Příspěvek pojednává o principech vytlačování za studena s důrazem na charakteristiky, procesní tok a požadavky na vytvoření pouzdra konektoru z hliníkové slitiny. Optimalizací struktury součásti a stanovením požadavků na kontrolu krystalové struktury suroviny lze zlepšit kvalitu procesu vytlačování za studena. Tento přístup nejen zlepšuje kvalitu tváření, ale také snižuje náklady na zpracování a celkové náklady.
01 Úvod
Proces vytlačování za studena je neřezný způsob tvarování kovu, který využívá principu plastické deformace. V tomto procesu je na kov v dutině vytlačovací formy aplikován určitý tlak při pokojové teplotě, což umožňuje, aby byl protlačen otvorem formy nebo mezerou mezi konvexními a konkávními nástroji. To má za následek vytvoření požadovaného tvaru součásti.
Pojem „extruze za studena“ zahrnuje řadu tvářecích procesů, včetně samotného vytlačování za studena, pěchování, ražení, jemného děrování, hrdlování, dokončování a ztenčovacího protahování. Ve většině aplikací slouží extruze za studena jako primární proces tváření, často doplněný jedním nebo více pomocnými procesy k výrobě hotového dílu vysoké kvality.
Vytlačování za studena je pokročilá metoda při zpracování kovových plastů a stále více nahrazuje tradiční techniky, jako je lití, kování, tažení a řezání. V současné době lze tento proces aplikovat na kovy, jako je olovo, cín, hliník, měď, zinek a jejich slitiny, stejně jako na nízkouhlíkovou ocel, středně uhlíkovou ocel, nástrojovou ocel, nízkolegovanou ocel a nerezovou ocel. Od 80. let 20. století se proces vytlačování za studena účinně využívá při výrobě skořepin z hliníkové slitiny pro kruhové konektory a od té doby se stal dobře zavedenou technikou.
02 Principy, charakteristiky a procesy procesu vytlačování za studena
2.1 Principy vytlačování za studena
Lis a matrice spolupracují při aplikaci síly na deformovaný kov a vytvářejí trojrozměrný tlakový stav napětí v primární deformační zóně, což umožňuje deformovanému kovu podléhat plastickému toku předem určeným způsobem.
Účinek trojrozměrného tlakového napětí je následující.
1) Trojrozměrné tlakové napětí může účinně zabránit relativnímu pohybu mezi krystaly, což výrazně zvyšuje plastickou deformaci kovů.
2) Tento typ napětí může pomoci zhustit deformované kovy a účinně opravit různé mikrotrhliny a strukturální defekty.
3) Trojrozměrné tlakové napětí může zabránit vzniku koncentrací napětí, čímž se sníží poškození způsobené nečistotami v kovu.
4) Navíc může významně působit proti mimořádnému tahovému napětí způsobenému nerovnoměrnou deformací, čímž minimalizuje poškození z tohoto tahového napětí.
Během procesu vytlačování za studena proudí deformovaný kov stanoveným směrem. To způsobí drcení větších zrn, zatímco zbývající zrna a intergranulární materiály se prodlužují ve směru deformace. V důsledku toho se jednotlivá zrna a hranice zrn stávají obtížně rozlišitelnými a objevují se jako vláknité pruhy, což je označováno jako vláknitá struktura. Vytvoření této vláknité struktury zvyšuje odolnost kovu proti deformaci a propůjčuje za studena vytlačovaným dílům směrové mechanické vlastnosti.
Navíc orientace mřížky ve směru toku kovu přechází z neuspořádaného do uspořádaného stavu, což zvyšuje pevnost součásti a vede k anizotropním mechanickým vlastnostem v deformovaném kovu. Během procesu tváření dochází u různých částí součásti k různým stupňům deformace. Tato změna má za následek rozdíly v deformačním zpevnění, což zase vede k výrazným rozdílům v mechanických vlastnostech a distribuci tvrdosti.
2.2 Charakteristika vytlačování za studena
Proces vytlačování za studena má následující vlastnosti.
1) Vytlačování za studena je proces tváření v blízkosti sítě, který může pomoci šetřit suroviny.
2) Tato metoda funguje při pokojové teplotě, vyznačuje se krátkou dobou zpracování jednotlivých kusů, nabízí vysokou účinnost a lze ji snadno automatizovat.
3) Zajišťuje přesnost klíčových rozměrů a zachovává kvalitu povrchu důležitých dílů.
4) Materiálové vlastnosti deformovaného kovu jsou vylepšeny tvářením za studena a vytvořením kompletních proudnic vláken.
2.3 Průběh procesu vytlačování za studena
Primární zařízení používané v procesu vytlačování za studena zahrnuje stroj na vytlačování za studena, tvarovací zápustku a pec pro tepelné zpracování. Hlavními procesy jsou výroba a tvarování.
(1) Výroba polotovarů:Tyč je tvarována do požadovaného přířezu pilováním, pěchováním alisování plechůa poté se žíhá, aby se připravila na následné tváření vytlačováním za studena.
