이 논문에서는 커넥터 알루미늄 합금 쉘을 형성하기 위한 특성, 공정 흐름 및 요구 사항을 강조하면서 냉간 압출의 원리를 논의합니다. 부품 구조를 최적화하고 원자재의 결정 구조에 대한 제어 요구 사항을 설정함으로써 냉간 압출 공정의 품질을 향상시킬 수 있습니다. 이러한 접근 방식은 성형 품질을 향상시킬 뿐만 아니라 가공 허용량과 전체 비용도 줄여줍니다.
01 소개
냉간 압출 공정은 소성 변형의 원리를 활용하여 금속을 성형하는 비절단 공법입니다. 이 공정에서는 실온에서 압출 다이 캐비티 내의 금속에 특정 압력이 가해져서 다이 구멍이나 볼록 다이와 오목 다이 사이의 틈을 통과할 수 있습니다. 그 결과 원하는 부품 모양이 형성됩니다.
"냉간 압출"이라는 용어는 냉간 압출 자체, 업세팅, 스탬핑, 미세 펀칭, 네킹, 마감 및 연신을 포함한 다양한 성형 공정을 포괄합니다. 대부분의 응용 분야에서 냉간 압출은 기본 성형 공정으로 사용되며 종종 고품질의 완성 부품을 생산하기 위해 하나 이상의 보조 공정으로 보완됩니다.
냉간 압출은 금속 플라스틱 가공의 고급 방법이며 주조, 단조, 인발, 절단과 같은 전통적인 기술을 점차 대체하고 있습니다. 현재 이 공정은 납, 주석, 알루미늄, 구리, 아연 및 그 합금 등의 금속뿐만 아니라 저탄소강, 중탄소강, 공구강, 저합금강, 스테인리스강에도 적용 가능하다. 1980년대부터 냉간 압출 공정은 원형 커넥터용 알루미늄 합금 쉘 제조에 효과적으로 활용되었으며 그 이후로 잘 확립된 기술이 되었습니다.
02 냉간압출 공정의 원리, 특성 및 공정
2.1 냉간압출의 원리
프레스와 다이는 변형된 금속에 힘을 가하기 위해 협력하여 1차 변형 영역에 3차원 압축 응력 상태를 생성하고, 이는 변형된 금속이 미리 결정된 방식으로 소성 흐름을 겪을 수 있게 합니다.
3차원 압축응력의 효과는 다음과 같습니다.
1) 3차원 압축 응력은 결정 사이의 상대 이동을 효과적으로 방지하여 금속의 소성 변형을 크게 향상시킬 수 있습니다.
2) 이러한 유형의 응력은 변형된 금속의 밀도를 높이고 다양한 미세 균열 및 구조적 결함을 효과적으로 복구하는 데 도움이 될 수 있습니다.
3) 3차원 압축 응력은 응력 집중의 형성을 방지하여 금속 내부의 불순물로 인한 피해를 줄일 수 있습니다.
4) 또한, 불균일한 변형으로 인한 추가 인장 응력에 크게 대응할 수 있어 인장 응력으로 인한 손상을 최소화할 수 있습니다.
냉간 압출 공정 중에 변형된 금속은 지정된 방향으로 흐릅니다. 이로 인해 더 큰 입자가 분쇄되고 나머지 입자와 입자 간 물질은 변형 방향을 따라 늘어납니다. 그 결과, 개별 결정립과 결정립계는 구별하기 어려워지고 섬유질 줄무늬로 나타나게 되는데, 이를 섬유구조라고 한다. 이러한 섬유 구조의 형성은 금속의 변형 저항을 증가시키고 냉간 압출 부품에 방향성 기계적 특성을 부여합니다.
또한, 금속 흐름 방향을 따른 격자 배향은 무질서한 상태에서 정돈된 상태로 전환되어 부품의 강도를 향상시키고 변형된 금속의 이방성 기계적 특성을 초래합니다. 성형 공정 전반에 걸쳐 부품의 여러 부분에서 다양한 정도의 변형이 발생합니다. 이러한 변화는 가공 경화의 차이를 가져오고, 이는 다시 기계적 특성과 경도 분포의 뚜렷한 차이로 이어집니다.
2.2 냉간압출의 특성
냉간압출공정은 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.
1) 냉간압출은 원자재 절약에 도움이 되는 Near-Net 성형 공정입니다.
2) 이 방법은 상온에서 작동하며 단일 조각에 대한 처리 시간이 짧고 효율성이 높으며 자동화가 쉽습니다.
3) 주요 치수의 정확성을 보장하고 중요한 부품의 표면 품질을 유지합니다.
4) 냉간가공경화 및 완전한 섬유유선화를 통해 이형금속의 물성이 향상된다.
2.3 냉간 압출 공정 흐름
냉간압출 공정에 사용되는 주요 장비로는 냉간압출 성형기, 성형금형, 열처리로 등이 있다. 주요 공정은 블랭크 제작 및 성형입니다.
(1) 공백 만들기:바는 톱질, 업세팅 및 가공을 통해 필요한 블랭크로 성형됩니다.금속 시트 스탬핑그런 다음 후속 냉간 압출 성형을 준비하기 위해 어닐링됩니다.
