2.2 Soğuk şişirme teknolojisinde proseslerin ve iş istasyonlarının deformasyon şekillerinin analizi
Bağlantı elemanı ürünlerinin soğuk şişirilmesi (preslenmesi), bir pres veya otomatik soğuk şişirme makinesi ile tamamlanır. Sıralı soğuk presleme, tek istasyonlu ve çok istasyonlu soğuk dövmede, üst sıradaki veya üst istasyondaki dövme (presleme) işlemindeki yarı mamulün şekli, bir sonraki sıranın veya sonraki istasyonun oluşturulmasını doğrudan etkiler. Bu nedenle, makul bir deformasyon oranı tahsisine dayalı olarak doğru deformasyon şeklinin nasıl belirleneceği, gelecekteki deformasyon ve ürün kalitesiyle doğrudan ilgilidir.
2.2.1 Çubuk şeklindeki bağlantı elemanları için soğuk şişirme (presleme) işlemi
Çubuk şekilli bağlantı elemanlarının soğuk şişirme (presleme) işleminde, her işlemin (istasyonun) ilgili parametreleri dikkate alınmalıdır. Ana parametreler dövme oranını içerir; burada Lo ve do sırasıyla işlenmemiş parçanın dövme kısmının orijinal uzunluğu ve çapıdır; D. H, Şekil 36-7'de gösterildiği gibi, dövme işleminden sonra iş parçasının çapını ve yüksekliğini temsil eder.
Lo/do, işlenmemiş parçanın üzülme deformasyonunun uzunlamasına stabilitesinin bir ölçüsüdür, yani işlenmemiş parçanın üzülme kısmının, üzülme sırasında uzunlamasına bükülmeye direnme yeteneğidir. Lo/do değeri ne kadar küçükse, kafanın dövülmesi için o kadar uygundur; Lo/do değeri çok büyük olduğunda işlenmemiş parçanın dövme kısmında boyuna bükülme meydana gelir. Lo/do değerinin yanı sıra kütüklerin deformasyonunun boyuna stabilitesini etkileyen başka faktörler de vardır. İster otomatik soğuk şişirme makinesi olsun, ister kesme makinesi olsun, ister bıçakla ister manşon kesiciyle kesim yapıyor olsun, işlenmemiş parçanın kesme bölümü kendi eksenine dik olamaz ve 1 derece ila 5 derece arasında bir eğime sahip olmalıdır. Bu sayede soğuk şişirme (presleme) sırasında kütük üzerindeki ilk delme kuvveti merkezde olmaz ve eksantriklik meydana gelerek kütük üzerinde eşit olmayan kuvvete neden olur ve kafa oluşturma sırasında boylamasına bükülme nedeniyle eşit olmayan deformasyon ve katlanma meydana gelir. Küçük eğim açılarına sahip kesitler için deformasyon sırasında oluşan uzunlamasına bükülme belirgin değildir ve bu durum kafanın kalitesini etkilemez. Soğuk şişirme (presleme) işleminde kesimden sonra, şekillendirme için ham parçanın düzenlenmesindeki temel amaç bunu sağlamaktır.
Ek olarak, ilk delme boşluğunun alt ucu, kütüğe dövme kuvvetinin uygulanmasına yönelik iletim yüzeyidir. Merkez kaydırılırsa, ortaya çıkan kuvvetin merkezi de kaçınılmaz olarak kaydırılacaktır. Benzer şekilde boyuna bükülme oluşumunu da etkileyen bir faktördür. İlk delme sırasında yay yüklü üst çubuğun kullanılması (bkz. Şekil 36-13) bu etkiyi hafifletebilir. Takım tezgahının çalışma doğruluğu ve operatörün fikstür kurulumu için ayarlama düzeyi gibi diğer faktörler de ilk zımbalama şekillendirme üzerinde etkiye sahiptir.
İlk zımbalama deformasyonu sırasında kütüğün stabilitesini geliştirmek için, özellikle düşük karbonlu çelikler ve zayıf kesme özelliklerine sahip diğer çelik kaliteleri için, deformasyon sırasında kütüğün stabilitesini arttırmak amacıyla, konik şekle ek olarak, ayrıca Şekil 36-12'de gösterildiği gibi, ilk delme işleminin küçük ucundaki çalışma boşluğunda yüksekliği 1,5-2mm olan silindirik bir boşluk olsun.
