1 、 El concepto de encabezado en frío
La tecnología de partida en frío (extrusión) es uno de los principales procesos de formación de sujetadores. El encabezado en frío (extrusión) pertenece a la categoría de procesamiento de metales a presión. En la producción, a temperatura normal, se aplica una fuerza externa al metal para que se forme en la matriz predeterminada. Este método generalmente se llama encabezado en frío.
En metalurgia, el forjado de material calentado a la temperatura de recristalización (el acero es de aproximadamente 700 ℃) se llama forjado en caliente.
Para las piezas forjadas de acero, el forjado por debajo de la temperatura de recristalización y por encima de la temperatura normal se denomina forjado en caliente.
Fig.1 temperatura de forjado y nombre común
2 、 Ventajas del encabezado en frío (extrusión)
Alta tasa de utilización del acero: el encabezado en frío (extrusión) es una especie de método de procesamiento de menos y sin corte, como el procesamiento de pernos de cabeza hexagonal tipo varilla y tornillos de cabeza hexagonal de cabeza cilíndrica. Con el método de procesamiento de corte, la tasa de utilización del acero es solo del 25% ~ 35%, mientras que con el método de partida en frío (extrusión), la tasa de utilización puede ser tan alta como 85% ~ 95%, que es solo una parte del consumo de cabeza del proceso. cola y borde de cabeza hexagonal de corte.
Alta productividad: en comparación con el corte general, la eficiencia del cabezal en frío (extrusión) es decenas de veces mayor.
Buenas propiedades mecánicas: método de partida en frío (extrusión) de procesamiento de piezas, porque la fibra metálica no se ha cortado, por lo que la resistencia es mucho mejor que el corte.
Adecuado para producción automática: los sujetadores (incluidas algunas piezas de forma especial) adecuados para la producción de encabezado en frío (extrusión) son básicamente piezas simétricas, adecuados para la producción automática de máquinas de encabezado en frío de alta velocidad y también el método principal de producción en masa.
En una palabra, el método de partida en frío (extrusión) es un método de procesamiento con grandes beneficios económicos integrales, que se usa ampliamente en la industria de los sujetadores, y también es un método de procesamiento avanzado ampliamente utilizado y desarrollado en el hogar y en el extranjero.
3, proceso de forja en frío
Generalmente, el forjado en frío consiste en obtener la forma final de las piezas mediante la combinación de varios procesos. La figura 2 es un ejemplo de forjado en frío. Una vez que se corta la palanquilla, se compone de extrusión hacia adelante de la varilla del eje, extrusión hacia atrás del barril de la copa, extrusión hacia adelante del barril de la copa, extrusión hacia adelante, recalcado, punzonado y extrusión del tubo hacia adelante.
Dividido en procesamiento multiproceso, se trata de evitar una presión excesiva durante una formación. Porque cuantos menos procesos, menor es el costo. Reducir la presión de formación y reducir el número de procesos es la clave para el diseño de procesos.
Figura 2 ejemplo de proceso de forja en frío
4 methods Principales métodos de procesamiento de forja en frío.
Molesto
La figura 3a es un proceso de recalcado libre en el que la superficie exterior no está restringida por el troquel. La presión de procesamiento aumenta con la restricción de fricción. Cuando la altura h del blanco es mayor que el diámetro d0 (H / d0> 1.0), C=1.2, pero cuando el blanco se vuelve más delgado, C aumentará a aproximadamente 2.5.
Cuando la tasa de reducción aumenta, como se muestra en la Figura 4, aparecerán grietas en la dirección oblicua y longitudinal de la superficie periférica. La aparición de grietas depende de la ductilidad del material, por lo que es necesario utilizar el material especialmente elaborado para la forja en frío. Cuando la tasa de reducción aumenta, la figura 3 muestra el tamaño del coeficiente de restricción en varias formaciones de recalcado.
Fig.3 factor de sujeción durante el vuelco
Fig.4 grieta molesta
En el recalcado libre, cuando la altura inicial de la pieza en bruto es más de 2 veces el diámetro, como se muestra en la Figura 5, la flexión de la pieza en bruto es causada por la inestabilidad del material, lo que resulta en la formación de defectos de pliegue. Con el fin de evitar la inestabilidad del material, la matriz con la forma mostrada en la figura 6 se usa generalmente para el conformado preliminar.
