1、 Il concetto di intestazione fredda
La tecnologia di stampaggio a freddo (estrusione) è uno dei principali processi di formatura degli elementi di fissaggio. L'intestazione a freddo (estrusione) appartiene alla categoria della lavorazione a pressione dei metalli. Nella produzione, a temperatura normale, viene applicata una forza esterna al metallo per farlo formare nello stampo predeterminato. Questo metodo è solitamente chiamato intestazione a freddo.
Nella metallurgia, la forgiatura di materiale riscaldato alla temperatura di ricristallizzazione (l'acciaio è di circa 700 ℃) è chiamata forgiatura a caldo.
Per i pezzi fucinati in acciaio, la forgiatura al di sotto della temperatura di ricristallizzazione e al di sopra della temperatura normale è chiamata forgiatura a caldo.
Fig. 1 temperatura di forgiatura e nome comune
2、 Vantaggi dell'intestazione a freddo (estrusione)
Alto tasso di utilizzo dell'acciaio: l'intestazione a freddo (estrusione) è una sorta di metodo di lavorazione meno e senza taglio, come la lavorazione di bulloni a testa esagonale a barra e viti a testa esagonale a testa cilindrica. Con il metodo di lavorazione del taglio, il tasso di utilizzo dell'acciaio è solo del 25% ~ 35%, mentre con il metodo di intestazione a freddo (estrusione), il tasso di utilizzo può raggiungere l'85% ~ 95%, che è solo un consumo di processo della testa, coda e bordo della testa esagonale tagliente.
Elevata produttività: rispetto al taglio generale, l'efficienza della stampa a freddo (estrusione) è decine di volte superiore.
Buone proprietà meccaniche: metodo di lavorazione delle parti con intestazione a freddo (estrusione), poiché la fibra metallica non è stata tagliata, quindi la resistenza è molto migliore del taglio.
Adatto per la produzione automatica: i dispositivi di fissaggio (comprese alcune parti di forma speciale) adatti per la produzione di intestazione a freddo (estrusione) sono fondamentalmente parti simmetriche, adatte per la produzione di macchine automatiche per intestazione a freddo ad alta velocità e anche il metodo principale di produzione di massa.
In una parola, il metodo di intestazione a freddo (estrusione) è un metodo di lavorazione con elevati vantaggi economici globali, ampiamente utilizzato nell'industria dei dispositivi di fissaggio, ed è anche un metodo di lavorazione avanzato ampiamente utilizzato e sviluppato in patria e all'estero.
3、 Processo di stampaggio a freddo
In generale, lo stampaggio a freddo consiste nell'ottenere la forma finale delle parti attraverso la combinazione di vari processi. La figura 2 è un esempio di stampaggio a freddo. Dopo che la billetta è stata tagliata, è composta da estrusione in avanti dell'asta dell'albero, estrusione all'indietro del cilindro della tazza, estrusione in avanti del cilindro della tazza, ricalcatura, punzonatura ed estrusione in avanti del tubo.
Diviso in elaborazione multiprocesso è evitare una pressione eccessiva durante una formatura. Perché meno processi, minore è il costo. Ridurre la pressione di formatura e ridurre il numero di processi è la chiave per la progettazione del processo.
Figura 2 esempio di processo di stampaggio a freddo
4、 Principali metodi di lavorazione dello stampaggio a freddo
sconvolgente
La Fig. 3a è un processo di ricalcatura libera in cui la superficie esterna non è vincolata dallo stampo. La pressione di lavorazione aumenta con il vincolo di attrito. Quando l'altezza h del grezzo è maggiore del diametro d0 (H/d0> 1.0), C=1.2, ma quando il grezzo si assottiglia, C salirà a circa 2,5.
All'aumentare della velocità di riduzione, come mostrato in Figura 4, appariranno cricche nella direzione obliqua e longitudinale della superficie periferica. Il verificarsi di crepe dipende dalla duttilità del materiale, quindi è necessario utilizzare il materiale appositamente realizzato per lo stampaggio a freddo. Quando il tasso di riduzione aumenta, la Fig. 3 mostra la dimensione del coefficiente di vincolo in varie formature per ricalcatura.
Fig. 3 fattore di ritenuta durante il ribaltamento
Fig. 4 fessura di ribaltamento
Nella ricalcatura libera, quando l'altezza iniziale del fustellato è superiore a 2 volte il diametro, come mostrato in figura 5, la piegatura del fustellato è causata dall'instabilità del materiale, con conseguente formazione di difetti di piegatura. Al fine di prevenire l'instabilità del materiale, la filiera con la forma mostrata in Fig. 6 viene solitamente utilizzata per la formatura preliminare.
