Uppsatsen diskuterar principerna för kall extrudering, och betonar egenskaperna, processflödet och kraven för att bilda ett kopplingsmaterial av aluminiumlegering. Genom att optimera detaljens struktur och fastställa kontrollkrav för råmaterialets kristallstruktur kan kvaliteten på kallextruderingsprocessen höjas. Detta tillvägagångssätt förbättrar inte bara formningskvaliteten utan minskar också bearbetningstillägg och totala kostnader.
01 Introduktion
Den kalla extruderingsprocessen är en icke-skärande metod för att forma metall som använder principen om plastisk deformation. I denna process appliceras ett visst tryck på metallen inuti extruderingsformhåligheten vid rumstemperatur, vilket gör att den kan tvingas genom formhålet eller gapet mellan konvexa och konkava formar. Detta resulterar i bildandet av den önskade delformen.
Termen "kallextrudering" omfattar en rad formningsprocesser, inklusive kallextrudering i sig, rubbning, stansning, finstansning, halsning, efterbehandling och förtunningssträckning. I de flesta applikationer fungerar kall extrudering som den primära formningsprocessen, ofta kompletterad med en eller flera hjälpprocesser för att producera en färdig del av hög kvalitet.
Kallsträngsprutning är en avancerad metod inom metallplastbearbetning och ersätter allt mer traditionella tekniker som gjutning, smide, dragning och skärning. För närvarande kan denna process tillämpas på metaller som bly, tenn, aluminium, koppar, zink och deras legeringar, såväl som lågkolhaltigt stål, medelkolstål, verktygsstål, låglegerat stål och rostfritt stål. Sedan 1980-talet har den kalla extruderingsprocessen använts effektivt vid tillverkning av skal av aluminiumlegering för cirkulära kopplingar och har sedan dess blivit en väletablerad teknik.
02 Principer, egenskaper och processer för kall extrudering
2.1 Principer för kall extrudering
Pressen och formen samverkar för att applicera kraft på den deformerade metallen, vilket skapar ett tredimensionellt tryckspänningstillstånd i den primära deformationszonen, vilket gör det möjligt för den deformerade metallen att genomgå plastiskt flöde på ett förutbestämt sätt.
Effekten av den tredimensionella tryckspänningen är som följer.
1) Tredimensionell tryckspänning kan effektivt förhindra relativ rörelse mellan kristaller, vilket avsevärt förbättrar den plastiska deformationen av metaller.
2) Denna typ av spänning kan hjälpa till att göra deformerade metaller tätare och effektivt reparera olika mikrosprickor och strukturella defekter.
3) Tredimensionell tryckspänning kan förhindra bildandet av spänningskoncentrationer och därigenom minska skadorna som orsakas av föroreningar i metallen.
4) Dessutom kan det avsevärt motverka den extra dragspänningen som orsakas av ojämn deformation, och därigenom minimera skador från denna dragspänning.
Under den kalla extruderingsprocessen flyter den deformerade metallen i en specificerad riktning. Detta gör att större korn krossas, medan de återstående kornen och intergranulära materialen blir förlängda i deformationsriktningen. Som ett resultat blir de enskilda kornen och korngränserna svåra att särskilja och framstår som fibrösa ränder, vilket kallas för en fibrös struktur. Bildandet av denna fibrösa struktur ökar metallens deformationsmotstånd och ger de kallsträngsprutade delarna riktade mekaniska egenskaper.
Dessutom övergår gitterorienteringen längs metallflödesriktningen från ett oordnat till ett ordnat tillstånd, vilket ökar komponentens styrka och leder till anisotropa mekaniska egenskaper i den deformerade metallen. Under formningsprocessen upplever olika delar av komponenten olika grader av deformation. Denna variation resulterar i skillnader i arbetshärdning, vilket i sin tur leder till tydliga skillnader i mekaniska egenskaper och hårdhetsfördelning.
2.2 Egenskaper för kall extrudering
Den kalla extruderingsprocessen har följande egenskaper.
1) Kallsträngsprutning är en nästan nätformningsprocess som kan hjälpa till att spara råmaterial.
2) Denna metod fungerar vid rumstemperatur, har en kort bearbetningstid för enskilda delar, erbjuder hög effektivitet och är lätt att automatisera.
3) Det säkerställer noggrannheten hos nyckeldimensioner och bibehåller ytkvaliteten på viktiga delar.
4) Materialegenskaperna hos den deformerade metallen förbättras genom kallbearbetningshärdning och skapandet av kompletta fiberströmlinjer.
2.3 Processflöde för kall extrudering
Den primära utrustningen som används i kallsträngsprutningsprocessen inkluderar en kallsträngsprutningsmaskin, en formningsform och en värmebehandlingsugn. Huvudprocesserna är ämnenstillverkning och formning.
(1) Blanktillverkning:Stången formas till önskat ämne genom att såga, rubba ochstämpling av plåtoch sedan glödgas den för att förbereda den efterföljande kallsträngsprutningsformningen.
