Tomando el perno de cabeza hexagonal GB5786-M8 como ejemplo para ilustrar el proceso de forjado en frío es un proceso de mecanizado de presión de metal con poco o ningún corte. Es un método de procesamiento que utiliza la deformación plástica del metal bajo fuerzas externas y, con la ayuda de moldes, redistribuye y transfiere el volumen de metal para formar las piezas o espacios en blanco requeridos.
I. Las características del proceso de forja en frío:
El descabezado en frío se realiza en condiciones normales de temperatura. La forja en frío puede mejorar las propiedades mecánicas de las piezas metálicas.
El proceso de forjado en frío puede aumentar el rendimiento del material. Es un método de mecanizado a presión basado en la deformación plástica, que puede conseguir menos corte o ningún corte. La tasa general de utilización del material es superior al 85%, con un máximo superior al 99%.
Puede mejorar la eficiencia de la producción. El tiempo de deformación y el proceso de los productos metálicos son relativamente cortos, especialmente cuando se procesan piezas en máquinas formadoras de estaciones múltiples, lo que puede mejorar en gran medida la productividad.
El proceso de forjado en frío puede mejorar la rugosidad de la superficie de los productos y garantizar la precisión del producto.
II.Requisitos para materias primas en el proceso de forja en frío.
1. La composición química y las propiedades mecánicas de las materias primas deben cumplir con las normas pertinentes.
Las materias primas deben someterse a un tratamiento de recocido por esferoidización, y su estructura metalográfica es perlita esférica de grados 4-6.
La dureza de las materias primas, para minimizar la tendencia al agrietamiento del material y mejorar la vida útil de los moldes, también se requiere que los materiales estirados en frío tengan la dureza más baja posible para mejorar la plasticidad. Generalmente se requiere que la dureza de las materias primas esté entre HB110~170 (HRB62-88).
La precisión de los materiales estirados en frío generalmente debe determinarse en función de los requisitos específicos y las condiciones del proceso del producto. En términos generales, los requisitos de precisión para diámetros reducidos y dimensiones de contracción fuerte son menores.
La calidad de la superficie de los materiales estirados en frío requiere una película lubricante con un color oscuro opaco, y la superficie no debe tener defectos como rayones, pliegues, grietas, rebabas, óxido, piel de óxido, picaduras y picaduras.
Se requiere que el espesor total de la capa de descarburación en la dirección del radio del material estirado en frío no exceda el 1-1.5% del diámetro de la materia prima (la situación específica depende de los requisitos de cada fabricante). .
Para garantizar la calidad del corte durante el conformado en frío, se requiere que el material estirado en frío tenga una superficie dura y un núcleo blando.
Los materiales estirados en frío deben someterse a pruebas de forjado en frío, y cuanto menor sea la sensibilidad del material al endurecimiento por trabajo en frío, mejor, para reducir el aumento en la resistencia a la deformación causada por el endurecimiento por trabajo en frío durante el proceso de deformación.
III.Breve descripción de la tecnología de procesamiento de sujetadores.
Los sujetadores se dividen principalmente en dos tipos: uno son sujetadores roscados; Otro tipo son los sujetadores o conectores sin rosca. Aquí hay una breve descripción solo para sujetadores roscados.
El flujo de procesamiento de sujetadores roscados generalmente consiste en corte, estampación en frío o extrusión en frío, corte, procesamiento de roscas, tratamiento térmico, tratamiento de superficies y otros procesos de producción.
El flujo general del proceso para la modificación de materiales es:
Decapado → Trefilado → Recocido → Fosfatado y saponificación → Trefilado → (Esferoidizado y fosfatado)
El proceso de unión en frío de elementos de fijación roscados requiere las siguientes situaciones:
Proceso de procesamiento para sujetadores roscados por debajo del grado 8.8
Inicio → Limpieza → Frotado de hilos → Limpieza → Tratamiento de superficies → Embalaje
Proceso de procesamiento para sujetadores roscados por debajo del grado 8.8
Inicio → limpieza → corte → tratamiento térmico → roscado y roscado → limpieza → tratamiento superficial → embalaje
Flujo de proceso de sujetadores roscados de 8.8-10.9 niveles
Inicio → Limpieza → Corte → Frotado de hilos → Tratamiento térmico → Limpieza → Tratamiento de superficies → Embalaje
Flujo de proceso de sujetadores roscados para grados 10.9-12.9
Inicio → Limpieza → Tratamiento térmico → Corte → Laminado de roscas → Limpieza → Pruebas no destructivas → Limpieza → Tratamiento de superficies → Embalaje
IV.El método básico de diseño del proceso de forja con cabezal en frío
El diseño del proceso de forja en frío es en realidad el diseño de moldes de forja en frío, y cada plan de proceso que diseñamos debe lograrse en última instancia a través del diseño del molde.
