2.2 Analyse van vervormingsvormen van processen en werkstations in koude koptechnologie
Het koudpersen van bevestigingsproducten wordt voltooid door een pers of een automatische koudkopmachine. Bij opeenvolgend koudpersen, koudsmeden met één station en koud smeden met meerdere stations heeft de vorm van het halffabrikaat in de bovenste reeks of het smeden (persen) van het bovenste station rechtstreeks invloed op de vorming van de volgende reeks of het volgende station. Daarom is het bepalen van de juiste vervormingsvorm op basis van een redelijke toewijzing van de vervormingsverhouding direct gerelateerd aan toekomstige vervorming en productkwaliteit.
2.2.1 Koudpersproces voor staafvormige bevestigingsmiddelen
Bij het koudpersen (persen) van staafvormige bevestigingsmiddelen moet rekening worden gehouden met de relevante parameters van elk proces (station). De belangrijkste parameters zijn onder meer de smeedverhouding, waarbij Lo en do respectievelijk de oorspronkelijke lengte en diameter van het smeedgedeelte van de plano zijn; D. H vertegenwoordigt de diameter en hoogte van het werkstuk na het smeden, zoals weergegeven in figuur 36-7.
Lo/do is een maatstaf voor de longitudinale stabiliteit van de stuikvervorming van de plano, dat wil zeggen het vermogen van het stuikgedeelte van de plano om weerstand te bieden aan longitudinale buiging tijdens het stuiken. Hoe kleiner de waarde van Lo/do, hoe gunstiger deze is voor het smeden van het hoofd; Wanneer de waarde van Lo/do te groot is, treedt longitudinale buiging op in het smeedgedeelte van de plano. Naast de waarde van Lo/do zijn er nog andere factoren die de longitudinale stabiliteit van de verstoring van de knuppels beïnvloeden. Of het nu gaat om een automatische koudkopmachine of een snijmachine, of het nu gaat om het snijden met een mes of een hulssnijder, het snijgedeelte van de plano mag niet loodrecht op zijn as staan en moet een helling van 1 graad tot 5 graden hebben. Op deze manier bevindt de initiële ponskracht op de knuppel zich tijdens het koud persen (persen) niet in het midden en zal er excentriciteit optreden, waardoor een ongelijkmatige kracht op de knuppel ontstaat, wat resulteert in ongelijkmatige vervorming en vouwen als gevolg van buiging in de lengterichting tijdens het vormen van de kop. Voor secties met kleine hellingshoeken is de longitudinale buiging die ontstaat tijdens de vervorming niet duidelijk, wat de kwaliteit van de kop niet zal beïnvloeden. Bij het koudepersproces, na het snijden, is het belangrijkste doel van het aanbrengen van een plano voor het vormen het bereiken van dit doel.
Bovendien is het onderste uiteinde van de initiële ponsholte het transmissieoppervlak voor het uitoefenen van smeedkracht op de knuppel. Als het middelpunt verschoven is, zal het middelpunt van de resulterende kracht onvermijdelijk verschoven worden. Op dezelfde manier is het ook een factor die het ontstaan van longitudinale buiging beïnvloedt. Het gebruik van een veerbelaste bovenstang tijdens het eerste ponsen (zie figuur 36-13) kan deze impact verlichten. Andere factoren, zoals de bedieningsnauwkeurigheid van de werktuigmachine en het aanpassingsniveau van de operator voor de installatie van de opspaninrichting, hebben ook invloed op de initiële ponsvorming.
Om de stabiliteit van de knuppel tijdens de initiële ponsvervorming te verbeteren, vooral voor staal met een laag koolstofgehalte en andere staalsoorten met slechte snijeigenschappen, om de stabiliteit van de knuppel tijdens vervorming te vergroten, moet er naast de conische vorm ook een cilindrische holte zijn met een hoogte van 1,5-2 mm in de werkholte aan het kleine uiteinde van de initiële ponsing, zoals weergegeven in figuur 36-12.
