فرآیند شکل دهی سرد (2)

1.2 قوانین اساسی تغییر شکل پلاستیک فلز

1.2.1 قانون حداقل مقاومت

در هنگام تغییر شکل فلز، ذرات جسم تغییر شکل پذیر امکان حرکت در تمام جهات را دارند و حرکت نقاط بدنه تغییر شکل پذیر در امتداد حداقل جهت مقاومت آنها است که به آن قانون حداقل مقاومت می گویند.

در هدینگ سرد چند ایستگاهی پیچ های سر شش ضلعی، در حین هدینگ دقیق ایستگاه دوم، فلز به سمت بالا جریان می یابد و در دهانه قالب زیرین فلاش ایجاد می کند که جلوه ای از قانون حداقل مقاومت است. شکل 36-4 نشان می‌دهد که وقتی شمش در قالب به هم می‌خورد، نه تنها حفره‌های بالا و پایین قالب را پر می‌کند، بلکه در تمام جهات از شکاف‌های ایجاد شده توسط قالب‌های بالایی و پایینی جریان می‌یابد. تنها زمانی که مقاومت در برابر جریان فلاش بیشتر از مقاومت در سایر قسمت های حفره قالب باشد، فلز می تواند حفره قالب را پر کند. در حرکت رو به پایین قالب بالایی، مقاومت جریان فلز روی فلاش با کاهش ضخامت فلاش افزایش می یابد تا از پر شدن نهایی حفره های قالب بالایی و پایینی اطمینان حاصل شود.

شکل 36-4 نمودار شماتیک جریان فلز با توجه به قانون حداقل مقاومت در هنگام برهم زدن

1.2.2 قانون تغییرناپذیری حجم

در تغییر شکل پلاستیک فلز، تغییر چگالی بسیار کم است و می توان آن را نادیده گرفت. حجم جسمی که دچار تغییر شکل پلاستیکی می شود ثابت می ماند و حجم یک فلز خالی قبل از تغییر شکل پلاستیک برابر با حجم پس از تغییر شکل است.

قانون تغییرناپذیری حجم به این صورت است که حجم را بر اساس شکل و اندازه محصول محاسبه می کنیم و سپس اندازه خاص خالی مورد نیاز را تعیین می کنیم.

قانون حداقل مقاومت مهمترین مبنای تعیین تعداد تغییر شکل های فلزی، تخصیص مقدار تغییر شکل در هر بار و تعیین شکل ساختار قالب در طراحی است.

1.2.3 عوامل اصلی موثر بر جریان فلز در طول تغییر شکل

آ. تاثیر اصطکاک

در هنگام تغییر شکل، نیروی اصطکاک ناگزیر روی سطح تماس بین قالب و لایه خالی وجود دارد که به دلیل تأثیر نیروی اصطکاک، ویژگی‌های جریان فلز را تغییر می‌دهد. همانطور که در شکل 36-5 نشان داده شده است، هنگام برهم زدن مواد معیوب مستطیلی بین صفحات مسطح، به دلیل اثر اصطکاک، مقاومت در هر جهت متفاوت است و در هنگام تغییر شکل، سطح مقطع نمی تواند مستطیل باقی بماند. طبق قانون حداقل مقاومت به تدریج به سمت شکل دایره ای متمایل می شود. اگر نیروی اصطکاک وجود نداشته باشد، شمش در حالت تغییر شکل یکنواخت ایده آل است و شکل هندسی قبل و بعد از تغییر شکل هنوز مشابه است.

