В статье обсуждаются принципы холодной экструзии, подчеркиваются характеристики, технологический процесс и требования к формированию оболочки соединителя из алюминиевого сплава. Оптимизируя структуру детали и устанавливая требования к контролю кристаллической структуры сырья, можно повысить качество процесса холодной экструзии. Такой подход не только улучшает качество формовки, но также снижает припуски на обработку и общие затраты.
01 Введение
Процесс холодной экструзии — это метод формования металла без резки, в котором используется принцип пластической деформации. В этом процессе к металлу внутри полости экструзионной матрицы при комнатной температуре прикладывается определенное давление, что позволяет ему протолкнуться через отверстие матрицы или зазор между выпуклой и вогнутой матрицей. В результате формируется желаемая форма детали.
Термин «холодная экструзия» охватывает ряд процессов формования, включая саму холодную экструзию, высадку, штамповку, тонкую штамповку, образование шейки, отделку и утончение. В большинстве случаев холодная экструзия служит основным процессом формования, часто дополняемым одним или несколькими вспомогательными процессами для получения готовой детали высокого качества.
Холодная экструзия является передовым методом обработки металлопластиков и все больше заменяет традиционные методы, такие как литье, ковка, волочение и резка. В настоящее время этот процесс можно применять к таким металлам, как свинец, олово, алюминий, медь, цинк и их сплавы, а также к низкоуглеродистой стали, среднеуглеродистой стали, инструментальной стали, низколегированной стали и нержавеющей стали. С 1980-х годов процесс холодной экструзии эффективно используется при производстве корпусов из алюминиевых сплавов для круглых разъемов и с тех пор стал широко зарекомендовавшим себя методом.
02 Принципы, характеристики и процессы процесса холодной экструзии
2.1 Принципы холодной экструзии
Пресс и матрица совместно прикладывают силу к деформируемому металлу, создавая трехмерное сжимающее напряженное состояние в зоне первичной деформации, что позволяет деформированному металлу подвергаться пластическому течению заданным образом.
Действие трехмерного сжимающего напряжения заключается в следующем.
1) Трехмерное сжимающее напряжение может эффективно предотвращать относительное движение между кристаллами, значительно усиливая пластическую деформацию металлов.
2) Этот вид напряжения позволяет уплотнить деформированные металлы и эффективно устранить различные микротрещины и структурные дефекты.
3) Трехмерное сжимающее напряжение может предотвратить образование концентраций напряжений, тем самым уменьшая вред, причиняемый примесями внутри металла.
4) Кроме того, он может значительно противодействовать дополнительному растягивающему напряжению, вызванному неравномерной деформацией, тем самым сводя к минимуму ущерб от этого растягивающего напряжения.
В процессе холодной экструзии деформированный металл течет в заданном направлении. Это приводит к дроблению более крупных зерен, а оставшиеся зерна и межзеренный материал вытягиваются в направлении деформации. В результате отдельные зерна и границы зерен становятся трудноразличимыми и выглядят как волокнистые полосы, которые называются волокнистой структурой. Образование такой волокнистой структуры повышает устойчивость металла к деформации и придает холоднопрессованным деталям направленные механические свойства.
Кроме того, ориентация решетки вдоль направления течения металла переходит из неупорядоченного состояния в упорядоченное, что повышает прочность детали и приводит к анизотропным механическим свойствам деформированного металла. В процессе формования различные части детали подвергаются различной степени деформации. Это изменение приводит к различиям в наклепе, что, в свою очередь, приводит к явным различиям в механических свойствах и распределении твердости.
2.2 Характеристики холодной экструзии
Процесс холодной экструзии имеет следующие характеристики.
1) Холодная экструзия — это почти чистый процесс формования, который помогает экономить сырье.
2) Этот метод работает при комнатной температуре, имеет короткое время обработки отдельных деталей, обеспечивает высокую эффективность и легко автоматизируется.
3) Обеспечивает точность основных размеров и сохраняет качество поверхности важных деталей.
4) Свойства материала деформированного металла улучшаются за счет холодной закалки и создания полных обтекаемых линий волокна.
2.3 Схема процесса холодной экструзии
Основное оборудование, используемое в процессе холодной экструзии, включает в себя машину для холодной экструзии, формовочную матрицу и печь для термообработки. Основными процессами являются изготовление заготовок и формовка.
(1) Изготовление заготовки:Пруток формируется в необходимую заготовку путем распиловки, высадки иштамповка листового металла, а затем его отжигают для подготовки к последующему формованию холодной экструзией.
