Kovová raznica na hlboké kreslenie, matrica na hlboké kreslenie hlavy

Zvyškové napätie je základným vnútorným faktorom obmedzujúcim štrukturálnu stabilitu, presnosť tvárnenia a životnosť lisovacích nástrojov. Na základe vedeckej logiky konštrukčného návrhu možno tvorbu zvyškového napätia potlačiť, rozptýliť a vyhnúť sa mu pri jeho zdroji. Kontrola zvyškového napätia vyžaduje koordinované riadenie v troch dimenziách: štrukturálne usporiadanie, výber materiálu a technológia spracovania, čím sa vytvorí plán systematického vyhýbania sa.

Jadro návrhu usporiadania štruktúry matrice spočíva vo vyvážení prenosu zaťaženia a zabránení lokalizovanej akumulácii napätia. Konštrukčný návrh by sa mal vyhýbať ostrým rohom, pravým uhlom a náhlym zmenám v priereze-, mal by prijať rozloženie s hladkými prechodmi a rovnomernou hrúbkou steny rovnakej sily, aby sa oslabili účinky koncentrácie napätia a zabránilo sa deformácii, deformácii alebo dokonca prasklinám spôsobeným nerovnováhou napätia počas tepelného spracovania, skúšobného lisovania a hromadnej výroby.

Výber materiálu musí zodpovedať mechanickým a tepelným vlastnostiam lisovnice v prevádzkových podmienkach, pričom sa uprednostňujú ocele lisovnice s jednotnou metalografickou štruktúrou a vysokou húževnatosťou a prekaliteľnosťou. Čím lepšia je vlastná štrukturálna stabilita materiálu, tým nižšia je iniciácia a akumulácia vnútorného napätia počas rezania a kalenia, čím sa znižuje základ pre tvorbu zvyškového napätia zo samotného materiálu.

Technológia obrábania je kľúčovým aspektom kontroly zvyškového napätia a proces obrábania a režim tepelného spracovania je potrebné optimalizovať súčasne. Rozumné usporiadanie krokov hrubovania a dokončovania v spojení s procesmi-uvoľňujúcimi napätie, ako je žíhanie a starnutie, môže účinne eliminovať napätie pri obrábaní a kalení. Použitie gradientového chladenia a segmentovaného chladenia môže znížiť teplotný gradient v tele formy, čím sa zabráni tepelnému zvyškovému napätiu vyvolanému teplotnými rozdielmi.

Stručne povedané, prostredníctvom optimalizácie konfigurácie konštrukcie, vhodného výberu materiálu a koordinovaného riadenia procesov obrábania a tepelného spracovania možno systematicky predchádzať rizikám zvyškového napätia v konštrukčnom návrhu formy, možno stabilizovať rozmerovú presnosť formy a predĺžiť celkovú životnosť.