1 Поняття холодного руху
Технологія холодного штампування (екструзії) є одним з основних процесів формування кріплень. Холодна штампування (екструзія) відноситься до категорії обробки металів тиском. На виробництві при нормальній температурі на метал прикладається зовнішня сила, щоб він утворився у заздалегідь визначеному штампі. Цей метод зазвичай називають холодним курсом.
У металургії ковку матеріалу, нагрітого до температури перекристалізації (сталь становить близько 700 ℃), називають гарячим кованням.
Для сталевих поковок кування нижче температури перекристалізації та вище нормальної температури називається теплою ковкою.
Рис. 1 температура кування та загальна назва
2, Переваги холодного руху (екструзії)
Високий коефіцієнт використання сталі: холодний штампування (екструзія) є різновидом менш обробленого методу обробки, який не вимагає різання, наприклад, болти із шестигранною головкою та циліндричні головки із шестигранною головкою. При різанні методом обробки коефіцієнт використання сталі становить лише 25% ~ 35%, тоді як при методі холодного штампування (екструзії) коефіцієнт використання може становити до 85% ~ 95%, що є лише деяким витратою головки, хвіст і ріжучий шестигранний головний край.
Висока продуктивність: порівняно із загальним різанням ефективність холодного курсування (екструзії) у десятки разів вище.
Хороші механічні властивості: метод холодного направлення (екструзії) обробки деталей, оскільки металеве волокно не було відрізане, тому міцність набагато краща, ніж різання.
Підходить для автоматичного виробництва: Кріпильні елементи (включаючи деякі деталі спеціальної форми), придатні для виробництва холодного кур'єру (екструзії) - це в основному симетричні деталі, придатні для високошвидкісного автоматичного виробництва холодної машини, а також основний метод масового виробництва.
Одним словом, метод холодного штампування (екструзії) - це метод обробки з високими всебічними економічними вигодами, який широко застосовується у кріпильній промисловості, а також є вдосконаленим методом обробки, який широко застосовується та розробляється в країні та за кордоном.
3, процес холодного кування
Взагалі кажучи, холодна ковка полягає в отриманні остаточної форми деталей шляхом поєднання різних процесів. Малюнок 2 - приклад холодного кування. Після того, як заготовка відрізана, вона складається з прямої екструзії штока валу, екструзії бочки чашки назад, екструзії бочки чашки вперед, обсадження, штампування та екструзії вперед.
Поділяється на багатопроцесорну обробку, щоб уникнути надмірного тиску під час одного формування. Оскільки чим менше процесів, тим менша вартість. Зниження тиску на формування та зменшення кількості процесів є ключовим фактором проектування процесу.
Малюнок 2 приклад процесу холодного кування
4 、 Основні методи обробки холодного кування
Засмучення
3а - це процес вільного зриву, при якому зовнішня поверхня не обмежена матрицею. Тиск обробки зростає із обмеженням тертя. Коли висота h заготовки перевищує діаметр d0 (H / d0> 1,0), C=1,2, але коли заготовка стає тоншою, C зросте приблизно до 2,5.
Коли швидкість скорочення зростає, як показано на малюнку 4, з’являться тріщини в косому та поздовжньому напрямку периферійної поверхні. Виникнення тріщин залежить від пластичності матеріалу, тому необхідно використовувати матеріал, спеціально виготовлений для холодного кування. Коли швидкість скорочення зростає, на рис. 3 показаний розмір коефіцієнта обмеження при різному формуванні розладів.
Рис. 3 коефіцієнт стримування під час розладу
Рис. 4, що засмучує тріщину
При вільному руйнуванні, коли початкова висота заготовки перевищує діаметр у 2 рази, як показано на малюнку 5, згинання заготовки спричинене нестійкістю матеріалу, що призводить до утворення дефектів згортання. Щоб запобігти нестабільності матеріалу, матрицю з формою, показаною на рис. 6, зазвичай використовують для попереднього формування.
