Makalah ini membahas prinsip ekstrusi dingin, menekankan karakteristik, aliran proses, dan persyaratan untuk membentuk cangkang paduan aluminium konektor. Dengan mengoptimalkan struktur bagian dan menetapkan persyaratan kontrol untuk struktur kristal bahan baku, kualitas proses ekstrusi dingin dapat ditingkatkan. Pendekatan ini tidak hanya meningkatkan kualitas pembentukan tetapi juga mengurangi tunjangan pemrosesan dan biaya keseluruhan.
01 Pendahuluan
Proses ekstrusi dingin merupakan metode pembentukan logam tanpa pemotongan yang memanfaatkan prinsip deformasi plastis. Dalam proses ini, tekanan tertentu diterapkan pada logam di dalam rongga cetakan ekstrusi pada suhu kamar, sehingga logam tersebut dapat dipaksa melewati lubang cetakan atau celah antara cetakan cembung dan cekung. Hal ini menghasilkan pembentukan bentuk bagian yang diinginkan.
Istilah “ekstrusi dingin” mencakup serangkaian proses pembentukan, termasuk ekstrusi dingin itu sendiri, upsetting, stamping, punching halus, necking, finishing, dan peregangan penjarangan. Dalam sebagian besar aplikasi, ekstrusi dingin berfungsi sebagai proses pembentukan utama, sering kali dilengkapi dengan satu atau lebih proses tambahan untuk menghasilkan bagian akhir yang berkualitas tinggi.
Ekstrusi dingin adalah metode canggih dalam pemrosesan logam-plastik dan semakin menggantikan teknik tradisional seperti pengecoran, penempaan, penarikan, dan pemotongan. Saat ini, proses ini dapat diterapkan pada logam seperti timbal, timah, aluminium, tembaga, seng dan paduannya, serta baja karbon rendah, baja karbon sedang, baja perkakas, baja paduan rendah, dan baja tahan karat. Sejak tahun 1980-an, proses ekstrusi dingin telah digunakan secara efektif dalam pembuatan cangkang paduan aluminium untuk konektor melingkar dan sejak itu menjadi teknik yang mapan.
02 Prinsip, karakteristik, dan proses proses ekstrusi dingin
2.1 Prinsip ekstrusi dingin
Mesin press dan cetakan berkolaborasi untuk menerapkan gaya pada logam yang terdeformasi, menciptakan keadaan tegangan tekan tiga dimensi di zona deformasi primer, yang memungkinkan logam yang terdeformasi mengalami aliran plastis dengan cara yang telah ditentukan.
Pengaruh tegangan tekan tiga dimensi adalah sebagai berikut.
1) Tegangan tekan tiga dimensi dapat secara efektif mencegah pergerakan relatif antar kristal, secara signifikan meningkatkan deformasi plastis logam.
2) Jenis tegangan ini dapat membantu membuat logam yang terdeformasi menjadi lebih padat dan secara efektif memperbaiki berbagai retakan mikro dan cacat struktural.
3) Tegangan tekan tiga dimensi dapat mencegah pembentukan konsentrasi tegangan, sehingga mengurangi kerusakan yang disebabkan oleh pengotor di dalam logam.
4) Selain itu, secara signifikan dapat melawan tegangan tarik ekstra yang disebabkan oleh deformasi yang tidak merata, sehingga meminimalkan kerusakan akibat tegangan tarik ini.
Selama proses ekstrusi dingin, logam yang terdeformasi mengalir ke arah tertentu. Hal ini menyebabkan butiran yang lebih besar hancur, sedangkan butiran yang tersisa dan material antar butiran menjadi memanjang sepanjang arah deformasi. Akibatnya butiran individu dan batas butir menjadi sulit dibedakan dan tampak berupa garis-garis berserat, yang disebut sebagai struktur berserat. Pembentukan struktur berserat ini meningkatkan ketahanan deformasi logam dan memberikan sifat mekanik terarah pada bagian yang diekstrusi dingin.
Selain itu, orientasi kisi sepanjang arah aliran logam bertransisi dari keadaan tidak teratur ke keadaan teratur, meningkatkan kekuatan komponen dan menyebabkan sifat mekanik anisotropik pada logam yang terdeformasi. Sepanjang proses pembentukan, berbagai bagian komponen mengalami tingkat deformasi yang berbeda-beda. Variasi ini menghasilkan perbedaan dalam pengerasan kerja, yang pada gilirannya menyebabkan perbedaan nyata dalam sifat mekanik dan distribusi kekerasan.
2.2 Karakteristik ekstrusi dingin
Proses ekstrusi dingin memiliki ciri-ciri sebagai berikut.
1) Ekstrusi dingin adalah proses pembentukan hampir bersih yang dapat membantu menghemat bahan mentah.
2) Metode ini beroperasi pada suhu kamar, memiliki waktu pemrosesan yang singkat untuk satu bagian, menawarkan efisiensi tinggi, dan mudah diotomatisasi.
3) Memastikan keakuratan dimensi utama dan menjaga kualitas permukaan bagian-bagian penting.
4) Sifat material logam yang terdeformasi ditingkatkan melalui pengerasan kerja dingin dan pembuatan garis arus serat lengkap.
2.3 Aliran proses ekstrusi dingin
Peralatan utama yang digunakan dalam proses ekstrusi dingin meliputi mesin pembentuk ekstrusi dingin, cetakan pembentuk, dan tungku perlakuan panas. Proses utamanya adalah pembuatan dan pembentukan blanko.
(1) Pembuatan blanko:Batang dibentuk menjadi blanko yang diperlukan dengan cara digergaji, digergaji, danstempel lembaran logam, dan kemudian dianil untuk mempersiapkan pembentukan ekstrusi dingin berikutnya.