Şekil 36-12 İlk üzülen zımbanın iç boşluk şekli
Deneyimlere göre, Lo/do 2,3'ten küçük veya eşit olduğunda, uzunlamasına bükülme olmadan kafayı oluşturmak için yalnızca bir dövme yeterlidir. Lo/do 4,5'tan küçük veya eşit olduğunda kafa şekillendirmeyi tamamlamak için iki dövme işlemi gerekir; Lo/do 8'den küçük veya ona eşit olduğunda, kafa şekillendirmenin üç tur dövme yoluyla tamamlanması gerekir. Kısacası, Lo/do değeri ne kadar büyük olursa, o kadar fazla dövme yapılması gerekir. Orta karbonlu çelikler ve alaşımlı çelikler için, dövme işleminin neden olduğu soğuk işlem sertleşmesi nedeniyle daha sonraki deformasyon işleminin gerçekleştirilmesi zordur. Bu durumda sürekli soğuk dövmenin (presleme) sıralı soğuk preslemeye değiştirilmesi gerekir. Yarı mamullerin sertliğini azaltmak ve proses deformasyonu sırasında oluşan iç gerilimi ortadan kaldırmak için prosesler arasındaki yarı mamul ürünler yumuşatılır ve tavlanır.
D/H oranı ne kadar büyük olursa dövmenin zorluğu da o kadar büyük olur. Aslında, D ve H'yi temsil eden ürünlerin nihai deformasyon boyutları hacim olarak hesaplanabilir ve ardından işlenmemiş parçanın gerekli uzunluğu Lo ve çapı do hesaplanabilir. Üzülme zamanlarının sayısı Lo/do değeri kullanılarak belirlenebilir.
(1) Altıgen Başlı Cıvata Başının İlk Sıkılma Şeklinin Belirlenmesi
İlk dövmenin şeklinin makul bir şekilde belirlenmesi, metalin kalıp boşluğundaki akışını kolaylaştıracak, metal fiberlerin akışını sabit tutacak ve bir sonraki iş istasyonunun deformasyonunu kolaylaştıracaktır.
İlk dövmenin şekli koniktir ve ilk dövme konik kalıp boşluğunun iki biçimi vardır: Şekil {{0'de gösterildiği gibi biri yaylı üst çubuk (iğne) olmadan ve diğeri yaylı üst çubuk (iğne) ile. }}.
Şekil 36-13 İlk Üzücü Prototip Boşluğu
Şekil 36-14 İlk üzülen zımbanın iç boşluk şekli
Uzun çubuklu iş parçalarını altüst etmek için yaylı üst çubuğu olmayan konik bir zımba kullanılır; Daha kısa çubuk kesitli iş parçaları için yaylı üst çubuklu bir delme kalıbı kullanılır. İlk delme için yaylı üst çubuk içermeyen konik boşluğun koni açısı, iş parçasının ilk dövme kalıbından ayrılmasını kolaylaştıracak şekilde uygun şekilde daha büyük olmalıdır. Genellikle 8 derece ila 16 derece olarak alınır ve ilk dövme zımbasının iç boşluk şekli Şekil 36-14'de gösterilmektedir.
Üç vuruşla dövme yaparken iki koninin dövülmesi gerekir. İlk koni özellikle küçük bir koni açısına sahiptir, 2 derece ile 3 derece arasında, şekillendirmede temel bir rol oynar, ikinci ilk dövme deformasyonu sırasında iyi hizalama ve stabilite sağlar. Konik bir zımbanın çalışma boşluğunun boyutu, yükseltilecek kafa şeklinin hacmine, telin çapına ve zımba ile kalıp arasındaki mesafeye göre hesaplanabilir. Şekil 36-15'den, konik başlığın tamamının hacminin iki parçadan oluştuğu görülmektedir: hacim V1 ve hacim V2, yani V-konisi=V1+V2 ve V-konisi, hassas dövme sonrasında ürün kafasının hacmine eşittir; bu da V'dir. V, ürün boyutundan hesaplanabiliyorsa, o zaman V1=V-V2 olur.
