У статті обговорюються принципи холодної екструзії, наголошується на характеристиках, технологічному процесі та вимогах до формування оболонки з’єднувача з алюмінієвого сплаву. Завдяки оптимізації структури деталі та встановленню вимог до контролю кристалічної структури сировини можна підвищити якість процесу холодної екструзії. Такий підхід не тільки покращує якість формування, але й зменшує витрати на обробку та загальні витрати.
01 Вступ
Процес холодної екструзії — це метод формування металу без різання, який використовує принцип пластичної деформації. У цьому процесі певний тиск прикладається до металу в порожнині екструзійної матриці при кімнатній температурі, що дозволяє йому пройти через отвір матриці або проміжок між опуклою та увігнутою матрицями. Це призводить до формування потрібної форми деталі.
Термін «холодна екструзія» охоплює низку процесів формування, включаючи саму холодну екструзію, висадку, штампування, тонке штампування, зрізання горловини, фінішну обробку та витягування утончення. У більшості застосувань холодна екструзія служить основним процесом формування, який часто доповнюється одним або декількома допоміжними процесами для отримання готової деталі високої якості.
Холодна екструзія є прогресивним методом обробки металопластику і все більше замінює традиційні методи, такі як лиття, кування, волочіння та різання. Зараз цей процес можна застосовувати до таких металів, як свинець, олово, алюміній, мідь, цинк та їхні сплави, а також до низьковуглецевої сталі, середньовуглецевої сталі, інструментальної сталі, низьколегованої сталі та нержавіючої сталі. З 1980-х років процес холодної екструзії ефективно використовується у виробництві оболонок з алюмінієвого сплаву для круглих з’єднувачів і з тих пір став загальноприйнятою технікою.
02 Принципи, характеристики та процеси процесу холодної екструзії
2.1 Принципи холодного пресування
Прес і матриця взаємодіють, щоб застосувати силу до деформованого металу, створюючи тривимірний напружений стан стиснення в зоні первинної деформації, що дозволяє деформованому металу піддаватися пластичному плину заздалегідь визначеним чином.
Вплив тривимірної стискаючої напруги полягає в наступному.
1) Тривимірна напруга стиску може ефективно запобігати відносному переміщенню між кристалами, значно посилюючи пластичну деформацію металів.
2) Цей тип напруги може допомогти зробити деформовані метали щільнішими та ефективно відновити різні мікротріщини та структурні дефекти.
3) Тривимірна напруга стиску може запобігти утворенню концентрації напруги, тим самим зменшуючи шкоду, спричинену домішками всередині металу.
4) Крім того, він може суттєво протидіяти додатковій напрузі розтягування, спричиненій нерівномірною деформацією, таким чином мінімізуючи пошкодження від цієї напруги розтягування.
Під час процесу холодної екструзії деформований метал тече в заданому напрямку. Це призводить до дроблення великих зерен, тоді як решта зерен і міжзернових матеріалів витягуються вздовж напрямку деформації. У результаті окремі зерна та межі зерен стає важко розрізнити та виглядають у вигляді волокнистих смуг, які називають волокнистою структурою. Утворення цієї волокнистої структури підвищує стійкість металу до деформації та надає спрямовані механічні властивості деталям, що видавлюються холодним способом.
Крім того, орієнтація решітки вздовж напрямку потоку металу переходить від невпорядкованого до впорядкованого стану, що підвищує міцність компонента та призводить до анізотропних механічних властивостей у деформованому металі. Протягом процесу формування різні частини компонента зазнають різного ступеня деформації. Ця варіація призводить до відмінностей у зміцненні, що, у свою чергу, призводить до чітких відмінностей у механічних властивостях і розподілі твердості.
2.2 Характеристика холодного пресування
Процес холодної екструзії має наступні характеристики.
1) Холодна екструзія — це процес формування майже сітки, який може допомогти заощадити сировину.
2) Цей метод працює при кімнатній температурі, відрізняється коротким часом обробки окремих шматків, забезпечує високу ефективність і його легко автоматизувати.
3) Забезпечує точність основних розмірів і підтримує якість поверхні важливих деталей.
4) Властивості матеріалу деформованого металу покращуються за допомогою холодного зміцнення та створення повних ліній потоку волокна.
2.3 Хід процесу холодної екструзії
Основне обладнання, що використовується в процесі холодної екструзії, включає формувальну машину холодної екструзії, формувальну матрицю та піч для термічної обробки. Основними процесами є виготовлення заготовок і формування.
(1) Виготовлення заготовок:Брусок формують у необхідну заготовку шляхом розпилювання, осадки таштампування листового металу, а потім його відпалюють для підготовки до подальшого холодного екструзійного формування.
