Článok pojednáva o princípoch extrúzie za studena s dôrazom na charakteristiky, tok procesu a požiadavky na vytvorenie plášťa konektora z hliníkovej zliatiny. Optimalizáciou štruktúry dielu a stanovením požiadaviek na kontrolu kryštálovej štruktúry suroviny možno zlepšiť kvalitu procesu vytláčania za studena. Tento prístup nielen zlepšuje kvalitu tvárnenia, ale tiež znižuje náklady na spracovanie a celkové náklady.
01 Úvod
Proces extrúzie za studena je bezrezový spôsob tvarovania kovu, ktorý využíva princíp plastickej deformácie. V tomto procese sa na kov v dutine vytláčacej hubice pri teplote miestnosti pôsobí určitým tlakom, čo umožňuje, aby sa pretlačil cez otvor formy alebo medzeru medzi konvexnými a konkávnymi hubicami. Výsledkom je vytvorenie požadovaného tvaru dielu.
Pojem „extrúzia za studena“ zahŕňa celý rad procesov tvárnenia, vrátane samotného vytláčania za studena, ubíjania, razenia, jemného dierovania, hrdlovania, konečnej úpravy a stenčovacieho naťahovania. Vo väčšine aplikácií slúži extrúzia za studena ako primárny proces tvarovania, často doplnený jedným alebo viacerými pomocnými procesmi na výrobu hotového dielu vysokej kvality.
Vytláčanie za studena je pokročilá metóda v spracovaní kovových plastov a čoraz viac nahrádza tradičné techniky, ako je odlievanie, kovanie, ťahanie a rezanie. V súčasnosti je možné tento proces aplikovať na kovy ako olovo, cín, hliník, meď, zinok a ich zliatiny, ako aj na nízkouhlíkovú oceľ, stredne uhlíkovú oceľ, nástrojovú oceľ, nízkolegovanú oceľ a nehrdzavejúcu oceľ. Od 80. rokov 20. storočia sa proces vytláčania za studena efektívne využíva pri výrobe plášťov z hliníkovej zliatiny pre kruhové konektory a odvtedy sa stal dobre zavedenou technikou.
02 Princípy, charakteristiky a procesy procesu extrúzie za studena
2.1 Zásady vytláčania za studena
Lis a matrica spolupracujú na aplikovaní sily na deformovaný kov, čím sa vytvorí trojrozmerný tlakový stav napätia v primárnej deformačnej zóne, čo umožňuje deformovanému kovu prejsť plastickým tokom vopred určeným spôsobom.
Účinok trojrozmerného tlakového napätia je nasledujúci.
1) Trojrozmerné tlakové napätie môže účinne zabrániť relatívnemu pohybu medzi kryštálmi, čo výrazne zvyšuje plastickú deformáciu kovov.
2) Tento typ namáhania môže pomôcť zahustiť deformované kovy a efektívne opraviť rôzne mikrotrhliny a štrukturálne chyby.
3) Trojrozmerné tlakové napätie môže zabrániť tvorbe koncentrácií napätia, čím sa zníži poškodenie spôsobené nečistotami v kove.
4) Okrem toho môže výrazne pôsobiť proti mimoriadnemu ťahovému namáhaniu spôsobenému nerovnomernou deformáciou, čím sa minimalizuje poškodenie z tohto ťahového napätia.
Počas procesu vytláčania za studena prúdi deformovaný kov v špecifikovanom smere. To spôsobí, že väčšie zrná sa rozdrvia, zatiaľ čo zvyšné zrná a intergranulárne materiály sa predĺžia v smere deformácie. V dôsledku toho sa jednotlivé zrná a hranice zŕn stávajú ťažko rozlíšiteľnými a javia sa ako vláknité pásiky, čo sa označuje ako vláknitá štruktúra. Vytvorenie tejto vláknitej štruktúry zvyšuje odolnosť kovu voči deformácii a dodáva za studena extrudovaným častiam smerové mechanické vlastnosti.
Okrem toho orientácia mriežky pozdĺž smeru toku kovu prechádza z neusporiadaného do usporiadaného stavu, čo zvyšuje pevnosť komponentu a vedie k anizotropným mechanickým vlastnostiam v deformovanom kove. Počas procesu tvárnenia sa rôzne časti súčiastky deformujú rôznym stupňom. Táto variácia vedie k rozdielom v spevňovaní, čo následne vedie k výrazným rozdielom v mechanických vlastnostiach a distribúcii tvrdosti.
2.2 Charakteristika vytláčania za studena
Proces extrúzie za studena má nasledujúce charakteristiky.
1) Vytláčanie za studena je proces tvarovania v blízkosti siete, ktorý môže pomôcť šetriť suroviny.
2) Táto metóda funguje pri izbovej teplote, vyznačuje sa krátkym časom spracovania jednotlivých kusov, ponúka vysokú účinnosť a ľahko sa automatizuje.
3) Zabezpečuje presnosť kľúčových rozmerov a zachováva kvalitu povrchu dôležitých častí.
4) Materiálové vlastnosti deformovaného kovu sú vylepšené vytvrdzovaním za studena a vytvorením úplných prúdov vlákien.
2.3 Prietok procesu extrúzie za studena
Primárne zariadenie používané v procese extrúzie za studena zahŕňa stroj na tvárnenie extrúzie za studena, formovaciu matricu a pec na tepelné spracovanie. Hlavnými procesmi sú výroba a tvarovanie polotovarov.
(1) Výroba polotovarov:Tyč je tvarovaná do požadovaného prírezu pílením, ubíjaním alisovanie plechua potom sa žíha, aby sa pripravila na následné tvarovanie vytláčaním za studena.