Şekil 36-15 embriyonik kafa şekli
Şekiller 36-15'den V2 üzerinde zımba ile kalıp arasındaki boşluk mesafesi, kalıbın çalışma boşluğunun derinliği, içerideki metalin doldurma şekli gibi birçok kısıtlamanın olduğu görülebilmektedir. ve V2'yi oluşturan namlu çapı. Bu nedenle genellikle ampirik formüller kullanılır:
V{{0}KV (mm3) (Formül 36-17)
Formülde V - ürünün kafasını oluşturan hacim
K - Ürün şekli katsayısı
Altıgen başlı cıvatalar ve altıgen başlı kılavuz boyunlu cıvatalar için, K=0.75-0.85;
Yarım yuvarlak başlı vidalar için K{{0}},7 ila 0,8;
Havşa başlı vidalar için K{{0}},5 ila 0,6.
Koninin küçük uç çapı dM, hammaddenin minimum boyutuna eşit veya biraz daha küçüktür ve koninin büyük uç çapı DK, 1.2-1.3 dM olarak alınır.
DK=1.2dM olduğunda, koninin V1 hacmi:
DK=1.3dM olduğunda,
(2) Makine vidalarının ilk dövme şeklinin belirlenmesi
Esas olarak kafanın geometrik şeklinden farklı olan birçok makine vidası türü vardır. Genel olarak, makine vida başlarını şekillendirmek için dövme oranı (S=Lo/do ve D/h) nispeten küçüktür, bu da dövmeyi kolaylaştırır. Basit kafa şeklindeki makine vidaları için, Şekil 36-16'de gösterildiği gibi soğuk dövme ile üretilen iş parçasına tıkladığınızda tek seferlik dövme kullanılabilir. Bununla birlikte, birçok makine vidası çeşidi karmaşık kafa oluklarına sahiptir. Çapraz oluklu tip için, başlığın şekillendirilmesi iki veya daha fazla yığılmayı gerektirir. İlk delme şekli, standartlara göre kanal gereksinimlerini karşılayan ürünlerin dövülmesinde belirleyici bir rol oynar.
Şekil 36-16 Soğuk şişirme ile üretilen iş parçasına tıklayın
Hassas dövme kafasını oluştururken oluk aynı zamanda kabarmaya ve ekstrüzyona da maruz kalır. Bu sırada, ürün başlığının deformasyonu, yalnızca metalin akıp oturma nedeniyle başlığın büyük ucunu doldurmasına neden olmakla kalmaz, aynı zamanda oluğun ekstrüzyonu nedeniyle kuvvetin ters yönünde akma eğilimi de gösterir. böylece büyük ucun kenarındaki metalin doldurulması etkilenir. Özellikle oyuk yönünde açık bir "et eksikliği" olgusu vardır. Lokal eksiklik problemini çözmek için ilk zımbanın üst kısmı dairesel yay şekline getirilir. Düz başlı çapraz yivli vidaların ilk delinmesi için üst kısım, Şekil 36-17'de gösterildiği gibi 120 ila 150 derece koni açısına sahip konik bir şekle dönüştürülür. Amacı, deformasyon sırasında metalin ters akışını azaltmaktır, bu da kafanın geniş ucunun doldurulması açısından faydalıdır.
İç altıgen silindirik başlı vidaların ilk dövme şeklinin belirlenmesi. Soğuk başlıklı iç altıgen silindirik başlı vidalar (baş dövme oranı 1,5'ten az olan), kafadaki derin iç altıgen delik nedeniyle 8.8, 10.9 ve 12.9 kaliteleriyle karmaşık geometrik şekillere ve yüksek ürün performansı gereksinimlerine sahiptir. Kullanılan çelik, düşük soğuk şekillendirme performansına ve üst üste bindirme, ileri ekstrüzyon ve ters ekstrüzyon dahil olmak üzere karmaşık kafa deformasyonuna sahip orta karbonlu çelik, alaşımlı çeliktir. Bu nedenle, bu tür ürünlerin ilk zımbalama işlemi genellikle ilk başlıktan ve ikinci bir ön başlıktan geçmelidir. Şekil 36-18, üretimde yaygın olarak kullanılan çeşitli ilk dövme şekillerini listelemektedir. İkinci sıradaki ön başlıkta, iç altıgen ön şekillendirme içbükey deliği, bir sonraki iş istasyonunda iç altıgen delik rafine edilirken deformasyonu azaltmak için kafada oluşturulur. Ters ekstrüzyon deformasyonu sırasında metalin akış direnci azaltılır, böylece altıgen zımbanın taşıdığı yük mümkün olduğunca en aza indirilir ve kafanın üst ve alt uçlarının kenarlarında metal akışı eşit şekilde doldurulur.