شکل 36-5 نمودار شماتیک جریان فلز در حین آهنگری بیلت های مقطع مستطیلی بین صفحات تخت

شکل 36-6 یک نمودار شماتیک از به هم خوردن یک شمش دایره ای است. هنگامی که اصطکاک وجود ندارد، جزء حلقوی در ارتفاع فشرده می شود و با توجه به شرایط حجم ثابت، قطر فلز هم در لایه بیرونی و هم در لایه داخلی افزایش می یابد، یعنی تمام فلزات به صورت شعاعی به سمت بیرون جریان می یابند. به دلیل وجود اصطکاک، جریان مانع می شود. هرچه فلز لایه داخلی نزدیکتر باشد، مقاومت در برابر جریان بیرونی بیشتر است، که حتی بیشتر از زمانی است که به سمت داخل جریان دارد، بنابراین جهت جریان تغییر می کند. همانطور که در شکل نشان داده شده است، یک رابط جریان (dN) در مولفه حلقوی ظاهر می شود.

ب تاثیر شکل قالب

با توجه به شکل های مختلف قالب ها، نیروی وارده بر شمش و نیروی اصطکاک بین قالب و شمش نیز متفاوت است و در نتیجه مقاومت جریان فلز در جهات مختلف متفاوت است و منجر به تفاوت در توزیع می شود. حجم جریان فلز در جهات مختلف

ج تاثیر خواص ناهموار خود فلزات

خواص ناهموار خود فلزات منعکس کننده ترکیب ناهموار، ساختار ناهموار و دمای داخلی ناهموار در طول تغییر شکل است. عدم یکنواختی این خواص منجر به تنش های اضافی می شود که یکدیگر را در داخل فلز متعادل می کنند. به دلیل وجود نیروهای داخلی، مقاومت فلز در برابر جریان متغیر است و تغییر شکل ابتدا در قسمتی با کمترین مقاومت رخ می دهد.

2. فرآیند سرد شدن فلز (اکستروژن).

2.1 مفاهیم اساسی فرآیند سرد (اکستروژن).

2.1.1 هدینگ سرد و پرس سرد

در دمای اتاق، بیلت را در قالب دستگاه هدینگ سرد اتوماتیک یا دستگاه پرس قرار دهید، به قالب فشار وارد کنید و از حرکت نسبی قالب های بالایی و پایینی برای تغییر شکل بیلت در حفره قالب استفاده کنید، ارتفاع آن را کاهش دهید. و سطح مقطع آن را افزایش دهید. این روش پردازش فشار برای ماشین های هدینگ سرد اتوماتیک و پرس سرد برای ماشین های پرس نامیده می شود.

در تولید واقعی، فرآیند شکل‌دهی سرد بست‌ها اغلب شامل اکستروژن در طول فرآیند سرد کردن می‌شود. بنابراین، فرآیند هدینگ سرد محصولات اتصال دهنده به تنهایی در واقع یک روش پردازش ترکیبی است که هم شامل هدینگ سرد و هم اکستروژن است.

2.1.2 روش تغییر شکل هد سرد (اکستروژن)

آ. پانچ بخشی از قسمت خالی را از بدنه اصلی جدا می کند. مانند بریدن سیم، مشت زدن مهره ها و پیرایش سر پیچ های شش ضلعی.

ب Upsetting یک روش پردازش است که ارتفاع شمش را کوتاه می کند و سطح مقطع را افزایش می دهد، مانند سر مهره ها، پیش هدینگ سر پیچ ها و سر دقیق.

ج هنگامی که شمش در قالب پایینی در طول سرد شدن تغییر شکل می‌دهد، جهت جریان فلز با جهت حرکت قالب بالایی مطابقت دارد. کاهش قطر میله درشت در پیچ های سر سرد و پیچ های سوکت شش گوش سر استوانه ای یک نوع اکستروژن رو به جلو است.

د در هنگام تغییر شکل، جهت جریان فلز در شمش اکستروژن به عقب بر خلاف جهت حرکت قالب بالایی است. شکل دهی سر یک پیچ سوکت شش گوش با سر استوانه ای متعلق به اکستروژن معکوس است.

