فرآیند شکل دهی سرد (4)

2.2 تجزیه و تحلیل اشکال تغییر شکل فرآیندها و ایستگاه های کاری در فن آوری سرد

هدینگ سرد (پرسینگ) محصولات بست توسط پرس یا دستگاه هدینگ سرد اتوماتیک تکمیل می شود. در فورج سرد متوالی، تک ایستگاهی و آهنگری سرد چند ایستگاهی، شکل محصول نیمه تمام در سکانس بالایی یا آهنگری ایستگاهی بالایی (پرسینگ) مستقیماً بر تشکیل سکانس بعدی یا ایستگاه بعدی تأثیر می گذارد. بنابراین نحوه تعیین شکل صحیح تغییر شکل بر اساس تخصیص معقول نسبت تغییر شکل مستقیماً با تغییر شکل آینده و کیفیت محصول مرتبط است.

2.2.1 فرآیند سرد (پرس کردن) برای اتصال دهنده های میله ای شکل

پردازش سرد (پرس کردن) بست های میله ای شکل باید پارامترهای مربوط به هر فرآیند (ایستگاه) را در نظر بگیرد. پارامترهای اصلی عبارتند از نسبت آهنگری، که در آن Lo و do به ترتیب طول و قطر اصلی قسمت آهنگری قسمت خالی هستند. د. H نشان دهنده قطر و ارتفاع قطعه کار پس از آهنگری است، همانطور که در شکل 36-7 نشان داده شده است.

Lo/do معیاری برای سنجش پایداری طولی تغییر شکل برهم زننده قسمت خالی است، یعنی توانایی قسمت برهم زننده در برابر خمش طولی در حین آشفتگی. هر چه مقدار Lo/do کمتر باشد، برای جعل سر مطلوب تر است. هنگامی که مقدار Lo/do خیلی زیاد باشد، خمش طولی در قسمت آهنگری قسمت خالی رخ می دهد. علاوه بر مقدار Lo/do، عوامل دیگری نیز وجود دارد که بر پایداری طولی تغییر شکل برهم زننده بیلت ها تأثیر می گذارد. خواه دستگاه هدینگ سرد اتوماتیک باشد یا دستگاه برش، چه با تیغه و چه با کاتر آستین برش، قسمت برش بلنک نمی تواند بر محور خود عمود باشد و باید دارای شیب 1 درجه تا 5 درجه باشد. به این ترتیب که در هنگام سرد کردن (پرس کردن) نیروی مشت اولیه روی بیلت در مرکز نیست و خروج از مرکز ایجاد می شود و باعث ایجاد نیروی ناهموار بر شمش و در نتیجه تغییر شکل و تاخوردگی ناهموار در اثر خمش طولی در هنگام شکل دهی سر می شود. برای مقاطع با زوایای شیب کوچک، خمش طولی ایجاد شده در هنگام تغییر شکل آشکار نیست، که بر کیفیت سر تأثیر نمی گذارد. در فرآیند هدینگ سرد (پرس) پس از برش، هدف اصلی از چیدمان یک بلنک برای شکل دهی، دستیابی به این امر است.

علاوه بر این، انتهای پایین حفره پانچ اولیه، سطح انتقال برای اعمال نیروی آهنگری به بیلت است. اگر مرکز افست شود، مرکز نیروی حاصله ناگزیر خنثی می شود. به طور مشابه، همچنین عاملی است که بر تولید خمش طولی تأثیر می گذارد. استفاده از میله بالایی فنری در هنگام پانچ اولیه (به شکل 36-13 مراجعه کنید) می تواند این ضربه را کاهش دهد. عوامل دیگری مانند دقت عملکرد ماشین ابزار و سطح تنظیم اپراتور برای نصب فیکسچر نیز در شکل دهی پانچ اولیه تأثیر دارند.

به منظور بهبود پایداری بیلت در هنگام تغییر شکل پانچ اولیه، به ویژه برای فولاد کم کربن و سایر گریدهای فولادی با خواص برش ضعیف، به منظور افزایش پایداری بیلت در هنگام تغییر شکل، علاوه بر شکل مخروطی، باید یک حفره استوانه ای با ارتفاع 1.{1}} میلی متر در حفره کاری در انتهای کوچک پانچ اولیه، همانطور که در شکل 36-12 نشان داده شده است.