(2) Membentuk:Blanko paduan aluminium anil ditempatkan di rongga cetakan. Di bawah aksi gabungan dari mesin press pembentuk dan cetakan, blanko paduan aluminium memasuki kondisi luluh dan mengalir dengan lancar di dalam ruang yang ditentukan dalam rongga cetakan, memungkinkannya untuk mengambil bentuk yang diinginkan. Namun kekuatan bagian yang dibentuk mungkin belum mencapai tingkat optimal. Jika diperlukan kekuatan yang lebih tinggi, diperlukan perlakuan tambahan, seperti perlakuan panas larutan padat dan penuaan (khususnya untuk paduan yang dapat diperkuat melalui perlakuan panas).
Saat menentukan metode pembentukan dan jumlah lintasan pembentukan, penting untuk mempertimbangkan kompleksitas bagian dan tolok ukur yang ditetapkan untuk pemrosesan tambahan. Alur proses untuk cangkang steker dan soket seri J599 meliputi langkah-langkah berikut: pemotongan → pembubutan kasar di kedua sisi → anil → pelumasan → ekstrusi → pendinginan → pembubutan dan penggilingan → deburring. Gambar 1 menggambarkan aliran proses untuk shell dengan flensa, sedangkan Gambar 2 menggambarkan aliran proses untuk shell tanpa flensa.
03 Fenomena khas dalam pembentukan ekstrusi dingin
(1) Pengerasan kerja adalah proses dimana kekuatan dan kekerasan suatu logam yang mengalami deformasi meningkat sedangkan plastisitasnya menurun selama deformasi terjadi di bawah suhu rekristalisasi. Ini berarti bahwa seiring dengan meningkatnya tingkat deformasi, logam menjadi lebih kuat dan lebih keras tetapi kurang mudah dibentuk. Pengerasan kerja merupakan metode yang efektif untuk memperkuat berbagai logam, seperti paduan aluminium tahan karat dan baja tahan karat austenitik.
(2) Efek Termal: Dalam proses pembentukan ekstrusi dingin, sebagian besar energi yang digunakan untuk pekerjaan deformasi diubah menjadi panas. Di daerah dengan deformasi yang signifikan, suhu dapat mencapai antara 200 dan 300°C, terutama selama produksi yang cepat dan berkelanjutan, dimana kenaikan suhu bahkan lebih parah. Efek termal ini secara signifikan mempengaruhi aliran pelumas dan logam yang mengalami deformasi.
(3) Selama proses pembentukan ekstrusi dingin, terdapat dua jenis tegangan utama pada logam yang terdeformasi: tegangan dasar dan tegangan tambahan.
04 Persyaratan proses untuk ekstrusi dingin
Mengingat permasalahan yang ada dalam proses produksi ekstrusi dingin untuk cangkang konektor paduan aluminium 6061, persyaratan khusus ditetapkan mengenai struktur, bahan baku, dan lainnya.proses bubutproperti.
4.1 Persyaratan lebar alur potongan belakang alur pasak lubang bagian dalam
Lebar alur potong belakang pada alur pasak bagian dalam harus minimal 2,5 mm. Jika batasan struktural membatasi lebar ini, lebar minimum yang dapat diterima harus lebih besar dari 2 mm. Gambar 3 mengilustrasikan perbandingan alur potong balik pada alur pasak lubang bagian dalam cangkang sebelum dan sesudah perbaikan. Gambar 4 menunjukkan perbandingan alur sebelum dan sesudah perbaikan, khususnya bila dibatasi oleh pertimbangan struktural.
4.2 Persyaratan panjang dan bentuk kunci tunggal untuk lubang bagian dalam
Masukkan alur pemotong belakang atau talang ke dalam lubang bagian dalam cangkang. Gambar 5 menunjukkan perbandingan lubang bagian dalam cangkang sebelum dan sesudah penambahan alur back cutter, sedangkan Gambar 6 menunjukkan perbandingan lubang bagian dalam cangkang sebelum dan sesudah penambahan talang.
4.3 Persyaratan bawah alur buta lubang dalam
Talang atau potongan belakang ditambahkan ke alur buta lubang bagian dalam. Gambar 7 mengilustrasikan perbandingan alur buta lubang bagian dalam cangkang persegi panjang sebelum dan sesudah penambahan talang.
4.4 Persyaratan bagian bawah kunci silinder luar
Alur pelepas telah dimasukkan ke bagian bawah kunci silinder eksternal rumahan. Perbandingan sebelum dan sesudah penambahan alur relief diilustrasikan pada Gambar 8.
4.5 Persyaratan bahan baku
Struktur kristal bahan mentah secara signifikan mempengaruhi kualitas permukaan yang dicapai setelah ekstrusi dingin. Untuk memastikan bahwa standar kualitas permukaan terpenuhi, penting untuk menetapkan persyaratan pengendalian untuk struktur kristal bahan baku. Secara khusus, dimensi maksimum yang diijinkan dari cincin kristal kasar pada satu sisi bahan mentah harus ≤ 1 mm.
4.6 Persyaratan rasio kedalaman terhadap diameter lubang
Rasio kedalaman terhadap diameter lubang harus ≤3.
Jika Anda ingin tahu lebih banyak atau bertanya, jangan ragu untuk menghubungiinfo@anebon.com
Komisi Anebon adalah melayani pembeli dan pembeli kami dengan barang perangkat keras yang paling efektif, berkualitas baik, dan agresif untuk penjualan panasproduk CNC, suku cadang CNC aluminium, dan mesin CNC Delrin buatan mesin CNC Chinajasa pembubutan bubut. Apalagi kepercayaan perusahaan semakin ke sana. Perusahaan kami biasanya berada pada waktu penyedia Anda.
Waktu posting: 03 Des-2024