Figuur 36-12 Vorm van de interne holte van de aanvankelijke stuikstoot
Volgens de ervaring is, wanneer Lo/do kleiner dan of gelijk aan 2,3, slechts één keer smeden nodig om de kop te vormen zonder longitudinale buiging. Wanneer Lo/do Minder dan of gelijk aan 4,5 zijn er twee smeedprocessen nodig om de kopvorming te voltooien; Wanneer Lo/do Minder dan of gelijk is aan 8, moet de kopvorming worden voltooid door middel van drie rondes smeden. Kortom, hoe groter de waarde van Lo/do, hoe vaker smeden nodig is. Voor middelmatig koolstofstaal en gelegeerd staal is het daaropvolgende vervormingsproces vanwege de verharding bij koud werk veroorzaakt door smeden moeilijk uit te voeren. In dit geval moet het continu koud smeden (persen) worden gewijzigd in sequentieel koud persen. De halffabrikaten tussen processen worden verzacht en uitgegloeid om de hardheid van de halffabrikaten te verminderen en de interne spanning te verwijderen die wordt gegenereerd tijdens procesvervorming.
Hoe groter de verhouding D/H, hoe groter de moeilijkheidsgraad van het smeden. In feite kunnen de uiteindelijke vervormingsafmetingen van producten die D en H vertegenwoordigen, worden berekend als volumes, en vervolgens kunnen de vereiste lengte Lo en diameter van de plano worden berekend. Het aantal verstoringstijden kan worden bepaald met behulp van de waarde van Lo/do.
(1) Bepaling van de aanvankelijke stuikvorm van de boutkop met zeshoekige kop
Het redelijkerwijs bepalen van de vorm van het initiële smeden zal de stroom van metaal in de vormholte vergemakkelijken, de stroom van metaalvezels stabiel houden en de vervorming van het volgende werkstation vergemakkelijken.
De vorm van het initiële smeden is conisch, en er zijn twee vormen van de conische malholte voor het initiële smeden: de ene zonder een veertopstang (naald) en de andere met een veertopstang (naald), zoals weergegeven in figuur {{0 }}.
Figuur 36-13 Aanvankelijke verstoorde prototypeholte
Figuur 36-14 Vorm van de binnenholte van de aanvankelijke stuikstoot
Voor het stuiken van lange staafwerkstukken wordt een conische stempel zonder veertopstaaf gebruikt; Voor werkstukken met kortere staafsecties wordt een ponsmatrijs met een verende topstang gebruikt. De kegelhoek van de conische holte zonder veertopstang voor het eerste ponsen moet op geschikte wijze groter zijn, waardoor het werkstuk gemakkelijk los kan komen van de initiële smeedmatrijs. Over het algemeen wordt aangenomen dat dit 8 graden tot 16 graden is, en de vorm van de binnenholte van de oorspronkelijke smeedstempel wordt weergegeven in figuur 36-14.
Bij het smeden met drie slagen is het noodzakelijk om twee kegels te smeden. De eerste kegel heeft een bijzonder kleine kegelhoek. Tussen 2 graden en 3 graden speelt hij een basisrol bij de vormgeving en zorgt hij voor een goede uitlijning en stabiliteit tijdens de tweede initiële smeedvervorming. De grootte van de werkholte van een conische stempel kan worden berekend op basis van het volume van de kopvorm die moet worden verstoord, de diameter van de draad en de afstand tussen de stempel en de matrijs. Uit figuur 36-15 blijkt dat het volume van de gehele conische kop uit twee delen bestaat: volume V1 en volume V2, dat wil zeggen V-kegel=V1+V2 , en V-kegel is gelijk aan het volume van de productkop na precisiesmeedwerk, wat V is. Als V kan worden berekend op basis van de productgrootte, dan V1=V-V2.