شکل 36-12 شکل حفره داخلی پانچ ناراحت کننده اولیه

طبق تجربه، زمانی که Lo/do کمتر یا مساوی 2.3 باشد، برای تشکیل سر بدون خمش طولی فقط یک آهنگری لازم است. هنگامی که Lo/do کمتر یا مساوی 4.5 باشد، دو فرآیند آهنگری برای تکمیل شکل دهی سر لازم است. وقتی Lo/do کمتر یا مساوی 8 باشد، شکل دهی سر باید از طریق سه دور آهنگری کامل شود. به طور خلاصه، هر چه مقدار Lo/do بزرگتر باشد، تعداد دفعات فورج بیشتر مورد نیاز است. برای فولاد کربن متوسط ​​و فولاد آلیاژی، به دلیل سخت شدن کار سرد ناشی از آهنگری، انجام فرآیند تغییر شکل بعدی دشوار است. در این حالت، فورج سرد مداوم (پرس) باید به پرس سرد متوالی تغییر یابد. محصولات نیمه تمام بین فرآیندها نرم و آنیل می شوند تا سختی محصولات نیمه تمام را کاهش داده و تنش داخلی ایجاد شده در طول تغییر شکل فرآیند را حذف کند.

هر چه نسبت D/H بزرگتر باشد، سختی آهنگری بیشتر می شود. در واقع، ابعاد تغییر شکل نهایی محصولات نشان دهنده D و H را می توان به صورت حجم محاسبه کرد و سپس طول مورد نیاز Lo و قطر do از قسمت خالی را محاسبه کرد. تعداد دفعات ناراحتی را می توان با استفاده از مقدار Lo/do تعیین کرد.

(1) تعیین شکل ناراحت کننده اولیه سر پیچ سر شش ضلعی

تعیین منطقی شکل آهنگری اولیه، جریان فلز را در حفره قالب تسهیل می کند، جریان الیاف فلزی را ثابت نگه می دارد و تغییر شکل ایستگاه کاری بعدی را تسهیل می کند.

شکل فورج اولیه مخروطی است و دو شکل از حفره قالب مخروطی آهنگری اولیه وجود دارد: یکی بدون میله بالایی فنری (سوزن) و دیگری با میله بالایی فنری (سوزن)، همانطور که در شکل {{0 نشان داده شده است. }}.

شکل 36-13 حفره اولیه ناراحت کننده اولیه

شکل 36-14 شکل حفره داخلی پانچ ناراحت کننده اولیه

یک پانچ مخروطی بدون میله بالایی فنری برای برهم زدن قطعات کار میله بلند استفاده می شود. قالب پانچ با میله بالایی فنری برای قطعات کار با بخش های میله کوتاه تر استفاده می شود. زاویه مخروط حفره مخروطی بدون میله فنری برای پانچ اولیه باید به طور مناسب بزرگتر باشد و جدا شدن قطعه کار از قالب آهنگری اولیه را آسان می کند. به طور کلی 8 درجه تا 16 درجه در نظر گرفته می شود و شکل حفره داخلی پانچ آهنگری اولیه در شکل 36-14 نشان داده شده است.

هنگام آهنگری با سه ضربه، لازم است دو مخروط فورج شود. مخروط اول دارای یک زاویه مخروطی به خصوص کوچک است، بین 2 درجه و 3 درجه، نقش اساسی در شکل دهی دارد و از هم ترازی خوب و پایداری در طول دومین تغییر شکل آهنگری اولیه اطمینان می دهد. اندازه حفره کاری یک پانچ مخروطی را می توان بر اساس حجم شکل سر که قرار است به هم بخورد، قطر سیم و فاصله بین پانچ و قالب محاسبه شود. از شکل 36-15 می توان دریافت که حجم کل سر مخروطی از دو قسمت تشکیل شده است: حجم V1 و حجم V2، یعنی V-cone=V1+V2. و V-cone برابر با حجم سر محصول پس از آهنگری دقیق است که V است. اگر V را بتوان از اندازه محصول محاسبه کرد، V{10}}V-V2.