(2) Формирование:Заготовка из отожженного алюминиевого сплава помещается в полость формы. Под совместным действием формовочного пресса и формы заготовка из алюминиевого сплава переходит в состояние текучести и плавно течет в отведенном пространстве полости формы, позволяя ей принять желаемую форму. Однако прочность формованной детали может не достигать оптимального уровня. Если требуется более высокая прочность, необходимы дополнительные обработки, такие как термообработка твердого раствора и старение (особенно для сплавов, которые можно укрепить посредством термообработки).
При определении способа формовки и количества проходов формовки важно учитывать сложность детали и установленные ориентиры дополняющей обработки. Технологический процесс изготовления корпуса вилки и розетки серии J599 включает следующие этапы: резка → черновая токарная обработка с обеих сторон → отжиг → смазка → экструзия → закалка → токарная обработка и фрезерование → удаление заусенцев. На рисунке 1 показана технологическая схема корпуса с фланцем, а на рисунке 2 показана технологическая схема корпуса без фланца.
03 Типичные явления при холодной штамповке
(1) Наклеп — это процесс, при котором прочность и твердость деформированного металла увеличиваются, а его пластичность снижается до тех пор, пока деформация происходит ниже температуры рекристаллизации. Это означает, что по мере повышения уровня деформации металл становится прочнее и тверже, но менее податливым. Нагартование — эффективный метод упрочнения различных металлов, например нержавеющих алюминиевых сплавов и аустенитной нержавеющей стали.
(2) Тепловой эффект: в процессе формования холодной экструзией большая часть энергии, используемой для работы по деформации, преобразуется в тепло. В областях со значительной деформацией температура может достигать 200–300°C, особенно при быстром и непрерывном производстве, где повышение температуры еще более выражено. Эти тепловые эффекты существенно влияют на течение как смазочных материалов, так и деформируемых металлов.
(3) В процессе холодной штамповки в деформируемом металле возникают два основных типа напряжений: основное напряжение и дополнительное напряжение.
04 Требования к процессу холодной экструзии
Учитывая проблемы, существующие в процессе производства холодной экструзии корпусов разъемов из алюминиевого сплава 6061, устанавливаются особые требования к их структуре, сырью и другим материалам.токарный процессхарактеристики.
4.1 Требования к ширине обратного паза шпоночной канавки внутреннего отверстия
Ширина обратного паза шпоночной канавки внутреннего отверстия должна быть не менее 2,5 мм. Если конструктивные ограничения ограничивают эту ширину, минимально допустимая ширина должна быть больше 2 мм. На рисунке 3 показано сравнение канавки обратного выреза во внутренней шпоночной канавке корпуса до и после усовершенствования. На рисунке 4 показано сравнение канавки до и после улучшения, особенно если оно ограничено структурными соображениями.
4.2 Требования к длине и форме одного ключа для внутреннего отверстия
Сделайте канавку или фаску обратной фрезы во внутреннем отверстии корпуса. На рисунке 5 показано сравнение внутреннего отверстия корпуса до и после добавления канавки задней фрезы, а на рисунке 6 показано сравнение внутреннего отверстия корпуса до и после добавления фаски.
4.3 Требования к нижней части глухой канавки внутреннего отверстия
К глухим канавкам внутреннего отверстия добавляются фаски или обратные вырезы. На рис. 7 показано сравнение глухой канавки внутреннего отверстия прямоугольной оболочки до и после добавления фаски.
4.4 Требования к нижней части внешней цилиндрической шпонки
В нижней части внешней цилиндрической шпонки корпуса имеется рельефная канавка. Сравнение до и после добавления рельефной канавки показано на рисунке 8.
4.5 Требования к сырью
Кристаллическая структура сырья существенно влияет на качество поверхности, достигаемое после холодной экструзии. Для обеспечения соблюдения стандартов качества поверхности необходимо установить требования по контролю кристаллической структуры сырья. В частности, максимально допустимый размер колец крупных кристаллов на одной стороне сырья должен составлять ≤ 1 мм.
4.6 Требования к соотношению глубины и диаметра отверстия
Отношение глубины к диаметру отверстия должно быть не более 3.
Если вы хотите узнать больше или запрос, пожалуйста, свяжитесь с намиinfo@anebon.com
Комиссия Anebon заключается в том, чтобы предоставлять нашим покупателям и покупателям самые эффективные, качественные и агрессивные товары для горячей продажи.продукты с ЧПУ, алюминиевые детали с ЧПУ и обработка с ЧПУ Delrin, сделанный в Китае Станок с ЧПУтокарные услуги. Более того, доверие к компании растет. Наше предприятие обычно находится во времени вашего провайдера.
Время публикации: 03 декабря 2024 г.