2.2 Analyse af deformationsformer af processer og arbejdsstationer i kold heading-teknologi
Den kolde overskrift (presning) af fastgørelsesprodukter fuldendes af en presse eller en automatisk koldskæringsmaskine. Ved sekventiel koldpresning, enkeltstations- og multistation-koldsmedning påvirker formen af halvfabrikatet i den øvre sekvens eller øvre stationssmedning (presning) direkte dannelsen af den næste sekvens eller næste station. Derfor er hvordan man bestemmer den korrekte deformationsform baseret på en rimelig tildeling af deformationsforhold direkte relateret til fremtidig deformation og produktkvalitet.
2.2.1 Cold heading (presning) proces for stangformede fastgørelseselementer
Kold overskrift (presning) forarbejdning af stangformede fastgørelseselementer bør tage hensyn til de relevante parametre for hver proces (station). Hovedparametrene omfatter smedningsforholdet, hvor Lo og do er henholdsvis den oprindelige længde og diameter af smedningsdelen af emnet; D. H repræsenterer diameteren og højden af emnet efter smedning, som vist i figur 36-7.
Lo/do er et mål for den langsgående stabilitet af emnets støddeformation, det vil sige evnen af den stødende del af emnet til at modstå langsgående bøjning under stød. Jo mindre værdien af Lo/do er, desto gunstigere er den for smedningen af hovedet; Når værdien af Lo/do er for stor, sker der en langsgående bøjning i emnets smededel. Udover værdien af Lo/do er der andre faktorer, der påvirker den langsgående stabilitet af forstyrrende deformation af billets. Uanset om det er en automatisk koldskæringsmaskine eller en skæremaskine, uanset om den skærer med en klinge eller en ærmeskærer, kan emnets skæreafsnit ikke være vinkelret på sin akse og bør have en hældning på 1 grad til 5 grader. På denne måde, under kold heading (presning), er den indledende stansekraft på barren ikke i centrum, og der vil opstå excentricitet, hvilket forårsager ujævn kraft på barren, hvilket resulterer i ujævn deformation og foldning på grund af langsgående bøjning under hovedformning. For sektioner med små hældningsvinkler er den langsgående bøjning, der genereres under deformation, ikke indlysende, hvilket ikke vil påvirke kvaliteten af hovedet. I processen med kold overskrift (presning), efter skæring, er hovedformålet med at arrangere et emne til formning at opnå dette.
Derudover er den nederste ende af det indledende stansehulrum transmissionsoverfladen til påføring af smedningskraft på barren. Hvis midten er forskudt, vil midten af den resulterende kraft uundgåeligt blive forskudt. På samme måde er det også en faktor, der påvirker genereringen af langsgående bøjning. Brugen af en fjederbelastet topstang under den første udstansning (se figur 36-13) kan afhjælpe denne påvirkning. Andre faktorer, såsom værktøjsmaskinens driftsnøjagtighed og operatørens niveau for justering for montering af armaturet, har også indflydelse på den indledende stanseformning.
For at forbedre stabiliteten af barren under den indledende stansedeformation, især for lavkulstofstål og andre stålkvaliteter med dårlige skæreegenskaber, for at øge barrens stabilitet under deformationen, bør der udover den koniske form også være et cylindrisk hulrum med en højde på 1,5-2mm i arbejdshulrummet i den lille ende af den indledende stansning, som vist i figur 36-12.
Figur 36-12 Indre hulrumsform af indledende stød
Erfaringsmæssigt, når Lo/do Mindre end eller lig med 2,3, kræves der kun én smedning for at danne hovedet uden langsgående bøjning. Når Lo/do er mindre end eller lig med 4,5, kræves der to smedningsprocesser for at fuldføre hovedformningen; Når Lo/do Mindre end eller lig med 8, skal hovedformningen afsluttes gennem tre smedningsrunder. Kort sagt, jo større værdien af Lo/do er, jo flere gange kræves smedning. For medium kulstofstål og legeret stål er den efterfølgende deformationsproces vanskelig at udføre på grund af den kolde hærdning forårsaget af smedning. I dette tilfælde skal kontinuerlig koldsmedning (presning) ændres til sekventiel koldpresning. Halvfabrikaterne mellem processerne blødgøres og udglødes for at reducere hårdheden af halvfabrikata og fjerne den indre spænding, der genereres under procesdeformation.
