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標(biāo)題: 鋁合金擠壓----求助 [打印本頁]

作者: 大浪浪    時間: 2008-5-4 08:44
標(biāo)題: 鋁合金擠壓----求助
各位前輩,新手含淚求助,,哪位能指點一下鋁合金擠壓方面的知識�,。课覀円獢D的東西比較大的,,不過形狀比較簡單,,就是鋁管,尺寸大概直徑300的樣子
作者: 星火燎原    時間: 2008-5-4 14:14
只可惜沒圖了,!
# Q% A% X. o! [" M擠壓鑄造鋁合金車輪工藝探討5 S8 D7 S5 Z- f2 k6 N- V
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摘要: 采用擠壓鑄造代替壓力鑄造生產(chǎn)鋁合金車輪,,不僅克服了壓鑄件內(nèi)部容易形成氣孔和氧化夾雜的缺陷,而且提高了成品率及材料利用率,。介紹了鋁合金車輪擠壓鑄造的模具結(jié)構(gòu)及設(shè)計參數(shù),,分析了擠壓鑄造的工藝參數(shù)及選擇依據(jù)。 3 X4 ^' E$ ~% B- x; ~+ h

' s6 g% i5 ]; U& u) K關(guān)鍵詞:鋁合金車輪 擠壓鑄造 模具結(jié)構(gòu)% ]3 g* K  J0 B( i% M
目前,,國內(nèi)卡丁車(類似碰碰車)都從國外進口,,其中鋁合金車輪是一個重要零件。過去,,國外采用壓力鑄造生產(chǎn)該鑄件,,鑄件質(zhì)量差,且成品率低,,勞動強度大,。針對該鑄件的結(jié)構(gòu)特點和性能要求,如何提高其產(chǎn)品質(zhì)量,、降低原材料消耗,、節(jié)約能源、提高勞動生產(chǎn)率及降低鑄件成本,,是當(dāng)前生產(chǎn)中的關(guān)鍵,。從研制的情況可知,采用擠壓鑄造代替壓力鑄造是今后制造鋁合金車輪行之有效的工藝,。 % s8 |- w8 `7 K& u/ Z( B$ Q
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1 車輪材料,、要求及鑄件設(shè)計9 t( ^! w3 D0 }) q# X9 W5 e
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圖1所示為鋁合金車輪零件圖。車輪不僅有較高的性能要求,,而且形狀十分復(fù)雜,。
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( `$ h$ E. M6 z% X  m8 m圖1 車輪零件圖
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車輪材料的化學(xué)成分(質(zhì)量分數(shù))為:1.5%~3.5%的Cu,10.5%~12.0%的Si,<0.3%的Mg,,<1.0%的Zn,<0.5%的Mn,,<1.3%的Fe,<0.5%的Ni,<0.5%的Sn,,其余為Al。力學(xué)性能要求:σb>276 MPa,σs>115 MPa,σ>4.4%,HB>92,。0 F& H- r6 n4 n4 B6 Q
該車輪內(nèi)外形的尺寸精度較高,,都應(yīng)加放加工余量及余塊。按擠壓鑄造工藝的要求,,把形狀復(fù)雜的車輪零件圖設(shè)計如圖2所示的鑄件圖,。由該圖可見,為便于從鑄件內(nèi)孔脫出及簡化模具加工,,把原來的階梯軸孔設(shè)計成圓柱形中心孔,其直徑為φ30 mm,,內(nèi)壁斜度為3°[1],。0 k' e8 A2 w9 `0 J! S
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* H6 l. f% w0 Z9 `4 Q6 m3 ?圖2 車輪鑄件圖
