1.Какви са материалните фактори?
Прекомерна якост на материала: С развитието на леките автомобили, приложението на ултра{0}}високо{1}}стомана (като трето-поколение-високоякостна стомана) става все по-разпространено. Тези материали имат изключително висока якост, генерирайки огромно напрежение при триене и контактен натиск върху повърхността на матрицата по време на студено щамповане, което води до драматично ускоряване на износването на матрицата.
Чистота на повърхността и лепила: Ако твърди примеси, като железен прах, оксидна нагар или пясъчни частици, полепнат по повърхността на студено{0}}валцуваната рулона, тези твърди частици ще действат като абразиви по време на щамповане, причинявайки силно абразивно износване между матрицата и ламарината, директно надрасквайки повърхността на матрицата.
Отклонение в дебелината на материала: Ако дебелината на ламарината се колебае значително (особено отрицателни отклонения), действителната хлабина на заготовката може да надхвърли разумния диапазон, което води до прекалено големи неравности. Тези грапавини, от своя страна, влошават износването на матрицата.
2. Какви са факторите, свързани с дизайна на матрицата?
Недостатъчна твърдост на матрицата и устойчивост на износване: Ако твърдостта на работните части на матрицата е твърде ниска, нейната устойчивост на износване естествено ще бъде лоша. Например, един случай показва, че когато повърхностната твърдост на слоя е под HRC 50, устойчивостта на износване намалява с 40%. Избирането на по--качествен материал за формовка (като стомана от прахова металургия ASP-23) или увеличаване на твърдостта на ключовите части до 58-62 HRC може ефективно да подобри това.
3. Какви са последствията от неправилен дизайн и изчистване на формата?
Твърде малка или твърде голяма хлабина: Ако празната хлабина надвишава разумния диапазон за дебелина на материала (обикновено 8%-12%), това не само ще доведе до необичайна сила на заглушаване, но също така ще причини необичайно износване на режещия ръб. Твърде малката хлабина засилва екструдирането; твърде големият луфт ще доведе до прекомерни неравности, които от своя страна ще повредят матрицата.
Концентрация на напрежения в дизайна: Остри ъгли или прекалено малки радиуси на преходни филета във формата на матрицата ще причинят локализирана концентрация на напрежения, което не само лесно ще доведе до напукване, но и ще ускори износването в тази област.
4. Какви са последствията от неадекватна повърхностна обработка на матрицата?
Без значение колко добър е материалът на основата на матрицата, без подходяща повърхностна обработка (като азотиране, PVD покритие, TD покритие и т.н.), е трудно да се устои на интензивното триене по време на щамповане на стомана с висока{1}}якост. Например HKS-G технологията на Kobe Steel е технология за обработка на модификация на повърхността, специално разработена за решаване на проблема с износването на матрицата при щамповане на стомана с висока-якост. Материалите Toolox също изискват подходящо повърхностно азотиране за постигане на отлична устойчивост на износване.
5. Какви са факторите на процеса?
Лошо смазване: Това е една от най-честите причини за износване на матрицата. Лубрикантът ефективно изолира формата и ламарината от директен контакт, като отвежда топлината от триене. Ако смазката е неправилно избрана, нанесена неравномерно или недостатъчно, коефициентът на триене ще се увеличи рязко, генерирайки високи температури, което ще доведе до омекотяване на материала на повърхността на формата и ще ускори износването. Доброто смазване може да удължи живота на формата няколко пъти или дори повече от десет пъти.
Локално повишаване на температурата и адхезия: При високо налягане и триене при плъзгане, температурата в локализираните зони се повишава рязко, което може да причини прехвърляне на материал между матрицата и металния лист, образувайки "адхезивни нодули". Тези нодули са много твърди и могат сериозно да надраскат преминаващия впоследствие листов метал (т.е. да нагрубят). Те също така представляват загуба на формовъчен материал, т.е. „захапване“.
Неправилни параметри на процеса: Например, прекомерната сила на държача на заготовката увеличава съпротивлението на потока на металния лист, причинявайки значително увеличаване на триенето, като по този начин ускорява износването на формата. Прекомерната скорост на щамповане също води до натрупване на топлина, което влошава износването.