Diseño del proceso de forjado en frío:
En primer lugar, calcule la longitud de la pieza en bruto en función de los parámetros específicos relevantes del producto. En este momento, el peso calculado es en realidad el peso neto de la pieza. La longitud de la pieza en bruto durante la forja en frío se puede determinar basándose en el principio de volumen constante, es decir, el volumen de la pieza en bruto de deformación plástica es igual al volumen de la pieza después de la deformación plástica. Si aún se requiere procesamiento de corte, el volumen del tocho también debe agregarse con la cantidad de corte correspondiente. El peso calculado después de sumar el margen de corte correspondiente es en realidad el peso bruto de la pieza.
En segundo lugar, la determinación del grado de deformación y la frecuencia de forjado.
Como se muestra en la figura, cuando la relación de aspecto es menor o igual a 2,5, el forjado se realiza una vez:
Cuando 2,5 Menor o igual a relación de aspecto Menor o igual a 4,5, forja secundaria:
Cuando 4,5 Menor o igual a la relación de aspecto Menor o igual a 6,5, forja tres veces.
Los datos anteriores sólo pueden lograrse en condiciones ideales. En la producción real, también se debe considerar la forma geométrica del producto y, para garantizar la calidad, se requiere una deformación de forja adicional de acuerdo con los datos anteriores.
En tercer lugar, determine el plan de tecnología de procesamiento. Con base en los requisitos específicos del producto, determine si se utilizará tecnología de mecanizado sin corte o tecnología de mecanizado con menos corte y qué equipo de producción utilizar, y diseñe un diagrama de pasos de mecanizado para determinar el plan del proceso de mecanizado.
En cuarto lugar, determine el tamaño del diámetro del tocho de todos los materiales basándose en los tres factores anteriores. Cabe señalar que el tamaño de las materias primas está estrechamente relacionado con el tamaño del cabezal del producto, el tamaño de la varilla del producto, el equipo de producción, la precisión de la rosca y el método de tratamiento de la superficie de los sujetadores.
En quinto lugar, calcule el peso neto de las piezas en función de los parámetros relevantes del producto y calcule la cuota de consumo de las piezas de acuerdo con diferentes métodos y métodos de procesamiento.
En sexto lugar, determine el tamaño del diámetro de la pieza en bruto de rosca laminada de acuerdo con los requisitos del producto. Diferentes estándares de rosca requieren diferentes diámetros de la pieza bruta de rosca laminada. En el nuevo estándar nacional de subprocesos GB192-81-GB2516-M8, existen cuatro tipos principales de subprocesos externos: 6e, 6f, 6g y 6h. Consulte el documento TFS Threads para obtener información relevante sobre los subprocesos.
Séptimo, tecnología de procesamiento de forjado y estampado en frío y diseño de moldes.
El siguiente es un diagrama de proceso para cortar pernos hexagonales:
K=Altura de la cabeza
k. =Altura de giro de la cabeza
Corte → Preformado → Recalcado final → Corte de hexágonos → (Rozado de roscas)
Figura 3 Pasos del proceso para el mecanizado sin corte de pernos de cabeza hexagonal:
Cortar → Preformar → Dar forma → Molestar hexagonal → (Robar hilo)
1. Diseño del rodillo de alimentación.
Las dimensiones externas y las dimensiones de apertura de la rueda de alimentación las determina el fabricante del equipo de forjado en frío y no requieren rediseño. Solo necesitamos diseñar el tamaño de la ranura de trabajo de la rueda de alimentación, y el tamaño de la ranura depende del diámetro máximo de la línea de materia prima, con una tolerancia de H110-H11.
El diámetro del filo es generalmente el tamaño máximo del diámetro de la materia prima, con una tolerancia de H9-H10.
El diámetro del troquel de corte es generalmente el diámetro de la materia prima: el tamaño máximo +(0.05-0.10), con una tolerancia de H9-H10.
4. Diseño de matrices de estampado preformadas
El principio de diseño de un punzón es requerir una relación de deformación máxima para el segundo proceso de forjado y evitar la flexión longitudinal de las fibras metálicas.