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2 模具結(jié)構(gòu)及設(shè)計參數(shù)[1] . S2 q3 ]3 D; X: \: \( [/ ^, ]

2 {  a- i* C/ K5 q% b2.1 擠壓鑄造模具結(jié)構(gòu)
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$ P# G( D9 c4 w. s3 @4 e: V0 o鋁合金車輪擠壓鑄造的模具結(jié)構(gòu)如圖3所示。它主要有凸模,、右凹模,、頂桿鑲塊和左凹模組成所要求的型腔。左凹模和右凹模分別固定在左凹模定模板和右凹模動模板上,,左凹模定模板用螺釘緊固在下模板上,,右凹模動模板經(jīng)過側(cè)缸在導(dǎo)柱上實施開啟及閉合。
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圖3 車輪擠壓鑄造模具 6 v- x% }& A) v
1.上模板 2.凸模固定板 3.凸模 4.導(dǎo)
# C$ C9 m# N) }. {0 L  q6 r柱 5.右凹模 6.右凹模動模板
" x1 R; q5 r/ W- B+ N/ \7.墊板 8.下模板 9.頂桿鑲塊 10.左凹模 11.左凹模定模板
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采用2000 kN油壓機改裝進行擠壓鑄造,,其工作過程是:將定量的合金熔液澆入型槽后,,固定在活動橫梁上的凸模以一定速度向下擠入型腔,壓力達一定數(shù)值后保壓,;鋁合金凝固后卸壓,,凸模通過工作缸的回程向上移動,頂桿鑲塊通過下頂缸從鑄件內(nèi)向下退出,,直到全部脫離鑄件之后,,再用側(cè)缸開啟右凹模,取出鑄件,。
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( b% M- ]5 }  I& q: E+ q  R8 d2.2 模具設(shè)計的主要參數(shù) 5 {4 G$ @9 g7 u
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(1) 間隙 凸模與左,、右凹模之間的間隙要適當(dāng)。過小則因凸模與凹模的裝配誤差而相碰或咬�,�,;過大則合金熔液通過間隙噴出,造成事故,;或者在間隙中產(chǎn)生縱向毛剌,,減小加壓效果,,阻礙卸料。合理的間隙與加壓開始時間,、加壓速度,、壓力大小、工件尺寸及金屬材料有關(guān),。根據(jù)實際生產(chǎn)經(jīng)驗,,單邊間隙取0.1 mm。 & S( Q) t1 t# @
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(2) 脫模斜度 合金熔液在凸模壓力下凝固成鑄件,,冷卻后緊包在凸模及頂桿鑲塊上,。為了便于凸模及頂桿鑲塊脫出,故在凸模及頂桿鑲塊上設(shè)有3°的脫模斜度,。由于鑄件外形呈圓狀,,且分在左、右兩片凹模,,只要右凹模向右移動一定距離,,鑄件就易從左凹模取出,故不必設(shè)置脫模斜度,。 ) t8 e/ W2 X0 E' B4 s- {3 \
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(3) 排氣 在左,、右兩片凹模完全閉合后,合金熔液因緩慢地澆入型腔,,型腔中氣體可基本排出,。擠壓鑄造時,留在凸模導(dǎo)向部分的少量氣體,,通過凸模與凹模之間的間隙排出,。
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* s- A& @) P0 b& K. \3 p5 n(4) 模具材料 擠壓鑄造是在一定的壓力和一定的溫度下進行的,不存在像壓鑄模那樣受到金屬液的沖刷,。工作壓力比壓鑄時高,,只要求模具在高溫下有一定的抗壓強度即可。另外,,為了防止與合金熔液接觸的模具表面產(chǎn)生熱疲勞裂紋,,左右凹模、凸模及頂桿鑲塊均采用3Cr2W8V合金模具鋼制造,,熱處理后硬度為HRC48~52,,型腔表面進行軟氮化處理。8 f. v; j$ |+ L1 R

