Einführung in den Kaltumformprozess von Verbindungselementen, siehe verschiedene Kaltumformmethoden

01 Vorteile des Kaltstauchens

Hohe Ausnutzungsrate von Stahl: Kaltstauchen (Extrudieren) ist eine Art weniger, nicht schneidende Verarbeitungsmethode, wie z. B. die Verarbeitung von Sechskantschrauben mit Stangen, Sechskantschrauben mit zylindrischem Kopf, unter Verwendung der Schneidmethode, die Stahlausnutzungsrate beträgt nur 25 % bis 35 %. Bei der Kaltstauchmethode (Extrusion) kann die Ausnutzungsrate bis zu 85 % bis 95 % betragen, was nur einen Teil des Prozessverbrauchs des Kopfs, des Schwanzes und der Schneidkante des Sechskantkopfs ausmacht.

Hohe Produktivität: Im Vergleich zum allgemeinen Schneiden ist die Effizienz der Kaltstauchformung (Extrusion) um ein Vielfaches höher.

Gute mechanische Eigenschaften: Teile, die durch Kaltstauchen (Extrusion) verarbeitet werden, sind viel fester als solche, die durch Schneiden verarbeitet werden, da die Metallfasern nicht geschnitten werden.

Geeignet für die automatische Produktion: Verbindungselemente, die für die Kaltstauchproduktion (Extrusion) geeignet sind (einschließlich einiger speziell geformter Teile), gehören im Wesentlichen zu symmetrischen Teilen, die für die automatische Hochgeschwindigkeits-Kaltstauchmaschinenproduktion geeignet sind und auch die Hauptmethode der Massenproduktion sind.

Kurz gesagt, die Kaltstauchverarbeitung (Extrusion) von Verbindungselementen und Sonderformteilen ist eine Verarbeitungsmethode mit hohem umfassenden wirtschaftlichen Nutzen, die in der Verbindungselementindustrie weit verbreitet ist und auch eine fortschrittliche Verarbeitungsmethode ist, die im In- und Ausland weit verbreitet ist .

02 Kaltschmiedeauftrag

Im Allgemeinen handelt es sich beim Kaltschmieden um eine Kombination verschiedener Prozesse, um die endgültige Form des Teils zu erhalten.Abbildung 2 ist ein Beispiel für Kaltschmieden.Nachdem der Block abgeschnitten wurde, wird die Schaftstange extrudiert, der Becherzylinder wird extrudiert, der Becherzylinder wird extrudiert, das Stauchen, das Stanzen, das Rohr wird extrudiert und so weiter.

Es ist in mehrere Prozesse unterteilt, um einen übermäßigen Druck beim gleichzeitigen Formen zu vermeiden.Je kleiner der Prozess, desto geringer die Kosten. Die Reduzierung des Formdrucks zur Reduzierung der Anzahl der Prozesse ist der Schlüssel zur Prozessgestaltung.

03 Zusammenfassung der wichtigsten Verarbeitungsmethoden des Kaltschmiedens

FEIGE.3a zeigt das freie Stauchen der Außenseite ohne Gesenkzwänge.Der Verarbeitungsdruck steigt mit der Reibungsbeschränkung.Wenn die Höhe H des Knüppels größer als der Durchmesser D0 ist (H/D0 > 1,0), beträgt C= etwa 1,2, aber wenn der Knüppel dünner wird, steigt C auf etwa 2,5.

Wenn die Reduktionsrate zunimmt, wie in FIG.4, Risse treten in der schrägen Richtung und in der Längsrichtung der Außenfläche auf.Das Auftreten von Rissen hängt von der Duktilität des Materials ab, was den Einsatz speziell für die Kaltumformung hergestellter Materialien erfordert.FEIGE.3 zeigt die Größe der Beschränkungskoeffizienten für verschiedene Stauchformen mit zunehmender Reduktionsrate.

Beim freien Stauchen, wenn die Anfangshöhe des Knüppels mehr als das Zweifache des Durchmessers beträgt, wie in FIG.5, Materialinstabilität führt zu einer Biegung des Knüppels und somit zu Faltfehlern.Um eine Materialinstabilität zu verhindern, erfolgt die Vorformung normalerweise mit einer Form, die wie in Abbildung 6 aussieht.