ه. جهت جریان فلز در قطعات کامپوزیت اکسترود شده در طول تغییر شکل تا حدی با جهت حرکت قالب بالایی یکسان است، در حالی که سایرین مخالف هستند. در تغییر شکل هم فشرده سازی به جلو و هم فشرده سازی عقب وجود دارد. به عنوان مثال، پیچ‌های شش گوش سر استوانه‌ای هم کاهش میله‌ای (اکستروژن رو به جلو) و هم شکل‌گیری سر (اکستروژن معکوس) در حین تغییر شکل در یک ایستگاه کاری دارند.

2.1.3 درجه تغییر شکل سرد (اکستروژن).

آ. درجه تغییر شکل

به نسبت فشردگی طول قسمت آهنگری شمش در انتهای آهنگری به ارتفاع اصلی یا نسبت افزایش سطح مقطع شمش در انتهای آهنگری به نسبت افزایش سطح مقطع شمش اشاره دارد. سطح مقطع اصلی

ب روش نمایش درجه تغییر شکل

روش اول از نسبت آهنگری (S) استفاده می کند، همانطور که در شکل 36-7 نشان داده شده است.

شکل 36-7 نمودار شماتیک درجه تغییر شکل در حین به هم خوردن میله

h0 - ارتفاع اصلی قطعه آهنگری

d0 - قطر اصلی قطعه آهنگری

نسبت آهنگری می تواند دشواری آهنگری را تعیین کند. هرچه نسبت آهنگری کوچکتر باشد، مقدار تغییر شکل کمتر و تغییر شکل آسان تر است. هر چه نسبت آهنگری بزرگتر باشد، تغییر شکل دشوارتر است. الیاف فلزی به طور نامنظم جریان می یابند و برخی از الیاف خم می شوند و یک پدیده خمشی طولی را تشکیل می دهند. همانطور که در شکل های 36-8 نشان داده شده است.

شکل 36-8 نمودار شماتیک خمش طولی و چین خوردگی ناشی از تغییر شکل مواد گرد در حین برهم زدن

روش دوم از نرخ آهنگری (ε) استفاده می کند.

ho, Fo - ارتفاع اصلی و سطح مقطع مواد سر قبل از آهنگری

H, F - ارتفاع و سطح مقطع قطعه کار پس از آهنگری

ج درجه تغییر شکل مجاز

هنگامی که درجه تغییر شکل سردری از حد تغییر شکل خود فلز فراتر رود، ترک هایی در کناره قطعه کار تغییر شکل یافته ظاهر می شود که باعث ایجاد محصولات معیوب می شود. استحکام قالب نیز تحت تأثیر قرار می گیرد و عمر مفید آن را کاهش می دهد. در موارد شدید می تواند باعث ترک خوردن قالب و آسیب دیدن آن شود. درجه تغییر شکل مجاز یک فلز به انعطاف پذیری آن مربوط می شود. فلزات با پلاستیسیته خوب دارای درجه تغییر شکل مجاز بالاتری نسبت به فلزات با پلاستیسیته ضعیف هستند. هر چه میزان کربن فولاد کربنی بیشتر باشد، انعطاف پذیری آن کمتر و تغییر شکل مجاز کمتر است.

در تولید، برای فلزات با پلاستیسیته ضعیف، مانند فولاد کربن متوسط ​​و فولاد آلیاژی، آهنگری سرد اغلب از عملیات بازپخت و نرم شدن بر روی فولاد، افزایش استحکام و چقرمگی قالب، روانکاری سطح فلز و غیره با هدف استفاده می‌کند. بهبود درجه تغییر شکل مجاز فلز. جدول 36-1 سطوح تغییر شکل مجاز برخی فولادها را فهرست کرده است.

2024 ژانویه1هفته WBMPتوصیه محصول:

توپ های فولادی کروم بالا:

G5,G10,G16 توپ کروم ما معمولاً مطابق استانداردهای GBT 308.1-2013 و ISO 3290-1:2014 تولید می‌شود. سختی بر اساس نیاز شما سفارشی می شود.