Fig.5 inestabilidad
Fig.6 premontaje para evitar inestabilidad
Forja semicerrada
Como se muestra en la Fig. 7, el forjado semicerrado es un método para aumentar la presión en la cavidad del troquel generando rebabas para promover el llenado del material. Cuando se comprime el flash, el coeficiente de restricción C aumentará a 6,0 ~ 9,0, y el grosor del flash debe controlarse por encima del grosor necesario. La figura 8 es un ejemplo de forjado en frío utilizando forjado semicerrado.
Figura 7 etapa final de la forja flash
Figura 8 productos de forja semicerrados
Extrusión de varilla del eje
La extrusión del eje es un método de procesamiento para reducir el diámetro del material, generalmente llamado extrusión hacia adelante. La extrusión de la varilla del eje se puede dividir en la extrusión constreñida en la matriz en la que se coloca la pieza en bruto en la matriz para extrusión como se muestra en la Fig. 9, y la extrusión libre como se muestra en la Fig. 13b. La extrusión libre se utiliza en la formación de pequeños grados de procesamiento.
Como se muestra en la Figura 10, el agrietamiento interno es fácil de producir. En la etapa final de la extrusión de la varilla del eje, el flujo de material está en un estado inestable, como se muestra en la Figura 11, que es fácil de producir una cavidad central o una fisura.
Extrusión de barril de copa
La extrusión de copa y barril es el método más común en la forja en frío, que consiste en presionar el punzón en el material para formar una parte cilíndrica con fondo mientras que el diámetro exterior de la pieza en bruto está limitado por la matriz.
Por lo general, el punzón de extrusión extruye el material y la dirección de flujo del material es opuesta a la dirección de movimiento del punzón, por lo que se denomina extrusión hacia atrás. Sin embargo, también existen métodos de extrusión hacia adelante para formar piezas de cilindros extruyendo el material sin mover el punzón. Como se muestra en la Figura 12,
Figura 12 extrusión hacia atrás de la carcasa de la copa
5, método de forjado en frío de accionamiento compuesto
Como se muestra en la Figura 2, en términos generales, el forjado en frío requiere múltiples procesos, lo que se debe principalmente a la presión excesiva de la matriz cuando se usa un proceso. Una alta presión en la superficie de la matriz no solo destruirá la resistencia de la matriz, sino que también provocará la deformación elástica de la matriz, lo que reducirá la precisión de los productos de forja.
El proceso de forjado en frío de engranajes desarrollado recientemente, si se utiliza el método de forjado habitual, necesita una alta presión de formación para completar el relleno de la pieza del diente. Para forjar engranajes en el menor número de procesos posible, es necesario utilizar forjado cerrado o forjado dividido con función de movimiento compuesto.
Forja cerrada
La Figura 15 muestra el principio de forjado de bloques y forjado de engranajes cónicos. La pieza en bruto se coloca en la cavidad formada por los troqueles superior e inferior, y el material es comprimido por los punzones superior e inferior.
El área de contacto entre el material y el punzón casi no cambia y el material se aprieta en la dirección radial. En comparación con el flash de compresión en forja semicerrada, la fuerza de formación se puede aumentar considerablemente.
Este método requiere no solo el movimiento del punzón superior e inferior y la fuerza de sujeción, sino también un dispositivo de base de molde especialmente diseñado. Mediante el método de forjado cerrado, se produjeron con éxito el engranaje cónico y la junta universal de velocidad constante.
Forja partida
El principio de la forja de flujo dividido es diseñar un espacio para el flujo de material en la dirección principal y la dirección opuesta del flujo de material, a fin de reducir la presión de forjado.
En el caso de extrusión hacia atrás como se muestra en la figura 16a, el método de diseñar una salida de extrusión en la parte delantera se denomina método de abandono del eje. En la Fig. 16b, el material fluye hacia la parte dentada exterior, y se diseña una cavidad dentro del material para hacer que el material fluya hacia el lado interior al mismo tiempo, que es el llamado método de ajuste de orificios.
Este método se aplica a la forja de engranajes mediante el uso de un troquel de acción compuesta. De acuerdo con las características del flujo de material, este método se denomina método de forja dividida. En los últimos años, el forjado de precisión de engranajes helicoidales se ha desarrollado con éxito mediante el uso de este método y el movimiento compuesto de la matriz.