Рис. 5 нестабільність
6 попереднє порушення, щоб запобігти нестабільності
Напівзакрита ковка
Як показано на рис. 7, напівзакрита ковка - це метод підвищення тиску в порожнині штампу шляхом генерування спалаху для сприяння наповненню матеріалом. При стисненні спалаху коефіцієнт обмеження C зросте до 6,0 ~ 9,0, а товщина спалаху повинна контролюватися вище необхідної товщини. На малюнку 8 наведено приклад холодного кування з використанням напівзакритого кування.
Рисунок 7 Заключний етап флеш-кування
Рисунок 8 напівзакриті вироби для кування
Екструзія штока штока
Екструзія валу - це метод обробки для зменшення діаметра матеріалу, який зазвичай називають екструзією вперед. Екструзію стрижня вала можна розділити на обмежену екструзію в матриці, в яку заготовка вводиться в матрицю для екструзії, як показано на фіг. 9, і на вільну екструзію, як показано на фіг. 13b. Вільна екструзія використовується при формуванні невеликого ступеня обробки.
Як показано на малюнку 10, легко виникнути внутрішнє розтріскування. На заключній стадії екструзії штока штока матеріальний потік знаходиться в нестабільному стані, як показано на малюнку 11, який легко утворити в центральній порожнині або тріщині.
Екструзія бочки чашки
Екструзія чашки та стовбура є найпоширенішим методом холодної ковки, який полягає у втискуванні пуансона в матеріал, утворюючи циліндричну частину з дном, тоді як зовнішній діаметр заготовки обмежений матрицею.
Зазвичай екструзійний пуансон видавлює матеріал, а напрямок потоку матеріалу протилежний напрямку руху пуансона, тому це називається екструзією назад. Однак існують також методи екструзії вперед для формування деталей циліндрів шляхом видавлювання матеріалу без переміщення перфоратора. Як показано на малюнку 12,
Фігура 12 - екструзія назад оболонки чашки
5 method Метод холодної ковки складного приводу
Як показано на малюнку 2, загалом кажучи, для холодного кування потрібні кілька процесів, що в основному пов’язано з надмірним тиском штампу, коли використовується один процес. Високий поверхневий тиск штампу не тільки руйнує міцність штампу, але і спричиняє пружну деформацію штампу, що призводить до зниження точності кування виробів.
Нещодавно розроблений процес холодного кування редуктора, якщо застосовується звичайний метод кування, потребує високого формувального тиску, щоб завершити пломбування частини зуба. Для кування зубчастих коліс у якомога меншій кількості процесів необхідно використовувати закрите кування або розколене кування зі складеною функцією руху.
Закрита ковка
На малюнку 15 показаний принцип ковки блоків та ковки конічної шестерні. Заготовка вкладається в порожнину, утворену верхнім і нижнім штампами, а матеріал стискається верхнім і нижнім пуансонами.
Площа контакту між матеріалом і пуансоном майже не змінюється, і матеріал стискається в радіальному напрямку. Порівняно зі спалахом стиснення в напівзакритому куванні, формуючу силу можна значно збільшити.
Цей метод вимагає не тільки руху верхнього та нижнього пуансона та сили затискання, але також спеціально розробленого пристрою основи прес-форми. За допомогою методу закритого кування були успішно виготовлені конічна шестерня та карданний шарнір з постійною швидкістю.
Розколота ковка
Принцип кування з роздвоєним потоком полягає у проектуванні простору для потоку матеріалу в основному та протилежному напрямку потоку матеріалу, щоб зменшити тиск кування.
У випадку екструзії назад, як показано на рис. 16а, метод проектування екструзійного виходу спереду називається методом відмови від вала. На фіг. 16b матеріал стікає до зовнішньої зубчастої частини, а всередині матеріалу спроектована порожнина, яка одночасно подає матеріал на внутрішню сторону, що є так званим способом встановлення отвору.
Цей метод застосовується до ковки зубчастих коліс за допомогою матриці із складною дією. За характеристиками потоку матеріалу цей метод називають методом розколеного кування. В останні роки за допомогою цього методу та складного переміщення штампу успішно розробляється прецизійна ковка гвинтової передачі.
