Bài viết thảo luận về các nguyên tắc ép đùn nguội, nhấn mạnh các đặc tính, quy trình xử lý và các yêu cầu để hình thành vỏ hợp kim nhôm đầu nối. Bằng cách tối ưu hóa cấu trúc của bộ phận và thiết lập các yêu cầu kiểm soát đối với cấu trúc tinh thể của nguyên liệu thô, chất lượng của quy trình ép đùn nguội có thể được nâng cao. Cách tiếp cận này không chỉ cải thiện chất lượng tạo hình mà còn giảm chi phí xử lý và chi phí tổng thể.
01 Giới thiệu
Quá trình ép đùn lạnh là một phương pháp tạo hình kim loại không cắt, sử dụng nguyên lý biến dạng dẻo. Trong quá trình này, một áp suất nhất định được tác dụng lên kim loại trong khoang khuôn ép đùn ở nhiệt độ phòng, cho phép nó bị ép xuyên qua lỗ khuôn hoặc khe hở giữa khuôn lồi và khuôn lõm. Điều này dẫn đến sự hình thành hình dạng phần mong muốn.
Thuật ngữ “đùn nguội” bao gồm một loạt các quá trình tạo hình, bao gồm cả quá trình ép đùn nguội, xáo trộn, dập, đột tinh, tạo cổ, hoàn thiện và kéo mỏng. Trong hầu hết các ứng dụng, ép đùn nguội đóng vai trò là quá trình tạo hình chính, thường được bổ sung bởi một hoặc nhiều quy trình phụ trợ để tạo ra một bộ phận hoàn thiện có chất lượng cao.
Ép đùn nguội là một phương pháp tiên tiến trong gia công nhựa kim loại và đang ngày càng thay thế các kỹ thuật truyền thống như đúc, rèn, kéo, cắt. Hiện tại, quy trình này có thể được áp dụng cho các kim loại như chì, thiếc, nhôm, đồng, kẽm và hợp kim của chúng, cũng như thép cacbon thấp, thép cacbon trung bình, thép công cụ, thép hợp kim thấp và thép không gỉ. Từ những năm 1980, quy trình ép đùn nguội đã được sử dụng hiệu quả trong sản xuất vỏ hợp kim nhôm cho đầu nối tròn và từ đó đã trở thành một kỹ thuật được áp dụng rộng rãi.
02 Nguyên lý, đặc điểm và quy trình của quá trình ép đùn nguội
2.1 Nguyên lý ép đùn nguội
Máy ép và khuôn phối hợp tác dụng lực lên kim loại bị biến dạng, tạo ra trạng thái ứng suất nén ba chiều trong vùng biến dạng sơ cấp, cho phép kim loại bị biến dạng trải qua dòng chảy dẻo theo cách xác định trước.
Ảnh hưởng của ứng suất nén ba chiều như sau.
1) Ứng suất nén ba chiều có thể ngăn chặn hiệu quả chuyển động tương đối giữa các tinh thể, tăng cường đáng kể sự biến dạng dẻo của kim loại.
2) Loại ứng suất này có thể giúp làm cho kim loại biến dạng dày đặc hơn và sửa chữa hiệu quả các vết nứt vi mô và khuyết tật cấu trúc khác nhau.
3) Ứng suất nén ba chiều có thể ngăn chặn sự hình thành nồng độ ứng suất, từ đó làm giảm tác hại do tạp chất trong kim loại gây ra.
4) Ngoài ra, nó có thể chống lại đáng kể ứng suất kéo tăng thêm do biến dạng không đồng đều, do đó giảm thiểu thiệt hại do ứng suất kéo này gây ra.
Trong quá trình ép đùn nguội, kim loại bị biến dạng chảy theo một hướng xác định. Điều này làm cho các hạt lớn hơn bị nghiền nát, trong khi các hạt còn lại và vật liệu giữa các hạt trở nên thon dài theo hướng biến dạng. Kết quả là, các hạt riêng lẻ và ranh giới hạt trở nên khó phân biệt và xuất hiện dưới dạng các sọc dạng sợi, được gọi là cấu trúc dạng sợi. Sự hình thành cấu trúc sợi này làm tăng khả năng chống biến dạng của kim loại và truyền các tính chất cơ học định hướng cho các bộ phận được ép đùn nguội.