Jo større forholdet mellem D/H er, desto større er smedningsbesværet. Faktisk kan de endelige deformationsdimensioner af produkter, der repræsenterer D og H, beregnes som volumener, og derefter kan den nødvendige længde Lo og diameter do af råemnet beregnes. Antallet af forstyrrende gange kan bestemmes ved hjælp af værdien af Lo/do.
(1) Bestemmelse af den oprindelige omvæltning af sekskantet hovedboltehoved
En rimelig bestemmelse af formen på den indledende smedning vil lette strømmen af metal i formhulrummet, holde strømmen af metalfibre stabil og lette deformationen af den næste arbejdsstation.
Formen af den indledende smedning er konisk, og der er to former for den indledende smedning af koniske formhulrum: en uden en fjedertopstang (nål) og den anden med en fjedertopstang (nål), som vist i figur {{0 }}.
Figur 36-13 Initial Upsetting Prototype Cavity
Figur 36-14 Indre hulrumsform af indledende stød
En konisk stanse uden fjedertopstang bruges til at forstyrre lange stangemner; En stansematrice med fjedertopstang anvendes til emner med kortere stangsektioner. Konusvinklen i det koniske hulrum uden fjedertopstang til indledende stansning bør være passende større, hvilket gør det nemt for emnet at løsne sig fra den indledende smedningsmatrice. Generelt tages det som 8 grader til 16 grader , og den indre hulrumsform af den indledende smedning er vist i figur 36-14.
Ved smedning med tre slag er det nødvendigt at smede to kegler. Den første kegle har en særlig lille keglevinkel, mellem 2 grader og 3 grader, den spiller en grundlæggende rolle i formningen, hvilket sikrer god justering og stabilitet under den anden indledende smededeformation. Størrelsen af arbejdshulrummet for et konisk stempel kan beregnes ud fra volumenet af hovedformen, der skal forstyrres, diameteren af tråden og afstanden mellem stansen og matricen. Fra figur 36-15 kan det ses, at volumenet af hele det koniske hoved er sammensat af to dele: volumen V1 og volumen V2, det vil sige V-kegle=V1+V2 , og V-kegle er lig med volumenet af produkthovedet efter præcisionssmedning, hvilket er V. Hvis V kan beregnes ud fra produktstørrelsen, så V1=V-V2.
Figur 36-15 embryonal hovedform
Fra figurerne 36-15 kan det ses, at der er mange begrænsninger på V2, såsom afstanden mellem stansen og matricen, dybden af matricens arbejdshulrum, fyldningsformen af metallet indeni, og tøndediameteren, der danner V2. Derfor bruges empiriske formler generelt:
V1=KV (mm3) (formel 36-17)
I formlen, V - volumenet, der danner hovedet på produktet
K - Produktformskoefficient
For sekskantede hovedbolte og sekskantede hovedstyrehalsbolte, K=0.75-0.85;
For skruer med halvt runde hoveder, K{{0}},7 til 0,8;
For forsænkede skruer, K{{0}},5 til 0,6.
Den lille endediameter dM af keglen er lig med eller lidt mindre end minimumsstørrelsen af råmaterialet, og den store endediameter DK af keglen tages som 1.2-1,3 dM.
Når DK=1.2dM er keglens volumen V1:
Når DK=1.3dM,
(2) Bestemmelse af den oprindelige smedningsform af maskinskruer
Der er mange typer maskinskruer, hovedsageligt forskellige fra hovedets geometriske form. Samlet set er smedningsforholdet (S=Lo/do og D/h) for formning af maskinskruehoveder relativt lille, hvilket gør det nemmere at smede. For simple hovedformede maskinskruer skal du klikke på emnet fremstillet ved koldsmedning, som vist i figur 36-16, og en engangssmedning kan bruges. Men mange varianter af maskinskruer har komplekse hovedriller. For krydsrilletypen kræver dannelsen af hovedet to eller flere forskydninger. Den indledende stanseform spiller en afgørende rolle for smedning af produkter, der opfylder rillekravene i henhold til standarder.
