El artículo analiza los principios de la extrusión en frío, enfatizando las características, el flujo del proceso y los requisitos para formar una carcasa de aleación de aluminio para conectores. Al optimizar la estructura de la pieza y establecer requisitos de control para la estructura cristalina de la materia prima, se puede mejorar la calidad del proceso de extrusión en frío. Este enfoque no sólo mejora la calidad del conformado sino que también reduce los márgenes de procesamiento y los costos generales.
01 Introducción
El proceso de extrusión en frío es un método sin corte para dar forma al metal que utiliza el principio de deformación plástica. En este proceso, se aplica una cierta presión al metal dentro de la cavidad del troquel de extrusión a temperatura ambiente, lo que permite que pase a través del orificio del troquel o del espacio entre los troqueles convexos y cóncavos. Esto da como resultado la formación de la forma de pieza deseada.
El término "extrusión en frío" abarca una variedad de procesos de conformado, incluida la extrusión en frío en sí, el recalcado, el estampado, el punzonado fino, el estrechamiento, el acabado y el estiramiento y adelgazamiento. En la mayoría de las aplicaciones, la extrusión en frío sirve como proceso de conformado primario, a menudo complementado por uno o más procesos auxiliares para producir una pieza terminada de alta calidad.
La extrusión en frío es un método avanzado en el procesamiento de plástico metálico y está reemplazando cada vez más a las técnicas tradicionales como la fundición, la forja, el trefilado y el corte. Actualmente, este proceso se puede aplicar a metales como plomo, estaño, aluminio, cobre, zinc y sus aleaciones, así como a aceros de bajo carbono, aceros de medio carbono, aceros para herramientas, aceros de baja aleación y aceros inoxidables. Desde la década de 1980, el proceso de extrusión en frío se ha utilizado eficazmente en la fabricación de carcasas de aleación de aluminio para conectores circulares y desde entonces se ha convertido en una técnica bien establecida.
02 Principios, características y procesos del proceso de extrusión en frío.
2.1 Principios de extrusión en frío.
La prensa y el troquel colaboran para aplicar fuerza sobre el metal deformado, creando un estado de tensión de compresión tridimensional en la zona de deformación primaria, que permite que el metal deformado experimente un flujo plástico de una manera predeterminada.
El efecto de la tensión de compresión tridimensional es el siguiente.
1) La tensión de compresión tridimensional puede prevenir eficazmente el movimiento relativo entre cristales, mejorando significativamente la deformación plástica de los metales.
2) Este tipo de tensión puede ayudar a que los metales deformados sean más densos y a reparar eficazmente diversas microfisuras y defectos estructurales.
3) La tensión de compresión tridimensional puede prevenir la formación de concentraciones de tensión, reduciendo así el daño causado por las impurezas dentro del metal.
4) Además, puede contrarrestar significativamente la tensión de tracción adicional causada por una deformación desigual, minimizando así el daño causado por esta tensión de tracción.
Durante el proceso de extrusión en frío, el metal deformado fluye en una dirección específica. Esto hace que los granos más grandes sean triturados, mientras que los granos restantes y los materiales intergranulares se alargan a lo largo de la dirección de deformación. Como resultado, los granos individuales y los límites de los granos se vuelven difíciles de distinguir y aparecen como franjas fibrosas, lo que se denomina estructura fibrosa. La formación de esta estructura fibrosa aumenta la resistencia a la deformación del metal e imparte propiedades mecánicas direccionales a las piezas extruidas en frío.
Además, la orientación de la red a lo largo de la dirección del flujo del metal pasa de un estado desordenado a uno ordenado, lo que mejora la resistencia del componente y conduce a propiedades mecánicas anisotrópicas en el metal deformado. A lo largo del proceso de conformado, diferentes partes del componente experimentan distintos grados de deformación. Esta variación da como resultado diferencias en el endurecimiento por trabajo, lo que a su vez conduce a diferencias claras en las propiedades mecánicas y la distribución de la dureza.
2.2 Características de la extrusión en frío
El proceso de extrusión en frío tiene las siguientes características.
1) La extrusión en frío es un proceso de formación casi neta que puede ayudar a ahorrar materias primas.
2) Este método funciona a temperatura ambiente, presenta un tiempo de procesamiento corto para piezas individuales, ofrece alta eficiencia y es fácil de automatizar.
3) Garantiza la precisión de las dimensiones clave y mantiene la calidad de la superficie de piezas importantes.
4) Las propiedades del material del metal deformado se mejoran mediante el endurecimiento por trabajo en frío y la creación de líneas de fibra completas.
2.3 Flujo del proceso de extrusión en frío
El equipo principal utilizado en el proceso de extrusión en frío incluye una máquina formadora de extrusión en frío, una matriz de formación y un horno de tratamiento térmico. Los principales procesos son la fabricación y el conformado de piezas en bruto.
(1) Fabricación en blanco:A la barra se le da la forma requerida aserrándola, recalcándola yestampado de chapay luego se recoce para prepararlo para la posterior extrusión en frío.