(2) Formovanie:Polotovar z žíhanej hliníkovej zliatiny je umiestnený v dutine formy. Pri kombinovanom pôsobení tvárniaceho lisu a formy sa polotovar z hliníkovej zliatiny dostane do stavu poddajnosti a hladko tečie v určenom priestore dutiny formy, čo mu umožňuje získať požadovaný tvar. Pevnosť tvarovaného dielu však nemusí dosiahnuť optimálne úrovne. Ak sa vyžaduje vyššia pevnosť, sú potrebné ďalšie úpravy, ako je tepelné spracovanie v tuhom roztoku a starnutie (najmä pre zliatiny, ktoré možno spevniť tepelným spracovaním).
Pri určovaní spôsobu tvárnenia a počtu prechodov tvárnenia je dôležité zvážiť zložitosť dielu a stanovené kritériá pre dodatočné spracovanie. Procesný tok pre kryt zástrčky a zásuvky série J599 zahŕňa nasledujúce kroky: rezanie → hrubé sústruženie na oboch stranách → žíhanie → mazanie → vytláčanie → kalenie → sústruženie a frézovanie → odihlovanie. Obrázok 1 zobrazuje procesný tok pre plášť s prírubou, zatiaľ čo obrázok 2 zobrazuje procesný tok pre plášť bez príruby.
03 Typické javy pri tvárnení pretláčaním za studena
(1) Pracovné vytvrdzovanie je proces, pri ktorom sa pevnosť a tvrdosť deformovaného kovu zvyšuje, zatiaľ čo jeho plasticita klesá, pokiaľ k deformácii dochádza pod teplotou rekryštalizácie. To znamená, že keď úroveň deformácie stúpa, kov sa stáva silnejším a tvrdším, ale menej tvárnym. Pracovné kalenie je efektívna metóda na spevnenie rôznych kovov, ako sú nehrdzavejúce hliníkové zliatiny a austenitická nehrdzavejúca oceľ.
(2) Tepelný efekt: V procese tvárnenia vytláčaním za studena sa väčšina energie použitej na deformačné práce premení na teplo. V oblastiach s výraznou deformáciou môžu teploty dosiahnuť 200 až 300 °C, najmä pri rýchlej a nepretržitej výrobe, kde je nárast teploty ešte výraznejší. Tieto tepelné účinky výrazne ovplyvňujú tok mazív aj deformovaných kovov.
(3) Počas procesu tvárnenia vytláčaním za studena existujú dva hlavné typy napätia v deformovanom kove: základné napätie a dodatočné napätie.
04 Procesné požiadavky na extrúziu za studena
Vzhľadom na problémy, ktoré sa vyskytujú vo výrobnom procese extrúzie za studena pre kryty konektorov z hliníkovej zliatiny 6061, sú stanovené špecifické požiadavky týkajúce sa ich štruktúry, surovín a inýchsústružnícky procesvlastnosti.
4.1 Požiadavky na šírku vyrezanej drážky perovej drážky vnútorného otvoru
Šírka vyrezanej drážky v drážke vnútorného otvoru by mala byť aspoň 2,5 mm. Ak štrukturálne obmedzenia obmedzujú túto šírku, minimálna prijateľná šírka by mala byť väčšia ako 2 mm. Obrázok 3 znázorňuje porovnanie vyrezanej drážky v drážke vnútorného otvoru škrupiny pred a po zlepšení. Obrázok 4 ukazuje porovnanie drážky pred a po zlepšení, konkrétne keď je obmedzená konštrukčnými úvahami.
4.2 Požiadavky na dĺžku a tvar jedného kľúča pre vnútorný otvor
Do vnútorného otvoru plášťa vložte drážku alebo skosenie zadnej frézy. Obrázok 5 zobrazuje porovnanie vnútorného otvoru plášťa pred a po pridaní drážky zadnej frézy, zatiaľ čo obrázok 6 zobrazuje porovnanie vnútorného otvoru plášťa pred a po pridaní skosenia.
4.3 Požiadavky na spodok slepej drážky vnútorného otvoru
Do slepých drážok vnútorného otvoru sa pridávajú skosenia alebo zárezy. Obrázok 7 znázorňuje porovnanie slepej drážky vnútorného otvoru obdĺžnikového plášťa pred a po pridaní skosenia.
4.4 Požiadavky na spodok vonkajšieho cylindrického kľúča
Odľahčovacia drážka bola začlenená do spodnej časti vonkajšieho valcového kľúča puzdra. Porovnanie pred a po pridaní reliéfnej drážky je znázornené na obrázku 8.
4.5 Požiadavky na suroviny
Kryštálová štruktúra suroviny výrazne ovplyvňuje kvalitu povrchu dosiahnutú po extrúzii za studena. Aby sa zabezpečilo splnenie noriem kvality povrchu, je nevyhnutné stanoviť požiadavky na kontrolu kryštálovej štruktúry suroviny. Konkrétne, maximálny povolený rozmer hrubých kryštálových krúžkov na jednej strane suroviny by mal byť ≤ 1 mm.
4.6 Požiadavky na pomer hĺbky k priemeru otvoru
Pomer hĺbky k priemeru otvoru musí byť ≤3.
Ak chcete vedieť viac alebo sa opýtať, neváhajte kontaktovaťinfo@anebon.com
Poverením spoločnosti Anebon je slúžiť našim kupujúcim a kupujúcim najefektívnejším, najkvalitnejším a najagresívnejším hardvérovým tovarom na predaj HotCNC produkty, hliníkové CNC diely a CNC obrábanie Delrin vyrobený v Číne CNC strojsústružnícke služby. Okrem toho dôvera spoločnosti rastie. Náš podnik je zvyčajne v čase vášho poskytovateľa.
Čas odoslania: 3. decembra 2024