1 、 Aukstās pozīcijas jēdziens
Aukstā virziena (ekstrūzijas) tehnoloģija ir viens no galvenajiem stiprinājumu veidošanas procesiem. Aukstā pozīcija (ekstrūzija) pieder pie metāla spiediena apstrādes kategorijas. Ražošanā normālā temperatūrā metālam tiek piemērots ārējs spēks, lai tas veidotos iepriekš noteiktā matricā. Šo metodi parasti sauc par aukstu virzienu.
Metalurģijā materiāla kalšanu, kas uzkarsēta līdz rekristalizācijas temperatūrai (tērauds ir aptuveni 700 ℃), sauc par karsto kalšanu.
Tērauda kalumiem kalšanu zem rekristalizācijas temperatūras un virs normālas temperatūras sauc par siltu kalšanu.
1. kalšanas temperatūra un parastais nosaukums
2, aukstās pozīcijas priekšrocības (ekstrūzija)
Augsts tērauda izmantošanas līmenis: aukstā vītne (ekstrūzija) ir sava veida mazāka un bez griešanas apstrādes metode, piemēram, stieņa veida sešstūra galvas skrūves un cilindriskas galvas sešstūra galvas skrūves. Izmantojot griešanas apstrādes metodi, tērauda izmantošanas līmenis ir tikai 25% ~ 35%, savukārt, izmantojot aukstās velmēšanas (ekstrūzijas) metodi, izmantošanas līmenis var sasniegt 85% ~ 95%, kas ir tikai daži galvas patēriņi, asti un griešanas sešstūra galvas malu.
Augsta produktivitāte: salīdzinot ar vispārēju griešanu, aukstās apstrādes (ekstrūzijas) efektivitāte ir desmitiem reižu lielāka.
Labas mehāniskās īpašības: detaļu apstrādes ar aukstu virzienu (ekstrūzija) metode, jo metāla šķiedra nav nogriezta, tāpēc izturība ir daudz labāka nekā griešana.
Piemērots automātiskai ražošanai: stiprinājumi (ieskaitot dažas īpašas formas detaļas), kas piemēroti aukstās pozīcijas (ekstrūzijas) ražošanai, būtībā ir simetriskas detaļas, kas piemērotas ātrgaitas automātisko auksto pozīciju mašīnu ražošanai, kā arī galvenā masveida ražošanas metode.
Vārdu sakot, aukstās pozīcijas (ekstrūzijas) metode ir apstrādes metode ar augstiem visaptverošiem ekonomiskajiem ieguvumiem, kas tiek plaši izmantota stiprinājumu nozarē, un tā ir arī uzlabota apstrādes metode, ko plaši izmanto un izstrādā mājās un ārzemēs.
3, aukstā kalšanas process
Vispārīgi runājot, aukstā kalšana ir detaļu galīgās formas iegūšana, apvienojot dažādus procesus. 2. attēls ir aukstās kalšanas piemērs. Pēc tam, kad sagatave ir nogriezta, to veido vārpstas stieņa izspiešana uz priekšu, kausa mucas aizmugurējā ekstrūzija, kausa mucas ekstrūzija uz priekšu, izjaukšana, štancēšana un caurules izspiešana uz priekšu.
Sadalīts vairāku procesu apstrādē, lai izvairītos no pārmērīga spiediena vienas formēšanas laikā. Jo mazāk procesu, jo zemākas izmaksas. Formēšanas spiediena samazināšana un procesu skaita samazināšana ir procesa dizaina atslēga.
2. attēls aukstā kalšanas procesa piemērs
4, aukstās kalšanas galvenās apstrādes metodes
Nomācošs
3.a attēls ir brīvs izjaukšanas process, kurā ārējā virsma nav ierobežota ar presi. Apstrādes spiediens palielinās līdz ar berzes ierobežojumu. Kad sagataves augstums h ir lielāks par diametru d0 (H / d0> 1,0), C=1,2, bet, kad sagatave kļūst plānāka, C paaugstināsies līdz apmēram 2,5.
Palielinoties samazināšanas ātrumam, kā parādīts 4. attēlā, perifērās virsmas slīpajā un gareniskajā virzienā parādīsies plaisas. Plaisu rašanās ir atkarīga no materiāla plastiskuma, tāpēc ir nepieciešams izmantot materiālu, kas īpaši izgatavots aukstajai kalšanai. Kad samazināšanas ātrums palielinās, 3. attēlā parādīts ierobežojuma koeficienta lielums dažādās satraukuma formās.
3. att. Ierobežojošais faktors sajukuma laikā
4. attēls, kas izjauc plaisu
Brīvā satraukumā, kad sagataves sākotnējais augstums ir vairāk nekā 2 reizes lielāks par diametru, kā parādīts 5. attēlā, sagataves lieci izraisa materiāla nestabilitāte, kā rezultātā veidojas locīšanas defekti. Lai nepieļautu materiāla nestabilitāti, sākotnējai formēšanai parasti tiek izmantota forma, kas parādīta 6. attēlā.