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3 擠壓鑄造的工藝參數(shù)
" u& ^& @7 l- t擠壓鑄造是鑄鍛結(jié)合的工藝,,其生產(chǎn)工藝過程是:合金的熔化,、模具的準(zhǔn)備(清理、預(yù)熱、噴涂潤滑劑),、金屬的澆注,、液態(tài)金屬的加壓、壓力的保持,、壓力的去除及鑄件的取出等,。
$ [: l* s: n6 C0 c為保證鑄件質(zhì)量,須合理選擇工藝參數(shù)[1~2],。 . _( s6 i: q) T8 T, N

  t5 L3 f: |$ A" m(1) 比壓 壓力大小對鑄件的物理力學(xué)性能,、鑄造缺陷、組織,、偏析,、熔點及相平衡等都有直接影響。所以確定成形必須的單位壓力是很重要的,。如果比壓過小,,鑄件表面與內(nèi)在質(zhì)量都不能達到技術(shù)指標(biāo);比壓過大,,對性能的提高不十分明顯,,還容易使模具損壞,且要求較大合模力的設(shè)備,。擠壓鑄造試驗是在2 000 kN油壓機上進行的。試驗證明,,適合于本鋁合金車輪擠壓鑄造的比壓應(yīng)在50~60 MPa范圍內(nèi)選取,。
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(2) 加壓開始時間 從車輪擠壓鑄造試驗的結(jié)果來看,其加壓開始時的間隔時間過長,,鑄件的強度及伸長率降低�,,F(xiàn)用的開始加壓時間是3~5 s,較為合適,。 4 T3 ?/ L% i# ]: y  \' l
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(3) 加壓速度 擠壓鑄造要求一定的加壓速度,,在可能情況下,以加壓速度快一點為好,。加壓速度快,,則凸模能很快地將壓力施加于金屬上,便于成形,、結(jié)晶和塑性變形,。但也不宜過快,否則會使部分合金熔液的表面產(chǎn)生飛濺及渦流,,使鑄件產(chǎn)生缺陷,,以及在凸、凹模之間的間隙中流出過多的合金熔液,,形成難以去除的縱向毛刺,。因此,,必須使凸模緩慢地壓入液態(tài)金屬中。由于使用的油壓機工作進給速度較慢,,故利用工作行程的速度進行壓制,。
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' S$ m; ?/ O: J* D(4) 保壓時間 壓力保持時間主要取決于鑄件厚度,在保證成形和結(jié)晶凝固條件下,,保壓時間以短為好,。但是保壓時間過短,則鑄件內(nèi)部容易產(chǎn)生縮孔,,如果保壓時間過長,,則會延長生產(chǎn)周期,增加變形抗力,,降低模具使用壽命,。考慮本車輪的壁厚情況,,擠壓鑄造的保壓時間選用12 s左右,。
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(5) 模具預(yù)熱溫度 模具若不預(yù)熱,合金熔液注入型腔后會很快凝固,,導(dǎo)致來不及加壓,;但預(yù)熱溫度也不能過高,否則會延長保壓時間,,降低生產(chǎn)率,,同時也不利于噴涂潤滑劑。對本車輪擠壓鑄造模具的預(yù)熱溫度為200~300℃,,通常是用煤油噴燈進行加熱,。
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. x& K' Z  `- `( H* H! u) o# x(6) 合金澆注溫度 澆注溫度過高或過低都對合金成形有明顯影響。過低,,合金極易凝固,,所需單位壓力大;過高,,易產(chǎn)生縮孔,。必須指出,擠壓鑄造合金的澆注溫度要比砂型澆注溫度高,。一般希望把澆注溫度控制在比較低的數(shù)值,,因為擠壓鑄造時希望消除氣孔、縮孔和疏松,。在澆注溫度低時,,氣體易于從合金熔液內(nèi)部逸出,極少留在金屬中,易于消除氣孔,。此外,,也可減少縮孔形成機會,同時由于澆注溫度較低,,金屬溢出較少,,可減少毛刺。對本車輪擠壓鑄造的澆注溫度選用720~740℃為最合適,。
