U radu se razmatraju principi hladnog ekstrudiranja, s naglaskom na karakteristike, tok procesa i zahtjevi za formiranje ljuske spojnice od aluminijske legure. Optimizacijom strukture dijela i uspostavljanjem kontrolnih zahtjeva za kristalnu strukturu sirovog materijala, može se poboljšati kvalitet procesa hladnog ekstruzije. Ovaj pristup ne samo da poboljšava kvalitetu oblikovanja već i smanjuje dopuštenja obrade i ukupne troškove.
01 Uvod
Proces hladnog ekstruzije je metoda oblikovanja metala bez rezanja koja koristi princip plastične deformacije. U ovom procesu, određeni pritisak se primjenjuje na metal unutar šupljine kalupa za ekstruziju na sobnoj temperaturi, omogućavajući mu da prođe kroz otvor za matrice ili jaz između konveksnih i konkavnih kalupa. To rezultira formiranjem željenog oblika dijela.
Pojam „hladno ekstrudiranje” obuhvata niz procesa oblikovanja, uključujući samo hladno istiskivanje, narušavanje, štancanje, fino štancanje, grlo, završnu obradu i razvlačenje istezanja. U većini primjena, hladno ekstruzija služi kao primarni proces oblikovanja, često dopunjen jednim ili više pomoćnih procesa za proizvodnju gotovih dijelova visokog kvaliteta.
Hladno ekstruzija je napredna metoda u preradi metalne plastike i sve više zamjenjuje tradicionalne tehnike kao što su lijevanje, kovanje, izvlačenje i rezanje. Trenutno se ovaj proces može primijeniti na metale kao što su olovo, kalaj, aluminij, bakar, cink i njihove legure, kao i na niskougljični čelik, srednje ugljični čelik, alatni čelik, niskolegirani čelik i nehrđajući čelik. Od 1980-ih, proces hladnog ekstrudiranja se učinkovito koristi u proizvodnji školjki od aluminijske legure za kružne konektore i od tada je postao dobro uspostavljena tehnika.
02 Principi, karakteristike i procesi procesa hladnog ekstrudiranja
2.1 Principi hladnog ekstrudiranja
Presa i matrica surađuju kako bi primijenili silu na deformirani metal, stvarajući trodimenzionalno stanje tlačnog naprezanja u primarnoj zoni deformacije, što omogućava da deformirani metal prođe kroz plastično strujanje na unaprijed određen način.
Učinak trodimenzionalnog tlačnog naprezanja je sljedeći.
1) Trodimenzionalni tlačni napon može efikasno spriječiti relativno kretanje između kristala, značajno povećavajući plastičnu deformaciju metala.
2) Ova vrsta naprezanja može pomoći da deformisani metali budu gušći i efikasno popravljaju različite mikropukotine i strukturne defekte.
3) Trodimenzionalno tlačno naprezanje može spriječiti stvaranje koncentracija naprezanja, čime se smanjuje šteta uzrokovana nečistoćama unutar metala.
4) Osim toga, može značajno suprotstaviti dodatnom zateznom naprezanju uzrokovanom neujednačenom deformacijom, čime se minimizira šteta od ovog zateznog naprezanja.
Tokom procesa hladnog ekstrudiranja, deformirani metal teče u određenom smjeru. To uzrokuje drobljenje većih zrna, dok se preostala zrna i intergranularni materijali izdužuju duž smjera deformacije. Kao rezultat toga, pojedinačna zrna i granice zrna postaju teško razlikovati i pojavljuju se kao vlaknaste pruge, što se naziva vlaknasta struktura. Formiranje ove vlaknaste strukture povećava otpornost metala na deformaciju i daje usmjerena mehanička svojstva hladno ekstrudiranim dijelovima.
Dodatno, orijentacija rešetke duž smjera strujanja metala prelazi iz neuređenog u uređeno stanje, povećavajući čvrstoću komponente i dovodi do anizotropnih mehaničkih svojstava u deformiranom metalu. Tokom procesa oblikovanja, različiti dijelovi komponente doživljavaju različite stupnjeve deformacije. Ova varijacija rezultira razlikama u radnom kaljenju, što zauzvrat dovodi do izrazitih razlika u mehaničkim svojstvima i raspodjeli tvrdoće.
2.2 Karakteristike hladnog ekstrudiranja
Proces hladnog ekstrudiranja ima sljedeće karakteristike.
1) Hladna ekstruzija je proces formiranja gotovo mreže koji može pomoći u uštedi sirovina.
2) Ova metoda radi na sobnoj temperaturi, ima kratko vrijeme obrade pojedinačnih komada, nudi visoku efikasnost i lako se automatizira.
3) Osigurava tačnost ključnih dimenzija i održava kvalitet površine važnih dijelova.
4) Svojstva materijala deformisanog metala se poboljšavaju hladnim kaljenjem i stvaranjem potpunih strujnih linija vlakana.
2.3 Tok procesa hladnog ekstruzije
Primarna oprema koja se koristi u procesu hladnog ekstrudiranja uključuje mašinu za oblikovanje hladnom ekstruzijom, kalup za oblikovanje i peć za termičku obradu. Glavni procesi su izrada i oblikovanje.
(1) Izrada blanko:Šipka se oblikuje u potrebnu prazninu piljenjem, narušavanjem ištancanje limova, a zatim se žari kako bi se pripremio za naknadno oblikovanje hladnom ekstruzijom.
