Lucrarea discută principiile extrudării la rece, subliniind caracteristicile, fluxul procesului și cerințele pentru formarea unui conector din aliaj de aluminiu. Prin optimizarea structurii piesei și stabilirea cerințelor de control pentru structura cristalină a materiei prime, calitatea procesului de extrudare la rece poate fi îmbunătățită. Această abordare nu numai că îmbunătățește calitatea formării, ci și reduce alocațiile de procesare și costurile totale.
01 Introducere
Procesul de extrudare la rece este o metodă fără tăiere de modelare a metalului care utilizează principiul deformării plastice. În acest proces, o anumită presiune este aplicată metalului din cavitatea matriței de extrudare la temperatura camerei, permițându-i să fie forțat prin orificiul matriței sau prin spațiul dintre matrițele convexe și concave. Aceasta are ca rezultat formarea formei dorite a piesei.
Termenul „extrudare la rece” cuprinde o gamă largă de procese de formare, inclusiv extrudarea la rece în sine, ștanțarea, ștanțarea, ștanțarea fină, gâtul, finisarea și întinderea subțiere. În majoritatea aplicațiilor, extrudarea la rece servește ca proces primar de formare, adesea suplimentat de unul sau mai multe procese auxiliare pentru a produce o parte finită de înaltă calitate.
Extrudarea la rece este o metodă avansată în prelucrarea metalelor plastice și înlocuiește din ce în ce mai mult tehnicile tradiționale precum turnarea, forjarea, tragerea și tăierea. În prezent, acest proces poate fi aplicat metalelor precum plumbul, staniul, aluminiul, cuprul, zincul și aliajele acestora, precum și oțelului cu conținut scăzut de carbon, oțel mediu cu carbon, oțel pentru scule, oțel slab aliat și oțel inoxidabil. Începând cu anii 1980, procesul de extrudare la rece a fost utilizat în mod eficient în fabricarea carcasei din aliaj de aluminiu pentru conectori circulari și de atunci a devenit o tehnică bine stabilită.
02 Principii, caracteristici și procese ale procesului de extrudare la rece
2.1 Principiile extrudarii la rece
Presa și matrița colaborează pentru a aplica forță asupra metalului deformat, creând o stare de efort de compresiune tridimensională în zona de deformare primară, care permite metalului deformat să sufere un flux plastic într-un mod predeterminat.
Efectul tensiunii de compresiune tridimensională este următorul.
1) Tensiunea de compresiune tridimensională poate preveni în mod eficient mișcarea relativă între cristale, sporind semnificativ deformarea plastică a metalelor.
2) Acest tip de stres poate ajuta la densarea metalelor deformate și la repararea eficientă a diferitelor micro-fisuri și defecte structurale.
3) Tensiunea de compresiune tridimensională poate preveni formarea concentrațiilor de stres, reducând astfel daunele cauzate de impuritățile din metal.
4) În plus, poate contracara în mod semnificativ efortul de întindere suplimentar cauzat de deformarea neuniformă, minimizând astfel daunele cauzate de această solicitare de întindere.
În timpul procesului de extrudare la rece, metalul deformat curge într-o direcție specificată. Acest lucru face ca boabele mai mari să fie zdrobite, în timp ce boabele rămase și materialele intergranulare devin alungite de-a lungul direcției de deformare. Ca urmare, boabele individuale și limitele de granule devin dificil de distins și apar ca dungi fibroase, care este denumită structură fibroasă. Formarea acestei structuri fibroase crește rezistența la deformare a metalului și conferă proprietăți mecanice direcționale părților extrudate la rece.
În plus, orientarea rețelei de-a lungul direcției de curgere a metalului trece de la o stare dezordonată la o stare ordonată, sporind rezistența componentei și conducând la proprietăți mecanice anizotrope ale metalului deformat. Pe parcursul procesului de formare, diferite părți ale componentei suferă grade diferite de deformare. Această variație are ca rezultat diferențe de întărire prin lucru, care, la rândul său, conduce la diferențe distincte în proprietățile mecanice și distribuția durității.
2.2 Caracteristicile extrudării la rece
Procesul de extrudare la rece are următoarele caracteristici.
1) Extrudarea la rece este un proces de formare aproape netă care poate ajuta la economisirea materiilor prime.
2) Această metodă funcționează la temperatura camerei, are un timp scurt de procesare pentru piese unice, oferă o eficiență ridicată și este ușor de automatizat.
3) Asigură acuratețea dimensiunilor cheie și menține calitatea suprafeței pieselor importante.
4) Proprietățile materialului metalului deformat sunt îmbunătățite prin întărirea prin lucru la rece și prin crearea unor linii de fibre complete.
2.3 Fluxul procesului de extrudare la rece
Echipamentul primar utilizat în procesul de extrudare la rece include o mașină de extrudare-formare la rece, o matriță de formare și un cuptor de tratament termic. Principalele procese sunt fabricarea semifabricatului și formarea.
(1) Confecţionarea goală:Bara este modelată în semifabricatul necesar prin tăiere, răsturnare șiștanțarea tablei metalice, și apoi este recoaptă pentru a se pregăti pentru formarea ulterioară prin extrudare la rece.