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( [  j1 c, o4 ^) z( ~+ r(7) 潤滑劑 潤滑劑的作用是保護模具,,提高鑄件表面質(zhì)量和便于從模具內(nèi)取出鑄件。采用機油石墨潤滑劑,,即5%的200~300目的石墨粉加入到95%機油中,,攪拌均勻即可。用噴槍噴涂在模具型腔表面上,,其厚度為0.05~0.1 mm,,過厚會影響鑄件表面質(zhì)量。
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(8) 冷卻 擠壓鑄造卸壓后,,一般應(yīng)立即脫模,,故鑄件的出模溫度較高。為了防止高溫的鑄件空冷時在薄壁與厚壁的交界處產(chǎn)生裂紋,,應(yīng)將出模后的鑄件立即放入砂堆中,,待冷卻到150℃以下時再取出空冷。
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4 結(jié) 論2 |+ W$ G% o1 |$ K2 R
在汽車,、摩托車及自行車等交通工具零件生產(chǎn)中,,世界各國逐漸用鋁合金代替鋼質(zhì)材料的系統(tǒng)工程研究是今后長時間需要解決的問題。鑄造技術(shù)和熱鍛技術(shù)有機結(jié)合,,形成先進的擠壓鑄造成形工藝,在技術(shù)上和經(jīng)濟上明顯優(yōu)于壓力鑄造工藝,。它特別適合于形狀復(fù)雜,、帶有多孔或臺階形狀類零件的成形,是一種具有較寬的適用性,、較大推廣價值及很有發(fā)展前途的工藝,。% T# U0 l0 c" j0 I* N7 Q

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下篇!+ Y* c( t6 F) i8 E
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擠壓工藝,、拉深工藝
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擠壓
' P. y- V/ P* i* |, ^! j0 @用衝頭或凸模對放置在凹模中的坯料加壓﹐使之產(chǎn)生塑性流動﹐從而獲得相應(yīng)於模具的型孔或凹凸模形狀的製件的鍛壓方法,。擠壓時﹐坯料產(chǎn)生三向壓應(yīng)力﹐即使是塑性較低的坯料﹐也可被擠壓成形。擠壓﹐特別是冷擠壓﹐材料利用率高﹐材料的組織和機械性能得到改善﹐操作簡單﹐生產(chǎn)率高﹐可製作長桿﹑深孔﹑薄壁﹑異型斷面零件﹐是重要的少無切削加工工藝,。擠壓主要用於金屬的成形﹐也可用於塑料﹑橡膠﹑石墨和黏土坯料等非金屬的成形,。
! \( Q! K: N* X! A17世紀法國人用手動螺旋壓力機擠壓出鉛管﹐用作水管﹐是為冷擠壓之始。19世紀末實現(xiàn)了鋅﹑銅和銅合金的冷擠壓﹐20世紀初期擴大到鋁和鋁合金的擠壓。30年代德國人發(fā)明磷化﹑皂化的表面減摩潤滑處理技術(shù)﹐使鋼的冷擠壓獲得成功﹐最初用於擠制鋼彈殼,。第二次世界大戰(zhàn)后﹐鋼的冷擠壓推廣到其他國家﹐并擴大了應(yīng)用范圍,。50年代開始採用熔融玻璃潤滑法﹐鋼的熱擠壓遂在冶金和機械工業(yè)中得到應(yīng)用和發(fā)展。 $ L8 [3 c' `+ k( r
分類 擠壓按坯料溫度區(qū)分有熱擠壓﹑冷擠壓和溫擠壓 3種,。金屬坯料處於再結(jié)晶溫度(見塑性變形)以上時的擠壓為熱擠壓﹔在常溫下的擠壓為冷擠壓﹔高於常溫但不超過再結(jié)晶溫度下的擠壓為溫擠壓,。 : }) d5 i1 V6 t" f) {