(2) Formiranje:Žareni blank od legure aluminijuma se postavlja u šupljinu kalupa. Pod kombinovanim delovanjem prese za formiranje i kalupa, blanko od legure aluminijuma ulazi u stanje tečenja i glatko teče unutar određenog prostora šupljine kalupa, omogućavajući mu da poprimi željeni oblik. Međutim, snaga formiranog dijela možda neće dostići optimalne nivoe. Ako je potrebna veća čvrstoća, neophodni su dodatni tretmani, kao što je termička obrada čvrstim rastvorom i starenje (posebno za legure koje se mogu ojačati termičkom obradom).
Prilikom određivanja načina oblikovanja i broja prolaza oblikovanja važno je uzeti u obzir složenost dijela i utvrđena mjerila za dopunsku obradu. Tok procesa za školjku utikača i utičnice serije J599 uključuje sljedeće korake: sečenje → grubo okretanje s obje strane → žarenje → podmazivanje → ekstruzija → kaljenje → tokarenje i glodanje → skidanje ivica. Slika 1 ilustruje tok procesa za školjku sa prirubnicom, dok Slika 2 prikazuje tok procesa za ljusku bez prirubnice.
03 Tipične pojave kod presovanja hladnom ekstruzijom
(1) Radno očvršćavanje je proces u kojem se povećavaju čvrstoća i tvrdoća deformiranog metala dok njegova plastičnost opada sve dok se deformacija događa ispod temperature rekristalizacije. To znači da kako se nivo deformacije povećava, metal postaje jači i tvrđi, ali manje savitljiv. Radno kaljenje je efikasna metoda za jačanje različitih metala, kao što su legure aluminijuma otporne na rđu i austenitnog nerđajućeg čelika.
(2) Toplotni efekat: U procesu oblikovanja hladnom ekstruzijom, većina energije koja se koristi za rad deformacije pretvara se u toplinu. U područjima sa značajnim deformacijama, temperature mogu doseći između 200 i 300°C, posebno tokom brze i kontinuirane proizvodnje, gdje je povećanje temperature još izraženije. Ovi toplotni efekti značajno utiču na protok i maziva i deformisanih metala.
(3) Tokom procesa oblikovanja hladnom ekstruzijom, postoje dvije glavne vrste naprezanja u deformiranom metalu: osnovno naprezanje i dodatno naprezanje.
04 Procesni zahtjevi za hladno ekstruziju
S obzirom na probleme prisutne u procesu proizvodnje hladnog ekstrudiranja za školjke konektora od legure aluminijuma 6061, postavljaju se specifični zahtevi u pogledu njegove strukture, sirovina i dr.proces struganjasvojstva.
4.1 Zahtjevi za širinu stražnjeg utora unutrašnjeg otvora za ključeve
Širina utora u unutrašnjem otvoru za ključ treba biti najmanje 2,5 mm. Ako strukturna ograničenja ograničavaju ovu širinu, minimalna prihvatljiva širina bi trebala biti veća od 2 mm. Slika 3. ilustruje poređenje utora urezanog nazad u unutrašnjoj rupi za ključeve na školjki prije i nakon poboljšanja. Slika 4 prikazuje usporedbu žlijeba prije i poslije poboljšanja, posebno kada je ograničeno strukturalnim razmatranjima.
4.2 Zahtjevi za dužinu i oblik jednog ključa za unutrašnju rupu
Ugradite stražnji žljeb rezača ili zakošenost u unutrašnju rupu školjke. Slika 5 ilustrira usporedbu unutrašnjeg otvora čahure prije i nakon dodavanja žlijeba stražnjeg rezača, dok Slika 6 prikazuje usporedbu unutrašnje rupe čahure prije i nakon dodavanja skošenja.
4.3 Zahtjevi dna za slijepi žljeb unutrašnje rupe
Zasjeci ili rezovi se dodaju u slijepe žljebove unutarnje rupe. Slika 7 ilustruje poređenje slijepog žlijeba unutarnje rupe pravokutne školjke prije i nakon dodavanja skošenog dijela.
4.4 Zahtjevi za dno vanjskog cilindričnog ključa
Na dnu vanjskog cilindričnog ključa kućišta ugrađen je reljefni žljeb. Poređenje prije i nakon dodavanja reljefnog utora ilustrovano je na slici 8.
4.5 Zahtjevi za sirovinama
Kristalna struktura sirovine značajno utiče na kvalitet površine postignut nakon hladnog ekstrudiranja. Kako bi se osiguralo da su standardi kvaliteta površine ispunjeni, bitno je uspostaviti zahtjeve kontrole kristalne strukture sirovog materijala. Konkretno, maksimalna dozvoljena dimenzija grubih kristalnih prstenova na jednoj strani sirovine treba da bude ≤ 1 mm.
4.6 Zahtjevi za odnos dubine i promjera rupe
Odnos dubine i prečnika rupe treba da bude ≤3.
Ako želite znati više ili upit, slobodno kontaktirajteinfo@anebon.com
Anebonova provizija je da našim kupcima i kupcima pruži najefikasniji, kvalitetan i agresivan hardver za vruću prodajuCNC proizvodi, aluminijski CNC dijelovi i CNC obrada Delrin proizvedena u Kini CNC mašinausluge struganja. Štaviše, poverenje kompanije stiče tamo. Naše preduzeće je obično u vreme vašeg dobavljača.
Vrijeme objave: Dec-03-2024