شکل 36-15 شکل سر جنینی

از شکل‌های 36-15 مشاهده می‌شود که محدودیت‌های زیادی در V2 وجود دارد، مانند فاصله شکاف بین پانچ و قالب، عمق حفره کاری قالب، شکل پر کردن فلز داخل، و قطر بشکه ای که V2 را تشکیل می دهد. بنابراین، فرمول های تجربی به طور کلی استفاده می شود:

V1=KV (mm3) (فرمول 36-17)

در فرمول، V - حجمی است که سر محصول را تشکیل می دهد

K - ضریب شکل محصول

برای پیچ های سر شش ضلعی و پیچ های گردن راهنمای سر شش ضلعی، K=0.75-0.85;

برای پیچ های نیمه گرد، K{{0}}.7 تا 0.8;

برای پیچ‌های فرورفته، K{{0}}.5 تا 0.6.

قطر انتهایی کوچک dM مخروط برابر یا کمی کوچکتر از حداقل اندازه ماده خام است و قطر انتهایی بزرگ مخروط DK برابر با 1.{1}} dM است.

وقتی DK=1.2dM، حجم V1 مخروط است:

وقتی DK=1.3dM،

(2) تعیین شکل آهنگری اولیه پیچ های ماشین

انواع مختلفی از پیچ های ماشین وجود دارد که عمدتاً با شکل هندسی سر متفاوت است. به طور کلی، نسبت آهنگری (S=Lo/do و D/h) برای شکل‌دهی سر پیچ‌های دستگاه نسبتاً کوچک است و آهنگری آن را آسان‌تر می‌کند. برای پیچ های ماشینی سر شکل ساده، همانطور که در شکل 36-16 نشان داده شده است، روی قطعه کار تولید شده توسط آهنگری سرد کلیک کنید و می توان از آهنگری یک بار مصرف استفاده کرد. با این حال، بسیاری از انواع پیچ های ماشینی دارای شیارهای سر پیچیده هستند. برای نوع شیار متقاطع، شکل گیری سر نیاز به دو یا چند ضربه دارد. شکل پانچ اولیه نقش تعیین کننده ای در آهنگری محصولاتی دارد که طبق استانداردها شرایط شیار را برآورده می کنند.

شکل 36-16 روی قطعه کار تولید شده توسط سرفصل سرد کلیک کنید

هنگام تشکیل سر آهنگری دقیق، شیار نیز در معرض آشفتگی و اکستروژن قرار می گیرد. در این زمان تغییر شکل هد محصول نه تنها باعث جاری شدن فلز و پر شدن انتهای بزرگ سر به دلیل به هم خوردن می شود، بلکه در اثر اکستروژن شیار تمایل به جریان در جهت مخالف نیرو دارد. در نتیجه بر پر شدن فلز در لبه انتهای بزرگ تأثیر می گذارد. به خصوص در جهت شیار، پدیده واضح "گوشت گم شده" وجود دارد. برای حل مشکل ناقص بودن موضعی، بالای پانچ اولیه به شکل قوس دایره ای در می آید. برای پانچ اولیه پیچ های شیار متقاطع سر صاف، رویه را به شکل مخروطی با زاویه مخروطی 120 درجه تا 150 درجه مانند شکل 36-17 در می آورند. هدف آن کاهش جریان معکوس فلز در هنگام تغییر شکل است که برای پر کردن انتهای بزرگ سر مفید است.

تعیین شکل آهنگری اولیه پیچ های سر استوانه ای شش ضلعی داخلی. پیچ‌های سر استوانه‌ای شش ضلعی داخلی سرد (با نسبت آهنگری سر کمتر از 1.5) به دلیل سوراخ شش ضلعی داخلی عمیق روی سر، دارای اشکال هندسی پیچیده و الزامات عملکرد بالا هستند که به دلیل سوراخ‌های شش ضلعی داخلی روی سر، با درجه‌های 8.8، 10.9 و 12.9 هستند. فولاد مورد استفاده فولاد کربن متوسط، فولاد آلیاژی، با عملکرد ضعیف شکل دهی سرد و تغییر شکل پیچیده سر، از جمله برهم زدن، اکستروژن رو به جلو و اکستروژن معکوس است. بنابراین، شکل گیری پانچ اولیه چنین محصولاتی به طور کلی باید از سرفصل اولیه و یک پیش سرفصل دوم عبور کند. شکل 36-18 چندین شکل آهنگری اولیه که معمولاً در تولید استفاده می شود را فهرست می کند. در دنباله دوم پیش سرفصل، سوراخ مقعر پیش شکل دهی شش ضلعی داخلی در سر ایجاد می شود تا تغییر شکل هنگام پالایش سوراخ شش ضلعی داخلی در ایستگاه کاری بعدی کاهش یابد. مقاومت جریان فلز در هنگام تغییر شکل اکستروژن معکوس کاهش می یابد، به طوری که بار متحمل شده توسط پانچ شش ضلعی تا حد امکان به حداقل می رسد و جریان فلز به طور یکنواخت در لبه های انتهای بالایی و پایینی سر پر می شود.