Figuur 36-15 embryonale vorm van het hoofd
Uit figuren 36-15 blijkt dat er veel beperkingen zijn aan V2, zoals de spleetafstand tussen de stempel en de matrijs, de diepte van de werkholte van de matrijs, de vulvorm van het metaal binnenin, en de cilinderdiameter die V2 vormt. Daarom worden over het algemeen empirische formules gebruikt:
V1=KV (mm3) (formule 36-17)
In de formule is V het volume dat de kop van het product vormt
K - Vormcoëfficiënt van het product
Voor zeskantbouten en zeskantbouten voor geleidehals, K=0.75-0.85;
Voor schroeven met halfronde kop, K{0}}.7 tot 0.8;
Voor schroeven met verzonken kop, K{0}}.5 tot 0.6.
De kleine einddiameter dM van de kegel is gelijk aan of iets kleiner dan de minimumgrootte van de grondstof, en de grote einddiameter DK van de kegel wordt gesteld op 1.2-1.3 dM.
Wanneer DK=1.2dM is het volume V1 van de kegel:
Wanneer DK=1.3dM,
(2) Bepaling van de initiële smeedvorm van machineschroeven
Er zijn veel soorten machineschroeven, die voornamelijk verschillen van de geometrische vorm van de kop. Over het geheel genomen is de smeedverhouding (S=Lo/do en D/h) voor het vormen van machineschroefkoppen relatief klein, waardoor het gemakkelijker wordt om te smeden. Voor eenvoudige kopvormige machineschroeven klikt u op het werkstuk dat is geproduceerd door koud smeden, zoals weergegeven in afbeelding 36-16, waarna eenmalig smeden kan worden gebruikt. Veel soorten machineschroeven hebben echter complexe kopgroeven. Voor het kruisgroeftype vereist het vormen van de kop twee of meer stuikbewegingen. Bij het smeden van producten die volgens de normen aan de groefvereisten voldoen, speelt de initiële ponsvorm een beslissende rol.
Figuur 36-16 Klik op het werkstuk geproduceerd door koude kop
Bij het vormen van de precisiesmeedkop wordt de groef ook onderworpen aan stuiken en extrusie. Op dit moment zorgt de vervorming van de productkop er niet alleen voor dat het metaal vloeit en het grote uiteinde van de kop vult als gevolg van stuiken, maar heeft het ook de neiging om in de tegenovergestelde krachtrichting te stromen als gevolg van de extrusie van de groef. waardoor de vulling van het metaal aan de rand van het grote uiteinde wordt beïnvloed. Vooral in de groefrichting is er een duidelijk fenomeen van ‘ontbrekend vlees’. Om het probleem van lokale onvolledigheid op te lossen, wordt de bovenkant van de initiële ponsing in een cirkelvormige boogvorm gemaakt. Voor het eerste ponsen van kruisgroefschroeven met platte kop wordt de bovenkant in een conische vorm gemaakt met een kegelhoek van 120 graden tot 150 graden, zoals weergegeven in afbeelding 36-17. Het doel is om de tegenstroom van metaal tijdens vervorming te verminderen, wat gunstig is voor het vullen van het grote uiteinde van de kop.
De bepaling van de initiële smeedvorm van interne zeshoekige cilindrische kopschroeven. Interne zeshoekige cilindrische kopschroeven met koude kop (met een smeedverhouding van minder dan 1,5) hebben complexe geometrische vormen en hoge productprestatie-eisen vanwege het diepe interne zeshoekige gat op de kop, met kwaliteiten 8.8, 10.9 en 12.9. Het gebruikte staal is middelmatig koolstofstaal, gelegeerd staal, met slechte koudvervormingsprestaties en complexe kopvervorming, inclusief stuiken, voorwaartse extrusie en omgekeerde extrusie. Daarom moet het eerste ponsen van dergelijke producten in het algemeen via een initiële post en een tweede voorpost plaatsvinden. Figuur 36-18 geeft een overzicht van een aantal veelgebruikte initiële smeedvormen tijdens de productie. In de tweede reeks vóór de kop wordt het binnenste zeshoekige voorvormende concave gat aan de kop gevormd om vervorming te verminderen bij het verfijnen van het binnenste zeshoekige gat op het volgende werkstation. De stromingsweerstand van het metaal tijdens omgekeerde extrusievervorming wordt verminderd, zodat de belasting van de zeshoekige stempel zoveel mogelijk wordt geminimaliseerd en de metaalstroom gelijkmatig wordt opgevuld aan de randen van de bovenste en onderste uiteinden van de kop.