Figur 36-16 Klik på emnet fremstillet ved kold overskrift
Ved udformning af præcisionssmedehovedet udsættes rillen også for stød og ekstrudering. På dette tidspunkt får deformationen af produkthovedet ikke kun metallet til at flyde og fylde den store ende af hovedet på grund af forstyrrelse, men har også en tendens til at flyde i den modsatte retning af kraft på grund af ekstrusionen af rillen, derved påvirkes fyldningen af metallet i kanten af den store ende. Især i rilleretningen er der et tydeligt fænomen "manglende kød". For at løse problemet med lokal ufuldstændighed er toppen af den indledende stansning lavet i en cirkulær bueform. Til den indledende udstansning af skruer med fladt hoved med krydsrille er toppen lavet i en konisk form med en keglevinkel på 120 grader til 150 grader, som vist i figur 36-17. Dens formål er at reducere den omvendte strøm af metal under deformation, hvilket er gavnligt til at fylde den store ende af hovedet.
Bestemmelsen af den indledende smedningsform af indvendige sekskantede cylindriske skruer. Indvendige sekskantede cylindriske skruer med kold hoved (med et hovedsmedningsforhold på mindre end 1,5) har komplekse geometriske former og høje produktydelseskrav på grund af det dybe indvendige sekskantede hul på hovedet med kvaliteterne 8,8, 10,9 og 12,9. Det anvendte stål er medium kulstofstål, legeret stål, med dårlig koldformningsydelse og kompleks hoveddeformation, herunder opstilling, fremadekstrudering og omvendt ekstrudering. Derfor bør den indledende udstansning af sådanne produkter generelt gå gennem den indledende overskrift og en anden foroverskrift. Figur 36-18 viser flere almindeligt anvendte indledende smedningsformer i produktionen. I den anden sekvens for overskrift er det indre sekskantede forformende konkave hul dannet ved hovedet for at reducere deformation, når det indre sekskantede hul raffineres ved den næste arbejdsstation. Metallets strømningsmodstand under omvendt ekstruderingsdeformation reduceres, således at belastningen fra den sekskantede stanse minimeres mest muligt, og metalstrømmen fyldes jævnt ved kanterne af den øvre og nedre ende af hovedet.
Figur 36-17 Tvær rille fladt rundt hoved kold kursing proces
Figur 36-18 Skematisk diagram af indledende og andet smedeemner til skruer med sekskantet cylindrisk hoved med kold hoved
(4) Præcisionssmedning af stangformede fastgørelseselementer
Præcisionssmedningen af stangformede fastgørelseselementer er processen med at smede det præformede emnehoved ind i arbejdshulrummet mellem de øvre og nedre forme for at opnå den endelige form og størrelse af produkthovedet.
Deformationen af hovedet varierer afhængigt af produkthovedets geometriske dimensioner og kan generelt antage følgende former:
en. Sekskantede og firkantede bolte
Formningsområdet vist i figur 36-19 har tre områder, hvor 1/3 af hovedhøjden dannes i det øvre modelhulrum, 1/3 til 2/5 dannes i det nederste modelhulrum, og resten danner flashkanter i mellemrummet mellem den øverste og nederste form. Til sidst bruges trimningsprocessen til at afslutte trimningen af de sekskantede og firkantede hoveder.
b. Maskinskruer med halvrunde og flade runde hoveder, med hovedet fuldstændigt formet i det øvre dyse (let stansning) hulrum.
c. Produkter såsom indvendige sekskantede cylindriske hovedskruer og forsænkede sekskantede hovedbolte, med hovedet dannet i det nederste formhulrum. Fordi det er præcisionssmedning, skal arbejdshulrummene i de øvre og nedre forme opfylde kravene til produkthovedstørrelsen.
(5) Reducerende proces af stangformede fastgørelseselementer
Sekskantede hovedbolte er udbredte fastgørelseselementer med en bred vifte af styrkeniveauer, der spænder fra 3,6 til 12,9 niveauer, som produceres. For bolte med sekskantet hoved af mellem- og lavstyrke anvendes der generelt to processer til produktion, den ene er den fine stang-proces og den anden er den grove stangreduktionsproces. Den såkaldte tynde stang er en tråd, der svarer til diameteren af en gevindstang til koldsmedning. Trådens størrelse ændrer sig meget lidt, og stangen kan direkte snoes til tråde; Grov stang er en tråd, der er større end gevindets ydre diameter. I koldsmedningsprocessen arrangeres en, to eller flere reduktioner for at få gevindets længde til at nå størrelsen af skruemnet.