(2) Formování:Žíhaný polotovar z hliníkové slitiny je umístěn v dutině formy. Při společném působení tvářecího lisu a formy se polotovar z hliníkové slitiny dostává do stavu kluzu a plynule proudí v určeném prostoru dutiny formy, což mu umožňuje získat požadovaný tvar. Pevnost tvarovaného dílu však nemusí dosáhnout optimální úrovně. Je-li požadována vyšší pevnost, jsou nezbytné další úpravy, jako je tepelné zpracování v tuhém roztoku a stárnutí (zejména u slitin, které lze zpevnit tepelným zpracováním).
Při určování způsobu tváření a počtu tvářecích průchodů je důležité vzít v úvahu složitost součásti a stanovená měřítka pro doplňkové zpracování. Procesní tok pro pouzdro zástrčky a zásuvky řady J599 zahrnuje následující kroky: řezání → hrubé soustružení na obou stranách → žíhání → mazání → vytlačování → kalení → soustružení a frézování → odstraňování otřepů. Obrázek 1 znázorňuje procesní tok pro plášť s přírubou, zatímco obrázek 2 znázorňuje procesní tok pro plášť bez příruby.
03 Typické jevy při tváření protlačováním za studena
(1) Pracovní kalení je proces, při kterém se pevnost a tvrdost deformovaného kovu zvyšuje, zatímco jeho plasticita klesá, dokud deformace probíhá pod teplotou rekrystalizace. To znamená, že jak úroveň deformace stoupá, kov se stává silnějším a tvrdším, ale méně tvárným. Pracovní kalení je efektivní metoda pro zpevnění různých kovů, jako jsou nerezové hliníkové slitiny a austenitická nerezová ocel.
(2) Tepelný efekt: V procesu tváření protlačováním za studena se většina energie použité pro deformační práci přemění na teplo. V oblastech s výraznou deformací mohou teploty dosahovat 200 až 300 °C, zejména při rychlé a kontinuální výrobě, kde je nárůst teploty ještě výraznější. Tyto tepelné účinky významně ovlivňují tok jak maziv, tak deformovaných kovů.
(3) Během procesu tváření protlačováním za studena existují dva hlavní typy napětí v deformovaném kovu: základní napětí a přídavné napětí.
04 Požadavky na proces protlačování za studena
Vzhledem k problémům, které se vyskytují ve výrobním procesu vytlačování za studena pro pouzdra konektorů z hliníkové slitiny 6061, jsou stanoveny specifické požadavky týkající se jeho struktury, surovin a dalšíchsoustružnický procesvlastnosti.
4.1 Požadavky na šířku zářezu drážky pro pero vnitřního otvoru
Šířka drážky ve vnitřním otvoru pro pero by měla být alespoň 2,5 mm. Pokud tuto šířku omezují konstrukční omezení, měla by být minimální přijatelná šířka větší než 2 mm. Obrázek 3 znázorňuje srovnání zpětně vyříznuté drážky v klínové drážce vnitřní díry skořepiny před a po vylepšení. Obrázek 4 ukazuje srovnání drážky před a po vylepšení, konkrétně když je omezena konstrukčními úvahami.
4.2 Požadavky na délku a tvar jednoho klíče pro vnitřní otvor
Do vnitřního otvoru pláště vložte drážku zadní frézy nebo zkosení. Obrázek 5 znázorňuje srovnání vnitřního otvoru pláště před a po přidání drážky zadního frézy, zatímco obrázek 6 ukazuje srovnání vnitřního otvoru pláště před a po přidání zkosení.
4.3 Požadavky na dno slepé drážky vnitřního otvoru
Do slepých drážek vnitřních otvorů se přidávají zkosení nebo zářezy. Obrázek 7 znázorňuje srovnání slepé drážky vnitřní díry obdélníkového pláště před a po přidání zkosení.
4.4 Požadavky na spodní část vnějšího cylindrického klíče
Do spodní části vnějšího válcového klíče pouzdra byla zabudována odlehčovací drážka. Srovnání před a po přidání odlehčovací drážky je znázorněno na obrázku 8.
4.5 Požadavky na suroviny
Krystalová struktura suroviny výrazně ovlivňuje kvalitu povrchu dosaženou po vytlačování za studena. Aby bylo zajištěno splnění standardů kvality povrchu, je nezbytné stanovit kontrolní požadavky na krystalickou strukturu suroviny. Konkrétně by maximální přípustný rozměr prstenců hrubého krystalu na jedné straně suroviny měl být ≤ 1 mm.
4.6 Požadavky na poměr hloubky k průměru díry
Poměr hloubky k průměru díry musí být ≤3.
Pokud se chcete dozvědět více nebo dotaz, neváhejte nás kontaktovatinfo@anebon.com
Posláním společnosti Anebon je sloužit našim kupujícím a kupujícím nejúčinnějším, nejkvalitnějším a nejagresivnějším hardwarovým zbožím pro Hot SaleCNC produkty, hliníkové CNC díly a CNC obrábění Delrin vyrobený v Číně CNC strojsoustružnické služby. Navíc se tam dostává důvěra společnosti. Náš podnik je obvykle v době vašeho poskytovatele.
Čas odeslání: prosinec-03-2024