Figuur 36-17 Kruisgroefproces met platte ronde kop en koude koers
Figuur 36-18 Schematisch diagram van initiële en tweede smeedstukken voor schroeven met zeshoekige cilindrische kop met koude kop
(4) Precisiesmeden van staafvormige bevestigingsmiddelen
Het nauwkeurig smeden van staafvormige bevestigingsmiddelen is het proces waarbij de voorgevormde onbewerkte kop in de werkholte tussen de bovenste en onderste mal wordt gesmeed om de uiteindelijke vorm en grootte van de productkop te verkrijgen.
De vervorming van de kop varieert afhankelijk van de geometrische afmetingen van de productkop en kan over het algemeen de volgende vormen aannemen:
A. Zeshoekige en vierkante kopbouten
Het vormgebied dat wordt weergegeven in figuur 36-19 heeft drie gebieden, waarbij 1/3 van de kophoogte zich vormt in de bovenste modelholte, 1/3 tot 2/5 zich vormt in de onderste modelholte, en de rest flitsranden vormt. in de opening tussen de bovenste en onderste mallen. Ten slotte wordt het trimproces gebruikt om het trimmen van de zeshoekige en vierkante koppen te voltooien.
B. Machineschroeven met halfronde en platte ronde koppen, waarbij de kop volledig in de bovenste matrijsholte (lichtstans) is gevormd.
C. Producten zoals interne zeskantige cilindrische kopschroeven en verzonken zeskantige kopbouten, waarbij de kop in de onderste matrijsholte is gevormd. Omdat het om precisiesmeden gaat, moeten de werkholten van de bovenste en onderste mallen voldoen aan de eisen van de productkopgrootte.
(5) Vermindering van het proces van staafvormige bevestigingsmiddelen
Zeskantbouten zijn veelgebruikte bevestigingsmiddelen met een breed scala aan sterkteniveaus, variërend van 3,6 tot 12,9 niveaus, die worden geproduceerd. Voor zeshoekige kopbouten met gemiddelde en lage sterkte worden doorgaans twee processen gebruikt voor de productie: het ene is het fijne staafproces en het andere is het grove staafreductieproces. De zogenaamde dunne staaf is een draad die gelijk is aan de diameter van een staaf met schroefdraad voor koud smeden. De maat van de draad verandert heel weinig en de staaf kan direct in draden worden gedraaid; Grove staaf is een draad die groter is dan de buitendiameter van de draad. Bij het koudsmeedproces worden één, twee of meer reducties aangebracht om ervoor te zorgen dat de lengte van de schroefdraad de maat van de onbewerkte schroef bereikt.
De interne zeshoekige cilindrische kopschroef is een product met hoge sterkte van klasse 8.8 en hoger volgens nationale normen. Hoewel de mate van kopvervorming niet significant is, heeft de gebruikte draad een hogere sterkte en een lagere plasticiteit. Daarom wordt gewoonlijk het grove staafreductieproces gebruikt. Tijdens koude kop worden één of meer malen verkleiningen uitgevoerd om ervoor te zorgen dat de diameter van de draadstang de grootte van de onbewerkte schroef bereikt.
