2.2 Folyamatok és munkaállomások deformációs alakzatainak elemzése hidegfejezési technológiában
A kötőelem termékek hidegfejezését (sajtolását) prés vagy automata hidegfejező gép végzi. A szekvenciális hidegsajtolásnál, egyállásos és többállomásos hidegkovácsolásnál a félkész termék alakja a felső sorrendben vagy a felső állomásos kovácsolásban (sajtolásban) közvetlenül befolyásolja a következő sorozat vagy következő állomás alakítását. Ezért a helyes alakváltozási alak meghatározása a deformációs arány ésszerű elosztása alapján közvetlenül kapcsolódik a jövőbeni deformációhoz és a termék minőségéhez.
2.2.1 Hidegfejezési (sajtolási) eljárás rúd alakú kötőelemekhez
A rúd alakú kötőelemek hidegfejes (sajtolásos) feldolgozásakor figyelembe kell venni az egyes folyamatok (állomások) vonatkozó paramétereit. A fő paraméterek közé tartozik a kovácsolási arány, ahol Lo és do a nyersdarab kovácsolt részének eredeti hossza, illetve átmérője; D. A H a munkadarab átmérőjét és magasságát jelenti kovácsolás után, amint az a 36-7 ábrán látható.
A Lo/do a nyersdarab felborulási deformációjának hosszirányú stabilitásának mértéke, vagyis a nyersdarab felborító részének azon képessége, hogy ellenáll a hosszirányú hajlításnak a felborítás során. Minél kisebb a Lo/do értéke, annál kedvezőbb a fej kovácsolása; Ha az Lo/do értéke túl nagy, akkor a nyersdarab kovácsolt részében hosszirányú hajlítás lép fel. A Lo/do értékén kívül más tényezők is befolyásolják a tuskó deformációjának hosszanti stabilitását. Legyen szó automata hidegvágó gépről vagy vágógépről, akár pengével, akár perselyvágóval vág, a nyersdarab vágórésze nem lehet merőleges a tengelyére, és 1-5 fokos dőlésszögűnek kell lennie. Ily módon a hidegfejezés (préselés) során a tuskót érő kezdeti lyukasztóerő nem a középpontban van, és excentricitás lép fel, ami egyenetlen erőhatást okoz a tuskón, ami a fejalakítás közbeni hosszirányú hajlítás miatt egyenetlen alakváltozást és hajtogatást eredményez. Kis dőlésszögű szakaszoknál a deformáció során keletkező hosszirányú hajlítás nem nyilvánvaló, ami nem befolyásolja a fej minőségét. A hidegfejezési (sajtolási) eljárás során a vágás után a nyersdarab formázásra való elrendezésének fő célja ennek elérése.
Ezenkívül a kezdeti lyukasztóüreg alsó vége az átviteli felület a kovácsolóerő kifejtésére a tuskóra. Ha a középpont el van tolva, akkor az eredő erő középpontja elkerülhetetlenül eltolódik. Hasonlóképpen, ez is egy olyan tényező, amely befolyásolja a hosszirányú hajlítás kialakulását. A rugós felső rúd használata a kezdeti lyukasztás során (lásd a 36-13 ábrát) enyhítheti ezt a hatást. Más tényezők, mint például a szerszámgép működési pontossága és a kezelő beállítási szintje a rögzítőelem felszereléséhez, szintén hatással vannak a kezdeti lyukasztási formára.
A tuskó stabilitásának javítása érdekében a kezdeti lyukasztási deformáció során, különösen alacsony széntartalmú acélok és más, rossz forgácsolási tulajdonságokkal rendelkező acélok esetében, a tuskó deformáció közbeni stabilitásának növelése érdekében a kúpos alakon túlmenően legyen egy hengeres üreg, amelynek magassága 1.5-2mm a munkaüregben a kezdeti lyukasztás kis végén, amint az a 36-12 ábrán látható.
36-12 ábra A kezdeti felborító lyukasztó belső üregének alakja
A tapasztalatok szerint, ha az Lo/do Less, mint vagy egyenlő 2,3-mal, csak egy kovácsolás szükséges a fej kialakításához hosszirányú hajlítás nélkül. Ha a Lo/do Less, mint 4,5 vagy egyenlő, két kovácsolási eljárás szükséges a fejformázás befejezéséhez; Ha a Lo/do Less, mint 8 vagy egyenlő, a fejformázást három kovácsolási körön keresztül kell befejezni. Röviden, minél nagyobb a Lo/do értéke, annál többször kell kovácsolni. A közepes széntartalmú acélok és ötvözött acélok esetében a kovácsolás okozta hidegmunka-edzés miatt a későbbi alakváltozási folyamat nehezen kivitelezhető. Ebben az esetben a folyamatos hidegkovácsolást (sajtolást) szekvenciális hidegsajtolásra kell váltani. A félkész termékeket a folyamatok között lágyítják és izzítják, hogy csökkentsék a félkész termékek keménységét és eltávolítsák a folyamat deformációja során keletkező belső feszültséget.