(2) 형성:어닐링된 알루미늄 합금 블랭크는 금형 캐비티에 위치합니다. 성형 프레스와 금형의 결합 작용에 따라 알루미늄 합금 블랭크는 항복 상태에 들어가고 금형 캐비티의 지정된 공간 내에서 원활하게 흘러 원하는 모양을 얻을 수 있습니다. 그러나 성형된 부품의 강도가 최적 수준에 도달하지 못할 수 있습니다. 더 높은 강도가 필요한 경우에는 고용화 열처리, 시효(특히 열처리를 통해 강화할 수 있는 합금의 경우) 등의 추가 처리가 필요합니다.
성형 방법과 성형 패스 수를 결정할 때 부품의 복잡성과 보완 가공을 위해 확립된 벤치마크를 고려하는 것이 중요합니다. J599 시리즈 플러그 및 소켓 쉘의 공정 흐름에는 절단 → 양면 황삭 터닝 → 어닐링 → 윤활 → 압출 → 담금질 → 터닝 및 밀링 → 디버링 단계가 포함됩니다. 그림 1은 플랜지가 있는 쉘의 공정 흐름을 보여주고, 그림 2는 플랜지가 없는 쉘의 공정 흐름을 보여줍니다.
03 냉간압출성형의 대표적인 현상
(1) 가공경화는 재결정온도 이하에서 변형이 일어나면 변형된 금속의 강도와 경도가 증가하는 반면 소성은 감소하는 과정이다. 이는 변형 수준이 증가함에 따라 금속이 더 강해지고 단단해지지만 가단성이 떨어지는 것을 의미합니다. 가공 경화는 방청 알루미늄 합금, 오스테나이트계 스테인리스강 등 다양한 금속을 강화하는 데 효과적인 방법입니다.
(2) 열 효과 : 냉간 압출 성형 공정에서 변형 작업에 사용되는 대부분의 에너지는 열로 변환됩니다. 상당한 변형이 있는 영역에서는 온도가 200~300°C 사이에 도달할 수 있으며, 특히 신속하고 연속적인 생산 중에는 온도 상승이 훨씬 더 두드러집니다. 이러한 열 효과는 윤활유와 변형 금속의 흐름에 큰 영향을 미칩니다.
(3) 냉간 압출 성형 과정에서 변형된 금속의 응력에는 기본 응력과 추가 응력의 두 가지 주요 응력이 있습니다.
04 냉간압출 공정 요구사항
6061 알루미늄 합금 커넥터 쉘의 냉간 압출 생산 공정에 존재하는 문제를 고려하여 구조, 원자재 및 기타 사항에 관한 특정 요구 사항이 설정되었습니다.선반 공정속성.
4.1 내부 구멍 키 홈의 백컷 홈 너비에 대한 요구 사항
내부 구멍 키홈의 백컷 홈 폭은 최소 2.5mm가 되어야 합니다. 구조적 제약으로 인해 이 너비가 제한되는 경우 허용되는 최소 너비는 2mm보다 커야 합니다. 그림 3은 개선 전과 후의 쉘 내부 구멍 키홈의 백컷 홈을 비교한 것입니다. 그림 4는 특히 구조적 고려 사항에 의해 제한되는 경우 개선 전후의 홈 비교를 보여줍니다.
4.2 내부 구멍의 단일 키 길이 및 모양 요구 사항
쉘의 내부 구멍에 백 커터 홈이나 모따기를 통합합니다. Figure 5는 백 커터 홈 추가 전과 후의 쉘 내부 구멍의 비교를 보여주고, Figure 6은 Chamfer 추가 전과 후의 쉘의 내부 구멍의 비교를 보여줍니다.
4.3 내부 구멍 막힌 홈의 바닥 요구 사항
내부 구멍 막힌 홈에 모따기 또는 백컷이 추가됩니다. 그림 7은 모따기가 추가되기 전과 후의 직사각형 쉘의 내부 구멍 막힌 홈을 비교한 것입니다.
4.4 외부 원통형 키 바닥에 대한 요구사항
하우징의 외부 원통형 키 바닥에 릴리프 홈이 통합되어 있습니다. 릴리프 그루브 추가 전과 후의 비교는 그림 8에 나와 있습니다.
4.5 원자재 요구사항
원료의 결정 구조는 냉간 압출 후 달성되는 표면 품질에 큰 영향을 미칩니다. 표면 품질 표준을 충족하려면 원료의 결정 구조에 대한 관리 요구 사항을 설정하는 것이 필수적입니다. 구체적으로, 원료 한쪽면의 거친 결정 고리의 최대 허용 치수는 1mm 이하이어야 합니다.
4.6 구멍의 깊이 대 직경 비율에 대한 요구 사항
구멍의 깊이 대 직경 비율은 ≤3이어야 합니다.
더 알고 싶으시거나 문의사항이 있으시면 언제든지 연락주세요info@anebon.com
Anebon의 커미션은 구매자와 구매자에게 가장 효과적이고 좋은 품질의 공격적인 하드웨어 제품을 핫 세일용으로 제공하는 것입니다.CNC 제품, 알루미늄 CNC 부품 및 CNC 가공 Delrin 중국산 CNC 기계선반 터닝 서비스. 게다가 회사의 신뢰도 거기까지 가네요. 우리 회사는 일반적으로 귀하의 서비스 제공자의 시간에 있습니다.
게시 시간: 2024년 12월 3일