Fig. 5 instabilità
Fig. 6 pre ricalcatura per evitare instabilità
Forgiatura semichiusa
Come mostrato in Fig. 7, la forgiatura semichiusa è un metodo per aumentare la pressione nella cavità dello stampo generando flash per favorire il riempimento del materiale. Quando il flash viene compresso, il coefficiente di vincolo C aumenterà a 6,0 ~ 9,0 e lo spessore del flash dovrebbe essere controllato al di sopra dello spessore necessario. La figura 8 è un esempio di stampaggio a freddo mediante stampaggio semichiuso.
Figura 7 fase finale del flash forging flash
Figura 8 prodotti di forgiatura semichiusi
Estrusione dell'asta dell'albero
L'estrusione dell'albero è un metodo di lavorazione per ridurre il diametro del materiale, solitamente chiamato estrusione in avanti. L'estrusione dell'asta dell'albero può essere suddivisa in estrusione vincolata nello stampo in cui il semilavorato viene inserito nello stampo per l'estrusione come mostrato in Fig. 9, ed estrusione libera come mostrato in Fig. 13b. L'estrusione libera viene utilizzata nella formatura di piccoli gradi di lavorazione.
Come mostrato nella Figura 10, è facile che si verifichino crepe interne. Nella fase finale dell'estrusione dell'asta dell'albero, il flusso di materiale è in uno stato instabile, come mostrato nella Figura 11, che è facile da produrre cavità centrale o fessura.
Estrusione del cilindro della tazza
L'estrusione di coppa e canna è il metodo più comune nello stampaggio a freddo, che consiste nello spremere il punzone nel materiale per formare una parte cilindrica con fondo mentre il diametro esterno del grezzo è vincolato dallo stampo.
Di solito, il punzone di estrusione estrude il materiale e la direzione del flusso del materiale è opposta alla direzione di movimento del punzone, quindi si chiama estrusione all'indietro. Tuttavia, esistono anche metodi di estrusione in avanti per formare parti di cilindri estrudendo il materiale senza spostare il punzone. Come mostrato in Figura 12,
Figura 12 estrusione all'indietro del guscio della tazza
5、 Metodo di forgiatura a freddo dell'azionamento composto
Come mostrato nella Figura 2, in generale, lo stampaggio a freddo richiede più processi, principalmente a causa dell'eccessiva pressione dello stampo quando viene utilizzato un processo. L'elevata pressione superficiale dello stampo non solo distruggerà la resistenza dello stampo, ma causerà anche la deformazione elastica dello stampo, con conseguente diminuzione della precisione dei prodotti di forgiatura.
Il processo di forgiatura a freddo degli ingranaggi recentemente sviluppato, se si utilizza il metodo di forgiatura usuale, richiede un'elevata pressione di formatura per completare il riempimento della parte del dente. Per forgiare ingranaggi nel minor numero di processi possibile, è necessario utilizzare la forgiatura chiusa o la forgiatura divisa con funzione di movimento composto.
Forgiatura chiusa
La Figura 15 mostra il principio della forgiatura a blocchi e degli ingranaggi conici. Il grezzo viene inserito nella cavità formata dalle matrici superiore e inferiore e il materiale viene compresso dai punzoni superiore e inferiore.
L'area di contatto tra il materiale e il punzone è quasi invariata e il materiale viene schiacciato nella direzione radiale. Rispetto al flash di compressione nella forgiatura semichiusa, la forza di formatura può essere notevolmente aumentata.
Questo metodo richiede non solo il movimento del punzone superiore e inferiore e la forza di bloccaggio, ma anche un dispositivo di base dello stampo appositamente progettato. Attraverso il metodo di forgiatura chiusa, sono stati prodotti con successo l'ingranaggio conico e il giunto cardanico omocinetico.
Forgiatura divisa
Il principio della forgiatura a flusso diviso è quello di progettare lo spazio per il flusso di materiale nella direzione principale e nella direzione opposta del flusso di materiale, in modo da ridurre la pressione di forgiatura.
Nel caso dell'estrusione all'indietro come mostrato in Fig. 16a, il metodo per progettare un'uscita di estrusione nella parte anteriore è chiamato metodo di abbandono dell'albero. In Fig. 16b, il materiale scorre verso la parte dentata esterna e una cavità è progettata all'interno del materiale per far fluire contemporaneamente il materiale verso il lato interno, che è il cosiddetto metodo di impostazione del foro.
Questo metodo viene applicato alla forgiatura degli ingranaggi utilizzando un dado ad azione composta. In base alle caratteristiche del flusso di materiale, questo metodo è chiamato metodo di forgiatura divisa. Negli ultimi anni, la forgiatura di precisione di ingranaggi elicoidali è stata sviluppata con successo utilizzando questo metodo e il movimento composto dello stampo.