Existen muchos métodos para diseñar un molde de punzonado y actualmente existen principalmente dos métodos típicos.
Un método está representado por Estados Unidos:
Este método se basa en la teoría de los núcleos de deformación plástica, determinando primero el valor del diámetro Dk del extremo grande del cono y luego determinando el tamaño de la cavidad de punzonado.
Según la teoría del núcleo de deformación plástica, como se muestra en la Figura 4, suponiendo que el diámetro Dk del extremo grande del cono es 1,4 veces el diámetro dm del extremo pequeño, el ángulo del cono es El ángulo está colocado en 12 grados , y el volumen de metal insuficiente se complementa ajustando la parte h del cilindro.
DM en el círculo=diámetro del cable
Este método de diseño no es completamente estático, varía con la dureza del material. Este método tiene un ángulo cónico Solo para pernos, para otras formas de cabeza, el valor varía.
Otro método lo representa la Unión Soviética.
Este método se selecciona en función de la relación de aspecto de la esquina y luego determina otras dimensiones.
dm=diámetro del alambre
5. Diseño final del troquel de forja y del troquel principal.
El diseño de esta matriz de punzonado es relativamente sencillo. Su principio de diseño se basa en la forma y el tamaño del cabezal del producto procesado. Si se requiere corte, se debe considerar el margen de corte correspondiente.
D0=(1.04-1.1) emax, donde emax es la dimensión diagonal máxima del perno de cabeza hexagonal.
D{{0}}(0.9-0.95) S, donde S es el tamaño del lado opuesto del perno de cabeza hexagonal
H=altura de la cabeza del perno,
H=2H/3, donde h es la profundidad de la cavidad del molde.
El molde principal se diseña principalmente en función de los requisitos de la tecnología de procesamiento de cada paso de las piezas, y aquí solo se describe el método de diseño del molde principal pretensado multicapa. La práctica ha demostrado que el molde principal de estructura pretensada multicapa es un método eficaz para resolver el agrietamiento radial del molde principal, especialmente para moldes principales compuestos pretensados que utilizan una aleación dura como núcleo.
La determinación del número de capas en una estructura pretensada multicapa se basa principalmente en el tamaño de la presión unitaria durante el forjado en frío, el tamaño de la cavidad interior y la resistencia de los materiales utilizados.
Hay dos situaciones aquí:
En un caso, se permite que el núcleo del molde principal trabaje bajo tensión de tracción, que está hecho de acero para moldes de alta resistencia. En este caso, la presión interna Pimax se determina:
Cuando Pimax es menor o igual a kg/mm2, es la moda completa;
Cuando 110kg/mm2 Menor o igual a Pimax Menor o igual a 160kg/mm2, se utiliza una capa de manguito pretensado;
Cuando 160kg/mm2 Menor o igual a Pimax Menor o igual a 200kg/mm2, utilice dos capas de manguitos pretensados;
La presión dentro del molde principal generalmente se calcula en función de la presión unitaria del troquel de punzonado.
Otra situación es que al núcleo del molde principal no se le permite trabajar bajo tensión de tracción, y el molde principal hecho de una aleación dura (comúnmente conocida como acero de tungsteno) pertenece a este tipo. En este caso, se seleccionan los siguientes valores Pimax:
Cuando Pimax Menor o igual a 110kg/mm2, se utiliza una capa de manguito pretensado;
Cuando 110kg/mm2 Menor o igual a Pimax Menor o igual a 190kg/mm2, utilice un manguito pretensado de dos capas;
La relación entre el diámetro exterior del manguito pretensado y el diámetro interior del molde principal es 4-6. Como se muestra en la Figura 7, si hay un manguito pretensado intermedio, sus dimensiones relevantes se pueden calcular en función de los datos relevantes de extrusión en frío.
6. Diseño de troquel de recorte
2024 01 de marzoSemana WBM PRecomendación del producto:
El rumbo muere, punzón:
WBM produce matrices de rodillos cónicos con alta eficiencia y automatización. Los rodillos se forman en una única prensa automática de cabezal en frío y se alimentan, cortan y perforan en la matriz en cinco pasos.
Podemos producir troqueles de rodillos cónicos de diferentes tipos y tamaños con garantía de calidad, que incluyen: punzón combinado, manguito exterior, hoja, punzón combinado, cilindro de alimentación, troqueles combinados, manguito de doble capa, inserto.
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