El document analitza els principis de l'extrusió en fred, posant èmfasi en les característiques, el flux del procés i els requisits per formar una carcassa d'aliatge d'alumini connector. Mitjançant l'optimització de l'estructura de la peça i l'establiment dels requisits de control de l'estructura de cristall de la matèria primera, es pot millorar la qualitat del procés d'extrusió en fred. Aquest enfocament no només millora la qualitat de conformació, sinó que també redueix els drets de processament i els costos globals.
01 Introducció
El procés d'extrusió en fred és un mètode sense tall per donar forma al metall que utilitza el principi de deformació plàstica. En aquest procés, s'aplica una certa pressió al metall dins de la cavitat de la matriu d'extrusió a temperatura ambient, cosa que permet forçar-lo a través del forat de la matriu o l'espai entre matrius convexes i còncaves. Això dóna lloc a la formació de la forma de peça desitjada.
El terme "extrusió en fred" abasta una sèrie de processos de conformació, inclosa l'extrusió en fred en si mateixa, el revolt, l'estampació, el punxonat fi, el coll, l'acabat i l'estirament d'aprimament. En la majoria de les aplicacions, l'extrusió en fred serveix com a procés de conformació primari, sovint complementat per un o més processos auxiliars per produir una peça acabada d'alta qualitat.
L'extrusió en fred és un mètode avançat en el processament de plàstics metàl·lics i està substituint cada cop més les tècniques tradicionals com la fosa, la forja, el dibuix i el tall. Actualment, aquest procés es pot aplicar a metalls com el plom, l'estany, l'alumini, el coure, el zinc i els seus aliatges, així com l'acer de baix carboni, l'acer de carboni mitjà, l'acer per a eines, l'acer de baix aliatge i l'acer inoxidable. Des de la dècada de 1980, el procés d'extrusió en fred s'ha utilitzat eficaçment en la fabricació de carcasses d'aliatge d'alumini per a connectors circulars i des de llavors s'ha convertit en una tècnica ben establerta.
02 Principis, característiques i processos del procés d'extrusió en fred
2.1 Principis de l'extrusió en fred
La premsa i la matriu col·laboren per aplicar força sobre el metall deformat, creant un estat d'esforç de compressió tridimensional a la zona de deformació primària, que permet que el metall deformat experimenti un flux plàstic d'una manera predeterminada.
L'efecte de l'esforç de compressió tridimensional és el següent.
1) L'estrès de compressió tridimensional pot prevenir eficaçment el moviment relatiu entre els cristalls, millorant significativament la deformació plàstica dels metalls.
2) Aquest tipus d'estrès pot ajudar a fer que els metalls deformats siguin més densos i a reparar eficaçment diverses microesquerdes i defectes estructurals.
3) L'estrès de compressió tridimensional pot prevenir la formació de concentracions d'estrès, reduint així el dany causat per les impureses dins del metall.
4) A més, pot contrarestar significativament l'esforç de tracció addicional causat per una deformació desigual, minimitzant així els danys d'aquesta tensió de tracció.
Durant el procés d'extrusió en fred, el metall deformat flueix en una direcció especificada. Això fa que els grans més grans siguin triturats, mentre que els grans restants i els materials intergranulars s'allargaran al llarg de la direcció de la deformació. Com a resultat, els grans individuals i els límits de gra es tornen difícils de distingir i apareixen com a ratlles fibroses, que es coneix com a estructura fibrosa. La formació d'aquesta estructura fibrosa augmenta la resistència a la deformació del metall i confereix propietats mecàniques direccionals a les peces extruïdes en fred.
A més, l'orientació de la gelosia al llarg de la direcció del flux metàl·lic passa d'un estat desordenat a un estat ordenat, millorant la resistència del component i donant lloc a propietats mecàniques anisòtropes en el metall deformat. Al llarg del procés de conformació, diferents parts del component experimenten diferents graus de deformació. Aquesta variació dóna lloc a diferències en l'enduriment per treball, que al seu torn condueix a diferents diferències en les propietats mecàniques i la distribució de la duresa.
2.2 Característiques de l'extrusió en fred
El procés d'extrusió en fred té les següents característiques.
1) L'extrusió en fred és un procés de formació gairebé net que pot ajudar a estalviar matèries primeres.
2) Aquest mètode funciona a temperatura ambient, té un temps de processament curt per a peces individuals, ofereix una alta eficiència i és fàcil d'automatitzar.
3) Assegura la precisió de les dimensions clau i manté la qualitat superficial de les peces importants.
4) Les propietats del material del metall deformat es milloren mitjançant l'enduriment per treball en fred i la creació de línies de fibra completes.
2.3 Flux del procés d'extrusió en fred
L'equip principal utilitzat en el procés d'extrusió en fred inclou una màquina d'extrusió en fred, una matriu de conformació i un forn de tractament tèrmic. Els processos principals són l'elaboració i la conformació en blanc.
(1) Elaboració en blanc:La barra té la forma de l'espai en blanc requerit serrant, revoltant iestampació de xapa metàl·lica, i després es recuita per preparar-se per al posterior conformat per extrusió en fred.
