаптивность к высокотвердым материалам

Сталям для форм (например, SKD11, NAK80) требуется термическая обработка, достигающая твердости выше HRC50, что требует сверл с высокой износостойкостью.

Обеспечение гладкости поверхности

Формы с зеркальной отделкой требуют резьбы с шероховатостью ниже Ra0.4μm, чтобы избежать царапин, влияющих на процесс снятия изделия с формы.

Обработка сложных конструкций

Для глубоких отверстий и микро-резьб необходимы специализированные сверла, чтобы избежать поломки или отклонений точности.

Интегрируя инновации в материалах, оптимизацию процессов и конструктивное проектирование, сверла HSS/HSSE систематически решают задачи при обработке высокотвердых материалов, контроле качества поверхности и сложных конструкций.

3. Сравнение сверл HSS и HSSE

Руководство по применению для типичных ситуаций с формами

Ситуация 1: Нарезка микро-резьбы на вставках инъекционных форм

Задача: Резьбы M1.2×0.25 на вставках из стали P20; карбидные сверла легко ломаются и стоят $200 за штуку.

Инновационное решение:

• Сверла HSSE с ультрадисперсной зернистостью (размер зерна ASTM 12) увеличивают сопротивление к изгибу.
• Дизайн с двумя углами резца (10° на входе → 6° в режущей секции) снижает осевую нагрузку на 30%.
• Результаты: После обработки 800 деталей, коэффициент прохождения резьбовых калиперов остается на уровне 100%, сокращая затраты на 60%.

Ситуация 2: Резьбы охлаждающих каналов в литьевых формах

Задача: Нарезка глубокой резьбы (соотношение глубины и диаметра 8:1) в стали H13 с проблемами эвакуации стружки и теплоотведением.

Технические прорывы:

• Угол спирали 50° + переменный шаг канала (плотная эвакуация стружки спереди, защита от вибрации сзади).
• Внутренние каналы для охлаждающего масла (давление масла ≥5MPa) поддерживают температуру в зоне резания ниже 180°C.
• Пример клиента: Один из ведущих производителей литьевых форм для автомобилей добился трехкратного увеличения производительности с точностью резьбы ISO 2-6H.

Ситуация 3: Ремонт резьбы в направляющих компонентах штампов

Задача: Восстановление изношенных резьб M16-M24 в стали DC53 при соблюдении точности и эффективности.

Индивидуальное решение:

• Расширенная шейка для защиты от вибраций (соотношение длины и диаметра ≤15:1), с градиентной твердостью от HRC58 до 45.
• Резцы с обратным конусом (0.02-0.05 мм/100 мм) компенсируют недостаточную жесткость станка.
• Результаты теста: Концентричность восстановленной резьбы ≤0.015 мм, соответствующая стандартам новой формы.

Ситуация 4: Нарезка ультра-микро резьбы в стеклянных формах

Специальное требование: Резьбы M6×0.5 в чугунных формах должны достигать зеркальной отделки Ra0.2μm.

Техническая комбинация:

• Подложка HSS + DLC (алмазоподобное углеродное) покрытие снижает коэффициент трения до 0.1.
• Шестиполосный шаг с переменными зубьями устраняет следы вибрации, в сочетании с ультразвуковой обработкой.
• Результаты: Достигнута шероховатость поверхности Ra0.18μm, срок службы инструмента составляет 80% от срока службы карбидных сверл.

Ситуация 5: Обработка многокамерных прецизионных модулей

Задача: Обработка смешанных материалов (нержавеющая сталь 304 и сталь для форм S136) в одной и той же рамке формы.

Решение:

• Сверла с градиентным содержанием кобальта (10%Co на режущей кромке / 8%Co в средней части / 6%Co на шейке).
• Адаптивная технология покрытия (AlCrN на режущей кромке, TiCN на боковых частях канала).
• Подтверждение производительности: снижение числа смены инструмента на 70% и времени цикла на 25%.

Пять практических советов для продления срока службы сверел

1. Принципы выбора материала

• Общие стали для форм (HRC<40): Используйте сверла HSS.
• Закаленные стали/нержавеющие стали: Обязательно используйте сверла HSSE.

2. Советы по выбору покрытия

• TiN (желтое): Универсальное покрытие, экономичное.
• TiAlN (черное): Подходит для высокотемпературных сплавов.
• DLC (серебристое): Лучшее для обработки с зеркальной отделкой.

3. Руководство по использованию охлаждающих жидкостей

• Обработка алюминиевых форм: Используйте охлаждающую жидкость на масляной основе.
• Обработка чугунных форм: Рекомендуется эвакуация стружки сжатым воздухом.

4. Признаки износа

• Размеры резьбы выходят за пределы допуска.
• Заметное увеличение шума при резке.
• Стружка становится темно-синей или фиолетовой.

5. Лучшие практики для регулярного обслуживания

• Немедленно удаляйте остатки стружки после использования.
• Наносите антикоррозийное масло при хранении.
• Регулярно проверяйте износ режущей кромки.

Часто задаваемые вопросы

Q1: Следует ли использовать сверла HSS или HSSE для обработки стали для форм DC53?

→ Рекомендуются сверла HSSE (≥8% кобальта). Демагнитизация перед обработкой может повысить эффективность на 20%.

Q2: Как удалить сломанное сверло из слепого отверстия?

→ Метод восстановления в три этапа:

• 1. Замочить в проникающем масле на 2 часа.
• 2. Использовать ЭДМ (электрическое разрядное оборудование) для удаления сломанного сверла.
• 3. Восстановить резьбу с помощью инструмента для ремонта резьбы.

Q3: Когда следует заменить сверло?

→ Используйте резьбовой калибр: если крутящий момент увеличивается на 15% при вставке GO калибра или если NO-GO калибр завинчивается более чем на 1.5 оборота, замените сверло немедленно.

Заключение

Правильный выбор сверел создает большую ценность

Правильный выбор и использование сверел HSS/HSSE обеспечивают высококачественную и экономичную обработку резьбы в формах. Оптимизируя выбор материалов, параметры обработки и рабочие процедуры, можно добиться значительных улучшений в эффективности. Мы предлагаем более 30 специализированных спецификаций сверел для форм и поддерживаем индивидуальные нестандартные решения для решения уникальных задач обработки.