按坯料的塑性流動方向﹐擠壓又可分為﹕流動方向與加壓方向相同的正擠壓﹐流動方向與加壓方向相反的反擠壓﹐坯料向正﹑反兩個方向流動的復(fù)合擠壓(見圖 正﹑反﹑復(fù)合擠壓示意圖
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應(yīng)用 熱擠壓廣泛用於生產(chǎn)鋁﹑銅等有色金屬的管材和型材等﹐屬於冶金工業(yè)范圍。鋼的熱擠壓既用以生產(chǎn)特殊的管材和型材﹐也用以生產(chǎn)難以用冷擠壓或溫擠壓成形的實心和孔心(通孔或不通孔)的碳鋼和合金鋼零件﹐如具有粗大頭部的桿件﹑炮筒﹑容器等,。熱擠壓件的尺寸精度和表面光潔度優(yōu)於熱模鍛件﹐但配合部位一般仍需要經(jīng)過精整或切削加工,。
0 S7 ]; w# ?3 c3 N6 s: ?% H$ ~$ b% \冷擠壓原來只用於生產(chǎn)鉛﹑鋅﹑錫﹑鋁﹑銅等的管材﹑型材﹐以及牙膏軟管(外面包錫的鉛)﹑乾電池殼(鋅)﹑彈殼(銅)等製件。20世紀中期冷擠壓技術(shù)開始用於碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼件﹐如各種截面形狀的桿件和桿形件﹑活塞銷﹑扳手套筒﹑直齒圓柱齒輪等﹐后來又用於擠壓某些高碳鋼﹑滾動軸承鋼和不銹鋼件,。冷擠壓件精度高﹑表面光潔﹐可以直接用作零件而不需經(jīng)切削加工或其他精整,。冷擠壓操作簡單﹐適用於大批量生產(chǎn)的較小製件(鋼擠壓件直徑一般不大於100毫米)。: z& R/ w( N+ b2 H: k# `/ ]2 \+ a
拉深
2 N& w8 |& j, V% b& K0 |用平面板坯製作杯形件的衝壓成形工藝﹐又稱拉延,。通過拉深可以製成圓筒形﹑球形﹑錐形﹑盒形﹑階梯形﹑帶凸緣的和其他復(fù)雜形狀的空心件,。採用拉深與翻邊﹑脹形﹑擴口﹑縮口等多種工藝組合﹐可以製成形狀更復(fù)雜的衝壓件。汽車車身﹑油箱﹑盆﹑杯和鍋爐封頭等都是拉深件,。拉深設(shè)備主要是機械壓力機,。圖1 拉深原理圖 為拉深的原理。在圓筒形工件的拉深過程中﹐板坯由初始直徑D 0 縮小為衝壓件的圓筒直徑,。表示拉深變形的大小﹐稱為拉深變形程度,。變形程度很大時﹐拉深所需變形力可能大於已成形零件側(cè)壁的強度﹐而把工件拉斷。為了提高拉深變形程度以製出滿意的工件﹐常常把變形程度較大的拉深分為兩道或多道成形﹐逐步縮小直徑﹑增加高度(圖2 兩道拉深 ),。
& q6 c, Q+ A2 H& [' F拉深時﹐平板坯料受凸模向圓筒側(cè)壁傳遞的拉力﹐由四周向中心移動﹐直徑逐漸縮小﹐這部分金屬互相受壓,。當(dāng)板坯的厚度小﹑拉深變形程度大時﹐在壓應(yīng)力作用下﹐圓筒工件的平面法蘭部分會出現(xiàn)失穩(wěn)起皺現(xiàn)象。為了防止起皺現(xiàn)象和保證拉深件質(zhì)量﹐在拉深模中常設(shè)有壓邊裝置(壓邊圈),。簡單的壓邊圈是靠彈簧或壓縮空氣壓住坯料周邊的,。大型件拉深時﹐常採用雙動壓力機﹐利用外滑塊的作用壓邊。當(dāng)毛坯的厚度較大﹑零件的尺寸較小時﹐不用壓邊裝置也可以進行拉深,。壓邊圈的作用力在保證板坯不起皺前提下﹐應(yīng)選取儘量小的數(shù)值,。 5 E# \5 Y' U/ t6 |& h, R  K
拉深件各部位的厚度因受力不同有所不同。一般是底部中心厚度不變,。底部周邊和側(cè)壁下部受拉力作用﹐厚度稍減少,。側(cè)壁上部和平面法蘭部分受壓力作用﹐厚度稍增加。若拉深模與壓邊圈之間的間隙稍大於坯料的厚度﹐則製成的拉深件的壁厚基本上等於初始的板料厚度,。如果拉深模與壓邊圈之間的間隙小於坯料的厚度﹐拉深件的側(cè)壁就會受模具間隙的作用而變薄﹐這種方式稱為變薄拉深,。用變薄拉深法可以製成底厚﹑壁薄﹑高度大的零件﹐如深筒食品罐等。 6 d; |# v6 r. ]