(2) Formació:El blanc d'aliatge d'alumini recuit es col·loca a la cavitat del motlle. Sota l'acció combinada de la premsa de conformació i el motlle, el blanc d'aliatge d'alumini entra en un estat de fluència i flueix sense problemes dins de l'espai designat de la cavitat del motlle, permetent-li prendre la forma desitjada. Tanmateix, la força de la peça formada pot no assolir els nivells òptims. Si es requereix una resistència més alta, calen tractaments addicionals, com ara el tractament tèrmic amb solució sòlida i l'envelliment (especialment per als aliatges que es poden reforçar mitjançant tractament tèrmic).
A l'hora de determinar el mètode de conformació i el nombre de passades de conformació, és important tenir en compte la complexitat de la peça i els punts de referència establerts per al processament suplementari. El flux del procés per a l'endoll de la sèrie J599 inclou els passos següents: tall → tornejat en brut per ambdues cares → recuit → lubricació → extrusió → trempat → tornejat i fresat → desbarbat. La figura 1 il·lustra el flux de procés per a la carcassa amb una brida, mentre que la figura 2 il·lustra el flux de procés per a la carcassa sense brida.
03 Fenòmens típics en el conformat per extrusió en fred
(1) L'enduriment per treball és el procés on la resistència i la duresa d'un metall deformat augmenten mentre la seva plasticitat disminueix mentre la deformació es produeix per sota de la temperatura de recristal·lització. Això vol dir que a mesura que augmenta el nivell de deformació, el metall es torna més fort i dur però menys mal·leable. L'enduriment per treball és un mètode eficaç per enfortir diversos metalls, com ara aliatges d'alumini a prova d'oxidació i acer inoxidable austenític.
(2) Efecte tèrmic: en el procés de formació d'extrusió en fred, la major part de l'energia utilitzada per al treball de deformació es converteix en calor. En zones amb deformacions importants, les temperatures poden assolir entre 200 i 300 °C, especialment durant la producció ràpida i contínua, on l'augment de la temperatura és encara més pronunciat. Aquests efectes tèrmics influeixen significativament en el flux tant de lubricants com de metalls deformats.
(3) Durant el procés de formació d'extrusió en fred, hi ha dos tipus principals de tensió en el metall deformat: esforç bàsic i esforç addicional.
04 Requisits del procés per a l'extrusió en fred
Tenint en compte les qüestions presents en el procés de producció d'extrusió en fred per a carques de connector d'aliatge d'alumini 6061, s'estableixen requisits específics pel que fa a la seva estructura, matèries primeres i altresprocés de tornpropietats.
4.1 Requisits per a l'amplada de la ranura de tall posterior de la ranura del forat interior
L'amplada de la ranura de tall posterior a la ranura del forat interior ha de ser d'almenys 2,5 mm. Si les limitacions estructurals limiten aquesta amplada, l'amplada mínima acceptable hauria de ser superior a 2 mm. La figura 3 il·lustra la comparació de la ranura de tall posterior a la clau del forat interior de la carcassa abans i després de la millora. La figura 4 mostra la comparació de la ranura abans i després de la millora, específicament quan està limitat per consideracions estructurals.
4.2 Requisits de longitud i forma d'una sola clau per al forat interior
Incorporeu una ranura de tall posterior o xamfrà al forat interior de la closca. La figura 5 il·lustra la comparació del forat interior de la carcassa abans i després de l'addició de la ranura del tall posterior, mentre que la figura 6 mostra la comparació del forat interior de la carcassa abans i després d'haver afegit el xamfrà.
4.3 Requisits inferiors de la ranura cega del forat interior
S'afegeixen xamfràs o talls posteriors a les ranures cegues dels forats interiors. La figura 7 il·lustra la comparació de la ranura cega del forat interior d'una carcassa rectangular abans i després d'afegir el xamfrà.
4.4 Requisits de la part inferior de la clau cilíndrica externa
S'ha incorporat una ranura de relleu a la part inferior de la clau cilíndrica externa de la carcassa. La comparació abans i després de l'addició de la ranura de relleu s'il·lustra a la figura 8.
4.5 Requisits de matèries primeres
L'estructura cristal·lina de la matèria primera afecta significativament la qualitat de la superfície aconseguida després de l'extrusió en fred. Per garantir que es compleixen els estàndards de qualitat de la superfície, és essencial establir requisits de control de l'estructura de cristall de la matèria primera. Concretament, la dimensió màxima permesa dels anells de cristall gruixut d'un costat de la matèria primera hauria de ser ≤ 1 mm.
4.6 Requisits per a la relació profunditat-diàmetre del forat
Cal que la relació profunditat-diàmetre del forat sigui ≤3.
Si voleu saber més o fer una consulta, no dubteu a contactarinfo@anebon.com
La comissió d'Anebon és servir als nostres compradors i compradors amb els productes de maquinari més efectius, de bona qualitat i agressius per a la venda calentaProductes CNC, peces d'alumini CNC i mecanitzat CNC Delrin fabricat a la màquina CNC de la Xinaserveis de tornejat de torn. A més, la confiança de l'empresa hi arriba. La nostra empresa normalment es troba a l'hora del vostre proveïdor.
Hora de publicació: Dec-03-2024