Het artikel bespreekt de principes van koude extrusie, waarbij de nadruk ligt op de kenmerken, processtroom en vereisten voor het vormen van een schaal van aluminiumlegering voor connectoren. Door de structuur van het onderdeel te optimaliseren en controle-eisen vast te stellen voor de kristalstructuur van de grondstof, kan de kwaliteit van het koude extrusieproces worden verbeterd. Deze aanpak verbetert niet alleen de vormkwaliteit, maar verlaagt ook de verwerkingstoeslagen en de totale kosten.
01 Inleiding
Het koude extrusieproces is een niet-snijdende methode voor het vormgeven van metaal, waarbij gebruik wordt gemaakt van het principe van plastische vervorming. Bij dit proces wordt bij kamertemperatuur een bepaalde druk uitgeoefend op het metaal in de extrusiematrijsholte, waardoor het door het matrijsgat of de opening tussen convexe en concave matrijzen kan worden geperst. Dit resulteert in de vorming van de gewenste onderdeelvorm.
De term “koude extrusie” omvat een reeks vormprocessen, waaronder koude extrusie zelf, stuiken, stampen, fijnponsen, insnoeren, afwerken en uitdunnen, strekken. In de meeste toepassingen dient koude extrusie als het primaire vormproces, vaak aangevuld met een of meer hulpprocessen om een afgewerkt onderdeel van hoge kwaliteit te produceren.
Koude extrusie is een geavanceerde methode bij de verwerking van metaalkunststoffen en vervangt steeds meer traditionele technieken zoals gieten, smeden, tekenen en snijden. Momenteel kan dit proces worden toegepast op metalen zoals lood, tin, aluminium, koper, zink en hun legeringen, evenals op koolstofarm staal, medium koolstofstaal, gereedschapsstaal, laaggelegeerd staal en roestvrij staal. Sinds de jaren tachtig wordt het koude extrusieproces effectief gebruikt bij de productie van behuizingen van aluminiumlegeringen voor ronde connectoren en is het sindsdien een gevestigde techniek geworden.
02 Principes, kenmerken en processen van het koude extrusieproces
2.1 Principes van koude extrusie
De pers en matrijs werken samen om kracht uit te oefenen op het vervormde metaal, waardoor een driedimensionale drukspanningstoestand ontstaat in de primaire vervormingszone, waardoor het vervormde metaal op een vooraf bepaalde manier plastische stroming kan ondergaan.
Het effect van de driedimensionale drukspanning is als volgt.
1) Driedimensionale drukspanning kan relatieve beweging tussen kristallen effectief voorkomen, waardoor de plastische vervorming van metalen aanzienlijk wordt verbeterd.
2) Dit soort spanning kan helpen vervormde metalen dichter te maken en verschillende microscheurtjes en structurele defecten effectief te herstellen.
3) Driedimensionale drukspanning kan de vorming van spanningsconcentraties voorkomen, waardoor de schade veroorzaakt door onzuiverheden in het metaal wordt verminderd.
4) Bovendien kan het de extra trekspanning die wordt veroorzaakt door ongelijkmatige vervorming aanzienlijk tegengaan, waardoor schade als gevolg van deze trekspanning wordt geminimaliseerd.
Tijdens het koude extrusieproces stroomt het vervormde metaal in een bepaalde richting. Dit zorgt ervoor dat grotere korrels worden verpletterd, terwijl de resterende korrels en intergranulaire materialen langwerpig worden in de richting van de vervorming. Als gevolg hiervan worden de afzonderlijke korrels en korrelgrenzen moeilijk te onderscheiden en verschijnen ze als vezelachtige strepen, wat een vezelstructuur wordt genoemd. De vorming van deze vezelachtige structuur verhoogt de vervormingsweerstand van het metaal en verleent directionele mechanische eigenschappen aan de koud geëxtrudeerde delen.
Bovendien gaat de roosteroriëntatie langs de metaalstroomrichting over van een ongeordende naar een geordende toestand, waardoor de sterkte van de component wordt vergroot en dit leidt tot anisotrope mechanische eigenschappen in het vervormde metaal. Tijdens het vormingsproces ondergaan verschillende delen van het onderdeel een verschillende mate van vervorming. Deze variatie resulteert in verschillen in verharding, wat op zijn beurt leidt tot duidelijke verschillen in mechanische eigenschappen en hardheidsverdeling.
2.2 Kenmerken van koude extrusie
Het koude extrusieproces heeft de volgende kenmerken.
1) Koude extrusie is een bijna-netvormingsproces dat kan helpen grondstoffen te besparen.
2) Deze methode werkt bij kamertemperatuur, heeft een korte verwerkingstijd voor enkelstuks, biedt een hoog rendement en is eenvoudig te automatiseren.
3) Het garandeert de nauwkeurigheid van de belangrijkste afmetingen en handhaaft de oppervlaktekwaliteit van belangrijke onderdelen.
4) De materiaaleigenschappen van het vervormde metaal worden verbeterd door middel van koudverharding en het creëren van volledige vezelstroomlijnen.
2.3 Koude extrusieprocesstroom
De primaire uitrusting die wordt gebruikt bij het koude extrusieproces omvat een machine voor het vormen van koude extrusie, een vormmatrijs en een warmtebehandelingsoven. De belangrijkste processen zijn het maken en vormen van plano's.
(1) Blanco maken:De staaf wordt door zagen, stuiken en bewerken tot de gewenste plano gevormdstempelen van metalen platenen vervolgens wordt het uitgegloeid ter voorbereiding op de daaropvolgende koude extrusievorming.