拉深時板坯的法蘭部位變形抗力最大,。為減少這個部位的抗力﹑加大變形程度和提高變形效率﹐在生產(chǎn)中可採用差溫拉深法,。差溫拉深的原理是﹕在坯料變形區(qū)﹐即板坯法蘭部位加熱﹐降低拉深變形抗力﹔在傳力區(qū)﹐即筒壁下部和底部保持常溫﹐以保持抗拉強度﹐防止拉斷,。用這種方法可以減少拉深次數(shù)﹐但需要?透呶碌哪>擤o在鋼板拉深中應(yīng)用尚少。此外﹐還可用橡膠﹑液體或氣體代替剛體的凸�,;虬寄饘龠M行拉深成形﹐即軟模拉深﹐其特點是可以提高拉深變形程度和節(jié)省模具費用,。, W- @1 \: s" B8 b1 c
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[ 本帖最后由 星火燎原 于 2008-5-4 14:17 編輯 ]
作者: 星火燎原    時間: 2008-5-4 14:18
鋁合金拉桿的熱擠壓工藝及模具設(shè)計
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- z6 h0 b  g* ?4 Y作者:劉瑞華 宋克興 郜建新
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! B+ w6 h; b) \$ u1 引言
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高壓開關(guān)產(chǎn)品零件品種多、改型頻繁,,拉桿是 LW8-35SF6型戶外斷路器中的關(guān)鍵零件,,要求具有較高的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能和良好的力學(xué)性能,,以降低能耗和提高產(chǎn)品的可靠性鋁合金材料不僅導(dǎo)電導(dǎo)熱性好,、力學(xué)性能優(yōu)良,而且比強度高,、密度小,,因而在高壓電器零部件的制造中,除采用銅及其合金外,,大量采用鋁合金,。研究表明,對于綜合性能要求較高的一類功能件,,如拉桿,、接頭、導(dǎo)體,、觸頭座等,,一般采用鋁合金擠壓棒 (管)經(jīng)切削加工制成,2A50 合金就是其中常用材料之一,。2A50合金在熱態(tài)下具有良好的可塑性,,可通過鑄造、擠壓等變形工藝改善組織,,提高性能,,且可以熱處理強化,工藝性較好,,因而成為高壓開關(guān)類零部件的首選材料,。
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- ]: h. Z* o+ N拉桿的擠壓件如圖1所示,傳統(tǒng)上采用棒料直接切削加工而成,,材料的利用率一般在 16%-40%,浪費嚴重,、效率低,。新工藝采用桿部反擠頭部正擠的復(fù)合熱擠壓方法,能使坯料尺寸精度大幅度提高,,毛坯重量減輕72%以上,,產(chǎn)品的導(dǎo)電率,、硬度及強度等完全達到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。
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2 拉桿熱擠壓工藝分析
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: d/ f; z# h9 j: d拉桿零件材料為 2A50(LD5) 合金,,屬于 A1-Mg-Si-Cu系,,具有良好的鍛造性能,在熱態(tài)下易變形,,且抗蝕性能,、焊接性能和切削性能良好,中等強度,,塑性很好閉,。在生產(chǎn)過程中,將圓柱形毛坯表面涂上水劑石墨,,然后感應(yīng)加熱至490℃,,放入組合凹模的模具中擠壓成形。工作前把模具預(yù)熱至250℃左右,,每次擠壓前,,需向模腔噴灑潤滑劑。擠壓變形后可進行固溶時效熱處理,,以提高其硬度,,固溶溫度為 (515±5)℃,時間為3h,,時效溫度為(160±5) ℃,,時間為5h。