شکل 36-17 فرآيند هدینگ سرد با سر گرد مسطح متقاطع

شکل 36-18 نمودار شماتیک قطعات فورج اولیه و دوم برای پیچ های سر استوانه ای شش ضلعی سرد

(4) آهنگری دقیق اتصال دهنده های میله ای شکل

آهنگری دقیق بست های میله ای شکل، فرآیند آهنگری سر خالی از پیش ساخته شده در حفره کاری بین قالب های بالایی و پایینی برای به دست آوردن شکل و اندازه نهایی سر محصول است.

تغییر شکل هد بسته به ابعاد هندسی سر محصول متفاوت است و به طور کلی می تواند به اشکال زیر باشد:

آ. پیچ و مهره با سر شش ضلعی و مربعی

ناحیه شکل دهی نشان داده شده در شکل 36-19 دارای سه ناحیه است که 1/3 ارتفاع سر در حفره مدل بالایی، 1/3 تا 2/5 در حفره مدل پایینی و بقیه لبه های فلاش را تشکیل می دهند. در شکاف بین قالب بالا و پایین. در نهایت از فرآیند پیرایش برای تکمیل تراش سرهای شش ضلعی و مربعی استفاده می شود.

ب پیچ های ماشینی با سرهای گرد نیمه گرد و مسطح، با سر کاملاً در حفره قالب بالایی (پانچینگ سبک).

ج محصولاتی مانند پیچ‌های سر استوانه‌ای شش‌ضلعی داخلی و پیچ‌های سر شش‌ضلعی فرورفته با سر در حفره پایینی قالب. از آنجا که آهنگری دقیق است، حفره های کاری قالب های بالایی و پایینی باید الزامات اندازه سر محصول را برآورده کنند.

(5) روند کاهش اتصال دهنده های میله ای شکل

پیچ های سر شش ضلعی از اتصال دهنده های پرکاربرد با طیف وسیعی از سطوح استحکام از 3.6 تا 12.9 سطح هستند که تولید می شوند. برای پیچ و مهره های سر شش ضلعی درجه متوسط ​​و کم استحکام، معمولاً از دو فرآیند برای تولید استفاده می شود، یکی فرآیند میله ریز و دیگری فرآیند کاهش میله درشت. به اصطلاح میله نازک سیمی است که معادل قطر شمش رزوه ای برای آهنگری سرد است. اندازه سیم خیلی کم تغییر می کند و میله را می توان مستقیماً به نخ ها پیچاند. میله درشت سیمی است که بزرگتر از قطر بیرونی نخ است. در فرآیند آهنگری سرد، یک، دو یا چند کاهش ترتیب داده می شود تا طول رزوه به اندازه پیچ خالی برسد.

پیچ سر استوانه ای داخلی شش ضلعی محصولی با مقاومت بالا از درجه 8.8 و بالاتر مطابق با استانداردهای ملی می باشد. اگرچه درجه تغییر شکل سر قابل توجه نیست، سیم مورد استفاده دارای استحکام بالاتر و انعطاف پذیری کمتری است. بنابراین، فرآیند کاهش میله درشت معمولا استفاده می شود. در طول سرد شدن، یک یا چند بار کاهش انجام می شود تا قطر میله رزوه شده به اندازه پیچ خالی برسد.

پیچ های سر شش ضلعی فرآیند میله ریز را اتخاذ می کنند و درجه تغییر شکل سر در هنگام سرد شدن در مقایسه با میله درشت افزایش می یابد. برای تولید محصولات با مشخصات کوتاه کاملاً رزوه مناسب است. تولید پیچ ​​و مهره با استفاده از فناوری میله نازک اغلب با مشکلات زیر مواجه است:

درجه تغییر شکل سر زیاد است و ایجاد ترک آسان است. گاهی اوقات، بریدن ترک های لبه شش ضلعی نمی تواند به طور کامل آنها را از بین ببرد.