Halbgeschlossenes Schmieden

Wie in Abbildung 7 dargestellt, ist das halbgeschlossene Schmieden eine Möglichkeit, den Druck im Hohlraum zu erhöhen, indem eine fliegende Kante erzeugt und die Materialfüllung gefördert wird.Technik-Gurus sind in chinesischen Schneckennetzschrauben bekannt.Wenn der Flugkantenteil komprimiert wird, erhöht sich der Beschränkungskoeffizient C auf 6,0 bis 9,0, und die Dicke der Flugkante sollte so weit wie möglich über der erforderlichen Dicke liegen.Abbildung 8 zeigt ein Beispiel für das Kaltschmieden mit einem halbgeschlossenen Schmiedeteil.

Extrusion der Schaftstange

Wellenextrusion ist eine Bearbeitungsmethode zur Reduzierung des Durchmessers eines Materials, die üblicherweise als positive Extrusion bezeichnet wird.Die Strangpressung von Schaftstangen kann in eine in der Matrize eingeschränkte Strangpressung, bei der der Rohling in die Form zur Strangpressung eingelegt wird, wie in Abbildung 9 dargestellt, und eine freie Strangpressung, wie in Abbildung 13b dargestellt, unterteilt werden.Das freie Strangpressen wird bei kleinen Umformgraden eingesetzt.

Wie in Abbildung 10 dargestellt, kann es leicht zu inneren Rissen kommen.In der letzten Phase der Wellenextrusion befindet sich der Materialfluss in einem instationären Zustand, wie in Abbildung 11 dargestellt, wodurch leicht ein zentraler Hohlraum oder ein Riss entstehen kann.

Zylinderextrusion

Bei der Extrusion des Becherzylinders wird der Stempel in das Material gedrückt, um einen Zylinderteil mit Boden zu bilden, während der Außendurchmesser des Rohlings durch die Matrize begrenzt wird. Dies ist die häufigste Methode beim Kaltschmieden.

Normalerweise ist beim Extrudieren des Stempels in das Material die Fließrichtung des Materials und die Bewegungsrichtung des Stempels entgegengesetzt, daher spricht man von umgekehrter Extrusion, aber es gibt auch Stempel, die sich nicht durch das Extrudieren des Materials bewegen und Zylinderteile des positiven Extrudierens bilden Methode.Wie in Abbildung 12 dargestellt,

Blockschmieden

Abbildung 15 zeigt das Prinzip des Blockschmiedens und Kegelradschmiedens.Der Barren wird in den durch Ober- und Unterstempel gebildeten Hohlraum eingelegt und das Material durch Ober- und Unterstempel komprimiert und verformt.

Die Kontaktfläche zwischen Material und Stempel bleibt nahezu konstant.Das Material wird in die Radiusrichtung gequetscht.Im Vergleich zur Kompressionsflugkante beim halbgeschlossenen Schmieden kann die Umformkraft deutlich erhöht werden.

Der Einsatz dieser Methode erfordert nicht nur die Bewegung und Matrizenkraft des Ober- und Unterstempels, sondern auch eine speziell konstruierte Matrizenhaltevorrichtung.Durch geschlossene Schmiedeverfahren, wie z. B. Kegelradgetriebe, wurde erfolgreich ein Universalgelenk mit konstanter Drehzahl hergestellt.

Nebenschlussschmieden

Das Prinzip des Nebenschlussschmiedens besteht darin, einen Raum für den Materialfluss sowohl in der Hauptrichtung als auch in der Gegenrichtung des Materialflusses zu schaffen, um den Schmiededruck zu reduzieren.

Im Fall der umgekehrten Extrusion, wie in FIG.In 16a ist an der Vorderseite ein Extrusionsauslass vorgesehen, der als Abbruchachsenmethode bezeichnet wird.In FIG.In 16b wird im Inneren des Materials ein Hohlraum entworfen, um das Material gleichzeitig nach innen fließen zu lassen, was als Lochsetzmethode bezeichnet wird.