(2) Formning:Det glödgade aluminiumlegeringsämnet är placerat i formhåligheten. Under den kombinerade verkan av formpressen och formen går aluminiumlegeringsämnet in i ett flyttillstånd och flyter mjukt inom det avsedda utrymmet i formhåligheten, vilket gör att det får den önskade formen. Styrkan hos den formade delen kanske inte når optimala nivåer. Om högre hållfasthet krävs är ytterligare behandlingar, såsom värmebehandling i fast lösning och åldring (särskilt för legeringar som kan förstärkas genom värmebehandling), nödvändiga.
När man bestämmer formningsmetoden och antalet formningspassager är det viktigt att ta hänsyn till delens komplexitet och de etablerade riktmärkena för kompletterande bearbetning. Processflödet för J599-seriens plugg- och uttagsskal inkluderar följande steg: skärning → grovsvarvning på båda sidor → glödgning → smörjning → extrudering → härdning → svarvning och fräsning → gradning. Figur 1 visar processflödet för skalet med en fläns, medan Figur 2 visar processflödet för skalet utan fläns.
03 Typiska fenomen vid kallextrudering
(1) Arbetshärdning är den process där styrkan och hårdheten hos en deformerad metall ökar medan dess plasticitet minskar så länge som deformationen sker under omkristallisationstemperaturen. Detta innebär att när nivån av deformation stiger, blir metallen starkare och hårdare men mindre formbar. Arbetshärdning är en effektiv metod för att förstärka olika metaller, såsom rostsäkra aluminiumlegeringar och austenitiskt rostfritt stål.
(2) Termisk effekt: I den kalla extruderingsprocessen omvandlas det mesta av energin som används för deformationsarbete till värme. I områden med betydande deformation kan temperaturerna nå mellan 200 och 300°C, särskilt vid snabb och kontinuerlig produktion, där temperaturökningen är ännu mer uttalad. Dessa termiska effekter påverkar avsevärt flödet av både smörjmedel och deformerade metaller.
(3) Under kallextruderingsprocessen finns det två huvudtyper av spänningar i den deformerade metallen: grundspänning och ytterligare spänning.
04 Processkrav för kall extrudering
Med tanke på de problem som finns i produktionsprocessen för kall extrudering för 6061 aluminiumlegering kopplingsskal, ställs specifika krav angående dess struktur, råmaterial och andrasvarvprocessfastigheter.
4.1 Krav på bredden på det bakåtskurna spåret i det inre hålets kilspår
Bredden på det bakåtskurna spåret i det inre hålets kilspår bör vara minst 2,5 mm. Om strukturella begränsningar begränsar denna bredd, bör den minsta acceptabla bredden vara större än 2 mm. Figur 3 illustrerar jämförelsen av det bakåtskurna spåret i det inre hålets kilspår i skalet före och efter förbättringen. Figur 4 visar jämförelsen av spåret före och efter förbättringen, speciellt när den är begränsad av strukturella överväganden.
4.2 Enkelnyckels längd och formkrav för inre hål
Infoga ett bakre skärspår eller avfasning i det inre hålet på skalet. Figur 5 illustrerar jämförelsen av det inre hålet i skalet före och efter tillägget av det bakre skärspåret, medan Figur 6 visar jämförelsen av det inre hålet i skalet före och efter att avfasningen har lagts till.
4.3 Bottenkrav för det inre hålets blinda spår
Avfasningar eller bakskärningar läggs till i inre håls blinda spår. Figur 7 illustrerar jämförelsen av ett rektangulärt skals inre håls blinda spår före och efter att avfasningen har lagts till.
4.4 Krav på undersidan av den externa cylindriska nyckeln
Ett avlastningsspår har införlivats i botten av den yttre cylindriska nyckeln på huset. Jämförelsen före och efter tillägget av avlastningsspåret illustreras i figur 8.
4.5 Råvarukrav
Råmaterialets kristallstruktur påverkar avsevärt ytkvaliteten som uppnås efter kall extrudering. För att säkerställa att ytkvalitetskraven uppfylls är det väsentligt att fastställa kontrollkrav för råvarans kristallstruktur. Specifikt bör den maximalt tillåtna dimensionen för de grova kristallringarna på ena sidan av råmaterialet vara ≤ 1 mm.
4.6 Krav på förhållandet mellan djup och diameter för hålet
Förhållandet mellan djup och diameter för hålet måste vara ≤3.
Om du vill veta mer eller fråga är du välkommen att kontaktainfo@anebon.com
Anebons uppdrag är att betjäna våra köpare och köpare med de mest effektiva, högkvalitativa och aggressiva hårdvarorna för varm försäljningCNC-produkter, aluminium CNC-delar och CNC-bearbetning Delrin tillverkad i Kina CNC-maskinsvarvningstjänster. Dessutom är företagets förtroende på väg dit. Vårt företag är normalt på din leverantörs tid.
Posttid: Dec-03-2024