Den indvendige sekskantede cylindriske hovedskrue er et højstyrkeprodukt af klasse 8.8 og derover i henhold til nationale standarder. Selvom graden af hoveddeformation ikke er signifikant, har den anvendte ledning højere styrke og lavere plasticitet. Derfor er processen med grov stangreduktion almindeligvis brugt. Under kold kursing udføres en eller flere reduktionstider for at få gevindstangens diameter til at nå størrelsen af skruemnet.
Sekskantede hovedbolte anvender fine stang-processen, og graden af hoveddeformation under kold kurs er øget sammenlignet med den grove stang. Det er velegnet til produktion af korte specifikationer fuldt gevind. Produktionen af bolte ved hjælp af tyndstangsteknologi står ofte over for følgende problemer:
Graden af deformation af hovedet er stor, og det er let at producere revner. Nogle gange kan skæring af de sekskantede revner ikke helt fjerne dem.
Under opkastning gennemgår hovedet ofte langsgående bøjning på grund af betydelig deformation, hvilket resulterer i foldning i en afstand på 1/3 fra den understøttende overflade, som vist på figur 36-20, og får bolten til at vende.
Den dårlige bindingsstyrke mellem hovedet og stangen bliver en skjult fare for, at tynde stangbolte kan dreje rundt. Brugen af grov stangreduktionsteknologi undgår ovenstående problemer. Men på grund af behovet for reduktion øger det ikke kun reduktionskraften, men gør også formstrukturen tilsvarende kompleks.
1. Indledende smedning; 2-konkav form; 3- Komponenter; 4-Øverste stang; 5-Pudeblok
Figur 36-19 Skematisk diagram over sekskantet hoved med kold overskrift og firkantet hoved
Figur 36-20 Skematisk diagram af foldning dannet ved at forrykke tykke og tynde stangboltehoveder
Det skal have en reducerende matrice, normalt behandlet med hård legering, hvilket øger prisen på formen.
Derudover er der særlige krav til trådens overfladesmøring og materialehårdhed. De fleste af de ledninger, der anvendes i produktionen, har gennemgået fosfaterings- og forsæbningsbehandlinger. Tråden skal have en hårdhed på 75-85 HRB efter sfæroidiserende udglødning.
Overordnet set, selvom processen med grov stangreduktion har høje krav til tråde og støbeforme, hvilket øger produktionsomkostningerne, med hensyn til produktkvalitet, kan den reducere produktrevner forårsaget af dårlig materialeplasticitet. Forbedret materialeudnyttelse, sikrede produktstyrkekrav og overordnet økonomisk effektivitet er stadig god.
(6) Skærekant af bolthoved
Der er to typer bolte med sekskantet hoved: dem med forsænket hoved og dem med fladt hoved. Fra et produktions- og brugsperspektiv udgør sekskantede bolte med flade hoveder over 90% af den samlede mængde. Boltene med konkave huller på hovedet stiller på grund af direkte koldsmedning (presning) af hovedet høje krav til ledningens plasticitet. De sekskantede kanter er fyldt med dårlig kvalitet, ofte fremstår som bare hjørner, og er tilbøjelige til at glide under tilspænding. Dette afspejles mere følsomt på udstyrets automatiske samlebånd, hvilket objektivt set begrænser produktionen af denne type bolte af hovedtype.
Bolten med et fladt hoved og sekskantet form er dannet af skærekanter. Skærekanterne kan arrangeres i en multistations automatisk kold kursmaskine i henhold til multistationproduktionsprocessen eller kan færdiggøres af en dedikeret skæremaskine.
2024 januar3Uge WBMPproduktanbefaling:
Heading dies, Punch:
WBM producerer koniske rullematricer med høj effektivitet og automatisering. Valser er dannet på en enkelt automatisk koldhovedpresse og fødes, skæres og udstanses i matricen i fem trin.
Vi kan producere forskellige typer og størrelser til koniske rullematricer med kvalitetssikring, herunder: Kombinationsstanse, Udvendig ærme, Blade, Kombinationsstempel, Fremføringscylinder, Kombinationsmatricer, Dobbeltlagsbøsning, Indsæt.
https://www.w-bm.com/products/Taper-roller-cold-heading-dies/Heading-dies,Punch/400.html
