I formningsprocessen af fastgørelseselementer er kold overskrift (ekstrudering) teknologi en hovedbearbejdningsteknologi. Kold overskrift (ekstrudering) tilhører kategorien metaltrykbehandling. I produktionen, ved stuetemperatur, påføres eksterne kræfter på metallet for at danne det i en forudbestemt form. Denne metode kaldes normalt kold overskrift. Faktisk er dannelsen af et hvilket som helst fastgørelseselement ikke kun opnåeligt gennem kold overskrift som en deformationsmetode. Under den kolde kursing-proces er der ud over at forstyrre deformation også forskellige deformationsmetoder såsom frem- og tilbageekstrudering, kompositekstrudering, stansning og valsning. Derfor er udtrykket "kold overskrift" i produktionen kun et sædvanligt udtryk, mere præcist bør det kaldes "kold overskrift (ekstrudering)". Cold heading (ekstrudering) har mange fordele og er velegnet til masseproduktion af fastgørelseselementer. Dens vigtigste fordele kan opsummeres som følger:
Høj udnyttelsesgrad af stål. Cold heading (ekstrudering) er en mindre skærende og ikke-skærende procesmetode, såsom bearbejdning af sekskantede bolte og sekskantskruer med cylindrisk hoved til stænger. Ved at bruge skærebearbejdningsmetoden er udnyttelsesgraden af stål kun 25% til 35%. Ved anvendelse af kold heading (ekstruderingsmetode) kan dens udnyttelsesgrad dog nå op til 85% til 95%, hvilket kun er noget procesforbrug af materialehoved, materialehale og skærende sekskantede hovedkanter.
Høj produktivitet. Sammenlignet med generel skærebearbejdning er effektiviteten af kold overskrift (ekstrudering) formning flere titusinder højere.
c. God mekanisk ydeevne. De dele, der er forarbejdet ved kold-overskrift (ekstrudering) har meget overlegen styrke end dem, der behandles ved skæring, fordi metalfibrene ikke er skåret af.
d. Velegnet til automatiseret produktion. Fastgørelseselementer (inklusive nogle specialformede dele), der er egnede til produktion af kold overskrift (ekstrudering) er dybest set symmetriske dele, der er egnede til produktion ved hjælp af højhastigheds automatiske koldningsmaskiner, og er også den vigtigste metode til masseproduktion.
Kort sagt er metoden med kold overskrift (ekstrudering) til forarbejdning af fastgørelseselementer og specialformede dele en yderst omkostningseffektiv forarbejdningsmetode, som er meget udbredt i fastgørelsesindustrien, og en avanceret forarbejdningsmetode, der er meget udbredt og udviklet nationalt og internationalt. Derfor er formålet med og formålet med dette kapitel fuldt ud at udnytte og forbedre metallernes plasticitet, mestre mekanismen for metalplastisk deformation og udvikle en videnskabelig og rimelig teknologi til behandling af kold overskrift (ekstrudering) til fastgørelseselementer.
Grundlæggende begreber om metaldeformation
1.1 Deformation
Deformation refererer til den totale relative forskydning af de små partikler, der udgør et metal, når det udsættes for eksterne eller indre kræfter, samtidig med at dets egen integritet bevares.
1.1.1 Typer af deformation
en. Elastisk deformation
Metal undergår deformation under ydre kræfter, og når den ydre kraft fjernes, har det evnen til at genoprette sin oprindelige form og størrelse. Denne deformation kaldes elastisk deformation.
Elasticitetens kvalitet måles ved elasticitetsgrænsen og proportionalgrænsen.
b. Plastisk deformation
Metal gennemgår permanent deformation under ydre kræfter (der henviser til den deformation, der ikke kan genoprettes til sin oprindelige tilstand efter fjernelse af den ydre kraft), men selve metallets integritet vil ikke blive ødelagt, hvilket kaldes plastisk deformation.
Plasticitetens kvalitet udtrykkes ved forlængelse, arealreduktion og udbyttegrænse.
1.1.2 Evalueringsmetode for plasticitet
For at evaluere metallers plasticitet kaldes en almindeligt anvendt numerisk indikator plasticitetsindeks. Plasticitetsindekset udtrykkes ved den plastiske deformation i det øjeblik, hvor stålprøven begynder at svigte. I den praktiske produktion anvendes normalt følgende metoder:
(1) Træktest
Forlængelsehastighed for trækprøvning δ Og reduktionen i areal ψ At repræsentere. Den plastiske deformationsevne af stålprøver under enakset spænding er et almindeligt anvendt plasticitetsindeks i metalmaterialestandarder. δ og ψ Værdien af bestemmes af følgende formel:
(Formel 36-1)
(Formel 36-2)
I formlen: L0, Lk - længden af den oprindelige målelængde og målelængden efter svigt af trækprøven.
F0, Fk - Tværsnitsarealet af trækprøvens oprindelige punkter og brudpunkter.