(2) Formare:Semifabricatul din aliaj de aluminiu recoapt este poziționat în cavitatea matriței. Sub acțiunea combinată a presei de formare și a matriței, semifabricatul din aliaj de aluminiu intră într-o stare de curgere și curge lin în spațiul desemnat al cavității matriței, permițându-i să capete forma dorită. Cu toate acestea, rezistența piesei formate poate să nu atingă niveluri optime. Dacă este necesară o rezistență mai mare, sunt necesare tratamente suplimentare, cum ar fi tratamentul termic cu soluție solidă și îmbătrânirea (în special pentru aliajele care pot fi întărite prin tratament termic).
La determinarea metodei de formare și a numărului de treceri de formare, este important să se ia în considerare complexitatea piesei și criteriile de referință stabilite pentru prelucrarea suplimentară. Fluxul procesului pentru ștecherul și carcasa prizei din seria J599 include următorii pași: tăiere → strunjire brută pe ambele părți → recoacere → ungere → extrudare → călire → strunjire și frezare → debavurare. Figura 1 ilustrează fluxul de proces pentru carcasa cu flanșă, în timp ce Figura 2 ilustrează fluxul de proces pentru carcasa fără flanșă.
03 Fenomene tipice în formarea prin extrudare la rece
(1) Călirea prin muncă este procesul prin care rezistența și duritatea unui metal deformat cresc, în timp ce plasticitatea acestuia scade atâta timp cât deformarea are loc sub temperatura de recristalizare. Aceasta înseamnă că, pe măsură ce nivelul de deformare crește, metalul devine mai puternic și mai dur, dar mai puțin maleabil. Călirea prin muncă este o metodă eficientă pentru întărirea diferitelor metale, cum ar fi aliajele de aluminiu rezistente la rugină și oțelul inoxidabil austenitic.
(2) Efectul termic: În procesul de formare prin extrudare la rece, cea mai mare parte a energiei utilizate pentru lucrările de deformare este transformată în căldură. În zonele cu deformare semnificativă, temperaturile pot ajunge între 200 și 300°C, în special în timpul producției rapide și continue, unde creșterea temperaturii este și mai pronunțată. Aceste efecte termice influențează semnificativ curgerea atât a lubrifianților, cât și a metalelor deformate.
(3) În timpul procesului de formare prin extrudare la rece, există două tipuri principale de tensiuni în metalul deformat: efort de bază și efort suplimentar.
04 Cerințe de proces pentru extrudarea la rece
Având în vedere problemele prezente în procesul de producție a extrudarii la rece pentru carcasele conectorilor din aliaj de aluminiu 6061, se stabilesc cerințe specifice privind structura acestuia, materiile prime și alteprocesul de strungproprietăți.
4.1 Cerințe pentru lățimea canelurii tăiate din spate a canelurii pentru găuri interioare
Lățimea canelurii tăiate din spate din canalul găurii interioare trebuie să fie de cel puțin 2,5 mm. Dacă constrângerile structurale limitează această lățime, lățimea minimă acceptabilă ar trebui să fie mai mare de 2 mm. Figura 3 ilustrează compararea canelurii tăiate din spate din canalul de cheie al orificiului interior al carcasei înainte și după îmbunătățire. Figura 4 prezintă comparația canelurii înainte și după îmbunătățire, în special atunci când este limitată de considerente structurale.
4.2 Cerințe de lungime și formă pentru o singură cheie pentru gaura interioară
Încorporați o canelură de tăiere din spate sau teșit în orificiul interior al carcasei. Figura 5 ilustrează compararea găurii interioare a carcasei înainte și după adăugarea canelurii de tăiere din spate, în timp ce Figura 6 arată compararea găurii interioare a carcasei înainte și după adăugarea teșiturii.
4.3 Cerințe inferioare ale canelurii oarbe a găurii interioare
Teșiturile sau tăieturile din spate sunt adăugate la canelurile oarbe ale găurii interioare. Figura 7 ilustrează comparația dintre canelura oarbă a găurii interioare a unei carcase dreptunghiulare înainte și după adăugarea teșiturii.
4.4 Cerințe pentru partea inferioară a cheii cilindrice externe
O canelură de relief a fost încorporată în partea inferioară a cheii cilindrice exterioare a carcasei. Comparația înainte și după adăugarea canelurii de relief este ilustrată în Figura 8.
4.5 Cerințe de materie primă
Structura cristalină a materiei prime afectează semnificativ calitatea suprafeței obținută după extrudarea la rece. Pentru a se asigura că sunt îndeplinite standardele de calitate a suprafeței, este esențial să se stabilească cerințe de control pentru structura cristalină a materiei prime. Mai exact, dimensiunea maximă admisă a inelelor de cristal grosier de pe o parte a materiei prime ar trebui să fie ≤ 1 mm.
4.6 Cerințe pentru raportul adâncime-diametru al găurii
Raportul adâncime-diametru al găurii trebuie să fie ≤3.
Dacă doriți să aflați mai multe sau să întrebați, vă rugăm să nu ezitați să contactațiinfo@anebon.com
Comisionul Anebon este de a servi cumpărătorilor și cumpărătorilor noștri cele mai eficiente, de bună calitate și mai agresive produse hardware pentru vânzare la caldProduse CNC, piese CNC din aluminiu și prelucrare CNC Delrin fabricate în mașină CNC din Chinaservicii de strungarie. În plus, încrederea companiei ajunge acolo. Întreprinderea noastră este în mod normal la momentul furnizorului dumneavoastră.
Ora postării: Dec-03-2024