(2) Vorming:De gegloeide aluminiumlegering wordt in de vormholte geplaatst. Onder de gecombineerde werking van de vormpers en de mal komt het plano van aluminiumlegering in een vloeitoestand en vloeit soepel binnen de aangewezen ruimte van de malholte, waardoor het de gewenste vorm kan aannemen. Het is echter mogelijk dat de sterkte van het gevormde onderdeel geen optimaal niveau bereikt. Als een hogere sterkte vereist is, zijn aanvullende behandelingen, zoals warmtebehandeling in vaste oplossing en veroudering (vooral voor legeringen die door warmtebehandeling versterkt kunnen worden), noodzakelijk.
Bij het bepalen van de vormmethode en het aantal vormgangen is het belangrijk om rekening te houden met de complexiteit van het onderdeel en de vastgestelde benchmarks voor aanvullende verwerking. De processtroom voor de plug-and-socketbehuizing van de J599-serie omvat de volgende stappen: snijden → voordraaien aan beide zijden → gloeien → smeren → extrusie → afschrikken → draaien en frezen → ontbramen. Figuur 1 illustreert de processtroom voor de schaal met flens, terwijl Figuur 2 de processtroom weergeeft voor de schaal zonder flens.
03 Typische verschijnselen bij koudextrusievormen
(1) Arbeidsharden is het proces waarbij de sterkte en hardheid van een vervormd metaal toenemen terwijl de plasticiteit ervan afneemt zolang de vervorming plaatsvindt onder de herkristallisatietemperatuur. Dit betekent dat naarmate het vervormingsniveau toeneemt, het metaal sterker en harder wordt, maar minder kneedbaar. Arbeidsharden is een effectieve methode voor het versterken van diverse metalen, zoals roestvrije aluminiumlegeringen en austenitisch roestvast staal.
(2) Thermisch effect: Bij het koude extrusievormproces wordt het grootste deel van de energie die wordt gebruikt voor vervormingswerkzaamheden omgezet in warmte. In gebieden met aanzienlijke vervorming kunnen de temperaturen oplopen tot tussen de 200 en 300°C, vooral tijdens snelle en continue productie, waar de temperatuurstijging nog uitgesprokener is. Deze thermische effecten hebben een aanzienlijke invloed op de stroming van zowel smeermiddelen als vervormde metalen.
(3) Tijdens het koude extrusievormingsproces zijn er twee hoofdtypen spanningen in het vervormde metaal: basisspanning en extra spanning.
04 Procesvereisten voor koude extrusie
Gezien de problemen die zich voordoen bij het productieproces van koude extrusie voor connectorschalen van 6061 aluminiumlegeringen, worden specifieke eisen gesteld met betrekking tot de structuur, grondstoffen en anderedraaibank proceseigenschappen.
4.1 Eisen aan de breedte van de achtergesneden groef van de spiebaan van het binnengat
De breedte van de teruggesneden groef in de spiebaan van het binnenste gat moet minimaal 2,5 mm zijn. Als structurele beperkingen deze breedte beperken, moet de minimaal aanvaardbare breedte groter zijn dan 2 mm. Figuur 3 illustreert de vergelijking van de teruggesneden groef in de spiebaan van het binnenste gat van de schaal vóór en na de verbetering. Figuur 4 toont de vergelijking van de groef voor en na de verbetering, vooral wanneer beperkt door structurele overwegingen.
4.2 Eisen aan de lengte en vorm van een enkele sleutel voor het binnengat
Breng een groef of afschuining aan in het binnenste gat van de schaal. Figuur 5 illustreert de vergelijking van het binnenste gat van de schaal vóór en na het toevoegen van de achtersnijgroef, terwijl Figuur 6 de vergelijking toont van het binnenste gat van de schaal voordat en nadat de afschuining is toegevoegd.
4.3 Bodemvereisten voor blinde groef in het binnengat
Afschuiningen of terugsnijdingen worden toegevoegd aan blinde groeven in het binnengat. Figuur 7 illustreert de vergelijking van de blinde groef in het binnenste gat van een rechthoekige schaal vóór en nadat de afschuining is toegevoegd.
4.4 Eisen aan de onderkant van de externe cilindersleutel
In de bodem van de externe cilindrische sleutel van de behuizing is een reliëfgroef verwerkt. De vergelijking voor en na de toevoeging van de reliëfgroef wordt geïllustreerd in Figuur 8.
4.5 Grondstofvereisten
De kristalstructuur van de grondstof heeft een aanzienlijke invloed op de oppervlaktekwaliteit die wordt bereikt na koude extrusie. Om ervoor te zorgen dat aan de oppervlaktekwaliteitsnormen wordt voldaan, is het essentieel om controle-eisen vast te stellen voor de kristalstructuur van de grondstof. Concreet moet de maximaal toegestane afmeting van de grove kristallen ringen aan één zijde van de grondstof ≤ 1 mm zijn.
4.6 Eisen aan de diepte-diameterverhouding van het gat
De verhouding tussen diepte en diameter van het gat moet ≤3 zijn.
Als u meer wilt weten of vragen heeft, neem dan gerust contact opinfo@anebon.com
De commissie van Anebon is om onze kopers en kopers te bedienen met de meest effectieve, goede kwaliteit en agressieve hardwaregoederen voor hete verkoopCNC-producten, aluminium CNC-onderdelen en CNC-bewerking Delrin gemaakt in China CNC-machinedraaibankdiensten. Bovendien groeit het vertrouwen van het bedrijf. Onze onderneming bevindt zich normaal gesproken op het tijdstip van uw provider.
Posttijd: 03-dec-2024