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拉桿擠壓可以采用正擠壓或反擠壓的方法成形桿部,。由于拉桿變形程度大,,且桿部長徑比大于7,正擠壓時,,金屬的流動方向與凸模運動方向相同,,坯料與凹模之間存在摩擦力,則擠壓力中不僅有變形力,,還包括該摩擦力,。在坯料與凹模溫度過高及潤滑不良時,因坯料與凹模之間有相對運動,,會進一步增大擠壓力,。由于該零件的桿部較長,直接頂出時容易失穩(wěn)彎曲.若間接頂出模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜,,操作困難加,。
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采用一次復(fù)合擠壓成形工藝,即桿部反擠頭部正擠的復(fù)合擠壓成形工藝可以解決上述問題,,其工藝流程如圖2所示,。由于采用了桿部反擠,,坯料與凹模之間無相對運動產(chǎn)生的摩擦力,從而降低了擠壓力,。該方案模具結(jié)構(gòu)簡單,,生產(chǎn)效率高 YA23-315四柱式萬能液壓機活動橫梁到工作臺面距離為1250mm,行程長,,凸模設(shè)計為中空結(jié)構(gòu),,成形桿部的模腔在凸模上,可以完成脫模,。拉桿熱擠壓工藝的生產(chǎn)過程是 :下料-加熱-擠壓-熱處理-精加工,。
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* o$ S) a! W7 z, Q! B8 I3 拉桿熱擠壓工藝設(shè)計 # o6 A8 v) f2 b1 _" F

0 |& k9 Z: J) t- H  Q4 p3.1 模具結(jié)構(gòu)及工作過程 , @! h& n1 i! n9 j1 t5 v" a
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熱擠壓工藝設(shè)計是熱擠壓模具設(shè)計的第一步,直接影響到制件質(zhì)量,、生產(chǎn)效率,、模具壽命、生產(chǎn)成本等,。根據(jù)擠壓件形狀,,凸模設(shè)計為空心狀,采用二層組合凹模結(jié)構(gòu),。復(fù)合熱擠壓模具結(jié)構(gòu)如圖3所示,,擠壓時.先將坯料放人凹模型腔內(nèi).隨著凸模 4的下行 ,坯料在組合式凹模 內(nèi)正擠成形,,同時桿部反擠成形,,隨著擠壓變形力逐漸增大,當(dāng)金屬正向流動到頂件器時,,頭部成形結(jié)束,,此時金屬反向繼續(xù)流動。當(dāng)擠壓完成后,,上�,;爻蹋ぜ粼诎寄�7中,,壓力機下缸動作,,通過頂桿11將頭部大直徑部分頂出凹模 7,即可完成脫模,。工件頭部內(nèi)形與頂件器口之間應(yīng)留有一定的斜度,,以保證工件與頂件器不發(fā)生抱死現(xiàn)象,頂桿1兼作頭部正擠壓的凹模,。
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3.2 坯料尺寸的計算
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+ Q; U5 c" [; i根據(jù)拉桿零部件的要求,,考慮到 2A50在熱處理后的零件尺寸和留機加工余量,擠壓件內(nèi)外各留2mm 的單邊加工余量,。根據(jù)原材料供貨情況,,決定在生產(chǎn)中坯料采用Φ90mm 的棒料,高度取85mm,。 , }0 `) l& \! A1 M# W+ I7 f

; ^+ H6 N/ O% v: u# H$ h4 J( r3.3 許用變形程度的計算 * h2 @6 E+ x/ [9 X# A

+ P+ W9 m% q  p采用熱擠壓成形工藝,,需對材料的許用變形程度進行驗證,許用變形程度用斷面收縮率 ε來表示擠壓過程中毛坯的變形程度為:2 r, x; g( s& Q  }4 S4 o