Minél nagyobb a D/H arány, annál nehezebb a kovácsolás. Valójában a D-t és H-t ábrázoló termékek végső alakváltozási méretei térfogatként számíthatók, majd kiszámítható a nyersdarab szükséges Lo hossza és átmérője do. A felborítások száma a Lo/do értékével határozható meg.
(1) A hatszögletű fejű csavarfej kezdeti felborulási alakjának meghatározása
A kezdeti kovácsolás alakjának ésszerű meghatározása megkönnyíti a fém áramlását a formaüregben, stabilan tartja a fémszálak áramlását, és megkönnyíti a következő munkaállomás deformálódását.
A kezdeti kovácsolás alakja kúpos, és a kezdeti kovácsolt kúpos formaüregnek két formája van: az egyik rugós felső rúd (tű) nélkül, a másik pedig rugós felső rúddal (tű), amint az a {{0. }}.
Ábra 36-13 Kezdeti felborító prototípus üreg
36-14 ábra A kezdeti felborító ütés belső üregének alakja
A rugós felső rúd nélküli kúpos lyukasztó hosszú rúdmunkadarabok felborítására szolgál; A rugós felső rúddal ellátott lyukasztószerszámot rövidebb rúdszakaszú munkadarabokhoz használják. A rugós felső rúd nélküli kúpos üreg kúpszöge a kezdeti lyukasztáshoz megfelelően nagyobb legyen, hogy a munkadarab könnyen leváljon a kezdeti kovácsolószerszámról. Általában 8 foktól 16 fokig vesszük, és a kezdeti kovácsolás belső üregének alakja a 36-14 ábrán látható.
Ha három ütéssel kovácsolunk, akkor két kúpot kell kovácsolni. Az első kúp különösen kis kúpszögű, 2 fok és 3 fok között, alapvető szerepet játszik az alakításban, biztosítva a jó beállítást és stabilitást a második kezdeti kovácsolási deformáció során. A kúpos lyukasztó munkaüregének mérete a felborítandó fejforma térfogata, a huzal átmérője, valamint a lyukasztó és a szerszám távolsága alapján számítható ki. A 36-15 ábrán látható, hogy a teljes kúpos fej térfogata két részből áll: V1 térfogatból és V2 térfogatból, azaz V-kúpból=V1+V2 , a V-kúp pedig egyenlő a precíziós kovácsolás utáni termékfej térfogatával, amely V. Ha a termék méretéből V számítható, akkor V1=V-V2.
Ábra 36-15 embrionális fej alakja
A 36-15 ábrákon látható, hogy a V2-re számos megkötés vonatkozik, mint például a lyukasztó és a szerszám közötti távolság, a szerszám munkaüregének mélysége, a benne lévő fém kitöltési formája, és a V2-t képező hordóátmérő. Ezért általában empirikus képleteket használnak:
V1=KV (mm3) (képlet 36-17)
A képletben V - a termék fejét képező térfogat
K - Termék alaki együttható
Hatlapfejű csavarokhoz és hatlapfejű vezetőnyakcsavarokhoz: K=0.75-0.85;
Félkörfejű csavarokhoz K{{0}},7-0,8;
Süllyesztett csavaroknál K{{0}},5-0,6.
A kúp kis végátmérője dM egyenlő vagy kicsivel kisebb, mint a nyersanyag minimális mérete, a kúp DK nagy végátmérőjét pedig 1.2-1.3 dM-nek vesszük.
Ha DK=1.2dM, akkor a kúp V1 térfogata:
Ha DK=1.3dM,
(2) Gépcsavarok kezdeti kovácsolási alakjának meghatározása
Sokféle gépcsavar létezik, amelyek főként a fej geometriai alakjától különböznek. Összességében a kovácsolási arány (S=Lo/do és D/h) a gépi csavarfejek alakításakor viszonylag kicsi, ami megkönnyíti a kovácsolást. Egyszerű fej alakú gépcsavarok esetén kattintson a hidegkovácsolással előállított munkadarabra, amint az 36-16 ábrán látható, és egyszeri kovácsolás használható. A gépcsavarok sok fajtája azonban összetett fejhornyokkal rendelkezik. A kereszthornyos típusnál a fej kialakítása két vagy több felborítást igényel. A szabványok szerinti horonykövetelményeknek megfelelő termékek kovácsolásánál a kezdeti lyukasztási forma döntő szerepet játszik.
