
發布
注冊
/
登錄鐓擠
關注創建者:Hubert.Wang 創建時間:2016-12-01

鐓擠的實例教程
03.解決方法
由于軸套內部尺寸有較高要求,盡量不采用切削進行余量去除,因此,在折疊消除方法中,修改模具圓角進行預防,在此并不適用,另外在利用DEFORM進行仿真時發現鐓擠時在內側出現的少許空隙在反擠時有明顯增大,如圖7所示。
(a)鐓擠
(b)反擠
▲ 圖-7 軸套成形時空隙圖
因此,采用調整工藝的方法進行折疊消除,其工藝為:正擠-鐓擠-反擠。各工序鍛件圖如圖8所示。采用新的工藝并進行DEFORM仿真,結果符合要求,沒有折疊出現。
(a)正擠
(b)鐓擠
(c) 反擠
▲ 圖-8 各工序鍛件圖
04.總結
NO.1
針對軸對稱類的零件,如果出現匯流類折疊缺陷,可以采用調整成形工藝,盡量避免內側的空隙出現,以減少后續工藝成形時金屬在此處匯聚。
NO.2
DEFORM軟件在進行金屬體積成形類工藝仿真時,能夠預測各種缺陷,與物理試驗相比,具有準確、快速等特點,可以為工藝工程師提供非常好的幫助。
*本文版權歸上海安世亞太所有,如需轉載,請與我們聯系。
關注【上海安世亞太】,獲取更多原創文章、活動資訊如果你覺得這篇文章對你有用,點個贊吧!
展開 圖3 倒擋齒輪預鍛溫鍛件模型
圖4 預鍛溫鍛數值模擬的塑性變形過程
結合我廠的實際情況,為利于齒部充填飽滿,我們在溫鍛預成形件時,采用兩個主要工步成形,即第一步鐓粗成形和第二步鐓擠齒形。鐓粗成形的目的為合理分配毛坯體積,便于第二步鐓擠齒形時的定位及齒部充填。
將加熱到(1150±5)℃的毛坯鐓粗后,放入帶齒模芯的模膛之中;毛坯繼續鐓擠,此時毛坯的溫度大約為1100℃左右。金屬在模膛內產生軸向、徑向流動,逐步充填輪轂和齒部型腔,最終充填輪齒齒部、棱部,完成溫鍛預成形件的成形。
圖5所示為溫鍛預成形過程的流動矢量圖,其運動矢量分布均勻、合理。圖6所示為數值模擬的溫鍛預成形過程壓力—時間曲線,成形載荷約3600kN。
圖5 溫鍛預成形件材料成形過程流動矢量圖
冷精密成形數值模擬
溫鍛預成形件設計的合理與否,和后續冷精密成形能否獲得合格產品的關系極大。溫鍛預成形件設計不合理得到的溫鍛預成形件的質量太低,就可能收不到理想的冷精密成形效果。其關鍵是要保證在冷精密成形過程中的受力和金屬流動盡量均勻,要保證能提高輪齒的齒形精度。
將溫鍛預成形件模型重新劃分網格,設置冷精密成形模擬所需參數,數值模擬分析室溫下輪齒的金屬流動,得到圖7所示的冷精密成形件。在冷精密成形過程中,上沖頭下壓,齒部材料被鐓擠完全充滿輪齒型腔,滿足高精度齒形成形。
展開 圖1 由板材鍛造的部分精鍛件
圖2 板材鍛造空心齒輪
圖3 帶球形法蘭芯軸型零件
帶球狀法蘭型零件的板鍛工藝過程擬定如圖4 所示,板坯清理后落料(圖4a)→拉深成帶有圓柱段半球形(圖4b)→鐓擠壁部。模具結構略圖如圖5 所示。
圖4 毛坯變形過程
圖5 鐓-擠復合工藝模具略圖
使用該工藝技術,試鍛厚度為2.5mm 的45
#鋼板,鍛造成形后,經檢測可知,模具工作表面粗糙度7 ~9 級,鍛件表面粗糙度達到8 ~9 級,直徑精度達到3 ~5 級,實物參見圖6。
半等溫鍛技術
圖6 板鍛外星輪
等溫模鍛是指坯料與模具幾乎在恒定的溫度下模鍛成形,為了保證恒溫成形的條件,模具也必須加熱到與坯料相同的溫度并保溫,故稱為等溫模鍛;等溫模鍛變形速率一般在(10
-3 ~10
-2)/s。
等溫模鍛常用于航空、航天工業中鈦合金、鋁合金、鎂合金等難變形材料的精密成形,近年來,也用于汽車工業和機械工業有色金屬的精密成形。這是因為在等溫條件下閉式熱模鍛的過程具有一系列優點:可以改善變形材料組織,從而提高其力學性能;獲得小余量或無余量無飛邊且外形具有最小模鍛斜度(0 ~1°)鍛件;獲得帶有不大斜度(1°~3°)或無斜度深腔;材料利用率從50%~70%提高到80%~95%;提高不能加工表面率到60%~90%;由于低的變形阻力,使變形力減少到1/4 ~1/3(有時到1/6 ~1/5);減少了隨后機械加工量30%~60%以上;改善了勞動條件。鈦合金等溫模鍛的變形力大約只有普通模鍛的1/8 ~1/5,見表1。
表1 Ti-6Al-4V 壓氣機葉片在不同鍛造工藝下的變形抗力
等溫模鍛發展趨勢
由于等溫模鍛工藝過程在液壓機上完成,它相對變形速度不大,生產率不高。
展開 (a)冷擠鍛件 (b)冷擠加工件
圖10 冷擠壓成形鍛件圖
結論
⑴用冷擠壓工藝生產汽車中間軸鍛件工藝可靠,材料利用率高。
⑵采用FORGE模擬軟件分析產品成形情況比較接近實際,擠壓后鍛件尺寸穩定,表面光潔度高。
——本文節選自《鍛造與沖壓》2018年第3期
鐓擠、壓沉孔、半沖孔和擠壓等加工手段結合后,逐漸替代原來由普沖、鍛造、機加工、鑄造和粉末冶金的很多復雜零部件,沖完即可組裝多功能的部件,無需后續加工,生產效率和成本優勢非常明顯。
早在1923年,就由德國人FritzSchiess發明并獲得專利,并于1924年在瑞士開辦世界第一個精沖廠,之后這項技術一直處于保密狀態,為鐘表、縫紉機、打字機等提供零部件。直到1950年代,精沖技術才開始公開普及,到1980年代之前開始應用于儀器儀表、照相機、家電和小五金,之后一直打到現在,精沖技術又廣泛應用于汽車和摩托車行業和3C電子行業。
精沖技術適合生產哪些零部件?