Zeshoekige kopbouten maken gebruik van het fijne staafproces en de mate van kopvervorming tijdens koude koers is groter in vergelijking met de grove staaf. Het is geschikt voor de productie van producten met korte specificaties en volledig schroefdraad. De productie van bouten met behulp van dunne staaftechnologie wordt vaak geconfronteerd met de volgende problemen:
De mate van vervorming van de kop is groot en het is gemakkelijk om scheuren te veroorzaken. Soms kan het doorsnijden van de zeshoekige randscheuren deze niet volledig verwijderen.
Tijdens het stuiken ondergaat de kop vaak longitudinale buiging als gevolg van aanzienlijke vervorming, wat resulteert in vouwen op een afstand van 1/3 van het steunoppervlak, zoals weergegeven in figuur 36-20, en ervoor zorgt dat de bout omdraait.
De slechte hechtsterkte tussen de kop en de staaf vormt een verborgen gevaar voor het omdraaien van dunne staafbouten. Het gebruik van technologie voor het reduceren van grove staven vermijdt de bovengenoemde problemen. Vanwege de noodzaak tot reductie vergroot dit echter niet alleen de reductiekracht, maar maakt het ook de matrijsstructuur dienovereenkomstig complex.
1. Initiële smeedmatrijs; 2-holle vorm; 3- Componenten; 4-Tophengel; 5-Kussenblok
Figuur 36-19 Schematisch diagram van zeshoekige en vierkante kop met koude koers
Figuur 36-20 Schematisch diagram van vouwen gevormd door het verstoren van dikke en dunne staafboutkoppen
Het moet een reducerende matrijs hebben, meestal verwerkt met een harde legering, wat de kosten van de mal verhoogt.
Daarnaast zijn er speciale eisen aan de oppervlaktesmering en materiaalhardheid van de draad. De meeste draden die bij de productie worden gebruikt, hebben fosfaterings- en verzepingsbehandelingen ondergaan. De draad moet na sferoïdiserend gloeien een hardheid hebben van 75-85 HRB.
Hoewel het grove staafreductieproces hoge eisen stelt aan draden en mallen, waardoor de productiekosten stijgen, kan het in termen van productkwaliteit over het algemeen productscheuren verminderen die worden veroorzaakt door slechte materiaalplasticiteit. Verbeterd materiaalgebruik, verzekerde eisen aan de productsterkte en de algehele economische efficiëntie is nog steeds goed.
(6) Snijkant van de boutkop
Er zijn twee soorten zeskantbouten: bouten met verzonken kop en bouten met platte kop. Vanuit productie- en gebruiksoogpunt zijn zeskantbouten met platte kop goed voor ruim 90% van de totale hoeveelheid. De bouten met concave gaten op de kop stellen, als gevolg van direct koud smeden (persen) van de kop, hoge eisen aan de plasticiteit van de draad. De zeshoekige randen zijn gevuld met slechte kwaliteit, zien er vaak uit als kale hoeken en zijn gevoelig voor uitglijden tijdens het vastdraaien. Dit komt gevoeliger tot uiting in de automatische assemblagelijn van de apparatuur, die de productie van dit type kopbout objectief beperkt.
De bout met platte kop en zeshoekige vorm wordt gevormd door snijkanten. De snijkanten kunnen worden aangebracht in een automatische koudkopmachine met meerdere stations, volgens het productieproces met meerdere stations, of kunnen worden aangevuld met een speciale snijmachine.
2024 Januari3eWeek WBMPproductaanbeveling:
Rubriek sterft, Punch:
WBM produceert conische rolmatrijzen met een hoog rendement en automatisering. Rollen worden gevormd op een enkele automatische koudkoppers en worden gedurende vijf stappen in de matrijs gevoerd, gesneden en geponst.
We kunnen verschillende soorten en maten conische rolmatrijzen produceren met kwaliteitsborging, waaronder: combinatiepons, buitenhoes, mes, combinatiepons, invoercilinder, combinatiematrijzen, dubbellaagse hoes, inzetstuk.
https://www.w-bm.com/products/Taper-roller-cold-heading-dies/Heading-dies,Punch/400.html