(2) Forstyrrende test, også kendt som udfladningstest
Det er at lave prøven til en cylindrisk form med en højde Ho på 1,5 gange prøvens oprindelige diameter Do, og derefter flade den ud på en presse, indtil den første synlige revne opstår på overfladen af prøven, hvilket er graden af kompression på dette tidspunkt ε C er plasticitetsindekset. Værdien kan beregnes ved hjælp af følgende formel:
(Formel 36-3)
I formlen, Ho - den oprindelige højde af den cylindriske prøve. Hk - Prøvens højde, når den første synlige revne opstår på sidefladen under udfladning.
(3) Torsionstest
Torsionstesten udtrykkes ved prøvens vinkel eller antal drejninger, når den er snoet og knækket på torsionsmaskinen. De mest anvendte test i produktionen er trækprøvning og forstyrrelsestest. Uanset testmetoden er den i forhold til en specifik stresstilstand og deformationstilstand. Det opnåede plasticitetsindeks er kun en relativ sammenligning, der angiver plasticiteten af et bestemt metal under visse deformationsbetingelser.
1.1.3 Hovedfaktorer, der påvirker metalplasticitet og deformationsbestandighed
Begrebet plasticitet og deformationsmodstand af metaller: Metallers plasticitet kan forstås som metallers evne til stabilt at ændre deres form under ydre kræfter uden at bryde forbindelserne mellem partikler. Den kraft, som metallet udøver under deformation på den påførte ydre kraft i formen, kaldes deformationsmodstand.
De vigtigste faktorer, der påvirker plasticiteten og deformationsmodstanden af metaller, omfatter følgende aspekter:
Indflydelsen af metalstruktur og kemisk sammensætning på plasticitet og deformationsbestandighed
Metalstrukturen bestemmes af metallets kemiske sammensætning, gittertypen af dets hovedelementer, egenskaberne, mængden og fordelingen af urenheder. Jo færre bestanddele, jo bedre plasticitet. For eksempel har rent jern høj plasticitet. Kulstof, som en fast smelte i jern, har også god plasticitet, mens dens plasticitet som en forbindelse falder. Sammensætningen Fe3C er faktisk meget skør. Generelt kan en stigning i sammensætningen af andre elementer i stål også reducere dets plasticitet.
Stålets modstandsindeks stiger med stigningen i kulstofindhold( б B б P б S og så videre alle stiger, mens plasticitetsindeks( ε,ψ Alt falder. Under kold deformation, for hver 0.1 % stigning i kulstofindhold i stål stiger dets styrkegrænse б S med ca. 6-8 kg/mm2.
Svovl findes i stål som jernsulfid og mangansulfid. Jernsulfid er skørt, mens mangansulfid bliver filamentøst og forlænget under trykbehandling, hvilket resulterer i et fald i det mekaniske indeks i den tværgående retning vinkelret på fibrene. Svovl er altså en skadelig urenhed i stål, og jo lavere indhold, jo bedre.
Fosfor i stål øger deformationsmodstanden og reducerer plasticiteten. Stål med fosforindhold højere end {{0}},1 % til 0,2 % har koldskørhed. Fosforindholdet i almindeligt stål er kontrolleret til lidt over nul procent.
Fordelingen af urenheder med lavt smeltepunkt i metalmatrixen har en betydelig indvirkning på plasticiteten.
Kort sagt, jo mere kompleks og rigelig den kemiske sammensætning i stål er, jo større indvirkning på dets modstand og plasticitet. Det er netop grunden til, at nogle højlegerede ståltyper er svære at udføre koldbearbejdning (presning).
b. Deformationshastighedens indflydelse på plasticitet og deformationsmodstand
Deformationshastigheden er det relative forskydningsvolumen pr. tidsenhed:
(Formler 36-4)
Deformationshastigheden skal ikke forveksles med deformationsværktøjets bevægelseshastighed og bør også begrebsmæssigt skelnes fra bevægelseshastigheden af partikler i deformationslegemet.
Generelt, når deformationshastigheden stiger, øges deformationsmodstanden, og plasticiteten falder. Under kold deformation er indflydelsen af deformationshastighed ikke så betydelig som under varm deformation på grund af fraværet af hærdningselimineringsproces. Men når deformationshastigheden er særlig høj, må den varme, der genereres af plastisk deformation (dvs. termisk effekt), ikke spredes. Forøgelse af selve temperaturen vil øge plasticiteten og reducere deformationsmodstanden.
c. Spændingstilstandens indflydelse på plasticitet og deformationsmodstand
Under ydre kræfter genereres indre kræfter i et metal, og styrken pr. arealenhed kaldes stress. Metallet under stress er i en tilstand af stress.
En lille primitiv terning adskilles fra det deformerede legeme, og en spænding af ukendt størrelse men kendt retning påføres den valgte terning. Dette diagram, der repræsenterer antallet af hovedspændinger og deres symboler i et punkt, kaldes hovedspændingsdiagrammet. Der er ni typer principielle spændingsdiagrammer, der repræsenterer spændingstilstanden af metaller, blandt hvilke fire er tredimensionelle principielle spændingsdiagrammer, tre er plane principielle spændingsdiagrammer, og to er ensrettede principielle spændingsdiagrammer, som vist i figur {{1} }.