36-16 ábra Kattintson a hidegfejezéssel előállított munkadarabra
A precíziós kovácsolófej kialakításakor a horony is ki van téve a felborításnak és az extrudálásnak. Ekkor a termékfej deformációja nemcsak azt okozza, hogy a fém folyjon, és kitöltse a fej nagyobb végét a felborulás miatt, hanem hajlamos az erővel ellentétes irányú áramlásra is a horony extrudálása miatt, ezáltal befolyásolja a fém kitöltését a nagy vég szélén. Különösen a barázda irányban egyértelmű a "hiányzó hús" jelensége. A lokális hiányosság problémájának megoldása érdekében a kezdeti lyukasztás tetejét körív alakúra alakítják. A lapos fejű, kereszthornyú csavarok kezdeti lyukasztásához a tetejét kúpos alakúvá kell alakítani, 120-150 fokos kúpszöggel, amint az a 36-17 ábrán látható. Célja, hogy csökkentse a fém fordított áramlását a deformáció során, ami előnyös a fej nagy végének kitöltéséhez.
Belső hatszögletű hengerfejű csavarok kezdeti kovácsolási alakjának meghatározása. A hidegfejű belső hatszögletű hengerfejű csavarok (kevesebb, mint 1,5-ös fejkovácsolási arányú) összetett geometriai alakzatokkal és magas termékteljesítmény-követelményekkel rendelkeznek a fejen lévő mély belső hatszögletű furat miatt, 8.8, 10.9 és 12.9 minőséggel. A használt acél közepes szénacél, ötvözött acél, gyenge hidegalakítási teljesítménnyel és összetett fejdeformációval, beleértve a felborítást, az előre extrudálást és a fordított extrudálást. Ezért az ilyen termékek kezdeti lyukasztásának általában a kezdeti címsoron és egy második előfejezésen kell keresztülmennie. A 36-18. ábra a gyártás során gyakran használt kezdeti kovácsolási formákat sorol fel. A második szekvencia előfejlécében a belső hatszögletű előformázó homorú lyukat alakítják ki a fejnél, hogy csökkentsék a deformációt a belső hatszögletű furat következő munkaállomáson történő finomítása során. A fém áramlási ellenállása a fordított extrudálásos deformáció során csökken, így a hatszögletű bélyeg által viselt terhelés a lehető legkisebbre csökken, és a fémáramlás egyenletesen töltődik fel a fej felső és alsó végének szélein.
Ábra 36-17 Kereszthorony lapos, kerek fejű hidegfejezési eljárás
36-18 ábra A kezdeti és a második kovácsolt nyersdarabok sematikus diagramja hidegfejű hatszögletű hengerfejű csavarokhoz
(4) Rúd alakú kötőelemek precíziós kovácsolása
A rúd alakú kötőelemek precíziós kovácsolása az a folyamat, amikor az előre kialakított üres fejet a felső és az alsó forma közötti munkaüregbe kovácsolják, hogy megkapják a termékfej végső formáját és méretét.
A fej deformációja a termékfej geometriai méreteitől függően változik, és általában a következő formákat öltheti:
a. Hatszögletű és szögletes fejű csavarok
A(z) 36-19 ábrán látható formáló területnek három területe van: a fejmagasság 1/3-a a felső modellüregben, 1/3-2/5-e az alsó modellüregben, a többi pedig éleket képez. a felső és alsó forma közötti résben. Végül a vágási folyamatot a hatszögletű és négyzet alakú fejek vágásának befejezésére használják.
b. Gépcsavarok félkerek és lapos kerek fejjel, teljesen kialakított fejjel a felső szerszámüregben (könnyű lyukasztás).
c. Olyan termékek, mint a belső hatszögletű hengerfejű csavarok és a süllyesztett hatlapfejű csavarok, amelyek feje az alsó formaüregben van kialakítva. Mivel precíziós kovácsolásról van szó, a felső és alsó öntőforma munkaüregeinek meg kell felelniük a termékfej méretének követelményeinek.
(5) A rúd alakú kötőelemek folyamatának csökkentése
A hatlapfejű csavarok széles körben használt rögzítőelemek, amelyek szilárdsági szintjei széles skálán mozognak, 3,6 és 12,9 között, és amelyeket gyártanak. A közepes és alacsony szilárdságú hatlapfejű csavarok esetében általában két eljárást alkalmaznak a gyártáshoz, az egyik a finomrúd-eljárás, a másik a durva rúd-redukciós eljárás. Az úgynevezett vékony rúd olyan huzal, amely megegyezik a hidegkovácsoláshoz használt menetes tuskó átmérőjével. A huzal mérete nagyon keveset változik, és a rúd közvetlenül szálakká csavarható; A durva rúd olyan huzal, amely nagyobb, mint a menet külső átmérője. A hidegkovácsolási eljárás során egy, két vagy több redukciót rendeznek el, hogy a menet hossza elérje a csavardarab méretét.