精沖廣泛應用于汽車行業的安全部件,保證在惡劣危險的情況下也能穩定工作,不出差錯。汽車精沖零件生產以強力壓邊精密沖裁為主,幾何形狀、尺寸公差和形位公差以及剪切面質量都遠高于普通沖裁的零件,常見的汽車零部件有200多種:動力總成零部件,即變速箱鋼片、發動機的鏈輪鏈條、剎車組件、減震零件和凸輪軸的調節裝置部件;座椅調高器、座椅調角器、座椅滑軌零件;安全帶收緊器、安全氣囊的鎖件;發動機中的柴油發動機噴油嘴夾頭、多楔帶輪、空調壓縮機用閥板、變矩器離合器鋼片和離合器齒轂、行星架和驅動盤、剎車盤、駐車齒輪和棘爪、離合器齒轂;底盤中的剎車片、輪轂托板。
機械、醫療、電子、五金、電工工具等行業和上述零部件類似的部件,也可以用精沖來生產。
展開 
鐓擠的相關專題、標簽、搜索
鐓擠的最新內容
鐓擠、壓沉孔、半沖孔和擠壓等加工手段結合后,逐漸替代原來由普沖、鍛造、機加工、鑄造和粉末冶金的很多復雜零部件,沖完即可組裝多功能的部件,無需后續加工,生產效率和成本優勢非常明顯。
早在1923年,就由德國人FritzSchiess發明并獲得專利,并于1924年在瑞士開辦世界第一個精沖廠,之后這項技術一直處于保密狀態,為鐘表、縫紉機、打字機等提供零部件。
為適應節能減排需求,選用輾環制坯后鍛造工藝,詳細的工藝路線為:下料→加熱→鐓粗→擠孔→沖孔→輾環→鍛造成形,工步圖如圖2 所示,此方案連皮質量約2kg,材料利用率可達到90%,且大大減小了鍛造成形時鍛件的投影面積,從而減小鍛件的終鍛成形力。
在精鐓頭部成形時,同時對槽型產生鐓擠,這時產品頭部的變形,除了金屬因鐓粗而流動充滿頭部大端以外,還會伴隨槽型的擠壓而有一個反受力方向流動的趨勢,從而影響大端邊緣金屬的充滿。
由模擬分析可得:
■ 對于鐓擠和反擠成形而言,從縱向看,由于鐓擠和反擠的縮口效應,在短軸套成形區在擠壓的縮口部分及以上金屬流速最大,內半球成形區其次;短軸套底部區域金屬流速最低。
圖4 毛坯變形過程
圖5 鐓-擠復合工藝模具略圖
使用該工藝技術,試鍛厚度為2.5mm 的45
#鋼板,鍛造成形后,經檢測可知,模具工作表面粗糙度7 ~9 級,鍛件表面粗糙度達到8 ~9 級,直徑精度達到3 ~5 級,實物參見圖6。
鐓粗成形的目的為合理分配毛坯體積,便于第二步鐓擠齒形時的定位及齒部充填。
將加熱到(1150±5)℃的毛坯鐓粗后,放入帶齒模芯的模膛之中;毛坯繼續鐓擠,此時毛坯的溫度大約為1100℃左右。金屬在模膛內產生軸向、徑向流動,逐步充填輪轂和齒部型腔,最終充填輪齒齒部、棱部,完成溫鍛預成形件的成形。
圖5所示為溫鍛預成形過程的流動矢量圖,其運動矢量分布均勻、合理。
第1步先用φ48mm的坯料將兩端縮徑擠出直徑為φ44.6mm和φ47mm的臺階,同時將鐓粗部分先聚料到φ51mm,斷面縮減率ε為13.7%,采用開式鐓擠工藝。第2步再將坯料由φ44.6mm擠壓到φ41.8mm,斷面縮減率ε為12.2%,同時將φ48.2mm和φ51mm部分同時鐓粗到φ65mm。