5. att. Nestabilitāte
6. attēls. Iepriekšēja satraukums, lai novērstu nestabilitāti
Daļēji slēgta kalšana
Kā parādīts 7. attēlā, daļēji slēgta kalšana ir metode spiediena palielināšanai štancēšanas dobumā, radot zibspuldzi, lai veicinātu materiāla piepildīšanu. Kad zibspuldze ir saspiesta, ierobežojuma koeficients C palielināsies līdz 6,0 ~ 9,0, un zibspuldzes biezums jākontrolē virs nepieciešamā biezuma. 8. attēls ir aukstās kalšanas piemērs, izmantojot daļēji slēgtu kalšanu.
7. attēls zibspuldzes kalšanas pēdējais posms
8. attēls daļēji slēgti kalšanas izstrādājumi
Vārpstas stieņa izspiešana
Vārpstas ekstrūzija ir apstrādes metode materiāla diametra samazināšanai, ko parasti sauc par presēšanu uz priekšu. Vārpstas stieņa ekstrūziju var iedalīt ierobežotā ekstrūzijā presformā, kurā sagatavi ievieto presformā ekstrūzijai, kā parādīts 9. attēlā, un brīvajā ekstrūzijā, kā parādīts 13.b attēlā. Brīvu ekstrūziju izmanto nelielas apstrādes pakāpes veidošanā.
Kā parādīts 10. attēlā, ir viegli notikt iekšēja plaisāšana. Vārpstas stieņa ekstrūzijas pēdējā posmā materiāla plūsma ir nestabilā stāvoklī, kā parādīts 11. attēlā, un to ir viegli izveidot centrālo dobumu vai plaisu.
Kausa mucas ekstrūzija
Krūzes un mucas ekstrūzija ir visizplatītākā metode aukstā kalšanā, proti, iespiežot perforatoru materiālā, veidojot cilindrisku daļu ar dibenu, kamēr sagataves ārējais diametrs ir ierobežots.
Parasti ekstrūzijas perforators izspiež materiālu, un materiāla plūsmas virziens ir pretējs perforatora kustības virzienam, tāpēc to sauc par aizmugurējo ekstrūziju. Tomēr ir arī virziena uz priekšu ekstrudēšanas metodes, kā veidot cilindru daļas, ekstrudējot materiālu, nepārvietojot perforatoru. Kā parādīts 12. attēlā,
12. attēls. Glāzes apvalka ekstrūzija atpakaļ
5, salikta piedziņas aukstā kalšanas metode
Kā parādīts 2. attēlā, parasti aukstajai kalšanai ir nepieciešami vairāki procesi, kas galvenokārt ir saistīts ar pārmērīgu presēšanas spiedienu, ja tiek izmantots viens process. Augsts presēšanas virsmas spiediens ne tikai iznīcinās matricas izturību, bet arī izraisīs formas elastīgo deformāciju, kā rezultātā samazināsies kalšanas izstrādājumu precizitāte.
Nesen izstrādātajam zobratu aukstās kalšanas procesam, ja tiek izmantota parastā kalšanas metode, ir nepieciešams augsts formēšanas spiediens, lai pabeigtu zoba daļas aizpildīšanu. Lai pēc iespējas mazāk kaltu zobratus, jāizmanto slēgta kalšana vai dalīta kalšana ar saliktu kustības funkciju.
Slēgta kalšana
15. attēlā parādīts bloku kalšanas un konisko zobratu kalšanas princips. Sagatave tiek ievietota dobumā, ko veido augšējā un apakšējā štancēšana, un materiāls tiek saspiests ar augšējiem un apakšējiem perforatoriem.
Kontakta laukums starp materiālu un perforatoru gandrīz nemainās, un materiāls tiek saspiests līdz radiālajam virzienam. Salīdzinot ar daļēji slēgta kaluma kompresijas zibspuldzi, formēšanas spēku var ievērojami palielināt.
Šī metode prasa ne tikai augšējā un apakšējā perforatora kustību un saspiešanas spēku, bet arī speciāli izstrādātu veidņu pamatnes ierīci. Izmantojot slēgto kalšanas metodi, veiksmīgi tika ražots konusveida pārnesums un nemainīga ātruma kardāns.
Sadalīta kalšana
Dalītās plūsmas kalšanas princips ir paredzēt vietu materiālu plūsmai materiāla plūsmas galvenajā virzienā un pretējā virzienā, lai samazinātu kalšanas spiedienu.
Atpakaļspiediena gadījumā, kā parādīts 16.a attēlā, metodi ekstrūzijas izejas projektēšanai priekšpusē sauc par vārpstas atmešanas metodi. 16.b attēlā materiāls plūst uz ārējo zobaino daļu, un materiāla iekšpusē ir izveidota dobums, kas vienlaikus liek materiālam plūst uz iekšējo pusi, kas ir tā sauktā cauruma iestatīšanas metode.
Šī metode tiek piemērota zobrata kalšanai, izmantojot salikto darbgaldu. Saskaņā ar materiāla plūsmas īpašībām šo metodi sauc par sadalītās kalšanas metodi. Pēdējos gados ir precīzi izveidota spirālveida zobratu kalšana, izmantojot šo metodi un veidņu salikto kustību.