Şekil 36-17 Çapraz oluklu düz yuvarlak kafalı soğuk şişirme işlemi
Şekil 36-18 Soğuk başlıklı altıgen silindirik başlı vidalar için ilk ve ikinci dövme boşluklarının şematik diyagramı
(4) Çubuk şeklindeki bağlantı elemanlarının hassas şekilde dövülmesi
Çubuk şeklindeki bağlantı elemanlarının hassas şekilde dövülmesi, ürün kafasının nihai şeklini ve boyutunu elde etmek için önceden oluşturulmuş boş kafanın üst ve alt kalıplar arasındaki çalışma boşluğuna dövülmesi işlemidir.
Kafanın deformasyonu, ürün kafasının geometrik boyutlarına bağlı olarak değişiklik gösterir ve genel olarak aşağıdaki şekilleri alabilir:
A. Altıgen ve kare başlı cıvatalar
Şekil 36-19'de gösterilen şekillendirme alanı, kafa yüksekliğinin 1/3'ü üst model boşluğunda, 1/3 ila 2/5'i alt model boşluğunda ve geri kalanı flaş kenarlarını oluşturan üç alana sahiptir. üst ve alt kalıplar arasındaki boşlukta. Son olarak altıgen ve kare kafaların kesimini tamamlamak için kesim işlemi uygulanır.
B. Kafası tamamen üst kalıp (hafif delme) boşluğunda oluşturulmuş, yarım yuvarlak ve düz yuvarlak başlı makine vidaları.
C. Baş kısmı alt kalıp boşluğunda oluşturulmuş, iç altıgen silindirik başlı vidalar ve gömme altıgen başlı cıvatalar gibi ürünler. Hassas dövme olduğundan üst ve alt kalıpların çalışma boşlukları ürün kafa boyutunun gereksinimlerini karşılamalıdır.
(5) Çubuk şeklindeki bağlantı elemanlarının azaltılması süreci
Altıgen başlı cıvatalar, 3,6'dan 12,9'a kadar çok çeşitli mukavemet seviyelerinde üretilen, yaygın olarak kullanılan bağlantı elemanlarıdır. Orta ve düşük mukavemet dereceli altıgen başlı cıvataların üretiminde genellikle iki işlem kullanılır; biri ince çubuk işlemi, diğeri ise kaba çubuk redüksiyon işlemidir. İnce çubuk olarak adlandırılan, soğuk dövme için dişli kütüğün çapına eşdeğer bir teldir. Telin boyutu çok az değişir ve çubuk doğrudan iplik şeklinde bükülebilir; Kaba çubuk, ipliğin dış çapından daha büyük bir teldir. Soğuk dövme işleminde, diş uzunluğunun vida boşluğunun boyutuna ulaşması için bir, iki veya daha fazla redüksiyon düzenlenir.
İç altıgen silindirik başlı vida, ulusal standartlara göre 8.8 ve üzeri kalitede yüksek mukavemetli bir üründür. Kafa deformasyonunun derecesi önemli olmasa da, kullanılan tel daha yüksek mukavemete ve daha düşük plastisiteye sahiptir. Bu nedenle kaba çubuk indirgeme işlemi yaygın olarak kullanılmaktadır. Soğuk şişirme sırasında, dişli çubuğun çapının vida boşluğunun boyutuna ulaşması için bir veya daha fazla kez küçültme gerçekleştirilir.
Altıgen başlı cıvatalar ince çubuk işlemini benimser ve soğuk şişirme sırasında kafa deformasyonunun derecesi kaba çubuğa kıyasla artar. Kısa spesifikasyonlu tam dişli ürünlerin üretimi için uygundur. İnce çubuk teknolojisi kullanılarak cıvata üretiminde sıklıkla aşağıdaki sorunlarla karşılaşılır:
Kafanın deformasyon derecesi büyüktür ve çatlak oluşması kolaydır. Bazen altıgen kenar çatlaklarını kesmek onları tamamen ortadan kaldıramayabilir.