A belső hatszögletű hengeres fejű csavar a nemzeti szabványok szerint 8.8-as és magasabb osztályú nagy szilárdságú termék. Bár a fej deformációjának mértéke nem jelentős, az alkalmazott huzal nagyobb szilárdságú és kisebb plaszticitású. Ezért általában a durva rúdcsökkentési eljárást alkalmazzák. A hidegfejezés során egy vagy több redukciót hajtanak végre, hogy a menetes rúd átmérője elérje a csavardarab méretét.
A hatszögletű fejű csavarok a finom rúd eljárást alkalmazzák, és a fej deformációjának mértéke a hideg irányváltás során megnő a durva rúdhoz képest. Alkalmas rövid specifikációjú teljesen menetes termékek gyártására. A vékony rúd technológiával történő csavargyártás gyakran a következő problémákkal szembesül:
A fej deformációs foka nagy, könnyen repedések keletkezhetnek. Előfordul, hogy a hatszögletű élrepedések levágása nem tudja teljesen eltávolítani azokat.
A felborítás során a fej gyakran hosszirányban meghajlik a jelentős deformáció miatt, ami a támasztófelülettől 1/3-os távolságra behajt, ahogy az a 36-20 ábrán látható, és a csavar átfordulását okozza.
A fej és a rúd közötti gyenge kötési szilárdság rejtett veszélyt jelent a vékony rúdcsavarok elfordulására. A durva rudas redukciós technológia alkalmazása elkerüli a fenti problémákat. A redukció szükségessége miatt azonban nem csak a redukciós erőt növeli, hanem a forma szerkezetét is ennek megfelelően bonyolulttá teszi.
1. Kezdeti kovácsolószerszám; 2-homorú forma; 3- Összetevők; 4-Felső rúd; 5-Párnablokk
Ábra 36-19 Hideg fejléc hatszögletű fej és négyzet alakú fej sematikus diagramja
36-20 ábra A vastag és vékony rúdcsavarfejek felborításával kialakított hajtogatás sematikus diagramja
Egy redukáló szerszámmal kell rendelkeznie, amelyet általában kemény ötvözetből dolgoznak fel, ami növeli a forma költségét.
Ezenkívül speciális követelmények vonatkoznak a huzal felületi kenésére és anyagkeménységére. A gyártásban használt huzalok többsége foszfátozáson és elszappanosításon esett át. A huzal keménysége 75-85 HRB legyen a szferoidizáló izzítás után.
Összességében elmondható, hogy bár a durva rúd-redukciós eljárás magas követelményeket támaszt a huzalokkal és formákkal szemben, ami növeli a gyártási költségeket, de a termék minőségét tekintve csökkentheti a termék rossz anyagplasztika által okozott repedését. Továbbra is jó az anyagfelhasználás, a termékek szilárdsági követelményei és az általános gazdasági hatékonyság.
(6) A csavarfej vágóéle
Kétféle hatlapfejű csavar létezik: süllyesztett fejűek és laposfejűek. Gyártási és felhasználási szempontból a lapos fejű hatlapfejű csavarok a teljes mennyiség több mint 90%-át teszik ki. A fejen lévő homorú furatú csavarok a fej közvetlen hidegkovácsolása (préselése) miatt magas követelményeket támasztanak a huzal plaszticitásával szemben. A hatszögletű élek rossz minőségben vannak kitöltve, gyakran csupasz sarkokként jelennek meg, és hajlamosak megcsúszni a meghúzás során. Ez érzékenyebben tükröződik a berendezés automatikus szerelősorán, ami objektíven korlátozza az ilyen típusú fej típusú csavarok gyártását.
A lapos fejű, hatszögletű csavart vágóélek alakítják ki. A vágóélek elrendezhetők egy többállomásos automata hidegvágó gépben a többállomásos gyártási folyamatnak megfelelően, vagy kiegészíthetők egy dedikált vágógéppel.
2024 január3Hét WBMPTermék ajánlás:
Heading meghal, Punch:
A WBM nagy hatékonysággal és automatizált kúpos görgős szerszámokat gyárt. A hengereket egyetlen automatikus hidegfejes présen alakítják ki, és öt lépésben adagolják, vágják és lyukasztják a szerszámba.
Különböző típusú és méretű kúpos görgős szerszámokat gyártunk minőségbiztosítással, beleértve: kombinált lyukasztót, külső hüvelyt, pengét, kombinált lyukasztót, adagolóhengert, kombinált matricákat, kettős rétegű hüvelyt, betétet.
https://www.w-bm.com/products/Taper-roller-cold-heading-dies/Heading-dies,Punch/400.html