Ngoài ra, hướng mạng dọc theo hướng dòng kim loại chuyển từ trạng thái mất trật tự sang trạng thái có trật tự, tăng cường độ bền của thành phần và dẫn đến tính chất cơ học dị hướng trong kim loại bị biến dạng. Trong suốt quá trình tạo hình, các bộ phận khác nhau của bộ phận sẽ bị biến dạng ở mức độ khác nhau. Sự thay đổi này dẫn đến sự khác biệt về độ cứng gia công, từ đó dẫn đến sự khác biệt rõ rệt về tính chất cơ học và phân bổ độ cứng.
2.2 Đặc điểm của ép đùn nguội
Quá trình ép đùn lạnh có các đặc điểm sau.
1) Ép đùn lạnh là một quá trình tạo hình gần lưới có thể giúp tiết kiệm nguyên liệu thô.
2) Phương pháp này hoạt động ở nhiệt độ phòng, có thời gian xử lý ngắn đối với các sản phẩm đơn lẻ, mang lại hiệu quả cao và dễ tự động hóa.
3) Nó đảm bảo độ chính xác của các kích thước chính và duy trì chất lượng bề mặt của các bộ phận quan trọng.
4) Các đặc tính vật liệu của kim loại bị biến dạng được tăng cường thông qua quá trình làm cứng nguội và tạo ra các đường sợi hoàn chỉnh.
2.3 Quy trình ép đùn nguội
Thiết bị chính được sử dụng trong quá trình ép đùn lạnh bao gồm máy tạo hình ép đùn lạnh, khuôn tạo hình và lò xử lý nhiệt. Các quy trình chính là tạo phôi và tạo hình.
(1) Làm trống:Thanh được tạo hình thành phôi theo yêu cầu bằng cách cưa, xáo trộn vàdập tấm kim loại, và sau đó nó được ủ để chuẩn bị cho quá trình tạo hình đùn lạnh tiếp theo.
(2) Hình thành:Phôi hợp kim nhôm đã ủ được đặt trong khoang khuôn. Dưới tác động kết hợp của máy ép tạo hình và khuôn, phôi hợp kim nhôm sẽ chuyển sang trạng thái chảy dẻo và chảy trơn tru trong không gian được chỉ định của khoang khuôn, cho phép nó có hình dạng mong muốn. Tuy nhiên, độ bền của chi tiết được tạo hình có thể không đạt đến mức tối ưu. Nếu cần độ bền cao hơn thì cần phải xử lý bổ sung, chẳng hạn như xử lý nhiệt và lão hóa dung dịch rắn (đặc biệt đối với các hợp kim có thể được tăng cường thông qua xử lý nhiệt).
Khi xác định phương pháp tạo hình và số lần tạo hình, điều quan trọng là phải xem xét độ phức tạp của bộ phận và các tiêu chuẩn đã được thiết lập để xử lý bổ sung. Quy trình xử lý vỏ phích cắm và ổ cắm dòng J599 bao gồm các bước sau: cắt → tiện thô cả hai mặt → ủ → bôi trơn → ép đùn → làm nguội → tiện và phay → mài nhẵn. Hình 1 minh họa dòng quy trình cho vỏ có mặt bích, trong khi Hình 2 mô tả dòng quy trình cho vỏ không có mặt bích.
03 Hiện tượng điển hình trong ép đùn nguội
(1) Làm cứng gia công là quá trình trong đó độ bền và độ cứng của kim loại bị biến dạng tăng lên trong khi độ dẻo của nó giảm miễn là biến dạng xảy ra dưới nhiệt độ kết tinh lại. Điều này có nghĩa là khi mức độ biến dạng tăng lên, kim loại trở nên cứng hơn nhưng kém dẻo hơn. Làm cứng là một phương pháp hiệu quả để tăng cường các kim loại khác nhau, chẳng hạn như hợp kim nhôm chống gỉ và thép không gỉ austenit.
