青华模具培训学校

 找回密码
 注册

QQ登录

只需一步,快速开始

青华模具培训学院
查看: 1722|回复: 0

空心铝铆钉冷挤压工艺及其模具的研究

[复制链接]
发表于 2010-8-30 15:09 | 显示全部楼层 |阅读模式
空心铝铆钉冷挤压工艺及其模具的研究
, ?0 w% }' E" z一、引言 3 t' p1 m4 y# n
       空心铝铆钉广泛应用于抽芯铆钉之上,近年来市场对这一产品的需求量日益剧增。国内某厂人员在国际市场上考察后发现,瑞士近年来推出的一种多功能抽芯铆钉在国际市场上很抢手,该产品技术含量高,生产难度大,但利润极高。加之,国内目前仍无此产品问世,因此该厂委托本文作者开发研制该产品,制订冷挤压工艺方案,进行模具设计、制造、调试及试生产。考虑到试生产造价问题,上述所有工作均围绕着小冲床进行。/ @; I7 N( y% j# h7 c% [
    二、空心铝铆钉冷挤压工艺方案的制订
! T" ~( [9 A8 G       图1为对国外的空心铝铆钉实测所得的零件图。由图可看出,该空心铝铆钉比一般的空心铝铆钉头部形状复杂且尺寸大。图1中宽度为7.5mm,高度为2.0mm的两平面是用来夹持铝铆钉使其旋转的,中间φ3mm的孔是用来安装抽芯零件的。该零件采用防锈铝LF5作为材料。


" B0 E* A( p4 y: P6 e3 ^                                                        图1空心铝铆钉零件图; C- I! y: `5 e  K
    1.冷挤压毛坯类型的确定; ~$ A9 R8 c& \. V$ b' X# s- v0 O
       因为铝铆钉为标准件,且为大批量生产,要求制造成本低,因此,所用原料的成本不能太高。而市场上空心小尺寸铝管材极少,故采用实心铝棒材作为冷挤压的原料。
1 u6 ~( C- O5 S  x+ n! p4 `    2.试生产冷挤设备的选择
3 R& [5 W$ e- \) S8 ~       冷挤压所用的设备主要是冷镦自动机和机械压力机两种类型。
' f: w' {9 r5 k( P" L7 N       冷镦自动机广泛用于如螺栓、螺母、铆钉及销钉等标准件的大批量生产,其生产率很高,生产成本低,但设备投资太大,不太适应小批量生产,并且产品的尺寸精度不如机械压力机上冷挤压的产品尺寸精度高。同时,冷镦自动机不太适合带有复杂顶料机构的反挤压成形,因此,空心铝铆钉?φ3mm的孔不易成形。
! j: a' v5 H! f3 c. b% ?4 N5 |       机械压力机特别是小吨位的机械压力机设备本身造价低,其上所用模具造价不高,调试方便。加之该产品又为试生产,市场销售情况不明,试制费用有限,因此决定采用小机械压力机作为开发研制的设备。 & W/ R# b6 J7 s" K4 d5 T$ w
   3.冷挤压件图的制定/ k5 S# M% d2 a6 ]: L9 R
       经大量分析计算,得到如图2所示的冷挤压件图。空心铆钉头部中间的SR3的球窝在镦头时完成,SR3球窝有利于镦头时材料沿径向的流动,得到比不镦球窝更好的充填模具型腔的性能。因此,在进行空心铝铆钉镦头时,应同时将中心的SR3的球窝镦锻出来。

/ X( }8 w3 ^$ `, O* B) E. G
                                                        图2空心铆钉冷挤压件图/ g' [7 V. ]8 m$ d6 B
       中间所留1.0mm的连皮,目的是为了避免镦头时难变形区也参与变形,导致冷挤力的剧烈增加。在冷挤压结束后,这部分连皮可用车削钻孔或在冲床上冲压切掉。
4 i9 f5 v5 X8 b. {  ^' Y    4.冷挤压工艺方案的制订
: Q+ R" @- I$ u& D, ^       经大量分析计算,得到了如图3所示的冷挤压工艺方案,现对各道工序做一简单分析计算。


" `- _2 G: ?- u, o; C" Q                                                 图3空心铝铆钉冷挤压工艺方案 ! o4 B5 L) j- N! [
                                                     (a)下料(b)反挤(c)镦头

& l8 w& \& N7 r5 c: N       为了能顺利将坯料放入模具孔之内,每道工序中毛坯和模具之间的间隙均取0.1mm。因为下料后还需反挤和镦头两道工序才能完成该件的冷挤压,因此,图3中下料工序中毛坯的直径应取为4.8mm,反挤后坯料的外径应取为4.9mm。而一般铝材厂没有外径为φ4.8mm的规格,因此,应通过在拉拔机上获得外径为φ4.8mm的铝材。  m# `% |: @( ~
       下好料的毛坯接着要进行退火软化,消除其内部的应力,降低其硬度。在该件的冷挤压中,作者发现LF5防锈铝的软化处理效果的好坏对以后的成形质量影响特别大。如果按文献[1]中推荐的在360°~400℃保温5h,然后炉冷的方法进行退火软化,软化效果不好,在最后一道镦头时,在φ10外径处有微裂纹存在,经对软化后的毛坯进行金相组织分析表明,材料内仍存在较多的织构组织。这是由于铝材本身的织构现象较严重,加之在下料前,又将φ5mm的线材拉拔到φ4.8mm,更使织构现象严重。经反复试验发现,需要将温度进一步提高到390~410℃,保温时间延长到6h,然后随炉冷却到室温,此时的金相组织表明,织构现象得到良好的改善,这样,在最后一道镦头时,再也没有发现φ10mm的外径处出现微裂纹。
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

QQ|关于我们|sitemap|小黑屋|Archiver|手机版|UG网-UG技术论坛-青华数控模具培训学校 ( 粤ICP备15108561号 )

GMT+8, 2025-4-4 15:32 , Processed in 0.129310 second(s), 25 queries .

Powered by Discuz! X3.5 Licensed

© 2001-2024 Discuz! Team.

快速回复 返回顶部 返回列表