Den primære spænding forårsaget af trækspænding er et positivt tegn, mens den primære spænding forårsaget af trykspænding er et negativt tegn.
Ved metaltrykbehandling er de mest almindeligt forekommende tre retningsbestemte hovedspændingsdiagrammer med samme og forskellige tal. I det tredimensionelle principale spændingsdiagram af forskellige tegn er det mest almindelige principalspændingsdiagrammet med to trykspændinger og en trækspænding.
Når trykspændingerne i alle retninger er ens i de tre retningsbestemte trykspændingsdiagrammer med det samme tal( б 1= б 2= б 3) Desuden under betingelse af ingen løshed eller andre defekter inde i metallet , teoretisk set kan plastisk deformation ikke forekomme, kun elastisk deformation kan forekomme.
Deformationsprocesserne, der er inkluderet i det ulige triaksiale spændingsdiagram, omfatter volumensmedning, opkastning, lukket stansning, frem- og tilbageekstrudering, plade- og profilvalsning osv.
I praktisk produktion er det sjældent at tage en omvej til det triaksiale trækspændingsdiagram. Kun i trækprøver, når indsnævring forekommer, er spændingslinjen ved indsnævningspunktet det vigtigste spændingsdiagram for triaksial spænding.
Under opstilling, på grund af effekten af friktion, præsenteres også et tredimensionelt trykspændingsdiagram.
Sammenfattende, i spændingstilstanden af et metal under belastning, er trykspænding gavnlig for at øge plasticiteten, mens trækspænding vil reducere metalets plasticitet.
d. Indflydelsen af kolddeformationshærdning på metallers plasticitet og deformationsmodstand
Metal gennemgår kold plastisk deformation, hvilket forårsager ændringer i dets mekaniske, fysiske og kemiske egenskaber. Efterhånden som graden af deformation stiger, forbedres alle styrkeindikatorer (elastisk grænse, proportional grænse, flowgrænse og styrkegrænse), og hårdheden forbedres også; Plasticitetsindikatorerne (forlængelse, reduktion i areal og slagstyrke) er faldet til en vis grad; Øget modstand; Korrosionsbestandigheden og den termiske ledningsevne falder, og metallets magnetiske egenskaber ændres. Ved plastisk deformation kaldes summen af disse ændringer i metallets egenskaber kolddeformationshærdning, forkortet hærdning.
e. Påvirkningen af yderligere stress og resterende stress
Spændingsfordelingen i deformerede metaller er ujævn, og der ønskes større deformation i områder med højere spændingsfordeling, mens mindre deformation ønskes i områder med lavere spændingsfordeling. På grund af integriteten af selve det deformerede metal genereres en gensidigt afbalanceret indre kraft i det, kendt som yderligere spænding. Efter at deformationen er afsluttet, eksisterer disse afbalancerede spændinger inde i deformationslegemet og danner restspændinger, der påvirker plasticiteten og deformationsmodstanden af det deformerede metal i efterfølgende deformationsprocesser.
1.1.4 Procesforanstaltninger til forbedring af metalplasticitet og reduktion af deformationsmodstand
Som svar på de vigtigste faktorer, der påvirker metallers plasticitet og deformationsmodstand, kombineret med produktionspraksis, kan der træffes effektive procesforanstaltninger for at forbedre metalplasticiteten og reducere dets deformationsmodstand. De almindeligt vedtagne procesforanstaltninger i produktionen omfatter:
en. Tilstand af råvarer
For råmaterialer med kold overskrift, ud over at kræve ensartet kemisk sammensætning og struktur uden metalindeslutninger, er blødgørings- og udglødningsbehandling generelt påkrævet for at eliminere resterende spænding inde i metallet under valsning, gøre strukturen ensartet og reducere hårdheden. Metallets hårdhed HRB før kold overskrift skal være mindre end eller lig med 80. For medium kulstofstål og legeret stål anvendes sfæroidiserende udglødning generelt for at forbedre metallets kolde deformationsplasticitet ud over spændingsaflastning og ensartet mikrostruktur .
b. Forbedring af glatheden af forme og forbedring af smøreforholdene på metaloverflader
Begge disse foranstaltninger er rettet mod at reducere friktionen mellem det deformerbare legeme og formens arbejdsflade og minimere trækspændingen forårsaget af friktion under deformation.
c. Vælg passende deformationsspecifikationer
I den kolde overskrift (ekstrudering) proces er der meget få produkter, der er dannet af én smedning, og generelt kræver to eller flere smedning processer. Derfor er det nødvendigt at opnå en rimelig tildeling af deformationsmængde hver gang, hvilket ikke kun er befordrende for fuldt ud at udnytte den kolde deformationsplasticitet af metaller, men også befordrende for dannelsen af metaller. I produktionen anvendes f.eks. kold heading, kold ekstrudering af kompositformning, dobbelt reduktion af bolte og lille deformation af møtrikker.
2023 december5Uge WBMPproduktanbefaling:
Rullende dies:
Som en af de professionelle værktøjsproducenter, leverer rullematrice med høj hårdhed, hurtig levering og god service.
https://www.bearingroller.com/tools/rolling-dies.html