(2) Hiệu ứng nhiệt: Trong quá trình tạo hình ép đùn nguội, phần lớn năng lượng được sử dụng cho công việc biến dạng được chuyển thành nhiệt. Ở những khu vực có biến dạng đáng kể, nhiệt độ có thể đạt từ 200 đến 300°C, đặc biệt trong quá trình sản xuất nhanh và liên tục, nơi mà nhiệt độ thậm chí còn tăng rõ rệt hơn. Những hiệu ứng nhiệt này ảnh hưởng đáng kể đến dòng chảy của cả chất bôi trơn và kim loại bị biến dạng.
(3) Trong quá trình tạo hình ép đùn nguội, có hai loại ứng suất chính trong kim loại bị biến dạng: ứng suất cơ bản và ứng suất bổ sung.
04 Yêu cầu về quy trình ép đùn nguội
Do các vấn đề tồn tại trong quá trình sản xuất ép đùn nguội vỏ đầu nối hợp kim nhôm 6061, các yêu cầu cụ thể được thiết lập liên quan đến cấu trúc, nguyên liệu thô và các yếu tố khác.quá trình tiệncủa cải.
4.1 Yêu cầu về chiều rộng rãnh khoét sau của rãnh then lỗ bên trong
Chiều rộng của rãnh cắt phía sau ở rãnh then lỗ bên trong tối thiểu phải là 2,5 mm. Nếu các ràng buộc về cấu trúc giới hạn chiều rộng này thì chiều rộng tối thiểu chấp nhận được phải lớn hơn 2 mm. Hình 3 minh họa sự so sánh của rãnh cắt ngược ở rãnh then lỗ bên trong của vỏ trước và sau khi cải tiến. Hình 4 cho thấy sự so sánh của rãnh trước và sau khi cải tiến, đặc biệt khi bị giới hạn bởi các cân nhắc về cấu trúc.
4.2 Yêu cầu về chiều dài và hình dạng của một phím cho lỗ bên trong
Kết hợp rãnh cắt phía sau hoặc vát vào lỗ bên trong của vỏ. Hình 5 minh họa sự so sánh lỗ bên trong của vỏ trước và sau khi bổ sung rãnh dao cắt phía sau, trong khi Hình 6 cho thấy sự so sánh lỗ bên trong của vỏ trước và sau khi thêm rãnh vát.
4.3 Yêu cầu đáy của rãnh mù lỗ bên trong
Các đường vát hoặc vết cắt phía sau được thêm vào các rãnh mù lỗ bên trong. Hình 7 minh họa sự so sánh rãnh mù lỗ bên trong của vỏ hình chữ nhật trước và sau khi vát mép.
4.4 Yêu cầu đối với đáy chìa khóa hình trụ ngoài
Một rãnh nổi đã được tích hợp vào đáy của chốt hình trụ bên ngoài của vỏ. Sự so sánh trước và sau khi thêm rãnh nổi được minh họa trong Hình 8.
4.5 Yêu cầu về nguyên liệu thô
Cấu trúc tinh thể của nguyên liệu thô ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng bề mặt đạt được sau khi ép đùn nguội. Để đảm bảo đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng bề mặt, điều cần thiết là phải thiết lập các yêu cầu kiểm soát đối với cấu trúc tinh thể của nguyên liệu thô. Cụ thể, kích thước tối đa cho phép của các vòng pha lê thô ở một mặt của nguyên liệu thô phải là 1 mm.
4.6 Yêu cầu về tỷ lệ chiều sâu và đường kính của lỗ
Tỷ lệ chiều sâu và đường kính của lỗ yêu cầu phải là 3.
Nếu bạn muốn biết thêm hoặc yêu cầu, xin vui lòng liên hệinfo@anebon.com
Hoa hồng của Anebon là phục vụ người mua và người mua của chúng tôi những mặt hàng phần cứng hiệu quả, chất lượng tốt và linh hoạt nhất để Bán chạySản phẩm CNC, các bộ phận bằng nhôm CNC và gia công CNC Delrin sản xuất tại Trung Quốc Máy CNCdịch vụ tiện máy tiện. Hơn nữa, sự tin tưởng của công ty đang dần đạt được. Doanh nghiệp của chúng tôi thường làm việc vào thời gian của nhà cung cấp của bạn.
Thời gian đăng: Dec-03-2024