Otimização do projeto da matriz de estampagem de metal duro para maior durabilidade e eficiência

As matrizes de estampagem de metal duro, construídas principalmente a partir de ligas robustas de tungstênio-cobalto, como K01, K10, K20, K30 e K40, são parte integrante da manufatura moderna devido à sua dureza excepcional e resistência superior ao desgaste. Entretanto, a fragilidade inerente e a resistência à flexão relativamente menor dos materiais de metal duro exigem considerações cuidadosas de projeto para maximizar o desempenho e a longevidade. Aqui estão os principais aspectos a serem considerados no projeto Matrizes de estampagem de metal duro:

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1. Seleção da estrutura da matriz:
   • É fundamental escolher o material certo para a estrutura da matriz. O ideal é que as placas superior e inferior da matriz sejam feitas de aço 45, endurecido e temperado a uma dureza de 25-30 HRC para suportar a matriz de metal duro sem comprometer a integridade estrutural. O aço E235A também pode ser usado, mas o ferro fundido cinzento deve ser evitado devido à sua menor resistência e durabilidade. Além disso, a incorporação de buchas e postes-guia do tipo esfera aumenta a precisão da orientação, enquanto uma alça de matriz flutuante ajuda a acomodar qualquer desalinhamento durante a operação.
2. Métodos de fixação para punção e matriz:
   • A fixação dos componentes do punção e da matriz pode ser feita de forma eficaz por meio de fixação mecânica, o que garante uma fixação segura e sem estresse. Como alternativa, pode-se utilizar a fixação com luva quente, que simplifica a montagem e a desmontagem devido aos diferentes coeficientes de expansão térmica do aço e do metal duro, com ajustes de interferência típicos que variam de 0,6% a 1% do diâmetro e temperaturas de aquecimento entre 500 e 600°C.
3. Projeto de placa ejetora com mola:
   • Uma placa ejetora acionada por mola minimiza o contato com a matriz de carboneto, evitando assim danos à aresta de corte. A placa ejetora deve ser guiada com precisão e mantida pelo menos 0,05 mm acima da espessura máxima do material para garantir uma operação suave. O material comumente usado para a placa ejetora é o HS6-5-2C, endurecido a 42-46 HRC.
4. Design da placa de apoio:
   • Para aumentar a rigidez e evitar possíveis rachaduras na matriz de metal duro, é essencial incorporar uma placa de apoio endurecida. Essa placa, normalmente feita de HS6-5-2C com uma dureza de 56-60 HRC, deve ser pelo menos 1,2 a 1,25 vezes mais espessa do que a usada em matrizes de aço convencionais.
5. Distribuição uniforme de tensão nas bordas da matriz:
   • O projeto da matriz deve garantir a distribuição uniforme da tensão ao longo das bordas para evitar a estampagem unilateral, que pode levar a fraturas nas bordas e desgaste prematuro.
6. Seleção de equipamentos de estampagem:
   • Dada a eficiência e a precisão exigidas no uso de matrizes de metal duro, é vantajoso selecionar prensas de estampagem de alta velocidade equipadas com dispositivos de alimentação automática. Essas máquinas são ideais para lidar com as demandas de produção de alto volume típicas das operações de estampagem de metal duro.

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