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; A4 ~/ Z- W" q/ b# Q! j3.4 擠壓力的計算 - }- a# ^  O2 b

1 E7 B3 T4 ?# y* D6 p" ?在此復(fù)合擠壓中,,凸模下行,,擠壓力克服金屬的變形阻力及毛坯與模具之間的摩擦力,金屬開始流人型腔,,拉桿頭部預(yù)先成形,,金屬流經(jīng)轉(zhuǎn)彎處桿部反擠;凸模繼續(xù)下行,當(dāng)桿部成形結(jié)束時,,擠壓力達到最大,,其復(fù)合擠壓力為 P復(fù)=P反。由此可知應(yīng)計算出復(fù)合擠壓中的反擠壓力,,擠壓力計算采用經(jīng)驗公式,,反擠壓力的計算:. E( Y! w: Q. S5 _, p  o, _5 t

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( `8 G) g$ x& _) h& \" H4 模具結(jié)構(gòu)特點及工作過程中應(yīng)注意的問題
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本工藝采用一次擠壓成形,采用通用模架,,凹模設(shè)計為二層組合結(jié)構(gòu),。實際生產(chǎn)證明,該模具結(jié)構(gòu)簡單,、使用方便,。通過改變凸模與頂件器,可以擠壓出不同頭部形狀和桿部直徑及長度的零件,。 7 P  D" N6 G( E, t" r" Z% J+ e
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由于凸模為空心結(jié)構(gòu),,截面積小,單位擠壓力高,,又長時間工作在高溫狀態(tài),,易變形,因此,,應(yīng)采用熱強度較高的 3Cr2W8V材料,,熱處理硬度50-55HRc。凹模采用單層預(yù)緊結(jié)構(gòu),,凹模材料選5CrNiMo,,熱處理硬度44-84 HRC。凹模預(yù)緊圈要求不高,,材料選40Cr就可以了,,熱處理硬度24-46HRC。 & ^( F" R8 Y! \7 }) g/ Z4 `

4 q% {$ W. {- H& {. y* z' @設(shè)計合理的人模角度和工作帶寬度,,便于金屬流動,,以盡量減小金屬與模具間的摩擦力,,降低擠壓力。凹模尺寸與頂件器應(yīng)有斜度,,工作中保持凹模與制件有一定的摩擦力,,又不影響開模后制件脫模,同時應(yīng)注意模具的預(yù)熱,。保證錐面摩擦的均勻,,以避免在擠壓過程中拉桿頭部的偏移。在反擠過程中要保證坯料與模具的清潔度和間隙尺寸,,減少成層和氣泡 : q' Q- E9 v9 `8 y. t
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5 結(jié)語 1 {: R! c# G. J7 u8 c
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采用桿部反擠頭部正擠的復(fù)合擠壓工藝生產(chǎn)高壓開關(guān)零件 LW8-35SF6鋁合金拉桿是一種值得推廣的新工藝,,不僅工藝合理,而且操作方便,。該工藝最大限度地利用了 3150 k油壓機的設(shè)備能力,,一次成形頂出,模具結(jié)構(gòu)簡單,、通用性強,,且擠壓力小,特別適用于變形程度較大的長桿件的熱擠壓成形,。新工藝的采用,,使生產(chǎn)效率大大提高,同時對于在小設(shè)備上生產(chǎn)成形變形程度較大的其他類似長桿零件有很好的借鑒意義,。
作者: 大浪浪    時間: 2008-5-5 10:06
謝謝老大~~學(xué)習(xí)ing,,崇拜ing,感動ing~
作者: 上海阿輝    時間: 2012-7-24 22:11
學(xué)習(xí)了




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