Sıkma sırasında kafa, önemli deformasyon nedeniyle sıklıkla uzunlamasına bükülmeye maruz kalır, bu da Şekil 36-20'de gösterildiği gibi destek yüzeyinden 1/3 uzaklıkta katlanmaya ve cıvatanın dönmesine neden olur.
Başlık ile çubuk arasındaki zayıf bağlantı gücü, ince çubuk cıvatalarının dönmesi için gizli bir tehlike haline gelir. Kaba çubuk azaltma teknolojisinin kullanılması yukarıdaki sorunları ortadan kaldırır. Ancak redüksiyon ihtiyacı nedeniyle sadece redüksiyon kuvvetini arttırmakla kalmaz, aynı zamanda kalıp yapısını da buna bağlı olarak karmaşık hale getirir.
1. İlk dövme kalıbı; 2-içbükey kalıp; 3- Bileşenler; 4-Üst çubuk; 5-Yastık bloğu
Şekil 36-19 Soğuk başlıklı altıgen başlı ve kare başlı şematik diyagram
Şekil 36-20 Kalın ve ince çubuk cıvata başlarının yer değiştirmesiyle oluşan katlanmanın şematik diyagramı
Genellikle sert alaşımla işlenen, kalıbın maliyetini artıran bir indirgeme kalıbına sahip olması gerekir.
Ayrıca telin yüzey yağlaması ve malzeme sertliği için özel gereksinimler vardır. Üretimde kullanılan tellerin çoğu fosfatlama ve sabunlaştırma işlemlerinden geçmiştir. Telin küreselleştirme tavlamasından sonra sertliği 75-85 HRB olmalıdır.
Genel olarak, kaba çubuk indirgeme prosesinin tel ve kalıplara yönelik yüksek gereksinimleri olmasına ve bu durumun ürün kalitesi açısından üretim maliyetlerini artırmasına rağmen, zayıf malzeme plastisitesinden kaynaklanan ürün çatlamalarını azaltabilir. İyileştirilmiş malzeme kullanımı, garanti edilen ürün gücü gereksinimleri ve genel ekonomik verimlilik hâlâ iyidir.
(6) Cıvata kafasının kesici kenarı
İki tür altıgen başlı cıvata vardır: girintili başlı olanlar ve düz başlı olanlar. Üretim ve kullanım açısından bakıldığında, düz başlı altıgen başlı cıvatalar toplam miktarın %90'ından fazlasını oluşturur. Kafanın doğrudan soğuk dövülmesi (preslenmesi) nedeniyle kafasında içbükey delik bulunan cıvatalar, telin plastisitesi açısından yüksek gereksinimlere sahiptir. Altıgen kenarlar kalitesiz olarak doldurulmuştur, çoğu zaman çıplak köşeler halinde görünür ve sıkma sırasında kaymaya eğilimlidir. Bu, ekipmanın otomatik montaj hattına daha hassas bir şekilde yansır, bu da bu tür kafa tipi cıvataların üretimini objektif olarak sınırlandırır.
Düz başlı ve altıgen şekilli cıvata, kesici kenarlardan oluşur. Kesici kenarlar, çok istasyonlu üretim prosesine göre çok istasyonlu otomatik soğuk şişirme makinesinde düzenlenebilir veya özel bir kesme makinesiyle tamamlanabilir.
2024 Ocak3 üncüHafta WBMPÜrün Önerisi:
Başlık ölür, yumruk:
WBM, yüksek verimlilik ve otomasyona sahip konik makaralı kalıplar üretmektedir. Silindirler tek bir otomatik soğuk şişirme presinde şekillendirilir ve beş aşamada kalıba beslenir, kesilir ve delinir.
Kalite güvencesi ile farklı tip ve boyutlarda konik makaralı kalıplar üretebiliriz; bunlar arasında: Kombinasyon Zımbası, Dış Kılıf, Bıçak, Kombinasyon Zımbası, Besleme Silindiri, Kombinasyon Kalıpları, Çift Katmanlı Kılıf, Insert.
https://www.w-bm.com/products/Taper-roller-cold-heading-dies/Heading-dies,Punch/400.html