(2) Formación:La pieza en bruto de aleación de aluminio recocido se coloca en la cavidad del molde. Bajo la acción combinada de la prensa formadora y el molde, la pieza en bruto de aleación de aluminio entra en un estado elástico y fluye suavemente dentro del espacio designado de la cavidad del molde, permitiéndole adoptar la forma deseada. Sin embargo, es posible que la resistencia de la pieza formada no alcance niveles óptimos. Si se requiere una mayor resistencia, son necesarios tratamientos adicionales, como el tratamiento térmico con solución sólida y el envejecimiento (particularmente para aleaciones que pueden reforzarse mediante tratamiento térmico).
Al determinar el método de conformado y el número de pasadas de conformado, es importante considerar la complejidad de la pieza y los puntos de referencia establecidos para el procesamiento complementario. El flujo de proceso para la carcasa de enchufe y zócalo de la serie J599 incluye los siguientes pasos: corte → torneado desbaste en ambos lados → recocido → lubricación → extrusión → templado → torneado y fresado → desbarbado. La Figura 1 ilustra el flujo del proceso para la carcasa con brida, mientras que la Figura 2 muestra el flujo del proceso para la carcasa sin brida.
03 Fenómenos típicos en el conformado por extrusión en frío.
(1) El endurecimiento por trabajo es el proceso en el que la resistencia y la dureza de un metal deformado aumentan mientras que su plasticidad disminuye siempre que la deformación se produzca por debajo de la temperatura de recristalización. Esto significa que a medida que aumenta el nivel de deformación, el metal se vuelve más fuerte y duro pero menos maleable. El endurecimiento por trabajo es un método eficaz para fortalecer diversos metales, como las aleaciones de aluminio inoxidables y el acero inoxidable austenítico.
(2) Efecto térmico: en el proceso de extrusión en frío, la mayor parte de la energía utilizada para el trabajo de deformación se convierte en calor. En zonas con deformaciones importantes, las temperaturas pueden alcanzar entre 200 y 300°C, especialmente durante la producción rápida y continua, donde el aumento de temperatura es aún más pronunciado. Estos efectos térmicos influyen significativamente en el flujo tanto de lubricantes como de metales deformados.
(3) Durante el proceso de extrusión en frío, existen dos tipos principales de tensión en el metal deformado: tensión básica y tensión adicional.
04 Requisitos del proceso para extrusión en frío.
Dadas las problemáticas presentes en el proceso de producción de extrusión en frío de carcasas de conectores de aleación de aluminio 6061, se establecen requisitos específicos en cuanto a su estructura, materias primas y otros.proceso de tornopropiedades.
4.1 Requisitos para el ancho de la ranura de corte posterior del chavetero del orificio interior
El ancho de la ranura recortada en el chavetero del orificio interior debe ser de al menos 2,5 mm. Si las restricciones estructurales limitan este ancho, el ancho mínimo aceptable debe ser superior a 2 mm. La Figura 3 ilustra la comparación de la ranura recortada en el chavetero del orificio interior de la carcasa antes y después de la mejora. La Figura 4 muestra la comparación de la ranura antes y después de la mejora, específicamente cuando está limitada por consideraciones estructurales.
4.2 Requisitos de longitud y forma de una sola chaveta para el agujero interior
Incorpore una ranura de corte posterior o un chaflán en el orificio interior de la carcasa. La Figura 5 ilustra la comparación del orificio interior de la carcasa antes y después de agregar la ranura del cortador posterior, mientras que la Figura 6 muestra la comparación del orificio interior de la carcasa antes y después de agregar el chaflán.
4.3 Requisitos inferiores de la ranura ciega del orificio interior
Se añaden chaflanes o cortes posteriores a las ranuras ciegas del agujero interior. La Figura 7 ilustra la comparación de la ranura ciega del orificio interior de una carcasa rectangular antes y después de agregar el chaflán.
4.4 Requisitos para la parte inferior de la llave cilíndrica externa
En la parte inferior de la chaveta cilíndrica exterior de la carcasa se ha incorporado una ranura de relieve. La comparación antes y después de la adición de la ranura de relieve se ilustra en la Figura 8.
4.5 Requisitos de materia prima
La estructura cristalina de la materia prima afecta significativamente la calidad de la superficie lograda después de la extrusión en frío. Para garantizar que se cumplan los estándares de calidad superficial, es fundamental establecer requisitos de control de la estructura cristalina de la materia prima. Específicamente, la dimensión máxima permitida de los anillos de cristal grueso en un lado de la materia prima debe ser ≤ 1 mm.
4.6 Requisitos para la relación profundidad-diámetro del agujero
Se requiere que la relación profundidad-diámetro del agujero sea ≤3.
Si desea saber más o realizar alguna consulta, no dude en contactarnosinfo@anebon.com
La comisión de Anebon es servir a nuestros compradores y compradores con los productos de hardware más efectivos, de buena calidad y agresivos para la venta caliente.productos CNC, piezas CNC de aluminio y mecanizado CNC Delrin fabricado en máquina CNC de Chinaservicios de torneado. Además, la confianza de la empresa está llegando hasta allí. Nuestra empresa normalmente está en el horario de su proveedor.
Hora de publicación: 03-dic-2024