در هنگام برهم زدن، سر اغلب به دلیل تغییر شکل قابل توجه دچار خمیدگی طولی می شود که در نتیجه مانند شکل 36-20 در فاصله 1/3 از سطح نگهدارنده تا می شود و باعث برگرداندن پیچ می شود.

استحکام اتصال ضعیف بین سر و میله به یک خطر پنهان برای چرخش پیچ های میله نازک تبدیل می شود. استفاده از تکنولوژی کاهش میله درشت از مشکلات فوق جلوگیری می کند. با این حال، به دلیل نیاز به کاهش، نه تنها نیروی کاهش را افزایش می دهد، بلکه ساختار قالب را نیز به همان نسبت پیچیده می کند.

1. قالب فورج اولیه. 2-قالب مقعر; 3- اجزاء؛ 4-میله بالا; 5-بلوک کوسن

شکل 36-19 نمودار شماتیک سر شش ضلعی سرد و سر مربع

شکل 36-20 نمودار شماتیک چین خوردگی که با برهم زدن سر پیچ های میله ای ضخیم و نازک ایجاد شده است.

باید یک قالب کاهنده داشته باشد که معمولاً با آلیاژ سخت پردازش می شود که هزینه قالب را افزایش می دهد.

علاوه بر این، الزامات خاصی برای روانکاری سطح و سختی مواد سیم وجود دارد. اکثر مفتول های مورد استفاده در تولید تحت عملیات فسفاته سازی و صابونی سازی قرار گرفته اند. پس از بازپخت کروی، سیم باید دارای سختی 75-85 HRB باشد.

به طور کلی، اگرچه فرآیند کاهش میله درشت نیازهای بالایی برای سیم‌ها و قالب‌ها دارد که هزینه‌های تولید را افزایش می‌دهد، اما از نظر کیفیت محصول، می‌تواند ترک خوردگی محصول ناشی از پلاستیک ضعیف مواد را کاهش دهد. استفاده از مواد بهبود یافته، الزامات استحکام محصول تضمین شده و بازده اقتصادی کلی هنوز خوب است.

(6) لبه برش سر پیچ

دو نوع پیچ سر شش ضلعی وجود دارد: آنهایی که دارای سر فرورفته هستند و آنها با سر صاف. از منظر تولید و استفاده، پیچ های سر شش ضلعی با سر صاف بیش از 90 درصد از کل مقدار را تشکیل می دهند. پیچ‌های دارای سوراخ‌های مقعر روی سر، به دلیل فورج سرد (پرس) مستقیم سر، الزامات بالایی برای پلاستیسیته سیم دارند. لبه های شش ضلعی با کیفیت پایین پر شده و اغلب به صورت گوشه های خالی ظاهر می شوند و در حین سفت شدن مستعد لیز خوردن هستند. این با حساسیت بیشتری در خط مونتاژ خودکار تجهیزات منعکس می شود که به طور عینی تولید این نوع پیچ نوع سر را محدود می کند.

پیچ با سر صاف و شکل شش ضلعی از لبه های برش شکل می گیرد. لبه های برش را می توان با توجه به فرآیند تولید چند ایستگاهی در یک دستگاه سرد سرد خودکار چند ایستگاهی مرتب کرد یا توسط یک دستگاه برش اختصاصی تکمیل کرد.

2024 ژانویه3هفته WBMPتوصیه محصول:

هدینگ می میرد، پانچ:

WBM قالب های غلتکی مخروطی را با راندمان و اتوماسیون بالا تولید می کند. غلتک ها بر روی یک هد پرس سرد اتوماتیک شکل می گیرند و برای پنج مرحله به قالب تغذیه، بریده و پانچ می شوند.

ما می توانیم انواع و اندازه های مختلف قالب های غلتکی مخروطی را با تضمین کیفیت تولید کنیم، از جمله: پانچ ترکیبی، آستین بیرونی، تیغه، پانچ ترکیبی، سیلندر تغذیه، قالب های ترکیبی، آستین دو لایه، درج.

https٪3a٪2f٪2fwww.w-bm.com٪2fproducts٪2fTaper-roller-cold-heading-dies٪2fHeading-dies٪2cPunch٪2f400.html