(2) Формування:Заготовка з відпаленого алюмінієвого сплаву розташовується в порожнині форми. Під спільною дією формувального преса та прес-форми заготовка з алюмінієвого сплаву переходить у стан текучості та плавно перетікає у визначений простір порожнини форми, дозволяючи їй набувати бажаної форми. Однак міцність сформованої частини може не досягти оптимального рівня. Якщо потрібна більш висока міцність, необхідні додаткові обробки, такі як термообробка твердого розчину та старіння (особливо для сплавів, які можна зміцнити термічною обробкою).
При визначенні способу формування та кількості проходів формування важливо враховувати складність деталі та встановлені контрольні показники додаткової обробки. Послідовність технологічних процесів для вилок і розеток серії J599 включає наступні етапи: різання → чорнове точіння з обох сторін → відпал → змащення → екструзія → загартування → точіння та фрезерування → видалення задирок. На рисунку 1 зображено технологічний процес для оболонки з фланцем, тоді як на малюнку 2 зображено технологічний процес для оболонки без фланця.
03 Типові явища при холодному пресуванні
(1) Деформаційне зміцнення - це процес, при якому міцність і твердість деформованого металу зростає, а його пластичність зменшується, доки деформація відбувається нижче температури рекристалізації. Це означає, що зі збільшенням рівня деформації метал стає міцнішим і твердішим, але менш пластичним. Деформаційне зміцнення є ефективним методом зміцнення різних металів, таких як нержавіючі алюмінієві сплави та аустенітна нержавіюча сталь.
(2) Тепловий ефект: у процесі холодного екструзійного формування більша частина енергії, яка використовується для роботи деформації, перетворюється на тепло. У зонах зі значною деформацією температура може досягати від 200 до 300°C, особливо під час швидкого та безперервного виробництва, де підвищення температури є ще більш помітним. Ці термічні ефекти суттєво впливають на потік як мастильних матеріалів, так і деформованих металів.
(3) Під час процесу холодної екструзії в деформованому металі існує два основних типи напруги: основна напруга та додаткова напруга.
04 Вимоги до процесу холодної екструзії
Враховуючи проблеми, які існують у процесі виробництва холодної екструзії для оболонок з’єднувача з алюмінієвого сплаву 6061, встановлюються особливі вимоги щодо його структури, сировини та іншихтокарний процесвластивості.
4.1 Вимоги до ширини зворотного канавки внутрішньої шпонкової канавки
Ширина вирізаної канавки внутрішнього шпоночного отвору повинна бути не менше 2,5 мм. Якщо конструктивні обмеження обмежують цю ширину, мінімально допустима ширина має бути більше 2 мм. На малюнку 3 показано порівняння вирізаної канавки у шпоночному пазу внутрішнього отвору корпусу до та після вдосконалення. На рисунку 4 показано порівняння канавки до і після вдосконалення, зокрема, коли обмеження структурними міркуваннями.
4.2 Вимоги до довжини та форми внутрішнього отвору для однієї шпонки
Вставте задню фрезу або фаску у внутрішній отвір корпусу. На малюнку 5 показано порівняння внутрішнього отвору оболонки до та після додавання канавки для заднього фрези, а на малюнку 6 показано порівняння внутрішнього отвору оболонки до та після додавання фаски.
4.3 Вимоги до дна глухої канавки внутрішнього отвору
До глухих канавок внутрішнього отвору додаються фаски або зворотні вирізи. На малюнку 7 показано порівняння глухої канавки внутрішнього отвору прямокутної оболонки до та після додавання фаски.
4.4 Вимоги до днища зовнішнього циліндричного ключа
У нижній частині зовнішньої циліндричної шпонки корпусу вбудована рельєфна канавка. Порівняння до і після додавання рельєфної канавки показано на малюнку 8.
4.5 Вимоги до сировини
Кристалічна структура сировини істотно впливає на якість поверхні, що досягається після холодної екструзії. Щоб забезпечити відповідність стандартам якості поверхні, важливо встановити вимоги до контролю кристалічної структури сировини. Зокрема, максимально допустимий розмір кілець грубого кристала на одній стороні сировини має бути ≤ 1 мм.
4.6 Вимоги до співвідношення глибини і діаметра отвору
Відношення глибини до діаметра отвору повинно бути ≤3.
Якщо ви хочете дізнатися більше або отримати запит, зв’яжіться з намиinfo@anebon.com
Комісія Anebon полягає в тому, щоб обслуговувати наших покупців і покупців найефективнішими, якісними та агресивними товарами для гарячого продажуВироби з ЧПК, алюмінієві деталі з ЧПУ та обробка з ЧПУ Delrin, виготовлена в Китаїтокарні послуги. Крім того, довіра компанії досягає цього. Наше підприємство зазвичай працює за часом вашого провайдера.
Час публікації: 03 грудня 2024 р